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[参考译文] TUSB1104:反向插拔功能无法正常工作

Guru**** 2573695 points
Other Parts Discussed in Thread: TUSB1104, TUSB321, TUSB1044, TUSB1042I, TUSB321AI

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/interface-group/interface/f/interface-forum/1553379/tusb1104-reverse-plugging-not-working

器件型号:TUSB1104
Thread 中讨论的其他器件: TUSB321TUSB1044TUSB1042ITUSB321AI

工具/软件:

我们将使用 TUSB1104 转接驱动器测试一个定制 PCB。  TUSB1104 的两侧都有一个插座、 以下是配置  

1)  输入侧(用于主机)插座的 CC1 和 CC2 被拉至低电平。    输出侧(器件)插座的 CC1 和 CC2 通过 TUSB321 进行控制。  TUSB321 配置为 DFP。  

2) FLIP 引脚 — TUSB321 控制 FLIP 引脚。 此外、还尝试了手动开关以在 3.3V 和 接地之间切换。  

3) 配置为 PIN 配置模式(不在 I2C 模式下)。  

电路板在电缆的一个特定方向上工作。 但是、如果我们反向插入 电路板两侧的电缆、它将停止工作、但如果我们反转第二侧电缆、它将正常工作。 建议可能的原因。  

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    您好、

    您能否分享该系统的原理图?

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    如果可能、尝试将 FLIP 引脚保持在低电平。 进行测试。

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    • 我们测试了 FLIP 引脚 在 3.3V 和 接地之间手动连接、因此没有任何帮助。 另请注意、TUSB321 输出根据方向变为高电平/低电平。 我附上了供您参考的原理图。
    •  e2e.ti.com/.../6472.TUSB1104.pdf
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    尊敬的 Justin:

    由于 TUSB1104 未内置交叉开关多路复用器、因此它无法将翻转的信号路由到适当的位置。 对于您希望使用的应用、设计需要如下所示。 这将允许 USB-C 电缆的所有方向正常工作。 y

    如果您能够固定电缆的方向、OU 可以保持当前设计。

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    尊敬 

    谢谢、这有助于理解。 我 还有两个相关问题

    1) 单个 TUSB1044 和 TUSB321 组合能否解决我们的问题? 我们注意到 TUSB1044 具有内部多路复用器和转接驱动器。 我试图避免使用两个转接驱动器 IC。

    2) 如果我们保持设备端 USBC 电缆连接固定, 只允许主机端 USBC 翻转, 有一个 更简单的解决方案吗?

    提前感谢。  

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    尊敬的 Justin:

    TUSB1044 没有内置交叉开关多路复用器。 它只有一个 AUX -> SBU 多路复用器。

    如果您能够固定一根电缆的方向、则只需使用一个多路复用器而不是两个多路复用器即可解决问题。

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    尊敬的 Vishesh Pithadiya:

    谢谢。 使用 TUSB1042I 时、在设计方框图中、您分享了我们可以看到 TX 连接到 TX、RX 连接到 RX。 我们是否需要将 TX 反转到 RX? 我们在任一侧都将使用 USBC 插座。  

    此外、根据 TUSB1042I 数据表 、SSTX 和 SSRX 用于上行端口。 在上图中 、第一个 TUSB1042I IC TX/RX 连接到插座。   这种配置是否可以无缝工作?  

    我们是否需要在超高速线路上使用 R-ESD 串联电阻器以确保 ESD 合规性? 是否可以将其添加到面向主机的超高速线路上?  

    根据 TUSB1042I 的应用图、建议在 Tx 线路上使用 0.1uF 电容。 我们是否需要在 Rx 线路上添加任何电容? TUSB1042I 之间的超高速线路上是否需要电容器?

