PD快充 - fusb302驱动调试笔记

一、fusb302介绍

Fusb302是可编程的USB Type-C控制器，支持识别各种USB 设备和对应的状态;且支持最高100W的PD协议。

Fusb302用CC1/CC2引脚与typeC电源适配器通信，通过PD协议来设置电源适配器的输出电压和电流，从而达到控制充电电压电流，实现快充的目的。

说白了，就是通过 PD协议控制电源适配器，从VBUS输出不同功率的电源（最高100W）。

二、fusb302引脚功能

引脚	功能
CC1/CC2	主要用来 PD协议通信或其他： 1）探测USB连接，区分正反面，区分DFP和UFP的主从关系 2）配置Vbus，有USB Type-C和USB Power Delivery两种模式 3）配置Vconn，当线缆里有芯片的时候，一个cc传输信号，一个cc变成供电Vconn，用来给线缆里的芯片供电(3.3V或5V)； 4）如果CC通道连接其他配置，如连接音频配件、DP、PCIE时，CC通道配置是不同的。
VBUS	VBUS为电源适配器提供的用来给电池充电的总线电源，USB PD协议可配置电压和电流，最大100W，如：20V 5A
VCONN	当线缆里有芯片的时候，一个cc传输信号，一个cc变成供电Vconn，用来给线缆里的芯片供电(3.3V或5V)
INIT_N	中断输出，当有事件发生时，用于通知处理器读取I2C寄存器数据。如：插入/拔出typeC，INIT_N都会拉低一下。
SCL、SDA	I2C时钟、数据引脚

介绍：

1、主从

SRC：Source，供电端如：充电器。

SNK：Sink，受电端如：手电筒。

2、DFP、UFP、DRP用途解析

① DFP：Source，下行端口，可以理解为一个Host，DFP作为source给VBUS和vcon供电的，简单理解为一个提供电源的设备，如：电源适配器。

② UFP：Sink，上行端口，可以理解为Device，UFP可以理解为受电端口，DFP为供电端口，UFP从VBUS中取电，并可提供数据。典型设备如：U盘、移动硬盘。

③ DRP：双角色端口，DRP既可以做DFP（Source）又可以做UFP（Sink），也可以在DFP和UFP间动态切换，典型设备是：笔记本电脑、充电宝。

充电宝为UFP（Sink）的应用：电源适配器给充电宝充电。

充电宝为DFP（Source）的应用：充电宝给手机或其他设备充电。

三、fusb302驱动移植及修改方法

与供应商沟通，原厂前期只提供了mcu的代码没提供linux的。因此移植瑞芯微的板子里的fusb302驱动到酷芯平台。

1、将fusb302驱动编译成.ko，并加载

1）设备树dts添加子节点，fusb302挂载 i2c3上

&i2c3 {
         status = "okay";
         fusb0:fusb30x@22 {
                 compatible = "fairchild,fusb302";
                 reg = <0x22>;                                    //设备地址
                 int-n-gpios = <&porta0 4 GPIO_ACTIVE_HIGH>;     //GPIO_A0_4
                 status = "okay";
         };
};

引脚配置如下：

i2c 和 gpio 引脚

2）Makefile

KERN_DIR = /home/dongao/share/kernel/linux-linaro-stable-lsk-v4.9-17.07  #内核路径

all:
    make -C $(KERN_DIR) ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu- M=`pwd` modules 

clean:
    make -C $(KERN_DIR) ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu- M=`pwd` modules clean
    rm -rf modules.order

obj-m    += fusb302.o

3）加载并测试

删除没有定义的 extcon相关函数。

$ make //ubuntu下编译生成 fusb302.ko

$ insmod fusb302.ko //ARM板加载驱动

发现问题：

问题1：probe() 中的 devm_extcon_dev_allocate() 函数会失败。

解决方法：内核配置 extcon。

问题2：酷芯提供的内核的 drivers\extcon\extcon.c 中的 extcon_info[] 没有定义 EXTCON_USB_VBUS_EN

解决方法：按照rk内核的extcon.c文件，extcon_info[]数组添加 EXTCON_USB_VBUS_EN 如下。

struct __extcon_info {
    unsigned int type;
    unsigned int id;
    const char *name;

} extcon_info[] = {
    ...
/* 2022-08-22 donga add */
       [EXTCON_USB_VBUS_EN] = {
                .type = EXTCON_TYPE_USB,
                .id = EXTCON_USB_VBUS_EN,
                .name = "USB_VBUS_EN",
        },
    ...
}

问题3：正常运行probe()后，插上typec电源适配器后，发现电源适配器不停的发送 Hard Rest。

分析原因：PD协议对实时性要求比较高，fusb302收到适配器适配器的cap自动返回GoodCRC之后，要在15ms内发送request，不然电源适配器会发送HardReset命令。rk平台主频高，每个打印信息也只消耗1ms左右，而酷芯为900M主频，每个打印信息都间隔10ms左右。因此没来得及发送request。

解决方法：见修改驱动源码。

借用一张网图，描述PD协议交互过程：