差别

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--- 标准:usb:start [2024/06/30 10:45] – [USB架构] hwwiki
+++ 标准:usb:start [2025/04/14 09:08] (当前版本) – [原理图设计] hwwiki
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 =====USB power standards=====
-各标准所支持的传输功率（电压和电流）如下表。
+各标准所支持的传输功率（电压和电流）如下表。BC、PD和QC详见[[标准:usb:bc:start|Battery Charging]]、[[标准:usb:pd:start|PD (Universal Serial Bus Power Delivery)]]、[[标准:usb:qc:start|QC(Qualcomm Quick Charge)]]。
 |**Specification**  |**Current**  |**Voltage**  |**Power (max.)**  |
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 |参考文献：\\ https://en.wikipedia.org/wiki/USB#Low-power_and_high-power_devices  \\ [[https://pan.baidu.com/s/1wzysSJe2YbEPbqOhfVKExQ| Universal Serial Bus Specification Revision 2.0: Table 7-7. DC Electrical Characteristics]] ||||
+=====原理图设计=====
+信号连接如下图，USB_DM和USB_DP为USB2.0差分信号线，USB_SS_xxx为USB3.0信号线。
+说明如下几点：
+  - USB设备有Host和Device两种，有些芯片支持一种，有些芯片有USBID可以切换这两种状态，一般拉高为Device，拉低为Host。
+  - Device的供电可以自己供电，也可以由Host的Vbus提供。
+  - Device插入Host设备的插入识别，Device设备一般通过Vbus来检测（注意Vbus的电压范围，不同的芯片差异大），如果没有Vbus，Device设备也可以主动建立USB连接。
+  - 对于Type-C接口，需要主要CC1和CC2的处理，如果Type-C接口只是支持USB2.0，则此两个引脚需要下拉5.1K电阻（这样才能被Type-C Host识别）。
+  - 差分信号线上可以加共摸滤波器滤除干扰，其会影响差分信号，非必要不添加。共摸滤波器需要注意其阻抗和USB差分阻抗相近，且截止频率大于USB2.0或USB3.0等的工作频率。
+  - 差分信号线上的esd器件，需要注意其寄生电容，一般USB2.0小于1pF，USB3.1小于0.15pF。
+  - Vbus电源线上的总电容按协议要求应小于10uF
+{{:标准:usb:usb_sch.png?600|}}
+对于外置USB头，其外面金属的接地，和系统地之间，推荐增加RC滤波器，优化EMI和ESD，如下图所示[({{ :标准:usb:an26.2-application-note-ds00001876.pdf | Implementation Guidelines for Microchip's USB 2.0 and USB 3.1 Gen 1 and Gen 2 Hub and Hub-Combo Devices: 2.1 Chassis and Cable Ground}})]。
+{{:标准:usb:usb-gnd.png?600|}}
+=====PCB设计=====
+USB2.0 DP-DM差分线[({{ :标准:usb:an26.2-application-note-ds00001876.pdf | Implementation Guidelines for Microchip's USB 2.0 and USB 3.1 Gen 1 and Gen 2 Hub and Hub-Combo Devices}})]：
+  - 差分阻抗90 Ω +5/-10Ω（具体阻抗参考芯片Datasheet），
+  - 差分线内等长差小于1.25mm（50mil）（对于模块需考虑其内部的等长差），线长尽量短总长应小于15cm。
+USB3.1 SS_TX+/- SS_RX+/-差分线：
+  - 差分阻抗85 Ω +10/-5Ω（具体阻抗参考芯片Datasheet），
+  - 差分线内等长差小于0.05mm（2mil）（对于模块需考虑其内部的等长差），线长尽量短总长应小于10cm。
+  - 差分线对（TX~RX）之间无严格要求，推荐10mm。
+  - USB3.1 SS_TX+/-端的AC耦合电容（0.1uF）靠近Tx放置。
 =====USB连接器====
 各USB连接器的pin脚定义如下[([[https://www.etechnophiles.com/usb-pinout-ports-connectors/|10 USB Pinout Explained- USB A, B, C(Male and Female)]])]: \\
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 =====Electrical Characteristics=====
+USB1.0和2.0的电特性要求如下表：
 |  ** Table 7-7. DC Electrical Characteristics [(Universal Serial Bus Specification Revision 2.0)]**  ||||||
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 =====测试=====
-测试案例：
+**测试案例：**
 [[https://zhuanlan.zhihu.com/p/512663004|富士康检测创新中心： USB2.0信号完整性测试]]
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 [[https://mp.weixin.qq.com/s/FSP_vHeM5kxrE2gABZUnKw|鼎阳硬件智库： 一文学会USB2.0协议一致性分析]]
-是德测试方案：
+**是德测试方案：**
 [[https://www.keysight.com.cn/cn/zh/solutions/test-usb-2-0-interface-compliance.html|如何测试 USB 2.0 接口的合规性]]
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 [[https://www.keysight.com.cn/cn/zh/solutions/test-usb-c-cable-and-connector-compliance.html| 如何执行 USB-C 电缆和连接器合规性测试]]
-=====待办事项=====
+**测试视频：**[[https://space.bilibili.com/1454963553/search/video?keyword=usb|bilibili 测试测量加油站]]
-USB的初始化流程