前面两篇的国产替代网友们都比较关注,下面将延续此前继续每月发一篇国产替代相关,希望能给大家带来帮助。
一、背景
在电子设计领域,USB 接口的应用非常广泛,而 USB PHY 芯片则是实现 USB 接口功能的关键器件之一。USB3320 作为一款常用的 USB PHY 芯片,在很多项目中都得到了应用。然而,随着技术的发展和国际芯片政策的变化(懂得都懂),国产芯片 CH132B 以其出色的性能和良好的兼容性,逐渐成为了 USB3320 的有力替代者。
二、芯片概述
USB3320:是一款由 Microchip推出的 USB 2.0 PHY 芯片,支持高速 USB 通信,具有较高的数据传输速率和稳定性,广泛应用于各种需要 USB 接口的设备中,如单片机、FPGA 等与外部 USB 设备的连接。
USB3320数据手册
CH132B:是沁恒推出的一款 USB 2.0 高速收发器芯片,具备与 USB3320 相似的功能和性能,可实现 USB2.0 高速数据传输,并且在一些方面还具有自身的优势,CH132B支持ULPI时钟从1脚CLK输出或者输入,更好的兼容性和国产芯片的成本优势等。
CH132数据手册
三、硬件兼容性
引脚兼容:CH132B 与 USB3320 在引脚定义上具有较高的相似度,这使得在进行芯片替换时,硬件设计的改动相对较小。对于已经使用 USB3320 设计好的电路板,如果需要更换为 CH132B,只需对两个引脚进行简单的调整即可,大大降低了替换成本和开发周期。
电压兼容性:USB3320 的 IO 电压范围为 1.8V-3.3V,而 CH132B 同样支持宽电压范围,能够很好地适应不同的电源环境,这在一些对电源要求较为严格的系统中非常重要,如使用低电压 FPGA 的项目中,两者都可以方便地与 FPGA 进行连接。
四、软件兼容性
协议一致性:CH132B 和 USB3320 都遵循 USB 2.0 协议和 ULPI 协议,这意味着在软件层面上,它们的驱动程序和通信方式基本相同。对于已经使用 USB3320 开发好的软件项目,无需对底层的 USB 通信协议栈进行大规模的修改,只需对芯片的初始化和配置部分进行适当的调整,即可实现 CH132B 的替换,大大节省了软件开发的时间和精力。
寄存器配置相似性:两款芯片的寄存器配置也具有较高的相似性,通过对相应寄存器的读写操作,可以实现对芯片的各种功能控制,如数据传输模式设置、中断使能等。因此,在进行软件移植时,开发人员可以参考 USB3320 的寄存器配置手册,快速地完成 CH132B 的寄存器初始化和配置工作。
五、性能对比
数据传输速率:在实际测试中,CH132B 的数据传输速率与 USB3320 相当。例如,在使用 STM32F407 作为主控芯片的测试中,STM32F407+USB3320 的 USB2.0 批量传输写速度为 16.6M Byte/s,读速度为 16.2M Byte/s;而将 USB3320 替换为 CH132B 后,写速度和读速度分别为 16.6M Byte/s 和 16.2M Byte/s,两者在数据传输速率上几乎没有差异,都能够满足大多数 USB2.0 高速数据传输的应用需求。
稳定性:经过大量的实验和实际应用验证,CH132B 在稳定性方面表现出色,能够长时间稳定地工作,与 USB3320 相比毫不逊色。无论是在连续的数据传输过程中,还是在复杂的电磁环境下,CH132B 都能够保持良好的通信状态,确保数据的准确传输,为系统的稳定运行提供了有力保障。
六、总结
CH132B 作为一款国产的 USB 2.0 高速收发器芯片,在替代 USB3320 方面具有诸多优势,包括硬件引脚和电压的兼容性、软件协议和寄存器配置的一致性,以及相当的性能表现等。通过实际的应用案例可以看出,CH132B 能够很好地满足各种需要 USB2.0 高速通信的应用场景,并且在成本控制和供应稳定性方面具有更大的优势。因此,对于正在使用 USB3320 或考虑使用 USB PHY 芯片的项目,CH132B 是一个值得推荐的替代选择。