[开源] PD2.0协议芯片FUSB302+Type-c 3.1切换(资料已上传)
本帖最后由 lusson 于 2020-3-27 23:33 编辑这是过年这段时间学习的结果，包括看PD的协议资料等，看到有人对PD有兴趣，所以开源吧。
板子架构如下：
Type-c母座输入+FUSB302+STM8S003+ HD3SS3212RKSR+USB3.0-A
FUSB302： PD2.0协议芯片，我这边是作为UFP，手上三个PD电源都试过，可正常申请电压 5V,9V,12V,20V
HD3SS3212RKSR: USB3.1数据通道切换芯片，如果输入是type-c 母座的话，需要识别出HOST使用了哪组数据线（FUSB302可识别），再通过这个切换芯片切换过去(这个跟PD没关系，是我自己用来测试type-c母座转OTG用的)。
开源包括：
源代码，原理图，PCB图。
目前只看了PD2.0，协议的话不复杂，主要是要注意协议握手时间的问题。
DFP持续检测UFP插入(监控CC线）-> UFP attach -> DFP Capability notify(If no Good CRC received, retry 2 times) -> UFP request capability -> DFP accept -> DFP ready-> 完成。
如果需要改变电压，UFP再重新申请电压即可。
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先上传资料：
FUSB302:
PD2.0:
原理图PDF：
原理图及PCB打包：（使用AD13）
源程序：
使用IAR STM8 7.1.4
Bin文件：
本帖最后由 lusson 于 2020-3-27 07:10 编辑
PCB图
程序还没全部完善，我只测试了申请电压可以成功，但很多错误处理比如超时之类的没加。
数码管用来显示电压，LM317是考虑到耐压而选择的。
目前程序可以按左按右键切换上一档或下一档电压。
Debug功能从32位MCU移过来还有点问题，这个可忽略。
板上元器件基本上都是在立创买的，如果有需要详细料号可以私我，这里就不发了。
工作原理：
1. 初始化FUSB302为UDP，自动回应GoodCRC
2. 轮流切换内部比较器到CC1和CC2，读取比较器值来判断有没有插入主机
3. 检测到之后，把PD通讯切换到对应通道，接下来就是读取FIFO的数据了
有几点要注意：
1. FIFO是只有一个地址的，连续读取时地址不会累加，所以如果读多字节可以一次性读。
2. 读取的时候先读一字节Token，接下来读2字节header获取数据长度，再读数据，FUSB302也会把CRC32读出来
3 PD协议基本上每步都有超时，需要在超时之前发送对应数据，具体状态机及握手流程可见PD协议文档的8.3.3.2和8.3.3.3
图上我是加了数码管及Type-c通道切换，如果这些都不需要的话，一片FUSB302+STM8S003再加串口就可以做成可编程电源了。
手上还有4片PCB，本来想送的，不过现在嘉立创打样5元所以就不送了。
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增加说明：
如果要实现PD通讯，实际只要Type-c座+FUSB302+MCU就可以了，那个信道切换芯片我只是用来做测试用的，跟PD无关。
====================增加实物图，通过按键切换电压，上电默认5V
5V
9V
12V
15V
20V
测试发现苹果笔记本的type-c头跟普通的不一样，苹果头第一次下发时会通知只有5V 2.4A的能力，如果UFP申请，则苹果头会重启再次下发电源能力，这时候就会有全部的信息。其他的不会 等楼主开源 薅嘉立创羊毛{:lol:} 支持，点赞 紧跟楼主魔鬼步伐 标志一下，谢谢。 支持楼主开源！！！ 严重关注，MARK 如果能够用这个东西做个可调电源就好了 jjj 发表于 2020-3-26 13:44
如果能够用这个东西做个可调电源就好了
PD2.0是支持variable voltage的，不过我手头的电源头没支持不好测试。
PD3.0支持PPS，但FUSB307不好买且PD2.0输出固定电压对我来说够用了就没去测试了。 牛，这两天在淘宝找 PD诱骗，真贵，全都要卖20不包邮，
楼主开源了他们就要卖9.9了！！！ 占个座，等回京了想跟着楼主捣鼓 jcrorxp 发表于 2020-3-26 13:56
牛，这两天在淘宝找 PD诱骗，真贵，全都要卖20不包邮，
楼主开源了他们就要卖9.9了！！！ ...
