STM32 USB C tipa barošanas avots

Ievads

Šajā dokumentā ir sniegts bieži uzdoto jautājumu (BUJ) saraksts par STM32 USB Type-C® un barošanas avotu.

USB Type-C® barošanas avots

Can the USB Type-C® PD be used to transmit data? (Not using USB high-speed data transfer features)

Lai gan pats USB Type-C® PD nav paredzēts ātrgaitas datu pārsūtīšanai, to var izmantot ar citiem protokoliem un alternatīviem režīmiem, un tas pārvalda pamata datu pārraidi.

Kāds ir VDM UCPD moduļa praktiskais pielietojums?

Ražotāja definētie ziņojumi (VDM) USB Type-C® barošanas padevē nodrošina elastīgu mehānismu USB Type-C® PD funkcionalitātes paplašināšanai, pārsniedzot standarta barošanas sarunas. VDM nodrošina ierīču identifikāciju, alternatīvus režīmus, programmaparatūras atjauninājumus, pielāgotas komandas un atkļūdošanu. Ieviešot VDM, ražotāji var izveidot patentētas funkcijas un protokolus, vienlaikus saglabājot saderību ar USB Type-C® PD specifikāciju.

STM32CubeMX needs to be configured with specific parameters, where are they available?

Jaunākajā atjauninājumā displeja informācija ir mainīta lietotājam draudzīgāka, tagad saskarne vienkārši pieprasa skaļumu.tage un vēlamo strāvu. Tomēr šos parametrus var atrast dokumentācijā, AN5418 varat apskatīt ātrās uzziņas tabulu.

1. attēls. Specification detail (table 6-14 in universal serial bus Power Delivery specification)

2. attēls explains the applied value 0x02019096.
2. attēls. Detalizēta PDO dekodēšana

Lai iegūtu sīkāku informāciju par PDO definīciju, skatiet POWER_IF sadaļu UM2552 dokumentā.

Kāda ir USB saskarnes maksimālā izejas strāva?

Maksimālā izejas strāva, ko atļauj USB Type-C® PD standarts, ir 5 A ar īpašu 5 A kabeli. Bez īpaša kabeļa maksimālā izejas strāva ir 3 A.

Does this ‘Dual-role mode’ mean be able to supply power and charge in reverse?

Jā, DRP (divkāršo lomu ports) var būt barots (izvads) vai barots (avots). To parasti izmanto ierīcēs, ko darbina ar baterijām.

STM32 barošanas avota kontrolieris un aizsardzība

Vai mikrokontrolleris atbalsta tikai PD standartu vai arī QC?

STM32 mikrokontrolleri galvenokārt atbalsta USB barošanas padeves (PD) standartu, kas ir elastīgs un plaši pieņemts protokols barošanas padevei, izmantojot USB Type-C® savienojumus. STM32 mikrokontrolleri vai STMicroelectronics USB PD steks nenodrošina iebūvētu atbalstu ātrajai uzlādei (QC). Ja nepieciešams ātrās uzlādes atbalsts, kopā ar STM32 mikrokontrolleri jāizmanto īpaša QC kontrollera integrālā shēma.

Is it possible to implement a synchronous rectification algorithm in the package? Can it manage multiple outputs and controller roles?

Sinhronas taisngriešanas algoritma ieviešana ar vairākām izejām un kontroliera lomu ir iespējama ar STM32 mikrokontrolleriem. Konfigurējot PWM un ADC perifērijas ierīces un izstrādājot vadības algoritmu, ir iespējams panākt efektīvu jaudas pārveidošanu un pārvaldīt vairākas izejas. Turklāt, izmantojot tādus komunikācijas protokolus kā I2C vai SPI, tiek koordinēta vairāku ierīču darbība kontroliera-mērķa konfigurācijā. Kā piem.ampPiemēram, STEVAL-2STPD01 ar vienu STM32G071RBT6, kurā iestrādāti divi UCPD kontrolieri, var pārvaldīt divus C tipa 60 W C tipa barošanas portus.

Vai VBUS > 20 V ir TCPP? Vai šie produkti attiecas uz EPR?

TCPP0 sērijas VBUS spriegums ir līdz 20 V.tage SPR (standarta jaudas diapazons).

Kura STM32 mikrokontrolleru sērija atbalsta USB Type-C® PD?

UCPD perifērijas ierīce USB Type-C® PD pārvaldībai ir iestrādāta šādās STM32 sērijās: STM32G0, STM32G4, STM32L5, STM32U5, STM32H5, STM32H7R/S, STM32N6 un STM32MP2. Dokumenta rakstīšanas laikā tā nodrošina 961 P/N.

