USB PD 协议

一、模块定位与核心价值

1.1 模块概述

adapter_protocol_pd 是华为 MATE X5 快充系统中的 PD (USB Power Delivery) 协议适配层模块，作为 adapter_protocol 抽象层的协议实现之一，负责桥接 USB Type-C PD 协议栈与华为充电框架，实现 PD 快充功能。

1.2 核心功能

协议桥接：连接 USB Type-C TCPM 层和华为充电框架
电压控制：通过 PD 协议调节适配器输出电压
硬复位：提供 PD Hard Reset 功能
状态管理：维护 PD 适配器当前电压状态
轻量级实现：极简设计，仅提供必要接口

1.3 模块特点

极简设计: 仅 217 行代码，是所有协议实现中最精简的
桥接角色: 不直接操作硬件，委托给 USB Type-C 子系统
无寄存器操作: 通过 TCPM (Type-C Port Manager) 间接控制
标准 PD 协议: 遵循 USB-IF PD 3.0/2.0 规范
4 种芯片支持: SCHARGER_V600、FUSB3601、RT1711H、FUSB30X

二、系统架构设计

2.1 模块分层架构

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│         Charging Framework (Direct Charge)                  │
│         (调用 adapter_protocol 统一接口)                      │
└──────────────────────┬──────────────────────────────────────┘
                       │
┌──────────────────────▼──────────────────────────────────────┐
│         adapter_protocol.c (协议路由层)                      │
│         [根据 ADAPTER_PROTOCOL_PD 分发]                      │
└──────────────────────┬──────────────────────────────────────┘
                       │
         ┌─────────────┼─────────────┬───────────────┐
         │             │             │               │
    ┌────▼───┐   ┌────▼───┐   ┌────▼───┐     ┌────▼───┐
    │   PD   │   │   SCP  │   │  FCP   │ ... │  UFCS  │
    └────┬───┘   └────────┘   └────────┘     └────────┘
         │
┌────────▼──────────────────────────────────────────────────┐
│  adapter_protocol_pd.c (PD 协议适配层)                     │
│  ┌──────────────────────────────────────────────────┐     │
│  │ • 轻量级包装 (仅 4 个接口)                          │     │
│  │ • 状态维护 (电压缓存)                               │     │
│  │ • 委托转发给 USB Type-C 子系统                      │     │
│  └──────────────────────────────────────────────────┘     │
└────────┬──────────────────────────────────────────────────┘
         │ 调用
┌────────▼──────────────────────────────────────────────────┐
│  USB Type-C Subsystem (oem-typec-adapter.c)               │
│  ┌──────────────────────────────────────────────────┐     │
│  │ • hisi_usb_typec_issue_hardreset()               │     │
│  │ • hisi_usb_typec_set_pd_adapter_voltage()        │     │
│  └──────────────────────────────────────────────────┘     │
└────────┬──────────────────────────────────────────────────┘
         │
┌────────▼──────────────────────────────────────────────────┐
│  TCPM (Type-C Port Manager)                               │
│  • PD Policy Engine                                       │
│  • Protocol Layer (Message Handling)                      │
│  • Physical Layer (TCPC Driver)                           │
└────────┬──────────────────────────────────────────────────┘
         │
         ▼
    USB Type-C Port (TCPC Hardware)
         │
         ▼
    PD Adapter (USB PD 充电器)

2.2 PD vs SCP/FCP 对比

特性	PD	SCP	FCP
协议标准	USB-IF 标准	华为私有	华为私有
代码规模	217 行	2590 行	818 行
通信方式	USB Type-C CC 线	D+/D- 线	D+/D- 线
电压调节	PDO 协商 (离散)	连续调节 (1mV)	离散档位 (5V/9V/12V)
功率范围	15W~240W	25W~135W	18W~36W
复杂度	极简（委托）	高（完整实现）	中（完整实现）
硬件依赖	TCPM 子系统	直接寄存器操作	直接寄存器操作
认证机制	USB 认证	Hash 加密	无

