Napajanje STM32 USB tipa C
Uvod
Ta dokument vsebuje seznam pogosto zastavljenih vprašanj (FAQ) o STM32 USB Type-C® in napajanju.
Napajanje prek USB Type-C®
Can the USB Type-C® PD be used to transmit data? (Not using USB high-speed data transfer features)
Čeprav USB Type-C® PD sam po sebi ni zasnovan za visokohitrostni prenos podatkov, ga je mogoče uporabljati z drugimi protokoli in alternativnimi načini ter upravljati osnovni prenos podatkov.
Kakšna je praktična uporaba modula VDM UCPD?
Sporočila, ki jih določi proizvajalec (VDM) v USB Type-C® Power Delivery, zagotavljajo prilagodljiv mehanizem za razširitev funkcionalnosti USB Type-C® PD, ki presega standardno pogajanje o napajanju. VDM-ji omogočajo identifikacijo naprave, alternativne načine, posodobitve vdelane programske opreme, ukaze po meri in odpravljanje napak. Z implementacijo VDM-jev lahko prodajalci ustvarijo lastniške funkcije in protokole, hkrati pa ohranijo združljivost s specifikacijo USB Type-C® PD.
STM32CubeMX needs to be configured with specific parameters, where are they available?
Najnovejša posodobitev je spremenila prikaz informacij, da so uporabniku prijaznejše, zdaj vmesnik preprosto zahteva glasnosttage in želeni tok. Vendar pa te parametre najdete v dokumentaciji, hitro referenčno tabelo si lahko ogledate v AN5418.
Slika 1. Specification detail (table 6-14 in universal serial bus Power Delivery specification)
Slika 2 explains the applied value 0x02019096.
Slika 2. Podrobno dekodiranje PDO
Za več podrobnosti o definiciji PDO si oglejte razdelek POWER_IF v UM2552.
Kolikšen je največji izhodni tok USB vmesnika?
Največji izhodni tok, ki ga dovoljuje standard USB Type-C® PD, je 5 A s posebnim 5 A kablom. Brez posebnega kabla je največji izhodni tok 3 A.
Does this ‘Dual-role mode’ mean be able to supply power and charge in reverse?
Da, DRP (dvojna vrata) se lahko napajajo (ponor) ali pa napajajo (izvor). Običajno se uporabljajo v napravah, ki se napajajo z baterijami.
Krmilnik in zaščita napajanja STM32
Ali MCU podpira samo PD standard ali tudi QC?
Mikrokrmilniki STM32 podpirajo predvsem standard USB Power Delivery (PD), ki je prilagodljiv in široko sprejet protokol za napajanje prek priključkov USB Type-C®. Mikrokrmilniki STM32 ali sklad USB PD podjetja STMicroelectronics ne zagotavljajo izvorne podpore za hitro polnjenje (QC). Če je potrebna podpora za hitro polnjenje, je treba z mikrokrmilnikom STM32 uporabiti namensko integrirano vezje krmilnika QC.
Is it possible to implement a synchronous rectification algorithm in the package? Can it manage multiple outputs and controller roles?
Implementacija sinhronega algoritma za usmerjanje z več izhodi in vlogo krmilnika je izvedljiva z mikrokrmilniki STM32. Z konfiguriranjem perifernih naprav PWM in ADC ter razvojem krmilnega algoritma je mogoče doseči učinkovito pretvorbo moči in upravljati več izhodov. Poleg tega uporaba komunikacijskih protokolov, kot sta I2C ali SPI, usklajuje delovanje več naprav v konfiguraciji krmilnika in cilja. Kot npr.ampNa primer, STEVAL-2STPD01 z enim samim STM32G071RBT6, ki ima vgrajena dva krmilnika UCPD, lahko upravlja dva priključka Type-C Power Delivery z močjo 60 W.
Ali obstajajo TCPP za VBUS > 20 V? Ali se ti izdelki nanašajo na EPR?
Serija TCPP0 je nazivno napeta do 20 V VBUS.tage SPR (standardno območje moči).
Katera serija mikrokrmilnikov STM32 podpira USB Type-C® PD?
