USB2514B-I/M2 Технические характеристики и спецификации

USB2514B-I/M2

Если вы создаете систему USB-концентратора, стоит обратить внимание на USB2514B-I/M2 от Microchip. Это мощный, но маломощный 4-портовый USB 2.0 Hi-Speed контроллер, идеально подходящий для встраиваемых систем, потребительской электроники или промышленных проектов.

Одна из крутых особенностей этого чипа заключается в том, что он использует несколько трансляторов транзакций (MTT), что означает, что ваши подключенные устройства не будут замедлять друг друга. Он также предлагает гибкое сопоставление портов (PortMap) и технологию PHYBoost для регулировки силы сигнала, обеспечивая стабильные соединения.

Вы можете использовать его при напряжении 3,0–3,6 В, и он выдержит суровые промышленные условия (от -40 °C до +85 °C). Кроме того, он компактен (36-контактный SQFN, 6x6 мм) и поддерживает USB Battery Charging spec 1.1, поэтому ваши устройства могут заряжаться прямо через концентратор.

распиновка usb2514b-i/m2

Вот распиновка для USB2514B-I/M2 чип в кратком табличном формате:

Использование PIN-кода и важные примечания:

Сначала запитайте его от стабильного источника питания 3,3 В и поместите небольшие конденсаторы (около 0,1 мкФ) около контактов питания. Убедитесь, что открытая площадка под ней надежно подключена к заземлению вашей печатной платы, чтобы уменьшить шум и нагрев.

Для получения чистых сигналов следите за тем, чтобы ваши дифференциальные линии USB (USBDP, USBDM) были согласованы по сопротивлению.

Для защиты от перегрузки по току используйте контакты OCS_Nx (они активируются при низком уровне сигнала), подключенные к выключателям питания со встроенным датчиком — это обеспечит безопасность вашей установки.

Используйте выводы PRTPWRx для управления питанием по нисходящей линии, подключая их к драйверам MOSFET или силовым переключателям.

Настройте конфигурацию с помощью выводов CFG_SEL0 и CFG_SEL1 в зависимости от ваших потребностей — EEPROM или SMBus.

Наконец, подключите XTALIN и XTALOUT к кварцевому генератору 24 МГц для точной синхронизации и соответствия USB.

эквивалент usb2514b-i/m2

Если вы думаете о замене контроллера USB2514B-I/M2, имейте в виду, что FE1.1 и FE18.1 имеют немного большие 48-контактные корпуса QFN, а TUSB8042A еще больше — 64 контакта, что означает, что вам придется немного перепроектировать печатную плату. С точки зрения производительности TUSB8042A может быть хорошим вариантом, если вы планируете более высокие скорости USB 3.2 Gen1 (5 Гбит/с), но FE1.1 и FE18.1 близко соответствуют вашей текущей настройке USB 2.0. Кроме того, FE1.1 и FE18.1 упрощают вашу конструкцию питания с помощью встроенных регуляторов 5 В, но не предлагают гибкой конфигурации EEPROM или SMBus, которую вы получаете с USB2514B. Наконец, всегда проверяйте, соответствует ли новый чип вашим требованиям к рабочей температуре, особенно для промышленных или автомобильных приложений.

схема концентратора usb2514b-i/m2 и эталонный проект микросхемы концентратора usb2514b-i/m2

При настройке схемы USB-концентратора следует помнить следующее:

Для USB-подключений ваш восходящий порт (подключенный к хосту) использует контакты 1 и 30 для линий USBDP и USBDM. У вас также есть четыре нисходящих порта (DN1–DN4) для подключения устройств или разъемов расширения.

Обязательно подайте стабильное питание 3,3 В на контакты VDD33 и VDDA33. Я бы посоветовал разместить рядом несколько развязывающих конденсаторов, чтобы напряжение оставалось чистым и стабильным.

Если вам необходимо сохранить конфигурации концентратора или дескрипторы устройств, подключите контакты 28 и 29 к внешнему EEPROM, например 24LC02B.

Не забудьте о кварцевом генераторе — подключите контакты 32 и 33 к внешнему кварцевому резонатору, чтобы обеспечить точную синхронизацию USB.

Для управления портами используйте вывод DIS для выборочного отключения портов и выводы PRTPWR для эффективного управления распределением питания.

Наконец, подключите вывод OCS к вашей схеме защиты от перегрузки по току. Это защитит как чип, так и подключенные устройства от повреждения, если что-то пойдет не так.

usb2514b-i/m2 встроенная usb-проводка

Если вы думаете о разработке собственного встроенного USB-концентратора, вот простой пример, которому вы можете следовать, используя чип USB2514B-I/M2 от Microchip. С левой стороны вашей схемы вы подключаете его напрямую к вашему USB-хосту — отсюда он получает свое основное питание (V) и сигналы данных USB (D+ и D-). Затем чип разделяет это единое соединение на несколько портов USB (DN1 по DN4) справа, предоставляя вам множество возможностей расширения. Чтобы все было безопасно и надежно, не забудьте разместить компоненты защиты от электростатического разряда на каждой нисходящей линии данных — это не даст статическому электричеству испортить все. Кроме того, важно добавить несколько развязывающих конденсаторов, например 0,1 мкФ и 10 мкФ, рядом с вашим чипом, чтобы стабилизировать источник питания. Разобравшись с этими деталями, вы получите стабильный, надежный USB-концентратор, готовый к работе.

usb2514b-i/m2 контроллер usb 2.0 ic

Если вы работаете над такими проектами, как встроенные системы, док-станции, промышленная автоматизация, автомобильные информационно-развлекательные системы или даже медицинские устройства, контроллер USB2514B-I/M2 может быть именно тем, что вам нужно. По сути, он позволяет вам взять один порт USB и превратить его в четыре, обеспечивая стабильные высокоскоростные соединения. Он также помогает эффективно управлять питанием, что особенно полезно, если вы имеете дело с жесткими условиями промышленного уровня. Таким образом, ваши устройства могут быстро и надежно взаимодействовать, не сталкиваясь с проблемами подключения или питания.

usb2514b-i/m2 многопортовая usb-схема

При настройке USB-концентратора сначала подключите чип концентратора к хост-устройству (например, к компьютеру) через контакты 30 и 31 для сигналов данных USB (D+ и D-). Контакт 28 (VBUS_DET) проверяет, подает ли ваш хост питание. Затем чип разделяет ваше единственное хост-подключение на четыре нисходящих порта USB, каждый со своей собственной линией питания 5 В и встроенной защитой от перегрузки по току для безопасности. Используйте стабильный внешний кварцевый генератор 24 МГц, чтобы все работало гладко, и питайте чип чистым источником питания 3,3 В вместе с фильтрующими конденсаторами. Вы также можете легко настроить чип с помощью выделенных контактов и контролировать состояние с помощью светодиодов.

пример конфигурации usb2514b-i/m2 i2c

Если вы настраиваете чип USB2514B-I/M2 и хотите, чтобы он автоматически настраивался, вот удобный способ: просто используйте внешнюю EEPROM, например, распространенную 24LC02. По сути, вы подключаете выводы I²C чипа — SCL (вывод 26) и SDA (вывод 27) — к соответствующим выводам на вашем EEPROM. Внутри EEPROM вы будете хранить важную информацию о настройке, такую как идентификатор поставщика, идентификатор продукта, конфигурации портов и параметры управления питанием. Затем, каждый раз, когда ваш USB2514B включается, он автоматически считывает эти данные и настраивается именно так, как вам нужно — дополнительный микроконтроллер не нужен. Это делает ваш проект более понятным и экономит ваше время.