1、 文档编号： 001-97556版本 * 1 AN95615 使用 EZ-PD CCG2设计 USB 3.1 Type-C型线缆 作者： Gayathri Vasudevan 相关项目：无 相关器件系列： CYPD2103-20FNXIT、 CYPD2103-14LHXIT 软件版本： N/A 相关应用笔记： AN95599 要想获得该应用笔记的最新版本或相关项目文件，请访问网站 http:/ AN95615介绍了如何使用 EZ-PD CCG2设计无源 1 USB 3.1 Type-C型线缆。本应用笔记介绍了制造商如何使用 CCG2轻松地设计和制造无源电子标记线缆（ EMCA） 1。 目录
2、简介 . 1 USB Type-C型线缆简介 . 2 Type-C型插座 /插头接口 3 Type-C型线缆部分 . 5 USB电源供应 6 USB PD中的 SOP*通信 . 7 CCG2概况 7 EMCA应用 8 无源 EMCA应用中的 CCG2 9 CCG2电源子系统 . 9 每根线缆上都带有一个 CCG2的无源 EMCA 10 每个线缆插头上都带有一个 CCG2 的无源 EMCA（每根线缆带有两个芯片） 仅对 SOP数据包作出响应 12 设计指南 13 硬件指南 . 13 固件升级指南 13 总结 . 15 附录 A：其他 CCG2应用 16 每根线缆都带有一个 CCG2 的主动 EM
3、CA 解决方案 仅做出 SOP响应 16 每个线缆插头都带有一个 CCG2的管理主动 EMCA解决方案 SOP和 SOP”的响应 17 配件解决方案 18 附录 B：参考原理图 19 CYPD2103-14LHXIT单芯片 EMCA原理图 19 CYPD2103-14LHXIT双芯片 EMCA原理图 20 文档修订记录 . 21 全球销售和设计支持 22 产品 . 22 PSoC解决方案 . 22 简介 USB Type-C型线缆和连接器规范 定义了一个厚度为 3 mm的新式子插座、一个厚度为 2.4 mm的可反转插头、可以双向反转的线缆，并使能了 100 W USB 供电规范 。 USB T
4、ype-C 型规范要求通过线缆进行电子方式进行辨识，用于向主机和器件上的 Type-C 型端口报告它们的功能。通过将控制器芯片嵌入到线缆一端或两端上的插头内可以实现电子标记。该控制器芯片的关键要求为低成本、底面积小、低功耗，并且必须拥有全套解决方案和灵活的固件更新程序。 EZ-PDTM CCG2 （ CCG2）是赛普拉斯的低成本 USB Type-C 型线缆控制器设备，适用于这种电子标记线缆部分（ EMCA，在 “ EMCA应用程序 ” 中介绍）。 CCG2提供在1.63 mm 2.03 mm、 20 球型焊盘 WLCSP 和 2.5 mm 3.5 mm 0.6 mm、 14引脚 DFN封装中
5、，它只需要五个外部无源组件。 CCG2 是 USB 供电和 Type-C 型控制器第二代赛普拉斯系列产品，它带有一个 ARM Cortex-M0 CPU。CCG2 包含一个 USB Type-C 型收发器的硬件实现和 USB供电 IP。另外，它还有六个定时 /计数 /脉宽调制器（ TCPWM）、两个串行通信模块（ SCB）、九个 GPIO 引脚、 32 KB闪存以及 4 KB SRAM。 本应用笔记介绍的是使用 EZ-PD CCG2 设计 USB 3.1 EMCA Type-C型线缆的各种相关内容。 1无源 EMCA是一个无转接驱动器或电子设备的电子标记线缆（ EMCA），用于传输 USB数据
