【应用】USB设计最佳性价比核“芯”,比别人更快一步
【摘要】本文阐述了基于高集成度8位MCU的USB接口连接设计方案,相比于传统的方案,EFM8UB的设计省去了MCU与设备USB之间的USB转串口,直接连接,节省了开发成本,简化开发难度。
USB作为一个我们日常中使用最多的电子设备接口,许多工程师在设计的时候会遇到各种各样的问题,其中USB的设计难点主要有三个方面:
1)硬件外围需求多
2)数据通讯稳定性
3)固件
EFM8UB是SILICON LABS专门针对有USB需求的设计方案推出的一款专用芯片。EFM8UB属于Universal Bee系列MCU,为业界集成度最高、带USB接口的混合信号8位MCU。EFM8UB2搭载高精度振荡器、时钟恢复电路以及集成收发器,不需要任何外部元件即可用于所有全速USB应用,设计起来非常简单。Silicon Labs还提供了USB库文件,在开发的时候直接调用发送接收即可。EFM8UB的另外一个优势,除了USB功能之外,还附带MCU相关资源,比如串口,SPI,SMBUS等。
许多设计的方案与外接USB接口连接的方案都是:MCU—USB转串口—设备USB接口。而EFM8UB的设计是:MCU—设备USB接口。MCU直接与设备连接,主要有以下好处:
1)省掉了USB转串口芯片,节省了开发成本
2) 简化了开发难度
3)节省了PCB空间
设计原理如下:
图1:EFM8UB USB接口连接方案原理图
其中需要特别注意的一点,保护器件TVS SP0505是需要设计进去的,它提供了MCU端与设备端的保护作用。如果没有增加这个器件,那么很有可能出现的情况:
1)USB无法识别
2)USB识别后,但是热插拔会导致设备端软件死机
下面我们再来详细了解下EFM8UB的关键特征,以帮助我们更好地运用其做产品设计。
1)C8051内核,具有最高操作频率48MHz
2)多达40个多功能I/O口
3)支持USB2.0全速和低速操作,具有1kB缓存,无需外部晶体
4)1路10位差分ADC和2个模拟比较器
5)内置精度达±0.25%的48MHz晶振
6)2个UART,1个SPI,2个I2C
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