串行通信分級協(xié)議 (SCCP) 是 IEEE 802.3bu 標準（并在 IEEE 802.3cg 中修訂）指定的雙向單線串行通信協(xié)議，用于在 PSE 向鏈路供電之前協(xié)商 PSE 和 PD 之間的電能傳輸要求。SCCP 是電流吸入和線或。在 SCCP 期間，PSE 充當控制器，控制 PD 目標器件。PSE 上的 VID 電流源用作上拉電阻，而 SCCP 線路通過使用分立式 MOSFET 將其拉低來驅動。如果在 PD 和 PSE 上正確實現(xiàn)檢測，則 SCCP 的實現(xiàn)是可選的。當在系統(tǒng)中跳過分級時，這可以稱為快速啟動模式。

有關時序定義，請參閱 IEEE 802.3bu 和 802.3cg 標準。本文檔總結了如何在 PD 上實現(xiàn)合規(guī)的 SCCP 通信。SCCP 通信從來自 PSE 的復位脈沖開始，隨后是來自 PD 的存在脈沖。在 SCCP 中，每個事務都從 PSE 的下降沿開始，它可以根據(jù)低邏輯時間讀取“1”或“0”——即所謂的“寫 1 時隙”和“寫 0 時隙”。對于讀取，PD 在特定時間后將線路拉低。只有當 PSE 發(fā)出讀時隙時，PD 才能向 PSE 傳輸數(shù)據(jù)。當控制器啟動讀取時隙時，PD 通過將線路保持為高電平或將其驅動為低電平來發(fā)送“1”或“0”。

由于協(xié)議的簡單性和相對較慢的 333bps 速度，較簡單的 SCCP 實現(xiàn)之一是僅使用微控制器上的 GPIO 引腳和鉗位二極管來限制線路為高電平時引腳上的電壓（一旦 PSE 向鏈路供電則為 24V）。

圖 3-5 顯示了 PD SCCP 系統(tǒng)方框圖。

圖 3-5 PD SCCP 系統(tǒng)方框圖

但是，可以通過在數(shù)據(jù)輸入引腳 (U3 TLV7031) 上添加一個比較器作為緩沖器或驅動器來改進這種方法。這可確保電壓上升和下降時間在規(guī)格范圍內，并且進入 GPIO 引腳的電壓不會超過電源電壓。

圖 3-6 說明了 PD 簡化的最終 SCCP 電路。

圖 3-6 PD 簡化的最終 SCCP 電路

需要注意的是，在復位脈沖期間，SCCP 線路被拉低長達 11ms。該線路為 LDO 供電，而后者又為 PD 中的微控制器提供 3.3V 電壓。因此，LDO 的輸出電容器中必須存儲足夠的能量，以便在復位脈沖期間為 MCU 供電。經(jīng)發(fā)現(xiàn) PD 板上的 10μF 電容器是可靠的。

在復位脈沖和所有通信期間，電流將從輸出電容器流入 LDO 的輸出引腳，這也是一個問題。為了防止這種情況，可以使用在輸出端具有反向電流阻斷功能的 LDO。此 PD 設計利用具有反向電流保護功能的 TPS798-Q1 汽車類 50mA LDO。當使用沒有反向電流保護功能的 LDO 時，可以使用理想二極管控制器（例如 LM66100）作為替代方案。

圖 3-7 顯示了 PD LDO 電路。

圖 3-7 PD LDO 電路

圖 3-8 和圖 3-9 中的示波器屏幕截圖顯示了 PSE 端的啟動波形。首先，PSE 為 PD 提供 3.3V 的預偏置電壓，以便 PD 可以在其低功耗模式下運行。PSE 使用檢測電流脈沖來測試鏈路并檢測 4.05V 至 4.55V 范圍內的有效電壓特征。隨后是由 PSE 啟動的復位脈沖，在此期間 PD 微控制器必須保持正常工作，然后啟動 SCCP 通信。

圖 3-8 PSE 啟動行為

SCCP 通信如前所述進行，在此期間 PSE 和 PD 協(xié)商功率等級。在 SCCP 通信之后，PSE 向鏈路供電。

圖 3-9 PSE 以 SCCP 啟動