6、信号。使用 EZ-PD CCG2设计 USB 3.1 Type-C型线 缆 文档编号： 001-97556版本 * 2 USB Type-C型线缆简介 USB已经成为数据传输连接器的标准以及 PC和智能手机的充电标准。标准的 Type-A、 Type-B和 Micro-AB连接器（如 图 1所示）是当前的 USB-IF标准，但它们也存在以下限制： 它们使用了尺寸较大的连接器，违反了细 小 的工业设计原则（插座高度： A = 4.5 mm； B = 10.4 mm）。 它们要求固定的插头和线缆方向。 它们只传输 USB信号和 VBUS（仅为 5 V）。 它们的电源供应实现非常复杂并且成本高，另
7、外功率被限制为 7.5 W USB Type-C规范是新的 USB-IF标准，它能够解决这些问题并提供以下优点： 插头高度为 2.4 mm的细小工业设计 支持插头和线缆的正反插 可以在同一个连接器上传输 USB信号和备用模式信号（如 PCIe或 DisplayPort信号） 能够实现低成本同时高达 100 W的电源供应 USB Type-C插座、插头和线缆提供了一种更小，更薄且更加健壮的方案，代替现有的 USB 3.1互联（标准的 micro USB线缆和连接器）。这些性能适用于非常薄的平台，目标应用范围包括超薄笔记本 PC 到智能手机，其中认为现有的标准 A 和微型 AB插座尺寸过大、难以使
8、用或不够健壮。 当 USB Type-C互联（两端带有 Type-C连接器）不再作为 Type-A或 Type-B（另外 Type-C线缆是可反转的）物理上不同线缆的插头时， USB 接口仍保持这种主机到设备的逻辑关系。通过在该线缆上实现的配置通道（ CC）可以确认该主机到设备的关系。通过使用 CC， USB Type-C互联定义一个简单的 5 V VBUS供电和充电解决方案（该方案补充了 USB 3.1规范所介绍的内容）。更多相关信息，请参考 Type-C规范 。 另外， USB-PD （ USB 供电，在 PD 简介 部分中进行介绍）通信可以使用该 CC 进行设置和管理高级供电特性以及备用
9、 /配件模式。通过使用双相标记编码（ BMC）方法可以在专用 Type-C CC 上传送 USB-PD 信息。更多有关信息，请参考 USB PD 规范 。 图 1. USB Type-C型：未来的连接器 使用 EZ-PD CCG2设计 USB 3.1 Type-C型线 缆 文档编号： 001-97556版本 * 3 Type-C型插座 /插头接口 图 2和 图 3中分别显示的是 USB Type-C型插座和插头信号。 表 1和 表 2分别汇总了在 USB Type-C型插座和插头上所使用的信号列表。 表 1. USB Type-C型插座信号 信号组 信号 说明 USB 3.1 TX1p、 T
10、X1n RX1p、 RX1n TX2p、 TX2n RX2p、 RX2n 超速 USB串行数据接口定义了微分传送对和微分接收对。 在 USB Type-C插座上，定义了两组超速 USB信号引脚，用于使能插头翻转功能。 USB 2.0 Dp1、 Dn1 Dp2、 Dn2 USB 2.0串行数据接口定义了微分对。在 USB Type-C插座上定义了两组 USB 2.0信号引脚，用于使能插头翻转功能。 配置通道 CC1、 CC2 通过该插座中的 CC通道可以检测信号方向和通道配置。 辅助信号 SBU1、 SBU2 边带使用 电源 VBUS USB线缆总线电源 GND USB线缆返回电流路径 表 2.
