探索Microchip UTC2000評估套件：開啟USB Type - C技術(shù)新征程

在當(dāng)今電子技術(shù)飛速發(fā)展的時代，USB Type - C接口憑借其可逆性、高速數(shù)據(jù)傳輸和強(qiáng)大的供電能力，成為了電子設(shè)備連接的主流選擇。Microchip的UTC2000評估套件為我們深入了解和應(yīng)用USB Type - C技術(shù)提供了一個絕佳的平臺。今天，我們就來詳細(xì)探討一下這個評估套件。

文件下載：EVK-UTC2000.pdf

一、評估套件概述

UTC2000評估套件旨在展示由UTC2000基本Type - C控制器實現(xiàn)的USB Type - C電纜操作的外形尺寸和可逆性。該套件包含下游端口板（EVB - UTC2000 - DFP）、上游端口板（EVB - UTC2000 - UFP）和一根USB Type - C電纜。通過這個套件，我們可以使用標(biāo)準(zhǔn)的USB 2.0或USB 3.1 Gen 1主機(jī)端口、UTC2000 EVK和任何USB 2.0或USB 3.1 Gen 1設(shè)備來演示基本的USB Type - C連接。

1.1 套件特點

• 端口轉(zhuǎn)換功能：EVB - UTC2000 - DFP能將任何USB Type - A端口轉(zhuǎn)換為USB Type - C端口，而EVB - UTC2000 - UFP可將任何USB設(shè)備轉(zhuǎn)換為USB Type - C設(shè)備。這一特性極大地擴(kuò)展了設(shè)備的兼容性，讓傳統(tǒng)設(shè)備也能享受到USB Type - C的便利。
• 廣泛的兼容性：該套件與USB 2.0和USB 3.1 Gen 1主機(jī)端口及設(shè)備兼容，為不同類型的設(shè)備提供了無縫連接的可能。
• 多種充電模式支持：支持基本的USB Type - C 5V充電，包括傳統(tǒng)的500mA（USB 2.0）/900mA（USB 3.1 Gen 1）、1.5A和3.0A充電模式。這使得我們可以根據(jù)不同設(shè)備的需求選擇合適的充電電流，提高充電效率。
• LED狀態(tài)指示：下游端口板（DFP）和上游端口板（UFP）上都配備了LED狀態(tài)指示燈，方便我們實時了解設(shè)備的工作狀態(tài)。例如，DFP板上有5V板電源指示燈、“過流”和“故障”指示燈以及插頭方向指示燈；UFP板上有5V板電源指示燈、傳統(tǒng)、1.5A和3.0A充電檢測指示燈。
• 可逆USB Type - C插座：USB Type - C插座的可逆設(shè)計讓我們在連接設(shè)備時無需擔(dān)心插頭方向，使用更加便捷。
• USB 3.1被動Type - C電纜：配套的電纜支持高速數(shù)據(jù)傳輸，滿足了我們對數(shù)據(jù)傳輸速度的需求。

二、使用前的準(zhǔn)備

2.1 套件內(nèi)容

UTC2000評估套件包含以下基本設(shè)備：

• EVB - UTC2000 - DFP評估板
• EVB - UTC2000 - UFP評估板
• USB Type - C電纜

2.2 啟動和測試

2.2.1 設(shè)置和要求

• EVB - UTC2000 - DFP：使用前，將SW1滑動到傳統(tǒng)充電模式。然后，將設(shè)備插入任何USB Type - A的USB 2.0或USB 3.1 Gen 1主機(jī)端口。此時，任何USB Type - C設(shè)備都可以連接到USB Type - C端口。通過反向連接USB Type - C電纜，還可以演示其可逆性。
• EVB - UTC2000 - UFP：將其連接到任何USB Type - C主機(jī)或集線器端口。如果沒有原生的USB Type - C主機(jī)，也可以使用EVB - UTC2000 - DFP板。將USB 2.0或USB 3.1 Gen 1設(shè)備插入EVB - UTC2000 - UFP的Type - A插座（J2），設(shè)備即可正常使用。

