0.勘误

今核对发现Q1、Q2 MOS管接错（如上图），正确接法如下图。此接法错误不影响正常使用，此MOS仅作用为拔出时放电用，目前已更正。感谢@雷老师讲电子 勘误

1.简介

CS5268是USB TYPE-C 转 HDMI1.4b 4K-30Hz 带PD3.0、USB3.1、VGA的控制器。

兼容任天堂SWITCH，大多数Win笔记本，支持视频输出的手机（大部分华为旗舰手机）。

是CS5266的上位，本人做过CS5266的工程，转跳链接：https://oshwhub.com/aknice/type-c-zhuan-huan-qi

本工程是将CS5266改为了CS5268，并且在此基础上多了MUX芯片。

MUX芯片是TYPE-C DP设备不可缺少的部分，有了此芯片才能实现扩展坞母座的正反插。

对应：

扩展坞正插+反插

主设备正插+反插

一共四种情况。

若不加MUX芯片使用TPYE-C母座时设备端可以正反插，但是扩展坞端仅有正插能输出图像！但是两面都可以PD快充。

2.TYPE-C DP 知识补充

以前CS5266的文章已经详细讲过为何需要MUX芯片了转跳链接：

https://oshwhub.com/aknice/type-c-zhuan-huan-qi

简单地说就是使用小尾巴或者直接一个公头的形式直连PD控制器，可以省一个MUX芯片

需要母头的话必须加MUX芯片

3.MUX芯片——VL17X系列

以VL170为例

VL170是4通道DisplayPort源输入和2通道USB 3.1主机输入到USB-C连接器之间使用的MUX芯片，MUX开关信号性能最多支持USB 3.1。 

我们需要传输视频的时候还要传输USB3信号，因此EN是H，AMSEL是L

 

VL170和VL171区别主要是VL170传输DP1.3，VL171传输DP1.4，两个芯片PIN对PIN

 

这里给出一个视频接口规格表

接口	传输信号	支持的分辨率/刷新率
VGA	模拟	2560x1600
DVI-D	数字	2560x1600@60Hz
HDMI 1.4b	数字	2560x1600@60Hz
HDMI 2.0b	数字	3840x2160@60Hz
HDMI 2.1	数字	7680x4320@60Hz
DisplayPort 1.1	数字	2560x1600@60Hz
DisplayPort 1.2	数字	4096x2160@60Hz
DisplayPort 1.3	数字	5120x2880@60Hz
DisplayPort 1.4	数字	7680x4320@60Hz

4.MUX控制逻辑

CS526X芯片中，有个别代理的芯片GPIO5脚可以做VL17X的POL控制

但是在淘宝上买的到的CS526X芯片是没有的

目前我个人认为最好的方法是加MCU来控制，当然可以加晶体管电路做匹配，但是这样调参数比较复杂

4.1判断TYPE-C正反插的方法

那么我们可以有两种方法可以来判断TYPE-C目前是正插还是反插

4.1.1 CC判断

关于CC脚PD和DP通讯（注意区分PD和DP）

USB PD是在CC(Configuration Channel) pin上传输，PD有个VDM (Vendor defined message)功能，定义了装置端ID，读到支持DP或PCIe的装置，DFP就进入替代（alternate）模式。

如果DFP认到device为DP，便切换MUX/Configuration Switch，让Type-C USB3.1信号脚改为传输DP信号。AUX辅助由Type-C的SBU1,SUB2来传。

把其中一段波形放大看：

1.充电器 CC先提供充电规格选择给PD设备

PD控制器选择电源规格

VDM，进入替代模式

DFP确定DP

此过程上述所说的DP通讯过程一致

 

那么通过上面分析你就会发现正插时CC1被拉低，只有CC2在确定PD和DP规格，反插则相反。

那么我们判断正插时CC1是否是低电平就好了。

是的，这是一个不错的方法，但是我们检测CC2时如果在CC通讯时检测也有可以会误检测，导致CC通讯异常，而且设备涓流充电时PD充电规格会根据设备要求动态调整的

因此为了避免影响设备通讯，我们尽量不使用检测CC通讯的方法

4.1.2 SBU信号判断

SBU1，SBU2：边带使用（Side Band Use）信号适用于传输非USB信号，它们可以用于模拟音频模式，也可用于可选（Alternate）模式。

网上找了很多文章，也没有具体说有啥用，看上去多用于模拟音频传输。

但是在正反插时SBU总会有一个信号是高，一个是低，因此可以使用SBU信号判断正反插。

 

