一款集成HUB的USB设备控制器的设计
USB HUB控制芯片解决方案
USB HUB控制芯片解决方案Author: etzzy除了普遍的PC端应用以外，目前USB也逐渐走向嵌入式市场，比如说手机、PMP、PDA、打印机、视讯转换盒、电视盒、家用型NAS服务器等等，由于这一类应用中，通常硬件本身都内建了某种规模的操作系统，因此也具备了程度不等的独立作业能力，在这些装置上的USB架构，除了一般作为与PC平台作为连结之用以外，也具备了USB主控端功能，也就是我们常说的USB OTG。
目前普通的USB控制芯片已经非常的廉价，每家厂商都以冲量为主，单一芯片的利润非常微薄，少数具备较高阶应用的芯片产品，如具备高阶制程或者是OTG应用的架构，方有较高的利润。
面对多如过江之鲫的应用。
PC主机上内建的USB连接埠相对显得捉襟见肘，常常面临不够用的状况，因此一般来说，大多会以利用USB HUB的方式来进行扩充，因此USB HUB 也就成了市面上最为普遍的USB装置之一。
不过以HUB的方式扩充，是采用串行单一连接埠的分享方式，因此不仅频宽会被分享，连USB连接埠上的供电也会面临同样的状况，因此USBHUB大多也会设计独立的供电方式，以因应具备较大电源需求的周边。
而采用不同的控制芯片的产品，在校能与稳定度表现上也可能会有所不同，而在建置一整套单芯片USB OTG控制器时，设计者更必须考虑要支持哪些接口，由于支持的接口必须兼容于现今市面上大多数主控端CPU。
例如具备支持直接内存存取（DMA）的原生CPU接口，就能藉此支持大多数ARM、MIPS、以及各种精简指令集（RISC）处理器。
某些主控端CPU厂商也会针对这些USB OTG控制器推出参考设计方案。
至于包括照相手机在内的可携式行动装置，其储存容量不断的增加，因此USB所需传输的流量亦随之不断成长，依此趋势，USB OTG控制芯片不但要求更快，为了行动便利性，也必需要具备更低的功耗表现。
在基于PC的系统中，USB作业一般需要三种组件，分别是通常作为PCI总线子系统的主机控制器、USB堆栈以及USB类驱动器。
USBHub集线器分线器的工作原理及选购时的注意事项
USB Hub（USB集线器）的工作原理及选购时的注意事项无论你是一名电脑初学者，还是资深发烧友，有一种电脑设备你几乎每天都在与其打交道，这就是各种基于USB接口的外设，例如USB鼠标、USB键盘、USB摄像头、USB 打印机、移动硬盘、闪盘等……实际上，USB接口自诞生以来，其具有可热插拔、即插即用两大优异的特性，很快便赢得了用户的青睐。
一时间各种基于USB接口的外设层出不穷，逐步将过去采用并口及串口的老旧设备淘汰出局。
然而，这些品种繁多的USB设备的出现，却使得用户不得不面临着一个新的问题——USB接口不够用了。
带太阳能功能的四口USB Hub聪明的读者看到这已经想到了解决办法——利用USB Hub(即USB集线器)。
没错，使用USB Hub就可以很方便地通过一个USB接口扩展出4个甚至更多的USB接口，从而解决一些对供电要求不高的USB设备的扩展需求。
使用带外接电源接口的USB Hub，可以解决USB接口供电不足的问题。
如果需要用到USB硬盘之类对供电要求较高的设备时，那么就要选择具有外接电源的USB Hub。
“三看一摸”助你识好坏由于功能简单，品牌繁多（寻修网注：我们在市场上见到的多为杂牌产品），加之外壳多为封闭塑料外壳，玩家很难对产品好坏进行仔细鉴别，以致买回后，在使用中经常出现意外。
那么，一款USB Hub的品质究竟体现哪些方面呢？简单来说，我们通过“三看一摸”就可以加以快速辨别。
一看传输速率在购买USB Hub时，最需要注意的是其标准的版本，其他USB设备也是如此。
目前USB 标准分为高速(Hi-Speed，480Mb/s)、全速(Full-Speed，12Mb/s) 和低速(Low-Speed，s)三个版本。
留意包装盒上的产品规格标识在选购时注意观察产品外包装或产品本身上的规格标志，确保满足USB Hi-Speed传输规范；USB Full-Speed等同于USB 标准，已属淘汰产品；USB Low-Speed等同于USB 标准，仅在二手市场上还能见到这种规格的产品。
