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  • USB接口(2)——USB控制器EHCI、OHCI、UHCI与usb hub芯片
    2021-12-02 14:04:54

    EHCI和OHCI,UHCI概念

    USB控制器类型:

    OHCI、UHCI都是USB1.1的接口标准,而EHCI是对应USB2.0的接口标准,最新的xHCI是USB3.0的接口标准。

    OHCI( Open Host Controller Interface ) :一个不仅仅是usb用的主控制器接口标准。主要是遵循csr (configuration space register)标准。是其他厂商在设计usb host controller时遵循的标准,如via, nec, ali, 包括nvidia等等。支持USB1.1的标准。

    UHCI (Universal Host Controller Interface ),是Intel主导的对USB1.0、1.1的接口标准,与OHCI不兼容。

    EHCI(Enhanced Host Controller Interface ) ,是Intel主导的USB2.0的接口标准。EHCI仅提供USB2.0的高速功能,而依靠UHCI或OHCI来提供对全速(full-speed)或低速(low-speed)设备的支持。

    xHCI( eXtensible Host Controller Interface ),是最新的USB3.0的接口标准,它在速度、节能、虚拟化等方面都比前面3中有了较大的提高。xHCI 支持所有种类速度的USB设备(USB 3.0 SuperSpeed, USB 2.0 Low-, Full-, and High-speed, USB 1.1 Low- and Full-speed)。xHCI的目的是为了替换前面三种(UHCI/OHCI/EHCI)。
    在这里插入图片描述

    usb hub

    USB Hub可以将一个USB口转换为多个,USB Host带有Root Hub,第一个USB设备是一个根集线器(Root_hub),它控制连接到其上的整个USB总线,该控制器是连接PCI总线和USB总线的桥,也是该总线上的第一个USB设备,USB Hub对于上游而言是一个USB Device, 对于下游而言扮演USB Host, 所以USB设备本身不知道自己连接在Hub还是Root Hub上。

    EHCI和OHCI host Controller初始化

    rk3399平台

    rk3399平台host Controller初始化信息

    [    2.479720] ehci-platform fe380000.usb: EHCI Host Controller
    [    2.480680] ehci-platform fe380000.usb: new USB bus registered, assigned bus number 4
    [    2.481979] ehci-platform fe380000.usb: irq 28, io mem 0xfe380000
    [    2.488655] ehci-platform fe380000.usb: USB 2.0 started, EHCI 1.00
    [    2.489833] usb usb4: New USB device found, idVendor=1d6b, idProduct=0002
    [    2.490486] usb usb4: New USB device strings: Mfr=3, Product=2, SerialNumber=1
    [    2.491138] usb usb4: Product: EHCI Host Controller
    [    2.491617] usb usb4: Manufacturer: Linux 4.4.189 ehci_hcd
    [    2.492115] usb usb4: SerialNumber: fe380000.usb
    [    2.494539] hub 4-0:1.0: USB hub found
    [    2.494966] hub 4-0:1.0: 1 port detected
    
    [    2.497460] ohci-platform fe3a0000.usb: Generic Platform OHCI controller
    [    2.499043] ohci-platform fe3a0000.usb: new USB bus registered, assigned bus number 3
    [    2.500263] ohci-platform fe3a0000.usb: irq 29, io mem 0xfe3a0000
    [    2.555904] usb usb3: New USB device found, idVendor=1d6b, idProduct=0001
    [    2.556557] usb usb3: New USB device strings: Mfr=3, Product=2, SerialNumber=1
    [    2.557209] usb usb3: Product: Generic Platform OHCI controller
    [    2.557780] usb usb3: Manufacturer: Linux 4.4.189 ohci_hcd
    [    2.558279] usb usb3: SerialNumber: fe3a0000.usb
    [    2.560624] hub 3-0:1.0: USB hub found
    [    2.561050] hub 3-0:1.0: 1 port detected
    

    经由usb hub扩展,鼠标设备(低速设备)的加载信息,鼠标连接到ehci控制器上面。

    [root@rk3399:/]# [   69.331475] usb 3-1.1: new low-speed USB device number 4 using ehci-platform
    [   69.424705] usb 3-1.1: New USB device found, idVendor=046d, idProduct=c05a
    