11、 USB Type-C型插头信号 信号组 信号 说明 USB 3.1 TX1p、 TX1n RX1p、 RX1n TX2p、 TX2n RX2p、 RX2n 超速 USB串行数据接口定义了微分传送对和微分接收对。 在 USB Type-C插座上，定义了两组超速 USB信号引脚，用于使能插头翻转功能。 USB 2.0 Dp、 Dn USB 2.0串行数据接口定义了微分对。在 USB Type-C插座上定义了两组 USB 2.0信号引脚，用于使能插头翻转功能。 配置通道 CC 该插头中的 CC用于连接检测和接口配置 辅助信号 SBU1、 SBU2 边带使用 电源 VBUS USB线缆总线电源 VC
12、ONN Type-C型线缆插头电源 GND USB线缆返回电流路径 如 图 2所示，插座信号传送 USB 3.1 （ TX和 RX对）和 USB 2.0 （ D+和 D）数据总线、 USB电源（ VBUS）、接地（ GND）、配置通道信号（ CC1 和 CC2）以及两个边带使用（ SBU）信号引脚。该布局中的两组 USB 数据总线信号位置支持 USB 信号映射。该操作完全独立于插座中插头的方向。 图 2. USB Type-C型插座接口（正面视图） 图 3 描述的是 USB Type-C 型插头信号。只有一个 CC 引脚通过该线缆被连接，用于确定信号方向；另一个 CC 引脚则作为VCONN，用
13、于为 USB Type-C型插头中的电子设备供电。 使用 EZ-PD CCG2设计 USB 3.1 Type-C型线 缆 文档编号： 001-97556版本 * 4 图 3 USB Type-C型插头接口（正面视图） Type-C 型下行方向端口（ DFP）在它的 CC 引脚（ CC1 和 CC2）上提供了 Rp终端，而 Type-C 型上行方向端口（ UFP）在它的 CC引脚上提供的是 Rd终端，如 图 4 所示。 与 USB连接中的数据流相关的 DFP通常为主机（如连接至器件的 PC或集线器）上的各个端口。在初始状态下， DFP向 VBUS和 VCONN提供源电流。另外， UFP是同主机
14、相连的一个器件或某个集线器上的一个端口。在初始状态下， UFP为 VBUS提供灌电流。 图 4. Type-C型连接 /方向检测 1 这些线缆在 VCONN 引脚上提供了 Ra终端，如 图 4 所示。 CC 引脚上的 Rp和 Rd终端将检测连接事件并识别线缆的方向。 DFP控制两个 CC引脚的电压小于其自身的无端接电压值，用以检测连接事件。 由于能够检测 UFP上 Rd终止 Type-C型插座的 CC引脚（ CC1或 CC2），因此 DFP可以确认四个线缆方向中的一个，如 图 5和 表 3中所示。 DFP可以使用该方向来控制功能切换（ MUX），使其适合路由超速 USB信号对（不管线缆方向如何
15、）。 同样， UFP 可以控制功能切换，从而适合路由它的超速 USB 信号 对，如 图 6 所示。建立连接和方向后， DFP 会重新分配 CC1或 CC2 引脚，以便通过插头的 VCONN 引脚为线缆提供电源。请参考 Type-C 型规范 ，深入了解 Type-C 型连接和方向的检测机制。 图 5 CC引脚确认插头方向 1图像源： USB Type-C型规范 使用 EZ-PD CCG2设计 USB 3.1 Type-C型线 缆 文档编号： 001-97556版本 * 5 表 3. 线缆方向 *对于 (1)和 (2)，请参考 图 6。 图 6. 线缆翻转 /扭成一束 U S BH o s tU
16、 S BH o s tC C L o g i c , V C O N N S w i t c hC C L o g i c , V C O N N S w i t c hM u xM u xS S T X 1S S R X 1S S T X 2S S R X 2S S R X 1S S T X 1S S R X 2S S T X 2U S B D + / D -U S B D + / D -4 p o s s i b l e w i r i n g m a p s4 p o s s i b l e a c t i v eS S c h a n n e l r o u t e sC C 1C C
17、 2C C 1C C 2121212121212C a b l e对于 USB 2.0，只有一组 USB 2.0信号（ D+和 D-）在 USB Type-C型线缆中得到实现。 SBU信号在 Type-C型规范支持的备用模式下使用，该模式使能 Type-C 型信号的多项功能作为备用（如 DisplayPort）。 例如，在 DisplayPort 应用程序中， USB 3.0线用于视频传输而 SBU 线则用于音频传输。请参考 附录 A，了解配件线缆中备用模式的可能应用。 更多有关备用模式的详细信息，请参考 Type-C型规范 中介绍的内容。 Type-C型线缆部分 下面的 USB Type-C
18、型线缆由 Type-C型规范 定义： 全功能 USB Type-C型线缆是一种支持 USB 2.0和 USB 3.1数据操作的 USB Type-C到 Type-C型的线缆。该线缆也包含SBU连线。 两端带有 USB 2.0 Type-C型插头的 USB 2.0 Type-C线缆，用于 USB 2.0应用 一端带有 USB全功能 Type-C插头或 USB 2.0 Type-C型插头的捕获线缆 表 4根据线缆的电子标记列出了各种 Type-C型标准线缆。 表 4. USB Type-C型标准线缆集合 插头 1 插头 2 USB版本 电流额定值 USB PD （ BMC） 电子标记 Type-C
19、型 Type-C型 USB 2.0 3 A 支持 可选 5 A 必要 Type-C型 Type-C型 USB 3.1 3 A 支持 必要 5 A 必要 使用 EZ-PD CCG2设计 USB 3.1 Type-C型线 缆 文档编号： 001-97556版本 * 6 如 表 4 所示，全功能线缆或电流额定值大于 3 A的线缆必须为电子标记线缆。电子标记是电流为 3 A 的 USB 2.0 线缆可选条件，但它是电流为 3 A的 USB 3.1电缆的必要条件。 Type-C型规范 也定义了各种 USB Type-C型连接到 USB传统线缆以及适配器组合，具体如下所示： USB 3.1/USB 2.
