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自己动手做USB

 rookie 2015-01-18

 

1USB-HUB 概述

目前USB2.0 标准分为高速(480Mb/s, 全速(12Mb/s,和低速(1.5Mb/s)三个版本

现在绝大部分是高速标准了,USB2.0全速相当于USB 1. 1 标准,已经属于淘汰产品;USB 低速等同于USB 1. 0

二手市场才能偶遇到这种老东西了。现在最新的USB 规范是USB 3.0

 

品牌USB Hub附带的USB线直径明显更粗,通常采用编织线+铝箔双层屏蔽+四根抗拉线+四根传输芯线的USB 2.0标准,线阻低、屏蔽性好,可以提供更佳的供电能力和信号传输距离。

 

极少数优质USB线的两端还带有磁环,可以提供更出色的电气性能,减轻与其它设备的电磁干扰

 

在USB Hub长时间工作后,可以触摸其外壳感受温度,温度越低越好,这意味着产品发热量小,能够长时间稳定工作。

 

2HUB主要芯片方案:主要品牌慧荣、擎泰、联盛  安国、创惟等。

USB控制芯片选型:

1NEC 最早参与制定USB 标准的企业之一,其USB 2.0 控制芯片一向以稳定快速著称,早年受到众多发烧友的追捧。。

UPD720114GA 价格还是有点小贵的,相对而言,6个大洋。下面是网友晒出一个产品不错的设计。目测成本还是在20RMB以上。做工还是很不错的。

 

usb1.jpg

 

 

usb2.jpg

 

 

2)汤铭科技,后起之秀,其研发是专注于USB HUB 控制芯片领域,目前主打产品是FE1.1 USB 2.0 四口和FE2.1 USB 2.0 七口控制芯片。其最大工作特色是极低的工作温度;FE1.1 USB 控制芯片采用了MultiTRAK 多重交易转译器(MTT)技术,相对于目前市场上大多的USB HUB 只内建一个交易转译器,当USB HUB 插入设备时,内部带宽将被多个设备分享,从而造成数据传输时拥堵;相比之下,采用MTT技术的USB HUB 会让每一个USB 接口独享带宽,不出现数据拥堵、速度下降的情况。此外,FE系列控制芯片还具备10米以上的信号驱动强度,并且全系列具备LED信号灯指示技术。

内置5V-3.3V,1.8V LDO.周边线路简单,使用极少阻容元件.

低功耗,发热小,芯片满负荷工作24小时实测IC表面温度为46摄氏度左右.

采用. MultiTRAKTM多重交易转译器(MTT)技术控制.具有良好的数据交换传输能力.

提供4个USB Port,支持高速USB2.0兼容USB 1.1标准5.48PIN-LQFP(7*7)封装.

极大的改善了对各类材质USB线材的支持度. 

具有自动省电侦测功能,延长产品使用寿命.

注意: 4HUB 主控IC 分两种: FE1.1 S  28P 封装,最差经的IC主控,对线要求较高,超出10cm厘米线材就有影响; FE1.1S 48P 封装是比较好的一种。

 

我就买了一个源欣公司的,拆开一看,居然就是FE1.1S,如果是48P还好,居然是28P 的,网上有人说28PFE1.1S是最水的。。。好吧。我没时间测试水不水。但是,我看到其电路板的做工与上面实在是天壤之别。

无外接电源,寥寥几个滤波电容,过流保护没有,过压保护没有,每个USB口指示灯没有,磁珠没有,各种没有啊。。。。好吧,价格是24元(包邮),估计也就是10元的成本。。。

然后,我无意中看到,飚王SSK一款四口最便宜的HUB ,居然卖9元,上面赤果果地说给你听了——就是FE1.1S .

、、、看到这么小的体积4*4cm,我没法想象它能好到哪里去。。。

 

 

3)安国

也是台湾的,目前安国的USB集线器控制芯片主要有AU6256 AU6254。同为USB 2.0 标准,但AU62565V供电,而 AU62543.3V供电。

低功耗,芯片工作电流小于10MA,具节电功能:当USB口没有连接外部设备时,芯片不会工作,只有联接了外接设备时,芯片才全部工作降低发热量。

外围线路元件少,低成本:DM,DP数据线的上拉电阻和下拉电阻包果在芯片中。

48PIN-LQFP和6PIN-LQFP两种封装

单芯片USB Hub Controller及所有处理器.

内建1.8V调整器,5V工作电压. 

提供4个USB接口,支持USB2.0兼容1.1标准

支持数据传输, 支持高速480Mbps;全速12Mbps;低速1.5Mbps. *支持热插拔,使用简便.

最多连接255个外设备,符合标准USB2.0规范

 

4)创惟

创惟创惟创惟创惟GL850G简介:拥有低耗电、温度低及接脚数减少等产品特性。它支援4个下游连接埠,采用48 pin LQFP封装,可完全支援USB 2.0/1.1规格,因此无论是与主机端或是与其他USB设备介面的传输连接(高速/全速/低速设备传输)皆能完全相容。GL850G同时拥有过载保护功能,提供良好的EMI/ESD处理,亦提供self-power及bus-power自动侦测模式,使用者将无需作重新插拔的动作。

GL850A 要比GL850G 更稳定。

优势在于:成本低,电路简单,仅需要2IC 一片AMS1117GL850A即可。0.17+3.2

http://item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.8.mowGCv&id=7104526819

 

方案对比:(来自汤铭科技的产品宣传,有一定的真实性,可以借鉴)

 

usb3.jpg
网友意见:
usb4.jpg
其实,还有一种方案——

就是TI TUSB2046 

 

usb5.jpg
这是参考的原理图,所有芯片还是有点多。从而成本偏高了。

 

 

四、方案确定

尽管阿莫论坛里有人说GL850A发热比较大,但是由于其更简单的电路和成本,我更愿意试试GL850A

官方手册上没有给出参考的应用原理图,所以辛苦找了一下,还是找到了两份可以参考的电路图。

一份是无外接电源的, 一份是有外接电源的(见附件)。有外接电源的肯定好一些,因为可以带动那些比如大容量移动硬盘等大家伙。但是,独立供电略显麻烦,况且自己没有很多大家伙,所以做个无外接电源的就足够了,一般USB设备很少超过500mA的。 EERROM就不需要了。

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