How to make the STM32 MCU works as a USB serial device following USB CDC class? Is the same or similar procedure help me go no-code?

Saziņa, izmantojot USB risinājumu, tiek atbalstīta ar reālu eksemplāru.ampatklāšanas vai novērtēšanas rīku klāsts, tostarp visaptverošas bezmaksas programmatūras bibliotēkas un piemēriampFaili ir pieejami ar MCU pakotni. Koda ģenerators nav pieejams.

Is it possible to dynamically change the PD ‘data’ in the software run-time? E.g. voltage and current demands/capabilities, consumer/provider etc.?

It is possible to dynamically change the power role (consumer – SINK or provider – SOURCE), the power demand (power data object) and data role (host or device) thanks USB Type-C® PD. This flexibility is illustrated in STM32H7RS USB Dual Role Data and Power video.

Is it possible to use the USB2.0 standard and the Power Delivery (PD) to receive more than 500 mA?

USB Type-C® PD nodrošina lielas jaudas un ātras uzlādes iespējas USB ierīcēm neatkarīgi no datu pārraides. Tādējādi, pārraides laikā USB 500.x un 2.x formātā ir iespējams saņemt vairāk nekā 3 mA.

Do we have the possibility to read information on the source or sink device such as the PID/UID of the USB device?

USB PD atbalsta dažādu veidu ziņojumu apmaiņu, tostarp paplašinātus ziņojumus, kas var saturēt detalizētu informāciju par ražotāju. USBPD_PE_SendExtendedMessage API ir izstrādāts, lai atvieglotu šo saziņu, ļaujot ierīcēm pieprasīt un saņemt datus, piemēram, ražotāja nosaukumu, produkta nosaukumu, sērijas numuru, programmaparatūras versiju un citu ražotāja definētu pielāgotu informāciju.

Vai, izmantojot X-NUCLEO-SNK1M1 vairogu, kas ietver TCPP01-M12, jāizmanto arī X-CUBE-TCPP? Vai arī šajā gadījumā X-CUBE-TCPP ir izvēles iespēja?

Lai palaistu USB Type-C® PD risinājumu SINK režīmā, ieteicams izmantot X-CUBE-TCPP, lai atvieglotu ieviešanu, jo ir jāpārvalda STM32 USB Type-C® PD risinājums. TCPP01-M12 nodrošina optimālu aizsardzību.

USB shēmplatēs USB datu līnijas (D+ un D-) tiek maršrutētas kā 90 omu diferenciālie signāli. Vai CC1 un CC2 līnijām arī ir jābūt 90 omu signāliem?

CC līnijas ir vienpusējas līnijas ar 300 kbps zemfrekvences saziņu. Raksturīgā impedance nav kritiska.

Vai TCPP var aizsargāt D+, D-?

TCPP is not adapted to protect D+/- lines. To protect D+/- lines USBLC6-2 ESD protections are recommended or ECMF2-40A100N6 ESD protections + common-mode filter if radio frequencies on the system.

Vai draivera HAL vai reģistrs ir iekapsulēts?

Vadītājs ir HAL.

Kā es varu nodrošināt, ka STM32 pareizi apstrādā jaudas sarunas un strāvas pārvaldību PD protokolā, nerakstot kodu?

A first step can be a series of field interoperability tests using available device available on the market. To understand the solution behavior, STM32CubeMonUCPD allows monitoring and configuration of STM32 USB Type-C® and Power Delivery applications.

A second step can be a certification with the USB-IF (USB implementer forum) compliance program to obtain an official TID (Test Identification) number. It can be performed in a USB-IF sponsored compliance workshop or in an authorized independent test lab.

The code generated by X-CUBE-TCPP is ready to be certified and solutions in the Nucleo/Discovery/Evaluation board have already been certified.

Kā ieviest C tipa portu aizsardzības OVP funkciju? Vai kļūdas robežu var iestatīt 8% robežās?

OVP slieksni nosaka tilpumstage divider bridge connected on a comparator with a fixed bandgap value.
Comparator input is VBUS_CTRL on TCPP01-M12 and Vsense on TCPP03-M20. OVP VBUS threshold voltage var būt HW mainīts atbilstoši tilpumamtage divider ratio.
However, it is recommended to use the divider ratio presented on X-NUCLEO-SNK1M1 or X-NUCLEO-DRP1M1 according to the targeted maximum voltage.

Vai atvērtības pakāpe ir augsta? Vai var pielāgot dažus konkrētus uzdevumus?

