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      • 硬件拓扑

      本页总结当前 V3 基线。完整板级事实源是仓库内的 docs/hardware_connection_overview.md，站点只做公开导览。

      当前基线

      • 主控：ESP32-S3
      • USB Hub 控制器：CH335F
      • 持久化配置：M24C64@0x50
      • 输入电源保护：TPS2490
      • 输入电源遥测：Input INA226@0x44
      • 主板 sideband expander：Mainboard TCA6408A@0x20
      • 前面板 / LCD expander：Front-panel TCA6408A@0x21
      • owner-facing 端口：port1、port2、port3、port4

      PCA9545A@0x70 只保留为兼容命名槽位；当前验证板按直连共享 I²C 总线运行，不依赖它完成端口寻址。

      系统拓扑

      DC IN
  └─ VIN_UNSAFE -> shunt -> TPS2490 / input gate -> VIN
                      └─ Input INA226@0x44

ESP32-S3
  ├─ Sensor I2C (GPIO8/GPIO9)
  │   ├─ Front-panel TCA6408A@0x21
  │   ├─ Input INA226@0x44
  │   ├─ Port 3 INA226@0x42 + TMP112@0x4A
  │   └─ Port 4 INA226@0x43 + TMP112@0x4B
  ├─ Hub I2C (GPIO14/GPIO13)
  │   ├─ Mainboard TCA6408A@0x20
  │   ├─ M24C64@0x50
  │   ├─ Port 1 INA226@0x40 + TMP112@0x48
  │   └─ Port 2 INA226@0x41 + TMP112@0x49
  ├─ EN1..EN4 -> Port 1..4 power gate
  ├─ ISOUSB211 V1OK <- upstream isolation status
  ├─ USB D+ / D- <-> native USB
  └─ LCD + front panel + buzzer + fan

CH335F
  ├─ PWREN1#..4# -> Mainboard TCA6408A@0x20 -> MCU
  └─ OVCUR1#..4# <- Mainboard TCA6408A@0x20 <- MCU

      这张图的重点是边界：ESP32-S3 负责电源门控、遥测、持久化配置和控制面；CH335F 提供 USB hub 数据面以及 PWREN# / OVCUR# sideband。

      电源输入

      输入路径为：

      VIN_UNSAFE -> 5 mΩ shunt -> TPS2490 / input gate -> VIN
                                  └─ Input INA226@0x44

      关键网络：

      • IN_EN：MCU 控制输入开关资格。
      • IN_PG：高电平表示 power-good。
      • VIN_ADC：MCU ADC 分压采样点。

      固件在启动期先判定输入资格。输入不安全时，IN_CE 保持关闭，端口初始化与 runtime 均不放行。

      输入电源 bring-up 时按这个顺序看：

      1. VIN_UNSAFE 是否存在。
      2. IN_EN 是否允许 TPS2490 input gate。
      3. IN_PG 是否为 power-good。
      4. Input INA226@0x44 是否能读到 VIN / current / power。
      5. boot.summary 是否把 VIN 判为 Ok、Warn 或 Fatal。

      只有 VIN ready 后，固件才会继续探测前面板、风扇、主板 sideband 和四路输出模块。

      四路端口门控

      四路输出由 MCU 直驱 EN1..EN4：

      端口EnableGPIO遥测
      port1EN1GPIO17INA226@0x40 + TMP112@0x48
      port2EN2GPIO18INA226@0x41 + TMP112@0x49
      port3EN3GPIO39INA226@0x42 + TMP112@0x4A
      port4EN4GPIO40INA226@0x43 + TMP112@0x4B

      port.power_set 影响对应 ENx。port.replug 是受控断电再上电，不承诺真实 per-port data disconnect。

      CH335F sideband

      CH335F 的 sideband 通过 Mainboard TCA6408A@0x20 接入 MCU：

      • P0/P2/P4/P6 读取低有效 PWREN1#..4#。
      • P1/P3/P5/P7 注入低有效 OVCUR1#..4#。
      • ISOUSB211 V1OK 由 GPIO21 读取，用于区分 standalone/no-upstream 与 upstream-managed。

