CH224Q/A-数据寄存器解析（一）

CH224Q/A 解析数据寄存器

妖媚的猪

1465人浏览 · 2025-10-14 11:22:19

妖媚的猪 · 2025-10-14 11:22:19 发布

SOP（Start of Packet Sequences）

前言

上篇文章简述了CH224Q/A的基本用法，CH224Q/A使用电阻配置时可以进行IIC控制，较为复杂的部分还是对数据寄存器的解析。

在0X60~0X8F寄存器中保存着电源数据，当请求28V时会进入EPR模式，此时保存的数据为EPR Source Cap的部分数据，请求其他挡位电压保存的则是完整的SPR Source Cap。（上篇文章有提及）。

本文主要讲述解析SPR Source Cap相关部分，并且具体解析需要参考USB-PD官方文档

若想快速上手且了解PD协议可以从第三章开始观看

一、PD协商基础流程

文字描述协商流程过于繁琐，会使用户看的一知半解，本章会用两种抓包方式来展示最基本的PD协商过程

Power-Z抓包

工具：Powerz KM003C 、 Power-Z上位机（Power-Z Lab 2.4）

截取部分为最基础的PD协商流程。可以看出，每一行代表一个协议包，并可以清楚得知每个包是由哪一端发送、VBUS/IBUS 以及 Data等信息。

逻辑分析仪抓包

工具：DSLogic U2Basic 、 DS View上位机

整体：

放大后：

开解码器后可以得知每包消息的具体内容以及波形等，相比Power-Z更精确，但没有Power-Z方便。同学们可以根据需求选择合适的抓包方式来进行调试

二、数据包格式

截取一段逻辑分析仪抓来的Source Cap，发现解码器已将这包消息分成了若干片段

接下来可以参考USB-PD官方手册来获取这些片段表示什么信息

可以看出，PD 电源数据包格式一般是Preamble+SOP+Header+Data+CRC+EOP

可把此数据包分为物理层和协议层两部分。

PHY Layer（物理层）

Preamble

由64位交替0 1构成，由0开始1结尾。这个段用于频率对齐等功能，暂且不理会

SOP（Start of Packet Sequences）

由四个Key-Code组成。

CRC

CRC应当紧接在数据包之后，消息头和数据应采用 32 位循环冗余校验码进行保护。

EOP（End Of Packet）

结束包（可提前强制结束数据包）

Protocol Layer（协议层）

Message Header

每条消息都应该由Message Header开始我们把他叫做消息头，头包含有关该消息的基本消息以及PD端口功能

Data Objects

以下仅列出Fixed 与 PPS的消息内容

三、分析SPR Source Cap

回到刚刚抓到的包可以看出协议层部分包含了 1个头、 5个Fixed +1个PPS 。

将此Source Cap分成两部分逐位分析

并且将以上内容与刚刚抓到的Source Cap包联系起来，绘制出一个表格使其更直观

此图表将每一位表达的内容以及作用注释了出来，在后续的解析可以参考这个表格

PPS

四、解析CH224Q/A 数据寄存器

上篇文章读取过CH224Q/A在数据寄存器中保存的SPR Source Cap（与本篇文章相同的测试环境）

与SPR Source Cap数据一一对应，用户可以根据第三章内容来进行解析。

附上屎码（仅供参考，上一篇完整工程CV下来的一部分）：

// .h 
typedef struct
{
    _I2C_status_typedef I2C_status;  //别管 
    u8 vol_status;//别管
    u8 current_status;//别管
    u8 AVS_H;//别管
    u8 AVS_L;//别管
    u8 PPS_ctrl;//别管
    u8 PD_data[48]; //IIC读取到的数据
}_CH224Q_typedef;

//Header
typedef union
{
    struct
    {
        u8  MsgType: 5;
        u8  PDRole: 1;
        u8  SpecRev: 2;
        u8  PRRole: 1;
        u8  MsgID: 3;
        u8  NumDO: 3;
        u8  Ext: 1;
    }Message_Header;
    u16 Data;
}_Message_Header;

//Fixed Supply PDO - Source
typedef union
{
    struct
    {
        u32 MaxCurrent:10;
        u32 Voltage:10;
        u32 PeakCurrent:2;
        u32 Reserved:1;
        u32 EPRModeCap:1;
        u32 Unchunked:1;
        u32 DualRoleData:1;
        u32 USBComCap:1;
        u32 UnconstrainedPWR:1;
        u32 USBSuspendSupported:1;
        u32 DualRolePWR:1;
        u32 FixedSupply:2;
    }bit;
    u32 Data;
}_FixedSupply;

//SPR Programmable Power Supply APDO – Source
typedef union
{
    struct
    {
        u32 MaxCurrent:7;
        u32 Reserved1:1;
        u32 MinVoltage:8;
        u32 Reserved2:1;
        u32 MaxVoltage:8;
        u32 Reserved3:2;
        u32 PPSPWRLimited:1;
        u32 PPS:2;
        u32 APDO:2;
    }bit;
    u32 Data;
}_PPSupply;

//.c

_FixedSupply        Rx_FixedSupply;
_PPSupply           Rx_PPSupply;

//PD_Msg为PD电源挡位信息  PD_Msg[x][0]:(1： Fixed,     2： PPS,        )//
//                       PD_Msg[x][1]:(Fixed:电压，   PPS：挡位最小电压)//
//                       PD_Msg[x][2]:(Fixed:电流，   PPS：挡位最大电压)//
//                       PD_Msg[x][3]:(Fixed:X，      PPS：电流,      )//
u16 PD_Msg[10][4];

void SPR_SourceCap_Analyse()
{
    memcpy( &Rx_Header.Data, &CH224Q.PD_data[0], 2 );
       for(u8 i=0;i<Rx_Header.Message_Header.NumDO;i++)//循环NDO次
        {
            memcpy( &Rx_FixedSupply.Data, &CH224Q.PD_data[4*i+2], 4 );
            if(Rx_FixedSupply.bit.FixedSupply==3) //检测是否为PPS
            {
                memcpy( &Rx_PPSupply.Data, &Rx_FixedSupply.Data, 4 );
                PD_Msg[i][0]=2;
                PD_Msg[i][1]=Rx_PPSupply.bit.MinVoltage*100;
                PD_Msg[i][2]=Rx_PPSupply.bit.MaxVoltage*100;
                PD_Msg[i][3]=Rx_PPSupply.bit.MaxCurrent*50;
                continue;
            }
           //Fixed
            PD_Msg[i][0]=1;
            PD_Msg[i][1]=Rx_FixedSupply.bit.Voltage*50;
            PD_Msg[i][2]=Rx_FixedSupply.bit.MaxCurrent*10;
            PD_Msg[i][3]=0;
        }
    
}

参考资料：

USB Power Delivery | USB-IF
TYPE-C接口PD供电协商过程 - USB中文网
 PD供电能力Source_Capabilities消息格式及数据分析 - USB中文网