实施USB 2.0隔离

本文的任命：USB介绍越来越流行，作为人类互动，诊断，固件下载，外围连接和工业系统中数据记录的界面。鉴于该行业的噪音和过度的临时性，系统设计人员更喜欢将USB端口隔离为电气安全。与其使用端口连接到主机和外围设备，不如拥有一个可以连接到主机（例如笔记本电脑）或外围设备（例如USB单元）的USB端口，可提供更大的灵活性和降低的成本。 USB即时（OTG）提供了这种灵活性，并允许通过主机谈判协议（HNP）进行主机角色开关及其周围环境。但是，目前尚无解决USB OTG端口的解决方案。本文介绍了通过使用HNP实施USB USB USB端口的要点TED OTG端口使用ISOUSB211孤立的USB中继器。 USB OTG应用程序的现有实现提供了实现孤立的USB平台的现有方法，以及提供专用的主机和外围端口以建立数据链接的建议，如图1所示。降落链路设备（主机）具有15kΩ下降 - 下降 - 下降 - 符合USB 2.0标准的阻力。下降链路端口具有5 V VBU馈电轨，并且不提取上升链路端口的饲料。建立连接后，检测到VBU的存在，并进行包装的识别和传输。因此，在实现端口必须扮演主机或外围角色的隔离OTG的实现时，绝缘体必须透明与连接透明。图1独立主机工作和外围实现的原理OTG端口具有额外的第五引脚标记为识别引脚。当发生连接时，此ID引脚的状态控制I如图2所示，nitial主机和周围的角色。电缆ID的层短连接连接的端口是初始主机（设备A）和电缆ID的另一端的作用。它应该是连接的设备（设备B）。 OTG模块的ID提取有助于确定连接时识别引脚的状况。如果设备B想要扮演主机的角色，则OTG定义了一个HNP，该HNP允许设备更改而不会出现问题而不会断开电缆的连接或更换电缆。为了使HNP毫无问题地工作，孤立的USB中继器应该能够向上或下游动态更改双方。本文不涵盖按压VBU生成的协议请求协议，并在设备A上启动会话。图2原始主机的实现或由OTG识别引脚隔热材料确定的外围角色图3显示了一个单独的OFF -Type Repeater必须灵活，因此可以作为主机或外围执行。在操作过程中，孤立的中继器在打开时引入了15kΩ下降电阻。提供的外部喷雾阻力为1.5kΩ，建立了连接。另一侧扮演主机的作用，并将内部上拉电阻为1.5kΩ，以反映降落的链接连接。如果一端与Micro-A Cap连接，则假定初始设备A的作用，并且连接到Micro-B插头的一端假设B纸B。在初始角色分配后，HNP具有在stageario上定义的一组跃迁，在该stageario中，设备在其中交换了角色。寻求初始A，通过切割1.5kΩ的喷雾阻力并启用15kΩ下降 - 下降电阻，将初始B设备更改为等待连接。由于该线路当前在SE0中，因此设备A假定外围纸，并通过允许内部上拉电阻为1.5kΩ来建立连接。公交车重新反映状态j，第一个B设备（当前是主机状态）被检测为外围连接。无论由HNP确定的角色如何，设备A提供了5V VBU。图3在ISOUSB211 EVM的OTG演示图的图4中显示了一个孤立的隔离模块的框图。使用集成的组件证明了USB-OT的孤立实现。该电路的ISOUSB21包括1个USB高速重复器隔离，PUS Transformer ContrancerH-PULL SN65055W和双通道IVO6721数字绝缘子，用于孤立的USB-OTG操作。正如上一节中强调的那样，对于USB-OTG应用程序，孤儿USB解决方案必须允许双方作为上游或下游。 ISOUSB211通过自动检测平衡来实现这种灵活性，这使任何地方都可以轻松地假设上升的链接或下降链接，具体取决于哪一侧的1.5kΩ上拉电阻首先检测到。 ISO6721转移连接器识别信息通过绝缘屏障到OTG模块。 ISOUSB211 V2OK信号（指示是否可用VBUS2）馈送到OTG模块的USB_DET引脚。 