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使用TPS25750S和TM4C1294KCPDT确保更快、更安全、更多功能的设备充电

插入、播放并充电!

USB-C Power Click with Fusion for Tiva v8

已发布 6月 27, 2024

点击板

USB-C Power Click

开发板

Fusion for Tiva v8

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

TM4C1294KCPDT

我们的USB Type-C PD控制器释放了USB Type-C的全部潜力,让您前所未有地充电、传输数据并连接到各种外设。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

USB-C Power Click基于TPS25750S,这是一款来自德州仪器的USB Type-C和电源传输(PD)控制器,提供单个USB Type-C连接器的电缆插入和方向检测。TPS25750S在检测到电缆时通过CC线使用USB PD协议进行通信。当电缆检测和USB PD协商完成后,TPS25750S根据设定的配置启用适当的电源路径,以在USB IN-OUT连接器上提供或接收电源。TPS25750S针对支持USB-C PD电源的应用进行了高度优化,提供了强大的保护和完全管理的内部电源路径(5V/3A,36mΩ源开关)。第二个USB连接器标记为5V IN,用于以USB连接形式提供5V电压,这是内部5V源电源路径所必需的。此Click板™通过标准I2C 2线接口与MCU通信,以读取数据和配置设置,最大频率为

400kHz。此外,它还具有一个额外的中断信号,连接到mikroBUS™插座的IRQ引脚。除了用于与主机MCU通信的I2C端口外,TPS25750S还具有一个最大频率为400kHz的主配置I2C接口,可以连接到电池充电器(如BQ25792)或外部EEPROM,以传达适当的配置以设置充电模式、充电电流、OTG模式等。BQ25792是一款适用于1-4节锂离子和锂聚合物电池的全集成开关模式升降压充电器,允许用户以高达3A的功率源或接收电源。与电池充电器通信所需的电源和线路位于板右侧的未填充引脚上。得益于板载ADC跳线,TPS25750S可以根据位置设置死电池配置和PD控制器的I2C从设备地址。提供的两种死电池配置是安全模式和始终启用接收模式。安全模式不启用接收路径,并且在加载

配置之前禁用USB PD。在始终启用接收模式下,无论连接的源提供的电流量如何,设备都会启用接收路径。在加载配置之前,USB PD被禁用。此Click板™还具有两个位于未填充引脚上的GPIO信号,用于状态和控制信息的用户定义。GPIO引脚可以映射到USB Type-C、USB PD和特定应用事件,以控制其他IC、中断主处理器或接收来自其他IC的输入。除了GPIO,它还具有两个LED指示灯,IO0和IO1,用于在操作期间实现一些异常或状态的视觉检测。此Click板™只能在3.3V逻辑电压水平下运行。使用不同逻辑电平的MCU之前,必须进行适当的逻辑电压电平转换。此外,该Click板™配备了包含功能和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

USB-C Power Click hardware overview image

功能概述

开发板

Fusion for TIVA v8 是一款专为快速开发嵌入式应用的需求而特别设计的开发板。它支持广泛的微控制器,如不同的32位ARM® Cortex®-M基础MCUs,来自Texas Instruments,无论它们的引脚数量如何,并且具有一系列独特功能,例如首次通过WiFi网络实现的嵌入式调试器/程序员。开发板布局合理,设计周到,使得最终用户可以在一个地方找到所有必要的元素,如开关、按钮、指示灯、连接器等。得益于创新的制造技术,Fusion for TIVA v8 提供了流畅而沉浸式的工作体验,允许在任何情况下、任何地方、任何

时候都能访问。Fusion for TIVA v8开发板的每个部分都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。一个先进的集成CODEGRIP程序/调试模块提供许多有价值的编程/调试选项,包括对JTAG、SWD和SWO Trace(单线输出)的支持,并与Mikroe软件环境无缝集成。此外,它还包括一个干净且调节过的开发板电源供应模块。它可以使用广泛的外部电源,包括电池、外部12V电源供应和通过USB Type-C(USB-C)连接器的电源。通信选项如USB-UART、USB HOST/DEVICE、CAN(如果MCU卡支持的话)和以

