如何在Microchip USB集線器上實現(xiàn)掛起指示器功能

本應用筆記為硬件、軟件和固件工程師提供了有關如何在 Microchip USB 集線器上實現(xiàn)掛起指示器功能以促進其 USB 設計的低功耗操作的詳細信息。

USB251xB / USB3x03 / USB253x / USB3x13 / USB46x6 產(chǎn)品線是一系列功能豐富的低功耗 USB 2.0 集線器，針對高性能和高級功能是關鍵設計要求的嵌入式系統(tǒng)進行了優(yōu)化。USB251xB / USB3x03 / USB253x / USB3x13 / USB46x6 產(chǎn)品線具有掛起指示器，可用于向嵌入式控制器發(fā)送集線器掛起狀態(tài)的信號。當系統(tǒng)應該進入或退出低功耗狀態(tài)時，此功能對于發(fā)出信號很有用。

1.0 USB 掛起

對于電池供電或對總功耗敏感的設計，將設備置??于低功耗狀態(tài)的能力是一項重要功能。因此，將設備置??于暫停、低功耗狀態(tài)的能力至關重要。處于掛起狀態(tài)時，設備從 VBUS 汲取的電流不得超過 0.5 mA。在掛起時，設備仍必須監(jiān)視 DP 和 DM 的 RESUME 信號（Data K）或 RESET 信號（SE0 超過 2.5μs）。

在正常操作下，主機每 1 ms 發(fā)送一個幀起始 (SOF) 數(shù)據(jù)包。該信號保持設備喚醒。當主機想要將設備置于掛起狀態(tài)時，它會簡單地驅動一個靜態(tài)的 SUSPEND (Data J) 信號，并且在 3 ms 內(nèi)不向設備發(fā)送任何數(shù)據(jù)包。

任何 USB 復位信號或 HSIC 復位信號都會清除遠程喚醒功能。

1.1 恢復 USB 操作的方法

1.1.1 主機驅動簡歷

在集線器或設備被置于掛起狀態(tài)后，主機可以隨時強制集線器或設備恢復正常運行。這是通過在數(shù)據(jù)線上驅動 RESUME 信號（數(shù)據(jù) K）至少 20 毫秒，然后是數(shù)據(jù)包結束信號 (EOP) 來實現(xiàn)的。

1.1.2 遠程喚醒

如果設備或集線器啟用了其遠程喚醒功能，則可能會觸發(fā)恢復。設備將在數(shù)據(jù)線上發(fā)送 RESUME 信號以喚醒主機至少 1 ms。主機必須識別 RESUME 信號并接管驅動恢復信號的其余部分。

如果主機已將集線器配置為啟用“遠程喚醒”，則集線器只會將 RESUME 信號從下游設備傳播到上游端口。HID（人機接口設備）是一種常見的設備示例，當存在某種輸入活動（例如鼠標移動）時，該設備可能會嘗試喚醒主機。

必須向集線器發(fā)送特定的 USB 命令才能啟用“遠程喚醒”。枚舉后，主機必須向集線器發(fā)送帶有 wValue = DEVICE_REMOTE_WAKEUP 設備請求的 SET_FEATURE。

2.0 暫停指示概述

2.1 用例

2.1.1 遠程喚醒指示

如果集線器已配置為允許遠程喚醒，則掛起指示器功能可用于指示下游設備何時已插入端口或已連接的下游設備正在嘗試喚醒主機。

2.1.2 SOC 暫停指示

如果系統(tǒng)中的嵌入式 SOC 沒有 USB 連接，則可以使用集線器在主機將其置于掛起狀態(tài)以及恢復運行時進行通信。

2.2 Microchip 集線器掛起指示器模式

2.2.1 正?；謴托袨?/p>

如果系統(tǒng)中的嵌入式 SOC 沒有 USB 連接，則集線器可用于在主機將其置于暫停狀態(tài)以及恢復運行時進行通信。

在正常操作下，當試圖退出掛起狀態(tài)時，集線器還會在數(shù)據(jù)線上驅動一個 RESUME 信號。

2.2.2 修改后的恢復行為

多個 Microchip 集線器具有備用掛起指示器模式。在此模式下運行時，掛起指示引腳將在嘗試恢復運行時產(chǎn)生一個脈沖。主機必須通過驅動 RESUME 信號對掛起指示脈沖作出反應。

在修改操作下，當試圖退出掛起狀態(tài)時，集線器不會在數(shù)據(jù)線上驅動 RESUME 信號。修改后的恢復行為設計用于可能在暫停操作下關閉主機電源的系統(tǒng)；在這種情況下，由于反向驅動問題，不希望驅動 RESUME 信號。有關哪些 Microchip 集線器具有此功能的信息，請參見圖 1。

3.0 按部分暫停指標默認值和行為

掛起指示器引腳屬性和默認配置設置因部件而異。并非所有集線器都可以在修改后的掛起行為下運行。

圖 1 按零件編號的掛起指示器屬性

3.1 USB2512B、USB2513B、USB2514B

在正常操作期間，SUSP_IND 引腳提供集線器活動或掛起狀態(tài)的指示；當集線器處于活動狀態(tài)時，SUSP_IND 引腳將驅動為高電平，并在掛起時驅動為低電平。如果主機已設置啟用遠程喚醒功能，集線器將在上游端口上驅動一個“數(shù)據(jù) K”，以通知主機它已準備好連接。

USB2512B、USB2513B 和 USB2514B 上默認啟用掛起指示器功能。USB2512B、USB2513B 和 USB2514B 設備沒有修改的掛起行為功能。

圖 2 USB2514B 在正?；謴筒僮飨逻M入掛起狀態(tài)

圖 3 USB2514B 在正?；謴筒僮飨禄謴?/p>

USB3503 和 USB3803

在正常操作期間，SUSP_IND 引腳提供集線器活動或掛起狀態(tài)的指示；USB3503 和 USB3803 上的 SUSP_IND 引腳是開漏的，當集線器處于活動狀態(tài)時，將浮動高電平至上拉電壓，并在暫停時拉低電平。如果主機已設置啟用遠程喚醒功能，集線器將在上游端口上驅動一個“數(shù)據(jù) K”，以通知主機它已準備好連接。

USB3503 和 USB3803 上的掛起指示器功能默認處于禁用狀態(tài)。USB3503 和 USB3803 設備沒有修改的掛起行為功能。

編輯：hfy