2.3 数据流向

充电请求 (设置 9V)
    │
    ├─→ adapter_set_output_voltage(ADAPTER_PROTOCOL_PD, 9000)
    │
    ├─→ hwpd_set_output_voltage(9000)
    │       ├─ 缓存电压: g_hwpd_dev->volt = 9000
    │       └─ 调用 ops: p_ops->set_output_voltage(9000, dev_data)
    │
    ├─→ hisi_usb_typec_set_pd_adapter_voltage(9000)
    │       └─ 调用 TCPM API
    │
    ├─→ TCPM Policy Engine
    │       ├─ 构造 Request Message (9V PDO)
    │       └─ 发送给 PD 适配器
    │
    └─→ PD Adapter
            └─ 切换输出到 9V

Hard Reset 流程
    │
    ├─→ adapter_hard_reset_master(ADAPTER_PROTOCOL_PD)
    │
    ├─→ hwpd_hard_reset_master()
    │       └─ 调用 ops: p_ops->hard_reset_master(dev_data)
    │
    ├─→ hisi_usb_typec_issue_hardreset()
    │       └─ 调用 TCPM API
    │
    ├─→ TCPM Policy Engine
    │       └─ 发送 Hard Reset 信号
    │
    └─→ PD Adapter
            └─ 复位到默认 5V

三、核心数据结构

3.1 设备管理结构

struct hwpd_dev {
    struct device *dev;             // 设备对象（未使用）
    struct hwpd_ops *p_ops;         // 操作接口指针
    int volt;                       // 当前电压缓存 (mV)
    int dev_id;                     // 设备 ID (PROTOCOL_DEVICE_ID_xxx)
};

字段说明:

volt: 初始化为 9000mV (9V)，记录当前 PD 电压
dev_id: 用于标识具体芯片平台

3.2 硬件操作接口

struct hwpd_ops {
    const char *chip_name;          // 芯片名称 "scharger_v600"
    void *dev_data;                 // 硬件层私有数据
    
    /* PD 硬复位 */
    void (*hard_reset_master)(void *dev_data);
    
    /* PD 电压设置 */
    void (*set_output_voltage)(int volt, void *dev_data);
};

接口特点:

无返回值: 函数均为 void，假设操作总是成功
极简设计: 仅 2 个核心功能
委托实现: 实际功能由 USB Type-C 子系统完成

3.3 设备映射表

static const struct adapter_protocol_device_data g_hwpd_dev_data[] = {
    { PROTOCOL_DEVICE_ID_SCHARGER_V600, "scharger_v600" },
    { PROTOCOL_DEVICE_ID_FUSB3601,      "fusb3601" },
    { PROTOCOL_DEVICE_ID_RT1711H,       "rt1711h" },
    { PROTOCOL_DEVICE_ID_FUSB30X,       "fusb30x" },
};

支持芯片:

SCHARGER_V600: 华为海思自研电源管理芯片
FUSB3601: ON Semiconductor USB PD 控制器
RT1711H: Richtek USB PD TCPC 芯片
FUSB30X: ON Semiconductor 旧版 PD 芯片

四、核心功能实现

4.1 电压控制

4.1.1 设置输出电压

static int hwpd_set_output_voltage(int volt)
{
    struct hwpd_ops *l_ops = hwpd_get_ops();
    
    if (!l_ops || !l_ops->set_output_voltage) {
        hwlog_err("set_output_voltage is null\n");
        return -EPERM;
    }
    
    hwlog_info("set output voltage: %d\n", volt);
    
    /* Step 1: 缓存电压值 */
    g_hwpd_dev->volt = volt;
    
    /* Step 2: 委托给 USB Type-C 子系统 */
    l_ops->set_output_voltage(volt, l_ops->dev_data);
    
    return 0;
}

实现特点:

状态缓存: 保存电压到 g_hwpd_dev->volt
委托模式: 不直接操作硬件，调用 set_output_voltage 回调
无验证: 假设 USB Type-C 子系统会处理 PD 协商

4.1.2 获取输出电压

static int hwpd_get_output_voltage(int *volt)
{
    struct hwpd_dev *l_dev = hwpd_get_dev();
    
    if (!l_dev || !volt)
        return -EPERM;
    
    /* 直接返回缓存值 */
    *volt = l_dev->volt;
    return 0;
}

注意事项:

