设计USB协议接口时的六个关键问题收藏

   设计一个使用高速信号进行数据传输的系统有时是十分困难的，尤其是当可供选择的通信协议十分繁多的时候虽然很多通信协议都是高速信号的理想选择，但其中有一个协议特别受欢迎，那就是USB协议它通常和游戏、汽车音响主机、PC和笔记本电脑应用联系在一起。

由于支持多种类型的数据传输和高功率充电，USB协议已成为一种更通用的高速数据协议、接口和电缆规范图1展示了USB自1998年发布以来的发展历程

图1 USB协议的发展历程——2019年发布USB 4.0    为了让您了解USB协议是否适合您的系统并满足您的高速接口需求，我们为您列出了设计师通常需要考虑的六个关键问题:1.您的CPU或MCU的接口功能是什么？

   当使用USB时，首先需要考虑中央处理器（CPU）或微控制器（MCU）的接口能力，因为该器件是您设计中高速数据传输的基础如果您发现需要将数据从CPU或MCU传输到连接的外围设备，且数据传输速率大于10 Mbps，USB则是一个很好的选择。

2.当接口的数据链路缺乏可靠性时，您如何远距离传输数据？    USB可以通过现有的集成电路解决方案取代这种连接，从而扩展接口的通信能力USB转接驱动器有助于在远距离传输时保持信号完整性像TUSB216（USB 2.0）和TUSB1002A（USB 3.0）这样的器件具有特定于USB协议的功能，可以简化USB中转接驱动器的实现。

3.如果您的MCU或CPU只有一个USB接口实例怎么办？    USB包括一种称为USB集线器的器件，它可以轻松地将一个端口转换为多个端口TUSB4041I、TUSB8041A和TUSB8042A等四端口高速USB集线器有助于增加可同时使用的设备数量。

4.如果您的CPU或MCU接口的接口选项有限怎么办？    USB解决方案已经取得进展，可以转换到其他接口，如通用异步收发器(UART)或串行高级技术附件(SATA)USB桥接器可支持USB到UART和SATA的转换。

如果您的MCU或CPU没有连接到UART或SATA的接口，或者对于普通的UART或SATA接口来说传输距离太远，请考虑使用像TUSB3410和TUSB9261这样的USB桥接器5.所有的USB连接都需要外部连接吗？

   虽然在消费电子产品中到处都可以看到外部USB端口，但USB连接并不一定要在外部如果您选择的MCU或CPU具有USB功能，也可以考虑使用USB与系统中其他MCU或CPU进行嵌入式连接USB有内置的数据编码，能够减少电磁干扰和链路电源管理以实现高功效。

USB还为有许多低级驱动程序的客户软件增加了灵活性6.如果您需要的灵活性比标准USB连接能提供的高怎么办？    USB Type-C®协议的出现大大提高了USB的灵活性USB Type-C可以创建充当USB主机或USB设备的外围设备，从而使系统能够以多种方式对不同类型的连接做出反应。

USB Type-C有源多路复用器还可以确保接口配置正确，同时提供符合USB规范的信号完整性    TUSB542和TUSB1042I等有源多路复用器应在您的标准Type-C设计中使用USB Type-C还有利于在同一个接口上传输多种类型的高速数据，如DisplayPort、高清多媒体接口、UART和其他视频或自定义接口。

TUSB1146和TUSB1064对于系统启用其交替模式功能至关重要    有关USB协议和USB实现的技术细节，请查看下面的资源如果您遇到USB技术问题，并且需要帮助，以为您的系统选择合适的产品，可在TI E2ETM接口论坛上发帖交流。

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