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作者：Dylan Zheng

USB Type-C日益普及，廣泛應用于筆記電腦，手機，臺式機和工業PC等領域，在這些應用場合往往需要Type-C 接口既支持USB3.1，同時也能夠支持Display（DP）。本文主要介紹如何通過TPS65994AD和TUSB1046A實現USB Type-C DP Mode。

TPS65994AD是一款獨立的USB Type-C和 USB PD控制器，內置電源路徑，支持USB PD 3.0，可以實現DP，Thunderbolt等ALT Mode。TUSB1046A是一款VESA USB Type-C AltMode redriving switch，支持USB3.1速率可達10 Gbps，也支持DP1.4速率可達8.1 Gbps，并集成了高達14 dB 的線性redriver。TPS65994AD通過CC識別接入的設備，再通過I2C或者GPIO與TUSB1046A通信，進而根據CC 狀態控制TUSB1046A內部高速Mux切換和redriver配置，實現Host端的USB3.1和DP Mode。其中， GPIO模式通信，控制簡單，易于實現；I2C模式通信，可以減少外圍器件和IO口的使用，節省PCB空間。

TPS65994AD和TUSB1046A通過I2C 模式實現USB Type-C DP Mode的系統框圖如圖1所示。將TPS65994AD的I2C master（I2C3m_SCL,I2C3m_SDA）連接到TUSB1046A的I2C接口；將TPS65994AD 相應port 的DP HPD（GPIO0/GPIO1）連接到對應TUSB1046A的CTL1/HPDIN引腳；將TUSB1046A I2C_EN上拉，使能I2C模式；將SSEQ0/A0和DPEQ0/A1引腳懸空，配置TUSB1046A的I2C地址為0010010（0x12），亦可根據需求，配置成其它地址；其他引腳的配置可以參考TPS65994AD和TUSB1046A的datasheet。

圖1 TPS65994AD和TUSB1046A I2C模式系統框圖

下面著重介紹TPS65994AD PD Firmware的配置以實現上述DP功能，采用的軟件工具為TPS65993_4 Application Customization 6.4.12，主要配置如下：

1.如圖2所示，使能DP SID和DP mode，并做圖2所示配置。

圖2 DP配置

2.如圖3所示，配置“I2C Master Config”，將slave address 1配置為TUSB1046A I2C的地址：0x12.

圖3配置I2C 地址

3.如圖4所示，配置“App Config Binary Data Indices”，將port1 I2C event start index配置為index 1，即TPS65994 I2C master從index 1開始發送port 1的I2C event；設置I2C event的總個數，這里設置為24個數。需要注意的是，index 0專門用于country code，不能將I2C event start index配置為index 0；I2C event的個數需于實際所用個數一致。

圖4配置Binary Data Indices

4.如圖5所示，通過“Settings”進入“I2C Master Event Table”配置待發送的Data。TPS65994支持50個Record index，其中Record index 0用于country code。如步驟3所配置，這里從Record index 1開始配置，Record index 1配置參數如下：

a. Trigger Event：用于選擇觸發I2C master發送data的觸發事件，這里選擇為I2C_MASTER_EVENT_ATTACH_UU，即USB 3.1的Type-C設備以正面接入Host端。

b. Data Length：發送data的長度，以byte為單位，長度需與Data里面填入的數據相同，這里設置為2。

c. Slave Address Index：用于選擇給哪一個I2C slave 設備發送數據，如步驟2所配置，這里配置為0，即選擇第一個slave address：0x12。

d. Priority：用于設置優先級，這里采用默認設置0。

e. Data：用于設置I2C master發送的數據，采用十六進制，最右邊的byte最先發送，這里配置為0x110a，即對TUSB1046A的0x0a寄存器寫入0x11，使能USB3.1 only，且方向為正，EQ采用寄存器的設置值。寄存器定義詳見TUSB1046A的datasheet。

圖5配置I2C Master

5.同理，對Record index 2~ Record index 24按表1內容進行配置，以實現Host端的USB3.1和DP Mode。

表1配置Record index 2~ Record index 24

本文介紹了一種基于TPS65994AD和TUSB1046A通過I2C模式實現的USB Type-C DP Mode系統，詳細分析了其系統架構和Firmware配置，該方案具有外圍器件少，節省PCB空間，Redriver參數可根據不同線路通過Firmware軟件調節等優勢。用戶可根據此文快速搭建USB Type-C DP Mode系統。