简介：基于CH543的USBC AltMode模式C+D，2lane DP+USB3.2 Gen1/4lane DP

好的，作为一名高级嵌入式软件开发工程师，我将为您详细阐述基于CH543的USBC AltMode模式C+D，2lane DP+USB3.2 Gen1/4lane DP项目的代码设计架构，并提供相应的C代码实现框架。请注意，由于完整实现3000行以上的代码超出此文本框的限制，我将提供一个结构化的、可扩展的代码框架，以及关键模块的详细代码示例，确保您理解整个系统的设计思路和实现方法。
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项目背景与需求分析

项目目标：

构建一个基于沁恒CH543微控制器的嵌入式系统，该系统通过USB Type-C接口支持DisplayPort Alternate Mode (Alt Mode) 和 USB 3.2 Gen1 高速数据传输。具体功能包括：

• USB-C Alt Mode 支持: 实现 USB-C 接口的 Alternate Mode 功能，允许通过 USB-C 连接器传输非USB协议的数据，这里主要是 DisplayPort (DP) 视频信号。
• DisplayPort 输出: 支持 2 条或 4 条 Lane 的 DisplayPort 输出模式，用于连接显示器。
• USB 3.2 Gen1 数据传输: 支持 USB 3.2 Gen1 (5Gbps) 高速数据传输，用于连接 USB 设备，如移动硬盘、U盘等。
• Type-C 连接器 D+/D- 和 CC 线支持: 正确处理 USB-C 接口的 D+/D- 数据线用于 USB 2.0 通信，以及 CC 线用于设备角色检测、供电协商和 Alt Mode 进入。
• 可靠性和稳定性: 系统必须稳定可靠运行，确保长时间工作不出现异常。
• 高效性: 代码执行效率高，资源占用低，保证系统性能。
• 可扩展性: 架构设计应易于扩展，方便后续添加新功能或支持更多特性。

硬件平台：

• 微控制器: 沁恒 CH543 (或其他兼容型号)
• USB Type-C 接口: 支持 Alt Mode 和 USB PD
• DisplayPort PHY: 外部 DP PHY 芯片 (如果 CH543 内置 DP 控制器不足以直接驱动 DP 连接器) 或 CH543 内置 DP 控制器 (取决于具体型号)
• USB 3.2 PHY: CH543 集成 USB 3.2 PHY
• 电源管理: USB-C PD 电源管理芯片 (用于供电协商和电源输出)

软件需求：

• 底层驱动: 针对 CH543 的硬件驱动，包括 USB 控制器驱动、DP 控制器驱动、GPIO 驱动、时钟管理驱动、中断管理驱动等。
• USB 协议栈: 实现 USB 设备协议栈，包括 USB 2.0 和 USB 3.2 Gen1 协议栈。
• DisplayPort 协议栈: 实现 DisplayPort 协议栈，包括 Link Training, HDCP (可选), Video Stream Management 等。
• USB-C 端口控制器 (TCPC) 管理: 处理 USB-C 端口事件，如连接检测、角色切换、供电协商、Alt Mode 进入和退出。
• 系统管理: 初始化、配置、错误处理、状态监控、电源管理等系统级功能。

代码设计架构

为了实现可靠、高效、可扩展的嵌入式系统，我将采用分层架构和模块化设计的思想。这种架构将系统功能划分为不同的层次和模块，每一层和模块负责特定的任务，降低系统的复杂性，提高代码的可维护性和可重用性。

系统架构图：

+---------------------+  <-- 应用层/系统管理层 (Application/System Management Layer)
|   System Management   |
|   Configuration     |
|   Error Handling    |
+---------------------+
         ^
         | API 调用
+---------------------+  <-- 中间件层/协议栈层 (Middleware/Protocol Stack Layer)
|   USB-C Port Ctrl   |   DisplayPort Stack   |   USB 3.2 Stack   |   USB 2.0 Stack   |
+---------------------+-----------------------+-------------------+-------------------+
         ^                     ^                     ^                     ^
         | API 调用              | API 调用              | API 调用              | API 调用
+---------------------+-----------------------+-------------------+-------------------+  <-- 硬件抽象层 (HAL - Hardware Abstraction Layer)
|   CH543 USB Ctrl  |   CH543 DP Ctrl   |   CH543 USB3.2 PHY|   CH543 USB2.0 PHY|   GPIO/Timer/Clock/Interrupt Ctrl |
+---------------------+-----------------------+-------------------+-------------------+
         ^                     ^                     ^                     ^
         | 直接硬件访问           | 直接硬件访问           | 直接硬件访问           | 直接硬件访问           | 直接硬件访问
+-------------------------------------------------------------------------+  <-- 硬件层 (Hardware Layer)
|                       CH543 微控制器 及 外围硬件                                |
+-------------------------------------------------------------------------+

