【应用】瑞萨超高速USB 3.0主机控制器UPD720201用于环境图像信息采集系统，支持热插拔

时间： 2022-01-07 来源：世强

技术问答

电力变电站是电力传输和供应系统中的重要一环，变电站的运维和安全至关重要。传统的电力配电站的运维和安全巡检方式采用人工巡检，需要实地考察检测，时效性和实时性不强，设备的运行状态不能实时监测，出现突发状况不能及时发现和救援，同时巡检人员的操作程序是否合规也得不到确认。

目前，针对电力变电站的人工巡检效率低下的问题，已经推出了全新的人工智能与变电站运维环境想结合的解决方案，通过摄像头与传感器等数据信息采集前端，结合高算力人工智能算法处理器，对数据采集信息，实时分析，实现智能运维。

对于人工智能数据采集分析系统（比如：环境图像信息采集系统），用到较多的前端设备，需要丰富的设备接口，有时候主控板的外设接口不足，需要对主板扩展额外的接口，其中USB通用串行总线接口，用到的情况比较多，可以接外部存储设备、专用传感器、扩展UART和RS485，而主控板上的USB接口偏少，需要对主板扩展额外的USB接口，本文推荐使用瑞萨第三代5 Gbps超高速USB 3.0主机控制器 UPD720201。

瑞萨第三代5 Gbps超高速USB 3.0主机控制器UPD720201，适用于环境图像信息采集系统的外部USB拓展接口，具备以下优势：

1、支持热插拔，极大地增加了系统灵活性和扩展性。

2、UPD720201采用PCI Express接口扩展USB，可以实现高速串行点对点双通道高带宽传输，支持USB3.0，电脑及嵌入式系统中大都采用这种PCI Express接口扩展USB芯片。

3、UPD720201支持4路超高速USB3.0接口，可以以最高5 Gbps的时钟速度传输信息，比上一代USB2.0标准快10倍的数据传输速度，能够快速高效地传输大量信息，同时向下兼容USB2.0。

4、UPD720201加载驱动固件支持两种方式，一种通过PCI扩展IC连接外挂flash，在外挂flash中烧录好固件，启动时PCI扩展IC把固件导入；另一种通过系统中加载PCI扩展IC驱动，即在系统中就包括固件，这样可以省略外部flash，但是需要修改系统内核文件，重新编译系统内核，这样才能实现。对于电力变电站较高的温度环境，由于Flash的使用稳定性受环境温度的影响，可以采用第二种免Flash加载固件的方式。

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