非实时查询: 返回的是缓存值，不是实际适配器电压
同步假设: 假设 PD 协商成功，实际电压与缓存一致

4.2 硬复位

static int hwpd_hard_reset_master(void)
{
    struct hwpd_ops *l_ops = hwpd_get_ops();
    
    if (!l_ops || !l_ops->hard_reset_master) {
        hwlog_err("hard_reset_master is null\n");
        return -EPERM;
    }
    
    /* 调用 USB Type-C 子系统的 Hard Reset 函数 */
    l_ops->hard_reset_master(l_ops->dev_data);
    return 0;
}

Hard Reset 作用:

复位 PD 协商: 适配器恢复到默认 5V 输出
清除状态: 重置 PD Policy Engine 状态机
重新协商: 触发新一轮 PD 能力协商

4.3 注册与初始化

4.3.1 ops 注册

int hwpd_ops_register(struct hwpd_ops *ops)
{
    int dev_id;
    
    if (!g_hwpd_dev || !ops || !ops->chip_name) {
        hwlog_err("g_hwpd_dev or ops or chip_name is null\n");
        return -EPERM;
    }
    
    /* 查找设备 ID */
    dev_id = hwpd_get_device_id(ops->chip_name);
    if (dev_id < 0) {
        hwlog_err("%s ops register fail\n", ops->chip_name);
        return -EPERM;
    }
    
    /* 注册 ops */
    g_hwpd_dev->p_ops = ops;
    g_hwpd_dev->dev_id = dev_id;
    
    hwlog_info("%d:%s ops register ok\n", dev_id, ops->chip_name);
    return 0;
}

4.3.2 模块初始化

static int __init hwpd_init(void)
{
    int ret;
    struct hwpd_dev *l_dev;
    
    /* 分配设备结构 */
    l_dev = kzalloc(sizeof(*l_dev), GFP_KERNEL);
    if (!l_dev)
        return -ENOMEM;
    
    g_hwpd_dev = l_dev;
    l_dev->dev_id = PROTOCOL_DEVICE_ID_END;
    
    /* 默认电压 9V */
    l_dev->volt = ADAPTER_9V * POWER_MV_PER_V;  // 9000mV
    
    /* 注册到 adapter_protocol 框架 */
    ret = adapter_protocol_ops_register(&adapter_protocol_hwpd_ops);
    if (ret)
        goto fail_register_ops;
    
    return 0;
    
fail_register_ops:
    kfree(l_dev);
    g_hwpd_dev = NULL;
    return ret;
}

初始化流程:

分配 hwpd_dev 结构体
设置默认电压为 9V
注册 4 个协议接口到 adapter_protocol

五、与 USB Type-C 子系统集成

5.1 USB Type-C 侧实现

/* oem-typec-adapter.c */

#ifdef CONFIG_ADAPTER_PROTOCOL_PD
static struct hwpd_ops hisi_device_pd_protocol_ops = {
    .chip_name = "scharger_v600",
    .hard_reset_master = hisi_usb_typec_issue_hardreset,
    .set_output_voltage = hisi_usb_typec_set_pd_adapter_voltage,
};
#endif

static int oem_typec_register_pd_dpm(void)
{
    int ret;
    void *data = (void *)&_oem_typec;
    
    /* 注册 PD DPM ops */
    ret = pd_dpm_ops_register(&hisi_device_pd_dpm_ops, data);
    if (ret)
        return -EBUSY;
    
#ifdef CONFIG_ADAPTER_PROTOCOL_PD
    /* 注册 PD 协议 ops */
    hisi_device_pd_protocol_ops.dev_data = data;
    ret = hwpd_ops_register(&hisi_device_pd_protocol_ops);
    if (ret) {
        I("pd protocol register failed\n");
        return -EBUSY;
    }
#endif
    
    return 0;
}

5.2 实际功能实现

设置 PD 电压:

/* USB Type-C 子系统实现 */
void hisi_usb_typec_set_pd_adapter_voltage(int volt, void *dev_data)
{
    struct oem_typec *typec = (struct oem_typec *)dev_data;
    
    /* 调用 TCPM API 发起 PD Request */
    // 1. 根据 volt 查找匹配的 PDO
    // 2. 构造 Request Message
    // 3. 发送给 PD 适配器
    // 4. 等待 Accept/Reject
    // 5. 等待电压切换完成
    
    hwlog_info("PD voltage set to %dmV\n", volt);
}

PD Hard Reset:

void hisi_usb_typec_issue_hardreset(void *dev_data)
{
    struct oem_typec *typec = (struct oem_typec *)dev_data;
    