20、0 Type-C型（ Type-C插头）连接到传统主机线缆（标准 A插头） USB 3.1/USB 2.0 Type-C型（ Type-C插头）连接到传统器件线缆（标准 B插头） USB 3.1/USB 2.0 Type-C型（ Type-C插头）连接到传统 Micro/ Mini器件线缆（ Micro/ Mini-B插头） USB 3.1 Type-C型（ Type-C插头）连接到传统标准 A适配器（标准 A插座） USB 2.0 Type-C型（ Type-C插头）连接到传统 Micro-B适配器（ Micro-B插座） 更多有关信息，请参考 Type-C型规范 。 USB电源供应 USB
21、供电（ PD）是新的 USB标准，它将 VBUS的电源供应从 7.5 W 提升到 100 W（电压 /电流值可达 20V/ 5A）。使用 USB供电时，电源方向不再固定：主机和器件都可以提供电源（ Type-C 型端口通过 VBUS 提供源电流）或电源消耗者（ Type-C 型端口通过 VBUS 提供灌电流）。例如，监控器可以由墙式充电器供电，然后它依次给笔记本电脑和硬盘驱动器供电，如 图 7 所示。 图 7. USB-PD：一个桌面用电源适配器 USB PD规范在单线缆上提供更灵活的电源供应和数据，而不需要器件驱动器。它能够尽可能的减少浪费，因为它作为充电器件标准（这些器件不满足电池充电规范
22、版本 1.2的要求）。该标准目的是为了增加充电器的重新使用，减少电子垃圾。 除提供协调电源机制外，还可以使用该规范自定义线缆应用所需要的标准和供应商定义信息。另外，它还使能了线缆功能检测，如所支持的速度和电流级别。 USB PD规范版本 1.0提供了通过 USB总线的 VBUS线来协调电源的方法（在 VBUS上使用 BFSK进行调制）。 USB PD规范版本 2.0提供了在 CC上使用供 电协议信息的方法。 USB供电规范遵循以下原则： 1. 同传统的 USB器件运行顺畅 2. 与现有的标准 USB线缆相兼容 3. 尽量减少不兼容线缆引起的潜在损坏 4. 经过优化得到低成本实现 更多有关信息，
23、请参考 USB PD规范 。 使用 EZ-PD CCG2设计 USB 3.1 Type-C型线 缆 文档编号： 001-97556版本 * 7 USB PD中的 SOP*通信 供电通信以特殊符号序列（称为 K代码标记）开始，用以描绘数据包的起始位置。 K代码是 4b5b线编码方案提供的特殊符号，在 PD通信中用于描绘数据包的范围。 除编码数据外， K 代码还用于特殊控制功能，如硬复位和线缆复位。表示序列开始的特殊 K 代码序列被定义为 “ 数据包的开始 ”（ SOP）。三种序列被定义为： SOP、 SOP和 SOP。 SOP*用于表示这三种 SOP序列。 图 8定义并区分各 SOP*数据包：
24、 SOP数据包： 以 SOP序列开始的所有供电数据包。端口搭档（ DFP和 UFP）之间的通信使用的是 SOP数据包。线缆插头不会识别这些数据包。 SOP数据包： 以 SOP序列开始的所有供电数据包，用于同线缆插头进行通信。 SOP数据包由 DFP 附带的线缆插头（ 图 8中带 SOP标记的线缆插头）中的电子设备识别，不能由其他线缆插头或 UFP中的端口搭档识别。 SOP数据包： 以 SOP序列开始的所有供电数据包用于同线缆插头进行通信（ SOP数据包与其他线缆插头进行通信）。SOP数据包只能由 UFP 附带的线缆插头（ 图 8 中带 SOP”标记的线缆插头）中的电子设备识别，不能由 DFP
25、附带的其他线缆插头或 UFP中的端口搭档识别。 注意： SOP/SOP通信中的 “ 线缆插头 ” 术语用于表示能够进行 PD 通信的线缆中的逻辑实体。不确定这些实体能被放置在该物理插头内。 可以使用 UFP附带的线缆插头来响应 SOP”数据包，但在 EMCA内， DFP附带的线缆插头必须响应 SOP数据包。 图 8. SOP*通信 D F PU F PC a b l eP l u g( S O P )C a b l eP l u g( S O P ” )S O P S i g n a l l i n gS O P ”S i g n a l l i n gS O PS i g n a l l i