基于PDIUSBD12的USB控制器的设计
基于PDIUSBD12的USB控制器的设计USB是一种新型的通用串行总线，它具有即插即用、可热插拔和传输速率高的特点，在工业界已经获得了广泛的支持和应用。
迄今为止，各种USB 的外设已有上千种，除了象显卡这种需要极高数据量和实时性要求特别高的控制设备，几乎所有的PC外设都可以移植到USB上来。
一般的USB设备都使用一片微控制器作为其核心部件，通过微控制器强火的控制和运算功能，开发者可以很容易地实现USB设备的智能化。
而嵌入式设备的实时、小巧等特性使得USB的协议栈和总线驱动的开发设计显得尤为重要，因为它的好坏会直接对USB主机产生影响，从而会对嵌入式系统性能和稳定产生较大影响。
本文以PDIUSBD12为USB接口芯片，以AT89C52为控制器，给出了一种USB接口的设计方法。
1 PDIUSBD12芯片介绍 PHILIPS公司生产PDIUSBD12接口芯片是一款性价比很高的USB器件，它通常通过其高速并行接口进行和微控制器通信，支持本地的DMA传输，支持3个USB端点，其中一个端点128B容量，另外2个端点具有256B容量。
该器件允许在众多可用的微控制器中选择最合适的系统控制器可，允许使用现存的体系结构并使设备软件投资成本减少，是开发低成本，高效率的USB外围设备的最佳途径。
PDIUSBD12特性： (1) 符合通用串行总线USB1.1版规范 (2)高性能USB接口器件集成了SIE FIFO存储器收发器以及电压调整器 (3) 符合大多数器件的分类规格 (4) 可与任何外部微控制器／微处理实现高速并行接口2M字节／秒 (5) 完全自治的直接内存存取DMA操作 (6) 集成320字节多结构FIFO存储器 (7) 主端点的双缓冲配置增加了数据吞吐量并轻松实现实时数据传输 (8) 在批量模式和同步模式下均可实现1M字节／秒的数据传输速率 (9) 具有良好EMI特性的总线供电能力 (10) 在挂起时可控制LazyClock输出 (11) 可通过软件控制与USB的连接 (12) 采用GoodLink技术的连接指示器，在通信时使LED闪烁 (13) 可编程的时钟频率输出 (14) 符合ACPI OnNOW和USB电源管理的要求 (15) 内部上电复位和低电压复位电路 (16) 有SO28和TSSOP28两种封装 (17) 工业级操作温度-40～+85℃ (18) 高于8kV的在片静电防护电路减少了额外元件的费用 (19) 具有高错误恢复率(>99％)的全扫描设计确保了高品质 (20) 双电源操作3.3V或扩展的5V电源，范围为3.6～5.5V (21) 多中断模式实现批量和同步传输 2 USB通信模块的硬件电路的设计 本系统设计采用PDIUSBD12和AT89C52配合完成通信设计。
瑞萨电子发布世界上第一款经过USB—IF认证的USB3.0Hub控制器
服 务 中 心 获 得 来 自 中 国 合 格 评 定 国 家 认 可 委 员 会
于 日本 或 中 国的 跨 国 公 司 能够 在 全 球 许 多 地 方 获得 来 自
用 户保 证 了器件 功能符 合 规格 ， 并 可 与市 场 上现 有 的各 类
ＵＳ Ｂ器 件兼 容并 可 通 用 。瑞 萨一 直 努 力 创造 符 合 认 证 规
格 的器 件 ， 研制 了世 界上 首 个 获 得认 证 的 ＵＳ Ｂ ３ ． ０ ｘ ＨＣ Ｉ （ 可扩 展 主机控 制器 接 口） 控制器（ 产 品编号 ｕ Ｐ Ｄ７ ２ ０ ２ ０ ０ ） ，
瑞 萨 电子发 布 世 界 上 第 一款 经 过 Ｕ Ｓ Ｂ—Ｉ Ｆ 认 证 的 ＵＳ Ｂ ３ ． ０ Ｈｕ ｂ控 制 器
２ ０ １ ２年 １ ２月 １ ８日， 全球 领先 的半 导 体及 解 决方 案 供 应商 瑞 萨 电子株式 会社 ， 宣 布瑞 萨 电 子 的最 新 的通 用 串行 总线 ３ ． ０ （ ＵＳ Ｂ ３ ． ０ ） 集线 器 控 制 器 （ 产 品编 号 ｕ Ｐ Ｄ７ ２ ０ ２ １ ０ ） 通过 了 ＵＳ Ｂ实施 者论 坛 （ ＵＳ Ｂ—Ｉ Ｆ） 的 ＵＳ Ｂ ３ ． ０合 规 与 认
同一 服务 提供 商 的一致 校准服 务 。