FUSB302我淘宝上买的2块钱不到，再加一个1块钱的单片机就可以了。
其实关键还是分享技术，PD使用CC通讯我觉得比QC合理，QC使用D+ D-太简单了也不安全，且可能会影响通讯。 lusson 发表于 2020-3-26 14:18
FUSB302我淘宝上买的2块钱不到，再加一个1块钱的单片机就可以了。
其实关键还是分享技术，PD使用CC通讯我 ...
又可以画PCB了 真开心！ 占位关注 时刻关注着，期待！ 又可以薅立创的羊毛了！ 坐等楼主发贴 坐等楼主开源薅JLC羊毛 关注MARK一下， 正好5块包邮活动来了
MARK，关注一下 资料已上传楼主位。PCB没bug，不合理的地方就是0402的阻容靠太近焊接的时候容易短在一起。 数据通道切换芯片是什么意思 huangqi412 发表于 2020-3-26 20:42
数据通道切换芯片是什么意思
Type-c是2个数据通道，TX1/RX1 TX2/RX2
目前 的USB3.1是只使用一个通道数据的，HOST端需要知道CLIENT端使用的哪一个通道再对应切过去，这个是通过CC上 下拉的5.1K电阻识别的。
如果你的从机是公头的话，即我们常见的TYpe-c OTG线，或是C-C线，内部数据线可以只使用一组，然后在对应的CC线上下拉5.1K电阻就可以了。
当这样的线插入主机时，主机可以判断出来
如果你的从机是母头就不一样了，首先母头是是有2组数据线的，你使用哪一组呢？如果2边都是type c的时候可能好办，和上面公头的情况一样只使用一组输入，只给那组CC接下拉5.1K
但如果使用了USB-A转Type-c线时，这样的线实际上内部只有一组数据线，这时候从机侧只使用一组的话会造成有一个方向无法通讯，所以判断使用哪个通道的责任就给到了从机，这时候就需要数据通道切换芯片了。 lusson 发表于 2020-3-26 20:55
Type-c是2个数据通道，TX1/RX1 TX2/RX2
目前 的USB3.1是只使用一个通道数据的，HOST端需要知道CLIENT端 ...
谢谢pd协议用到常规USB通信吗 还是用cc线通信 huangqi412 发表于 2020-3-26 21:40
谢谢pd协议用到常规USB通信吗 还是用cc线通信
PD协议只用了CC通讯，没有占用D+ D-, QC是使用D+ D-来调节通讯的。
所以要支持PD，需要双方都是Type-c 谢谢lz的资料，相关解释也很清楚 lusson 发表于 2020-3-26 21:46
PD协议只用了CC通讯，没有占用D+ D-, QC是使用D+ D-来调节通讯的。
所以要支持PD，需要双方都是Type-c ...
那为啥有那个通道选择芯片 huangqi412 发表于 2020-3-26 22:40
那为啥有那个通道选择芯片
如我前面解释的，如果使用从机是Type-c母座（有2组通信通道），想通过USB-A转Type-c线（只有一组通信通道）与主机通讯的时候，从机需要知道是哪一组，这样才能实现正反插。从机是通过检测CC1和CC2哪个引脚上有上拉电压来判断使用了哪一组。
当从机知道是哪一组后，就需要使用通道芯片把母座上的通信的那一个通道切换过来与从机通讯，所以有这个二选一芯片。
如果双方都是Type-c的话，实际上主机侧也带了这个通道选择芯片，理论上从机把2个通信通道并在一起就可以了，但由于速度太高（5G/10G），直接并联在一起对信号的影响太大，所以从机也需要这个芯片来判断主机选择了哪一路（此处修正前面说的一个说双方都是type-c时不需要此芯片的观点） 谢谢分享 lusson 发表于 2020-3-26 22:48
如我前面解释的，如果使用从机是Type-c母座（有2组通信通道），想通过USB-A转Type-c线（只有一组通信通道 ...
额 这里只做诱骗电压好像没用到通信线啊 通信线此时为啥要识别 求楼主指点 多谢楼主分享，学习了 huangqi412 发表于 2020-3-26 23:17
额 这里只做诱骗电压好像没用到通信线啊 通信线此时为啥要识别 求楼主指点 ...
对啊，没用到，这一块电路完全可以去掉。
我只是用来测试切换逻辑，不好意思造成误会了 好资料，谢谢楼主 正需要这个，有切换芯片就可以母座做主从了， formatme 发表于 2020-3-27 07:07
正需要这个，有切换芯片就可以母座做主从了，
对的，这个我在网上找了好多资料，打PCB都打了4次....
如果不用这个fusb302，直接简单判断CC1/CC2上电压也是可以的，我上次是使用了一个比较器来判断 本帖最后由 llssr 于 2020-3-27 10:50 编辑
lusson 发表于 2020-3-27 07:12
对的，这个我在网上找了好多资料，打PCB都打了4次....
如果不用这个fusb302，直接简单判断CC1/CC2上电压 ...
谢谢分享，我之前也找了一点资料，不过没看懂，不懂软件 谢谢分享，关注一下 lusson 发表于 2020-3-27 07:12
对的，这个我在网上找了好多资料，打PCB都打了4次....
如果不用这个fusb302，直接简单判断CC1/CC2上电压 ...
可以放出来分享下吗?我的芯片没多余的IO,谢谢. formatme 发表于 2020-3-27 14:22
可以放出来分享下吗?我的芯片没多余的IO,谢谢.
见附件
这个原理图我只保留了type-c转换的部分，你应该看得明白
原理就是使用比较器判断CC1上电压是否大于0.3V左右，如果大于就使用1通道通讯，否则就使用2通道通讯。 本帖最后由 jlhgold 于 2020-3-27 19:14 编辑
这个fusb302是不支持pd3.0对吧？手册好像没提
哦，找到了，是只有2.0 jlhgold 发表于 2020-3-27 19:13
这个fusb302是不支持pd3.0对吧？手册好像没提
哦，找到了，是只有2.0
对，只支持2.0
你可以看FUSB307，今天问了价格和302基本一样，支持3.0 lusson 发表于 2020-3-27 14:50
见附件
这个原理图我只保留了type-c转换的部分，你应该看得明白
谢谢！看明白了。 请教一下，主机USBC的DP ALT模式是将Displayport的HPD信号通过CC传送，有没有什么办法用单片机实现这个功能？比如我手上有USBC TO HDMI的转换器，但我不想使用雷电3接口来测试，使用Displayport+MCU的方式来模拟视频输出。 liweiqiang668 发表于 2020-3-27 21:00
请教一下，主机USBC的DP ALT模式是将Displayport的HPD信号通过CC传送，有没有什么办法用单片机实现这个功能 ...
不好意思啊，这一块没看不是太清楚。 谁可以上传个HEX或 bin文件，因为我没有办法生成。 liweiqiang668 发表于 2020-3-27 21:22
谁可以上传个HEX或 bin文件，因为我没有办法生成。
上传到楼主位了。 lusson 发表于 2020-3-27 23:33
上传到楼主位了。
准备改下板子，做个诱骗器测试充电器，自己用，有无版权问题？ llssr 发表于 2020-3-28 10:42
准备改下板子，做个诱骗器测试充电器，自己用，有无版权问题？
没事，随便用，PD这东西本来也都是公开的协议。
不过要注意我这个程序很多错误及超时机制都没加，要拿去认证的话肯定是过不了的 USB PD2.0谢谢分享 lusson 发表于 2020-3-28 12:00
没事，随便用，PD这东西本来也都是公开的协议。
不过要注意我这个程序很多错误及超时机制都没加，要拿去 ...
我做氮化镓P`D充电器，平时调试需要诱骗器，网上买的有时间SB了，导致一些奇怪的问题， llssr 发表于 2020-3-28 17:44
我做氮化镓P`D充电器，平时调试需要诱骗器，网上买的有时间SB了，导致一些奇怪的问题， ...
