2.7通用串行总线 USB Universal Serial Bus1 USB是什么2 USB接口特点3 USB接口定义3.1 USB2.0接口定义3.2 USB3.0接口定义3.2.1 USB3.0 Standard-A3.2.2 USB3.0 Standard-B3.2.3 USB3.0 Powered-B3.2.4 USB3.0 Micro-B3.2.5 USB3.0 Micro-AB/-A3.2.6 USB44 其他4.1关于OTG4.2 关于热插拔4.3 USB接口的标识识别4.4 USB传输结构4.5 Type-C接口5 Layout注意事项6 信号测试7 电路设计8 调试问题9 参考链接1 USB是什么USB是Universal Serial Bus通用串行总线的缩写是一个外部总线标准用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。是应用在PC领域的接口技术。由英特尔牵头与多家公司组成的机构USB Implementers ForumUSB-IF在1996年推出1.0版即USB1.0。USB 总线作为一种高速串行总线其极高的传输速度可以满足高速数据传输的应用环境要求且该总线还兼有供电简单可总线供电、安装配置便捷支持即插即用和热插拔、 扩展端口简易通过集线器最多可扩展127 个外设、传输方式多样化4 种传输模式以及兼容良好产品升级后向下兼容等优点。USB自推出以来已成功替代串口和并口成为21世纪大量计算机和智能设备的标准扩展接口和必备接口之一现已发展到USB 3.2版本。USB 具有传输速度快、使用方便、支持热插拔、连接灵活、独立供电等优点可以连接键盘、鼠标、大容量存储设备等多种外设该接口也被广泛用于智能手机中。计算机等智能设备与外界数据的交互主要以网络和USB接口为主。USB总线标准主要变更如下。USB-IF(USB标准化组织)居然又变更标准名! 即日起, 官方标准名不再包含 “USB3.0” 和 “USB3.1”. 只有USB3.2和USB2.0这两种名称后缀. 考虑到兼容性USB 3.0、USB 3.1、USB 3.2分别被叫做USB 3.2 Gen 1、USB 3.2 Gen 2、USB 3.2 Gen 2x2。(刚好是速率上的倍数关系)而还未正式问世的USB4则是在USB3.2 Gen2x2的基础上再将带宽翻一倍。可以达到40Gbps。物理接口只有 USB Type-C 一种向下兼容 USB 3.2 / USB 2.0 和 Thunderbolt 3.【转载】USB接口详细读解, USB3.2/USB4标准与Gen2和Gen1的区别2 USB接口特点USB设备具有以下优点1.可以热插拔。就是用户在使用外接设备时不需要关机再开机等动作而是在电脑工作时直接将USB插上使用。2.携带方便。USB设备大多以“小、轻、薄”见长对用户来说随身携带大量数据时很方便。当然USB硬盘是首要之选了。3.标准统一。以前大家常见的是IDE接口的硬盘串口的鼠标键盘并口的打印机扫描仪可是有了USB之后这些应用外设统统可以用同样的标准与个人电脑连接这时就有了USB硬盘、USB鼠标、USB打印机等等。4.可以连接多个设备。USB在个人电脑上往往具有多个接口可以同时连接几个设备如果接上一个有四个端口的USB HUB时就可以再连上四个USB设备以此类推尽可以连下去将你家的设备都同时连在一台个人电脑上而不会有任何问题(注最高可连接至127个设备)。USB2.0规范一个USB系统只能有一个USB主控制器用8位地址表示下面的USB设备 一共128个地址但是USB主控制器下面必须带一个Root Hub, hub也算一个设备换句话说 还剩下 127个地址给用户。为什么USB最多只能连接127个设备3 USB接口定义3.1 USB2.0接口定义USB2.0是一种常用的pc接口他只有4根线两根电源两根信号故信号是串行传输的usb接口也称为串行口.USB接口的输出电压和电流是 5V500mA实际上有误差最大不能超过/-0.2V 也就是4.8-5.2V 。(USB 3.0标准要求USB3.0接口供电能力为1A而USB 2.0为0.5A。)USB接口的4根线一般是下面这样分配的需要注意的是千万不要把正负极弄反了否则会烧掉usb设备或者电脑的南桥芯片.定义红色电源VCC标有VCC、Power、5V、5VSB字样白色数据线负DATA-、USBD-、PD-、USBDT-绿色数据线正DATA、USBD、PD、USBDT黑色地线GND: Ground一般的排列方式是红白绿黑3.2 USB3.0接口定义USB3.0的接口可以分为以下6种plug是插头receptacle是插座。