各层功能详细描述：

1. 硬件层 (Hardware Layer):

   • 指 CH543 微控制器芯片以及外围硬件电路，例如 USB-C 连接器、DP PHY 芯片 (如果需要)、电源管理芯片等。
   • 这是整个系统的物理基础。

2. 硬件抽象层 (HAL - Hardware Abstraction Layer):

   • 目的: 封装底层硬件的差异，为上层软件提供统一的硬件访问接口。
   • 模块:
     • CH543 USB Controller Driver: 直接操作 CH543 的 USB 控制器寄存器，提供 USB 数据收发、端点配置等功能。
     • CH543 DisplayPort Controller Driver: 直接操作 CH543 的 DP 控制器寄存器 (如果 CH543 集成 DP 控制器)，或控制外部 DP PHY 芯片，提供 DP Link Training、视频数据传输等功能。
     • CH543 USB 3.2 PHY Driver: 操作 CH543 集成的 USB 3.2 PHY，管理高速 USB 物理层通信。
     • CH543 USB 2.0 PHY Driver: 操作 CH543 集成的 USB 2.0 PHY，管理低速/全速 USB 物理层通信。
     • GPIO/Timer/Clock/Interrupt Controller Driver: 提供 GPIO 控制、定时器管理、时钟配置、中断处理等基本硬件资源访问接口。
   • 特点: 与硬件紧密相关，代码通常比较底层，需要直接操作寄存器。HAL 层提供的 API 应该是平台无关的，方便上层模块移植。

3. 中间件层/协议栈层 (Middleware/Protocol Stack Layer):

   • 目的: 实现各种通信协议栈和高级功能，构建在 HAL 层之上，为应用层提供服务。
   • 模块:
     • USB-C Port Controller (TCPC) Management:
       • 处理 USB-C 连接器事件，例如连接检测、方向检测、CC 线状态监控。
       • 实现 USB PD 协议栈 (Simplified PD 或 full PD stack，取决于需求复杂度和资源限制) 用于供电协商和角色切换。
       • 管理 Alt Mode 的进入和退出过程。
     • DisplayPort Protocol Stack:
       • 实现 DisplayPort 协议栈，包括：
         • Link Training: 建立 DP 连接，协商链路速度和 Lane 数量。
         • HDCP (可选): 内容保护协议 (如果需要支持 HDCP)。
         • Video Stream Management: 管理视频数据流的传输。
         • AUX Channel Communication: 使用 AUX 通道进行 DPCD 寄存器访问和控制。
         • HPD (Hot Plug Detect) Management: 处理热插拔事件。
     • USB 3.2 Gen1 Protocol Stack:
       • 实现 USB 3.2 Gen1 设备协议栈，处理 SuperSpeed USB 数据传输。
       • 支持各种 USB 设备类 (例如 Mass Storage Class, USB Hub Class 等，根据项目需求选择)。
       • 实现 USB 控制传输、批量传输、中断传输等各种传输类型。
     • USB 2.0 Protocol Stack:
       • 实现 USB 2.0 设备协议栈，用于 USB 2.0 通信 (D+/D- 线)。
       • 支持 USB 2.0 设备类 (例如 CDC-ACM, HID 等，根据项目需求选择)。
       • 实现 USB 控制传输、批量传输、中断传输、等时传输等各种传输类型。
   • 特点: 实现各种协议的逻辑，代码相对复杂，需要深入理解协议规范。这一层提供的 API 用于应用层调用，实现具体的功能。

4. 应用层/系统管理层 (Application/System Management Layer):

   • 目的: 实现系统的具体应用逻辑、配置管理、错误处理、用户界面 (如果需要) 等。
   • 模块:
     • System Management: 系统初始化、启动流程、任务调度、资源管理、电源管理策略等。
     • Configuration Management: 系统配置参数的读取、存储、修改，例如 DP 输出分辨率、USB 设备类型等。可以使用配置文件、Flash 存储等方式。
     • Error Handling: 错误检测、错误日志记录、错误恢复机制。
     • User Interface (可选): 如果需要，可以提供简单的用户界面，例如通过串口命令行界面或图形界面进行配置和监控。
   • 特点: 最高层次，实现系统最终的功能，调用中间件层提供的 API。代码逻辑与具体应用场景紧密相关。

