Приборы USB интерфейса фирмы Philips

    В высокопроизводительных приборах USB интерфейса использована архитектура FlexiUSB™ и они оснащены рядом запатентованных функций, например SoftConnect™. Посредством этих приборов организуются экономичные (с точки зрения стоимости) мосты между интерфейсом USB и стандартными параллельными и последовательными интерфейсами. Модульный подход к организации USB интерфейса позволяет разработчикам выбирать оптимальный системный микроконтроллер среди множества возможных. Такая гибкость способствует сокращению времени разработки наиболее экономичного решения USB периферии и ее стоимости за счет использования апробированных архитектур и минимизации затрат на разработку микропрограммных средств.

    Приборы могут быть использованы для организации функции USB в таких применениях, как принтеры, сканеры, устройства массовой памяти, цифровые фотокамеры, защитные заглушки (dongle) и телефония.

    Приборы USB интерфейса совместимы со спецификациями USB Spec. Rev. 1.1, большинством спецификаций Device Class и требованиями к потреблению, определяемыми ACPI™, OnNow™ и USB, обеспечивают низкий уровень электромагнитных излучений (EMI), оснащены средствами защиты от воздействия электростатического электричества (ESD) с уровнем свыше 8 кВ и предназначены для работы в диапазоне температур от -40°C до 85°C.

    Номенклатура приборов USB интерфейса, с указанием основных функциональных возможностей приведена в таблице. Ниже приведено более подробное описание приборов USB интерфейса.

Тип прибора	Функциональное назначение	Соответствие спецификациям	Производительность	Дополнительные функции	Корпуса
PDIUSBP11A	Аналоговый USB приемопередатчик	USB Spec. Rev. 1.1	12 и 1,5 Мбит/с		SO-14, SSOP-14, TSSOP-14
PDIUSBD11	Интерфейс USB с последовательной шиной	USB Spec. Rev. 1.1, I2C, SMBus Rev.1.0	1 Мбит/с (I2C)	SoftConnect™, LazyClock™	DIP-16, SO-16
PDIUSBD12	Интерфейс USB с параллельной шиной	USB Spec. Rev. 1.1	2 Мбайт/с (паралл.)	SoftConnect™, LazyClock™, GoodLink™	SO-28, TSSOP-28
ISP1181	Интерфейс USB с параллельной шиной, 16 оконечных точек	USB Spec. Rev. 1.1	12 Мбайт/с (паралл.)	Нет данных	TSSOP-48

PDIUSBP11A

    Аналоговый приемопередатчик PDIUSBP11A разработан для организации интерфейса с физическим уровнем USB. Выходы VPO и VMO прибора PDIUSBP11A для механизма последовательного интерфейса (SIE) управляются ведущим устройством, декодирующим стробируемые входы (VP и VM). Использование механизма последовательного интерфейса совместно с USB приемопередатчиком позволяет разработчикам рализовать гибкое совместимое с USB устройство с использованием широко доступных логических компонентов. Прибор PDIUSBP11A обратно совместим с прибором PDIUSBP11 и позволяет организовать несимметричный интерфейс данных.

    Возможности:

• Совместимость со спецификациями USB specification Rev. 1.1
• Использует цифровые входы и выходы для приема и передачи данных по кабелю USB
• Поддерживает последовательную передачу данных на полной (12 Mbit/s) и низкой (1,5 Mbit/s) скорости
• Совместим с VHDL механизмом последовательного интерфейса от USB Implementers' Forum
• Поддерживает несимметричный интерфейс данных
• Одно напряжение питания 3,3 В

    DataSheet по PDIUSBP11A

PDIUSBD11

    Прибор PDIUSBD11 с встроенной функцией USB разработан для использования в системах с микроконтроллерным управлением. Связь с микроконтроллером системы осуществляется через быстродействующую последовательную шину I2C (1 Mbit/s). Прибор очень удобен для использования в не очень сложных компьютерных мониторах, клавиатурах и других устройствах, использующих шину I²C. Малое потребление позволяет использовать функцию хаба с питанием от шины. Аппаратная и программная совместимость с прибором PDIUSBH11A обеспечивает гибкость проектирования, позволяя реализовывать периферию с хабом или без хаба.

