USB 标准化接口

USB Standard Interface

Date: 2009-12-21

Written by: 张忠水从设计的角度考虑，我们要把接口标准化，这样有助于设计的方面性，快速性，提高开发效率， USB接口分单片机自身带USB功能和单片机不带USB功能的连接不同，具体情况见下面介绍。

一、单片机自身带USB功能，如果是普通的USB功能接口，一般单片机只有一个USB端口，并且只能做Device；

如果是带OTG功能的单片机，则会有2个USB端口，并且可以通过软件设置端口为OTG或者为Device.

1.1USB端口只有Device功能（只有一个USB端口）.

图1

注意事项：

●电阻R1(1.5K)连接到USB_D+上表示全速通信。

●电阻R1(1.5K)连接到USB_D-上表示低速通信。

●USB高速通信，硬件连接和全速的一样，只是需要软件从新初始化。

●差分信号线USB_D+和USB_D-需要接TVS二极管MMBZ6V8ALT1到地，防静电干扰。

1.2USB端口有OTG功能

1.2.1端口U1 OTG双角色，端口U2 Host.

注意事项：

●OTG功能和协议在LPC24XX内部的OTG CONTROLLER中已经完成，但在物理结构上需要芯片ISP1302来收发，

ISP1302的传输速率支持1.5Mbit/s和12Mbit/s，不同的收发器芯片连接有所不同。

●芯片LM3526-L是电源管理芯片，USB作为Host时，由芯片LM3526-L向外供电，此芯片需要有使能功能引脚、

过流保护功能。

●差分信号线D+和D-需要接TVS二极管MMBZ6V8ALT1到地，防静电干扰。

1.2.2端口U1和端口U2 都是Host.

1.2.3端口U1Host，端口U2 Device.

注意事项：

●USB端口具有OTG功能，可以接成Port A端口为OTG，Port B为Host.

●USB端口具有OTG功能，可以接成Port A和B都为Host.

●USB端口具有OTG功能,可以接成Port A为Host, Port B为Device.

●当端口接成Host时，差分信号线USB_D+和USB_D-需要接一个15K的电阻到地。

●差分信号线USB_D+和USB_D-需要接一个TVS二极管MMBZ6V8ALT1到地，防静电干扰。

●当端口作为Host时，需要接一个电源供电芯片LM3526-L.输出最小电流500mA,短路电流1.2A.（已申请样品）。

●当端口接成OTG时，需要一个芯片ISP1302来桥接，图2中上拉电阻的阻值参考芯片ISP1302的datasheet,

现目前公司仪器没有用这个功能，也没有相关芯片。

●当端口通过软件设置为Device后，端口的主和从不能随意改变，单片机有规定谁为主，谁为从。

1.3USB端口有OTG功能，但不用OTG功能，只用Device功能，,此时需要软件将OTG功能设为

Device, 这种情况下单片机会指定某个端口只能为Host或者只能为Device, 不同的单片机定义不一样，需要谨慎的看Datasheet. 但连接方式、电阻参数与上面的Host和Device一样。

二、当CPU没有带USB功能时，此时仪器又需要USB功能，则需要用芯片CP2102把UART转成

USB.连接图如下：

USB-B Connector

注意事项：

●在差分信号线D+和D-上需要加TVS二极管MMBZ6V8ALT1来防止静电干扰。

●此种连接，USB端口只能作Device。

●数据的传输速率为12Mbit/s(全速)。

●VDD引脚能提供3.3V的电压，电流为26mA.

●对于USB转UART,现目前公司只有这一款芯片CP2102。

可以通过下面的连接打开标准原理图：打开原理图。