Periferna naprava UCPD za upravljanje USB Type-C® PD je vgrajena v naslednje serije STM32: STM32G0, STM32G4, STM32L5, STM32U5, STM32H5, STM32H7R/S, STM32N6 in STM32MP2. V času pisanja dokumenta ima vrednost 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?
Komunikacijo prek USB rešitve podpira Real Ex.ampmanj orodij za odkrivanje ali vrednotenje, vključno s celovitimi knjižnicami brezplačne programske opreme inampdatoteke, ki so na voljo v paketu MCU. Generator kode ni na voljo.
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 omogoča visoko zmogljivo in hitro polnjenje naprav USB neodvisno od prenosa podatkov. Tako je mogoče med prenosom v USB 500.x, 2.x prejeti več kot 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 podpira izmenjavo različnih vrst sporočil, vključno z razširjenimi sporočili, ki lahko vsebujejo podrobne informacije o proizvajalcu. API USBPD_PE_SendExtendedMessage je zasnovan za lažjo komunikacijo, saj napravam omogoča zahtevanje in prejemanje podatkov, kot so ime proizvajalca, ime izdelka, serijska številka, različica vdelane programske opreme in druge prilagojene informacije, ki jih določi proizvajalec.
Ali je treba pri uporabi ščita X-NUCLEO-SNK1M1, ki vključuje TCPP01-M12, uporabiti tudi X-CUBE-TCPP? Ali pa je X-CUBE-TCPP v tem primeru neobvezen?
Za zagon rešitve USB Type-C® PD v načinu SINK je za lažjo implementacijo priporočljiv X-CUBE-TCPP, saj je treba rešitev STM32 USB Type-C® PD upravljati. TCPP01-M12 je povezana optimalna zaščita.
Na tiskanih vezjih USB so podatkovne linije USB (D+ in D-) usmerjene kot 90-ohmski diferencialni signali. Ali morajo biti tudi sledi CC1 in CC2 signali 90 ohmov?
CC linije so enostranske linije s 300 kbps nizkofrekvenčno komunikacijo. Karakteristična impedanca ni kritična.
Ali lahko TCPP zaščiti 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.
Ali je gonilnik HAL ali register enkapsuliran?
Voznik je HAL.
Kako lahko zagotovim, da STM32 pravilno obravnava pogajanja o moči in upravljanje toka v protokolu PD, ne da bi pisal kodo?
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.
Kako implementirati funkcijo OVP zaščite vrat tipa C? Ali je mogoče nastaviti mejo napake znotraj 8 %?
Prag OVP se določi z vol.tage 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 se lahko HW spremeni glede na volumentage 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.
Je stopnja odprtosti visoka? Ali je mogoče prilagoditi nekatere specifične naloge?
Sklad USB Type-C® PD ni odprt. Vendar pa je mogoče prilagoditi vse njegove vhode in interakcijo z rešitvijo. Za ogled vmesnika UCPD si lahko ogledate tudi referenčni priročnik za STM32.
Na kaj moramo biti pozorni pri načrtovanju vezja za zaščito vrat?
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, in X-NUCLEO-DRP1M1. To insure a good ESD robustness, I would recommend having a look on ESD layout tips application note.
Dandanes se iz Kitajske uvaja veliko enočipnih integriranih vezij. Kakšne so njihove posebne prednosti?tagUporaba STM32?
Ključne prednosti te rešitve se pojavijo pri dodajanju konektorja Type-C PD obstoječi rešitvi STM32. Takrat je stroškovno učinkovita zaradi nizke napetosti.tagKrmilnik UCPD je vgrajen v STM32 in ima visoko glasnosttagNadzor/zaščito izvaja TCPP.
Ali ST priporoča kakšno rešitev z napajalnikom in STM32-UCPD?
So popolni bivši/eample z 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.
Kakšna je ustrezna rešitev za pomivalno korito (monitor razreda 60 W), aplikacijo z vhodom HDMI ali DP in napajanjem?
STM32-UCPD + TCPP01-M12 lahko podpira potopno moč do 60 W. Za HDMI ali DP je potreben alternativni način, ki ga je mogoče izvesti s programsko opremo.
