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[参考译文] TUSB320LAI:使用 USB Type C 对 Sitara AM6421进行闪存和供电

Guru**** 1456330 points
Other Parts Discussed in Thread: HD3SS3212, TUSB321AI, AM6421, TUSB320LAI, TUSB320, HD3SS3220, TUSB321, TUSB542
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/1310466/tusb320lai-using-a-usb-type-c-to-flash-and-power-sitara-am6421

器件型号:TUSB320LAI
主题中讨论的其他器件:AM6421TUSB320HD3SS3220、HD3SS3212 TUSB322TUSB321TUSB542、TUSB321AI

您好!

我希望能够通过 USB-C 插入笔记本电脑、实现 Sitara AM6421的闪存和电源。 这意味着对于该应用、我的设计将处于 UFP 器件模式。 因此、我用于闪存的笔记本电脑是 DFP 和 USB 主机。  

我将使用 https://www.ti.com/tool/SK-AM64B 评估板原理图作为一般指南、但我使用的是 TUSB320LAI 上的 I2C 模式、而不是 GPIO 模式。 电路板上没有任何其他 USB 连接器、但有一个用于12V-24V 的辅助电源输入。 它还不需要评估板(我认为)中使用的任何供电(PD)电路。 希望这是带有 Sitara 的 Type-C 最简单的应用、如果您认为这样可行、请告诉我。 我并不是真的需要 USB0驱动总线、但我加入它是为了在提供辅助电源时进行调试。

我的原理图如下:

 

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    尊敬的 Avalon:

    您不需要在 CC1/2线路上使用下拉电阻。 TUSB320在这些引脚上具有内部下拉电阻。

    否则、320实现看起来可以。

    此致!

    谢恩

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    尊敬的 Avalon:

    看看 USB 连接器、您似乎将 TX2和 RX2线路连接到了 TX1和 RX1。

    如果您希望处理 USB3数据的 USB-C 翻转方向、则需要将这些线保持分离并将其多路复用为一对。 下面一个图可帮助显示此连接:

    根据您的需求、我推荐一个适合该连接器的多路复用器:

    1. HD3SS3220 组合了 MUX 和 CC 控制器、使用此 MUX 可省去320LA。 这是一个无源多路复用器、这意味着没有转接驱动能力。
    2. HD3SS3212 专用多路复用器、需要使用具有 DIR 引脚的 CC 控制器进行开关。 由于 TUSB320没有 DIR 引脚、因此需要使用 TUSB321或 TUSB322等器件。
    3. 如果您需要有源多路复用器、请考虑 TUSB542 。 这是一个需要 CC 控制器来切换方向的组合转接驱动器/MUX。

    对于可能会改变建议的多路复用器、有几个问题需要考虑:

    • 您是否需要 DisplayPort ALT 模式支持? (USB 视频)
    • 您是否在寻找5G 或10G 数据速度?

    此致!

    谢恩

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    尊敬的 Avalon:

    您是否能够查看我的最后一个回复?

    您的应用是否使用 USB3数据? 如果是这样、您需要一个 MUX、用于 Type-C 连接器上的 SSTX/RX 对。

    如果您只需要 USB2数据和电源、则 MUX 可能不是必需的。

    此致!

    谢恩

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    尊敬的 Shane:

    我确实需要 USB3、我计划使用 TUSB542。 我是需要将扼流圈和保护二极管置于连接器和多路复用器之间、在多路复用器之后还是两者之间?
    请参阅我的更新原理图以了解如何通过 TUSB320LAI 实现 TUSB542 。

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    尊敬的 Avalon:

    ESD 二极管和扼流圈应连接在多路复用器和 Type-C 连接器之间。 二极管的作用是保护器件免受外露连接器的环境静电(ESD)的影响。 二极管的位置正确、但我建议将共模扼流圈移至连接器侧。

    我看到您已将 TUSB320重新配置为 GPIO 模式。 您是否需要从 I2C 切换?