    /* 调用 TCPM API 发送 Hard Reset */
    // 1. 通知 Policy Engine
    // 2. 发送 Hard Reset 信号
    // 3. 等待复位完成
    // 4. 重新进入协商流程
    
    hwlog_info("PD Hard Reset issued\n");
}

六、典型使用场景

场景 1: PD 快充初始化

/* Direct Charge 调用 PD 协议 */
static int dc_init_pd_adapter(void)
{
    int ret, mode;
    
    /* Step 1: 检测 PD 适配器（通过 USB Type-C 子系统） */
    ret = adapter_detect_support_mode(ADAPTER_PROTOCOL_PD, &mode);
    if (ret == ADAPTER_DETECT_SUCC) {
        hwlog_info("PD adapter detected\n");
    }
    
    /* Step 2: 设置 PD 电压到 9V */
    ret = adapter_set_output_voltage(ADAPTER_PROTOCOL_PD, 9000);
    hwlog_info("PD voltage set to 9V\n");
    
    /* Step 3: 验证电压 */
    int volt;
    adapter_get_output_voltage(ADAPTER_PROTOCOL_PD, &volt);
    hwlog_info("Current PD voltage: %dmV\n", volt);
    // 输出: 9000mV (缓存值)
    
    return 0;
}

场景 2: PD 电压切换

/* 动态调整 PD 电压 */
static void pd_voltage_switch_flow(void)
{
    /* 阶段 1: 协商到 9V */
    adapter_set_output_voltage(ADAPTER_PROTOCOL_PD, 9000);
    msleep(500);  // 等待 PD 协商完成
    
    /* 阶段 2: 切换到 12V (如果 PDO 支持) */
    adapter_set_output_voltage(ADAPTER_PROTOCOL_PD, 12000);
    msleep(500);
    
    /* 阶段 3: 切换到 20V (如果 PDO 支持) */
    adapter_set_output_voltage(ADAPTER_PROTOCOL_PD, 20000);
    msleep(500);
    
    /* 注意: 实际是否成功取决于 PD 适配器的 PDO 能力 */
}

场景 3: PD Hard Reset

/* 协商失败时执行 Hard Reset */
static int pd_recovery_by_hard_reset(void)
{
    hwlog_info("PD negotiation failed, try hard reset\n");
    
    /* Step 1: 发送 Hard Reset */
    adapter_hard_reset_master(ADAPTER_PROTOCOL_PD);
    
    /* Step 2: 等待复位完成（适配器回到 5V） */
    msleep(1000);
    
    /* Step 3: 重新协商 */
    adapter_set_output_voltage(ADAPTER_PROTOCOL_PD, 9000);
    msleep(500);
    
    /* Step 4: 验证电压 */
    int vbus = get_charger_vbus();
    if (abs(vbus - 9000) < 500) {
        hwlog_info("PD recovery success\n");
        return 0;
    }
    
    hwlog_err("PD recovery failed\n");
    return -EPERM;
}

场景 4: PD 与 SCP 协同

/* 优先使用 PD，降级到 SCP */
static int select_best_protocol(void)
{
    int mode, ret;
    
    /* 优先检测 PD (标准协议，兼容性好) */
    ret = adapter_detect_support_mode(ADAPTER_PROTOCOL_PD, &mode);
    if (ret == ADAPTER_DETECT_SUCC) {
        hwlog_info("Use PD protocol\n");
        return ADAPTER_PROTOCOL_PD;
    }
    
    /* PD 失败，尝试 SCP (功率更高) */
    ret = adapter_detect_support_mode(ADAPTER_PROTOCOL_SCP, &mode);
    if (ret == ADAPTER_DETECT_SUCC) {
        hwlog_info("Use SCP protocol\n");
        return ADAPTER_PROTOCOL_SCP;
    }
    
    /* 都失败，使用标准充电 */
    hwlog_info("Use standard charging\n");
    return ADAPTER_PROTOCOL_UNKNOWN;
}

