近年来，在笔记本电脑应用中，ec和pd成为了一对难舍难分的兄弟。随着windows ucsi协议框架的提出，促使pd的动态管理信息需通过ec传递给上层操作系统，ec与pd的交互就更加紧密。更有甚者，pd固件放在ec内部flash中，pd上电后由ec将pd固件发送给 pd controller，由此可见两者紧密程度高度融合。
如图1展示笔记本整体信息通信涉及到的模块及物理架构。
图1 usci通信的拓扑结构
笔记本type-c结构与pd应用
从产品应用结构来看，扁平化结构的type-c相较于传统的type-a和type-b结构有着很大的优势,更加适合笔记本轻薄、便携的技术方向。type-c与pd的关系密不可分，在当前种类众多的充电协议面前，pd发挥着关键作用。type-c集成了cc pin，为pd的通信起到了桥梁作用。
如图2，展示当前type家族的接口前视图。
图2 type家族的接口前视图
笔记本ec与pd的关系
ec跟pd是亲密合作的兄弟，在笔记本的轻薄化、多样化的应用中，起到了不小的作用。但是，当ec跟pd沟通不及时的时候，也会是一对冤家。当ucsi信息异常，究竟是ec传递信息传错，还是pd汇报信息出错了呢？当ec在传递pd的message时，因pd的某些不明原因，或会发生与pd的通信异常，并且ec在不了解pd发生什么情况的状态下，汇报错误信息给到上层。
如图3，展示ucsi信息异常时ec与pd关系。
图3 ucsi信息异常
针对于上述ucsi信息异常时的情况，是否有更好的解决办法呢？
芯海科技的ec芯片csc2e101很好地解决了这个问题。从pd所承载的功能来看，实际上是pd的phy在起作用。从功能上来看，pd额外占据了一个内核，有些浪费资源。对此，csc2e101将type-c和pd集成为ec的子模块，从而很好的解决了两者通信异常的问题。
如图4是csc2e101结构框图。红色框中是ec集成的pd和type-c模块。
图4 csc2e101结构图
化解ec与pd的矛盾
既然无法化解ec与pd的矛盾，那么就直接实现ec与pd的融合。集成pd phy的ec芯片csc2e101，不仅有效地规避了pd与ec之间通信异常，同时很好地帮助终端客户节约一颗pd芯片的成本。
1、csc2e101的type-c模块
ec集成的pd模块在cc通讯的加持下完成外部usb-c设备类型的识别，并确定外部设备的数据角色是ufp还是dfp。type-c模块提供了与外部设备通信的硬件承载能力，包括利用pd协议识别线缆中嵌入e-mark芯片，为pd协议的交互了提供硬件承载。csc2e101提供一组cc口，能够满足外部接入设备的开销。
该type-c模块具有如下功能：
◆ 可独立配置5.1k的下拉和80/180/330ua的上拉电流源
◆ 支持死电池（dead battery）检测
◆ 支持cc口自动检测和自动扫描功能
◆ 支持快速角色交换功能
◆ 支持低功耗模式下设备接入自动唤醒
图5 csc2e101中type-c功能图示
2、csc2e101的pd 3.0模块
csc2e101内嵌pd模块支持usb pd协议3.0，只需要进行简单的软件操作，即可实现响应的功能。
该pd模块具有的特性如下：
◆ 1个usb pd3.0协议模块
◆ 支持32bytes发送fifo和32bytes接收fifo
◆ 支持sop、sop’、sop’’包收发
◆ 支持自动回复goodcrc
◆ 支持软件配置messageid寄存器
◆ pd通信接收阈值可配置
图6 cs32e101中pd模块特性
除了上述特性之外，csc2e101的pd模块还有如下功能：
（1）自动回复goodcrc可关闭和打开
这个因开发者而定，如果需要软件回复goodcrc，则需要掌握中断产生的条件，否则会导致信息收发异常。
◆ 自动回复goodcrc，接收到message后，在硬件回复goodrcc完毕才会产生接收中断
◆ 软件回复goodcrc，接收到message后，硬件就会产生接收中断
◆ 软件回复goodcrc，回复goodcrc后会产生发送完成中断。但是需要注意的是，接收到信息后需要等待25us后回复goodcrc
◆ 软件回复goodcrc，在goodcrc发送完毕后，再回复message，等待接收到对方回复goodcrc后，才会产生发送完成中断
（2）发送超时
在进行数据发送时，发送完成数据1ms 内，如果信息没有错误，接收方应该返回goodcrc应答。当发送出去的信息超过1ms，还没接收到 goodcrc应答时，则认为发送失败，此时产生发送超时，同时硬件支持重复机制。
（3）重发机制
步骤2触发时，如果开发人员配置重发使能，在硬件未收到对方回复goodcrc时，则自动自行重发。重复次数最高三次，如果超过三次，则会触发复位机制。
（4）crc错误
硬件会对message head和data进行crc校验，当接收信息的crc错误时，则不会返回goodcrc应答，接收数据会被丢弃。同时也支持某些特殊场景的应用，通过配置crc校验错误是否回复goodcrc，如配置使能，且使能自动回复goodcrc，则在校验crc错误时，依旧回复goodcrc。
（5）bist模式
pd模式支持2种bist模式，即bist carrier和bist test data。
芯海科技csc2e101实现ec与pd的融合，不仅极大降低了ec开发和pd开发的矛盾，同时将pd的功能发挥得更好更稳定，最终能够有效提升终端产品的性能稳定。
图7展示 csc2e101的pd功能图，与图1和图3形成鲜明对比
图7 csc2e101 嵌入pd功能图
csc2e101的系统构建在pc领域具有开创性价值，为终端客户产品提供了更多选择路径，同时能够为终端客户节省开发成本、创造更大价值，为终端消费用户带来更优秀的产品体验。