太网也包括在内。此外,它还拥有广受好评的 mikroBUS™标准,为MCU卡提供了标准化插座(SiBRAIN标准),以及两种显示选项,用于TFT板线产品和基于字符的LCD。Fusion for TIVA v8 是Mikroe快速开发生态系统的一个组成部分。它由Mikroe软件工具原生支持,得益于大量不同的Click板™(超过一千块板),其数量每天都在增长,它涵盖了原型制作和开发的许多方面。

Fusion for Tiva v8 horizontal image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

类型

8th Generation

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

512

硅供应商

Texas Instruments

引脚数

128

RAM (字节)

262144

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
NC
NC
RST
NC
NC
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
Interrupt
PQ4
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PD2
SCL
I2C Data
PD3
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

USB-C Power Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Fusion for PIC v8 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Fusion for Tiva v8作为您的开发板开始

Fusion for PIC v8 front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
SiBRAIN for PIC32MZ1024EFK144 front image hardware assembly
GNSS2 Click complete accessories setup image hardware assembly
v8 SiBRAIN Access MB 1 - upright/background hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
NECTO Compiler Selection Step Image hardware assembly
NECTO Output Selection Step Image hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Necto image step 7 hardware assembly
Necto image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Necto PreFlash Image hardware assembly

实时跟踪您的结果

应用程序输出

1. 应用程序输出 - 在调试模式下,“应用程序输出”窗口支持实时数据监控,直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境,以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输,实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置,以确保正常运行。有关分步设置说明,请参考提供的教程

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据,使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置,请按照提供的教程,其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时,请使用以下函数:plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式,用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称,并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持

库描述

该库包含 USB-C Power Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • usbcpower_get_status - USB-C Power获取状态功能。

  • usbcpower_get_pwr_status - USB-C Power获取电源状态功能。

  • usbcpower_start_patch_burst_mode - USB-C Power启动补丁突发模式功能。

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * @file main.c
 * @brief USB-C Power Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of the USB-C Power Click board™
 * by configuring the PD controller to attempt to become a Power Source.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * The initialization of I2C module, log UART, and additional pins.
 * After the driver init, the app executes a default configuration,
 * depending on PD Device Mode, the app performs the patch bundle update tasks
 * for loading a patch bundle in burst mode to the PD controller.
 *
 * ## Application Task
 * The application display status information about 
 * the PD controller data role and power of the connection.
 * Results are being sent to the UART Terminal, where you can track their changes.
 * 
 * ## Additional Function
 * - static void usbcpower_display_status ( void )
 * - static void usbcpower_display_pwr_status ( void )
 *
 * @note
 * For the advanced configuration, use the TPS25750 Application Customization Tool:
 * https://dev.ti.com/gallery/search/TPS25750_Application_Customization_Tool
 *
 * @author Nenad Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "usbcpower.h"

static usbcpower_t usbcpower;
static log_t logger;
static uint32_t response;
static usbcpower_status_t status;
static usbcpower_pwr_status_t pwr_status;

/**
 * @brief USB-C Power display status function.
 * @details This function display status information.
 * @return Nothing.
 * @note None.
 */
static void usbcpower_display_status ( void );

/**
 * @brief USB-C Power display PWR status function.
 * @details This function display power of the connection status information.
 * @return Nothing.
 * @note None.
 */
static void usbcpower_display_pwr_status ( void );

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    usbcpower_cfg_t usbcpower_cfg;  /**< Click config object. */

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, " Application Init " );

    // Click initialization.
    usbcpower_cfg_setup( &usbcpower_cfg );
    USBCPOWER_MAP_MIKROBUS( usbcpower_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( I2C_MASTER_ERROR == usbcpower_init( &usbcpower, &usbcpower_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( USBCPOWER_ERROR == usbcpower_default_cfg ( &usbcpower ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    usbcpower_set_patch_mode( &usbcpower, &response );
    if ( USBCPOWER_RSP_OK != response )
    {
        log_error( &logger, " Go to Patch Mode." );
        for ( ; ; );
    }
    
    uint8_t device_mode[ 6 ] = { 0 };
    usbcpower_get_device_mode( &usbcpower, &device_mode );
    log_printf( &logger, " PD Device Mode: %s\r\n", &device_mode[ 1 ] );
    log_printf( &logger, "-----------------------------\r\n" );
    Delay_ms( 100 );
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
    log_printf( &logger, "-----------------------------\r\n" );
    Delay_ms( 100 );
}

void application_task ( void ) 
{
    if ( USBCPOWER_OK == usbcpower_get_status( &usbcpower, &status ) )
    {
        if ( USBCPOWER_OK == usbcpower_get_pwr_status( &usbcpower, &pwr_status ) )
        {
            usbcpower_display_status( );
            log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - - - - - -\r\n" );
            usbcpower_display_pwr_status( );
            log_printf( &logger, "-----------------------------\r\n" );
        }
    }
    Delay_ms( 3000 );
}

void main ( void ) 
{
    application_init( );

