瑞芯微RK3588J的USB3.0接做Type-C原理图设计

原创 2025-09-06 11:10:55

1. 概述

RK3588J 是瑞芯微（Rockchip）推出的一款高性能 AIoT 处理器，支持多路 USB 接口，包括 USB 3.1 Gen1/Gen2。Type-C 接口因其正反可插、高带宽、多功能集成（如 PD、DP Alt Mode）等优点，广泛应用于现代电子产品中。本文将基于维芯科的WTC-RK3588-B核心板，介绍如何将 RK3588J 的 USB3.0 接口转换为 USB Type-C 接口，并给出典型的原理图设计方案。


2. RK3588J 的 USB3.0 接口说明


2.1 关于RK3588J 支持多个 USB 接口

其中包括：

USB3.1 HOST × 2

USB2.0 HOST × 2

USB3.1 OTG × 1（支持 Device/Host 模式）


2.2 关于USB3.0 信号包括：

TX+ / TX-（发送差分对）

RX+ / RX-（接收差分对）

USB2.0 D+ / D-

VBUS、GND

ID（用于Host/Device 识别）

在设计 USB Type-C 接口时，需综合考虑 USB3.0 信号、USB2.0 兼容性、CC 脚识别等要素。


3. USB Type-C 接口基础

USB Type-C 接口包含多个引脚：

VBUS / GND

USB2.0 D+ / D-

SuperSpeed TX/RX 差分对：TX1+/TX1-、RX1+/RX1-、TX2+/TX2-、RX2+/RX2-

CC1 / CC2：通道配置引脚，用于角色识别（Host/Device）、电流等级等

SBU1 / SBU2：用于音频/视频通道

在 USB3.0-only 的 Type-C 设计中，通常只使用一组 TX/RX 差分对，例如：

TX1+/TX1- ←→ RK3588J TX+

RX1+/RX1- ←→ RK3588J RX+


4. 典型原理图设计


4.1 原理图设计如下

图一 RK3588J的USB3.0接做Type-C.jpg

图一 RK3588J的USB3.0接做Type-C


4.2 USB3.0 SuperSpeed 差分对连接

RK3588J 的 USB3.0 TX → 接 Type-C 的 TX1+/TX1-（或 TX2+/TX2-）

RK3588J 的 USB3.0 RX → 接 Type-C 的 RX1+/RX1-

注意走线长度匹配、阻抗控制（90Ω 差分）。


4.3 USB2.0 连接

D+ / D- 直接连接至 Type-C 的 A6/A7（D+）、A7/A6（D-）


4.4 CC 管脚连接

使用一颗 USB Type-C CC 控制芯片（本文使用FUSB302）：

CC1/CC2 接 Type-C 插座

控制芯片输出 Host/Device 状态通过I2C和INT引脚至 RK3588J 


4.5 VBUS 控制

VBUS 由外部 5V 电源提供，通常通过电流保护开关（如 TPS2561、MT9700）控制输出

控制信号可由 RK3588J GPIO 控制，或由 CC 芯片自动识别输出



5. 设计注意事项

5.1 差分信号布线：

USB3.0 差分对需等长、阻抗控制（90Ω）。

尽量避免过多过孔、长 stub。


5.2 ESD 防护：

USB 接口靠近外部，需用 TVS 管做静电保护。

CC 脚识别：使用成熟的 CC 控制芯片，简化设计。

如果支持 OTG，需支持 CC 电平检测与切换。

VBUS 电源路径：建议加入过流保护和软启动电路（如 TPS系列芯片）。


6. 总结

在基于 RK3588J 的系统中设计 USB3.0 → Type-C 接口时，需综合考虑 SuperSpeed 差分对走线、USB2.0 兼容性、VBUS 控制、CC 管脚识别等因素。通过合理选用 CC 控制芯片、电源管理芯片和 ESD 保护器件，可以实现稳定可靠的 USB Type-C 接口设计。当然选择一款稳定的核心板也是特别关键的，比如Weathink的WTC-RK3588J-B核心板。如需进一步拓展支持 PD 或 DP Alt Mode，还需加入 PD 控制器等更高级别的设计模块。


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