摘要
CH634是符合USB3.2 Gen1规范的四口USB超高速HUB控制器，单芯片集成4口HUB和USB PD功能。它采用独立的SS HUB与USB2.0 HUB控制器，内置5组SS PHY、5组USB2.0 PHY和2组PD PHY，支持MTT模式、Type-C正反插自适应、PD 100W快充，并提供多级配置加载和三种供电方案。本文依据CH634 V1.8官方规格手册，梳理其架构、配置、供电与设计要点。
一、芯片定位与集成优势
CH634面向扩展坞、工控主板、嵌入式多端口USB模块等场景，采用工业级设计，工作温度-40℃~85℃，提供QFN32、QFN48、QFN64、QFN68等封装。芯片上行支持USB3.0超高速5Gbps、USB2.0高速480Mbps和全速12Mbps，下行支持超高速、高速、全速和低速1.5Mbps。
单芯片集成4口USB HUB和PD功能，内置5组SS PHY、5组USB2.0 PHY和2组PD PHY，外围精简，可减少外部调压和逻辑器件。其青稞RISC-V内核和自研USB PHY有助于降低功耗与成本，适合对集成度和外围元件数量有要求的板载设计。
二、双HUB架构与MTT传输
CH634内部有两套完全独立的HUB控制器：SS HUB负责USB3.2 Gen1超高速报文，USB2.0 HUB负责高速、全速和低速报文。两套控制器具备独立FIFO缓存和DSPORT路由逻辑，避免不同速率报文互相干扰。
USB2.0 HUB支持MTT和STT两种模式。MTT模式下每个下行端口分配独立TT事务转换器，多路USB2.0设备并发读写互不抢占带宽；STT模式全部下行端口共享单组TT资源。对于多设备并发场景，MTT模式能提供更稳定的传输性能。USB3.2 Gen1 HUB支持U0/U1/U2/U3电源管理，USB2.0 HUB支持L0/L1/L2/L3电源管理。
三、配置加载与PD快充
CH634支持通过外部EEPROM、外部SPI Flash、内部EEPROM和配置引脚加载参数，可配置VID/PID、下行端口可移除属性、MTT/STT模式、电源保护模式、BC充电使能、USB字符串描述符等。配置优先级为：外部EEPROM与外部SPI Flash高于内部EEPROM，内部EEPROM高于引脚配置。引脚配置仅在复位期间采样，运行中不可动态改写。部分配置还提供SMBus从机接口，通信地址0x2C，支持块读和块写，每块最多32字节，外部主控可读写芯片内置EEPROM。
PD方面，CH634内置两组PD PHY，原生支持Type-C电源15W和PD 100W快充（20V*5A），兼容USB Type-C线缆和连接规范，支持Type-C正反插自适应。PD HUB模式下，芯片可配合CH211实现高压PD快充，CH211内置高压开关和升压模块，支持低成本N型MOSFET功率开关。需要区分的是，CH211用于PD高压接口，CH217是USB限流配电开关，用于下行端口过流保护，两者不可混淆。下行口还支持BC1.2充电协议和CDP。
四、供电、复位与保护
CH634内置3.3V LDO和1.2V DC-DC降压器，支持单5V供电、单3.3V供电和3.3V+1.2V双供电。单5V时，VDD5接5V，内部LDO生成3.3V，DC-DC输出1.2V，VSW引脚搭配2.2μH电感；单3.3V时，VDD5和VDD33共同接3.3V，内部DC-DC生成1.2V；双供电时，外部直接供给3.3V和1.2V，旁路内部调压。3.3V和1.2V电源对地电容建议均不小于10μF，1.2V需预留20~60mV走线压降余量。
复位方面，芯片内置POR上电复位，延时约25ms等待电源稳定；LVR低压检测在电压跌落时触发全局复位。RESET#引脚内置上拉，低电平脉冲大于4μs即可复位，不使用时可悬空，建议短接VDD33防干扰。系统基准时钟为24MHz无源晶振。电源保护支持整体和独立两种架构：整体模式全部下行端口共用一路PWREN#和OVCUR#；独立模式四路下行分别拥有PWRENx#和OVCURx#，单端口故障关断不影响其余端口。
五、PCB设计要点
USB3.0超高速差分线需匹配90Ω阻抗，USB2.0差分线通常也按90Ω控制，单端约45Ω，需保证完整连续地平面，禁止跨电源分割。USB3.0信号线应做差分走线、过孔处理、等长处理和包地处理。
24MHz晶振紧靠XI/XO引脚，局部铺地屏蔽。QFN底部裸露焊盘需完整铺铜，布置多组并联接地过孔。USB3高速差分线与CC、SMBus、CFG等低速线保持间距，VBUS功率走线加宽，电源开关CH217系列靠近端口摆放。
六、应用与总结
CH634适用于Type-C扩展坞、工控板载USB集线器、嵌入式多端口USB模块、外设底座USB子板及工业USB信号扩展硬件。其优势在于双HUB分离控制器、MTT高性能模式、多级配置加载、PD快充和三种供电方案，可减少外围逻辑器件，降低多端口USB集线器的配置与电源保护调试难度。实际设计中应依据官方手册确认配置优先级、CH211与CH217的分工以及USB差分阻抗要求，避免常见混淆。
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