探索Microchip EVB - USB5734評估板：功能、配置與應(yīng)用

在電子設(shè)計領(lǐng)域，評估板是工程師們快速驗證和開發(fā)產(chǎn)品的重要工具。今天，我們就來深入了解一下Microchip的EVB - USB5734評估板，看看它能為我們帶來哪些驚喜。

文件下載：EVB-USB5734.torren

一、評估板概述

EVB - USB5734 Revision B是一款用于評估USB5734超快速四端口電池充電集線器的演示和評估平臺。它基于4層符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)的印刷電路板（PCB），為用戶提供了必要的要求和接口選項，有助于用戶理解產(chǎn)品并加速其在設(shè)計中的集成。

1.1 主要特性

• 兼容性強(qiáng)：該評估板符合USB 3.0規(guī)范，支持Super - Speed（SS）、High - Speed（HS）、Full - Speed（FS）和Low - Speed（LS）USB信號，能覆蓋所有定義的USB操作速度。
• 端口功能豐富：具備四個下游端口，均符合USB 2.0和USB 3.0標(biāo)準(zhǔn)，且所有端口都支持電池充電功能，每個端口最大充電電流可達(dá)2.1A，總電流最大可達(dá)5A。
• 多種配置方式：可通過內(nèi)部默認(rèn)設(shè)置進(jìn)行操作，也支持通過SMBus或外部64 - Mbit SPI Flash設(shè)備U8進(jìn)行自定義配置。
• 驅(qū)動兼容性好：與Microsoft? Windows? 8x、Windows 7、Windows XP、Mac OS? X 10.4 +和Linux?集線器驅(qū)動程序兼容。

1.2 具體參數(shù)與功能

• 封裝形式：USB5734采用64引腳QFN RoHS兼容封裝。
• 電源供應(yīng)：由單個+12.0V穩(wěn)壓外部電源供電，板載有+5.25V、6A穩(wěn)壓器，+3.3V、0.5A穩(wěn)壓器和+1.2V、1A穩(wěn)壓器。
• 時鐘源：使用外部25MHz 30ppm晶體驅(qū)動內(nèi)部振蕩器電路。
• 指示燈：具備端口電源和端口啟用LED指示燈，以及SPI/Strap配置LED指示燈。
• IO接口：板載IO連接器，支持可配置模式操作。

二、評估板詳細(xì)配置

2.1 電源供應(yīng)

EVB - USB5734僅支持自供電操作，通過一個+12.0V穩(wěn)壓外部電源供電。電源可通過2.5mm連接器J9接入，也可將外部電壓注入未默認(rèn)填充的J6 Ext. 12V接頭。+12.0V電源經(jīng)過6A穩(wěn)壓器后輸出+5.25V，為板載的+3.3V和+1.2V穩(wěn)壓器以及下游端口的VBUS供電。

2.2 下游端口電源控制

四個下游端口的USB電源由具有自動放電功能的端口電源控制器控制，每個端口可提供高達(dá)2.1A的USB電池充電功率，總電流限制為5A。

2.3 時鐘配置

評估板利用外部25MHz 30ppm晶體驅(qū)動內(nèi)部振蕩器電路，為系統(tǒng)提供穩(wěn)定的時鐘信號。

2.4 配置方式

2.4.1 外部SPI Flash

上電時，USB5734首先查找外部SPI Flash設(shè)備和有效的簽名。若找到，將啟用外部ROM并從外部SPI設(shè)備啟動代碼執(zhí)行。要選擇SPI設(shè)備，需將Config. Select開關(guān)（SW7）設(shè)置為SPI位置，此時藍(lán)色“SPI”LED會亮起。需注意，若SPI Flash未正確編程或簽名無效，即使選擇了SPI Flash，USB5734也會默認(rèn)使用內(nèi)部設(shè)置。外部Flash可使用Microchip ProTouch2 MPT軟件工具進(jìn)行編程。

2.4.2 SMBus

若未找到SPI Flash設(shè)備，固件會檢查SMBus是否啟用。將Config. Select開關(guān)設(shè)置為Strap位置，綠色“Strap”LED會亮起，表示選擇了SMBus配置。SMBus接口需要外部電路施加正確的上拉電阻才能正常工作。USB5734可在SMBus Slave或I2C Bridging模式下工作，通過設(shè)置J5和J27 SMBus接頭的跳線來選擇不同模式。

2.4.3 UART

USB5734提供USB到UART的橋接功能，可在簡單的兩線TX/RX模式或全調(diào)制解調(diào)器信令配置下使用。通過設(shè)置J5和J27接頭的跳線來選擇不同模式，使用J28 UART接頭訪問UART_RX和UART_TX信號。

2.4.4 內(nèi)部默認(rèn)配置

當(dāng)USB5734在上電時未檢測到有效的SPI Flash映像或SMBus配置時，將使用內(nèi)部默認(rèn)寄存器設(shè)置，并從內(nèi)部ROM代碼中設(shè)置供應(yīng)商ID、產(chǎn)品ID、語言ID和設(shè)備ID等附加設(shè)置。