左边的是插座右边的是可以接受的插头(也就是可以兼容多种插头)3.2.1 USB3.0 Standard-A3.0的接口定义从2.0的4pin扩展到了9pin(有些加ID信号就是10pin了)从定义上看首先是前4根也就是向下兼容的USB2.0部分。因为USB2.0传输的是半双工的差分信号所以传输数据需要至少3根线——D/D-/地线上行下行共用两根数据线再加上正极供电的红线一共4根。之后的5根才是USB3.0的高速数据传输线因为USB3.0传输的是全双工差分信号所以需要两对数据线和一根屏蔽地线。所以准确来说USB2.0一对差分D,D-USB3.0是三对差分TX-,TX,RX-,RX, D,D-, 兼容USB2.03.2.2 USB3.0 Standard-B3.2.3 USB3.0 Powered-B从定义上来看就比标准B多了10跟11号脚。3.2.4 USB3.0 Micro-BUSB3.0 Micro微型连接器系列包括两种插座和两种插头USB3.0Micro-B插座、USB3.0Micro-AB插座、USB3.0Micro-B插头和USB3.0Micro-A插头。之所以叫AB那当然是因为这种插座既可以兼容A插头也可以兼容B插头。如下是Micro-B插座跟Micro-AB插座的形状区别XXX02上用的就是Micro-B插座而TI EVM上用的则是Micro-AB插座。我的移动硬盘上用的也是Micro-B接口。XXX02是用的Micro-B接口定义上都写着MICB。3.2.5 USB3.0 Micro-AB/-Amicro-AB跟micro-A定义是一样的一般接口定义都是写MicA要注意这里的RX跟TX的管脚定义2011版本的3.0规范应该也还是有问题的我上次邮件的理解其实也是错误的USB 3.0规范的最新版本错误地更改了规范表5-6中的USB 3.0 RX和TX引脚。所以说下面这个表的定义是错误的(从《USB3_r1.0_06_06_2011》截图)下面这个才是正确的跟Micro-B一样6.7是TX9.10是RX。TI这里EVM板上用的插座是Micro-AB所以它的定义其实也是正确的。再看最新的3.1规范Universal Serial Bus 3.1 Specification《USB_3_1_r1.0》Revision 1.0 July 26, 20132013最新版了没理由再写错了吧Micro-B跟Micro-AB都是6.7为TX9.10为RX。另外最新的USB 3.2规范也出来了如下豆丁网链接可直接免费下载不过这上面没有关于引脚定义的说明USB 3.2 Revision 1.03.2.6 USB4新 Mac 上的「雷雳/USB4」接口到底是啥英特尔官方科普雷电4和USB4区别雷电4和USB4(40Gbps)有什么区别USB4接口分USB4 40与20俩版本 后者残血半速20Gbps通用串行总线USBThunderbolt™ 雷电技术-INTEL4 其他4.1关于OTG由于USB是主从模式设备与设备之间、主机与主机之间不能互连为了解决这个问题扩大USB的使用范围就出现了USB OTG(On the Go)。OTG的做法是同一个设备在不同的场合下可以在主机或从机之间切换。现在市面上有些设备比如MP4既能插上电脑当U盘使用也能接上U盘读取U盘。这就是OTG(On-The-Go),既可以做主设备也可以做从设备传说中的雌雄同体。OTG不仅支持控制器的主从切换在一定程度上也支持相同设备之间的数据交换。OTG-百度百科【科普贴】USB_ID介绍USB ID信号AM335x OTG VBUS电路设计的一些注意要点4.2 关于热插拔4.3 USB接口的标识识别下图中就是一些常见的USB接口上的标识。第一排接口右上方多了一个“”号的标识这个表示支持大电流输出1000mA。第二排SS是SuperSpeed的意思那就是USB3.0的接口了如果旁边还带有闪电标示那就代表支持关机充电和快速充电。。第三排接口右上方多了一个“10”的标识表示支持10Gbps也就是USB3.1若有标示“D”则支持DP可以连接外接显示器支持显示。第四排有标示“带箭头的闪电”表示支持Thunderbolt3。Thunderbolt3(雷电3)是啥“Thunderbolt”(雷电)接口是Intel发布的Light Peak技术Thunderbolt3的理论传输速度为40Gb/s且可以支持USB3.1、DisplayPort、PCI Express和Thunderbolt四种协议。DisplayPort可支持外接显示功能一般都标配PCI Express支持外接显卡扩展坞高端机选配。