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2023.07.09

今发现使用SBU信号判断正反插时，对于全功能TYPE-C是有SBU信号的

但是只有USB3传输功能的TYPE-C口，插上去，就没有SBU信号

因为没有SBU信号导致外挂的MCU对控制VL171芯片的POL口没作用了

因此对于只有USB3传输功能的TYPE-C口只能跑USB2的速度

建议还是使用CC信号进行判断正反插控制POL

 

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4.2控制TYPE-C正反插的方法

上面知道如何判断后，我们还需要一个控制方法 

我们可以使用硬件电路的方法的来控制，把SBU输入接到三极管，做个逻辑电路，SBU1高POL就高这样。

这个方法不错，但是也不推荐，既然SBU有时候有用，那为了不影响SBU传输信号，加MCU，使用ADC检测那是比较好的方法了。

MCU我用了一颗CH552T作为主控。

这颗MCU也是目前我主用的一款小MCU。

• 外围非常简单，只需要复位电路、下载按键、晶振即可，比传统单片机还要少个USB转TTL电路
• 超便宜1.5块钱一颗
• 支持多种开发环境：KEIL，Arduino等
• 4路8位ADC
• 2组PWM
• 2组UART
• 内置USB控制器
• 内置5V转3.3V的LDO，外部供电也可以去到2.8V

这款MCU多用在键盘上，便宜又高性能的MCU，不过没有硬件IIC比较可惜。

这是扩展坞上CH552T部分的原理图

我将SBU1和SBU2分别接在了P1.4和P1.5中

规格书对应AIN1和AIN2

作为ADC使用，输入SBU的高低判断正插还是反插

整个控制逻辑实际上非常简单

4.3 CH552代码

代码实际上非常简单，而且还是Arduino写的

就是将SBU1和SBU2接入CH552的P1.4和P1.5，作为ADC检测他们的电平

接着判断AD值SBU1<10且SBU2>70，就是反插，POL拉高，反过来就拉低POL脚，其他默认情况下就把POL拉低

4.4控制电路还需要注意的地方

实际上POL脚默认状态就是需要拉低的

VL17X芯片POL脚上，下拉电阻使用100K

而这边CH552控制POL脚需要一个电平转换电路

由于我们使用5V供电给CH552，因此IO输出是5V，而VL17X芯片POL脚虽然没有说最大的电平值

但是为了VL17X芯片的稳定，不建议输入超过它自身电压的输入，因此建议此处逻辑高电平输入3.3V~2.7V。

当然本人实测直接给5V也能正常运行。

有POL指示灯

正插时灭，反插时亮

5.CH552固件烧录

板上预留了一个升级和一个复位按钮，升级仅需使用升级按钮

下载好附件的固件 CH552T for CS5268.7z 后解压得到两个文件，一个是.ino的源码，一个是hex文件，固件上传的是hex文件，不需要搭环境再编译

解压附件 Tools.7z，管理员身份运行 WCHISPTool_Setup.exe 安装CH烧录工具

打开工具

点击CH55X系列，选择CH552

选择hex固件

接着把TYPE-C数据线A端插入电脑

按住升级按钮后插入TYPE-C数据线到PD充电口

注意，一定要先按住，再插线，不要弄反，不要插到左边的设备TYPE-C口，要插在下图所示的PD充电口

此时工具能识别到CH552，识别到就可以松手了，不用一直按着。

然后就可以点击下载烧录进去了

下载完成有成功提示，接着可以拔掉数据线了

6.LAYOUT部分

使用1.0板厚，四层板，阻抗结构JLC04101H-7628，可以白嫖

HDMI，DP部分走100欧姆阻抗匹配

TYPE-C的B2、B3、A10、A11，HDMI的D0、D1、D2、CLK信号需要走

 

 

USB部分走90欧姆阻抗匹配

TYPE-C的A2、A3、A6、A7、B10、B11信号需要走

7.芯片购买

马云网搜索CS5268芯片或CS5266芯片即可

PDD我看到也有一家卖，不知怎么样，可以试试

8.实测

1.任天堂SWITCH正反插+扩展坞正反插

2.笔记本HDMI+USB3+PD快充