串行通信分级协议 (SCCP) 是 IEEE 802.3bu 标准（并在 IEEE 802.3cg 中修订）指定的双向单线串行通信协议，用于在 PSE 向链路供电之前协商 PSE 和 PD 之间的电能传输要求。SCCP 是电流吸入和线或。在 SCCP 期间，PSE 充当控制器，控制 PD 目标器件。PSE 上的 VID 电流源用作上拉电阻，而 SCCP 线路通过使用分立式 MOSFET 将其拉低来驱动。如果在 PD 和 PSE 上正确实现检测，则 SCCP 的实现是可选的。当在系统中跳过分级时，这可以称为快速启动模式。

有关时序定义，请参阅 IEEE 802.3bu 和 802.3cg 标准。本文档总结了如何在 PD 上实现合规的 SCCP 通信。SCCP 通信从来自 PSE 的复位脉冲开始，随后是来自 PD 的存在脉冲。在 SCCP 中，每个事务都从 PSE 的下降沿开始，它可以根据低逻辑时间读取“1”或“0”——即所谓的“写 1 时隙”和“写 0 时隙”。对于读取，PD 在特定时间后将线路拉低。只有当 PSE 发出读时隙时，PD 才能向 PSE 传输数据。当控制器启动读取时隙时，PD 通过将线路保持为高电平或将其驱动为低电平来发送“1”或“0”。

由于协议的简单性和相对较慢的 333bps 速度，较简单的 SCCP 实现之一是仅使用微控制器上的 GPIO 引脚和钳位二极管来限制线路为高电平时引脚上的电压（一旦 PSE 向链路供电则为 24V）。

图 3-5 显示了 PD SCCP 系统方框图。

图 3-5 PD SCCP 系统方框图

但是，可以通过在数据输入引脚 (U3 TLV7031) 上添加一个比较器作为缓冲器或驱动器来改进这种方法。这可确保电压上升和下降时间在规格范围内，并且进入 GPIO 引脚的电压不会超过电源电压。

图 3-6 说明了 PD 简化的最终 SCCP 电路。

图 3-6 PD 简化的最终 SCCP 电路

需要注意的是，在复位脉冲期间，SCCP 线路被拉低长达 11ms。该线路为 LDO 供电，而后者又为 PD 中的微控制器提供 3.3V 电压。因此，LDO 的输出电容器中必须存储足够的能量，以便在复位脉冲期间为 MCU 供电。经发现 PD 板上的 10µF 电容器是可靠的。

在复位脉冲和所有通信期间，电流将从输出电容器流入 LDO 的输出引脚，这也是一个问题。为了防止这种情况，可以使用在输出端具有反向电流阻断功能的 LDO。此 PD 设计利用具有反向电流保护功能的 TPS798-Q1 汽车类 50mA LDO。当使用没有反向电流保护功能的 LDO 时，可以使用理想二极管控制器（例如 LM66100）作为替代方案。

图 3-7 显示了 PD LDO 电路。

图 3-7 PD LDO 电路

图 3-8 和图 3-9 中的示波器屏幕截图显示了 PSE 端的启动波形。首先，PSE 为 PD 提供 3.3V 的预偏置电压，以便 PD 可以在其低功耗模式下运行。PSE 使用检测电流脉冲来测试链路并检测 4.05V 至 4.55V 范围内的有效电压特征。随后是由 PSE 启动的复位脉冲，在此期间 PD 微控制器必须保持正常工作，然后启动 SCCP 通信。

图 3-8 PSE 启动行为

SCCP 通信如前所述进行，在此期间 PSE 和 PD 协商功率等级。在 SCCP 通信之后，PSE 向链路供电。

图 3-9 PSE 以 SCCP 启动