可以说雷电3是Type-C中的大boss了雷电口和Type-C有区别吗为什么雷电口长得和Type-c一模一样4.4 USB传输结构USB系统采用级联星型拓扑该拓扑由三个基本部分组成主机Host集线器Hub和功能设备。主机也称为根根结或根Hub它做在主板上或作为适配卡安装在计算机上主机包含有主控制器和根集线器Root Hub控制着USB总线上的数据和控制信息的流动每个USB系统只能有一个根集线器它连接在主控制器上一台计算机可能有多个根集线器。集线器是USB结构中的特定成分它提供叫做端口Port的点将设备连接到USB总线上同时检测连接在总线上的设备并为这些设备提供电源管理负责总线的故障检测和恢复。集线可为总线提供能源亦可为自身提供能源从外部得到电源。功能设备通过端口与总线连接。USB同时可做Hub使用。4.5 Type-C接口当地时间2022年10月4日欧洲议会以压倒性优势通过一项法案。法案规定从2024年底开始所有便携智能设备新机都必须使用USB Type-C的充电接口从2026年起USB Type-C还将成为笔记本电脑充电器的标准接口。 2022年10月苹果25日确认将遵守欧盟要求2024年起所有智能手机统一使用USB-C充电口。在供电能力方面由于专用的供电线路的设计Type-C能够实现五种不同的供电配置包括最传统的5V2A10W方案以及新加入的12V1.5A18W、12V3A36W、20V3A60W以及最大的20V5A100W这是在之前的老接口上难以实现的。Type-C口有4对TX/RX分线2对USBD/D-一对SBU2个CC另外还有4个VBUS和4个地线 。CC线主要用于Power Delivery 模块下简称PD的通讯CC线首先是用来判断设备插入的方向正插或反插如果是正插主机使用CC1来和设备通讯反插使用CC2可以看到CC使用的是单线协议。SBU线在DP功能开启时化身为DP协议中的AUX_P/AUX_N差分线它的极性是可以根据正反插方向修改的负责传输设备的DPCDEDID等关键信息。USB Type-C 百度百科5 Layout注意事项来自移远5G模组USB信号的Layout要求1.USB信号属于模拟信号但USB_VBUS(USB检测信号)为数字信号。2.USB 2.0 和USB 3.0 差分走线周围需要包地处理USB 2.0 的推荐差分阻抗为90 ΩUSB 3.1的推荐差分阻抗为85 Ω。3.USB 2.0 差分对USB_DM、USB_DP内部匹配的长度差应小于2.0 mm对于USB 3.1Tx与Rx 差分对内部匹配的长度差均应小于0.7 mm。4.USB 走线应远离晶体、晶振、磁性装置、PCIe 和RF 信号等敏感信号源建议将USB 差分线布局在PCB 内层且上下左右立体包地。USB_SS_TX/RX 走线务必远离2.4 GHz 的射频天线走线。5.器件选型时需特别注意ESD 保护元件的结电容对USB 数据线的影响。一般情况下USB 2.0 接口ESD 器件的寄生电容应小于2.0 pFUSB 3.1 接口ESD 器件的寄生电容应小于0.3 pF且器件尽量靠近USB 连接器放置。6.USB_SS_TX 差分对、USB_SS_RX 差分对和USB_DM、USB_DP 差分对之间保持隔离避免串扰。7.交流耦合电容可沿走线线路任意位置放置但最好尽量靠近发送端摆放以保持PCB 上主线路的良好的信号完整性。耦合电容还是靠近发送端放置比较好USB 3.1 AC 耦合电容C1~C4 的容值在Gen 2 应用中为220 nF在Gen 1 应用中为100 nF。6 信号测试USB 3.0接口的电平看NXP的1046跟2080规格书分别是1.0V跟0.8V。这部分的实测在SI内容再详细说明。7 电路设计7.1 USB2.0接口上共模电感的作用是必须的吗不是共模电感在此处是起EMI滤波的作用用于抑制高速信号线产生的电磁波向外辐射发射。主要是保证EMC测试能通过。比如你的usb走线很长的话,引入的共模躁声较多,加入共模电感对滤除共模噪声,确保信号质量有很大好处.还有一个问题是共模电感对EMC有好处的,当然如果省略共模电感后usb的眼图测试什么,EMC测试一切都没问题的话,完全可以拿掉.如果直接用两个0欧电阻替换会有什么负面影响没有多大负面影响,就跟直接用导线连接一样.一般2.0才会加共模电感,低速的基本不用加。7.2 USB3.0上的交流耦合电容选多大USB 3.1 AC 耦合电容的容值在Gen 2 应用中为220 nF在Gen 1 应用中为100 nF。另外耦合电容需靠TX端放置很多图纸上TX有电容RX没有其实不是图纸上因为放的是连接器RX端的电容在另一边设备(比如电脑)也是有的。7.3 TVS管作用为了防静电有时人手去碰接口手上有静电静电都是几千伏的可能会弄接口。