    在原理图中、TUSB542上的 SEL 引脚连接到320LAI 上的 OUT1。

    这将无法正确翻转多路复用器方向。 在 GPIO 模式下、OUT1是 Type-C VBUS 上用于电流模式的输出。 这不应控制多路复用器的方向。

    若要正确控制多路复用器、需要监控 CC 线的电缆方向。 这 通常是通过 CC 控制器上的 DIR 引脚完成的、如 TUSB321或322。 TUSB320没有 DIR 引脚、但 您可以使用320LAI 来监控方向 在 I2C 模式中 。 您需要读取 CALL_DIR 寄存器以确定方向、然后使用控制信号将 MUX 切换到正确的数据线集。

    看一下交流耦合电容器、我建议移除 TUSB542上 TX_AP 引脚附近的100nF 电容器。

    这是因为 SSTX 线上已经有电容器、靠近器件。 (C131和 C132) 如果具有这两组电容器、则线路上的总电容将低于 USB 规范中设置的75nF 最小值。

    在原理图中、SSRX2连接到多路复用器上的两个 RX 通道。 您需要将 SSRX1连接到 RX_CON_1、将 SSRX2连接到 RX_CON_2。

    此致!

    谢恩

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    尊敬的 Shane:

    谢谢你的评论,我在张贴后发现 SSRX2重复。  
    为了避免寄存器配置发生、我决定为 TUSB321切换 TUSB320。 四个输出传入 AM6421 MCU、并传出 LED 以进行可视化调试。 由于我将其用作 UFP、因此我将引脚3电流模式悬空。
    编辑:交换扼流圈上的一些网

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    尊敬的 Avalon:

    TUSB321实施看起来不错、但我对您的无源器件有一些看法。

    我建议移除 DP/DN USB2线路上的共模扼流圈。  根据 扼流圈的规格、它可能会对信号完整性产生负面影响、并且通常不用于低速数据线路(例如 USB2)。

    ESD 二极管处于正确位置、但我看到它们的钳位电压约为7V。

    我建议使用钳位电压接近3V 的二极管。 这将防止高于3V 的电压到达(并可能损坏) TUSB542差分 I/O。 我们通常建议使用 PUSB3FR4 ESD 二极管、因为它的钳位电压为3V。

    我看到 VBUS 上有一个来自 Type-C 连接器的开关。 您是否需要从 UFP 侧开启和关闭 VBUS?

    通常、DFP 将启用或禁用 VBUS、而 UFP 仅灌入电流。

    在边注上、您是否知道开关在 VUSB 电源轨之后导致5V 电源轨上升的延迟?

    此致!

    谢恩

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    尊敬的 Shane:

    我希望使用 AM6421的引脚 E19来切换5V 输入电源的源、同时仍允许来自 USB-C 连接器输入的数据。 具体思路是、如果 USB0_DRVVBUS 被切换为低电平、电路板将选择从外部电源接收电源。 这可能会在调试期间或需要更大功率时发生。  

    您是否认为这可能会导致电路板出现问题?

    编辑:如果可能出现问题、我应该对电路进行编辑、将 UFP 的引脚 E19 (USB9_DRVVBUS)保留为无连接(NC)?

    谢谢。

    阿瓦隆

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    尊敬的 Avalon:

    我明白了。 虽然不常见、但 在 VBUS 上进行开关应该不会出现问题。 我担心的情况是、如果321在 VDD 之前变为高电平、VBUS_DET 引脚是否可以反向驱动。

    我将在结束时确认 VBUS_DET 引脚是否对这种类型的反向驱动敏感。 我知道 TUSB320LAI 等类似器件就是这种情况、所以我想确定一下。 您可以在320数据表中看到这是如何描述的:

    编辑:

    我向系统确认、VBUS_DET 可以在 VDD 之前上升、因此您的开关应该可以正常运行。 他们确实注意到 DIR、OUT1、OUT2和 VCONN_FAULT 对反向驱动很敏感。 请确保这些引脚仅变为高电平、 之后  为321提供了 VDD 轨。

    如果您有任何问题、请告诉我。

    此致!

    谢恩

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    尊敬的 Shane:

    321是否支持无电电池模式? 我在320数据表中仅看到它。

    此外、是否有任何长度匹配要求或差分对布线是否足够?

    谢谢。

    阿瓦隆

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    尊敬的 Avalon:

    我来 确认一下标准321是否支持无电电池模式。 我知道 TUSB321AI 支持此模式。 321AI 本质上是  321.  

    对于 USB 信号、您需要使长度匹配 每个 TX 和 RX 差分对上的+和-(线对内)线。 您无需匹配 TX 和 RX 对之间的(线对间)长度。

    编辑:

    我向系统确认 TUSB321确实支持电池电量耗尽模式。 无电电池的特性与 TUSB321AI 相同、因此您可以使用该数据表作为参考。

    此致!

    谢恩