Ali ti izdelki pomenijo, da so bili testirani glede standardnih specifikacij USB-IF in skladnosti z USB?
Koda, ustvarjena ali predlagana v paketu vdelane programske opreme, je bila preizkušena in uradno certificirana za nekatere ključne konfiguracije strojne opreme. Kot npr.ampX-NUCLEO-SNK1M1, X-NUCLEO-SRC1M1 in X-NUCLEO-DRP1M1 poleg NUCLEO so bili uradno certificirani, ID-ji testov USB-IF pa so: TID5205, TID6408 in TID7884.
Konfiguracijska in aplikacijska koda
Kako lahko zgradim PDO?
Izdelava objekta podatkov o napajanju (PDO) v kontekstu USB Power Delivery (PD) vključuje definiranje zmogljivosti napajanja vira ali ponora USB PD. Tukaj so koraki za ustvarjanje in konfiguracijo PDO:
- Identify the type of PDO:
- Fixed supply PDO: Defines a fixed voltage in tok
- 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 in tok.
- Določite parametre:
- voltage: Voltagraven, ki jo zagotavlja ali zahteva ZOP
- Current / power: The current (for fixed and variable PDOs) or power (for battery PDOs) the PDO provide
or request.
- Use the STM32 Cube MonUCPD GUI:
- 1. korak: Ensure you have the latest version of the STM32 Cube Mon UCPD application
- 2. korak: Connect your STM32G071-Disco board to your host machine and launch the STM32 Cube Monitor-UCPD application
- 3. korak: Select your board in the application
- 4. korak: Navigate to the “port configuration” page and click on the “sink capabilities” tab to see the
current PDO list - 5. korak: Modify an existing PDO or add a new PDO by following the prompts
- 6. korak: Click on the “send to target” icon to send the updated PDO list to your board
- 7. korak: Click on the “save all in target” icon to save the updated PDO list onto your board[*].
Tukaj je bivšiampLeka o tem, kako lahko v kodi definirate PDO s fiksno ponudbo:
/* 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 konfiguracijo
Za PDO s fiksnim napajanjem s 5 V in 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
Dodatni premisleki:
- 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[*] .
Izgradnja PDO vključuje definiranje volumnatagparametre e in toka (ali moči) ter njihovo konfiguriranje z orodji, kot je STM32CubeMonUCPD, ali neposredno v kodi. Z naslednjim korakom in primeromampZ na voljo lahko učinkovito ustvarjate in upravljate PDO-je za svoje aplikacije USB PD.
Is there a function for a prioritizing scheme with more than one PD-sink connected?
Da, obstaja funkcija, ki podpira shemo določanja prioritet, ko je priključenih več kot en PD-sink. To je še posebej uporabno v scenarijih, kjer je na en vir napajanja priključenih več naprav. Porazdelitev napajanja je treba upravljati glede na prioriteto.
Shemo določanja prioritet je mogoče upravljati s funkcijo USBPD_DPM_SNK_EvaluateCapabilities. Ta funkcija ovrednoti prejete zmogljivosti iz vira PD in pripravi sporočilo zahteve na podlagi zahtev in prioritet ponora. Pri delu z več ponori lahko shemo določanja prioritet implementirate tako, da vsakemu ponoru dodelite ravni prioritete in spremenite funkcijo USBPD_DPM_SNK_EvaluateCapabilities, da upošteva te prioritete.
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
Ali je obvezna uporaba DMA z LPUART za grafični uporabniški vmesnik?
Da, komunikacija prek rešitve ST-LINK je obvezna.
Ali je nastavitev LPUART na 7 bitov za dolžino besede pravilna?
Da, pravilno je.
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?
Ko je priključen vhod SOURCE, USB Type-C® potrebuje pull-up upor, priključen na 3.3 V ali 5.0 V. Deluje kot generator tokovnega vira. Ta tokovni vir je mogoče onemogočiti, ko se USB Type-C® PD ne uporablja, da se zmanjša poraba energije.
Is it necessary to use FreeRTOS for STM32G0 and USB PD applications? Any plans for non-FreeRTOS USB PD examples?
