功能介绍
本作品是一个多功能USB分线器，它具有一个USB3.2 UFP接口（连接电脑）、12V-20V DC输入接口，以及两个USB Type-C和一个USB Type-A DFP接口。它可以将台式机或笔记本的USB3.2接口扩展为多个支持快充的USB接口，使外接设备（手机、平板和U盘等）可以同时实现高速数据传输和快充功能。
方框图
下图是使用得捷官网的Scheme- it在线设计工具（https://www.digikey.cn/zh/schemeit/home），绘制的功能框图。
方案简介
采用VL822-Q8主控芯片和MPQ4242 USB-PD芯片，集成度较高。方案价值：目前网上暂未有VL822-Q8连接USB Type-C接口时的正反插识别方案，且VL822-Q8规格书中也未做说明；网上更没有同时实现Type-C接口正反插和65W PD快充的VL822-Q8方案。本方案已经同时解决这两个问题，制作出功能完备的高速USB分线器。
外观和元器件介绍
作品尺寸为8cm*5.2cm，最厚处约7.5mm。上方两个USB Type-C接口用于连接电脑和电源适配器；下方三个USB接口用于连接外接设备。
右上角为MPM3520E和MPM3860电源模块，用于为VL822-Q8主控芯片和USB Type-A接口提供电源。中间是VL822-Q8主控芯片和Type-C接口插入/正反插检测电路（使用运放和逻辑门实现）。左上角是两路MPQ4242全集成USB-PD芯片，它具有集成的PD协议部分和Buck-Boost功率级，可以实现完整的PD Source方案。
待焊接的元器件
焊接完成的效果
调试过程
在VL822-Q8规格书中，说明了GPIO0~5用于Type-C接口插入和正反插检测。但未具体说明插入/拔出和正插/反插，与管脚高电平/低电平之间的对应关系。为此，在作品的电路板上，对每个信号都预留了可选的反相器位置。若高电平/低电平逻辑相反，则可以焊接反相器来调整为正确的逻辑。最后经过测试，以下是正确的逻辑电平：
Type-C接口插入：拉高GPIO0/2/4
Type-C接口拔出：拉低GPIO0/2/4
Type-C接口正插：拉高GPIO1/3/5
Type-C接口反插：拉低GPIO1/3/5
MPQ4242 PD协议芯片寄存器配置和烧录
在PCB组装完成之后，可以通过左上角预留的I2C连接器，对两片MPQ4242烧录合适的配置。为了配合USB HUB芯片使用，需要对MPQ4242的寄存器进行配置，实现以下功能：
1. 向HUB芯片提供Type-C接口插入检测信号，这里通过检测VBUS电压是否大于2.5V来实现；
2. 向HUB芯片提供Type-C接口正反插信号（将0x1F寄存器的D[4:2]配置为001b）；同时，为了避免两个Type-C接口同时输出时总功率过大，将0x1F寄存器的D[7:5]配置为000b以启用双口功率分配功能：
双口功率分配的具体硬件连接请参考下图。需要注意的是，用于GPIO2已被占用，这里使用了GPIO1作为功率分配检测管脚，它的工作电平和GPIO2正好相反，因此在下图的基础上，需要添加一个反相器：
3. 配置0x20寄存器，以设置双口同时插上时，单口的最大输出功率；
4. 将0x16寄存器的D[4]配置为1b，表示该USB端口支持通信功能：
5. 配置0x2B, 0x2C寄存器，以设置输入欠压检测阈值，MPQ4242可在输入电压过低时自动降低输出功率；
6. 在所有寄存器配置完成之后，按照以下步骤进行OTP烧写（注意只有MPQ4242GVE-0000后缀支持OTP烧写）：
写寄存器0x39 = 0x01；
写寄存器0xF0 = 0xF6；
写寄存器0xF1 = 0x28；
读寄存器0xF2 = 0x01，表示enter user OTP mode sucessfully；
写寄存器0x3D = 0x55；
写寄存器0x3E = 0xAA；
读寄存器0x3F = 0x01，表示password correct；
写寄存器0xF3 = 0x02，select user OTP page；
写寄存器0xF3 = 0x01，start user OTP trim；
等待30ms以上；
读寄存器0xF4 = 0x12，表示user OTP done.
成品测试
将USB UFP接口通过数据线连接到电脑，并连接DC输入源（可以使用电脑电源的12V输出），USB分线器即可正常使用。
插上手机之后，手机显示快充，成功握手9V PD PPS快充协议。
往手机内复制文件，可达到327MB/S的写入速度。
总结
本作品使用VL822-Q8主控芯片，同时实现了Type-C接口正反插支持和65W PD快充功能，制作出了功能完备的高速USB分线器。同时，说明了MPQ4242 PD协议芯片的详细配置和烧录过程，为MPQ4242芯片的用户提供了参考。实测结果表明，连接手机之后，可以支持大功率PD快充和327MB/S的写入速度，使用一根数据线即可同时实现快充和高速数据传输，十分方便。
附录
本作品用到的芯片：U1 VL822-Q8，U2 MPQ4242B-0000，U3 MPQ4242B-0000，U4 MPM3520E，U5 MPM3520E，U6 MPM3860，U7 MPM3860，U8 MPF52002-0012，U9 BDM321，U10 SN74LVC2G14DC(LX)，U11 OPEN，U12 SN74LVC2G14DC(LX)，U13 OPEN
Gerber文件：
[Gerber File] XP802UHUB_USB_HUB_REV.A2.zip
BOM表：
PCB源文件：
