USB - контроллеры

 При проектировании радиоэлектронных устройств наиболее тяжелым участком схемы является подключение и передача данных из устройства в компьютер для дальнейшей обработки (естественно, этот этап нужен не для всех РЭУ). Одним из самых простых и удобных способов передачи данных является канал USB 2.0 (по крайней несколько лет назад был таким).  

На сегодняшний день уже появились очень удобные и быстрые интерфейсы, такие как Ethernet, PCI-Express и т.д., которые при меньших усилиях гарантируют большую скорость, а USB 3.0, с заявленной скоростью около 4 Гбит/с пока еще на стадии разработки.

Но вернемся к интерфейсу USB 2.0, использование которого хоть и менее выгодно, но зачастую намного более удобно. Для разработчика печатных плат существуют всего пару проблем, связанные с использованием самого интерфейса USB и электронных компонентов USB-контроллеров:

• в первую очередь, на что необходимо обратить внимание - разводка дифференциальной пары USB+ и USB- от разъема до контроллера. Описаний как лучше всего провести эти два проводника полно и в Интернете, и в Datasheets на USB контроллеры. В общих чертах требования сводятся к ограничению длины проводников на печатной платы до 50 мм, отсутствию переходных отверстий, и одинаковому расстоянию между самими проводниками по всей длине. Если же микросхема USB стоит далеко от разъема, то лучше всего по плате пустить кабель;
• далее, в зависимости от типа электронного компонента USB контроллера, скорость передачи данных возможна разная (USB 2.0 - 480 Мбит/с, USB 1.0 - 12 Мбит/с, встроенный в микроконтроллер интерфейс USB - скорость от 12 до 480 Мбит/с). Причем помимо служебных данных, которые снижают эффективную скорость в разы, сам USB понижает скорость до тех пор, пока не сможет качественно передавать данные. Учитывая все вышеперечисленное, заранее можно представить какие именно частоты будут у Вас на печатной плате (кстати, сами сигналы USB+ и USB- очень сильно шумят).
• что же касается проектирования участка печатной платы с самой микросхемой USB контроллера, то единственное, что приходит на ум необходимо по возможности обеспечить стабильную тактовую частоту (поставить рядом осциллятор), так как на основе этой частоты будет сгенерированна 480 МГц.