TPS65982评估模块：USB Type - C与电源传输评估的得力助手

在电子设计领域，USB Type - C和电源传输（PD）技术的应用越来越广泛。德州仪器（TI）的TPS65982评估模块（TPS65982 - EVM）为工程师们提供了一个便捷的平台，用于评估TPS65982集成电路，并进行相关产品的开发和测试。下面，我们就来详细了解一下这个评估模块。

文件下载：TPS65982-EVM.pdf

一、模块概述

TPS65982 - EVM是一个独立的测试套件，它允许工程师对TPS65982 IC进行评估，同时也适用于USB Type - C和PD终端产品的开发与测试。该模块配备了USB Type - C接口，能够检测其他Type - C主机或设备，并通过VBUS引脚提供或消耗电力。此外，它还支持死电池模式，可以由其他USB Type - C电源提供者供电。

二、使用前注意事项

（一）静电防护

该评估模块包含对静电放电敏感的组件，因此在操作时必须格外小心。在不使用时，应将模块存放在提供的ESD袋中。操作时要佩戴防静电腕带，并在防静电工作台上进行。有关正确处理的更多信息，可以参考静电放电（ESD）应用笔记（SSYA008）。

（二）所需物品

使用TPS65982 - EVM需要以下物品：

• TPS65982（SLVSD02）数据手册
• TPS65982 - EVM
• 桶形插孔交流适配器、直流电源或Tiva™ C - 系列LaunchPad来供电

如果要为连接的处理器开发固件以控制TPS65982 - EVM，还建议准备以下物品：

• Tiva C - 系列EK - TM4C123GXL LaunchPad
• USB标准A到迷你B电缆
• 安装了Code Composer Studio™的计算机

三、模块功能介绍

（一）基本功能

当USB Type - C电缆插入时，TPS65982会检测到插拔事件，并尝试协商USB PD合同，以提供或消耗额外的电力。在成功协商PD合同后，它还会尝试进入替代模式，如DisplayPort或Thunderbolt。该模块可以模拟各种USB Type - C和PD产品，如扩展坞、笔记本电脑、平板电脑、转接器、交流充电器适配器和高功率总线供电设备。

（二）TPS65986的使用

TPS65986与TPS65982引脚兼容，可以直接替换。两者的固件可以在两个设备中通用，但部分功能可能有所不同。例如，TPS65986没有TPS65982的PP_EXT FET控制和辅助I2C端口。

四、硬件设置

（一）接口与元件说明

评估模块上有各种接口、跳线、开关、按钮和测试点，下面为大家详细介绍：

• 开关S1：包含四个DIP开关，其中三个用于控制TPS65982 - EVM配置选项的三位/引脚[B2:B0]。通过切换开关位置，可以改变引脚的高低电平，从而实现不同的配置。
• 开关S2：同样包含四个DIP开关，用于控制TPS65982 - EVM的四位/引脚[B3:B0]。但需要注意的是，其中某些开关的组合不能同时推到右侧。
• 跳线J7：一组2个表面贴装跳线，用于将LaunchPad的电源连接到TPS65982 IC（U2）的系统电源轨。
• 插孔J4：用于连接20V交流适配器的桶形插孔，为模块提供外部电源。
• 按钮S3：按下该按钮会将TPS65982 IC（U2）的HREST引脚（D6）拉高，释放后将进行硬件复位并从闪存IC（U1）重新加载固件。
• 插孔J2和J3：用于与标准TI LaunchPad接口，具体连接信号可以参考模块原理图。
• 测试点TP4和TP5：标记为GND，连接到信号地，方便示波器或万用表接地连接。
• 测试点TP3：用于探测VBUS引脚的电压。
• 测试点TP2和TP1：分别用于探测CC2和CC1引脚的电压，根据电缆插入方向不同，信号连接也会有所变化。
• 跳线J6：将外部电源轨的电力连接到PP_EXT外部NexFETS（Q1和Q2）。
• 插头J5：未填充，但提供了测试点，可用于探测HV_Source、System_5V和System_3V3轨的电压，也可以通过直流电源为这些轨供电。
• 插孔J1：USB Type - C端口，用于插入USB Type - C电缆。