（ Ｃ ＮＡＳ ）的 Ｉ ｓ Ｏ １ ７ ０ ２ ５认 证 。七 月 ， 泰 克 的班 加 罗尔 服 务 中心获 得 来 自印 度 测 试 与 校 准 实 验 室 国 家 认 可 委 员 会
（ ＮＡＢＬ ）的 认 证 。八 月 ， 泰 克 获 得 来 自 ＤＡｋ ｋ Ｓ的 认 证 ， ＤＡｋ ｋ Ｓ是 一 家 德 国 认 证 机 构 ， 业 务 覆 盖 欧 洲 共 同 体 的 所 有
国内首款USB2.0 HUB控制系统器芯片SL2.2s Datasheet
USB2.0 HUB控制器集成电路USB 2.0 HIGH SPEED 4-PORT HUB CONTROLLERSL2.2s数据手册Data SheetV1.0容目录第一章管脚分配 (2)1.1 SL2.2S管脚图 (2)1.2 SL2.2S管脚定义 (2)第二章功能叙述 (4)2.1综述 (4)2.2指示灯 (4)2.2.1单灯方案 (4)2.2.2多灯方案 (5)2.2.3 LED指示定义 (5)2.3过流保护 (5)2.4充电支持 (5)2.5I2C接口 (6)2.6EEPROM设置 (6)第三章电气特性 (7)3.1极限工作条件 (7)3.2工作围 (7)3.3直流电特性 (7)3.4HS/FS/LS电气特性 (7)3.5ESD特性 (7)附录一封装 (8)表格目录表格1: 端口LED定义 (5)表格 2 : ACTIVE LED定义 (5)表格3：EEPROM数据结构定义 (6)表格4: 最大额定值 (7)表格5: 工作围 (7)表格6: 直流电特性 (7)插图目录图1：SSOP28 管脚图 (2)图2：单灯方案配置 (5)图3: 5灯方案配置 ............................................................................... (6)图 4：附录封装图 ................................................................................... .9第一章管脚分配1.1SL2.2s管脚图图1：SSOP28 管脚图1.2SL2.2s管脚定义管脚名称28Pin#Die IO类型定义VSS 1 P 芯片地XOUT 2 O晶振PADXIN 3 IDM4 4 B下行口4的USB信号DP4 5 B注释：O，输出；I 输入；B 双向；P 电源/接地；Pu 上拉；Pd 下拉；NC 悬空；第二章功能叙述2.1综述SL2.2s是一颗高集成度,高性能,低功耗的USB2.0集线器主控芯片；该芯片采用STT技术,单电源供电方式，芯片供电电压为5v, 部集成5V转3.3V,只需在外部电源添加滤波电容；芯片自带复位电路，低功耗技术让他更加出众。
USB集线器与供电解决方案
USB集线器与供电解决方案USB集线器是一种用于扩展电脑或其他设备的USB接口数量的设备。
它通常具有一个主USB接口和多个从USB接口，可以同时连接多个USB设备。
然而，由于USB接口的有限数量和传输速度限制，USB集线器也存在一些问题和限制。
为了解决这些问题，人们提出了一些供电解决方案，以便更好地使用USB集线器。
首先，USB集线器的主要问题之一是供电不足。
由于USB接口的电流限制，多个设备同时连接到USB集线器可能超过其供电能力，导致设备无法正常工作或发生电流过载的情况。
为了解决这个问题，可以采取以下的供电解决方案：1.使用USB2.0至4个USB3.0集线器。
USB2.0的供电能力较小，仅为500mA，而USB3.0可以提供900mA的供电能力。
因此，如果需要连接多个外设设备，请优先选择USB3.0集线器，以确保它们能够得到足够的电源供应。
2.使用带有独立电源适配器的USB集线器。
一些USB集线器提供外部电源适配器插槽，可以连接到电源插座上。
通过使用外部电源适配器，USB集线器可以从电源插座直接获得电力，而不是从USB接口中获得电力，从而提供更多的电源供应。
3.使用带有USB充电功能的USB集线器。
一些USB集线器具有额外的USB充电端口，可以为连接设备提供额外的电力。
这种类型的集线器通常具有较高的电源供应能力，可以满足更多设备的电力需求。
其次，USB集线器还面临传输速度限制的问题。
