USB Type-C不正確的翻轉(zhuǎn)設(shè)置

USB-C是一個(gè)雙向（正反插）連接器，插頭可以任意方向連接，無論是正插還是反插，對(duì)用戶沒有明顯的功能影響。這帶來的一個(gè)結(jié)果就是，PCB走線和重定時(shí)器引腳到高速差分對(duì)的映射取決于連接器的方向。在正插時(shí)對(duì)應(yīng)TX1的走線，在連接器翻轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)TX2。

重定時(shí)器需要了解映射，以便在主機(jī)SoC和USB-C插座之間正確傳輸信號(hào)。典型做法是，PD控制器通過檢測(cè)哪個(gè)主機(jī)CC引腳被拉低來識(shí)別USB-C方向，該引腳僅有一個(gè)會(huì)連接到線纜的CC線。然后，USB PD控制器可以根據(jù)CC1是否端接到地（正常方向）或CC2是否端接到地（翻轉(zhuǎn)方向）來設(shè)置重定時(shí)器（使用I2C）。 如果通信發(fā)生在 CC1 上，我們稱之為正常方向。如果發(fā)生在 CC2 上，則稱為翻轉(zhuǎn)方向。

使用特勵(lì)達(dá)力科 WaveMaster/SDA8000HD示波器和TF-USB-C-HS測(cè)試夾具調(diào)試USB實(shí)時(shí)鏈接，使工程師能夠同時(shí)監(jiān)控USB PD控制器設(shè)置（I2C信號(hào)）、CC信號(hào)、邊帶信號(hào)（SBU）和高速通道。由于錯(cuò)誤的通道映射導(dǎo)致的任何問題都可以在傳統(tǒng)的USB3.2 Gen1x1模式中輕松識(shí)別。在此模式下，僅有一個(gè)高速通道處于活動(dòng)狀態(tài)。如果在CC1上發(fā)生PD通信，則應(yīng)在通道1（TX1和RX1）上看到USB3.2信號(hào)。如果在TX2上看到任何USB3.2信號(hào)，則說明出現(xiàn)了問題。這樣，我們就可以查看所有這些信息，并清楚地知道哪些發(fā)生在錯(cuò)誤的通道上，哪些是由于設(shè)置錯(cuò)誤而導(dǎo)致不匹配。

放大 I2C 協(xié)議解碼部分，這是 USB4 中繼器的一個(gè)例子，截圖顯示了連接器何時(shí)以反向插入。 這個(gè)高亮顯示的寄存器寫入50 4C，是重定時(shí)器上的邊帶交叉寄存器。在這里將其設(shè)置為 07，設(shè)置從重定時(shí)器到 USB-C 的連接，以及從重定時(shí)器返回主機(jī)系統(tǒng)的連接，以該特定系統(tǒng)在 USB-C 翻轉(zhuǎn)連接時(shí)所需的正確方式。可以看出這個(gè)設(shè)置適合做翻轉(zhuǎn)驗(yàn)證。然后，我們可以去看看哪個(gè)是活躍的高速通道，哪個(gè)是活躍的 CC 線，可以看到它們都匹配，在這種情況下，翻轉(zhuǎn)設(shè)置就是正確的。

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Type-C接口憑借強(qiáng)大的功能和便利性，在各類設(shè)備中的得到廣泛應(yīng)用。越來越多用戶反饋接口未按規(guī)范工作或存在間歇性鏈路失效的問題。你的設(shè)計(jì)可能能夠通過合規(guī)性測(cè)試，但還是在互操作性中出現(xiàn)故障，那么你需要深入掌握鏈路訓(xùn)練（Link Training）相關(guān)的調(diào)試方法。

近年來，重定時(shí)器（Retimer）被大量引入 USB4 和 DisplayPort2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，以提升信號(hào)完整性和鏈路性能。然而，這也顯著增加了鏈路初始化和穩(wěn)定性方面的問題，給產(chǎn)品集成帶來了更高的復(fù)雜度。理解重定時(shí)器在鏈路訓(xùn)練過程中的行為，以及如何有效捕捉和分析訓(xùn)練失敗的根因，已成為確保系統(tǒng)可靠性的關(guān)鍵

本白皮書詳細(xì)介紹了 USB4 和 DisplayPort 設(shè)計(jì)面臨的挑戰(zhàn)，重定時(shí)器的使用帶來的可能問題，以及如何快速定位這些系統(tǒng)互操作性問題。

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特勵(lì)達(dá)力科（Teledyne Lecroy）是高端示波器、協(xié)議分析儀和其他測(cè)試儀器的專業(yè)制造商，可快速全面地驗(yàn)證電子系統(tǒng)的性能和合規(guī)性，并進(jìn)行復(fù)雜的調(diào)試分析。

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