一種高速七端口usb集線器控制電路的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種高速七端口 USB集線器控制電路
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及終端機(jī)通用串行總線通信技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種高速七端口 USB集線器控制電路。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]目前通用串行總線技術(shù)廣泛應(yīng)用在消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品中,為人們的日常生活帶來(lái)便捷,但是伴隨著大數(shù)據(jù)量交換時(shí)代的到來(lái),消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品原有通用串行總線的數(shù)量明顯不足。
[0005]以金融系統(tǒng)為例,銀行終端平臺(tái)的使用過(guò)程中需要接入大量外設(shè),如身份識(shí)別終端,密碼輸入終端,指紋采集終端,詞條卡劃卡器終端,掃描儀終端,打印機(jī)終端,無(wú)線路由終端等,這些外設(shè)均使用通用串行總線進(jìn)行連接。然而銀行終端平臺(tái)通用串行總線資源卻是有限的,在平臺(tái)的使用中必然出現(xiàn)拔掉某根通信線纜的端口,而接入另一根通信線纜端口供其使用,這必將影響平臺(tái)的使用效率,給操作平臺(tái)的工作人員帶來(lái)了不便。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]為了克服【背景技術(shù)】中的不足,本發(fā)明提供一種高速七端口 USB集線器控制電路。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種高速七端口 USB集線器控制電路,包括:高速FE2.1集成電路U1、ESD保護(hù)電路2、時(shí)鐘源電路⑤、3.3V直流電源濾波電路⑥a、輸入信號(hào)雜波濾除電路⑥b、1.8V直流電源濾波網(wǎng)路⑥c,所述高速FE2.1集成電路U1的輸入端與電連接串行總線的一組USB2.0接口的信號(hào)線纜相連,且信號(hào)線纜上設(shè)置有ESD保護(hù)電路2 ;高速FE2.1集成電路U1的時(shí)鐘端設(shè)置有時(shí)鐘源電路⑤,F(xiàn)E2.1集成電路U1的testj端設(shè)置有輸入信號(hào)雜波濾除電路⑥b和3.3V直流電源濾波電路⑥a,F(xiàn)E2.1集成電路U1的vdl8-o端設(shè)置有1.8V直流電源濾波網(wǎng)路⑥c ;高速FE2.1集成電路U1的電源控制端與電源線纜②相連,高速FE2.1集成電路U1的輸出端分別通過(guò)與數(shù)據(jù)分配端線纜③與對(duì)應(yīng)的USB2.0接口的信號(hào)線纜相連。
[0008]一種高速七端口 USB集線器控制電路,所述數(shù)據(jù)分配端線纜③為三組:線纜③a、線纜③b、線纜③c,每組線纜分別連接兩個(gè)USB2.0接口。
[0009]一種高速七端口 USB集線器控制電路,所述時(shí)鐘源電路⑤是由頻率為12MHz石英晶體諧振器Y1與并聯(lián)接8pF的陶瓷電容C3和電容C4組成,石英晶振兩端分別通過(guò)陶瓷電容C3和電容C4與電源地相連。
[0010]—種高速七端口 USB集線器控制電路,所述3.3V直流電源濾波電路⑥a由電解電容E3的兩端分別與FE2.1集成電路U1的testj端、電源地相連。