26、 n gE l e c t r o n i c a l l y M a r k e d C a b l eSOP*通信在单线（ CC）上进行。因此必须协调 SOP*通信周期，以防止阻碍重要的通信。优先进行端口搭档（ SOP 数据包）之间的通信，以表示可中断线缆插头（ SOP/ SOP”数据包）的通信。更多有关信息，请参考 USB PD规范 。 CCG2概况 EZ-PD CCG2是 USB Type-C型线缆控制器，它符合最新的 USB Type-C型和 PD标准。 CCG2的主要特性包括： 使用符合工业标准的 32位、 48 MHz ARM Cortex-M0处理器和 32 KB闪存 它集成了
27、一个单 Type-C型收发器、终端电阻 2 （ 图 4中的 RP、 RD和 RA）和系统级 ESD （ 8 kV接触放电和 15 kV空气放电） 提供 1.63 mm 2.03 mm WLCSP 20球型焊盘 和 2.5 mm 3.5 mm 0.6 mm DFN 14引脚 封装中 为 USB Type-C型 EMCA提供了完整的单芯片硬件和固件解决方案 能够使用三种电源运行： VCONN1、 VCONN2和 VDDD 两个 VCONN轨相互独立，从而形成隔离 2更多有关终端电阻的信息，请查看 Type-C型规范 。 使用 EZ-PD CCG2设计 USB 3.1 Type-C型线 缆 文档编
28、号： 001-97556版本 * 8 CCG2为无源线缆、主动线缆和电源配件提供了一个完整的 USB Type-C和 USB供电端口控制解决方案。 表 5显示的是各种应用程序可用的 CCG2器件。 表 5. EZ-PDTM CCG2产品选型 特性 CYPD2103 CYPD2104 CYPD2105 应用 无源线缆 配件 3 主动线缆 4 封装 20球型焊盘 WLCSP、 14引脚 DFN 20球型焊盘 WLCSP 20球型焊盘 WLCSP 3上行方向端口（ UFP）与线缆或收发器的外形一样。 4带有转接驱动器的电子标记线缆（ EMCA），用于驱动 USB数据信号。 更多有关信息，请参考 CC
29、G2数据手册 。 EMCA应用 所有全功能 USB Type-C 型线缆均被电子标记。这种线缆包含了要求 VCONN 作为线缆电源的电子设备。 本应用提供的方法用于确认线缆的特性，如它的载流能力、性能和供应商标识（ USB Type-C型线缆 ID功能）。 该线缆的特性包括： 产品类型，如无源线缆、主动线缆和备用模式适配器 供应商分配的线缆硬件和固件版本 Type-C型线缆的其他端：指出该线缆是 Type-C型到 Type-C型、 Type-C型到传统线缆还是 Type-C型到插座等 线缆延迟：指出线缆的延迟 电流处理能力（ 1.5 A、 3 A或 5 A） SOP”控制器是否存在：指出是否使
30、能了该线缆，便于使电子设备可以在该线缆的 UFP端上对 SOP”作出响应 USB超速信号支持：指出线缆中 USB数据信号（ USB 2.0或 USB 3.1、 Gen 1和 Gen 2）支持的速度 请参考 USB PD规范 。 EMCA的类型如下所示： 无源 EMCA：一个 EMCA不会修改 USB数据信号 主动 EMCA：带有其他电子设备的 EMCA，用于驱动 USB数据信号（如驱动器），从而允许实现更长的线缆 配件：一个 UFP与线缆或收发器的外形一样 无论通过线缆是否扩展了 VCONN连线，都可以实现 EMCA线缆。 VCONN连线通过线缆扩展的 EMCA线缆要用到隔离元素。参考 每根线
31、缆上都带有一个 CCG2 的无源 EMCA。这些隔离元素可防止 VCONN在线缆的两端来回移动。对于 VCONN 连线没有通过线缆扩展的 EMCA 线缆，线缆的每一端都需要一个 SOP元素。参考 每个线缆插头上都带有一个 CCG2 的无源 EMCA（每根线缆带有两个芯片） 仅对 SOP 数据包作出响应 了解更多信息。在这种情况下，不需要任何隔离元素。 EMCA应用的某些重要应用级要求如下： 支持 USB-PD协议，如 PD 2.0规范所定义的内容 支持 SOP和 SOP”，如 PD 2.0规范所定义的内容 在 VCONN上支持 Ra电阻 通过 VCONN为芯片供电的能力 两个 VCONN引脚（