    不经usb hub扩展,鼠标设备(低速设备)的加载信息,鼠标连接到ohci控制器上面。

    [root@rk3399:/]# [   16.243619] usb 3-1: new low-speed USB device number 2 using ohci-platform
    [   16.427796] usb 3-1: New USB device found, idVendor=046d, idProduct=c05a
    

    无论是否经usb hub扩展,U盘设备(高速设备)的加载信息,U盘连接到ehci控制器上面。

    [root@rk3399:/]# [ 6315.938780] usb 4-1: new high-speed USB device number 3 using ehci-platform
    [ 6316.062160] usb 4-1: New USB device found, idVendor=05e3, idProduct=0749
    

    理论上,EHCI仅提供USB2.0的高速功能,要依靠UHCI或OHCI来提供对全速(full-speed)或低速(low-speed)设备的支持。鼠标设备这样的低速设备应该连接到UHCI或OHCI控制器上,但是经由usb hub,鼠标也可以连接到EHCI控制器上。所以,usb hub是可以将不同速度的设备都连接到EHCI控制器上的,具有匹配不同速度设备的能力。

    xx18平台

    内核usb host接口相关文件
    ./arch/arm/mach-s5p4418/include/mach/usb-phy.h
    ./arch/arm/mach-s5p4418/soc/setup-usb-phy.c
    ./drivers/usb/host/ehci.h
    ./drivers/usb/host/ehci-hcd.c
    ./drivers/usb/host/ehci-synop.c
    ./drivers/usb/host/ohci.h
    ./drivers/usb/host/ohci-hcd.c
    ./drivers/usb/host/ohci-synop.c
    
    INCR16 INCR8 INCR4
    
    0xC002_0000 OHCI Controller
    0xC003_0000 EHCI Controller
    

    xx18平台USB host Controller初始化信息,默认xx18平台只配置了EHCI,OHCI没有配置:

    [    2.050000] ehci_hcd: USB 2.0 'Enhanced' Host Controller (EHCI) Driver
    [    2.057000] nxp-ehci nxp-ehci: SLsi Synopsys EHCI Host Controller
    [    2.063000] nxp-ehci nxp-ehci: new USB bus registered, assigned bus number 1
    [    2.070000] nxp-ehci nxp-ehci: irq 50, io mem 0xc0030000
    [    2.082000] nxp-ehci nxp-ehci: USB 0.0 started, EHCI 1.00
    [    2.087000] usb usb1: New USB device found, idVendor=1d6b, idProduct=0002
    [    2.094000] usb usb1: New USB device strings: Mfr=3, Product=2, SerialNumber=1
    [    2.101000] usb usb1: Product: SLsi Synopsys EHCI Host Controller
    [    2.107000] usb usb1: Manufacturer: Linux 3.4.39 ehci_hcd
    [    2.113000] usb usb1: SerialNumber: nxp-ehci
    [    2.118000] hub 1-0:1.0: USB hub found
    [    2.121000] hub 1-0:1.0: 3 ports detected
    

    若要添加对OHCI的支持,我们需要将内核中OHCI相关配置打开,如下:

    --- a/linux/kernel/kernel-3.4.39/arch/arm/configs/s5p6818_linux_forlinx_defconfig
    +++ b/linux/kernel/kernel-3.4.39/arch/arm/configs/s5p6818_linux_forlinx_defconfig
    @@ -2465,8 +2465,13 @@ CONFIG_USB_EHCI_SYNOPSYS_RESUME_WORK=y
     # CONFIG_USB_ISP116X_HCD is not set
     # CONFIG_USB_ISP1760_HCD is not set
     # CONFIG_USB_ISP1362_HCD is not set
    -# CONFIG_USB_OHCI_HCD is not set
    +CONFIG_USB_OHCI_HCD=y
    +CONFIG_USB_OHCI_SYNOPSYS=y
    +# CONFIG_USB_OHCI_HCD_PLATFORM is not set
     # CONFIG_USB_EHCI_HCD_PLATFORM is not set
    +# CONFIG_USB_OHCI_BIG_ENDIAN_DESC is not set
    +# CONFIG_USB_OHCI_BIG_ENDIAN_MMIO is not set
    +CONFIG_USB_OHCI_LITTLE_ENDIAN=y
     # CONFIG_USB_SL811_HCD is not set
     # CONFIG_USB_R8A66597_HCD is not set
     CONFIG_USB_DWCOTG=y
    