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    您好、

    谢谢。 使用 TUSB1042I 时、在设计方框图中、您分享了我们可以看到 TX 连接到 TX、RX 连接到 RX。 我们是否需要将 TX 反转到 RX? 我们在任一侧都将使用 USBC 插座。  [/报价]

    USB Type-C 的命名约定和数据方向如下所示:

    [报价 userid=“91712" url="“ url="~“~/support/interface-group/interface/f/interface-forum/1553379/tusb1104-reverse-plugging-not-working/5985530 ]此外、根据 TUSB1042I 数据表 、SSTX 和 SSRX 适用于上行端口。 在上图中 、第一个 TUSB1042I IC TX/RX 连接到插座。   这种配置是否可以无缝工作?  [/报价]

    TUSB1042 可用于多路复用器和多路信号分离器应用。 将在两个方向上适当地应用 EQ:

    多路复用器的 Type-C 端将无缝工作、但我们需要注意多路复用器的公共侧。 在突出显示部分中可以看到数据方向。 我们需要确保这与公共侧的 USB-C 插座一致。

    [引述 userid=“91712" url="“ url="~“~/support/interface-group/interface/f/interface-forum/1553379/tusb1104-reverse-plugging-not-working/5985530

    我们是否需要在超高速线路上使用 R-ESD 串联电阻器以确保 ESD 合规性? 是否可以将其添加到面向主机的超高速线路上?  

    [/报价]

    这取决于客户对 ESD 的要求。 我们过去已经成功使用 PUSB3FR4。

    根据 TUSB1042I 的应用图、建议在 Tx 线路上使用 0.1uF 电容。 我们是否需要在 Rx 线路上添加任何电容? 我们是否需要在 TUSB1042I 之间的超高速线路上使用电容器?

    我们建议在 TX 引脚上使用 100nF 至 220nF 的电容、在 RX 引脚上使用 330nF 的电容。 RX 电容器是可选的。

    请分享更新的原理图、以便我可以在进入布局/晶圆厂之前查看。

    [/quote]
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    尊敬的 Vishesh Pithadiya:

    感谢您的详细答复。 请查找更新后的原理图和引脚映射图像以供您参考。 请务必查看并告知我们您的建议。

    e2e.ti.com/.../TUSB1042-redriver-for-type-c-application.pdf

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    您好、

    我会查看此内容、并由星期五回复您。 我想确保我们做的一切都正确,所以我会加快一些额外的时间在这个。

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    尊敬的 Vishesh Pithadiya:

    如果您 可以查看原理图以及对原理图是否有任何意见、敬请告知我们。 谢谢。  

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    尊敬的 Justin:

    很抱歉耽误你的时间。 以下是原理图审阅:

    1) 将此处的 100nF 电容填充为 RX 引脚 330nF。 确保 CMC 具有足够的 BW 用于 USB 3.2 Gen 2。

    2) 公共 RX 路径上也需要交流耦合。

    3) 最好在 TX 线路上具有 100nF、在 RX 线路上具有 330nF。  

    4) 将 TUSB321 作为 DRP 正确。 FLIP 引脚的布线也正确。  

    5) 确保 LDO 的额定值也足以满足下游 Vbus。

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    尊敬 的 Vishesh Pithadiya:

    我们已经设计并测试了上述原理图。 但遗憾的是、USB3 枚举完全不起作用。 我们是否需要验证任何具体的检查点或配置?  

    在第一个插座(连接到主机的电缆)上将 TX 连接到 RX 以及将 TX 连接到 RX 是否正确?

    此外、两个 IC 的 SSTX 引脚相互连接。 在评估板和所有其他 应用电路中 、我们可以看到 SSTX 连接到主机侧? 您能再次检查一下吗?  

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    尊敬的 Justin:

    您是否能够测量进出电路板的 USB 波形?

    您是否能够卸下 CMC 并更换为用于测试的短路?

