USB 2.0 高速主机适配卡的设计(2)

图２为利用ＮＥＣ公司的ＵＳＢ２．０主控制器 ｕＰＤ７２０１００ 所设计的基本电路框图。可以看出，ＵＳＢ２．０主控制器是一个核心芯片，可提供３２－ｂｉｔｓ ３３ＭＨｚ ＰＣＩ 总线接口，用于与主机ＰＣＩ总线接口的连接。它还包含两个开放主控制器ＯＨＣＩ ＃１、ＯＨＣＩ ＃２和一个增强主控制器ＥＨＣＩ，支持５个用于连接外围设备的下游端口。ＯＨＣＩ ＃１主控制器用于处理１、３、５三个端口全速和低速信号的传输，ＯＨＣＩ ＃２主控制器用于处理２、４两个端口全速和低速信号的传输，ＥＨＣＩ主控制器用于处理１、２、３、４、５五个端口高速信号的传输。仲裁器（Ａｒｂｉｔｅｒ）用来选择ＯＨＣＩ ＃１、ＯＨＣＩ ＃２主控制器和ＥＨＣＩ主控制器。根集线器完成主控制器内集线器的功能，控制主控制器和５个端口之间的连接。物理层（ＰＨＹ）包含高速、全速和低速的收发器等。

５Ｖ／３．３Ｖ的降压调节器用于将ＰＣＩ总线提供的５Ｖ电源转换成主控制器需要的３．３Ｖ直流电源；系统时钟由３０ＭＨｚ晶振提供；电源控制开关提供短路和过流保护，而且每个下游端口都有各自的控制开关；串行ＥＥＰＲＯＭ用于存储子系统标识符、子系统厂商标识符等相关信息。

ＵＳＢ２．０高速主机适配卡，通过主控制器和根集线器，使得主机操作系统与下游５个端口的ＵＳＢ设备或集线器之间实现同步通信，可以处理ＵＳＢ１．０、ＵＳＢ１．１、ＵＳＢ２．０三种传输速率。它支持热插拔、总线供电，每个端口最大可有５００ｍＡ电流。连接ＵＳＢ２．０设备或集线器的ＵＳＢ电缆的最大长度为５ｍ，设备连接采用不超过７层的星形拓扑结构，可连接多达１２７个ＵＳＢ设备或集线器。

１．３ ＵＳＢ ２．０高速主机适配卡的设计要点

由于ＵＳＢ２．０高速的传输速率，如何提高ＵＳＢ２．０信号的传输质量，减小电磁干扰（ＥＭＩ）和静电放电（ＥＳＤ）成为设计的关键。本文从电路设计和ＰＣＢ 设计两个方面进行分析。 （科教作文网http://zw.nseAc.com）