    打开配置以后,OHCI初始化信息:

    [    2.610000] ohci_hcd: USB 1.1 'Open' Host Controller (OHCI) Driver
    [    2.616000] nxp-ohci nxp-ohci: SLsi Synopsys OHCI Host Controller
    [    2.623000] nxp-ohci nxp-ohci: new USB bus registered, assigned bus number 3
    [    2.630000] nxp-ohci nxp-ohci: irq 50, io mem 0xc0020000
    [    2.690000] usb usb3: New USB device found, idVendor=1d6b, idProduct=0001
    [    2.697000] usb usb3: New USB device strings: Mfr=3, Product=2, SerialNumber=1
    [    2.704000] usb usb3: Product: SLsi Synopsys OHCI Host Controller
    [    2.710000] usb usb3: Manufacturer: Linux 3.4.39 ohci_hcd
    [    2.715000] usb usb3: SerialNumber: nxp-ohci
    [    2.720000] hub 3-0:1.0: USB hub found
    [    2.724000] hub 3-0:1.0: 3 ports detected
    
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    它支援4个下游连接埠,可完全支援USB2.0/1.1规格,因此无论是与主机端或是与其他USB设备介面的传输连接(高速/全速/低速设备传输)皆能完 全相容。GL850G同时拥有过载保护功能,提供良好的EMI/ESD处理,亦提供self-...

    GL850G拥有低耗电、温度低及接脚数减少等产品特性。

    它支援4个下游连接埠,可完全支援USB2.0/1.1规格,因此无论是与主机端或是与其他USB设备介面的传输连接(高速/全速/低速设备传输)皆能完 全相容。GL850G同时拥有过载保护功能,提供良好的EMI/ESD处理,亦提供self-power及bus-power自动侦测模式,使用者将无需 作重新插拔的动作。由于集线器为电脑主机与周边设备的中继站,以目前USB周边设备在市场上的普及率,以及周边设备普及种类来看,USB集线器的市场需求已大幅成长。GL850G可使用在独立型集线器、笔记型电脑基座或者与其他USB装置组合成USB复合集线器等不同的应用领域,不但能简化配线的方式,也协助使用者易于管理,更能达到扩充效能的目的。

    原理图:

    7400bce419d781a1b8b98ffa141c8e27.png

    GL850是一个4口的标准USB hub控制器,它遵守USB2.0标准。既可连接到USB1.1 host/hub,又可以连接到USB2.0 host/hub。

    当GL850连接到USB1.1 host/hub时,它以USB1.1的标准进行工作,此时,upstream port将以全速(12Mbps),downstream port以全速或低速进行传输数据。 当GL850连接到USB2.0的host/hub上时,它充当一个USB2.0的hub,upstream port将以高速(480Mbps),downstream port以高速、全速或低速进行传输数据。

    内部嵌入了一个8位的RISC处理器用于操控芯片内容的 control/status 寄存器,并对来自usb host的requests作出response。

    GL850芯片内部的firmeware会控制芯片的GPIO对外部EEPROM进行存取数据,然后将EEPROM内部的PID及VID信息反馈给host。若没有外部EEPROM,GL850会反馈给host在内部ROM默认的设置信息。

    GL850使用户可以很灵活的设计它的供电方式,可以设计成自供电,也可以设计成bus供电,还可以进行individual/ganged mode(一种是每个port单独供电,一种是4个ports作为一组,促统一供电)的选择。这些功能的选择都是通过GL850的I/O口来操作的。

    893e4ef2fe6e574740256155f269b458.png

    GL850的更复杂的设置,如PID,VID(这两个ID也待查,)及大量的downstream ports的设置,都可以通过对外部EEPROM进行编程,并从中获取。

    TT(transacTIon translator)是一个主要的tranffic control engine(没想好怎么翻译,不过大概可以理解成类似于在十字路口进行管理交通的一个交警,而在usb hub中,就是管理downstream ports(注意带“s”,是多个)与upstream port之间进行有序通信的一个东西,以平衡downstream ports与upstream port之间的速率)。GL850采用单一的TT结构,这一结构为downstream devices共享同一TT buffer。