2.4.5 跳線選項

除了SPI配置，還可通過CFG_BC和CFG_Non - Rem兩個功能進(jìn)行額外配置。通過為每個引腳選擇六個電阻值中的一個來配置控制，USB5734會讀取這些值并確定下游端口的電池充電和可移除行為。將Config. Select開關(guān)（SW7）設(shè)置為Strap位置，選擇所需的CFG_BC和CFG_Non - Rem選項。

2.4.6 端口電源選項

可根據(jù)需要禁用EVB - USB5734上的任何下游端口。當(dāng)DP和DM信號都拉高到+3.3V時，USB5734會自動禁用該端口，并向主機(jī)報告可用端口的正確數(shù)量。使用端口啟用開關(guān)（SW1 - SW4）選擇端口的啟用或禁用狀態(tài)，相應(yīng)的“Enable”LED會顯示端口狀態(tài)。

三、可配置IO模式

EVB - USB5734套件中包含五個IO子卡，每個子卡通過2x10連接器插入評估板的J7 IO連接器。不同的IO子卡可將USB5734配置為不同的IO模式，具體如下：

3.1.1 模式1：暫停模式

該模式下，“3V3”電源LED應(yīng)亮起綠色。提供SMBus接頭J13用于訪問USB5734的SMDAT和SMCLK信號，GPIO4/GPIO5接頭J28可用于訪問數(shù)字RX和TX UART信號。還提供了LED指示燈“PF1”、“PF2”和“PF3”，以及“USB 2.0 Susp”LED來指示不同的狀態(tài)。此外，還有兩個滑動開關(guān)，可手動選擇PROG_FUNC3的高低電平以及將USB5734設(shè)置為Flex模式。

3.1.2 模式2：Flex模式

插入該子卡后，“3V3”電源LED亮起綠色。同樣提供SMBus接頭J16和GPIO4/GPIO5接頭J28?！癙ort0”和“Port1”LED用于指示USB主機(jī)總線速度，黃色表示USB 2.0，藍(lán)色表示USB 3.0。通過Flex_CMD Select開關(guān)（SW11）可手動將USB5734設(shè)置為Flex模式。

3.1.3 模式3：USB速度LED模式

此模式下，“3V3”電源LED亮起綠色。提供SMBus接頭J14和GPIO4/GPIO5接頭J28。子卡上的五個速度LED“P0”到“P4”對應(yīng)下游端口0到4，通過LED顏色指示相應(yīng)USB端口的總線速度，黃色表示USB 2.0，藍(lán)色表示USB 3.0。

3.1.4 模式4：GPIO模式

這是EVB - USB5734的默認(rèn)IO配置模式。將跳線放置在2x10 IO連接器J7的引腳19和20之間，可將USB5734設(shè)置為GPIO模式。此模式下，USB5734的可編程功能引腳設(shè)置為待定狀態(tài)，適用于使用外部SPI ROM并允許自定義配置的實現(xiàn)。

3.1.5 模式5：電池充電LED模式

插入該子卡后，“3V3”電源LED亮起綠色。GPIO4/GPIO5接頭J28可用于訪問數(shù)字RX和TX UART信號。子卡上的七個LED中，“P1”到“P4”指示端口1到4的電池充電狀態(tài)，綠色表示電池充電啟用，黃色表示電池充電設(shè)備連接且BC1.2協(xié)商成功。“PF5”到“PF7”為GPIO LED，“PF7”LED指示PF7 Select開關(guān)（SW10）的狀態(tài)。

3.1.6 模式6：UART模式

該子卡配置USB5734為UART模式，插入后“3V3”電源LED亮起綠色。提供SMBus接頭J15和DTE串行連接器J18用于RS232通信，還有2x2 UART接頭J17。支持兩種UART操作模式：正常流控制和無流控制，通過設(shè)置Xvr Disable接頭J31的跳線來選擇。需注意，使用此IO子卡會阻止使用板載SPI和SMBus Slave。

四、評估板相關(guān)資源

4.1 文檔與參考

使用評估板時，可參考相關(guān)文檔，如USB5734數(shù)據(jù)手冊和EVB - USB5734原理圖。Microchip官網(wǎng)（www.microchip.com）提供最新的文檔和技術(shù)支持。

4.2 物料清單（BOM）

附錄C詳細(xì)列出了EVB - USB5734評估板的物料清單，包括電容、電阻、二極管、LED、IC等各種元件的型號、數(shù)量和制造商信息。

4.3 絲印圖

附錄D展示了EVB - USB5734的頂部和底部絲印圖像，方便工程師在實際操作中進(jìn)行識別和定位。

五、總結(jié)

Microchip的EVB - USB5734評估板為工程師提供了一個功能強(qiáng)大、配置靈活的平臺，可用于評估USB5734超快速四端口電池充電集線器。通過多種配置方式和可配置IO模式，工程師可以根據(jù)具體需求進(jìn)行定制化開發(fā)。同時，豐富的文檔和物料清單為開發(fā)過程提供了有力的支持。在實際應(yīng)用中，你是否遇到過類似評估板配置的問題？你又是如何解決的呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗。