ST USB-C供電（PD）生態(tài)系統(tǒng)，在其評(píng)估板 （STM32G081B-EVAL）和STM32CubeMX實(shí)用程序之上更新STM32G0 的固件，以及新的STM32GO Discovery Kit的商業(yè)可用性，以及我們新的STM32CubeMonitor-UCPD的部署。這一廣泛而獨(dú)特的舉措將使開發(fā)人員能夠熟悉 USB 實(shí)施者論壇 （USB-IF） 的最新標(biāo)準(zhǔn)。從那里，他們可以開始創(chuàng)建他們的 USB-C PD 應(yīng)用程序來(lái)更新他們當(dāng)前的設(shè)計(jì)或提出一個(gè)新的設(shè)計(jì)，這要?dú)w功于可以促進(jìn)這一過(guò)程并縮短產(chǎn)品上市時(shí)間的原始工具。

隨著幾個(gè)月前推出的STM32G0，我們的第一款90nm主流MCU，意法半導(dǎo)體也率先在業(yè)界提供了具有兩個(gè)USB-C PD（或UCPD）接口的通用微控制器。這意味著設(shè)計(jì)人員不再需要外部 PD 控制器，從而簡(jiǎn)化了 PCB 設(shè)計(jì)，降低了材料清單，并提供了比傳統(tǒng)控制器更多的功能。隨著這一波更新和發(fā)布，我們現(xiàn)在站在我們的合作伙伴旁邊，讓利用這些新標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議變得比以往更容易。 由于 USB-C PD 協(xié)議可以處理高達(dá) 100 W 的功率傳輸，因此該連接器在各種新的工業(yè)和專業(yè)消費(fèi)市場(chǎng)中占有一席之地，這就是為什么我們提供代碼示例和工具來(lái)幫助工程師，無(wú)論他們的背景如何。

使用STM32CubeMX實(shí)現(xiàn)快速角色交換

USB-C PD 標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)流行特性是雙角色端口（或 DRP），這意味著同一個(gè) USB-C 連接器可以充當(dāng)電源（發(fā)送電源）或接收器（從電源接收電源） 。 然而，STM32G0 具有開創(chuàng)性，因?yàn)樗鼘?shí)現(xiàn)了 Power Delivery 3.0 協(xié)議的所有標(biāo)準(zhǔn)和可選功能。例如，F(xiàn)ast Role Swap 超越了 DRP，使 USB-C PD 系統(tǒng)能夠在不到 150 μs 的時(shí)間內(nèi)從接收端切換到源端，反之亦然。讓我們假設(shè)一個(gè)用戶將筆記本電腦連接到集線器為計(jì)算機(jī)充電并將視頻信號(hào)輸出到顯示器。如果有人絆倒集線器的電源線，PC 可以使用快速角色交換從接收器快速切換到源，從而為集線器供電，集線器將繼續(xù)發(fā)送視頻信號(hào)而不會(huì)中斷。

為了幫助工程師集成所有這些可選功能，我們正在更新我們的 STM32CubeG0 固件和我們的 STM32CubeMX 實(shí)用程序，以提供驅(qū)動(dòng)程序、庫(kù)、示例應(yīng)用程序和源代碼。例如，STM32CubeMX 有一個(gè)圖形用戶界面，可以幫助工程師定義每個(gè) USB-C 端口（接收、源或雙）的角色，只需點(diǎn)擊幾下。然后系統(tǒng)生成頭文件，開發(fā)人員需要將它們包含到他們的應(yīng)用程序中，繞過(guò)復(fù)雜的操作和數(shù)小時(shí)的文檔。我們的庫(kù)還幫助開發(fā)人員實(shí)現(xiàn)快速角色交換等功能，這意味著只要他們遵循我們的設(shè)計(jì)和代碼，他們就能夠相對(duì)快速有效地向最終用戶提供最新功能。

嘗試使用 STM32G0 探索套件測(cè)試備用模式

我們隨 STM32G0 UCPD 接口提供的 USB-C PR 協(xié)議的另一個(gè)可選特性是交替模式或 Alt-Modes。非常簡(jiǎn)單，它將 USB 連接器的數(shù)據(jù)線重新用于發(fā)送非 USB 信號(hào)，例如視頻、以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包或像 Thunderbolt 3 這樣的高速鏈路。例如，制造商現(xiàn)在可以更輕松地創(chuàng)建擴(kuò)展塢用于連接到電視的視頻游戲機(jī)或智能手機(jī)。USB-C 端口將為游戲機(jī)或手機(jī)供電，但它也將管理來(lái)自電視的 HDMI 請(qǐng)求，因此只需使用一根電纜即可享受所有這些功能。

