HW 随笔 001 — Debug Card over Type-C

声明：个人笔记，概不负责

本人主场不详，遇强则强，最多被灭，心情所致，今天来一篇硬件的，软件眼中的硬件世界

启蒙

当一块电脑板开发时，需要对主板调试。通常会出两个版本的主板，一个开发板（Debug），一个零售板（Retail）。这两块板，可以比较接近，只是上料不同，或 PCB 板连线不同；也可以是迥然不同，开发板狂大，零售板极小。

不管怎样，主板一般都会 留有 调试口 接到 调试卡 (Debug Card)，这可能是各种形态，可将它们归为 五种情况

(1) 在主板上，预留测点（散布），用主板测试机台上用 顶针顶，接到调试卡（开发、零售板——工厂用）
(2) 在主板上，预留专用针（散布），用排线接入，接到各种调试卡（开发板——研发人员用）
(3) 在主板上，预留专用接口，统一汇集很多信号，接到调试卡（开发板——研发人员用）
(4) 在主板上，预留专用接口，汇集极少信号，接到调试卡（开发、零售板—— 研发，售后服务人员用）
(5) 在主板上，通过 Type-C 口，接到调试卡 （开发、零售板——研发，售后服务人员用）

此处讲一讲“通过 Type-C 口，接到调试卡”，为什么用它，为什么可以用，又如何区分开发、零售板？

这种 Type-C 口 形式，非常容易令人着迷，外观不需要动手脚，就可以从 debug 维度上，进行降维打击（即调试）。

这种魔力，
(1) 需要主板上 PD 芯片配合，能检测到 Type-C 上的 Debug Card 的连接，
(2) 需要主板上 存在 debug 线路，当 PD 检测到 debug card 后，可以翻转线路到 Type-C
(3) 需要主板上 存在 debug 线路管控机制，控制翻转到 Type-C 的线路

只有开发板上会存在丰富的 debug 线路，而 零售板 不存在 或 仅存在少数的 debug 线路。
主板上的 debug 线路管控机制，可以控制 翻转到 Type-C 的是哪些线路。（可选，比如就一种）
主板上的 debug 线路管控机制，可以查询到当前是 开发板 还是零售板。（可选，比如只出一种板）

总之，主板的电路设计，必须是动过手脚的（HW + SWFW），才能够感知“这个维度”的沟通。需牺牲一定的复杂度，才能换取这种灵活，“着迷”是要付出代价的。再精简，逻辑上，以上三件事，都缺一不可。

探究

一切的魔力，源自 Type-C 中 两根 CC 引脚，没错两个 CC 引脚要同时使用。

如果是用“线”连接 主板——调试卡（Debug Card），这根线里 必须 要同时存在 两根 CC 线，这根线极其特殊，不是市面上可以买到的，只有厂家专供。这根线由研发者（自由）定义。当然，谁也不能阻止你“手搓”一根同样的、符合研发定义的线。如果是用“板”连接 主板，则不存在这样的问题，因为板上引脚的信号本就是由 研发者（自由）定义的，你都拿到 调试卡（Debug Card）了，信号当然就错不了。

当主板 PD 检测 Type-C 的两根 CC 引脚，“同时检测到”接进来的信号是“Rp Rp 组合”或者 “Rd Rd 组合”时，就表明是 Debug Card 连接，一部分 Type-C 定义的引脚，将会进入“自由奔放”模式。

当 Debug Card 这里是 Rp Rp 时，表明 Debug Card 还能 供电 (Source)
	这应该在调试外设时非常有用，直接给外设供电。我没用过。
当 Debug Card 这里是 Rd Rd 时，表明 Debug Card 不会 供电 (Sink) 
	但不表明 Debug Card 会使用 从主板来的电。
	通常会把 Debug Card 设在 Rd Rd 模式，默默无闻的介入系统。
	Debug Card 自身工作的电，可以从 Host 取。

“引脚自由”不是无限的奔放，在 Type-C Cable and Connection spec 规范中规定了“允许扩展”的引脚。 这个“自由”在 r1.0 与 r1.1 中就开始萌芽，但只规定了 CC 未规定引脚；在 r1.2 中 正式完整，公布了引脚；目前查到在 r2.3 中，公布的引脚还是完全一样。
【时间注： r1.0 年份 2014-08； r1.1 年份 2023-04；r1.2 年份 2015-03； r2.3 年份 2023-10；目前 == 2025-06-28】

截图来自 spec r2.3 版，B Debug Accessory Mode

(A) 图中所有 黄色 高亮引脚，全部由 研发者 自由定义，具体是什么 随心所欲；
(B) 图中所有 未高亮引脚，全部由 spec 规定，必须符合规范定义。

回到 CC 引脚，作为 Debug Card ，两根 CC 引脚必须是 Rp Rp 组合，或者 Rd Rd 组合。这种罕见组合，不是日常购买产品中能看到的，当你在使用时，表明你已至少一只脚踏入电子行业，成为行业的 研发人员、维护人员、发烧用户……

恭喜你，欢迎来到 电子打工人的世界。

电子打工人，可能会进一步从信号完整性等角度，进一步收窄自由空间；可能会从尽量少的干扰现有线路角度，选择安排 debug 管控所用线路（如果有）；可能会从 cast 平衡角度，选择安排 debug 线路，多少在 主板上，多上是在 Debug Card 上；可能…… —— 电子打工人，无所不能！

一些例子

Debug Card 例子

公网可查的有，
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