7.4 走线阻抗要求USB3.0中共有三对差分线其中SSTX、SSRX为3.0特有的两对superspeed信号要求阻抗90±7%长度误差5mil这两对差分信号可以交换极性而且收发功能本身也可以交换并且不需要在固件上做任何修改。而 DM、DP差分对则是兼容2.0的High-speed信号这个不可以交换极性因为需要通过他们建立通信识别SSTX、SSRX的极性完成自动反转。同时DM、DP差分布线时要求长度误差50mil(1.27mm)。另外2.0差分信号线的差分电压值为400mV理想差分抗阻也是为90Ω。需确保USB2.0差分线下端地层完整地层被分隔会致使差分线阻抗断续增加噪声对差分线干扰走线要等长如果线长度相差太大可以用蛇形线增加或缩短线长。请问一个usb3.0可以拆开成一个2.0与一个纯3.0吗为什么USB3.0的TX需要接AC耦合电容USB2.0不需要原理是啥高速信号SATA、PCIE、USB3.0等差分线串接0.1uf电容问题usb数据线上的共模电感能否省略USB2.0差分线走线要求USB走线要求USB2.0,USB3.0中共模电感TVS管的作用是什么USB3.0只在SSTX信号放置AC耦合电容的疑惑与猜测USB2.0接口的EMC设计方案8 调试问题XX项目第一次调试的时候发现usb3.0接口一直不通用了一根Micro-B转USB-A的线(网上卖的比较多假货也多)当时这根线有问题导致一直没调通。可以试下USB-A转Micro-B转接头。这种接头当然也是可以插到Micro-AB的插座的。XXX项目第一版底板调试Hub的问题点用的Hub是Mircrochip的USB7002T-I/KDXVAOSOC目前可以通过两路USB总线访问到如下6个PID信息因为是2路Hub所以每个Hub各3个7040(Feature Controller)4002(USB2.0)7002(USB3.1)尝试硬件上断开其中一路Hub的USB2.0接口(R478 R479),则少了两个ID70404002只剩4个PID再断开USB3.0接口(C274C275),再少一个ID7002只剩其中一个Hub的3个PID再把2.0接口接回去则70404002这两个PID又回来了此时5个PID。7040其实是Hub Feature Controller的ID也是通过2.0端口访问的。一开始通过hub只能访问到4g模组的ID5G的无法访问到后来发现是因为USB_VBUS作为电源输入信号也是USB检测信号必须常供电而我们原理图这里是通过USB2.0接口供电的所以只有当烧录固件的时候是正常的给5V飞线供电之后5G模组就可以正常访问到了。再确认一下这里访问到5G模组到底是通过2.0还是3.0接口把这里的电阻R506R507拿掉试下还能不能正常访问到确认是通过2.0接口访问的。所以模组跟Hub之间的3.0接口应该还有问题。这下面ID为1d6b访问到的设备就是SOC内部的usb控制器总共6个另外的0424/0425访问到的就是Hub内部的设备总共6个2c7c访问到的就是4路4G/5G模块共4个。总共66416个。这就说明1.Hub不需要刷写CFG配置就可以用的。2.5G模组设备ID的访问也是通过USB2.0接口读取到的。3.如果5G模组的2.0接口同时接了Hub跟USB2.0烧录口此时PC接上USB2.0烧录口是无法识别到的。所以烧录固件的时候必须断开跟Hub的2.0接口电阻。那就意味着2.0接口要么用于烧录固件要么用于跟Hub通信读取设备ID。考虑加个switch吧。现在剩下的问题就是Hub跟模组的3.0接口一直没通而且hub的电路应该哪里还有问题导致每个板上表现出来的结果都不太一致。最后查找下来改了两个有问题的地方这里分压应该是2.7V49.9/(49.943)*52.7V, 所以3.3改为2.7V。这里的PF17就是配置为PRT_CTL1因为我这里是用的hub的port1的3.0接口跟模组通信所以这里要给PRT_CTL1一个拉高的使能。第二版把R734贴上之后USB3.0接口就调通了。9 参考链接USB 3.0百度百科6.1各种USB接口简介关于USB接口的一切都在这了USB入门USB协议基本知识USB协议简介USB组织USB 3.2和USB 4来袭USB新标准一览USB版本最新命名规范USB 3.0、USB 3.1统一被划入USB 3.2的序列USB接口的各种类型干货|你知道常用的USB接口种类吗USB3.0差分信号极性问题USB3.0接口定义浅析USB走线布局经验一次惨痛的教训不断升级的USB-C接口你对它的保护升级了吗?差分布线 USB3.0布线设计USB2.0硬件设计概要USB2.0 PCB布线
