USB3的billboard功能

Billboard 是 USB Type‑C 规范定义的专用 USB 2.0 设备，作用就是替代模式协商失败时上报错误信息，只走 D+/D-，不占用高速 SuperSpeed 差分对。

billboard位于usb3扩展坞内部，所以包括xhci和hub.

dock其实是对hub多功能的扩展，如支持pd,dp,雷电等。

DOCK对以上的功能支持叫做替代模式。
“替代模式协商失败”的触发点，是下游设备（如DP显示器、雷电设备）通过线缆连接到Dock的下游USB-C口时发生的。

如一个DP设备通过billboard上报主机不支持的流程是：

1. 下游接入：带DP Alt Mode的显示器/设备插在Dock的下游C口
   Dock作为Type‑C复合集线器，首先通过下游CC引脚检测附件插入，识别到这是一个请求DP替代模式的Sink。
2. Dock向上发起Alt Mode协商
   Dock通过上行CC引脚和主机（PC）进行VDM（Vendor Defined Message，USB PD里的厂商定义消息）交互，请求主机进入DP Alt Mode，把主机内部DP信号路由到Dock的上行C口。

   关键点：VDM是跑在PD消息里，不是USB数据通道。

3. 协商超时 tAMETimeout（上限1000ms）
   触发失败场景常见两类：
   • 主机：Type‑C口硬件不支持DP Alt Mode；或BIOS/驱动禁用Alt Mode；
   • 线缆：无源E‑Marker线缆缺失、E‑Marker芯片损坏、线缆不支持所需Alt Mode；
     规定窗口 tAMETimeout 内，主机没有返回有效的DP VDM确认 → Alt Mode协商失败。
4. 激活Dock内部Billboard功能
   协商失败后，Dock使能内置Billboard USB 2.0设备，通过上行口的USB2.0 D+/D-差分对枚举到主机。

   重要：Billboard 是独立USB设备，仅USB2.0，不需要SuperSpeed；哪怕SuperSpeed差分对没启用，只要USB2.0可用就能上报。

5. OS收到Billboard设备描述符与状态信息
   Billboard设备会上报预定义的失败原因（比如ERROR_NO_ALT_MODE_SUPPORT），Windows/macOS等系统识别到Billboard后弹出提示：

   示例弹窗：已连接设备，但无法使用DP替代模式，视频输出不可用。

图1: 笔电USB-C仅支持USB 5Gbps（不支持DisplayPort），连接到DisplayPort屏幕时，DisplayPort功能受限的Billboard

1. 谁在发VDM？

这里是 Dock（Upstream Port）向Host发送DP VDM请求，不是下游显示器直接和主机通信。下游显示器只和Dock的下游CC做协商，Dock充当代理，向上和主机协商Alt Mode。

2. tAMETimeout 定义

来自USB Type‑C规范：tAMETimeout 是Alternate Mode Entry timeout，最大值1000ms。

主机收到Alt Mode进入请求VDM后，必须在该时限内完成响应；超时则判定协商失败，端口退回普通USB模式。

3. Billboard 什么时候出现？

• 只有Alt Mode协商失败才会暴露Billboard设备；
• 如果DP Alt Mode协商成功：Billboard模块不枚举，主机看不到这个USB设备；
• Billboard只用来报告替代模式协商问题，不负责传输视频/USB高速数据。

4. 边界场景

• 如果上行C口只有USB2.0能力（无SuperSpeed）：Billboard依然可以工作，提示DP Alt Mode不可用；
• 如果上行USB2.0通路本身损坏：Billboard无法枚举，系统不会弹出任何提示，用户只会看到显示器黑屏，没有报错；
• 部分廉价Dock没有集成Billboard硬件：协商失败时，也不会有系统弹窗，静默失败。

USB Billboard Device是在支持一个或多个替代模式的设备上配置的。为了更好的用户体验，USB Type-C规范要求配置Billboard Device功能。比如在Type-C转DP线的参考设计中，Billboard功能是通过使用EZ-USB™串行桥控制器来实现的，具体型号为CY7C65210。