那这个对你来说应该是小儿科了。
把FUSB302的自动应答GoodCRC关掉，就可以做成一个简单协议监听器了。就是只支持PD2.0。 lusson 发表于 2020-3-29 09:50
那这个对你来说应该是小儿科了。
把FUSB302的自动应答GoodCRC关掉，就可以做成一个简单协议监听器了。就 ...
不会写软件啊，现在 也懒得学了 好资料，谢谢了。 感谢lusson兄提供的资料啊，非常有用，正好跟着做个玩玩 llssr 发表于 2020-3-29 15:18
不会写软件啊，现在 也懒得学了
如果这样那要小心点，我这个很多错误机制没加。 JackFrost 发表于 2020-3-29 18:14
感谢lusson兄提供的资料啊，非常有用，正好跟着做个玩玩
客气了，大家一起学习。 lusson 发表于 2020-3-29 20:50
如果这样那要小心点，我这个很多错误机制没加。
我只需要按一下能调电压就行了，其他的问题一概忽略 有个国产芯片LDR6015, 非常好用
深圳乐得瑞 PPS 太占软件查询了 坐等一个好的办法。
PD2.0 这个去年就调通了。 llssr 发表于 2020-3-30 12:27
我只需要按一下能调电压就行了，其他的问题一概忽略
这个可以，如果你有简单的变更的话我可以免费帮你改一下，不过不要太复杂的变更。 ywlzh 发表于 2020-3-30 14:11
PPS 太占软件查询了 坐等一个好的办法。
PD2.0 这个去年就调通了。
PPS的还没看，不过我记得是要心跳包的吧。 好资料，留着需要的时候看。 太感谢LZ了！正在啃PD2.0的官方文档，真是头大啊！
请教一个问题，如果是带e-mark的线，302做受电端，如何不与e-mark冲突呢？我用302做诱骗，始终无法诱骗出5A。302是先要延时初始化，等e-mark通信完毕后再设置cc端，还是先关闭goodcrc自动应答？
kazuyuki 发表于 2020-4-7 09:18
太感谢LZ了！正在啃PD2.0的官方文档，真是头大啊！
请教一个问题，如果是带e-mark的线，302做受电端，如何 ...
这个没考虑过，按道理应该是不用302考虑的
按PD的协议文档，SOP是优先于SOP1和SOP2，而且302是可屏蔽SOP1和SOP2的，你首先要确认一下你的线和适配器支不支持5A
我这个程序使用苹果86W充电器加他原装的线我看了CAP和通知是5A的，使用3A的线是3A，程序上没特殊处理过。 留名…………应该可以用的到，谢谢！！ 谢谢！好资料！ 楼主 ，FUSB302DFP的参考程序有吗，我这边配置成SRC，有波形发送但是SNK接受不到相关的PD信息 sirriam 发表于 2020-7-3 14:38
楼主 ，FUSB302DFP的参考程序有吗，我这边配置成SRC，有波形发送但是SNK接受不到相关的PD信息 ...
没试过，不过应该都差不多吧。
会不会是选择的CC线不对？
正常逻辑应该是SRC循环检测CC上电压，当某根CC上检测到5.1K的下拉时表示SINK attached，即选择这根CC线作为通讯。
如果是数据线的话，还需要给VCON(另外一根CC线）供电。 操作是按这个操作的，现在SNK可以收到正确的包，现在在解析SNK发回给SRC的请求电压包 sirriam 发表于 2020-7-3 16:17
操作是按这个操作的，现在SNK可以收到正确的包，现在在解析SNK发回给SRC的请求电压包 ...
通讯上了问题就不大了，剩下的就是时序问题了。 支持,mrk一下 支持，谢谢楼主的贡献。 坛子里有出FUSB302的吗，目前做一款产品：苹果母座输入要求PD（5V/3A9V/2A），可以通过单片机以IIC的方式或是IO口的方式电压档位可调，前二天发信息给坛子里里的朋友了，不知道是收不到信息还是没回，因做产品需要这方面的技术支持付费采购芯片都可以，本人联系方式：18207558011（微信同号） IT_mcu 发表于 2020-8-3 11:01
坛子里有出FUSB302的吗，目前做一款产品：苹果母座输入要求PD（5V/3A9V/2A），可以通过单片机以IIC的方式 ...