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    查看原理图、由于 EQ 设置、信号可能会过度补偿。  

    我要使用以下步骤进行调试:

    1) 进行连续性测试、以确保多路复用器布线正确。

    2) 检查 Vbus 是否正确施加到输出。

    3) 测量输入和输出眼图波形、查看是否存在任何信号质量问题。

    4) 将 EQ 调整为较低值、以查看我们是否看到眼图波形有所改善。

    5) 使用 USB 协议分析器进行测试,以查看系统在枚举中出现故障的位置。

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    尊敬 的 Vishesh Pithadiya:

    感谢您的详细调试步骤。 我们可以通过执行以下更正来解决检测问题。

    1) 与 TUSB1104 不同、对于 TUSB1042I、我们没有交叉的情况下将 TX 连接到 TX、将 Rx 连接到 Rx。

    2) SSTX 从第一个 TUSB1042I IC 我们已连接到第二个 TUSB1042I 的 SSRX、 反之亦然。  

    这两处更改都有助于我们翻转主机端的 USB C 电缆。 次级(器件)侧的翻转逻辑仍然无法正常工作(TUSB321 输出始终为高电平)。 我们已经 在 DRP 和 DFP 模式下测试了辅助 TUSB321。 你还有什么建议吗?

    遗憾的是、我们目前没有用于验证眼图或枚举的高速示波器/USB 分析仪。  

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    这两项更改都很有帮助、我们能够翻转主机端的 USB C 电缆。 次级(器件)侧的翻转逻辑仍然无法正常工作(TUSB321 输出始终为高电平)。 我们已经 在 DRP 和 DFP 模式下测试了辅助 TUSB321。 您有任何进一步的建议吗?

    嗯、这很奇怪。 似乎您已经换用了 TUSB321、结果相同。

    遗憾的是、我们目前没有用于验证眼图或枚举的高速示波器/USB 分析仪。  [/报价]

    我知道您不能访问高种子范围、但您是否可以访问具有大约 200MHz BW 的种子范围? 也可能具有较低的 BW。

    为此、您可以探测 TUSB321 始终具有高输出的 CC1 和 CC2 输入。 查看连接电缆和未连接电缆时的波形。  

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    哪个 CC 控制器出现 U16 或 U18 问题?

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    是的、我们有 200MHz。 我们将监控 CC1 和 CC2 引脚并与您分享详细信息。

    U16 运行良好、而 U18 存在问题。

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    没有、我再看一下原理图了。 准备就绪后发送数据。 谢谢!

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    原理图对我来说看起来是相同的、因此我不知道为什么一个可以工作、另一个不可以工作。 尝试移除此处的 R109。

    您是否有机会捕获 CC 波形?

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    尊敬 的 Vishesh Pithadiya:

    R109 未组装在我们的 PCB 中。 我们尝试通过相同的更改启动第二个 PCB、但遗憾的是、我们 USB 枚举仍然无法正常工作。 我们正在确定问题是什么。 该 PCB 启动并运行(为了继续进行开发,我们必须将第一个 PCB 交给另一个团队)后、我们将能够提供 CC 波形。  

    同时、我们 对器件端的 CC 配置存有疑问。  

    J1 USB 插座连接至主机笔记本电脑、TUSB321AI IC 用于下拉相应的 CC 引脚以启用翻转逻辑功能。 J2 USB 插座用于连接 USB 设备(例如笔式驱动器)、其中器件侧应上拉 CC 引脚、USB 设备的内部逻辑(例如笔式驱动器)应下拉相应的 CC 引脚。

    这是正确的实施方法吗? 具体来说、使用 TUSB321AI IC 来下拉器件 (J2) 侧的 CC 引脚是合适的、还是该器件应该在内部处理该引脚?

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    尊敬的 Justin:

    CC 线路的 PUP 和 PDOWN 电路在 CC 控制器内处理。 我建议将 CC 控制器保持在 DRP 模式下、以便允许端口枚举为 DFP 或 UFP 以提高灵活性。  

    根据我的理解、此板是可逆的。  

    J1 ->主机

    J2 ->器件

    我们能试试

    J1 ->器件

    J2 ->主机?