問(wèn)題是制造商并不總是清楚地表明他們的設(shè)備是否支持alt-mode。一個(gè)設(shè)計(jì)也可能有多個(gè) USB-C，但只有一個(gè)與該功能兼容。因此，我們發(fā)布 STM32G0 USB-C Discovery 至關(guān)重要，該套件可以連接到 USB-C 端口并檢測(cè)其角色、電源信息以及是否與備用模式兼容。即使是對(duì)這種新協(xié)議經(jīng)驗(yàn)很少的工程師也可以插入套件并使用“獨(dú)立模式”來(lái)獲取關(guān)鍵信息。我們還提供“嗅探器和 USB PD 儀表模式”，使設(shè)備能夠位于兩個(gè) USB-C 設(shè)備之間，以顯示電壓和電流方向和信息。測(cè)試設(shè)置從未如此簡(jiǎn)單。

啟動(dòng) STM32CubeMonitor-UCPD 以嘗試供應(yīng)商定義的消息和電源配置文件

STM32CubeMonitor-UCPD截圖

新的 STM32G0 探索套件還具有第三種模式，稱為“高級(jí)用戶”，這將使想要加載應(yīng)用程序、調(diào)試代碼或配置 USB-C 系統(tǒng)的開發(fā)人員感到高興。為了使我們的套件更加強(qiáng)大，確保與 STM32CubeMonitor-UCPD 兼容，這是一種新的軟件和監(jiān)控工具，可與我們所有的 USB-C PD 接口和庫(kù)一起使用，并幫助工程師測(cè)試和實(shí)施主要的 Power Delivery 3.0 功能。它的 GUI 提供了一個(gè)界面來(lái)跟蹤接收器和源之間的電流、電壓和消息。甚至可以配置供應(yīng)商定義的消息，該功能使制造商能夠請(qǐng)求不屬于 USB 規(guī)范的信息。例如，VDM 可以詢問(wèn)組件的溫度，并且使用我們的軟件，工程師可以定制他們的 USB-C 應(yīng)用程序，以使自己在競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出。

工程師將享受這樣一個(gè)事實(shí)，即他們可以直接從 STM32CubeMonitor-UCPD 設(shè)置多個(gè)電源配置文件，以根據(jù)用戶連接到系統(tǒng)的充電器來(lái)調(diào)整設(shè)備的行為。他們甚至可以更進(jìn)一步，使用 STM32G0 實(shí)現(xiàn) USB-C 身份驗(yàn)證（或 C-AUTH）。它使產(chǎn)品能夠要求電纜或另一端的設(shè)備提供電氣特性或 XID，證明它通過(guò)了 USB-C IF 認(rèn)證。 如果它們不存在或不兼容，系統(tǒng)可以停止充電操作。我們注意到此功能在我們的一些客戶中特別受歡迎。例如，電子煙制造商希望防止使用廉價(jià)替代品，因?yàn)槿绻脩魯y帶設(shè)備時(shí)發(fā)生故障，可能會(huì)導(dǎo)致災(zāi)難性后果。

與 ST 的 USB-C PD 生態(tài)系統(tǒng)搭上潮流

ST 是當(dāng)今唯一一家提供如此龐大且易于使用的工具集以利用 USB-C PD 3.0 所提供的所有功能的公司。我們還將繼續(xù)更新我們的硬件和軟件。隨著時(shí)間的推移，用戶可以期待新的應(yīng)用程序和包。此外，我們還將在 2020 年上半年推出帶有用于數(shù)據(jù)和電源的 USB-C 接口的 STM32G0，正如我們?cè)谕瞥?MCU 時(shí)所宣布的那樣。 目前，STM32G0 主要面向需要多合一系統(tǒng)以降低成本同時(shí)實(shí)現(xiàn)更多功能的低功耗應(yīng)用。這些應(yīng)用僅使用 USB-C 連接器供電，并在當(dāng)前型號(hào)中找到合適的性價(jià)比。隨著我們推出更強(qiáng)大的 STM32G0 版本，我們將調(diào)整我們的硬件以適應(yīng)將受益于這些更強(qiáng)大 MCU 的新設(shè)計(jì)。

審核編輯：郭婷