[0011]一種高速七端口 USB集線器控制電路,所述輸入信號(hào)雜波濾除電路⑥b由電阻R4和電容C15組成,電阻R4與電容C15的連接點(diǎn)與FE2.1集成電路U1的testj端相連,電阻R4另一端與3.3V直流電源濾波電路⑥a相連,電容C15另一端與電源地相連。
[0012]—種高速七端口 USB集線器控制電路的工作方法,其步驟如下:
1)首先通過(guò)一組線纜將USB2.0信號(hào)接入高速FE2.1集成電路U1 ;
2)由高速FE2.1集成電路U1的控制端與電源相連;
3)在輸入的一組USB2.0信號(hào)線纜與高速FE2.1集成電路U1輸入端之間增加一套靜電釋放單元ESD保護(hù)電路;
4)工作時(shí),
a.一組串行總線接口 USB2.0能夠?qū)⒋锌偩€電氣數(shù)據(jù)通過(guò)ESD保護(hù)電路傳輸至高速FE2.1集成電路U1 ;
b.高速FE2.1集成電路U1在多樣任務(wù)譯碼技術(shù)的支持下對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行譯碼,利用狀態(tài)機(jī)控制技術(shù)將數(shù)據(jù)通過(guò)本身若干個(gè)第二控制端的線纜③a、線纜③b、線纜③c,分配到對(duì)應(yīng)的每組線纜連接的USB2.0接口;
當(dāng)ESD保護(hù)電路2腳所在的數(shù)據(jù)線,有高于電源電壓的電信號(hào)時(shí),信號(hào)通過(guò)D1將能量泄放到電源;
當(dāng)ESD保護(hù)電路2腳所在的數(shù)據(jù)線,有低于參考點(diǎn)地電壓的電信號(hào)時(shí),信號(hào)通過(guò)D2將能量泄放到參考點(diǎn)地電壓;即使ESD保護(hù)電路的4腳無(wú)電源供電;
當(dāng)ESD保護(hù)電路2腳所在的數(shù)據(jù)線,有高于D1管導(dǎo)通壓降,+ZD擊穿導(dǎo)通電壓信號(hào)時(shí),也會(huì)將能量通過(guò)參考點(diǎn)地泄放;這樣就使所連接的高速數(shù)據(jù)或者高頻率信號(hào)線,無(wú)論是在設(shè)備有電源或無(wú)電源的情況下,均能夠起到靜電釋放保護(hù)ESD的作用。
[0013]由于采用如上述的技術(shù)方案,本發(fā)明具有如下優(yōu)越性:
本發(fā)明能夠利用多樣任務(wù)譯碼技術(shù)和狀態(tài)機(jī)控制原理,配合防靜電國(guó)際認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)要求,在滿(mǎn)足通信高品質(zhì)和高速率的條件下,將一組通用串行總線USB2.0進(jìn)行擴(kuò)展,并提供接口給用戶(hù)使用。解決了通用串行總線端口數(shù)量不足的問(wèn)題,如圖1中由一組通用串行總線端口擴(kuò)展為六組通用串行總線,為人們的日常生活帶來(lái)便捷。以金融系統(tǒng)為例,銀行終端平臺(tái)的使用過(guò)程中需要接入大量外設(shè)均可以接入所述通用串行總線端口功能擴(kuò)展設(shè)備中。保證通用串行總線端口通信質(zhì)量和通信速率,提高了通用串行總線自供電能力。為操作平臺(tái)的工作人員提供了方便。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是一種通用串行總線端口擴(kuò)展結(jié)構(gòu)框圖;
圖2是高速七端口 USB集線器控制電路圖;
圖3是ESD保護(hù)電路和電源分配開(kāi)關(guān)及外圍電路圖;