场景 5: QTR 双口适配器处理

/* 检测 QTR (钱塘江) 双口 PD 适配器 */
static bool is_qtr_pd_adapter(void)
{
    int adapter_type;
    
    /* 获取适配器类型 */
    adapter_get_adp_type(ADAPTER_PROTOCOL_PD, &adapter_type);
    
    if (adapter_type == ADAPTER_TYPE_QTR_C_20V3A ||
        adapter_type == ADAPTER_TYPE_QTR_C_10V4A) {
        hwlog_info("QTR dual-port PD adapter detected\n");
        
        /* QTR 适配器需要特殊处理 */
        // 1. 强制启用 VCONN (为 E-Marker 供电)
        // 2. 支持 Type-C 口 60W 输出
        
        return true;
    }
    
    return false;
}

七、调试方法

7.1 Kernel 日志分析

关键日志标签

bash

# 过滤 PD 协议相关日志
adb shell dmesg | grep "pd_protocol"
adb shell dmesg | grep "hwpd"
adb shell dmesg | grep "adapter_protocol"

# USB Type-C PD 日志
adb shell dmesg | grep "oem_typec"
adb shell dmesg | grep "TCPM"
adb shell dmesg | grep "PD_DPM"

典型日志输出

模块初始化:

[    5.200] pd_protocol: 1:scharger_v600 ops register ok

电压设置:

[   15.100] pd_protocol: set output voltage: 9000
[   15.150] oem_typec: PD voltage set to 9000mV
[   15.200] TCPM: Request 9V/3A PDO
[   15.300] TCPM: PD negotiation success, switched to 9V

Hard Reset:

[   20.000] pd_protocol: hard_reset_master
[   20.010] oem_typec: PD Hard Reset issued
[   20.100] TCPM: Hard Reset signal sent
[   20.500] TCPM: Reset to vSafe5V

7.2 Sysfs 调试接口

bash

# 查看 PD 状态
cat /sys/class/hw_power/charger/adapter_detect
# Output: protocol=pd type=PD3.0 voltage=9V current=3A

# 查看 USB Type-C 状态
cat /sys/class/typec/port0/power_role
# Output: sink (接收端)

cat /sys/class/typec/port0/data_role
# Output: device

# 查看 PD 协商的 PDO
cat /sys/kernel/debug/tcpm/port0/pdos
# Output:
# PDO 0: 5V 3A
# PDO 1: 9V 3A
# PDO 2: 12V 2.25A
# PDO 3: 15V 2A
# PDO 4: 20V 1.35A

7.3 常见问题诊断

现象	可能原因	检查方法	解决方案
电压设置无效	PD 协商失败	检查 TCPM 日志	确认 PDO 支持目标电压
电压不稳定	CC 线接触不良	检查 Type-C 连接	重新插拔线缆
Hard Reset 失败	TCPM 未响应	检查 TCPC 驱动	重启 USB Type-C 子系统
获取电压错误	缓存未更新	对比实际 VBUS	读取实际充电器电压
ops 注册失败	chip_name 不匹配	检查设备映射表	确认芯片名称正确

7.4 调试示例

检查 PD 协商过程:

bash

# 使能 TCPM debug
echo 1 > /sys/module/tcpm/parameters/debug

# 触发 PD 协商
echo 9000 > /sys/class/hw_power/charger/adapter_voltage

# 查看详细日志
dmesg -w | grep TCPM
# Output:
# TCPM: Requesting PDO 1: 9V @ 3A
# TCPM: Waiting for PS_RDY
# TCPM: Received PS_RDY
# TCPM: Voltage transition complete

八、性能与设计特点

8.1 极简设计优势

代码对比:

PD:  217 行 (100%)
FCP: 818 行 (377%)
SCP: 2590 行 (1193%)

优势:

维护成本低: 代码量少，逻辑简单
稳定性高: 委托给成熟的 TCPM 子系统
标准兼容: 遵循 USB-IF PD 规范
功能完整: 满足充电需求的核心功能

8.2 委托模式分析

设计模式:

┌─────────────────────────────────────────┐
│  adapter_protocol_pd.c                  │
│  (Wrapper/Adapter Pattern)              │
│                                         │
│  • 不实现具体功能                         │
│  • 仅提供统一接口                         │
│  • 委托给专业子系统                       │
└─────────────────┬───────────────────────┘
                  │ 委托
┌─────────────────▼───────────────────────┐
│  USB Type-C Subsystem                   │
│  (Real Implementation)                  │
│                                         │
│  • PD Policy Engine                     │
│  • Protocol Layer                       │
│  • TCPC Driver                          │
└─────────────────────────────────────────┘

优势:

职责分离: PD 协议由专业 TCPM 处理
复用性: 避免重复实现 PD 协议栈
标准遵循: TCPM 严格遵循 USB PD 规范

8.3 状态缓存策略

/* 电压缓存机制 */
g_hwpd_dev->volt = volt;  // 立即缓存

/* 假设 */
// 1. PD 协商总是成功
// 2. 缓存值等于实际值
// 3. 不需要实时读取硬件

优点:

响应快: 获取电压无延迟
无硬件访问: 减少 TCPM 调用

缺点:

可能不准: 协商失败时缓存与实际不符
无验证: 不检查实际适配器电压

九、最佳实践

9.1 电压设置

/* 推荐做法 */
static int pd_set_voltage_safe(int target_volt)
{
    int vbus;
    
    /* Step 1: 设置电压 */
    adapter_set_output_voltage(ADAPTER_PROTOCOL_PD, target_volt);
    
    /* Step 2: 等待协商完成 */
    msleep(500);  // PD 协商通常 < 300ms
    
    /* Step 3: 验证实际电压 */
    vbus = get_charger_vbus();  // 读取实际 VBUS
    if (abs(vbus - target_volt) > 500) {
        hwlog_err("PD voltage mismatch: target=%d, actual=%d\n",
            target_volt, vbus);
        return -EPERM;
    }
    
    return 0;
}

9.2 错误恢复

/* Hard Reset 恢复策略 */
static int pd_recovery_strategy(void)
{
    int retry;
    
    for (retry = 0; retry < 3; retry++) {
        /* 尝试 Hard Reset */
        adapter_hard_reset_master(ADAPTER_PROTOCOL_PD);
        msleep(1000);
        
        /* 重新协商 */
        if (pd_set_voltage_safe(9000) == 0) {
            hwlog_info("PD recovery success at retry %d\n", retry);
            return 0;
        }
    }
    
    hwlog_err("PD recovery failed after 3 retries\n");
    return -EPERM;
}

9.3 与其他协议协同

/* 智能协议选择 */
static int select_optimal_protocol(void)
{
    int pd_power, scp_power;
    
    /* 获取 PD 功率能力 */
    if (adapter_detect_support_mode(ADAPTER_PROTOCOL_PD, &mode) == 0) {
        pd_power = get_pd_max_power();  // 读取 PDO
        
        /* 获取 SCP 功率能力 */
        if (adapter_detect_support_mode(ADAPTER_PROTOCOL_SCP, &mode) == 0) {
            scp_power = get_scp_max_power();
            
            /* 选择功率更高的协议 */
            if (scp_power > pd_power) {
                hwlog_info("Choose SCP: %dW > PD: %dW\n",
                    scp_power/1000, pd_power/1000);
                return ADAPTER_PROTOCOL_SCP;
            }
        }
        
        return ADAPTER_PROTOCOL_PD;
    }
    
    return ADAPTER_PROTOCOL_UNKNOWN;
}

十、总结

10.1 核心特性总结

特性	描述	技术亮点
代码规模	217 行	所有协议中最精简
设计模式	委托模式	转发给 USB Type-C 子系统
协议标准	USB PD 3.0/2.0	遵循 USB-IF 规范
功率范围	15W~240W	取决于 PD 适配器 PDO
接口数量	4 个	仅核心功能
硬件依赖	TCPM 子系统	无直接寄存器操作
芯片支持	4 种	TCPC 控制器
状态管理	电压缓存	快速查询

10.2 优势分析

相比私有协议 (SCP/FCP):

标准化: USB-IF 标准，兼容性好
简洁性: 代码量仅 8% (217/2590)
稳定性: 依赖成熟的 TCPM 子系统
维护性: 极少的代码，易于维护

相比完整 PD 实现:

