串行總線收發(fā)器ISP1301應(yīng)用電路設(shè)計(jì)

PAGEPAGE1串行總線收發(fā)器ISP1301應(yīng)用電路設(shè)計(jì)前言隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，許多智能設(shè)備需要進(jìn)行各種接口的數(shù)據(jù)傳輸。降低成本，提高數(shù)據(jù)傳輸效率已成為當(dāng)下電子設(shè)備行業(yè)的發(fā)展要求。而串行總線技術(shù)也成為了在嵌入式系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛的接口之一。串行總線收發(fā)器（SerialBusTransceiver），簡稱SBT，是實(shí)現(xiàn)串行總線通信的必要組件之一。廣泛應(yīng)用于各種計(jì)算機(jī)設(shè)備、電信和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、家庭電器等領(lǐng)域。因此，在嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，需要選用可靠的串行總線收發(fā)器，用于實(shí)現(xiàn)相關(guān)的數(shù)據(jù)傳輸。本文將介紹一款常見的串行總線收發(fā)器ISP1301，并詳細(xì)介紹其應(yīng)用電路設(shè)計(jì)。ISP1301概述ISP1301是一款由美國瑞薩電子（Renesas）公司設(shè)計(jì)的全功能USB2.0PHY性能芯片，其內(nèi)置一個(gè)完整的USB2.0硬件收發(fā)器。對(duì)于串行總線收發(fā)器來說，它在下面的應(yīng)用場(chǎng)景中擁有較大的優(yōu)勢(shì)：在USB系統(tǒng)中，通過外圍設(shè)備提供與USB主機(jī)的物理層接口?？捎糜谥鳈C(jī)端或從機(jī)端，支持LOW和FULL速率的USB傳輸。ISP1301PinoutISP1301芯片引腳圖ISP1301應(yīng)用電路設(shè)計(jì)電路連接ISP1301的應(yīng)用電路設(shè)計(jì)基本上圍繞了一個(gè)復(fù)雜的USB應(yīng)用電路，它主要由控制器、時(shí)鐘、USB接口、功率管理、可編程EEPROM及外圍設(shè)備組成。這里我們主要介紹USB接口相關(guān)的內(nèi)容。使用ISP1301的一個(gè)主要優(yōu)勢(shì)是簡化了USB主機(jī)控制器與USB接口之間的物理接口。ISP1301被放置在主機(jī)印刷電路板（PCB）或嵌入式系統(tǒng)中，負(fù)責(zé)將USB主機(jī)控制器與USB接口物理層之間的連接。圖1（如果有插圖這里就需要?jiǎng)h除）展示ISP1301的USB連接，該連接連接到控制器和USB的物理層，共有12條導(dǎo)線。其中，D+和D-兩根差分輸出線接到主控芯片上的一個(gè)USB引腳對(duì)應(yīng)的DP和DM引腳上。其它引腳的功能為：VCC：USB總線或應(yīng)用系統(tǒng)的電源引腳；GND：地引腳；

XRST：自清零輸入；XTAL1：主時(shí)鐘輸入；XTAL2：主時(shí)鐘輸出；SDATA0~SDATA15：USB總線數(shù)據(jù)線；SCLK：USB總線時(shí)鐘線；MODE0~MODE2：工作模式配置輸入；RESET_N：芯片復(fù)位輸入（低電平有效）；IREF：輸出電流源引腳；PACK_DET：USB電源連接的插頭檢測(cè)輸入。ReservedISP1301的接口還包括了可編程EEPROM，用于存儲(chǔ)器件的生產(chǎn)和工作參數(shù)，以及具有多種操作模式的工作配置輸入引腳。時(shí)鐘電路ISP1301的時(shí)鐘由晶體振蕩器和輔助電路產(chǎn)生。設(shè)備的主時(shí)鐘需要產(chǎn)生24MHz的頻率，因此，ISP1301需要一個(gè)24MHz的晶體來產(chǎn)生主時(shí)鐘信號(hào)，該晶體通常貼在ISP1301的XTAL1和XTAL2引腳上，。┌─XTAL1

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C1

─||─C2||GND

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└─XTAL2ISP1301內(nèi)部有一個(gè)PLL（Phase-LockedLoop）模塊，它能夠通過分頻和加倍或時(shí)鐘信號(hào)來產(chǎn)生其他時(shí)鐘信號(hào)。例如，在USB信號(hào)速率方面，ISP1301在工作時(shí)會(huì)利用PLL模塊產(chǎn)生正確定時(shí)的DC高頻率時(shí)鐘來產(chǎn)生正確定時(shí)的數(shù)據(jù)線和時(shí)鐘線。然而，在大多數(shù)情況下，時(shí)鐘不需要在應(yīng)用電路上單獨(dú)設(shè)計(jì)?？刂撇糠諭SP1301的控制部分主要由時(shí)鐘恢復(fù)器和USB2.0PHY收發(fā)器功能單元組成。作為一個(gè)PHY（物理層）芯片，ISP1301的功能單位將數(shù)據(jù)流和跳金屬膜輸出轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)USB數(shù)據(jù)包，同時(shí)處理來自USB總線控制器的控制信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為高速數(shù)據(jù)流和中速數(shù)據(jù)信號(hào)。但是，第一步是在ISP1301里面的時(shí)鐘恢復(fù)器中生成接收或傳輸?shù)谋镜貢r(shí)鐘。在USB帶寬的最高速率下，這個(gè)本地時(shí)鐘會(huì)接近8ns兩個(gè)時(shí)間，該時(shí)間必須嚴(yán)格控制在±0.2ns。SDATA信號(hào)的電圖ISP1301的SDATA的接口信號(hào)共有32個(gè)。它們被劃分為兩個(gè)意義相同的16位線，用于向上游和下游集線器轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)。在上游集線器的轉(zhuǎn)移中，SDATA[15:0]表示在發(fā)生端口的數(shù)據(jù)。對(duì)于下游集線器，SDATA[15:0]表示在接收端端口的數(shù)據(jù)。結(jié)論ISP1301是北部灣芯能力有限公司最優(yōu)