USB 2.0标准表明，除非存在VBU，否则设备不应在DP/DM线中引入上拉电阻。 OTG模块根据USB_DET状态控制内部喷雾阻力。开关在次级侧（LDO）下放弃调节器的输出和连接器VBU之间的进料路线上的食物输送取决于连接到模块的设备的类型。如果需要电源来供电连接的设备，则OTG模块会促进VBUSON信号。这使用连接器V控制辅助LDO输出交替使用总线。图4实现方案ASUSB211和SO6721D USB端口插入OTG：隔离的OTG模块连接到USB单元（总线单元）和隔离的OTG Mod的ID引脚ULE（设备）处于地球的短路。该信息通过ISO6721逆通道发送，并通过绝缘屏障。 OTG模块指出VBUSON高，从而关闭开关并馈送闪存单元（设备B）。在此阶段之前，V2OK保持较低，OTG模块无法开始控制上拉d+/d-。打开设备的侧面后，V2OK变得高，并且otg mojipermit，下拉电阻会根据USB 2.0标准进行控制。方案B：隔离的OTG模块已连接到笔记本电脑（主机），并通过ISO6721的Investo通道进行浮动的识别引脚隔离的OTG模块（设备B）。 OTG模块维护VBUSON BAJO状态，并在连接的主机为AutoPotero时保持关闭。假设主机是自衬的，并且可以根据USB 2.0标准开始上拉，则在建立连接后，V2OK立即高。下一个口显示使用ISOUSB211EVM评估模块的OTG实现。引入了另外的SN6505EVM，以证明从设备到B的任何方向传递能量。当我将手机连接到图5中的笔记本电脑时，手机启用了Para OTG（使用女性Micro-B连接器，双滚端，双滚端）通过ISOUSB211EVM连接器连接到笔记本电脑，并使用Micro-Bema bemo-B Renocitor连接到笔记本电脑。该实验的目的是将文件从手机复制到笔记本电脑。图5。在初始连接期间，ISOUSB211+ USB单元（OTG模块）连接到主机。连接到手机的电缆的末端以高强度状态（B型设备）建立了连接ID。当电话认识到识别引脚是在高阻抗状态下建立的时，假设B的作用。电源通过ISOUSB211EVM的SN6505路线从笔记本电脑传递到电话。手机使上拉电阻DP线的ANCE（指示纸B），ISOUSB211在一侧引入了1.5kΩ的内部上拉电阻。然后根据USB 2.0标准进行A型和类型设备之间的通信量。外围设备可以通信，并且数据传输通常完成。将手机连接到图6中所示的USB单元。这是通过MicroA类型连接器（使用女性到Micro-A连接器（使用Type-A Type-A端口）连接到该单元的MICRO-A类型连接器，这是启用了用于OTG（女性Micro-B连接器，带有双平衡端口）的手机。该实验的目的是将文件从闪存单元复制到手机。图6：连接时，ISOUSB211 + USB（OTG模块）单元连接到主机。连接到电话电缆端的ID引脚在地面上很短（编写设备）。在下面建立了电话认证标识别针，因此假设A.反向电源路线的作用由SN6505擦洗正在运行，闪存单元将关闭。闪光灯单元允许在DP线路上抵抗pull的CIA（表明B型的作用），并且ISOUSB211在第二侧引入了内部上拉电阻为1.5kΩ。 A型和B设备之间的通信是根据USB 2.0标准进行的。外围设备可以通信，并且数据传输通常完成。可以使用宿主绝缘体和灵活的外围设备轻松建立摘要隔离USB OTG应用程序。在操作过程中，根据最初从DP/DM线外观察到的1.5kΩ喷雾阻力侧，在操作过程中配置了宿主侧和外围侧。这种配置可确保较小的尺寸，很少的连接器和完全旋转的纸张，而无需更改硬件。本文来自Texas Instruments of Analog Design。 Texas Instruments工程师和专家PR仔细编写和编辑《模拟设计杂志》从基础知识到先进技术，从数据转换器到传感器应用程序，对初学者和经验丰富的使用者和经验丰富的用户发出信息。