由于多个设备共享同一条USB总线，他们之间的数据传输速度可能会受到限制。
为了解决这个问题，可以考虑以下的供电解决方案：1.使用USB3.0集线器。
USB3.0接口比USB2.0接口具有更高的传输速度，可以提供更快的数据传输速率。
如果需要传输大量数据的设备，请选择USB3.0集线器以提供更快的传输速度。
2.使用带有独立电源适配器的USB集线器。
通过从电源插座获得电力，USB集线器不再依赖于USB接口供电，可以更好地提供数据传输速度。
usb集线器原理
usb集线器原理
USB集线器是一种用于扩展计算机USB接口数量的设备。
它的原理是通过将一个USB接口连接到主机，同时提供多个USB接口供外部设备连接。
集线器内部有一组电路，通过这些电路将数据从主机传输到连接的设备。
以下是USB集线器的工作原理：
1. 支持链状连接：USB集线器可以支持链状连接，即一个集线器连接到另一个集线器，从而扩展更多的USB接口数量。
这种连接允许用户通过仅使用一个主机上的USB端口，同时连接多个外部设备。
2. 电源分配：USB集线器可以为连接的外部设备提供电源。
集线器本身通过与主机连接的USB接口获取电源供应，然后将电源分配给外部设备。
这样，用户可以通过集线器连接的USB接口充电或供电。
3. 数据传输：USB集线器内部的电路负责将数据从主机传输到连接的设备，以及从设备传输回主机。
这包括控制信息、命令和数据等。
集线器必须遵循USB协议和标准来保证数据传输的可靠性和稳定性。
4. 速度和带宽：USB集线器的速度和带宽取决于所连接的USB接口和设备的规格。
USB 2.0集线器可以提供高达
480Mbps的传输速度，而USB 3.0集线器则可以提供高达
5Gbps的传输速度。
总之，USB集线器通过扩展计算机上的USB接口数量和提供电源分配功能，方便了用户同时连接多个外部设备。
它通过内部电路实现主机与设备之间的数据传输。
和芯润德USB3.0 HUB芯片 SL6340 简要说明书
深圳市和芯润德科技有限公司USB3.2 Gen1X1 4口集线器芯片SL6340简要数据手册V1.1 2023.09.25USB3.2 Gen1X1接口4口集线器控制器集成电路概述SL6340是一款USB3.2 Gen1X1接口的4口HUB控制器芯片，片上集成32位微处理器，它具有低功耗、高性能、可配置等特点；芯片集成USB3.0高速物理层收发器和USB2.0高速物理层收发器，使得芯片可以完美支持超高速、高速和低速USB上下行设备连接；芯片集成度高，内部集成5V转3.3V和5V转1.1V DCDC，极大的精简了外围电路。
SL6340支持符合USB IF规范的BC1.2快充协议，他可以为苹果、三星设备提供最高1.5A的充电电流。
SL6340支持通过外挂SPI-flash/EEPROM配置设备信息，本版本SL6340芯片必须配置SPI-FLASH使用，我司提供配置程序/或完成程序配置的SPI-FLASH。
功能特点●SL6340符合USB3.2 V1.0 规范。
◆SL6340向下兼容支持USB2.0、USB1.1规范◆SL6340上行口支持超高速SS、高速HS、低速FS设备◆SL6340下行口支持超高速SS、高速HS、全速FS、低速LS设备◆SL6340S支持一路控制和一路中断●SL6340集线器芯片上行口USB和下行口USB端口都支持BC1.2快充协议◆支持BC1.2快充协议、支持SDP(Standard Downstream Port), CDP,DCP, and ACA-Dock◆SL6340支持数据传输同时为移动设备充电（BC1.2）◆SL6340下行口USB可以从标准的USB口切换为快充口或者专用充电端口◆SL6340上游非标准USB HOST/OTG，依然可以支持BC1.2快充协议，此时需要电源适配器行供电.●SL6340集成USB3.2 Gen1X1 超高速收发器，集成USB2.0高速收发器●SL6340下行端口设备支持过流保护，支持USB2.0挂起和恢复。
USBHUB控制芯片解决方案
