usb接口電路圖（一）

USB接口電路的原理圖中，R3是上拉電阻器，它可使USB口的D+端上拉到DS2490S的VB端，表示USB主機(jī)系統(tǒng)是高速設(shè)備，同時(shí)這個(gè)上拉電阻器告訴主機(jī)有USB設(shè)備插入。該上拉電阻器的設(shè)置對(duì)適配器的影響很大，它的負(fù)載值和1-Wire網(wǎng)絡(luò)的總長(zhǎng)決定1-Wire總線電壓上升到5 V的速度。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)測(cè)試選擇R3的阻值為27 Ω±lO%。R1、R2為USB數(shù)據(jù)線保護(hù)電阻器。L、L2具有禁止高頻干擾并且減弱EMI輻射的功能。LF33CV為3.3 V電壓穩(wěn)壓器，與周圍元件C1、C2組成強(qiáng)上拉部分，給EEPROM或溫度傳感器等器件提供額外的電源。

usb接口電路圖（二）

采用PDIUSBD12芯片，這是一種價(jià)格便宜、功能完善的并行接口芯片，它支持多路復(fù)用、非多路復(fù)用和 DMA并行傳輸。PDIUSBD12接口芯片遵從協(xié)議USB1.1，適合于不同用途的傳輸類型。PDIUSBD12需要外接微控制器（MCU）來進(jìn)行協(xié)議處理和數(shù)據(jù)交換，它對(duì)MCU沒有特殊要求，而且接口方便靈活，因此設(shè)計(jì)師可以選用自己熟悉的MCU對(duì)芯片進(jìn)行控制，也可利用Philips公司的固件 （firmware）結(jié)構(gòu)來縮短開發(fā)時(shí)間、降低風(fēng)險(xiǎn)、減小投資。

性能特點(diǎn)

PDIUSBD12除了具有USB設(shè)備的一般特性外，還具有如下特點(diǎn)：

（1）是一種高性能的USB接口芯片，其內(nèi)部集成有 SIE（Serial Interface Engine）、320字節(jié)的FIFO、收發(fā)器和電壓調(diào)節(jié)器。

（2）適用于大部分設(shè)備類規(guī)范?？膳c任何外部微控制器/微處理器實(shí)現(xiàn)高速并行接口，其速度可高達(dá)2Mbit/s。

（3）可進(jìn)行完全獨(dú)立的DMA操作。

（4）主端點(diǎn)配置有雙緩沖，因而可提高數(shù)據(jù)的吞吐量、減小數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間，輕松實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸。

（5）當(dāng)采用同步傳輸方式時(shí)，數(shù)據(jù)的傳輸速度為1Mbit/s;而采用批量傳輸方式的速度為1Mbyte/s。在使用上述方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，可方便地使用多種中斷方式。

（6）帶有可編程的時(shí)鐘輸出，與USB總線的連接可通過軟件來控制（Soft Connect TM）。

（7）有兩種工作電壓可供選擇：分別為3.3±0.3V和3.6～5.5V。

（8）輸出和數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)可通過USB連接指示燈來監(jiān)控。

usb接口電路圖（三）

圖中用1歐的電阻F1起到保險(xiǎn)絲的作用，用一個(gè)二極管D1完成整流作用。接通電源后，C1會(huì)有300V左右的直流電壓，通過R2給Q1的基極提供電流，Q1的發(fā)射極有R1電流檢測(cè)電阻R1，Q1基極得電后，會(huì)經(jīng)過T1的（3、4）產(chǎn)生集電極電流，并同時(shí)在T1的（5、6）（1、2）上產(chǎn)生感應(yīng)電壓，這兩個(gè)次級(jí)絕緣的圈數(shù)相同的線圈，其中T1（1、2）輸出由D7整流、C5濾波后通過USB座給負(fù)載供電；其中T1（5、6）經(jīng)D6整流、C2濾波后通過IC1（實(shí)為4.3V穩(wěn)壓管）、Q2組成取樣比較電路，檢測(cè)輸出電壓高低；其中T1（5、6）、C3、R4還組成Q1三極管的正反饋電路，讓Q1工作在高頻振蕩，不停的給T1（3、4）開關(guān)供電。當(dāng)負(fù)載變輕或者電源電壓變高等任何原因?qū)е螺敵鲭妷荷邥r(shí)，T1（5、6）、IC1取樣比較導(dǎo)致Q2導(dǎo)通，Q1基極電流減小，集電極電流減小，負(fù)載能力變小，從而導(dǎo)致輸出電壓降低；當(dāng)輸出電壓降低后，Q2取樣后又會(huì)截止，Q1的負(fù)載能力變強(qiáng)，輸出電壓又會(huì)升高；這樣起到自動(dòng)穩(wěn)壓作用。

