[USB芯片] USB 设备共享/切换器方案分享

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 楼主| WCHTech2 发表于 2020-11-27 14:52 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 WCHTech2 于 2020-11-27 14:53 编辑

应用背景
多样便捷的USB设备涉及电子产品方方面面,如键鼠、打印机、U盘、摄像头等。根据协议规范,USB是主机和设备之间的一对一通讯方式,如果一台主机想共享多个USB设备HUB即可解决此问题。但如果多台主机想共享一个USB设备,一般需要手动将USB设备从一台主机端口拔出,然后插入另一台主机端口,费事费力,而且人为多次插拔,可能带来物理磨损、静电损坏等问题针对此类需求,现提供一种USBShare(USB共享器或切换器)解决方案。硬件部署后,无需物理端口插拔,通过按键开关或者虚拟软件点击即可达到多台USB主机共享一个USB设备,实现快捷高效办公。
方案说明
方案的主体结构由“模拟开关 + USB MCU + 通讯检测电路” 构成。可选择USB3.0超高速多选一模拟开关或者USB2.0高速多选一模拟开关,作为多台主机和共享设备之间的通路桥梁;USB MCU是整个结构的主控单元,需要具有一个或多个USB设备口来节省硬件资源,主要负责模拟开关的切换调度、外部按键识别、接收通讯检测电路反馈以及和不使用共享设备的主机端口进行免驱USB通讯工作。这种方式给未使用共享设备的USB主机端留有软件申请使用共享设备的通道,通过免驱的USB链路联络USB MCU,申请USB共享设备使用权。
手动切换:由物理按键方式,选择当前USB主机通讯共享设备,简单传统。
热键切换:由当前USB主机端的软件申请使用共享设备,想用即用。
方案特点
  • 支持USB3.0/USB2.0各类设备
  • 无需驱动及外部供电
  • 热键切换和手动切换方式
  • 通讯忙监测


现有USB3.0和USB2.0版本,提供2选1、4选1等USB共享器方案。
图一.jpeg
高速模拟开关了解
沁恒微电子自主设计的第一代USB3.0模拟开关芯片CH482、CH483,属于国内首颗USB3.0信号物理切换产品。主要用于USB3.0(USB3.2 Gen1)信号的二选一切换,目前已应用于USB3.0共享器/切换器等方案并提供样板评测。该芯片也支持PCIe Gen1/2、SATA/SAS 1.5G/3G/6G、Display Port等2路差分信号的二选一切换以及非差分、视频信号的切换。现批量提供两种QFN封装形式,并计划2020Q4推出USB3.2 Gen2 Super Speed+ 10Gbps 模拟开关芯片CH482X。
CH482/CH483产品基于 RF 工艺设计的差分高速信号双向模拟开关芯片,工业级,高带宽,低导通电阻。支持超高速差分信号6Gbps,低导通电阻典型值约为 4Ω,具有低串扰,高隔离度特点。
差分通道二选一USB3.0超高速模拟开关芯片CH482D和CH483M手册 CH482DS1.PDF (375.77 KB, 下载次数: 17)
可提供完整原理图/PCB设计以及PC端软件。


海滨消消 发表于 2020-11-30 09:35 | 显示全部楼层
USBShare(USB共享器或切换器)解决方案很棒,支持!
caigang13 发表于 2020-12-4 07:29 来自手机 | 显示全部楼层
搞点USB拓展坞应用的芯片?
 楼主| WCHTech2 发表于 2020-12-5 13:25 | 显示全部楼层
caigang13 发表于 2020-12-4 07:29
搞点USB拓展坞应用的芯片?

拓展坞方面的方案可以参考此应用 http://www.wch.cn/application/444.html
weifeng90 发表于 2020-12-6 21:14 | 显示全部楼层
嗯,这个确实不错。
嵌入小菜菜 发表于 2020-12-8 21:50 | 显示全部楼层
这个确实不错,有没有资料分享出来。


lidi911 发表于 2020-12-9 17:54 来自手机 | 显示全部楼层
模拟开工要求还是很高的。
fuqinyyy 发表于 2020-12-13 17:33 | 显示全部楼层
学到了,感谢分享。
duo点 发表于 2020-12-14 16:13 | 显示全部楼层
有没有更多的资料分享出来啊
明天真的好 发表于 2020-12-17 20:14 | 显示全部楼层
设备切换的时候,延时是多长时间呢?

 楼主| WCHTech2 发表于 2020-12-17 20:23 | 显示全部楼层
本帖最后由 WCHTech2 于 2020-12-18 13:07 编辑
明天真的好 发表于 2020-12-17 20:14
设备切换的时候,延时是多长时间呢?

见手册,超高速开关切换延时典型值为15ns
RTX截图未命名.png



单片小菜 发表于 2020-12-21 11:13 | 显示全部楼层
如果可以切换485的轮询方式就好了。
yangsen 发表于 2021-12-28 16:11 | 显示全部楼层
楼主看看这个CH482能不能这样用在typec接口切换上

ch482用于typec正反切换

ch482用于typec正反切换
onlycook 发表于 2022-1-15 12:14 来自手机 | 显示全部楼层
不错不错,学习一下
yangxiaor520 发表于 2022-1-17 21:06 来自手机 | 显示全部楼层
USB拓展坞也是这个原理嘛?
gouguoccc 发表于 2022-1-18 08:15 来自手机 | 显示全部楼层
沁恒有没有针对拓展坞应用的芯片啊?
Charlene沙 发表于 2022-3-2 13:58 | 显示全部楼层
给我的感觉就是个模拟开关呢?
Estelle1999 发表于 2022-3-2 14:38 | 显示全部楼层
挺好,不过一般情况,插拔好像也狠容易,哈哈哈哈
Alina艾 发表于 2022-3-2 15:10 | 显示全部楼层
这个方案挺合理的,这种模拟开关的参数能分享一下吗?
Candic12e 发表于 2022-3-2 15:55 | 显示全部楼层
有些模拟开关,是不是不支持USB的速度啊?
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