    Возможности:

• Совместимость со спецификациями USB specification Rev. 1.1
• Совместимость с требованиями управления питанием, оговоренными ACPI, OnNow и USB
• Совместимость с требованиями USB Human Interface Devices и приборов Monitor Control Class
• Автоматическая обработка протокола USB
• Быстрый (до 1 Mbit/s) интерфейс I2C
• Встроенные SIE (Serial Interface Engine), память FIFO и приемопередатчик
• Программно управляемое подсоединение к шине USB (SoftConnect™)
• Низкочастотный кварцевый генератор (12 МГц), обеспечивающий получение малого уровня EMI
• Программирование тактовой частоты
• Возможность питания по шине, очень малое собственное потребление
• Управляемый LazyClock™ выход в отложенном (suspend) режиме
• Напряжение питания 3,3 В с устойчивыми к 5 В I/O
• Полностью сканируемая схема с надежностью перекрытия ошибок свыше 99%, обеспечивающая высокую надежность

    DataSheet по PDIUSBD11N
    DataSheet по PDIUSBD11

PDIUSBD12

    Прибор PDIUSBD12 с встроенной функцией USB предназначен для организации связи с микроконтроллером системы посредством быстрого (2 Mbyte/s) стандартного параллельного интерфейса и поддерживает локальные DMA пересылки. Прибор разработан в соответствии со спецификациями большинства классов приборов включая: Imaging Class, Mass Storage Devices, Communication Devices, Printing Devices и Human Interface Devices. Поэтому прибор PDIUSBD12 очень удобен для применения в большинстве периферийных устройств, таких как принтеры, сканеры, устройства внешней массовой памяти (в том числе Zip-драйверы) и цифровые фотокамеры. Он позволяет снизить стоимость применения устройств среднего уровня, использующих интерфейс SCSI, а малое потребление позволяет использовать периферии с питанием по шине.

    Возможности:

• Совместимость со спецификацией USB Spec. Rev. 1.1
• Встроенные SIE (Serial Interface Engine), конфигурируемая память FIFO емкостью 320 байт, приемопередатчик и стабилизатор
• Полностью автономная работа DMA
• Схема с двойным буферированием главной оконечной точки повышает полосу пропускания и упрощает пересылки данных реального масштаба времени
• Программируемая тактовая частота
• Управляемый выход LazyClock в режиме suspend
• Программно управляемое присоединение к шине USB (SoftConnect)
• Индикатор правильного USB соединения, мигающий в процессе трафика (GoodLink)
• Множество режимов прерываний, обеспечивающих как групповые, так и изохронные пересылки
• Встроенный сброс по включению и по снижению питания
• Возможность питания по шине с очень хорошими характеристиками по EMI
• Полностью сканируемая схема с перекрытием ошибок (свыше 99%) обеспечивает высокое качество
• Работает при напряжении питания 3,3 ±0,3 В или в расширенном диапазоне от 3,6 до 5,5 В

    DataSheet по PDIUSBD12D
    Data Sheet по PDIUSBD12

ISP1181

    Прибор ISP1181 является высокопроизводительным прибором интерфейса полноскоростной USB с параллельной шиной, ориентированным на широкий диапазон PC периферии - от цифровых камер до кабельных модемов. Его высокая производительность обеспечивается: быстрым параллельным интерфейсом с производительностью 12 Mbyte/s (цикл чтение/запись 85 нс), 16-разрядными параллельными портами I/O, 16 оконечными точками (максимальное количество оконечных точек, определяемых спецификацией USB Spec. Rev. 1.1) из которых 14 программируемые - обеспечивают наибольший выбор типов USB пересылок (прерывания, управляющие, групповые и изохронные пересылки) и объемная FIFO память. Прибор ISP1181 поддерживает также локальные DMA пересылки, ускоряющие скорость обработки за счет обхода CPU периферийными приборами. Прибор не только совместим со спецификацией USB Spec. Rev. 1.1, но и снизу вверх совместим с развивающейся спецификацией USB 2.0.

    Возможности:

• Высокопроизводительный прибор USB интерфейса со встроенными: механизмом последовательного интерфейса (Serial Interface Engine - SIE), FIFO памятью, 16-разрядным интерфейсом с микроконтроллером/микропроцессором, логикой DMA, приемопередатчиком и встроенным стабилизатором
• Совместимость с USB Spec. Rev. 1.1, большинством спецификаций Device Class и требованиями к потреблению, определяемыми ACPI™, OnNow™ и USB
• Быстрый параллельный интерфейс (12 Mbyte/s или цикл чтения/ записи длительностью 85 нс)
• Четырнадцать оконечных точек данных для управляющих, групповых, прерываний или изохронных пересылок
• Конечные точки прерываний могут быть сконфигурированы в режим с обратной связью по скорости
• Встроенная, с несколькими вариантами конфигурации, с двойным буферированием FIFO память (1247 байтов логических, 2462 байта физических)
• Схема оконечных точек с двойным буферированием увеличивает пропускную способность и упрощает пересылки данных реального масштаба времени
• Не требующий склеивающей логики интерфейс с микроконтроллерами и микропроцессорами
• Специальный DMA для высокопроизводительных применений

    http://www.semiconductors.com/usb/products/interface/isp1181
    http://www.semiconductors.com/news/content/file_512.html
    DataSheet фирма пока только разрабатывает

Примечания

    Аналоговый приемопередатчик

    Приемопередатчик напрямую подсоединяется к USB кабелям посредством согласующих резисторов.