复用性: 避免重复实现 PD 协议栈
专业性: TCPM 是 USB 官方参考实现
功能性: 满足充电场景的核心需求

10.3 设计理念

"Do One Thing Well"

adapter_protocol_pd 的核心设计理念：
1. 不重复造轮子 → 委托给 TCPM
2. 提供统一接口 → 适配充电框架
3. 保持极简设计 → 仅包装核心功能
4. 遵循标准协议 → USB PD 规范

10.4 适用场景

推荐使用 PD:

USB Type-C 接口设备
标准 PD 充电器
需要 USB 认证的产品
多协议兼容场景

推荐使用 SCP:

华为私有快充适配器
需要超高功率 (>100W)
需要精确电压控制
华为生态设备

推荐使用 FCP:

老旧华为快充适配器
简单快充需求 (18W~36W)
Micro-USB 接口设备

10.5 技术创新点

极简包装: 仅 217 行实现 PD 协议适配
委托模式: 充分利用现有 TCPM 子系统
零硬件操作: 通过 Type-C 框架间接控制
状态缓存: 电压值缓存提升查询性能
标准遵循: 严格遵循 USB PD 规范

USB PD 协议 ​

一、模块定位与核心价值 ​

1.1 模块概述 ​

1.2 核心功能 ​

1.3 模块特点 ​

二、系统架构设计 ​

2.1 模块分层架构 ​

2.2 PD vs SCP/FCP 对比 ​

2.3 数据流向 ​

三、核心数据结构 ​

3.1 设备管理结构 ​

3.2 硬件操作接口 ​

3.3 设备映射表 ​

四、核心功能实现 ​

4.1 电压控制 ​

4.1.1 设置输出电压 ​

4.1.2 获取输出电压 ​

4.2 硬复位 ​

4.3 注册与初始化 ​

4.3.1 ops 注册 ​

4.3.2 模块初始化 ​

五、与 USB Type-C 子系统集成 ​

5.1 USB Type-C 侧实现 ​

5.2 实际功能实现 ​

六、典型使用场景 ​

场景 1: PD 快充初始化 ​

场景 2: PD 电压切换 ​

场景 3: PD Hard Reset ​

场景 4: PD 与 SCP 协同 ​

场景 5: QTR 双口适配器处理 ​

七、调试方法 ​

7.1 Kernel 日志分析 ​

关键日志标签 ​

典型日志输出 ​

7.2 Sysfs 调试接口 ​

7.3 常见问题诊断 ​

7.4 调试示例 ​

八、性能与设计特点 ​

8.1 极简设计优势 ​

8.2 委托模式分析 ​

8.3 状态缓存策略 ​

九、最佳实践 ​

9.1 电压设置 ​

9.2 错误恢复 ​

9.3 与其他协议协同 ​

十、总结 ​

10.1 核心特性总结 ​

10.2 优势分析 ​

10.3 设计理念 ​

10.4 适用场景 ​

10.5 技术创新点 ​

USB PD 协议

一、模块定位与核心价值

1.1 模块概述

1.2 核心功能

1.3 模块特点

二、系统架构设计

2.1 模块分层架构

2.2 PD vs SCP/FCP 对比

2.3 数据流向

三、核心数据结构

3.1 设备管理结构

3.2 硬件操作接口

3.3 设备映射表

四、核心功能实现

4.1 电压控制

4.1.1 设置输出电压

4.1.2 获取输出电压

4.2 硬复位

4.3 注册与初始化

4.3.1 ops 注册

4.3.2 模块初始化

五、与 USB Type-C 子系统集成

5.1 USB Type-C 侧实现

5.2 实际功能实现

六、典型使用场景

场景 1: PD 快充初始化

场景 2: PD 电压切换

场景 3: PD Hard Reset

场景 4: PD 与 SCP 协同

场景 5: QTR 双口适配器处理

七、调试方法

7.1 Kernel 日志分析

关键日志标签

典型日志输出

7.2 Sysfs 调试接口

7.3 常见问题诊断

7.4 调试示例

八、性能与设计特点

8.1 极简设计优势

8.2 委托模式分析

8.3 状态缓存策略

九、最佳实践

9.1 电压设置

9.2 错误恢复

9.3 与其他协议协同

十、总结

10.1 核心特性总结

10.2 优势分析

10.3 设计理念

10.4 适用场景

10.5 技术创新点