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[原创] Cypress CCG2 USB Type-C控制器开发方案

关键词:ARM Cortex-M0 处理器 USB Type-C 型控制器

时间:2015-05-28 11:04:10       作者:Cypress       来源:中电网

cypress公司的EZ-PD CCG2是符合最新USB Type-C 型和PD 标准的USB Type-C控制器, 使用了带有32 KB 闪存的32 位48 MHz ARM® Cortex®-M0 处理器和集成了一个包括RP、RD 和RA 电阻的完整的Type-C 型收发器,适合用于USB Type-C 型的EMCA 线缆,供电配件,上行方向端口和下行方向端口.本文介绍了EZ-PD CCG2主要特性,框图,几种应用框图,以及CCG2 DVK CY4502板主要特性,框图,电路图和PCB设计图.

EZ-PD™ CCG2 是USB Type-C 型控制器,它符合最新USB Type-C 型和PD 标准。EZ-PD CCG2 为有效线缆和供电的配件提供一个完整的USB Type-C 型和USB 电源供应端口控制解决方案。另外,还将它使用在许多上行和下行方向端口的应用中。EZ-PD CCG2 使用赛普拉斯的专用M0S8 技术,该技术使用了带有32 KB 闪存的32 位48 MHz ARM® Cortex®-M0 处理器;该器件集成了一个包括RP、RD 和RA 电阻的完整的Type-C 型收发器。

EZ-PD CCG2主要特性:

32 位MCU 子系统
■48 MHz ARM Cortex-M0 CPU
■32 KB 闪存
■4 KB SRAM
■系统中可编程的集成数字模块
■集成定时器和计数器,从而符合USB-PD 协议所要求的响应时间
■运行时可重新配置的串行通信模块(SCB)包含可重新配置I2C、SPI 或UART 功能时钟和振荡器
■使用集成振荡器时,则不需要外部时钟
Type-C 型支持
■集成收发器(基带PHY)
■集成了UFP(RD)和EMCA(RA)终端电阻,并集成了DFP(RP)的电流源
■支持一个USB Type-C 型端口低功耗操作
■工作电压范围:2.7 V ~ 5.5 V
■两个VCONN 轨相互独立,从而构成隔离
■GPIO的独立供电电压引脚允许在1.71 V 至5.5 V 电压范围内在I/O 上发出信号
■复位:1.0 μA;深度睡眠:2.5 μA;睡眠:2.0 mA
CC 和VCONN 引脚上的系统级ESD
■基于IEC61000-4-2的4C级标准的±8 kV接触放电和±15 kV空气放电
封装
■1.63 mm × 2.03 mm,20 球型焊盘晶圆级CSP (WLCSP)(球型引脚间距为0.4 mm)
■2.5 mm × 3.5 mm × 0.6 mm 14 引脚DFN
■支持工业级温度范围(-40 ℃ ~ +85 ℃)
EZ-PD CCG2应用:
■USB Type-C 型的EMCA 线缆
■USB Type-C 型供电配件
■USB Type-C 型上行方向端口
■USB Type-C 型下行方向端口

图1. EZ-PD CCG2框图

图2.EZ-PD CCG2被动EMCA应用:每个线缆一个EZ-PD CCG2

图3.EZ-PD CCG2被动EMCA应用:每个插头一个EZ-PD CCG2

图4.EZ-PD CCG2上行方向端口(UFP)应用:带有Type-C型端口的平板电脑

CCG2 DVK CY4502板

This DVK contains two CCG2 controllers (one in CSP package and the other in DFN package), two SWD connectors, two USB Type-C plugs, two LEDs, and one 20-pin header. The SWD connectors can be used to update the firmware on the CYPD2103 devices. Type-C plugs serve as connectors at either end of the cable, providing a way to connect to the Type- C receptacle at the downstream facing port (DFP) and upstream facing port (UFP). Test points are exposed in the 20-pin header, which includes CCG2 GPIOs, I2C lines, termination resistor RD, VCONN and the CC lines. LEDs are used to indicate the powered chip.

The two CYPD2103 devices in the CY4502 board are shipped with factory-installed firmware that demonstrates the functionality of CCG2 controllers in EMCA USB PD Type-C cables. The CYPD2103 firmware implements a passive EMCA cable with one CCG2 controller or two CCG2 controllers per cable solution.

图5. CCG2 DVK CY4502板外形图

图6. CCG2 DVK CY4502板硬件框图

图7. CCG2 DVK CY4502板硬件元件分布图

CCG2 DVK CY4502板包括下列元件:

U1: CCG2 controller in CSP package (CYPD2103-20FNXIT)
U2: CCG2 controller in DFN package (CYPD2103-14LHXIT)
LED1: Power (VCONN) indicator of U1
LED2: Power (VCONN) indicator of U2
J6: Power measurement jumper
J7: Jumper to select one-chip/two-chip EMCA solution
J5: Jumper to select configuration with both chips powered in the two-chip EMCA solution
J8/J13: Jumpers to select the responsiveness to SOP” packets for U1/ U2 respectively
J1/J2: USB Type-C plugs
J3/J4: SWD connectors
J9: 20-pin header (Not mounted on the DVK)

图8. CCG2 DVK CY4502板电路图

图9. CCG2 DVK CY4502板PCB设计图(顶层)

图10. CCG2 DVK CY4502板PCB设计图(底部)

图11. CCG2 DVK CY4502板PCB设计图:地层1

图12. CCG2 DVK CY4502板PCB设计图:地层2

图13. CCG2 DVK CY4502板PCB设计图:电源层1

图14. CCG2 DVK CY4502板PCB设计图:电源层2
详情请见:
http://www.cypress.com/?docID=53549
http://www.cypress.com/?docID=54017
以及http://www.cypress.com/?docID=53066

CY4502 EZ PD CCG2 Development Kit Guide.pdf
CY4502 EZ PD CCG2 Development Schematic.pdf

 

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