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(wù)轉(zhuǎn)換器），具有適用于Intel Thunderbolt和嵌入式USB應(yīng)用的高級(jí)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(yùn)行）下行設(shè)備。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*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(cè).pdf

Microchip USB2534D專(zhuān)門(mén)優(yōu)化用于高性能和最低BOM成本是關(guān)鍵設(shè)計(jì)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(cè)和下游電池充電。USB2534D集成電池充電器檢測(cè)電路采用USB-IF電池充電 (BC1.2) 檢測(cè)方法，適用于大多數(shù)Apple^?^ 設(shè)備。這些電路會(huì)檢測(cè)USB充電器的連接和類(lèi)型，并提供中斷輸出，以指示可通過(guò)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(yīng)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(píng)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(shè)備的設(shè)備控制集線器上的其他設(shè)備
• USB轉(zhuǎn)I2C?橋接端點(diǎn)支持
• 支持USB鏈路電源管理 (LPM)
• SUSPEND（“掛起”）引腳，用于向主機(jī)發(fā)出遠(yuǎn)程喚醒指示
• 供應(yīng)商特定消息 (VSM) 支持
• 可通過(guò)單個(gè)串行I2C EEPROM、OTP或SMBus從端口提供增強(qiáng)型OEM配置選項(xiàng)
• 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(shù)解析

一、產(chǎn)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(zhuān)為嵌入式USB應(yīng)用設(shè)計(jì)。該器件完全符合USB 2.0規(guī)范，支持低功耗運(yùn)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(diǎn)?：

• 支持兩種工作模式：
  • ? 1x4模式（主機(jī)交換） ?：1個(gè)上行端口+4個(gè)下行端口
  • ? 2x3模式（主機(jī)共享） ?：2個(gè)上行端口*+3個(gè)下行端口（*同一時(shí)間僅1個(gè)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(shè)備充電
• FlexConnect功能：允許下行端口1與上行端口交換
• USB轉(zhuǎn)I2C橋接端點(diǎn)支持
• USB鏈路電源管理（LPM）支持
• 廠商特定消息（VSM）支持

二、關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新

1. 多模式架構(gòu)設(shè)計(jì)

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(zhuān)為T(mén)hunderbolt應(yīng)用優(yōu)化，支持雙主機(jī)共享3個(gè)下行端口

這種靈活架構(gòu)使其成為T(mén)hunderbolt擴(kuò)展塢、LCD顯示器、多功能USB外設(shè)等應(yīng)用的理想選擇。

2. 先進(jìn)的電源管理

器件集成了多項(xiàng)電源管理創(chuàng)新：

• ?MultiTRAK?技術(shù)?：每端口獨(dú)立事務(wù)轉(zhuǎn)換器（TT），確保全速數(shù)據(jù)傳輸一致性
• 低功耗運(yùn)行模式
• 完整的電源管理，支持單獨(dú)或分組控制每個(gè)下行端口的電源
• 內(nèi)置自供電或總線供電內(nèi)部默認(rèn)設(shè)置
• 集成3.3V和1.2V電壓調(diào)節(jié)器

3. 信號(hào)完整性增強(qiáng)技術(shù)

• ?PortSwap?：可配置的差分對(duì)信號(hào)交換，優(yōu)化PCB布局
• ? PHYBoost? ?：可編程的USB收發(fā)器驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度，恢復(fù)信號(hào)完整性
• ? VariSense? ?：可編程的USB接收器靈敏度，適應(yīng)不同系統(tǒng)環(huán)境

三、典型應(yīng)用場(chǎng)景

USB2534D特別適合以下應(yīng)用領(lǐng)域：

1. ?Thunderbolt擴(kuò)展塢和顯示器?
2. ?LCD顯示器和電視?
3. ?多功能USB外設(shè)?
4. ?PC主板?
5. ?嵌入式系統(tǒng)?

在Thunderbolt應(yīng)用中，其2x3模式可實(shí)現(xiàn)雙主機(jī)共享3個(gè)下游端口的靈活配置，而FlexConnect功能則允許動(dòng)態(tài)切換上游端口，為系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供極大靈活性。

四、技術(shù)細(xì)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(cè)方法和Apple設(shè)備檢測(cè)
• ?下游端口?：每個(gè)端口可獨(dú)立配置支持以下充電模式：
  • DCP（專(zhuān)用充電端口）
  • CDP（充電下行端口）
  • SDP（標(biāo)準(zhǔn)下行端口）

充電檢測(cè)電路集成在芯片中，可識(shí)別多種充電器類(lèi)型，并通過(guò)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(guò)FLEX_IN引腳控制：

• ?在1x4模式下?：可實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)集線器或FlexConnect配置
• ?在2x3模式下?：專(zhuān)為雙主機(jī)共享設(shè)計(jì)

典型連接方式是將FLEX_IN引腳連接到系統(tǒng)控制GPIO，實(shí)現(xiàn)主機(jī)角色的動(dòng)態(tài)切換，特別適合需要主機(jī)/設(shè)備角色互換的應(yīng)用場(chǎng)景。

3. 配置選項(xiàng)

USB2534D提供多種配置途徑：

• 通過(guò)SMBus/I2C接口在線配置
• 通過(guò)OTP（一次性可編程）存儲(chǔ)器固化配置
• 通過(guò)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(shè)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(biāo)準(zhǔn)
• ?工作溫度?：
  • 商業(yè)級(jí)：0°C至+70°C
  • 工業(yè)級(jí)：-40°C至+85°C
• ?電源要求?：?jiǎn)?.3V供電（集成3.3V和1.2V穩(wěn)壓器）
• ?功耗?：
  • 運(yùn)行模式：典型65mA（1個(gè)HS設(shè)備）至155mA（4個(gè)HS設(shè)備）
  • 掛起模式：典型320μA

六、設(shè)計(jì)建議

1. ?PCB布局?：
   • 充分利用PortSwap功能優(yōu)化USB差分對(duì)布線
   • 確保電源去耦電容靠近器件放置
   • 接地焊盤(pán)必須通過(guò)過(guò)孔陣列連接到地平面
2. ?配置策略?：
   • 對(duì)固定配置建議使用OTP編程
   • 對(duì)需要?jiǎng)討B(tài)調(diào)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(dú)立啟用
3. ?信號(hào)完整性?：
   • 根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)環(huán)境調(diào)整PHYBoost和VariSense設(shè)置
   • 對(duì)長(zhǎng)距離或 captive cable應(yīng)用適當(dāng)提高接收靈敏度