    我们可以查看这是器件端问题还是 CC 控制器问题。

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    尊敬 的 Vishesh Pithadiya:

    明白了、谢谢。 我们从 J1 开始在 VBUS 上添加了电子保险丝、以保护我们的最终原理图(与其他要求合并)。 因此、我们目前将无法逆转。 但也会尝试测试此选项。  

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    好的、听起来不错。

    当我们有可用的数据时、请告诉我。

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    尊敬 的 Vishesh Pithadiya:

    我们捕获了 J2 连接器的 CC1 和 CC2。 请 查找未连接器件且两种方向都有器件附件时的波形附件。

    e2e.ti.com/.../Waveforms.pdf

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    您好、

    感谢您提供的波形。 根据我所见、在未插入器件时、波形看起来正确。 但是、我无法看到 作为接地基准的 CC1 电压电平在示波器捕获中不存在。

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    我将在实验室中使用 TUSB321 EVM 获取一些捕获结果、然后在此处发布以供参考。

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    没问题。 CC1 和 CC2 在 5V 至 1.8V 之间切换。  

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    以下是我捕获的波形:

    1) 没有插入任何设备

    2) 正常方向

    3) 翻转方向:

    CC 的值在您的系统中似乎过高。 此部件是否可能损坏?

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    尊敬 的 Vishesh Pithadiya:

    我们已经在主机侧测量了 CC1 和 CC2 波形、两条线路都根据电缆方向在 0V 和 1V 之间正确切换、因此翻转逻辑在这一侧看起来可以正常工作。

    不过、在器件侧、CC1 和 CC2 会在多个电路板上在 5V 和 1.8V 之间切换。  请注意、我们已将主机 USB 交换到原始器件侧连接器、在此设置中、CC1 和 CC2 线路都会根据电缆方向在 0V 和 1V 之间正确切换。  

    器件端的 TUSB321 配置是否存在问题?


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    此应用中使用的器件是什么?  

    如果我们能够在主板上的主机连接器和器件连接器上正确检测到主机、则可能是所用器件出现了问题。 我们是否在此处尝试过多个器件以查看问题是否一致?

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    尊敬 的 Vishesh Pithadiya:

    我们使用 USB3 摄像头作为器件。 我们还测试了 USBC 笔式驱动器。 每种行为都是相同的。   

    如果将 CC1 和 CC2 连接到主机笔记本电脑、我们能够在两端获得相同的波形。 但如果我们使用 J2 插座作为主机、USB 枚举无法正常工作。  

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    您使用的连接顺序是什么?

    1) 尝试将器件插入定制电路板、然后将定制电路板插入主机。

    2) 尝试将主机插入自定义电路板、然后将器件插入自定义电路板。

    我看到 ESD 二极管仅在主机侧实现、而在器件侧不实现。 我们是否确定没有发生 ESD 损坏?

    我们可以尝试手动下拉 U15 上的 FLIP 引脚、这样我们将保持在正常方向  

    为此、我们需要移除 R78 并重新组装 R109

    然后在连接器上尝试器件的两个方向、看看是否可以枚举。  

    CC 波形看起来不正确、但由于端口与主机一起工作、而不是与器件一起工作、因此这很奇怪。 我们可以尝试将 U18 设置为 DFP、而不是 DRP 强制将其设置为下行端口。  

    这由 PORT 引脚的 PUP 完成

    更改后尝试测量 CC 波形。

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    我们尝试了两种连接序列:

    1. 首先将器件插入定制电路板、然后将定制电路板连接到主机。

    2. 首先将主机插入定制电路板、然后连接器件。

    原来是这样 无行为差异 运行。 然而,当我们 手动下拉 TUSB1042I 上的 FLIP 引脚 、设置工作正常、信号路由符合预期。 这意味着方向检测在正常条件下可能无法正常工作。

