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PCB模块化设计01——USB接口详解知识要点一、定义二、USB分类:三、传输协议四、USB接口布局布线要求
PCB模块化设计01——USB接口详解知识要点
一、定义
USB是通用串行总线(Universal Serial Bus),分为HOST/DEVICE两个角色,所有的数据传输都由主机主动发起,而设备只是被动的负责应答。例如,在读数据时,USB先发出读命令,设备收到该命令后,才返回数据。比如我们的PC跟鼠标通讯,我们的PC是作为USB host角色,鼠标是作为USB device角色来工作。 二、USB分类:1、USB Type-A USB Type-A这种接口是比较常用的接口,比如电脑、鼠标、键盘、U盘等等,其外部接口均采用这种接口。目前,这种接口已经由USB 2.0发展到了USB 3.0,传输速率是原来的10倍。USB 3.0与USB 2.0最大的差别就是3.0的接口部分为蓝色,而2.0的接口部分为黑色。 在USB Type-C没有大量普及之前,这种接口的USB基本上是国产手机的标配,是其充电和数据传输接口。这种接口由USB-IF(Implementers Forum)于2007年制定,内部为5针接口。 USB协议主要包括USB 1.0、USB 1.1、USB 2.0、USB 3.0、USB 3.1、USB 3.2、USB 4等。 正是有了这些协议我们才能实现设备数据的交互,同时协议不同导致数据交互的速率也不同。 最为常用的为USB 2.0和USB 3.0。最早在1996年发布了USB 1.0协议,传输带宽有1.5Mbps。 而USB 1.1为12Mbps,USB 2.0为480Mbps,USB 3.0为5Gbps,USB 3.1为10Gbps,USB 3.2为20Gbps。 最新的USB 4协议是2019年制定,传输带宽达40Gbps! 四、USB接口布局布线要求1)USB接口靠近板边放置,并伸出板边一定位置,方便插拔; 2)ESD、共模电感器件靠近USB接口,放置的顺序是ESD-共模电感-阻容;同样的注意ESD和USB的距离,留有1.5mm的间距,考虑后焊的情况,如图4-9所示。 4)为了抑制电磁辐射,USB的差分线优先走在内层,并保证走线有一个完整的参考平面,不然走线跨分割,会造成阻抗不连续并增加外部噪声对差分线的影响; 5)USB差分在走线的时候,尽可能的减少换层过孔,过孔会造成线路阻抗的不连续,在每次打孔换层的地方加一对回流地过孔,用于信号回流换层,如图4-10所示。 |
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