2.2.2 傳統(tǒng)充電操作

EVB - UTC2000 - DFP板默認(rèn)配置為傳統(tǒng)的500mA（USB 2.0）/900mA（USB 3.1 Gen 1）充電模式。確保SW1處于“Lgcy”位置，此時開關(guān)將選擇56 kΩ CC1/CC2 Rp上拉電阻，并將CFG_SEL電壓設(shè)置到適當(dāng)水平。當(dāng)在傳統(tǒng)充電模式下將EVB - UTC2000 - DFP板連接到EVB - UTC2000 - UFP時，EVB - UTC2000 - UFP上的“Legacy”充電能力LED指示燈（D4）將亮起。

2.2.3 1.5A充電操作

為了保護(hù)計算機(jī)免受可能的過流問題影響，1.5A和3.0A模式默認(rèn)是禁用的。要測試1.5A充電模式，需要執(zhí)行以下步驟：

1. 移除R15和R17的56k Rp上拉電阻。
2. 使用22k、0402封裝的電阻填充R18和R23。
3. 將SW1設(shè)置到“1.5A”位置。
4. 移除R3，以隔離EVB - UTC200 - DFP上的5V域與主機(jī)PC上的5V域。
5. 按照3.1.1節(jié)的說明連接外部電源。

當(dāng)在1.5A充電模式下將EVB - UTC2000 - DFP板連接到EVB - UTC2000 - UFP時，EVB - UTC2000 - UFP上的“1.5A”充電能力LED指示燈（D3）將亮起。

2.2.4 3.0A充電操作

測試3.0A充電模式的步驟與1.5A充電模式基本相同，同樣需要移除R15和R17的56k Rp上拉電阻，填充R18和R23，設(shè)置SW1到“3.0A”位置，移除R3并連接外部電源。當(dāng)在3.0A充電模式下連接兩塊板時，EVB - UTC2000 - UFP上的“3.0A”充電能力LED指示燈（D2）將亮起。

三、硬件配置

3.1 電源來源

• EVB - UTC2000 - DFP：有兩種供電方式。一是通過連接的主機(jī)端口提供的5V VBUS供電，但在這種方式下，不要將SW1設(shè)置在1.5A或3.0A模式并嘗試吸取1.5A或3.0A電流，因為傳統(tǒng)的USB Type - A主機(jī)端口通常無法支持如此大的電流。二是可以連接外部5V電源到TP1來測試1.5A和3.0A充電。連接外部電源時，務(wù)必移除R3零歐姆電阻，以防止電壓反向驅(qū)動到主機(jī)/集線器端口。
• EVB - UTC2000 - UFP：始終由其所連接的下游端口提供的VBUS供電。

3.2 LED指示燈

3.2.1 EVB - UTC2000 - DFP的LED指示燈

3.2.2 EVB - UTC2000 - UFP的LED指示燈

3.3 開關(guān)

EVB - UTC2000 - DFP上有一個SW1開關(guān)，標(biāo)簽為“Lgcy -- 1.5A -- 3A”，用于選擇DFP的操作模式，包括“Lgcy”、“1.5A”和“3.0A”。該板默認(rèn)配置為傳統(tǒng)模式，關(guān)于測試1.5A/3.0A模式的信息可參考2.2.2/2.2.3節(jié)。

3.4 連接器

3.4.1 EVB - UTC2000 - DFP的連接器

3.4.2 EVB - UTC2000 - UFP的連接器

3.5 測試點

• EVB - UTC2000 - DFP：有兩個測試點，TP1為通孔，可作為5V探測點或外部5V電源點；TP2為通孔，是GND。
• EVB - UTC2000 - UFP：沒有可用的測試點。

四、總結(jié)

Microchip的UTC2000評估套件為電子工程師提供了一個全面的平臺，用于探索和開發(fā)USB Type - C技術(shù)。通過該套件，我們可以深入了解USB Type - C的各種特性和功能，包括端口轉(zhuǎn)換、充電模式、可逆性等。在實際應(yīng)用中，我們可以根據(jù)不同的需求對套件進(jìn)行配置和測試，以滿足各種設(shè)備的連接和充電要求。

你在使用這個評估套件的過程中遇到過哪些問題呢？你對USB Type - C技術(shù)還有哪些疑問或想法？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗和見解。