    我们进行了以下实验、以评估不同配置下 CC1/CC2 线路的行为。

    EXP 1 - Flip 引脚下拉 (R78 未组装、R109 — 安装 1K)+ DRP 模式

    USB 摄像头电缆:方向 2
    J2_CC1(在 R83 上):1.8V
    J2_CC2(在 R84 上):4.8V
    信号:超高速  


    USB 摄像头电缆:方向 1
    J2_CC1(在 R83 上):4.6V
    J2_CC2(在 R84 上):1.8V
    信号: 无超速

     EXP 2 — 翻转引脚下拉(与上述相同)+ DFP 模式已启用  

    摄像头电缆:方向 2
    J2_CC1(在 R83 上):1.8V
    J2_CC2(在 R84 上):4.8V
    信号:超高速  


    摄像头电缆:方向 1
    J2_CC1(在 R83 上):4.6V
    J2_CC2(在 R84 上):1.8V
    信号:无超速

     EXP 3–翻转 连接至 TUSB321 IC + DFP 模式已启用  

    摄像头电缆:方向 2
    J2_CC1(在 R83 上):4.6V
    J2_CC2(在 R84 上):1.8V
    信号: 无超速


    摄像头电缆:方向 1
    J2_CC1(在 R83 上):1.8V
    J2_CC2(在 R84 上):4.8V
    信号:超高速  

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    您好、

    感谢您的确认。 是的、该问题看起来是由 FLIP 引脚设置不正确引起的。 现在、我们已经确认布线可以正常工作。 我们将更深入地研究 CC 控制器、因为这似乎是根本原因。  

    现在 CC 控制器与 TUSB1042 的 FLIP 引脚断开连接、接下来我们是否能够探测 CC 控制器的 DIR 引脚、并根据数据表确保该设置在正常和翻转方向上是准确的。  

    此外、在何处探测 CC 电压。 这些值似乎很高。

    这些是检测容差以供参考。

    CC1 用于正常方向、CC2 用于翻转方向。

    当我们看到 CC1 为 1.8V 时、这意味着应该进行 5V 3A 连接、这就是我们在所有实验中看到的连接。 不过、发生这种情况时、未使用的 CC 线路应下拉至接地。

    您能否测量 U18 和 U16 上的 CC 电压并查看 CC 波形是否符合 U16 上的预期?

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    尊敬 的 Vishesh Pithadiya:

    是的、这是由于 TUSB321AI IC 的 FLIP 输出不正确所致。 就像您说的、电压输出不符合预期。  

    CC 电压波形适用于 U16(根据电缆方向在 0V 和 1V 之间正确切换) 、而 U18 输出与我前面提到的不同。 我们已 在 R127、R128 电阻器上测量此值。  但不确定原因是什么!

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    您好、

    根本原因很难隔离、因为 U16 和 U18 的原理图是相同的、但芯片的性能不同。 从我在这里看到的、似乎 U18 已损坏。  

    您是否能够使用此芯片执行 ABA 交换、看看当前组装的 TUSB321 是否出现问题?

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    您好:

    由于不活动而关闭线程。 如果您有任何后续问题或疑虑、请随时回复。

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    当然、我们要 根据前面提到的更改迭代 PCB。 希望当前问题能通过更新的迭代得到解决。  

    1) 与 TUSB1104 不同、对于 TUSB1042I、我们没有交叉的情况下将 TX 连接到 TX、将 Rx 连接到 Rx。

    2) SSTX 从第一个 TUSB1042I IC 我们已连接到第二个 TUSB1042I 的 SSRX、 反之亦然。  

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    明白了、让我们看看这样做的结果。

    我仍然担心奇数 CC 波形、您最终是否测试了 ABA 交换?

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    是的、即使在交换 IC 后、问题仍然存在于同一侧。 我们怀疑存在与 PCB/装配相关的问题。 将在新 PCB 上再次进行验证。

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    好的。