32、 VCONN1和 VCONN2）间的隔离 断开 Ra电阻节省电源的能力 使用 EZ-PD CCG2设计 USB 3.1 Type-C型线 缆 文档编号： 001-97556版本 * 9 CC和 VCONN引脚上的集成系统级 ESD保护 集成 Bootloader支持通过 CC进行固件更新 线缆认证使用了一个安全外部 EEPROM 无源 EMCA应用中的 CCG2 EZ-PD CCG2用于电子标记线缆。本节介绍了无源 EMCA中 CCG2的两个典型应用。（其他应用在 附录 中进行介绍）。在每个应用中， CCG2 和相关电路被集成到线缆（被称为 “ 插头 ” ）的一端或两端（请参考 图 9）。在
33、每个插头外壳或模子内，芯片被组装到被称为 “ 焊盘板 ” 的 PCB 上。每个 EMCA 至少包含一个插头和一个 CCG2，它通过 CC 对 USB 主机中的标识指令作出响应。 图 9. USB Type-C插头外壳 本节介绍的两个示例显示的是无源 EMCA中的 CCG2应用。在介绍无源 EMCA应用的 CCG2前，先介绍 CCG2电源子系统。这样有助于加深对 VCONN信号处理的了解。 CCG2电源子系统 CCG2可以使用这三种电源中的一种运行： VCONN1、 VCONN2或 VDDD。 VCONN1和 VCONN2引脚能够连接到 USB Type-C型线缆系统中的 VCONN引脚。这些输
34、入支持在 4.0 V到 5.5 V的电压范围内运行。 VCONN1 和 VCONN2 引脚间的内部隔离使这两个引脚能够同时在不同的电压下进行操作，如 图 10 所示。这些内部二极管作为隔离元素使用，从而可以实现 VCONN连线通过线缆扩展的 EMCA解决方案。 当 VDDD 电源引脚为 CCG2 供电时， CCG2 的电压工作范围为 2.7 V 到 5.5 V。在该模式下进行操作时，在系统中不能连接VCONN1和 VCONN2。在 VCONN引脚作为供电电源的应用中， VDDD引 脚可作为输出电压使用。 CCG2的内部 GPIO缓冲区由 VDDIO电源轨供电。一般情况下，该电源轨与线缆应用中的
35、 VDDD短接。 更多有关电源子系统的信息，请参考 CCG2数据手册 。 图 10. CCG2电源和旁路原理图 RAVS SVC O N N 2VD D DC o r e R e g u l a t o r VC O N N 1VC C DC o r eVD D I OG P I OC CT x / R xRA1 u F1 u F0 . 1 u F4 . 0 V t o 5 . 5 V使用 EZ-PD CCG2设计 USB 3.1 Type-C型线 缆 文档编号： 001-97556版本 * 10 每根线缆上都带有一个 CCG2的无源 EMCA 在该 EMCA解决方案中，仅在一个插头上安装了
36、一个 CCG2芯片。该解决方案要求单个 VCONN连线在整个线缆上运行，用于为芯片供电（不管哪个插头连接着主机（ DFP）。 图 11. 每根线缆上都带有一个 CCG2的无源 EMCA解决方案 在这种情况下， CCG2 只对 SOP数据包做出响应。枚举线缆后，主机可能会关闭 VCONN 电源。该应用的一个关键且独特的要求是通过两个分开的 VCONN引脚为芯片供电的能力。 优点： 在该解决方案中，线缆一端上仅需要 一个 CCG2芯片。 缺点： 该 解决方案会增加连线成本（以便使 VCONN信号能在线缆上运行）。 图 11显示的是每根线缆上都带有一个 CCG2 的无源 EMCA解决方案的框图， 图
37、 12显示的便是该原理图。如 图 12所示，线缆一端上的 VCONN连接着 CCG2的 VCONN1；另一端的 VCONN连接着 CCG2的 VCONN2。 对于单芯片解决方案， GPIO （ WLCSP封装的球型焊盘 D3/DFN封装的引脚 13）必须被悬空，从而禁用 SOP”响应。当悬空该GPIO 时， CYPD2103 被配置为始终仅相应 SOP数据包。不会根据 UFP 或 DFP 的连接动态来确定 SOP/ SOP”数据包的响应。 CYPD2103 将在单芯片解决方案中（整个线缆只带有一个 CCG2 芯片）得到使用。根据线缆方向，该芯片可以由 VCONN1 或VCONN2供电。不管线缆