USB Type-C® PD steks nav atvērts. Tomēr ir iespējams pielāgot visas tā ieejas un mijiedarbību ar risinājumu. Varat arī skatīt STM32 uzziņu rokasgrāmatu, lai iepazītos ar UCPD saskarni.

Kam jāpievērš uzmanība, projektējot ostas aizsardzības ķēdi?

TCPP IC must be placed close to the Type-C connector. Schematic recommendations are listed in user manuals of X-NUCLEO-SNK1M1, X-NUCLEO-SRC1M1, un X-NUCLEO-DRP1M1. To insure a good ESD robustness, I would recommend having a look on ESD layout tips application note.

Mūsdienās tiek ieviestas daudzas vienas mikroshēmas integrālās shēmas no Ķīnas. Kādas ir to īpašās priekšrocības?tagKā lietot STM32?

Šī risinājuma galvenās priekšrocības izpaužas, pievienojot C tipa PD savienotāju esošam STM32 risinājumam. Tad tas ir izmaksu ziņā efektīvs, jo zemais tilpumstagUCPD kontrolieris ir iestrādāts STM32 un augsta spriegumatagVadību/aizsardzību veic TCPP.

Vai ST piedāvā ieteiktu risinājumu ar barošanas bloku un STM32-UCPD?

Viņi ir pilntiesīgi bijušieample ar a USB Type-C Power Delivery dual port adapter based on the STPD01 programmable buck converter. STM32G071RBT6 and two TCPP02-M18 are used to support two STPD01PUR programmable buck regulators.

Kāds ir piemērojamais risinājums izlietnei (60 W klases monitoram), lietojumprogrammai HDMI vai DP ieeja un barošana?

STM32-UCPD + TCPP01-M12 var atbalstīt jaudu līdz 60 W. HDMI vai DP gadījumā ir nepieciešams alternatīvs režīms, un to var izdarīt ar programmatūru.

Vai šie produkti nozīmē, ka tie ir pārbaudīti atbilstoši USB-IF un USB atbilstības standarta specifikācijām?

Programmatūras pakotnē ģenerētais vai piedāvātais kods ir pārbaudīts un oficiāli sertificēts dažām galvenajām aparatūras konfigurācijām. Kā piem.ample, X-NUCLEO-SNK1M1, X-NUCLEO-SRC1M1 un X-NUCLEO-DRP1M1, kas uzstādīti virs NUCLEO, ir oficiāli sertificēti, un USB-IF testa ID ir: TID5205, TID6408 un TID7884.

Konfigurācija un lietojumprogrammas kods

Kā es varu izveidot PDO?

Jaudas datu objekta (PDO) izveide USB barošanas avota (PD) kontekstā ietver USB PD avota vai patērētāja jaudas iespēju definēšanu. Lai izveidotu un konfigurētu PDO, veiciet tālāk norādītās darbības.

1. Identify the type of PDO:
   • Fixed supply PDO: Defines a fixed voltage un strāva
   • Battery supply PDO: Defines a range of voltages and a maximum power
   • Variable supply PDO: Defines a range of voltages and a maximum current
   • Programmable Power Supply (PPS) APDO: Allows for a programmable voltage un strāva.
2. Definējiet parametrus:
   • Voltage: Sējtage līmenis, ko nodrošina vai pieprasa PDO
   • Current / power: The current (for fixed and variable PDOs) or power (for battery PDOs) the PDO provide
     or request.
3. Use the STM32 Cube MonUCPD GUI:
   • 1. darbība: Ensure you have the latest version of the STM32 Cube Mon UCPD application
   • 2. darbība: Connect your STM32G071-Disco board to your host machine and launch the STM32 Cube Monitor-UCPD application
   • 3. darbība: Select your board in the application
   • 4. darbība: Navigate to the “port configuration” page and click on the “sink capabilities” tab to see the
     current PDO list
   • 5. darbība: Modify an existing PDO or add a new PDO by following the prompts
   • 6. darbība: Click on the “send to target” icon to send the updated PDO list to your board
   • 7. darbība: Click on the “save all in target” icon to save the updated PDO list onto your board[*].