2.7通用串行总线 USB Universal Serial Bus
2.7通用串行总线 USB Universal Serial Bus1 USB是什么2 USB接口特点3 USB接口定义3.1 USB2.0接口定义3.2 USB3.0接口定义3.2.1 USB3.0 Standard-A3.2.2 USB3.0 Standard-B3.2.3 USB3.0 Powered-B3.2.4 USB3.0 Micro-B3.2.5 USB3.0 Micro-AB/-A3.2.6 USB44 其他4.1关于OTG4.2 关于热插拔4.3 USB接口的标识识别4.4 USB传输结构4.5 Type-C接口5 Layout注意事项6 信号测试7 电路设计8 调试问题9 参考链接1 USB是什么USB是Universal Serial Bus通用串行总线的缩写是一个外部总线标准用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。是应用在PC领域的接口技术。由英特尔牵头与多家公司组成的机构USB Implementers ForumUSB-IF在1996年推出1.0版即USB1.0。USB 总线作为一种高速串行总线其极高的传输速度可以满足高速数据传输的应用环境要求且该总线还兼有供电简单可总线供电、安装配置便捷支持即插即用和热插拔、 扩展端口简易通过集线器最多可扩展127 个外设、传输方式多样化4 种传输模式以及兼容良好产品升级后向下兼容等优点。USB自推出以来已成功替代串口和并口成为21世纪大量计算机和智能设备的标准扩展接口和必备接口之一现已发展到USB 3.2版本。USB 具有传输速度快、使用方便、支持热插拔、连接灵活、独立供电等优点可以连接键盘、鼠标、大容量存储设备等多种外设该接口也被广泛用于智能手机中。计算机等智能设备与外界数据的交互主要以网络和USB接口为主。USB总线标准主要变更如下。USB-IF(USB标准化组织)居然又变更标准名! 即日起, 官方标准名不再包含 “USB3.0” 和 “USB3.1”. 只有USB3.2和USB2.0这两种名称后缀. 考虑到兼容性USB 3.0、USB 3.1、USB 3.2分别被叫做USB 3.2 Gen 1、USB 3.2 Gen 2、USB 3.2 Gen 2x2。(刚好是速率上的倍数关系)而还未正式问世的USB4则是在USB3.2 Gen2x2的基础上再将带宽翻一倍。可以达到40Gbps。物理接口只有 USB Type-C 一种向下兼容 USB 3.2 / USB 2.0 和 Thunderbolt 3.【转载】USB接口详细读解, USB3.2/USB4标准与Gen2和Gen1的区别2 USB接口特点USB设备具有以下优点1.可以热插拔。就是用户在使用外接设备时不需要关机再开机等动作而是在电脑工作时直接将USB插上使用。2.携带方便。USB设备大多以“小、轻、薄”见长对用户来说随身携带大量数据时很方便。当然USB硬盘是首要之选了。3.标准统一。以前大家常见的是IDE接口的硬盘串口的鼠标键盘并口的打印机扫描仪可是有了USB之后这些应用外设统统可以用同样的标准与个人电脑连接这时就有了USB硬盘、USB鼠标、USB打印机等等。4.可以连接多个设备。USB在个人电脑上往往具有多个接口可以同时连接几个设备如果接上一个有四个端口的USB HUB时就可以再连上四个USB设备以此类推尽可以连下去将你家的设备都同时连在一台个人电脑上而不会有任何问题(注最高可连接至127个设备)。USB2.0规范一个USB系统只能有一个USB主控制器用8位地址表示下面的USB设备 一共128个地址但是USB主控制器下面必须带一个Root Hub, hub也算一个设备换句话说 还剩下 127个地址给用户。为什么USB最多只能连接127个设备3 USB接口定义3.1 USB2.0接口定义USB2.0是一种常用的pc接口他只有4根线两根电源两根信号故信号是串行传输的usb接口也称为串行口.USB接口的输出电压和电流是 5V500mA实际上有误差最大不能超过/-0.2V 也就是4.8-5.2V 。(USB 3.0标准要求USB3.0接口供电能力为1A而USB 2.0为0.5A。)USB接口的4根线一般是下面这样分配的需要注意的是千万不要把正负极弄反了否则会烧掉usb设备或者电脑的南桥芯片.定义红色电源VCC标有VCC、Power、5V、5VSB字样白色数据线负DATA-、USBD-、PD-、USBDT-绿色数据线正DATA、USBD、PD、USBDT黑色地线GND: Ground一般的排列方式是红白绿黑3.2 USB3.0接口定义USB3.0的接口可以分为以下6种plug是插头receptacle是插座。