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【转】工程师,在电路项目中,使用什么芯片可以扩展USB通信接口?

助工
2022-03-22 16:29:44     打赏

对于USB通信电路设计,工程师会面对一种问题:

只支持1个USB通信接口的单片机,如何与其他多个数量的USB保持通信?

在解决这个问题之前,首先需要了解一下关于USB通信的基本协议内容;完整的USB接口引脚定义为

  • Pin 1引脚:VBUS 电源引脚;

  • Pin 2引脚:D+ 数据通信引脚;

  • Pin 3引脚:D- 数据通信引脚;

  • Pin 4引脚:GDN 电源地引脚;

其中负责USB通信功能的主要是D+与D-两引脚,另外两引脚是USB的供电电源;

为了更清楚把问题“只支持1个USB通信接口的单片机,如何与其他多个数量的USB保持通信”展现出,将用图形代替文字

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单片机与3个USB通信图

显然一个带有USB功能的单片机只能与一个USB接口实现通信,那么工程师该如何去解决图中反映的问题呢?

WAS4735Q双向多路选择开关芯片的应用电路方案就能较好地解决此类问题;

WAS4735Q芯片引脚定义图

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WAS4735Q引脚定义图

芯片的引脚功能

  • Pin1 & Pin4::芯片的电源引脚

  • Pin2 & Pin3:芯片的USB通信输入引脚;

  • Pin5 & Pin6:芯片的功能选择引脚;

  • Pin7~Pin14:芯片的USB通信输出引脚;

  • Pin15:芯片的使能引脚;

  • Pin16:芯片的NC不连接引脚;

WAS4735Q芯片等效电路图

在WAS4735Q芯片的应用电路开发中,USB通信引脚(比如Pin2 & Pin3)既可以作为输入引脚,也可以作为输出引脚;这可以从芯片的等效应用电路图看出

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WAS4735Q等效电路图

WAS4735Q芯片本质上属于双向多路开关选择器,工程师只需控制SEL0与SEL1的不同高低逻辑电平,则可以实现D+ = D0+,D- = D0-;或者D+ = D1+,D- = D1-......

具体的逻辑功能

1)SEL1 = 0,SEL0 = 0;则D+ = D0+,D- = D0-;

2)SEL1 = 0,SEL0 = 1;则D+ = D1+,D- = D1-;

3)SEL1 = 1,SEL0 = 0;则D+ = D2+,D- = D2-;

4)SEL1 = 1,SEL0 = 1;则D+ = D3+,D- = D3-;

其中OE = 0时,上述逻辑功能则成立,换句话说OE = 1时,芯片不工作;

WAS4735芯片应用电路图

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WAS4735Q应用电路图

在单片机与3个USB通信接口中间引入WAS4735Q双向多路开关芯片,就能实现分时段地实现与3个不同USB通信功能;

WAS4735Q芯片应用条件

WAS4735Q芯片虽然能解决诸如通信接口数量不足的问题,但仅仅是适合分时段的通信;简单而言,单片机只能在同一时间与USB1~USB3其中的一个实现通信,不能同时与3个USB实现通信;工程师在项目开发中,需要针对性地做出方案选择;



专家
2022-03-22 16:56:07     打赏
2楼

转的挺辛苦的,谢谢分享。


工程师
2022-03-22 21:10:23     打赏
3楼

学习


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