Šeit ir bijušaisampFiksētas piegādes PDO definēšanas piemērs kodā:

/* Define a fixed supply PDO */
uint32_t fixed_pdo = 0;
fixed_pdo |= (voltage_in_50mv_units << 10); // Voltage in 50 mV units
fixed_pdo |= (max_current_in_10ma_units << 0); // Max current in 10 mA units
fixed_pdo |= (1 << 31); // fixed supply type

Example konfigurācija

Fiksēta barošanas avota PDO ar 5 V un 3 A:

content_copy
uint32_t fixed_pdo = 0;
fixed_pdo |= (100 << 10); // 5 V (100 * 50 mV)
fixed_pdo |= (30 << 0); // 3A (30 * 10 mA)
fixed_pdo |= (1 << 31); // fixed supply type

Papildu apsvērumi: 

• Dynamic PDO selection: You can dynamically change the PDO selection method at runtime by modifying the USED_PDO_SEL_METHOD variable in the usbpd_user_services.c file[*] .
• Evaluation of capabilities: Use functions like USBPD_DPM_SNK_EvaluateCapabilities to evaluate received capabilities and prepare the request message[*] .

PDO izveide ietver tilpuma noteikšanutage un strāvas (vai jaudas) parametrus un konfigurējot tos, izmantojot tādus rīkus kā STM32CubeMonUCPD vai tieši kodā. Izpildot tālāk norādītās darbības un piemērus,ampIzmantojot nodrošinātās programmas, varat efektīvi izveidot un pārvaldīt PDO savām USB PD lietojumprogrammām.

Is there a function for a prioritizing scheme with more than one PD-sink connected?

Jā, ir funkcija, kas atbalsta prioritāšu shēmu, ja ir pievienots vairāk nekā viens PD avots. Tas ir īpaši noderīgi gadījumos, kad vairākas ierīces ir pievienotas vienam barošanas avotam. Enerģijas sadale ir jāpārvalda, pamatojoties uz prioritāti.

Prioritāšu shēmu var pārvaldīt, izmantojot funkciju USBPD_DPM_SNK_EvaluateCapabilities. Šī funkcija novērtē no PD avota saņemtās iespējas un sagatavo pieprasījuma ziņojumu, pamatojoties uz saņēmēja prasībām un prioritātēm. Strādājot ar vairākiem saņēmējiem, prioritāšu shēmu var ieviest, piešķirot prioritātes līmeņus katram saņēmējam un modificējot funkciju USBPD_DPM_SNK_EvaluateCapabilities, lai ņemtu vērā šīs prioritātes.

content_copy
uint32_t fixed_pdo = 0;
fixed_pdo |= (100 << 10); // 5V (100 * 50mV)
fixed_pdo |= (30 << 0); // 3A (30 * 10mA)
fixed_pdo |= (1 << 31); // Fixed supply type

/* Define a Fixed Supply PDO */
uint32_t fixed_pdo = 0;
fixed_pdo |= (voltage_in_50mv_units << 10); // Voltage in 50mV units
fixed_pdo |= (max_current_in_10ma_units << 0); // Max current in 10mA units
fixed_pdo |= (1 << 31); // Fixed supply type

Vai GUI ir obligāti jāizmanto DMA ar LPUART?

Jā, ir obligāti jāsazinās, izmantojot ST-LINK risinājumu.

Vai LPUART iestatījums uz 7 bitiem vārda garumam ir pareizs?

Jā, tas ir pareizi.

In the STM32CubeMX tool – there is a check box “save power of non-active UCPD – deactive dead battery pull-up.” What does mean this check box if it is enable?

Ja ir izvēlēts AVOTS, USB Type-C® ir nepieciešams pievilkšanas rezistors, kas savienots ar 3.3 V vai 5.0 V spriegumu. Tas darbojas kā strāvas avota ģenerators. Šo strāvas avotu var atspējot, ja netiek izmantots USB Type-C® PD, lai samazinātu enerģijas patēriņu.

Is it necessary to use FreeRTOS for STM32G0 and USB PD applications? Any plans for non-FreeRTOS USB PD exampmazāk?

Nav obligāti jāizmanto FreeRTOS USB barošanas avota (USB PD) lietojumprogrammām STM32G0 mikrokontrollerā. Jūs varat ieviest USB PD bez RTOS, apstrādājot notikumus un stāvokļa mašīnas galvenajā cilpā vai pārtraucot apkalpošanas rutīnas. Lai gan ir bijuši pieprasījumi pēc USB barošanas avota, piemēram,ampbez RTOS. Pašlaik nav ne-RTOS piemēruampfails ir pieejams. Taču dažas AzureRTOS exampIr pieejami STM32U5 un H5 sērijai.

In the STM32CubeMX demo building a USB PD application for STM32G0, is HSI accuracy acceptable for USB PD applications? Or the use of external HSE crystal is mandatory?

HSI nodrošina kodola pulksteni UCPD perifērijas ierīcei, tāpēc HSE izmantošanai nav nekādas priekšrocības. Turklāt STM32G0 ierīces režīmā atbalsta USB 2.0 bezkristālu režīmu, tāpēc HSE būtu nepieciešams tikai USB 2.0 resursdatora režīmā.