代码实现框架 (C 语言)

以下是基于上述架构的 C 代码框架，包含关键模块的头文件和源文件结构，以及部分核心代码示例。

1. HAL 层 (Hardware Abstraction Layer)

• hal_ch543.h (HAL 层头文件):

#ifndef HAL_CH543_H
#define HAL_CH543_H

#include <stdint.h>
#include <stdbool.h>

// 定义寄存器基地址 (根据 CH543 数据手册)
#define USB_CTRL_BASE       (0xXXXXXXXX)
#define DP_CTRL_BASE        (0xYYYYYYYY)
#define GPIO_BASE           (0xZZZZZZZZ)
// ... 其他硬件模块基地址

// GPIO 操作函数
void hal_gpio_init(uint32_t pin, uint32_t mode);
void hal_gpio_set_output(uint32_t pin, bool value);
bool hal_gpio_get_input(uint32_t pin);

// 时钟管理函数
void hal_clock_init(uint32_t clock_source, uint32_t frequency);
void hal_delay_ms(uint32_t ms);

// 中断管理函数
void hal_interrupt_enable(uint32_t interrupt_source);
void hal_interrupt_disable(uint32_t interrupt_source);
void hal_register_interrupt_handler(uint32_t interrupt_source, void (*handler)(void));

// USB 控制器 HAL 函数
void hal_usb_controller_init(void);
void hal_usb_send_data(uint8_t endpoint, const uint8_t *data, uint32_t length);
uint32_t hal_usb_receive_data(uint8_t endpoint, uint8_t *buffer, uint32_t max_length);
// ... 其他 USB 控制器 HAL 函数

// DP 控制器 HAL 函数 (如果 CH543 集成 DP 控制器)
void hal_dp_controller_init(void);
void hal_dp_link_train(uint32_t lanes, uint32_t bitrate);
void hal_dp_send_video_data(const uint8_t *data, uint32_t length);
// ... 其他 DP 控制器 HAL 函数

// ... 其他 HAL 函数 (例如 UART, SPI, I2C 等，根据项目需求添加)

#endif // HAL_CH543_H

• hal_ch543.c (HAL 层源文件，部分示例):

#include "hal_ch543.h"

// GPIO 操作函数实现 (示例，具体操作寄存器请参考 CH543 数据手册)
void hal_gpio_init(uint32_t pin, uint32_t mode) {
    // ... 根据 pin 和 mode 配置 GPIO 寄存器，例如设置方向、上下拉、驱动能力等
    (void)pin; // 避免编译器警告
    (void)mode;
    // 例如： CH543_GPIO->PIN_CONFIG[pin] = mode;
}

void hal_gpio_set_output(uint32_t pin, bool value) {
    // ... 根据 pin 和 value 设置 GPIO 输出寄存器
    (void)pin;
    (void)value;
    // 例如： if (value) CH543_GPIO->OUTPUT_SET = (1 << pin); else CH543_GPIO->OUTPUT_CLEAR = (1 << pin);
}

bool hal_gpio_get_input(uint32_t pin) {
    // ... 读取 GPIO 输入寄存器，获取 pin 的输入状态
    (void)pin;
    // 例如： return (CH543_GPIO->INPUT_STATUS & (1 << pin)) != 0;
    return false; // 示例
}

// 时钟管理函数实现 (示例)
void hal_clock_init(uint32_t clock_source, uint32_t frequency) {
    // ... 根据 clock_source 和 frequency 配置 CH543 时钟系统
    (void)clock_source;
    (void)frequency;
    // 例如： CH543_CLK->SYSTEM_CLK_CONFIG = clock_source | frequency;
}

void hal_delay_ms(uint32_t ms) {
    // ... 使用定时器或循环实现毫秒级延时
    volatile uint32_t i;
    for (i = 0; i < ms * 1000; i++) { // 粗略延时，实际需要精确定时器
        __asm__ volatile ("nop"); // 执行空指令
    }
}

// ... 其他 HAL 函数的具体实现 (操作 CH543 寄存器)

2. 中间件层/协议栈层

• usb_stack.h, usb_stack.c (USB 协议栈，包含 USB 2.0 和 USB 3.2):