    然后是每个downstream port提供两色的LED灯来表明是处于normal/abnormal状态。GL850的downstream ports可以配置成individual 模式 及 gang模式(4个口作为一组,统一供电)。Gang mode可以减少花费,因为我们可以用一个 poly-fuse(直译为多-保险丝,搞不懂!),而不是用比较贵的电源转换芯片,来进行过流测试。

    76ae7219f760219a58af8c0e2786785d.png

    当处于 suspended 状态时,GL850 会为bus-power mode(总线供电方式,区别于自供电方式)提供小于2.5mA的电流。GL850本身会消耗小于100mA的电流,这一要求对于4-port bus power hub是必须的。通过比较好的PCB设计,GL850可以成为一个4口的供电hub(4-port bus powered hub)。此外,GL850不用重新插入PC的host(re-plugging into PC host)就可以自动的进行self-power和bus-power模式间的转换(??如何转换)。 The slew rate control circuits and the power fail detecTIon circuits inside this chip give better ESD and EMI abiliTIes to GL850. (翻译不了,术语有点多)

    GL850主要用于设计成标准的外部 usb hub,不过也可以集成到PC机的主板上或做成compound devices(区别于composite devices,此种类似于集成了话筒功能的usb摄像头,内部有usb hub,usb话筒设备,及usb摄像头设备)。

    38f2551edc8fc8fb51286a1229a5464f.png

    注:1.Gang-power mode与Individual-power mode区别用于过流检测,gang模式是4个端口作为一组,电流之和作过流检测报警,individual是各端口分别进行过流检测。

    2.默认为+5V电压输出后RC充放电进行复位,当使用PLTRST_3P3_N进行复位时,需移除R312上件R314,并删除R316、C212(不删除R316、C212会出现當69-北桥初始化)。

    3. The external reset pin, RESETJ, is connected to upstream port Vbus (5V) to sense the USB plug / unplug or 5V voltage drop.

    题外话:突然想出I/O口与GPIO的区别了,GPIO是一个I/O口,但是它是通用的,可以进行通过编程来选择其功能,例如有的GPIO口被规定为可以有4种功能可选择,1、输入功能,2、输出功能,3、定时器的捕获功能,4、interrupt功能,而普通的I/O只能有一种功能,例如,有的I/O口是被设计成供电的,有的被设计成接地的,有的被设计成模式选择的(高电平--Vcc,是一种模式,低电平--接地,是另一种模式)

    bd7a8cf098790bc4b2a4957048d8f54e.png

    展开全文
  • USB HUB 芯片 GL850G datasheet PDF 版本 文档 资料 GL850G
  • USB HUB芯片和导电软垫 的故事[复制链接]本帖最后由 574433742 于 2015-11-6 16:19 编辑关键词: Cube i10 无损win10刷入Remix OS FS1.1S一、FE1.1sFe1.1s 是高性价比的USB2.04 port HUB chip,支援热插拔功能,提供...

    USB HUB芯片和导电软垫 的故事

    [复制链接]

    本帖最后由 574433742 于 2015-11-6 16:19 编辑

    关键词: Cube i10 无损win10刷入Remix OS     FS1.1S

    一、FE1.1s

    Fe1.1s 是高性价比的USB2.04 port HUB chip,支援热插拔功能,提供4个USB Port,采用STT数据传输架构,有良好的数据交换能力,通过USB-IF认证,EMI及ESD性能良好,具有Self-Power供电模式时过流保护功能。

    就是下面这个芯片:

    a26d678767e8b431ecd7a25f1936bdc5.gif

    QQ截图20151105204300.png (164.73 KB, 下载次数: 0)

    2015-11-5 20:43 上传

    图:价格

    a26d678767e8b431ecd7a25f1936bdc5.gif

    QQ截图20151105204208.png (34.95 KB, 下载次数: 0)

    2015-11-5 20:43 上传

    图:封装

    a26d678767e8b431ecd7a25f1936bdc5.gif

    QQ截图20151105204117.png (68.47 KB, 下载次数: 0)

    2015-11-5 20:44 上传

    图:BlockDiagram

    对就是这个东东,一个 常见的不能在常见的 USB2.0 HUB 芯片。

    二、Remix OS

    今天给 cube i10 无损win10 刷入了 Reminx OS,不过是 1.0 版本的,关于 Reminx OS 1.0 使用的感觉就是为了大屏幕的平板,将Android 做个UI,并没有 官方的广告说的那么的,那么的高大上。但是整体 用户体验,比 cube i10 原生的 andorid 4.4 ,清晰度以及UI 和操作上都有很好的提高。