    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }
}

static void usbcpower_display_status ( void )
{
    if ( status.plug_present )
    {
        log_printf( &logger, " A plug is connected.\r\n" );
    }
    else
    {
        log_printf( &logger, " No plug is connected\r\n" );
    }
    
    if ( USBCPOWER_STATUS_NO_CONNECTION == status.conn_state )
    {
        log_printf( &logger, " No connection.\r\n" );
    }
    else if ( USBCPOWER_STATUS_PORT_DISABLED == status.conn_state )
    {
        log_printf( &logger, " Port is disabled.\r\n" );
    }
    else if ( USBCPOWER_STATUS_AUDIO_CONNECTION == status.conn_state )
    {
        log_printf( &logger, " Audio connection (Ra/Ra).\r\n" );
    }
    else if ( USBCPOWER_STATUS_DEBUG_CONNECTION == status.conn_state )
    {
        log_printf( &logger, " Debug connection (Rd/Rd).\r\n" );
    }
    else if ( USBCPOWER_STATUS_NO_CONNECTION_Ra == status.conn_state )
    {
        log_printf( &logger, " No connection, Ra detected (Ra but no Rd).\r\n" );
    }
    else if ( USBCPOWER_STATUS_RESERVED == status.conn_state )
    {
        log_printf( &logger, " Reserved (may be used for Rp/Rp Debug connection).\r\n" );
    }
    else if ( USBCPOWER_STATUS_CONNECT_NO_Ra == status.conn_state )
    {
        log_printf( &logger, " Connection present, no Ra detected.\r\n" );
    }
    else
    {
        log_printf( &logger, " Connection present, Ra detected.\r\n" );
    }
    
    if ( status.plug_orientation )
    {
        log_printf( &logger, " Upside-down orientation.\r\n" );
    }
    else
    {
        log_printf( &logger, " Upside-up orientation.\r\n" );
    }
    
    if ( status.port_role )
    {
        log_printf( &logger, " PD Controller is Source.\r\n" );
    }
    else
    {
        log_printf( &logger, " PD Controller is in the Sink role.\r\n" );
    }
}

static void usbcpower_display_pwr_status ( void )
{
    if ( pwr_status.pwr_conn )
    {
        log_printf( &logger, " Connection present.\r\n" );
    }
    else
    {
        log_printf( &logger, " No connection.\r\n" );
    }
    
    if ( USBCPOWER_PWR_STATUS_USB == pwr_status.type_c_current )
    {
        log_printf( &logger, " USB Default Current.\r\n" );
    }
    else if ( USBCPOWER_PWR_STATUS_TYPE_C_1_5A  == pwr_status.type_c_current )
    {
        log_printf( &logger, " Type-C Current: 1.5 A\r\n" );
    }
    else if ( USBCPOWER_PWR_STATUS_TYPE_C_3_0A  == pwr_status.type_c_current )
    {
        log_printf( &logger, " Type-C Current: 3.0 A\r\n" );
    }
    else
    {
        log_printf( &logger, "Explicit PD contract sets current.\r\n" );
    }
    
    if ( USBCPOWER_PWR_STATUS_CHG_ADV_DISABLE == pwr_status.charger_advertise )
    {
        log_printf( &logger, " Charger advertise disabled or not run.\r\n" );
    }
    else if ( USBCPOWER_PWR_STATUS_CHG_ADV_PROCESS == pwr_status.charger_advertise )
    {
        log_printf( &logger, " Charger advertisement in process.\r\n" );
    }
    else if ( USBCPOWER_PWR_STATUS_CHG_ADV_COMPLETE == pwr_status.charger_advertise )
    {
        log_printf( &logger, "Charger advertisement complete.\r\n" );
    }
    else
    {
        log_printf( &logger, "Reserved.\r\n" );
    }
}

// ------------------------------------------------------------------------ END

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资源

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