  • usb_device.h: USB 设备框架，设备描述符、配置描述符、接口描述符、端点描述符等数据结构定义。
  • usb_request.h, usb_request.c: USB 标准请求处理 (Setup Stage, Data Stage, Status Stage)。
  • usb_class.h, usb_class_msc.c, usb_class_cdc.c 等: USB 设备类驱动 (Mass Storage Class, CDC-ACM 等)。
  • usb_32_stack.h, usb_32_stack.c: USB 3.2 Gen1 协议栈实现。
  • usb_20_stack.h, usb_20_stack.c: USB 2.0 协议栈实现。
  • usb_endpoint.h, usb_endpoint.c: USB 端点管理，端点配置、数据缓冲区管理。

• dp_stack.h, dp_stack.c (DisplayPort 协议栈):

  • dp_link_training.h, dp_link_training.c: DP Link Training 过程实现。
  • dp_dpcd.h, dp_dpcd.c: DPCD (DisplayPort Configuration Data) 寄存器访问。
  • dp_aux_channel.h, dp_aux_channel.c: AUX Channel 通信实现。
  • dp_video_stream.h, dp_video_stream.c: 视频数据流管理和传输。
  • dp_hpd.h, dp_hpd.c: HPD (Hot Plug Detect) 事件处理。

• tcpc_manager.h, tcpc_manager.c (USB-C 端口控制器管理):

  • usb_pd_stack.h, usb_pd_stack.c: USB Power Delivery 协议栈 (Simplified 或 Full)。
  • alt_mode.h, alt_mode.c: Alternate Mode 管理，包括 DP Alt Mode 进入和退出。
  • cc_detection.h, cc_detection.c: CC 线状态检测和角色识别。
  • port_config.h, port_config.c: USB-C 端口配置管理。

中间件层代码示例 (USB-C 端口控制器管理 - tcpc_manager.c 部分):

#include "tcpc_manager.h"
#include "usb_pd_stack.h"
#include "alt_mode.h"
#include "cc_detection.h"
#include "hal_ch543.h"
#include "system_config.h" // 系统配置头文件

// USB-C 端口状态
typedef enum {
    TCPC_STATE_DETACHED,
    TCPC_STATE_ATTACHED_SNK,
    TCPC_STATE_ATTACHED_SRC,
    TCPC_STATE_PD_NEGOTIATION,
    TCPC_STATE_ALT_MODE_ENTRY,
    TCPC_STATE_ALT_MODE_ACTIVE,
    TCPC_STATE_USB_DATA_MODE,
    TCPC_STATE_ERROR
} tcpc_state_t;

static tcpc_state_t current_tcpc_state = TCPC_STATE_DETACHED;

// 初始化 TCPC 管理器
void tcpc_manager_init(void) {
    // 初始化 CC 线检测模块
    cc_detection_init();
    // 初始化 PD 协议栈
    usb_pd_stack_init();
    // 初始化 Alt Mode 管理模块
    alt_mode_init();

    current_tcpc_state = TCPC_STATE_DETACHED;
    // ... 其他初始化操作
}

// TCPC 状态机处理函数
void tcpc_manager_task(void) {
    switch (current_tcpc_state) {
        case TCPC_STATE_DETACHED:
            if (cc_detection_is_device_attached()) {
                if (cc_detection_is_sink_device()) {
                    current_tcpc_state = TCPC_STATE_ATTACHED_SNK;
                    // 作为 Sink 设备连接
                    printf("USB-C Device Attached (Sink)\r\n");
                    // ... 初始化 USB 2.0 设备功能 (D+/D- 通信)
                    // ... 可选：启动 PD 协商 (如果需要供电或角色切换)
                    // usb_pd_stack_start_negotiation();
                } else {
                    current_tcpc_state = TCPC_STATE_ATTACHED_SRC;
                    // 作为 Source 设备连接 (例如 Host)
                    printf("USB-C Device Attached (Source)\r\n");
                    // ... 初始化 USB Host 功能 (如果需要)
                }
            }
            break;

        case TCPC_STATE_ATTACHED_SNK:
            // ... 处理 Sink 设备连接状态的事件
            // ... 例如：监控 CC 线状态变化，处理 PD 协商事件等
            if (!cc_detection_is_device_attached()) {
                current_tcpc_state = TCPC_STATE_DETACHED;
                printf("USB-C Device Detached\r\n");
                // ... 清理资源，进入 Detached 状态
            }
            // ... PD 协商状态处理 (如果启动了 PD 协商)
            if (current_tcpc_state == TCPC_STATE_ATTACHED_SNK && usb_pd_stack_is_negotiation_complete()) {
                current_tcpc_state = TCPC_STATE_PD_NEGOTIATION; // 进入 PD 协商完成状态
                printf("USB PD Negotiation Complete\r\n");
            }
            break;

