Microchip Technology USB2534D USB 2.0高速4端口集線器控制器是OEM可配置MTT（多事務轉換器），具有適用于Intel Thunderbolt和嵌入式USB應用的高級特性。USB2534D完全符合USB 2.0規(guī)范和USB 2.0鏈路電源管理附錄，將作為全速集線器或全速/高速集線器連接到上游端口。4端口集線器在所有啟用的下行端口上支持全速、低速和高速（如果作為高速集線器運行）下行設備。

數(shù)據(jù)手冊：*附件：Microchip Technology USB2534D USB 2.0高速4端口集線器控制器數(shù)據(jù)手冊.pdf

Microchip USB2534D專門優(yōu)化用于高性能和最低BOM成本是關鍵設計條件的嵌入式系統(tǒng)。此外，USB端口上所需的所有電阻器，包括D+和D-引腳上的所有串聯(lián)終端和上拉/下拉電阻器均集成到集線器中。

USB2534D有助于上游電池充電器檢測和下游電池充電。USB2534D集成電池充電器檢測電路采用USB-IF電池充電 (BC1.2) 檢測方法，適用于大多數(shù)Apple^?^ 設備。這些電路會檢測USB充電器的連接和類型，并提供中斷輸出，以指示可通過串行接口從器件的狀態(tài)寄存器讀取充電器信息。

特性

4端口 USB 2.0集線器控制器，用于Intel Thunderbolt應用
USB-IF電池充電器版本1.2支持上行和下行端口(DCP、CDP、SDP)
為蘋果器件提供電池充電支持
FlexConnect：下行端口1能夠與上行端口互換，允許可作為主設備的設備控制集線器上的其他設備
USB轉I2C?橋接端點支持
支持USB鏈路電源管理 (LPM)
SUSPEND（“掛起”）引腳，用于向主機發(fā)出遠程喚醒指示
供應商特定消息 (VSM) 支持
可通過單個串行I2C EEPROM、OTP或SMBus從端口提供增強型OEM配置選項
36引腳 (6mm x 6mm) SQFN封裝，符合RoHS指令

框圖

USB2534D USB 2.0高速4端口集線器控制器技術解析

一、產品概述

Microchip Technology的USB2534D是一款高性能USB 2.0 Hi-Speed 4端口集線器控制器，專為嵌入式USB應用設計。該器件完全符合USB 2.0規(guī)范，支持低功耗運行和OEM可配置特性，特別適用于需要高性能和最小BOM成本的嵌入式系統(tǒng)。

?主要特性亮點?：

支持兩種工作模式：
- ? 1x4模式（主機交換） ?：1個上行端口+4個下行端口
- ? 2x3模式（主機共享） ?：2個上行端口*+3個下行端口（*同一時間僅1個上行端口激活）
支持USB-IF電池充電規(guī)范1.2版本（DCP/CDP/SDP）
支持Apple設備充電
FlexConnect功能：允許下行端口1與上行端口交換
USB轉I2C橋接端點支持
USB鏈路電源管理（LPM）支持
廠商特定消息（VSM）支持

二、關鍵技術創(chuàng)新

1. 多模式架構設計

USB2534D提供兩種創(chuàng)新的工作模式配置：

?1x4模式?：傳統(tǒng)5端口集線器配置（1上4下），支持FlexConnect功能
?2x3模式?：專為Thunderbolt應用優(yōu)化，支持雙主機共享3個下行端口

這種靈活架構使其成為Thunderbolt擴展塢、LCD顯示器、多功能USB外設等應用的理想選擇。

2. 先進的電源管理

器件集成了多項電源管理創(chuàng)新：

?MultiTRAK?技術?：每端口獨立事務轉換器（TT），確保全速數(shù)據(jù)傳輸一致性
低功耗運行模式
完整的電源管理，支持單獨或分組控制每個下行端口的電源
內置自供電或總線供電內部默認設置
集成3.3V和1.2V電壓調節(jié)器

3. 信號完整性增強技術

?PortSwap?：可配置的差分對信號交換，優(yōu)化PCB布局
? PHYBoost? ?：可編程的USB收發(fā)器驅動強度，恢復信號完整性
? VariSense? ?：可編程的USB接收器靈敏度，適應不同系統(tǒng)環(huán)境

三、典型應用場景

USB2534D特別適合以下應用領域：

?Thunderbolt擴展塢和顯示器?
?LCD顯示器和電視?
?多功能USB外設?
?PC主板?
?嵌入式系統(tǒng)?

在Thunderbolt應用中，其2x3模式可實現(xiàn)雙主機共享3個下游端口的靈活配置，而FlexConnect功能則允許動態(tài)切換上游端口，為系統(tǒng)設計提供極大靈活性。

四、技術細節(jié)解析

1. 電池充電支持

USB2534D提供全面的電池充電解決方案：

?上游端口?：支持BC1.2檢測方法和Apple設備檢測
?下游端口?：每個端口可獨立配置支持以下充電模式：
- DCP（專用充電端口）
- CDP（充電下行端口）
- SDP（標準下行端口）

充電檢測電路集成在芯片中，可識別多種充電器類型，并通過中斷輸出通知系統(tǒng)。

2. FlexConnect功能詳解

這一創(chuàng)新功能允許物理端口1與上游端口交換角色，通過FLEX_IN引腳控制：

?在1x4模式下?：可實現(xiàn)傳統(tǒng)集線器或FlexConnect配置
?在2x3模式下?：專為雙主機共享設計

典型連接方式是將FLEX_IN引腳連接到系統(tǒng)控制GPIO，實現(xiàn)主機角色的動態(tài)切換，特別適合需要主機/設備角色互換的應用場景。

3. 配置選項

USB2534D提供多種配置途徑：

通過SMBus/I2C接口在線配置
通過OTP（一次性可編程）存儲器固化配置
通過USB接口使用VSM（廠商特定消息）配置

Microchip提供MPLAB Connect編程工具，可方便地完成所有配置工作，包括：

USB描述符編程
電池充電參數(shù)設置
端口電氣特性配置
OTP編程

五、封裝與電氣特性

?封裝?：36引腳SQFN（6x6mm），符合RoHS標準
?工作溫度?：
- 商業(yè)級：0°C至+70°C
- 工業(yè)級：-40°C至+85°C
?電源要求?：單3.3V供電（集成3.3V和1.2V穩(wěn)壓器）
?功耗?：
- 運行模式：典型65mA（1個HS設備）至155mA（4個HS設備）
- 掛起模式：典型320μA

六、設計建議

?PCB布局?：
- 充分利用PortSwap功能優(yōu)化USB差分對布線
- 確保電源去耦電容靠近器件放置
- 接地焊盤必須通過過孔陣列連接到地平面
?配置策略?：
- 對固定配置建議使用OTP編程
- 對需要動態(tài)調整的參數(shù)使用SMBus接口
- 電池充電功能可根據(jù)端口需求獨立啟用
?信號完整性?：
- 根據(jù)實際系統(tǒng)環(huán)境調整PHYBoost和VariSense設置
- 對長距離或 captive cable應用適當提高接收靈敏度