（二）LED指示灯说明

模块上的LED指示灯可以帮助我们了解模块的工作状态：

• D2：CC1电缆方向指示灯，当USB Type - C电缆正插时亮起。
• D3：CC2电缆方向指示灯，当USB Type - C电缆反插时亮起。
• D4：DisplayPort（A）指示灯，当进入DisplayPort替代模式时，2 Lane模式下闪烁，4 Lane模式下常亮。
• D5：Thunderbolt™和APP FW加载指示灯，应用固件加载成功时亮起，进入Thunderbolt替代模式时闪烁。
• D6：消费者（CONS）指示灯，当TPS65982 IC（U2）协商成为电源消费者时亮起。
• D7：提供者指示灯，当协商5V电源提供合同时亮起。
• D8：5伏（5V）电源指示灯，当协商5V电源提供合同时亮起。
• D9：高压（HV）电源指示灯，当协商12V电源提供合同时亮起，协商20V电源提供或消费合同时闪烁。

五、电源供应选项

TPS65982 - EVM有多种电源供应方式：

• 从J4供电：插入合适的桶形插孔插头后，模块的所有电源轨将由DCDC降压转换器自动生成。如果安装了J6上的跳线，外部电源轨还将为PP_EXT FETs供电。
• 从J6供电：安装J6上的跳线并连接20V直流电源，外部电源轨将为模块的所有电源轨供电，并为PP_EXT FETs提供电力。
• 从J7和J5供电：当不使用J4和J6时，可以使用Tiva LaunchPad为System_3V3和System_5V电源轨供电，同时可以通过J5的引脚1为HV_Source轨提供12V电源。
• 从J6和J5供电：当不使用J6和LaunchPad时，可以通过直流电源为20V、12V、5V和3.3V轨供电。
• 从USB Type - C端口供电：当在R10和R11处安装0Ω电阻时，模块支持死电池模式，并可以协商不同的USB PD合同，根据配置为系统的部分提供电力。

六、配置选项

通过改变开关S1上的DIP开关位置，可以将TPS65982 - EVM配置为不同的应用类型，如扩展坞、平板电脑、笔记本电脑等。每个配置都有不同的电源能力、视频能力和理想连接方式。例如，配置ID 0模拟扩展坞应用，能够提供多种电压的电源，并支持DisplayPort视频；配置ID 1模拟平板电脑应用，既可以提供电源也可以消耗电源，同样支持DisplayPort视频。

七、固件安装

使用Aardvark SPI编程器为TPS65982 - EVM的WQ2580 IC刷写固件的步骤如下：

1. 连接硬件：将Aardvark SPI引脚连接到TPS65982 - EVM J2和J3头的相应SPI引脚，并连接戴尔电源适配器为模块供电。
2. 运行软件：连接戴尔电源适配器和Aardvark USB电缆到计算机，启动Flash Center软件。
3. 添加适配器：在Flash Center应用中点击“Add Adapters”，选择Aardvark适配器。如果软件未能自动检测到Aardvark，需要从Total Phase下载驱动并安装。
4. 选择目标设备：点击“Choose Target”按钮，选择SPI Flash ￫ Winbond/NexFlash ￫ W25Q80。
5. 加载二进制文件：选择要加载的二进制文件，点击“Open”。如果成功，Flash Center的数据部分将显示值。
6. 编程模块：选择“Program”按钮，等待约2分钟完成写入。可以通过按下S3或插拔戴尔电源适配器来确认编程是否成功，如果LED B（D5）亮起，则表示编程成功。
7. 验证（可选）：点击“Verify”按钮，确认加载的二进制图像是否与模块上安装的固件匹配。

八、总结

TPS65982评估模块为工程师提供了一个全面的平台，用于评估和开发USB Type - C和PD相关产品。通过了解模块的硬件设置、电源供应选项、配置选项和固件安装方法，工程师可以更好地利用这个模块进行产品开发。在使用过程中，一定要注意静电防护和遵守相关的安全规定，确保操作的安全性和准确性。大家在实际应用中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享交流。