左边的是插座右边的是可以接受的插头(也就是可以兼容多种插头)3.2.1 USB3.0 Standard-A3.0的接口定义从2.0的4pin扩展到了9pin(有些加ID信号就是10pin了)从定义上看首先是前4根也就是向下兼容的USB2.0部分。因为USB2.0传输的是半双工的差分信号所以传输数据需要至少3根线——D/D-/地线上行下行共用两根数据线再加上正极供电的红线一共4根。之后的5根才是USB3.0的高速数据传输线因为USB3.0传输的是全双工差分信号所以需要两对数据线和一根屏蔽地线。所以准确来说USB2.0一对差分D,D-USB3.0是三对差分TX-,TX,RX-,RX, D,D-, 兼容USB2.03.2.2 USB3.0 Standard-B3.2.3 USB3.0 Powered-B从定义上来看就比标准B多了10跟11号脚。3.2.4 USB3.0 Micro-BUSB3.0 Micro微型连接器系列包括两种插座和两种插头USB3.0Micro-B插座、USB3.0Micro-AB插座、USB3.0Micro-B插头和USB3.0Micro-A插头。之所以叫AB那当然是因为这种插座既可以兼容A插头也可以兼容B插头。如下是Micro-B插座跟Micro-AB插座的形状区别XXX02上用的就是Micro-B插座而TI EVM上用的则是Micro-AB插座。我的移动硬盘上用的也是Micro-B接口。XXX02是用的Micro-B接口定义上都写着MICB。3.2.5 USB3.0 Micro-AB/-Amicro-AB跟micro-A定义是一样的一般接口定义都是写MicA要注意这里的RX跟TX的管脚定义2011版本的3.0规范应该也还是有问题的我上次邮件的理解其实也是错误的USB 3.0规范的最新版本错误地更改了规范表5-6中的USB 3.0 RX和TX引脚。所以说下面这个表的定义是错误的(从《USB3_r1.0_06_06_2011》截图)下面这个才是正确的跟Micro-B一样6.7是TX9.10是RX。TI这里EVM板上用的插座是Micro-AB所以它的定义其实也是正确的。再看最新的3.1规范Universal Serial Bus 3.1 Specification《USB_3_1_r1.0》Revision 1.0 July 26, 20132013最新版了没理由再写错了吧Micro-B跟Micro-AB都是6.7为TX9.10为RX。另外最新的USB 3.2规范也出来了如下豆丁网链接可直接免费下载不过这上面没有关于引脚定义的说明USB 3.2 Revision 1.03.2.6 USB4新 Mac 上的「雷雳/USB4」接口到底是啥英特尔官方科普雷电4和USB4区别雷电4和USB4(40Gbps)有什么区别USB4接口分USB4 40与20俩版本 后者残血半速20Gbps通用串行总线USBThunderbolt™ 雷电技术-INTEL4 其他4.1关于OTG由于USB是主从模式设备与设备之间、主机与主机之间不能互连为了解决这个问题扩大USB的使用范围就出现了USB OTG(On the Go)。OTG的做法是同一个设备在不同的场合下可以在主机或从机之间切换。现在市面上有些设备比如MP4既能插上电脑当U盘使用也能接上U盘读取U盘。这就是OTG(On-The-Go),既可以做主设备也可以做从设备传说中的雌雄同体。OTG不仅支持控制器的主从切换在一定程度上也支持相同设备之间的数据交换。OTG-百度百科【科普贴】USB_ID介绍USB ID信号AM335x OTG VBUS电路设计的一些注意要点4.2 关于热插拔4.3 USB接口的标识识别下图中就是一些常见的USB接口上的标识。第一排接口右上方多了一个“”号的标识这个表示支持大电流输出1000mA。第二排SS是SuperSpeed的意思那就是USB3.0的接口了如果旁边还带有闪电标示那就代表支持关机充电和快速充电。。第三排接口右上方多了一个“10”的标识表示支持10Gbps也就是USB3.1若有标示“D”则支持DP可以连接外接显示器支持显示。第四排有标示“带箭头的闪电”表示支持Thunderbolt3。Thunderbolt3(雷电3)是啥“Thunderbolt”(雷电)接口是Intel发布的Light Peak技术Thunderbolt3的理论传输速度为40Gb/s且可以支持USB3.1、DisplayPort、PCI Express和Thunderbolt四种协议。DisplayPort可支持外接显示功能一般都标配PCI Express支持外接显卡扩展坞高端机选配。