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单片机开发通过USB-C重定时USB4
USB-C连接器是统治所有连接器的一种连接器。它的定义具有出色的灵活性，并已在不同的互连中广泛采用。在尝试重新计时运行在其上的信号（尤其是活动电缆）时，这种灵活性和使用多样性也是许多困难的根源。对于重定时器而言，这些困难的一个关键根源是USB-C支持的所有选项和模式之间的许多交互。
USB-C通过一系列替代或“ Alt”模式支持USB，Thunderbolt，DisplayPort，HDMI和MHL以及其他新兴协议。每个都有其自己的协议和物理层，必须由重定时器分别处理。它们是由不同的小组在不同的时间出于不同的目的定义的。协议层彼此不同。物理层也以不同的速率，不同的后向兼容模式和约束条件以不同的方式定义。它们可以装配在一起并在一个连接器定义上运行，这是一项巧妙的工程壮举。
图2：USB-C有源电缆必须处理任一方向的配置流程。
第二个对齐尺寸是电缆的每一端都可以插入，插头的任一侧都在顶部。为了使用户不必迷惑插头的方向，USB-C已被定义为允许将插头两端的任一方向插入。这再次是对USB-A连接器的一项重大改进，它是通过在每个方向上定义两对中的每对，分别在连接器的相对角上插脚来实现的。所有其他连接（包括电源，接地和边带信号）也以对称方式定义。在某些应用场景中，反转的控制很重要，因此，必须具备功能齐全的USB-C重定时器，才能在内部翻转导线之间的连接。
图3：USB-C的电线连接能力可以根据插入方式进行翻转。
USB-C重定时器也必须与电源（PD）控制器进行交互。USB-C允许生产者和消费者之间就通过链路传输的功率进行协商。因此，USB-C重定时器需要支持与PD控制器的两线接口（TWI）。
USB-C重定时器必须支持多种时钟模式。模式为位级重定时（BLR）和具有独立SSC（SRIS）的独立参考时钟。
USB-C还允许某些多功能模式。一个例子就是其中一个高速通道为USB 3.2，另一个通道为DisplayPort。重定时器无法预先确定所需的配置。而是在与外围设备协商后由主机根据需要声明它。
由于20 Gbps的SerDes速率，USB4是需要重新定时器而不需要重新驱动器来完成工作的一代。模拟转接驱动器的三个主要缺点是：
转接驱动器会放大信号及其内部接收器的噪声。
转接驱动程序仅部分清除符号间干扰（ISI）。
转接驱动器不会恢复眼图宽度，并会传播抖动。
结果，无法利用转接驱动器之前和之后的链接的完整范围。在每个地方都必须使用较短的走线长度，以最大程度地减少增加的噪声，残留ISI，抖动和狭窄眼宽的影响。由于这些问题，在所有设想的使用场景中，系统开发人员将承受沉重的负担，以了解和表征转接驱动程序对最终系统的复杂影响。当在数据路径中使用多个重定时器时，这些问题成倍增加。
图4：重定时器完全恢复信号。转接驱动程序则没有。
USB4也是新一代的产品，除了最小的外形尺寸外，在所有端口上都需要一个靠近所有端口的重定时器。这是因为要使USB4端口达到其最大范围，就无法用尽整个微处理器和USB-C连接器之间的印刷电路板（PCB）损耗预算。在最早期的几代人中，PCB上的损耗可以吸收到损耗预算中。在USB4的大多数主机方案中，都需要重定时器，特别是在系统不想使用最昂贵类型的PCB材料的情况下。当然，如果可以将连接器紧邻微处理器放置，则无需重新定时器。
图5：USB4是需要在连接器附近重新计时的一代。
在某些应用中，微处理器仅具有不支持USB4和其他协议的全部要求的通用SerDes。在某些情况下，紧邻主机的位置需要第二个定时器。
此外，USB4也是有源电缆走在前列的一代。到目前为止，USB大部分都可以使用无源电缆。尽管在最短的时间内仍然可以使用无源电缆作为USB4的选件，但在许多情况下仍将需要有源电缆。由于重定时器所需的功耗增加，这一事实将干扰USB4在某些应用中的用途。
几种协议已为主机定义了方法，使主机可以进入一系列重定时器中的每个定时器，并为每个重定时器调整均衡器参数。这些协议中有多种模式定义对称和非对称方法。USB-C重定时器必须参与所有这些协议。
图6：重定时器序列将在USB4中变得很普遍。
由于USB4周围具有挑战性的信号完整性环境，因此重定时器可以支持眼图功能，例如眼高和眼宽测量。还需要具有生成和检查PRBS模式的能力的误码测量。
好像USB4本身很难重新定时一样，必须支持这些附加功能。所有这些因素的结合使USB4上的USB4多协议重定时器成为有史以来最复杂的定时器。一些可用的重定时器解决方案支持USB4，DisplayPort和Thunderbolt协议，允许方向反转，支持连接器翻转和外部PD控制器，并提供广泛的测试和测量功能。
重定时器对于互连设计从未如此重要，对于USB4和为USB-C定义的其他高速协议的成功运行至关重要。