本電路雖然元件少，但是還設(shè)計(jì)有過流過載短路保護(hù)功能。當(dāng)負(fù)載過載或者短路時(shí)，Q1的集電極電流大增，而Q1的發(fā)射極電阻R1會(huì)產(chǎn)生較高的壓降，這個(gè)過載或者短路產(chǎn)生的高電壓會(huì)經(jīng)過R3讓Q2飽和導(dǎo)通，從而讓Q1截止停止輸出防止過載損壞。因此，改變R1的大小，可以改變負(fù)載能力，如果要求輸出電流小，例如只需要輸出5V100MA，可以將R1阻值改大。當(dāng)然，如果需要輸出5V500MA的話，就需要將R1適當(dāng)改小。注意：R1改小會(huì)增加燒壞Q1的可能性，如果需要大電流輸出，建議更換13003、13007中大功率管。

C4、R5、D5起什么作用呢？T1變壓器是電感元件，Q1工作在開關(guān)狀態(tài)，當(dāng)Q1截止時(shí)，會(huì)在集電極感應(yīng)出很高的電壓，這個(gè)電壓可能高達(dá)1000伏以上，這會(huì)使Q1擊穿損壞，現(xiàn)在有了高速開關(guān)管D5，這個(gè)電壓可以給C4充電，吸收這個(gè)高壓，C4充電后可以立即通過R5放電，這樣Q1不會(huì)因集電極的高電壓擊穿損壞了，因此，這三個(gè)元件如有開關(guān)或者損壞，Q1是非常危險(xiǎn)的，分分秒秒都可能會(huì)損壞。

usb接口電路圖（四）

當(dāng)F105配置為時(shí)， PA9/OTG_FS_VBUS是用來檢測(cè)presense USB主機(jī)的。設(shè)計(jì)評(píng)估顯示PA9/OTG_FS_VBUS引腳通過一個(gè)零歐姆電阻連接到5 VBUS 。有這種方法有兩個(gè)潛在的問題。該第一電勢(shì)的問題是， PA9/OTG_FS_VBUS輸入，雖然它是5V容限，可能損壞（如每ST支持）如果連接到5V時(shí)的STM32F105 VDD為0V。這可能發(fā)生在兩個(gè)自供電和主機(jī)供電的應(yīng)用。當(dāng)電源關(guān)閉/拔出，而USB連接到主機(jī)仍處于活動(dòng)狀態(tài)，這將發(fā)生在一個(gè)自供電的應(yīng)用。這將發(fā)生在一個(gè)主機(jī)供電應(yīng)用過程中所花費(fèi)的VDD穩(wěn)壓器來達(dá)到它的穩(wěn)壓輸出電壓所需的時(shí)間。一些設(shè)計(jì)師建議之間的PA9/OTG_FS_VBUS引腳和5V VBUS串聯(lián)電阻。

1、Vcc腳會(huì)與主機(jī)的5v電源接通。子機(jī)這邊可以懸空，也可以做供電，還可以做連接識(shí)別（電阻分壓之后高即為連接主機(jī)）。

2、存在D+上拉或者D-上拉兩種情況，告訴主機(jī)當(dāng)前的USB通信速度，F(xiàn)S或者HS。

3、電阻接IO上拉，往往是子機(jī)為了實(shí)現(xiàn)自我復(fù)位，通知主機(jī)重新識(shí)別，效果等同于拔掉USB接頭重新插入一次。