新手学STM32-USB硬件电路

 新手学STM32-USB硬件电路
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6/21/2017  BM

# 一、内容概要
1. 分别了解下USB2.0与USB3.0的区别
2. 简单记录下USB Type-C自己的学习心得

# 二、内容详述
## 1、USB接口

[图1]

看这个设计的电路原理图，做的还是挺好的。细节的考虑还是挺不错的。这个VCC供电采用了连接了一个肖特基二极管直接输出。

在两个数据通讯端口，则是先经过了两个电阻后再输出过去。
D+端口，通过了一个三极管提高输出带载能力，然后进行输入到D+端。具体这样设计干啥用，倒也不是很清楚，可能是为了方便数据的传输吧。

两个USB的外壳引脚SHL，则通过了一个RC电路接地。具体的讨论见下面。


1N5819，肖特基二极管，正向压降0.2V，正向平均可持续电流1A。

## 2、USB金属外壳接地
这个功能的说法，在百度上进行查找，看到有两种的版本，其一是说，这个是用作保护功能。另一种是说这个是用作提供电压参考。  

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关于USB金属外壳地和信号地如何连接的问题困扰着我，找了些资料发现大概有三种处理方法：
1. 直接将两种地隔离；
2. 两种地之间通过大电阻和电容连接；
3. 两种地直接短接；
主要是基于ESD和EMI考虑。

对于民用装置；直接连接就可以了。对于工业场合；一般最好通过75欧左右电阻连接。

在应用与测试装置中时，可以用电感加电容的方式接地，其中使用空心电感与电容并联的方式将两个地线进行连接。

目前的处理方式就是跨接2M电阻和高压瓷片。
电容自然是提供交流通路，电阻则是提供ESD能量的泄放路径，同时保证即时机箱带电时（220V）也不会有危险电流流过。
参考：（http://bbs.21dianyuan.com/thread-18933-1-1.html）

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当然还有一个版本是这样说的：

这个是为了保护两边的系统地没有直流电平差或者漏电才这样干的。原因是因为现在的计算机电源、插座、户内走线很多都不符合规范，按理说是可以直接接的，用电容是不得已的办法，其实不是商家为了简化，一个电容才值多少钱？贴片的不到1分，现在1分钱可以干啥？是因为没有想到这么恶劣的情况。国内实情就是这样，安规是一套，干的又是一套，电脑开关电源偷懒，插座少根地线，这些设计贵的东东的地方才有利可图，电容没有。

另外这里的接地是为了提供公共的电压参考，不是为了安全保护。
参考：（http://bbs.21ic.com/icview-297969-1-1.html）

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## 3、USB2.0与3.0

USB系列的接口分类，可以分为：TYPE-A,TYPE-B,MICRO-B以及MINI，再加上现在的有了一个TYPE-C。

[图2]


[图4]

### 1、对比TYPE-A/B与TYPE-C
在插口使用上：Type C支持正反插，而A/B只支持正插。
在输出能力上：Type C支持超高速率通信功能和功率输出。最大传输速率为10Gbit/s，最大输出功率达100W，最大电流到5A。而A/B：支持高速率通信功能和功率输出，最大传输速率为480Mbit/s，最大电流为1.8A。
在前景上，可以参考[图3]