你是要批量采购还是样品？
我在*创商城上买过，淘宝上买过几片样片。
你可以考虑FUSB307，支持PD3.0，问过价格比FUSB302贵1块钱，当然FUSB302对你来说也够用，PD3.0向下兼容 lusson 发表于 2020-8-3 11:05
你是要批量采购还是样品？
我在*创商城上买过，淘宝上买过几片样片。
谢谢您，是要做产品，需要技术支持！ 谢谢分享，正好要用到 IT_mcu 发表于 2020-8-3 11:14
谢谢您，是要做产品，需要技术支持！
苹果light接口的话应该需要有认证芯片。
FUSB302的话应该还好，啃一下datasheet加PD资料一般软件工程师应该能搞出来吧 lusson 发表于 2020-8-3 14:35
苹果light接口的话应该需要有认证芯片。
FUSB302的话应该还好，啃一下datasheet加PD资料一般软件工程师应 ...
如果说有相关寄存器能控制诱骗电压，可以用单片机控制。不知道FUSB302有没有相关操作 IT_mcu 发表于 2020-8-3 16:26
如果说有相关寄存器能控制诱骗电压，可以用单片机控制。不知道FUSB302有没有相关操作 ...
FUSB302可以啊，你可以看成他是一个PD协议的PHY芯片+一定的管理功能。
lusson 发表于 2020-8-4 11:40
FUSB302可以啊，你可以看成他是一个PD协议的PHY芯片+一定的管理功能。
方便加个好友吗？
IT_mcu 发表于 2020-8-4 19:58
方便加个好友吗？
我楼主位的程序就是用单片机控制FUSB302跟PD电源通讯，申请对应的电压，源代码都有，你要是程序员的话看看应该能看明白的。 留名，学习 lusson 发表于 2020-8-4 20:58
我楼主位的程序就是用单片机控制FUSB302跟PD电源通讯，申请对应的电压，源代码都有，你要是程序员的话看 ...
好的，谢谢
学习啊，厉害了。
谢谢分享， 请问一下，这个FUSB30X.rar的Bin文件是要烧录到FUSB302里面去吗？如何需要读取充电器里面的协议，比如充电器支持FCP，SCP，apple2.4,PPS等，如何可以将其读出来？ 小肆同学 发表于 2020-10-9 12:55
请问一下，这个FUSB30X.rar的Bin文件是要烧录到FUSB302里面去吗？如何需要读取充电器里面的协议，比如充电 ...
外面需要一个单片机来驱动这个FUSB302。
你说的这些是PD协议以外的，要用其他方法识别，主要是靠USB的D+D-来识别，这个芯片做不了。 谢谢楼主分享，全部兼容QC/PD协议嘛 Demo_G 发表于 2020-10-26 17:13
谢谢楼主分享，全部兼容QC/PD协议嘛
没有QC，只是PD2.0 lusson 发表于 2020-10-26 17:59
没有QC，只是PD2.0
好的 谢谢，再请教一个问题，MTK的PE协议查资料好像是PD协议延伸出来的，楼主有没有触发过PE协议的充电器{:biggrin:} Demo_G 发表于 2020-10-30 21:11
好的 谢谢，再请教一个问题，MTK的PE协议查资料好像是PD协议延伸出来的，楼主有没有触发过PE协议的充电器 ...
没。。QC和PD是主流，特别是PD，后面应该会一统天下，我觉得这种私有协议别浪费时间研究。 楼主有成品板卖吗？我卖一块，学习一下 精华，打赏。 lao4jiadian 发表于 2020-11-12 19:20
楼主有成品板卖吗？我卖一块，学习一下
没，资料都在楼主位，你做一块板出来也简单。
可以去掉数码管显示，去掉Typec3.0的切换，剩下的其实很简单。
一个FUSB302+STM8+TYPEC座再加几个阻容就可以了。电压的话就用万用表量或是LED指示都可以。 armok. 发表于 2020-11-13 00:44
精华，打赏。
感谢莫大。 mark 下！ 最近学习PD下载看看，感谢。
最近在学习USB PD相关知识，下载学习。
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