可以说雷电3是Type-C中的大boss了雷电口和Type-C有区别吗为什么雷电口长得和Type-c一模一样4.4 USB传输结构USB系统采用级联星型拓扑该拓扑由三个基本部分组成主机Host集线器Hub和功能设备。主机也称为根根结或根Hub它做在主板上或作为适配卡安装在计算机上主机包含有主控制器和根集线器Root Hub控制着USB总线上的数据和控制信息的流动每个USB系统只能有一个根集线器它连接在主控制器上一台计算机可能有多个根集线器。集线器是USB结构中的特定成分它提供叫做端口Port的点将设备连接到USB总线上同时检测连接在总线上的设备并为这些设备提供电源管理负责总线的故障检测和恢复。集线可为总线提供能源亦可为自身提供能源从外部得到电源。功能设备通过端口与总线连接。USB同时可做Hub使用。4.5 Type-C接口当地时间2022年10月4日欧洲议会以压倒性优势通过一项法案。法案规定从2024年底开始所有便携智能设备新机都必须使用USB Type-C的充电接口从2026年起USB Type-C还将成为笔记本电脑充电器的标准接口。 2022年10月苹果25日确认将遵守欧盟要求2024年起所有智能手机统一使用USB-C充电口。在供电能力方面由于专用的供电线路的设计Type-C能够实现五种不同的供电配置包括最传统的5V2A10W方案以及新加入的12V1.5A18W、12V3A36W、20V3A60W以及最大的20V5A100W这是在之前的老接口上难以实现的。Type-C口有4对TX/RX分线2对USBD/D-一对SBU2个CC另外还有4个VBUS和4个地线 。CC线主要用于Power Delivery 模块下简称PD的通讯CC线首先是用来判断设备插入的方向正插或反插如果是正插主机使用CC1来和设备通讯反插使用CC2可以看到CC使用的是单线协议。SBU线在DP功能开启时化身为DP协议中的AUX_P/AUX_N差分线它的极性是可以根据正反插方向修改的负责传输设备的DPCDEDID等关键信息。USB Type-C 百度百科5 Layout注意事项来自移远5G模组USB信号的Layout要求1.USB信号属于模拟信号但USB_VBUS(USB检测信号)为数字信号。2.USB 2.0 和USB 3.0 差分走线周围需要包地处理USB 2.0 的推荐差分阻抗为90 ΩUSB 3.1的推荐差分阻抗为85 Ω。3.USB 2.0 差分对USB_DM、USB_DP内部匹配的长度差应小于2.0 mm对于USB 3.1Tx与Rx 差分对内部匹配的长度差均应小于0.7 mm。4.USB 走线应远离晶体、晶振、磁性装置、PCIe 和RF 信号等敏感信号源建议将USB 差分线布局在PCB 内层且上下左右立体包地。USB_SS_TX/RX 走线务必远离2.4 GHz 的射频天线走线。5.器件选型时需特别注意ESD 保护元件的结电容对USB 数据线的影响。一般情况下USB 2.0 接口ESD 器件的寄生电容应小于2.0 pFUSB 3.1 接口ESD 器件的寄生电容应小于0.3 pF且器件尽量靠近USB 连接器放置。6.USB_SS_TX 差分对、USB_SS_RX 差分对和USB_DM、USB_DP 差分对之间保持隔离避免串扰。7.交流耦合电容可沿走线线路任意位置放置但最好尽量靠近发送端摆放以保持PCB 上主线路的良好的信号完整性。耦合电容还是靠近发送端放置比较好USB 3.1 AC 耦合电容C1~C4 的容值在Gen 2 应用中为220 nF在Gen 1 应用中为100 nF。6 信号测试USB 3.0接口的电平看NXP的1046跟2080规格书分别是1.0V跟0.8V。这部分的实测在SI内容再详细说明。7 电路设计7.1 USB2.0接口上共模电感的作用是必须的吗不是共模电感在此处是起EMI滤波的作用用于抑制高速信号线产生的电磁波向外辐射发射。主要是保证EMC测试能通过。比如你的usb走线很长的话,引入的共模躁声较多,加入共模电感对滤除共模噪声,确保信号质量有很大好处.还有一个问题是共模电感对EMC有好处的,当然如果省略共模电感后usb的眼图测试什么,EMC测试一切都没问题的话,完全可以拿掉.如果直接用两个0欧电阻替换会有什么负面影响没有多大负面影响,就跟直接用导线连接一样.一般2.0才会加共模电感,低速的基本不用加。7.2 USB3.0上的交流耦合电容选多大USB 3.1 AC 耦合电容的容值在Gen 2 应用中为220 nF在Gen 1 应用中为100 nF。另外耦合电容需靠TX端放置很多图纸上TX有电容RX没有其实不是图纸上因为放的是连接器RX端的电容在另一边设备(比如电脑)也是有的。7.3 TVS管作用为了防静电有时人手去碰接口手上有静电静电都是几千伏的可能会弄接口。