38、端如何， CCG2都始终相应 SOP数据包（无论它由 VCONN1还是 VCONN2供电）。 V BU SV C O N N N e a rCCD a t a L i n e s (U SB Su p e rSp e e d , U SB H i - Sp e e d , PC I e , D i sp l a yPo rt )12P a s s i v e E M C A W i t h O n e C C G 2 P e r C a b l eC C G 2C Y P D 2 1 0 3V C O N N Fa rG N D 22Type-CPlugType-CPlugP a ssi ve
39、 E M C A w i t h C C G 2A l o w e r - c o s t i m p l e m e n t a t i o n o f E M C A t h a t s u p p o r t s t h e P D p r o t o c o l . A C C G 2 i s e m b e d d e d a t o n l y o n e e n d o f t h e c a b l e a n d i s p o w e r e d b y e i t h e r U S B T y p e -C p o r t使用 EZ-PD CCG2设计 USB 3.1
40、Type-C型线 缆 文档编号： 001-97556版本 * 11 图 12. CCG2单芯片 EMCA原理图 V C O N N 1V B U SC CT y p e - C P l u gG N DT y p e - C P l u gV C O N N 2S u p e r S p e e d a n d H i g h S p e e d L i n e s0 . 1 u FC Y P D 2 1 0 3 - 2 0 F N X I TV D D DE 31 u FA 1V C C DV S SC 1X R E SB 1S W D _I OS W D _C L KE 2D 1I 2
41、C _ 0_ S C LI 2 C _ 0_ S D AA 3A 2B 4C C 1G P I OG P I OD 3C 2C C 2A 4E 4V C O N N 1C 4V C O N N 2V D D I OE 1R D 1B 3V S SD 4G P I OD 2G P I OB 2G P I OC 30 . 1 u F1 u FV D D I O4 . 7 k注意： 图 12是基于 WLCSP封装的典型应用。有关 DFN参考的信息，请参考 附录 。 使用 EZ-PD CCG2设计 USB 3.1 Type-C型线 缆 文档编号： 001-97556版本 * 12 每个线缆插头上都带
42、有一个 CCG2的无源 EMCA（每根线缆带有两个芯片） 仅对 SOP数据包作出响应 该 EMCA解决方案包含两个 CCG2芯片 每个插头带一个。在该解决方案中， VCONN信号不会通过线缆运行。它终止于每个插头上的 CCG2 芯片。在这种情况下，每次只向一个 CCG2 供电，并且供电对象取决于哪个芯片离给 VCONN 供电的 DFP 更近。通电的 CCG2仅对 SOP数据包作出响应。枚举线缆后，主机可能会关闭 VCONN电源。 优点： 该解决方案节省了连线成本（如果它在整个器件上运行，则需要使用于 VCONN信号）。 缺点： 该解决方案需要两个 CCG2芯片，每个线缆端一个。 图 13. 每
43、个线缆插头上都带有一个 CCG2的无源 EMCA解决方案 图 13显示的是框图； 图 14显示的是每根线缆都带有两个 CCG2 芯片（其中一个被供电）的无源 EMCA 解决方案。如 图 14所示，线缆某端上的 VCONN与相应端上 CCG2的 VCONN1相连。可以将 GPIO （ WLCSP封装的球型焊盘 D3/DFN封装的引脚13）悬空或设置为低电平。 不管该线缆的连接情况如何，一个 CCG2始终由 VCONN1供电，并且它仅对 SOP数据包作出响应。 V BU SP a ssi ve E M C A w i t h C C G 2A n E M C A t h a t s u p p o