        case TCPC_STATE_ATTACHED_SRC:
            // ... 处理 Source 设备连接状态的事件
            if (!cc_detection_is_device_attached()) {
                current_tcpc_state = TCPC_STATE_DETACHED;
                printf("USB-C Device Detached\r\n");
            }
            break;

        case TCPC_STATE_PD_NEGOTIATION:
            // ... PD 协商完成状态，可以进入 Alt Mode 或 USB 数据模式
            if (system_config_get_alt_mode_enabled()) { // 从系统配置获取是否启用 Alt Mode
                current_tcpc_state = TCPC_STATE_ALT_MODE_ENTRY;
                printf("Entering Alt Mode\r\n");
                alt_mode_enter_dp_alt_mode(); // 进入 DP Alt Mode
            } else {
                current_tcpc_state = TCPC_STATE_USB_DATA_MODE;
                printf("Entering USB Data Mode\r\n");
                // ... 启动 USB 3.2 Gen1 或 USB 2.0 数据传输功能
            }
            break;

        case TCPC_STATE_ALT_MODE_ENTRY:
            if (alt_mode_is_dp_alt_mode_active()) {
                current_tcpc_state = TCPC_STATE_ALT_MODE_ACTIVE;
                printf("Alt Mode Active (DisplayPort)\r\n");
                // ... 启动 DP 输出功能
                // dp_stack_start_link_training();
                // dp_stack_start_video_stream();
            } else {
                // Alt Mode 进入失败，回退到 USB 数据模式或错误状态
                current_tcpc_state = TCPC_STATE_USB_DATA_MODE; // 或者 TCPC_STATE_ERROR
                printf("Alt Mode Entry Failed, Fallback to USB Data Mode\r\n");
            }
            break;

        case TCPC_STATE_ALT_MODE_ACTIVE:
            // ... Alt Mode 运行状态，处理 DP 输出和 USB 数据传输 (如果支持)
            if (!cc_detection_is_device_attached()) {
                current_tcpc_state = TCPC_STATE_DETACHED;
                printf("USB-C Device Detached (Alt Mode Exit)\r\n");
                alt_mode_exit_dp_alt_mode(); // 退出 DP Alt Mode
                // ... 清理 DP 输出和 USB 数据传输资源
            }
            // ...  监控 DP HPD 事件，处理视频输出
            break;

        case TCPC_STATE_USB_DATA_MODE:
            // ... USB 数据模式运行状态，处理 USB 3.2 Gen1 或 USB 2.0 数据传输
            if (!cc_detection_is_device_attached()) {
                current_tcpc_state = TCPC_STATE_DETACHED;
                printf("USB-C Device Detached (USB Data Mode Exit)\r\n");
                // ... 清理 USB 数据传输资源
            }
            break;

        case TCPC_STATE_ERROR:
            // ... 错误状态处理，例如打印错误信息，尝试恢复或重启系统
            printf("TCPC Error State\r\n");
            // ... 错误处理逻辑
            break;

        default:
            break;
    }
}

// ... 其他 TCPC 管理器相关函数 (例如 API 提供给应用层调用，获取当前状态，配置 Alt Mode 等)

3. 应用层/系统管理层

• main.c (主程序文件):

#include "hal_ch543.h"
#include "tcpc_manager.h"
#include "usb_stack.h"
#include "dp_stack.h"
#include "system_config.h"
#include <stdio.h> // 标准输入输出 (用于调试打印)

int main(void) {
    // 系统初始化
    hal_clock_init(CLOCK_SOURCE_INTERNAL_OSC, 48000000); // 初始化时钟 (例如 48MHz)
    hal_gpio_init(LED_PIN, GPIO_MODE_OUTPUT); // 初始化 LED GPIO
    hal_usb_controller_init(); // 初始化 USB 控制器 (HAL 层)
    // hal_dp_controller_init(); // 初始化 DP 控制器 (HAL 层，如果使用 CH543 集成 DP)

    system_config_init(); // 初始化系统配置

    tcpc_manager_init(); // 初始化 TCPC 管理器

    printf("System Initialized\r\n");

    while (1) {
        tcpc_manager_task(); // TCPC 状态机任务
        // usb_stack_task(); // USB 协议栈任务 (根据需要，可以放在中断中或单独的任务)
        // dp_stack_task(); // DP 协议栈任务 (根据需要)

