面向USB PD3.0协议的新型BMC解码电路设计Design of New BMC Decoding Circuit for USB PD3.0 Protocol
方侃飞;蔺智挺;赵建中;李智;毕立强;
摘要(Abstract)：
针对USB PD3.0(Universal Serial Bus Power Delivery)协议中的传统BMC(Biphase Mark Coding)解码所存在的功耗高、面积大、抗干扰性差等缺点,提出了具有自动校正功能的低功耗、面积小、鲁棒性强的新型解码系统。该系统充分利用了FIR(Finite Impulse Response)滤波算法和滑动平均滤波算法的优点,使之更好地服务于该解码系统,此外,该系统还增加了信号监控功能。为验证该系统的可靠性,在Synopsys公司的DC开发平台下,采用Verilog语言描述该系统电路并进行仿真验证。实验结果表明,在同等情况下,该系统与传统解码电路相比,鲁棒性明显增强,同时面积降低了2.19%,功耗降低了2.06%,充分体现低功耗、面积小、抗干扰能力强等优点。该系统为提高USB PD快速充电芯片设计的可靠性、实用性奠定了理论基础,并且提高了USB PD3.0的充电效率。
关键词(KeyWords)： USB PD3.0协议;BMC解码;校正电路;FIR滤波算法;功耗
基金项目(Foundation):
作者(Author): 方侃飞;蔺智挺;赵建中;李智;毕立强;
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DOI:
参考文献(References)：
- [1]朱雪帅.应用于移动终端充电器的快充接口电路设计[D].南京：东南大学，2018.
- [2]伍毅夫.基于Quick Charge2.0的快充控制芯片研究[D].西安：西安电子科技大学，2016.
- [3]王玲玉.USB PD3.0协议中发送端物理层的设计与实现[D].沈阳：辽宁大学，2018.
- [4]李生晖.基于Type_C接口的USB_PD协议的设计与实现[D].西安：西安电子科技大学，2017.
- [5]张烨晨，刘有耀，崔盼.基于FPGA的USB PD控制器设计与实现[J].信息技术，2019(2):26.
- [6]于寅虎.USB-PD将成为下一代移动设备的功率传输载体[J].电子技术应用，2016,42(4):3.
- [7] WATERS D W.Voltage transition control for USB power delivery sources:US Patent 10,423,205[P].2019-09-24.
- [8]赵旺.一种BMC码自适应解码系统：中国，CN208768080U[P].2019-04-19.
- [9]杨斌，殷秀梅，杨华中.一种高速高精度采样/保持电路[J].半导体学报，2007,28(10):1642-1646.
- [10]张新刚，王泽忠.基于过采样技术提高数据采集精度的新方法[J].电力系统自动化，2004,28(14):58-62.
- [11]赵文兵，杨建宁.FIR滤波器的FPGA实现及其仿真研究[J].微计算机信息，2005,21(6Z):108-109.
- [12] KHOSRAVI F,HASHEMI S T,KIA M S S.Variability effects on full adders utilized at Finite Impulse Response(FIR)filter implementation[J].Journal of Economic&Management Perspectives,2017,11(2):933-945.
- [13]赵毅.数字滤波的滑动平均法和低通滤波法[J].仪表技术，2001(5):40.
- [14]王晟.基于时序容错的近阈值高能效处理器研究[D].杭州：浙江大学，2017.
- [15]黄隶凡，郑学仁.FPGA设计中的亚稳态研究[J].微电子学，2011,41(2):265-268.
- [16]蒋文栋.数字集成电路低功耗优化设计研究[D].北京：北京交通大学，2008.
- [17] DUPENLOUP G.Automatic synthesis script generation for synopsys design compiler:US Patent 6,836,877[P].2004-12-28.