44、 r t s t h e P D p r o t o c o l . A C C G 2 i s e m b e d d e d a t e a c h e n d o f t h e c a b l e a n d i s p o w e r e d i n d i v i d u a l l y b y t h e U S B T y p e - C p o r t a t e a c h e n d .V C ON NCCD a t a L i n e s (U SB Su p e rSp e e d , U SB H i - Sp e e d , PC I e , D i sp l a
45、 yPo rt )12P a s s i v e E M C A W i t h O n e C C G 2 P e r C a b l e P l u gC C G 2C Y P D 2 1 0 3C C G 2C Y P D 2 1 0 3V C O N NG N D 22Type-CPlugType-CPlug使用 EZ-PD CCG2设计 USB 3.1 Type-C型线 缆 文档编号： 001-97556版本 * 13 图 14. CCG2双芯片 EMCA原理图（一个芯片被供电） V C O N N 1V B U SC CT y p e - C P l u gT y p e - C
46、 P l u gV C O N N 2G N DS u p e r S p e e d a n d H i g h S p e e d L i n e sC Y P D 2 1 0 3 - 2 0 F N X I TV D D DE 3A 1V C C DV S SC 1X R E SB 1S W D _I OS W D _C L KE 2D 1I 2 C _ 0_ S C LI 2 C _ 0_ S D AA 3A 2B 4C C 1G P I OG P I OD 3C 2C C 2A 4E 4V C O N N 1C 4V C O N N 2V D D I OE 1R D 1B 3V S
47、SD 4G P I OD 2G P I OB 2G P I OC 3C Y P D 2 1 0 3 - 2 0 F N X I TV D D DE 3A 1V C C DV S SC 1X R E SB 1S W D _I OS W D _C L KE 2D 1I 2 C _ 0_ S C LI 2 C _ 0_ S D AA 3A 2B 4C C 1G P I OG P I OD 3C 2C C 2A 4E 4V C O N N 2C 4V C O N N 1V D D I OE 1R D 1B 3V S SD 4G P I OD 2G P I OB 2G P I OC 30 . 1 u F
48、1 u F1 u F1 u F0 . 1 u F1 u FV D D I O4 . 7 kV D D I O4 . 7 k注意： 图 14是基于 WLCSP封装的典型应用。有关 DFN参考的信息，请参考 附录 。 设计指南 硬件指南 图 12和 图 14分别显示的是使用 CCG2 的 EMCA单芯片和双芯片解决方案的硬件原理图。如 图 12所示， CCG2 可以是单芯片USB Type-C 型线缆解决方案，它带有一个集成的 Type-C 型收发器、终端电阻和系统级 ESD 保护电路。该解决方案只需要四个外部去耦电容 *和一个电阻即可运行。 建议在 SWD 线上提供探针或跳线器，用于支持在焊盘卡上进行调试和编程。 CCG2 还允许通过内置 Bootloader 在 CC 线上升级汇编线缆的固件。 更多有关硬件设计的信息，请参考 AN95599 EZ-PDTM CCG2的硬件设计指南。 注意： *另外，根据 Type-C型规范， Type-C型连接器的 VB