Uporaba FreeRTOS za aplikacije USB Power Delivery (USB PD) na mikrokrmilniku STM32G0 ni obvezna. USB PD lahko implementirate brez RTOS z obravnavo dogodkov in avtomatov stanj v glavni zanki ali s prekinjanjem servisnih rutin. Čeprav so se pojavile zahteve za USB Power Delivery npr.ampdatoteke brez RTOS. Trenutno ni nobenih datotek brez RTOS.ample je na voljo. Vendar pa nekateri AzureRTOS exampso na voljo za seriji STM32U5 in H5.
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 zagotavlja jedrni takt za periferno napravo UCPD, zato uporaba HSE ni koristna. Poleg tega STM32G0 podpira brezkristalno delovanje za USB 2.0 v načinu naprave, zato bi bil HSE potreben le v načinu gostitelja USB 2.0.
Slika 3. UCPD reset and clocks
Ali obstaja kakšna dokumentacija, na katero se lahko sklicujem za nastavitev CubeMX, kot ste pojasnili kasneje?
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?
Da, STM32CubeMonitor lahko izvaja dejanski nadzor s povezavo STM32 in ST-LINK.
Je VBUS voltagAli je funkcija merjenja električnega toka, prikazana na zaslonu monitorja, na voljo v osnovni in privzeti nastavitvi na ploščah, ki podpirajo UCPD, ali je to funkcija dodane plošče NUCLEO?
Natančno voltagMeritev je na voljo izvorno, ker VBUS voltage is required by USB Type-C®.
Accurate current measurement can be done by TCPP02-M18 / TCPP03-M20 thanks to high side ampZaščita pred preobremenitvijo se uporablja tudi prenapetostni in premostitveni upor.
Generator kode aplikacije
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) ali AzureRTOS (za STM32H5 kot npr.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.
na srečo STSW-2STPD01 has a complete firmware package for the two ports. It is then not necessary to generate code.
Ali to orodje za načrtovanje deluje z vsemi mikrokontrolerji z USB Type-C®?
Da, X-CUBE-TCPP deluje s katerim koli STM32, ki ima vgrajen UCPD za vsa napajalna ohišja (SINK / SOURCE / Dual Role). Deluje s katerim koli STM32 za 5 V Type-C SOURCE.
Tabela 1. Zgodovina revizij dokumenta
| Datum | Revizija | Spremembe |
| 20. junij 2025 | 1 | Začetna izdaja. |
Important Notice – Read Carefully
STMicroelectronics NV in njegove hčerinske družbe (»ST«) si pridržujejo pravico do sprememb, popravkov, izboljšav, modifikacij in izboljšav izdelkov ST in/ali tega dokumenta kadar koli brez predhodnega obvestila. Kupci morajo pred oddajo naročil pridobiti najnovejše ustrezne informacije o izdelkih ST. Izdelki ST se prodajajo v skladu s prodajnimi pogoji ST, ki veljajo v času potrditve naročila.
Kupci so izključno odgovorni za izbiro, izbiro in uporabo izdelkov ST in ST ne prevzema nobene odgovornosti za pomoč pri uporabi ali oblikovanje izdelkov kupcev.
ST v tem dokumentu ne podeljuje nobene licence, izrecne ali implicitne, za katero koli pravico do intelektualne lastnine.
Nadaljnja prodaja izdelkov ST z določbami, ki se razlikujejo od informacij, navedenih v tem dokumentu, razveljavi vsako garancijo, ki jo ST odobri za tak izdelek.
ST in logotip ST sta blagovni znamki ST. Za dodatne informacije o blagovnih znamkah ST glejte www.st.com/trademarks. Vsa druga imena izdelkov ali storitev so last njihovih lastnikov.
Informacije v tem dokumentu prevladajo in nadomeščajo informacije, ki so bile predhodno navedene v kateri koli prejšnji različici tega dokumenta.
© 2025 STMicroelectronics – Vse pravice pridržane
Dokumenti / Viri
 |
Napajanje ST STM32 USB tipa C [pdfUporabniški priročnik TN1592, UM2552, STEVAL-2STPD01, STM32 Napajanje USB tipa C, STM32, Napajanje USB tipa C, Napajanje tipa C, Napajanje, Dostava |