        // ... 其他应用层任务，例如用户逻辑、数据处理等

        hal_delay_ms(10); // 延时，降低 CPU 占用率
    }

    return 0;
}

• system_config.h, system_config.c (系统配置管理):

  • 定义系统配置参数 (例如是否启用 Alt Mode, DP 输出分辨率, USB 设备类型等)。
  • 提供 API 用于读取和修改配置参数 (可以从 Flash, 配置文件等加载配置)。

关键技术和方法:

• 分层架构: 如上所述，将系统划分为硬件层、HAL 层、中间件层、应用层，提高模块化和可维护性。
• 模块化设计: 每个层次和模块内部都进行模块化设计，例如 USB 协议栈内部再细分 USB 设备框架、USB 请求处理、USB 设备类驱动等模块。
• 状态机: TCPC 管理器使用状态机来处理 USB-C 端口的不同状态和事件，例如连接检测、PD 协商、Alt Mode 进入等，状态机是嵌入式系统常用的设计模式，用于处理事件驱动的系统。
• 事件驱动编程: 系统基于事件驱动，例如 USB-C 端口事件、USB 数据接收事件、DP HPD 事件等，通过事件触发相应的处理函数。
• 中断处理: 充分利用 CH543 的中断系统，例如 USB 数据接收中断、DP HPD 中断等，提高系统响应速度和效率。
• 硬件抽象: HAL 层隔离了底层硬件的差异，使得上层软件可以更容易地移植到不同的硬件平台。
• API 设计: 各层之间通过定义清晰的 API 进行交互，降低模块之间的耦合度，提高代码的可重用性。
• 配置管理: 使用 system_config 模块管理系统配置参数，方便系统配置和参数调整。
• 错误处理: 在各个模块中都加入错误检测和处理机制，保证系统的健壮性。
• 调试和测试: 在开发过程中，需要使用 JTAG/SWD 调试器进行代码调试，使用 USB 协议分析仪、DP 协议分析仪等工具进行协议分析和测试，确保系统的功能和性能符合要求。

实践验证方法:

• 单元测试: 针对 HAL 层和中间件层的各个模块进行单元测试，验证模块的功能是否正确。
• 集成测试: 将各个模块集成起来进行集成测试，验证模块之间的协同工作是否正常。
• 系统测试: 进行完整的系统测试，包括功能测试、性能测试、稳定性测试、兼容性测试等，确保系统在各种场景下都能正常工作。
• 协议一致性测试: 使用 USB 协议一致性测试工具和 DP 协议一致性测试工具进行协议一致性测试，确保系统符合 USB 和 DP 协议规范。
• 实际应用场景测试: 将系统应用到实际的应用场景中进行测试，例如连接各种 USB 设备、连接各种显示器，验证系统的实际应用效果。
• 长时间运行测试: 进行长时间运行测试 (例如 24 小时、72 小时)，验证系统的稳定性。

代码扩展性:

• 模块化设计: 模块化的架构使得添加新功能或修改现有功能变得容易，例如添加新的 USB 设备类驱动、支持新的 DP 特性等，只需要修改或添加相应的模块即可，而不需要修改整个系统。
• HAL 抽象: HAL 层隔离了硬件差异，如果需要更换硬件平台，只需要修改 HAL 层代码即可，上层软件基本不需要修改。
• API 接口: 各层之间的 API 接口定义清晰，方便扩展和替换模块。
• 配置文件: 使用配置文件管理系统配置参数，方便用户根据需要配置系统功能。

总结:

这个基于 CH543 的 USBC AltMode 项目的代码设计架构采用了分层和模块化的思想，结合状态机、事件驱动、中断处理等嵌入式系统常用的设计模式，旨在构建一个可靠、高效、可扩展的系统平台。 提供的 C 代码框架和示例代码展示了系统的基本结构和关键模块的实现思路。 实际开发过程中，需要根据具体的需求和硬件平台进行详细的设计和编码，并进行充分的测试和验证。

请注意，以上代码框架和示例代码仅仅是概念性的，实际的 3000 行代码需要包含更详细的协议栈实现、错误处理、配置管理、驱动代码以及各种测试代码。 希望这个详细的解释和代码框架能够帮助您理解和开展基于 CH543 的 USBC AltMode 项目的开发工作。