      V1OK=low 时，产品按独立输出能力运行，不因 PWREN# 为高而关闭端口。V1OK=high 时，对应 PWREN# 为低的端口才允许输出。

      sideband 的方向和低有效语义如下：

      信号TCA6408A 位方向语义
      PWREN1#P0输入低表示 CH335F 允许 port1
      OVCUR1#P1注入输出低表示向 CH335F 报过流
      PWREN2#P2输入低表示 CH335F 允许 port2
      OVCUR2#P3注入输出低表示向 CH335F 报过流
      PWREN3#P4输入低表示 CH335F 允许 port3
      OVCUR3#P5注入输出低表示向 CH335F 报过流
      PWREN4#P6输入低表示 CH335F 允许 port4
      OVCUR4#P7注入输出低表示向 CH335F 报过流

      初始化默认释放所有 OVCUR#：输出寄存器写 0xFF、极性寄存器写 0x00、方向寄存器写 0xFF，让相关位保持输入高阻。

      两条 I²C 总线

      Sensor / front-panel I²C

      • I2C_SDA = GPIO8
      • I2C_SCL = GPIO9
      • 挂载：Input INA226@0x44、Front-panel TCA6408A@0x21、port3/port4 遥测器件。

      Hub-sideband / output I²C

      • HUB_SDA = GPIO14
      • HUB_SCL = GPIO13
      • 挂载：Mainboard TCA6408A@0x20、M24C64@0x50、port1/port2 遥测器件。

      前面板与显示

      前面板 expander 为 Front-panel TCA6408A@0x21：

      • P0..P4：五向按键，依次为 Center、Right、Down、Left、Up。
      • P5 = LCD_RES
      • P6 = LCD_CS

      LCD 直连 MCU：

      • LCD_DC = GPIO10
      • LCD_MOSI = GPIO11
      • LCD_SCLK = GPIO12
      • LCD_BLK = GPIO15

      显示模块是 160x50 LCD，驱动 IC 为 GC9D01，背光 LCD_BLK 当前为低有效。

      V3 显示链路有两个容易踩坑的地方：

      • LCD_BLK 低有效。按高有效驱动会导致背光关闭。
      • 显示方向使用 Orientation::LandscapeSwapped。旧 Landscape 映射会让 160x50 实装方向不对。

      当前 V3 硬件不能由 MCU 单独硬复位 Front-panel TCA6408A@0x21。如果 bus-clear 后只有 0x21 不 ACK，固件按 Warn/FrontPanelOffline 降级继续运行，只禁用前面板输入。

      维护动作与硬件能力

      控制面动作硬件动作不承诺
      port.power_set拉高或拉低对应 ENx不改变 USB 数据拓扑
      port.replug对对应 ENx 做受控断电再上电不保证真 per-port data disconnect
      hub.reset整机级维护复位不替代单端口 replug
      wifi.set / wifi.clear写 M24C64@0x50不允许 LAN-only 写入

      Bring-up 检查清单

      阶段证据
      输入电源IN_PG、Input INA226@0x44、boot.check: name=vin
      I²C 拓扑当前直连共享总线，mux=Skipped
      主板 sidebandhub.sideband: tca6408a=online addr=0x20
      端口遥测每路 INA226 + TMP112 地址对可达
      前面板TCA6408A@0x21 在线，或降级为 Warn/FrontPanelOffline
      显示背光点亮，方向为 LandscapeSwapped

      历史边界

      下列术语只允许出现在历史或迁移语境，不代表当前控制面硬件：

      • SC8815 + SW2303
      • PSTOP_CTL1..4
      • PSTOP1..4
      • 历史 USB-C route / 双口产品抽象

      参考

      • docs/hardware_connection_overview.md
      • docs/ch335f_tca6408a_appnote.md
      • docs/specs/pw97u-control-plane-alignment/SPEC.md
      • docs/specs/j6nvw-hardware-v3-pin-assignment/SPEC.md