如何调试USB Type-C不正确的翻转设置

USB Type-C不正确的翻转设置

USB-C是一个双向（正反插）连接器，插头可以任意方向连接，无论是正插还是反插，对用户没有明显的功能影响。这带来的一个结果就是，PCB走线和重定时器引脚到高速差分对的映射取决于连接器的方向。在正插时对应TX1的走线，在连接器翻转时对应TX2。

重定时器需要了解映射，以便在主机SoC和USB-C插座之间正确传输信号。典型做法是，PD控制器通过检测哪个主机CC引脚被拉低来识别USB-C方向，该引脚仅有一个会连接到线缆的CC线。然后，USB PD控制器可以根据CC1是否端接到地（正常方向）或CC2是否端接到地（翻转方向）来设置重定时器（使用I2C）。 如果通信发生在 CC1 上，我们称之为正常方向。如果发生在 CC2 上，则称为翻转方向。

使用特励达力科 WaveMaster/SDA8000HD示波器和TF-USB-C-HS测试夹具调试USB实时链接，使工程师能够同时监控USB PD控制器设置（I2C信号）、CC信号、边带信号（SBU）和高速通道。由于错误的通道映射导致的任何问题都可以在传统的USB3.2 Gen1x1模式中轻松识别。在此模式下，仅有一个高速通道处于活动状态。如果在CC1上发生PD通信，则应在通道1（TX1和RX1）上看到USB3.2信号。如果在TX2上看到任何USB3.2信号，则说明出现了问题。这样，我们就可以查看所有这些信息，并清楚地知道哪些发生在错误的通道上，哪些是由于设置错误而导致不匹配。

放大 I2C 协议解码部分，这是 USB4 中继器的一个例子，截图显示了连接器何时以反向插入。 这个高亮显示的寄存器写入50 4C，是重定时器上的边带交叉寄存器。在这里将其设置为 07，设置从重定时器到 USB-C 的连接，以及从重定时器返回主机系统的连接，以该特定系统在 USB-C 翻转连接时所需的正确方式。可以看出这个设置适合做翻转验证。然后，我们可以去看看哪个是活跃的高速通道，哪个是活跃的 CC 线，可以看到它们都匹配，在这种情况下，翻转设置就是正确的。

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Type-C接口凭借强大的功能和便利性，在各类设备中的得到广泛应用。越来越多用户反馈接口未按规范工作或存在间歇性链路失效的问题。你的设计可能能够通过合规性测试，但还是在互操作性中出现故障，那么你需要深入掌握链路训练（Link Training）相关的调试方法。

近年来，重定时器（Retimer）被大量引入 USB4 和 DisplayPort2.1 系统设计中，以提升信号完整性和链路性能。然而，这也显著增加了链路初始化和稳定性方面的问题，给产品集成带来了更高的复杂度。理解重定时器在链路训练过程中的行为，以及如何有效捕捉和分析训练失败的根因，已成为确保系统可靠性的关键

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