USB,Universal Serial Bus。
USB协会:
USB-IF协会认证:USB IF全称USB Implementers Forum,是由一群开发通用串行总线规范的公司创立的非营利性组织。USB-IF组织的成立旨在推广通用串行总线技术并提供相应的技术规范,以促进高质量的USB外设(设备)的开发,使符合规范的产品顺利通过兼容性测试。所以为了表明产品通过USB协会规范,必须申请USB-IF协会认证。
USB协会的主要标准;
USB连接器协会标准是指USB连接器的设计、制造和测试的规范,它包括物理连接器、电气特性、协议和测试等方面的规范。
USB接口端口类型
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Device端口;
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Host端口;
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两者都可以;
1)Device端口;
Device端口,主要就是这个端口只能用于外设使用。具体描述就是,这个设备只能连接到Host端口使用,不能再连接其他设备作为Host端口去调试。
如:键盘、鼠标、U盘等外设。
硬件设计:以SMT32芯片设计举例
以下可以说明,该端口可以用做Device1端口,就是外部供电或者只检测外部电源输入,来进行USBV设备的枚举过程。
2)HOST端口;
HOST端口就是能够连接外设,与外设之间进行信息交换,HOST角色用途很多。HOST绝大多数情况下,都带有电源,因为需要给外部Device设备供电,就算不需要供电,也需要给到外设电压指示信号,能够使得外设Device检测到设备插入,从而进行USB枚举过程。
如:电脑主机端口、USB-HUB端口
硬件设计:
3)两者都可以。指的就是既能做HOST端口,也能做Device端口。
这块一般扮演两种角色的话,就需要做切换,做选择。
比如我们的手机,用作Device的时候,就是可以连接到电脑上,正常拷贝资料,此时它就是扮演Device的角色;当我们通过手机USB端口连接外设比如U盘的时候,此时我们需要打开手机内部OTG的开关,那么此时它的角色就是HOST;切换就是通过手动切换开关完成得。
硬件设计;
如下设计,因为需要做HOST,所以需要给到外部设备供电;
因为自己要做Device,所以需要做Vbus检测,检测外部连接;
因为两个角色都要在不同场景下切换,所以需要ID引脚来做选择。
USB ID引脚见我之前文档描述;
USB ID信号-CSDN博客
USB接口硬件设计注意事项;
1.Device设备需要检测VBUS电压,对应的GPIO口就需要做端口静电防护以及小电容滤波处理;
2.HOST设备需要给外部设备供电,则需要提供电源设计,这个系统需要考虑以下场景;
1)是否需要安全设计考虑,那就是外部设备供电是否要和MCU对应电源做隔离,那就是要两路供电;
2)电源电流是否可控,如果要可控,那就是要做电流检测控制,带过流保护功能;
3)对外供电需要满足USB规范,USB对外部设备电压是一个范围,一定要满足这个范围,否则可能影响设备枚举;
3.如果能做Device,也能做HOST,则需要做ID引脚控制,这个可以在主板上预留上下拉电阻来配置ID状态;
4.硬件设计前,一定要仔细查看对应芯片的设计要求/指南,确保端口类型正确,否则可能导致设计功能不满足要求。
5.USB数据线上需要做滤波和静电防护,确保安全可靠;
6.USB端子线序千万别搞错,如果自制线缆,还能修改线序;如果确认是标准线序,则没办法进行修改。
国庆,于西安。
在祖国75华诞之际,祝愿伟大的祖国繁荣昌盛。