USB 3.0 擴(kuò)展塢應(yīng)用

USB 3.0 擴(kuò)展塢可分為通用型和專用型。通用型擴(kuò)展塢和專用型擴(kuò)展塢之間的主要區(qū)別是擴(kuò)展塢的上行連接。通用擴(kuò)展塢一般支持標(biāo)準(zhǔn)的 USB 3.0 上行端口，而專用型擴(kuò)展塢能夠支持某些筆記本電腦的定制端口。

由于共享鏈路超高速端口沒有 USB 2.0 線路，因此當(dāng)擴(kuò)展塢連接到 USB 2.0 主機(jī)時，連接了該端口的嵌入式超高速設(shè)備將無法工作。為了避免無意地連接到 USB 2.0 主機(jī)，不建議在通用擴(kuò)展塢上使用共享鏈路。

原理圖

圖 8 顯示了如何將共享鏈路信號連接到 DS USB 2.0 設(shè)備和嵌入式超高速設(shè)備。

圖 8共享鏈路端口的 USB 數(shù)據(jù)線連接（來源：賽普拉斯）

圖 8 顯示有 8 個 USB 通信引腳

·4 個引腳（SSTX +，SSTX-，SSRX + 和 SSRX-）用于超高速通信和 1 個控制電源開關(guān)的 VBUS 引腳

·2 個引腳（D + 和 D-）用于 USB 2.0 通信和 1 個控制電源開關(guān)的 VBUS 引腳

HX3 控制器的 4 個超高速信號連接到嵌入式超高速設(shè)備的超高速引腳，而連接到嵌入式超高速設(shè)備的 USB 2.0 引腳保持?jǐn)嚅_。共享鏈路端口的 USB 2.0 端口連接與標(biāo)準(zhǔn)的 USB 2.0 端口相同。

Hx3 控制器中的共享鏈路端口配有以下相關(guān)引腳：

0.USB 2.0 標(biāo)準(zhǔn)端口引腳

·用于 USB 2.0 數(shù)據(jù)傳輸?shù)?D+ 和 D- 線

·負(fù)責(zé)控制 DSx_PWREN 信號（如圖 9 所示）

1. DSX_OVRCURR 用作 Hx3 控制器的過電流指示（圖 8 中未示出）

·嵌入式超高速引腳

·用于超高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)?SSRX +、SSRX-、SSTX+ 和 SSTX- 引腳。

·VBUS 負(fù)責(zé)控制 DSx_VBUSEN_SS 信號（如圖 9 所示）

如圖 8 所示，USB 2.0 數(shù)據(jù)線（D+ 和 D-）連接到可可插拔的 USB 2.0 端口連接器引腳，而超高速線路與嵌入式設(shè)備的超高速線路相連接。根據(jù) USB 規(guī)范，每個可移動的 DS 端口必須在 VBUS 引腳上具有 120μF 的最小電容，從而在最大負(fù)載條件下保持穩(wěn)定的電壓。這就是為什么 需要150uF 大容量電容器連接到 VBUS_DS2 線路，而嵌入式超高速端口的 VBUS 引腳不需要大容量電容。

USB 連接器屏蔽（SHD1 和 SHD2）應(yīng)通過RC 電路并聯(lián)接地，以降低電磁干擾，如圖 8 所。

圖 9共享鏈路中的 DS 端口 VBSU 控制（來源：賽普拉斯）

共享鏈路模式需要對可插拔 USB 2.0 設(shè)備和嵌入式超高速設(shè)備進(jìn)行單獨的 VBUS 控制。圖 9 顯示了如何實現(xiàn) VBUS 控制。

為了確保嵌入式超高速設(shè)備不會倒回 USB 2.0 速度操作，需要加設(shè)一個外部電源開關(guān)。該開關(guān)由 HX3 控制，能夠產(chǎn)生 DSx_VBUSEN_SL 輸出信號。該信號控制嵌入式設(shè)備的 VBUS。

DSx_PWREN 是 HX3 控制器生成的另一個輸出信號，能夠控制可插拔 USB 2.0 設(shè)備的 VBUS。例如，發(fā)生過流時，DSx_PWREN 可以關(guān)閉端口電源。DSx_OVRCURR 引腳（圖 9 中未示出）用于指示可移動端口的過流狀態(tài)。對于嵌入式超高速端口該引腳是不需要的，因為此引腳已永久連接在嵌入式超高速端口內(nèi)部。

CY4613 是基于 CYUSB3326 元件的賽普拉斯共享鏈路開發(fā)套件。點擊此處下載共享鏈路集線器的完整原理圖。

注意：如有需要，開發(fā)人員可以禁用鏈路共享，默認(rèn)配置已開啟鏈路共享，需要更改 EEPROM 配置參數(shù)，使用Blaster plus 配置實用程序?qū)σ炎餍薷牡呐渲眠M(jìn)行編程。賽普拉斯為設(shè)計師提供 Blaster plus配置實用程序 Windows GUI 工具，可通過個人電腦的 USB 接口將配置下載到 EEPROM。請參考KBA91657說明書以下載 HX3 控制器固件。關(guān)于 HX 3 控制器的更多功能，請參閱HX3 Blaster Plus 用戶指南。

共享鏈路可以減少元件數(shù)量并減小印制電路板面積，從而減低物料成本。例如，表 1 比較了共享鏈路擴(kuò)展塢設(shè)計和使用了 2 個集線器控制器的傳統(tǒng)擴(kuò)展塢的設(shè)計中使用的組件。與傳統(tǒng)擴(kuò)展塢設(shè)計相比，基于共享鏈路的擴(kuò)展塢設(shè)計可以節(jié)省 28 個組件。安裝組件所需的空間也相應(yīng)地減少了。

表 1 共享鏈路擴(kuò)展塢和傳統(tǒng)擴(kuò)展塢的比較（來源：賽普拉斯）

更多關(guān)于共享鏈路的信息，敬請瀏覽 HX3 硬件設(shè)計指南和原理圖清單 或觀看視頻 HX3 USB 3.0 集線器控制器 Controller 的共享鏈路介紹。共享鏈路開發(fā)套件平臺CY4613可用于評估六端口配置。