圖4是PRTR5V0U2X內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖2所示,一種高速七端口 USB集線器控制電路,包括:高速FE2.1集成電路U1、ESD保護(hù)電路2、時(shí)鐘源電路⑤、3.3V直流電源濾波電路⑥a、輸入信號(hào)雜波濾除電路⑥b、1.8V直流電源濾波網(wǎng)路⑥c, 所述高速FE2.1集成電路U1的輸入端與電連接串行總線的一組USB2.0接口的信號(hào)線纜相連,且信號(hào)線纜上設(shè)置有ESD保護(hù)電路2 ;高速FE2.1集成電路U1的時(shí)鐘端設(shè)置有時(shí)鐘源電路⑤,F(xiàn)E2.1集成電路U1的testj端設(shè)置有輸入信號(hào)雜波濾除電路⑥b和3.3V直流電源濾波電路⑥a,F(xiàn)E2.1集成電路U1的vdl8-o端設(shè)置有1.8V直流電源濾波網(wǎng)路⑥c ;高速FE2.1集成電路U1的電源控制端與電源線纜②相連,高速FE2.1集成電路U1的輸出端分別通過(guò)與數(shù)據(jù)分配端線纜③與對(duì)應(yīng)的USB2.0接口的信號(hào)線纜相連。
[0016]所述數(shù)據(jù)分配端線纜③為三組:線纜③a、線纜③b、線纜③c,每組線纜分別連接兩個(gè)USB2.0接口。
[0017]所述時(shí)鐘源電路⑤是由頻率為12MHz石英晶體諧振器Y1與并聯(lián)接8pF的陶瓷電容C3和電容C4組成,石英晶振兩端分別通過(guò)陶瓷電容C3和電容C4與電源地相連。
[0018]所述3.3V直流電源濾波電路⑥a由電解電容E3的兩端分別與FE2.1集成電路U1的testj端、電源地相連。
[0019]所述輸入信號(hào)雜波濾除電路⑥b由電阻R4和電容C15組成,電阻R4與電容C15的連接點(diǎn)與FE2.1集成電路U1的testj端相連,電阻R4另一端與3.3V直流電源濾波電路⑥a相連,電容C15另一端與電源地相連。
[0020]一種高速七端口 USB集線器控制電路的工作方法,其步驟如下:
1)首先通過(guò)一組線纜將USB2.0信號(hào)接入高速FE2.1集成電路U1 ;
2)由高速FE2.1集成電路U1的控制端與電源相連;
3)在輸入的一組USB2.0信號(hào)線纜與高速FE2.1集成電路U1輸入端之間增加一套靜電釋放單元ESD保護(hù)電路;
4)工作時(shí),
a.一組串行總線接口 USB2.0能夠?qū)⒋锌偩€電氣數(shù)據(jù)通過(guò)ESD保護(hù)電路傳輸至高速FE2.1集成電路U1 ;
b.高速FE2.1集成電路U1在多樣任務(wù)譯碼技術(shù)的支持下對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行譯碼,利用狀態(tài)機(jī)控制技術(shù)將數(shù)據(jù)通過(guò)本身若干個(gè)第二控制端的線纜③a、線纜③b、線纜③c,分配到對(duì)應(yīng)的每組線纜連接的USB2.0接口;
當(dāng)ESD保護(hù)電路2腳所在的數(shù)據(jù)線,有高于電源電壓的電信號(hào)時(shí),信號(hào)通過(guò)D1將能量泄放到電源;
當(dāng)ESD保護(hù)電路2腳所在的數(shù)據(jù)線,有低于參考點(diǎn)地電壓的電信號(hào)時(shí),信號(hào)通過(guò)D2將能量泄放到參考點(diǎn)地電壓;即使ESD保護(hù)電路的4腳無(wú)電源供電;
當(dāng)ESD保護(hù)電路2腳所在的數(shù)據(jù)線,有高于D1管導(dǎo)通壓降,+ZD擊穿導(dǎo)通電壓信號(hào)時(shí),也會(huì)將能量通過(guò)參考點(diǎn)地泄放;這樣就使所連接的高速數(shù)據(jù)或者高頻率信號(hào)線,無(wú)論是在設(shè)備有電源或無(wú)電源的情況下,均能夠起到靜電釋放保護(hù)ESD的作用。
[0021]如圖1至4所示,上述電路構(gòu)成的一種通用串行總線端口功能擴(kuò)展裝置,包括:高速USB2.0集線控制器1、ESD保護(hù)電路2、,所述高速USB2.0集線控制器1的輸入端通過(guò)ESD保護(hù)電路2與電連接串行總線的一組USB2.0接口的信號(hào)線纜相連,