本帖最后由 逍遥鱼321 于 2023-6-30 21:52 编辑
一. 简介USB即通用串行总线的简称，通信时涉及的接口设计有USB HOST、USB SLAVE、USB OTG。 1. USB HOST：即USB主机，实现控制功能，一般时PC机主机。如电脑，HOST主机只可以和USB Slave设备连接。 2. USB SLAVE：即USB设备，属于被控制设备，如U盘、移动硬盘、鼠标等。 3. USB OTG：即On The Go，同时具备USB主机和USB设备的功能，属于直接控制和传输设备，既可以当主机也可以当从设备。 USB OTG接口通过检测USB_VBUS和USB_ID信号，可以配置为HOST或Device功能，可由软件强制执行。
二. 电路设计 1. USB HOST硬件设计
（1）USB通信属于高速电路，所以需要在两根差分信号线分别加上一个22R电阻做阻抗匹配。 （2）USB HOST需要在两根差分信号线处加上两个下拉电阻，用于识别外部设备的通信速度。 （3）MINI USB 的ID Pin需要接地。
2. USB SLAVE硬件设计
（1）USB通信属于高速电路，所以需要在两根差分信号线分别加上一个22R电阻做阻抗匹配。 （2）USB HOST需要根据通信速度在两跟差分信号线上加上拉电阻，用于主机识别通信速度，High Speed时，D+上接上拉电阻，Low Speed 时，D-上接上拉电阻，上拉电阻为USB设备的工作电压，一般为3.3V。 （3）MINI USB的ID Pin需要悬空。
3. USB OTG硬件设计
（1）USB通信属于高速电路，所以需要在两根差分信号线分别加上一个22R电阻做阻抗匹配。 （2）三极管和MOS管用于实现USB_5V的开启和关断。 （3）PA09和PA10可以检测USB_5V 和USB_ID 的状态。
三. ESD接口保护电路设计：USB接口支持设备即插即用和热插拔功能，在USB接口添加静电保护器件可以有效降低USB端口的故障率，预防静电对USB接口造成损害。 1. 静电防护等级 ESD器件的选取：接触放电在8kV以上，空气放电在15kV以上
2. ESD的结电容 USB信号属于高速信号，选取ESD时需要注意ESD的结电容，以减小对USB信号的干扰，设计时需要参考数据手册和USB通信协议。 USB1.1：ESD保护器件的结电容小于10pF。 USB2.0：ESD保护器件的结电容小于4pF。 USB3.0：ESD保护器件的结电容小于0.8pF。
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