USB HUB 控制芯片解决方案Author: etzzy 除了普遍的PC 端应用以外，目前USB 也逐渐走向嵌入式市场，比如说手机、PMP 、PDA 、打印机、视讯转换盒、电视盒、家用型NAS 服务器等等，由于这一类应用中，通常硬件本身都内建了某种规模的操作系统，因此也具备了程度不等的独立作业能力，在这些装置上的USB 架构，除了一般作为与PC 平台作为连结之用以外，也具备了USB 主控端功能，也就是我们常说的USB OTG 。
目前普通的USB 控制芯片已经非常的廉价，每家厂商都以冲量为主，单一芯片的利润非常微薄，单一芯片的利润非常微薄，少数具备较高阶应用的芯片产品，少数具备较高阶应用的芯片产品，少数具备较高阶应用的芯片产品，如具备高阶制程或者如具备高阶制程或者是OTG 应用的架构，方有较高的利润。
面对多如过江之鲫的应用。
PC 主机上内建的USB 连接埠相对显得捉襟见肘，常常面临不够用的状况，因此一般来说，大多会以利用USB HUB 的方式来进行扩充，因此USB HUB 也就成了市面上最为普遍的USB 装置之一。
不过以HUB 的方式扩充，是采用串行单一连接埠的分享方式，因此不仅频宽会被分享，连USB 连接埠上的供电也会面临同样的状况，因此USBHUB 大多也会设计独立的供电方式，以因应具备较大电源需求的周边。
而采用不同的控制芯片的产品，在校能与稳定度表现上也可能会有所不同，而在建置一整套单芯片USB USB OTGOTG 控制器时，设计者更必须考虑要支持哪些接口，由于支持的接口必须兼容于现今市面上大多数主控端CPU 。
例如具备支持直接内存存取（DMA ）的原生CPU 接口，就能藉此支持大多数ARM 、MIPS 、以及各种精简指令集（RISC ）处理器。
某些主控端CPU 厂商也会针对这些USB USB OTGOTG 控制器推出参考设计方案。
至于包括照相手机在内的可携式行动装置，其储存容量不断的增加，因此USB 所需传输的流量亦随之不断成长，依此趋势，USB OTG 控制芯片不但要求更快，为了行动便利性，也必需要具备更低的功耗表现。
USBhub
USB集线器芯片公司型号Alcor Micro AU2916,AU9412Ateml A T43301,A T43311FDTI FT8U2100AXIntel 8x930Hx,8x931HxKC Technology KC82C160,KC82C169Motorola MC141555,MC141556Philips PDI USB H11,PDI USB H12Sola Electronics MSE9701,MSE9712TI T USB204613USAR Systems UR3HCGNHWinbond W81C180,W82C620USB251x史恩希股份有限公司（SMSC）推出下一代连接解决方案 - 高速 USB 2.0 USB251x集线器控制器和 USB331x ULPI 收发器系列。
该新型高速 USB 集线器控制器可提供小占板空间的连接方法，与以前的器件相比，设计者可节省高达60% 的占板空间。
电源和空间效率的改进使该 ULPI 收发器成为迄今为止具有最丰富功能的收发器件。
超强的设计灵活性带来的更高集成度和高性能，使这些新的解决方案可满足计算、消费电子和工业等领域中新兴应用对尺寸和电源规范更为严格的需求。
USB 集线器系列SMSC USB2512（2 端口）、USB2513（3 端口）和 USB2514（4 端口）控制器系列产品具有的 PortMap、PortSwap、TrueSpeed 和 PHYBoost 技术，使其可提供独一无二的功能。
每种新的内置功能都使工程师能够灵活地设计并能调整他们的设计而无需重复先前的设计步骤。
这些业界领先的技术包括：PortMap - 为物理端口到虚拟端口提供灵活的编号匹配，使设计者能够将USB作为一种嵌入外设功能的内部系统总线，以及一种支持同板不同配置的多SKU 方式；PortSwap - 通过可编程位置互换的USB 差分对将 USB 信号线直接连接到连接器，来简化 PCB 布局；TrueSpeed - 提供内置 LED 驱动器，指示连接的 USB 主机/设备的运行速度：是以480 Mbps 的高速，还是以 12 Mbps 的全速或是以 1.5 Mbps 的低速运行；PHYBoost - 在下行端口收发器中可提供四级可编程 USB 信号驱动能力。