树莓派4 USB-C接口设计失误如何影响嵌入式系统的复杂功能应用?

如题所述

树莓派4的USB-C设计失误:从接口升级看嵌入式系统需求

新的树莓派4 Model B的发布无疑为嵌入式开发者带来了期待,然而,其USB-C接口的规范性问题引起了关注。不少开发者在尝试使用时,发现USB-C接口设计存在显著缺陷。


问题在于,树莓派4的USB-C接口设计中,CC1和CC2共用一颗5.1k电阻,这在遇到带Emark芯片的数据线时,导致了严重问题。当遇到这类数据线,CC1和CC2连接会形成与数据线1K电阻并联的低阻抗,使树莓派被识别为模拟耳机设备,从而无法正常供电。


解决这一问题的关键在于分离CC1和CC2的电阻,确保它们独立工作。对于只用于5V供电和USB 2.0通信的入门级设计,这可能已经足够,但对于需要更复杂功能的嵌入式系统,USB-C接口的潜力远不止于此。


首先,对于需要大功率供电(如9V/12V/15V/20V)的系统,仅靠CC1和CC2的5.1k电阻是不够的,需要集成USB PD控制芯片,如LDR6015或LDR6021,以实现电压灵活配置。


其次,高清视频传输也是关键需求,这时需要USB-C进入DP ALT mode,需要专门的USB PD Controller,如LDR6282,来配置数据和视频信号通道。


最后,对于支持双C口DRP控制的应用,如显示屏和投影仪,USB PD控制功能更显复杂,LDR6282是目前唯一能满足这种高级功能的芯片。


因此,对于不同级别的嵌入式系统设计,USB-C接口的选择和控制芯片使用至关重要。简单的基本供电和调试需求,可能只需要基础的电阻配置,而对于高级功能如大功率供电和高清视频传输,USB PD控制芯片是必不可少的组件。

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