3. attēls. UCPD reset and clocks

Vai ir kāda dokumentācija, uz kuru es varētu atsaukties, lai iestatītu CubeMX, kā jūs paskaidrojāt vēlāk?

The documentation is available in the following Wiki link.

Is the STM 32 Cube Monitor capable of real-time monitoring? Is real-time monitoring possible by connecting STM32 and ST-LINK?

Jā, STM32CubeMonitor var veikt reālu uzraudzību, savienojot STM32 un ST-LINK.

Vai VBUS tilpums irtagVai e/strāvas mērīšanas funkcija, kas tiek demonstrēta monitora ekrānā, ir pieejama gan pamata, gan noklusējuma versijā UCPD iespējotām platēm, vai arī tā ir pievienotās NUCLEO plates funkcija?

Precīza sējtage mērījums ir pieejams dabiski, jo VBUS tilpumstage is required by USB Type-C®.
Accurate current measurement can be done by TCPP02-M18 / TCPP03-M20 thanks to high side ampLifer un šunta rezistors tiek izmantoti arī pārslodzes aizsardzībai.

Lietojumprogrammas koda ģenerators

Can CubeMX generate an Azure RTOS-based project with X-CUBE-TCPP by the same way with FreeRTOS™? Can it generate the code managing the USB PD without using FreeRTOS™? Does this software suite require an RTOS to operate?

STM32CubeMX generates code thanks to the X-CUBE-TCPP package using the RTOS available for the MCU, FreeRTOS™ (for STM32G0 as example) vai AzureRTOS (STM32H5, kā piem.ample).

Can X-CUBE-TCPP generate code for dual Type-C PD port such as STSW-2STPD01 board?

X-CUBE-TCPP can generate code for only a single port. To do it for two ports, two separated projects have to be generated without overlap on STM32 resources and with two I2C addresses for TCPP02-M18 and be merged.
Par laimi, STSW-2STPD01 has a complete firmware package for the two ports. It is then not necessary to generate code.

Vai šis projektēšanas rīks darbojas ar visiem mikrokontrolleriem, kas atbalsta USB Type-C®?

Jā, X-CUBE-TCPP darbojas ar jebkuru STM32, kurā ir iestrādāta UCPD visiem barošanas blokiem (SINK / SOURCE / Dual Role). Tas darbojas ar jebkuru STM32 5 V C tipa AVOTAM.

1. tabula. Dokumentu pārskatīšanas vēsture

Datums	Pārskatīšana	Izmaiņas
20-jūnijs-2025	1	Sākotnējā izlaišana.

Important Notice – Read Carefully

STMicroelectronics NV un tā meitasuzņēmumi (“ST”) patur tiesības jebkurā laikā bez brīdinājuma veikt izmaiņas, labojumus, uzlabojumus, modifikācijas un uzlabojumus ST izstrādājumos un/vai šajā dokumentā. Pirms pasūtījuma veikšanas pircējiem jāiegūst jaunākā atbilstošā informācija par ST produktiem. ST produkti tiek pārdoti saskaņā ar ST pārdošanas noteikumiem un nosacījumiem, kas ir spēkā pasūtījuma apstiprināšanas brīdī.

Pircēji ir pilnībā atbildīgi par ST produktu izvēli, izvēli un lietošanu, un ST neuzņemas nekādu atbildību par palīdzību pielietošanā vai pircēja produktu dizainu.

ST šeit nepiešķir nekādas tiešas vai netiešas licences jebkādām intelektuālā īpašuma tiesībām.

ST produktu tālākpārdošana ar noteikumiem, kas atšķiras no šeit norādītās informācijas, anulē jebkādu ST piešķirto garantiju šādam produktam.

ST un ST logotips ir ST preču zīmes. Papildinformāciju par ST preču zīmēm skatiet www.st.com/trademarks. Visi pārējie produktu vai pakalpojumu nosaukumi ir to attiecīgo īpašnieku īpašums.

Informācija šajā dokumentā aizstāj un aizstāj informāciju, kas iepriekš sniegta jebkurās iepriekšējās šī dokumenta versijās.

© 2025 STMicroelectronics – visas tiesības paturētas

Dokumenti / Resursi

ST STM32 USB C tipa barošanas avots [pdfLietotāja rokasgrāmata TN1592, UM2552, STEVAL-2STPD01, STM32 USB C tipa barošanas avots, STM32, USB C tipa barošanas avots, C tipa barošanas avots, barošanas avots, piegāde

Atsauces

• Lietotāja rokasgrāmata