使用瑞萨EK-RA2L2评估板加速USB Type-C接口原型开发

USB接口有助于符合USB标准的数据通信和电力传输。它提供卓越的多功能性，适用PC外围设备、电视、笔记本电脑和显示器等各种应用，其中USB Power Delivery可实现高达100W或更高的功率水平，以实现更快的充电，以及高效灵活的工作。因此，USB Type-C连接器标准显著提高了供电效率并提高了数据传输速率，根据USB通信版本的不同，可实现高达10Gbps或更高的速度。如此广泛的用途使USB接口在现代技术中不可或缺。USB Type-C接口作为欧盟境内移动设备充电终端的标准统一，进一步增强了这种多功能性。预计此举将推动其广泛采用，提升消费者体验，同时促进环境可持续性。

在将USB Type-C接口引入应用程序时，需要注意USB通信和电源都有不同的连接检测。因此，必须根据各自的状态和检测结果进行状态转换。传统的USB接口通过识别VBUS来检测连接，而USB Type-C通过测量CC端子的电压来检测连接。电源功率是根据source和sink之间的状态转换确定的。该过程完成后，通过激活VBUS来启动USB通信的枚举。

遵循USB Type-C标准中规定的电阻值和精度，通过上拉和下拉电阻的电压检测来识别CC端子连接。首次在应用中使用USB Type-C接口时，需要选择合适的外部元器件进行CC检测和USB通信，验证硬件，用软件搭建USB应用系统，并测试其运行情况。RA2L2提供USB Type-C接口作为上行端口（UFP）的所有基本功能和工具，有助于减少外部组件需求和开发时间。此外，由于它已获得USB测试ID（13501），因此您可以在整个开发过程中信任其高质量和可靠性。

01配备UFP所需的USB功能

USB2.0全速（FS）模块

无需外部晶体振荡器的USB从站控制器全速传输12Mbps

支持所有传输类型：控制传输、批量传输、中断传输和同步传输

5V耐压VBUS端子

USB Type-C接口模块

符合通用串行总线Type-C电缆和连接器规范：版本2.4

USB Type-C sink支持：CC检测电路（内置Rd电阻）

从默认USB/1.5A/3.0A检测源电源电流能力：状态检测和转换

图 1：RA2L2 USB FS模块和USB Type-C接口模块

02开发环境

EK-RA2L2评估板非常适合开发USB Type-C接口原型。它配备了USB Type-C连接器、用于连接电源负载的沉螺丝端子和用于检测VBUS电压和电流的监控电路，使其成为评估USB Type-C UFP的环境。它还可以用作USB Type-C接口的参考设计。

图 2：EK-RA2L2评估板

为了支持软件开发，RA系列提供了RA灵活配置软件包（FSP），其中包括板级支持包（BSP）、外设驱动程序、中间件、连接、网络和安全堆栈等基本软件，以及用于构建解决方案的参考软件，从而实现快速应用开发。

QE for USB是专门用于USB系统开发的USB兼容开发支持工具，使用户能够检查USB连接状态、USB描述符值和USB Type-C状态，并调试通信错误。

03丰富的串行接口

RA2L2支持针对低功耗应用优化的外设功能（32位LP定时器、低功耗模式），并具有丰富的串行接口（I3C、SSI、SCI、SPI、LPUART、CAN、USB FS和USB Type-C）。

图 3：RA2L2框图

RA2L2的特性使其成为广泛需要低功耗运行应用的理想选择，包括：

可穿戴设备

音频流设备

PC/POS外围设备

通用系统

物联网设备

工业自动化和传感器

消费品

家用电器