7.4 走线阻抗要求USB3.0中共有三对差分线其中SSTX、SSRX为3.0特有的两对superspeed信号要求阻抗90±7%长度误差5mil这两对差分信号可以交换极性而且收发功能本身也可以交换并且不需要在固件上做任何修改。而 DM、DP差分对则是兼容2.0的High-speed信号这个不可以交换极性因为需要通过他们建立通信识别SSTX、SSRX的极性完成自动反转。同时DM、DP差分布线时要求长度误差50mil(1.27mm)。另外2.0差分信号线的差分电压值为400mV理想差分抗阻也是为90Ω。需确保USB2.0差分线下端地层完整地层被分隔会致使差分线阻抗断续增加噪声对差分线干扰走线要等长如果线长度相差太大可以用蛇形线增加或缩短线长。请问一个usb3.0可以拆开成一个2.0与一个纯3.0吗为什么USB3.0的TX需要接AC耦合电容USB2.0不需要原理是啥高速信号SATA、PCIE、USB3.0等差分线串接0.1uf电容问题usb数据线上的共模电感能否省略USB2.0差分线走线要求USB走线要求USB2.0,USB3.0中共模电感TVS管的作用是什么USB3.0只在SSTX信号放置AC耦合电容的疑惑与猜测USB2.0接口的EMC设计方案8 调试问题XX项目第一次调试的时候发现usb3.0接口一直不通用了一根Micro-B转USB-A的线(网上卖的比较多假货也多)当时这根线有问题导致一直没调通。可以试下USB-A转Micro-B转接头。这种接头当然也是可以插到Micro-AB的插座的。XXX项目第一版底板调试Hub的问题点用的Hub是Mircrochip的USB7002T-I/KDXVAOSOC目前可以通过两路USB总线访问到如下6个PID信息因为是2路Hub所以每个Hub各3个7040(Feature Controller)4002(USB2.0)7002(USB3.1)尝试硬件上断开其中一路Hub的USB2.0接口(R478 R479),则少了两个ID70404002只剩4个PID再断开USB3.0接口(C274C275),再少一个ID7002只剩其中一个Hub的3个PID再把2.0接口接回去则70404002这两个PID又回来了此时5个PID。7040其实是Hub Feature Controller的ID也是通过2.0端口访问的。一开始通过hub只能访问到4g模组的ID5G的无法访问到后来发现是因为USB_VBUS作为电源输入信号也是USB检测信号必须常供电而我们原理图这里是通过USB2.0接口供电的所以只有当烧录固件的时候是正常的给5V飞线供电之后5G模组就可以正常访问到了。再确认一下这里访问到5G模组到底是通过2.0还是3.0接口把这里的电阻R506R507拿掉试下还能不能正常访问到确认是通过2.0接口访问的。所以模组跟Hub之间的3.0接口应该还有问题。这下面ID为1d6b访问到的设备就是SOC内部的usb控制器总共6个另外的0424/0425访问到的就是Hub内部的设备总共6个2c7c访问到的就是4路4G/5G模块共4个。总共66416个。这就说明1.Hub不需要刷写CFG配置就可以用的。2.5G模组设备ID的访问也是通过USB2.0接口读取到的。3.如果5G模组的2.0接口同时接了Hub跟USB2.0烧录口此时PC接上USB2.0烧录口是无法识别到的。所以烧录固件的时候必须断开跟Hub的2.0接口电阻。那就意味着2.0接口要么用于烧录固件要么用于跟Hub通信读取设备ID。考虑加个switch吧。现在剩下的问题就是Hub跟模组的3.0接口一直没通而且hub的电路应该哪里还有问题导致每个板上表现出来的结果都不太一致。最后查找下来改了两个有问题的地方这里分压应该是2.7V49.9/(49.943)*52.7V, 所以3.3改为2.7V。这里的PF17就是配置为PRT_CTL1因为我这里是用的hub的port1的3.0接口跟模组通信所以这里要给PRT_CTL1一个拉高的使能。第二版把R734贴上之后USB3.0接口就调通了。9 参考链接USB 3.0百度百科6.1各种USB接口简介关于USB接口的一切都在这了USB入门USB协议基本知识USB协议简介USB组织USB 3.2和USB 4来袭USB新标准一览USB版本最新命名规范USB 3.0、USB 3.1统一被划入USB 3.2的序列USB接口的各种类型干货|你知道常用的USB接口种类吗USB3.0差分信号极性问题USB3.0接口定义浅析USB走线布局经验一次惨痛的教训不断升级的USB-C接口你对它的保护升级了吗?差分布线 USB3.0布线设计USB2.0硬件设计概要USB2.0 PCB布线