    Встроенный стабилизатор (приборы PDIUSBD12 и ISP1181)

    Напряжение питания 3,3 В для аналогового приемопередатчика формируется встроенным стабилизатором. Это напряжение подается также и на выход, для подключения к внешним нагрузочным резисторам 1,5 кОм. Кроме того, в приборе PDIUSBD12 использована технология SoftConnect со встроенными нагрузочными резисторами с сопротивлением 1,5 кОм.

    PLL

    PLL умножитель частоты 12 МГц (PDIUSBD11) или 6 МГц (PDIUSBD12) до частоты 48 МГц встроен на кристалл. Это позволяет использовать недорогие кварцевые кристаллы, что способствует также снижению уровня EMI. Для работы PLL не нужно устанавливать внешние компоненты.

    Восстановление тактовой частоты битов

    Схема восстановления синхронизации битов восстанавливает тактовую частоту из входящего потока USB данных используя принцип 4-кратного превышения частоты. Это обеспечивает возможность отслеживания джиттера и дрейфа частоты в соответствии с требованиями USB спецификации.

    Фирменный механизм последовательного интерфейса (PSIE)

    SIEфирмы Philips реализует полный уровень протокола USB. Для получения необходимого быстродействия он выполнен полностью аппаратно и для его работы не требуется использовать микропрограммные средства. К функциям этого блока относятся: распознавание синхронизирующих посылок, параллельно/последовательные преобразования, введение/выведение битов заполнения, проверка/генерация CRC, проверка/генерация PID, распознавание адреса, оценка/генерация квитирования.

    SoftConnect

    Подключение к USB сопровождается подачей на вывод D+ (для высокоскоростных USB устройств) высокого напряжения через нагрузочный резистор с сопротивлением 1,5 кОм. Приборы PDIUSBD11 и PDIUSBD12 оснащены встроенными резисторами, но по умолчанию они не подключены к VCC. Подключение организуется командой, формируемой системным микроконтроллером, что позволяет микроконтроллеру завершить последовательность инициализации прежде, чем будет разрешено подсоединение к USB.

    GoodLink

    Индикация правильного подсоединения USB реализуется посредством технологии GoodLink. В процессе пересчета LED индикатор будет кратковременно вспыхивать в соответствии с трафиком. После того как PDIUSBD12 будет пересчитан и сконфигурирован LED индикатор будет светиться непрерывно. Последующие успешные пересылки (подтвержденные) в и из приборов будут подтверждаться кратковременным выключением LED. В процессе остановки (suspend) LED будет находиться в выключенном состоянии.

    MMU и встроенная RAM

    MMU и встроенная RAM используются для компенсации большой разницы в скорости USB, работающей в пакетном режиме со скоростью 12 Mbit/s, и интерфейса I2C с микроконтроллером, с быстродействием до 1 Mbit/s, что позволяет микроконтроллеру считывать и записывать пакеты данных через I2C с необходимым для него быстродействием.

    Параллельный и DMA интерфейс

    В приборах PDIUSBD12 и ISP1181 использован стандартный параллельный интерфейс, обеспечивающий прямое соединение с большинством микроконтроллеров. Для микроконтроллера приборы PDIUSBD12 и ISP1181 представляются как приборы памяти с 8- или 16-разрядной шиной данных и битами адреса. Прибор PDIUSBD12 поддерживает как мультиплексируемые, так и не мультиплексируемые шины адресов и данных (сведениями о приборе ISP1181 не располагаем). Кроме того, приборы PDIUSBD12 и ISP1181 поддерживают DMA пересылки, позволяющие главной оконечной точке (оконечной точке 2) без использования CPU выполнять пересылки из/в общую локальную память. Поддерживаются как одноцикловые, так и пакетные DMA пересылки.

Получить консультации и преобрести компоненты вы сможете у официальных поставщиков фирмы NXP Semiconductors,