    关于 Reminx 这个有个小的帖子讨论过 Remix OS 怎么样?  可以参考下,楼下的回复。

    cube i10 刷入 Remix OS 比较easy ,下载 固件,解压到优盘,power + 音量键 -  进入刷机 (下载地址,360云盘:http://yunpan.cn/cmTjYTysfTVdF 提取码:5ec2)。

    三、USB HUB芯片和导电软垫 的故事

    下面说正事,买这个平板纯属为了支持民族企业,支持民族企业,支持民族企业。。(其实就是便宜,回来好拆了玩)

    国产,做工上,真心,有待提高。

    用了不到 两天 USB 口就出问题了,百度了一下,发现是通病,大家的评价就是USB 口 和 下面的键盘接口 会坏掉。

    自己动手,丰衣足食,先拆了,看能不能搞定。

    拆机比较 easy ,前后壳子之间,并没有螺丝固定,用指甲就可以轻轻打开。

    a26d678767e8b431ecd7a25f1936bdc5.gif

    IMG_20151105_201800.jpg (39.88 KB, 下载次数: 0)

    2015-11-5 20:57 上传

    打开,看看主板:

    a26d678767e8b431ecd7a25f1936bdc5.gif

    IMG_20151105_200722.jpg (70.75 KB, 下载次数: 0)

    2015-11-5 20:59 上传

    电池是一个 6600mAh 的,但是可以看到 有更多的空间,还可以用来存放电池的,估计因为成本的原因,并没有放置 大电池。(情怀去哪里了?)

    打开好奇的研究了一下主板什么样子的

    a26d678767e8b431ecd7a25f1936bdc5.gif

    IMG_20151105_200756.jpg (110.84 KB, 下载次数: 0)

    2015-11-5 21:01 上传

    就是因为下面这个 导电软垫 把 那个 USB HUB 芯片 给短路了,所以造成了 下面的吸附键盘和 USB hub 不能使用。

    a26d678767e8b431ecd7a25f1936bdc5.gif

    IMG_20151105_200821.jpg (78.74 KB, 下载次数: 0)

    2015-11-5 21:01 上传

    把上面的两个地方,用绝缘的胶带隔开就好了。

    一个小小的称不上是错误的失误,不知道造成了,多少的退换货,以及一些用户对 cube 的评价上的减分。。。

    忽然感觉,做产品要用心,做研发压力好大,,每个地方都要考虑,,一时的疏忽,一点点的小 bug ,可能最后都能带来一大堆的麻烦事,让前面的事功亏一篑。

    总体来说,WIN10 + Reminx OS (andorid) 体验还是蛮不错的。   小小的平板 ,有个win10 在 办公上着实不错,开发个小程序,调试个 51 、arduino、 STM32 还是可以胜任的,寒假回家不用带着两公斤的电脑回家了。

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    Linux下的USB HUB驱动[日期:2012-07-29]来源:Linux社区作者:zhengmeifu[字体:大 中 小]五:hub接口驱动分析5.1:接口驱动架构是时候来分析接口驱动的架构了.我们在上面看到了接口设备的注册.在开篇的时候分析了...
  • TI USB3.0 HUB 芯片

    2012-06-29 13:57:23
    最新 TI usb3.0 hub芯片资料 一进4出
  • usbhub原理图

    2017-09-14 10:04:41
    usbhub原理图。USB集线器是解决电脑USB口不够而设计。1个USB口扩展出4个。支持所有操作系统。电路简单,可以参考一下。容易DIY。无需固件。
  • 国产首发USBhub大全,USB HUB2.0,HUB3.0,旺玖PROLIFIC、PL2586、MA8601,和芯润德SL2.2A、SL2.2S,替换汤铭的FE1.1、FE1.1S、FE8.1、FE2.1、FE4.1创惟GL850\GL852,威锋VL810、VL811、VL812,国产完美替换, ...
  • USB2.0 HUB芯片方案-GL850G

    万次阅读 多人点赞 2019-03-01 21:32:17
    USB2.0 HUB芯片方案-GL850G 本文给大家分享下USB2.0的HUB芯片方案,GL850G,分享的电路是已经生产验证过的,可以放心移植使用。 GL850G是台湾创惟(GENESYS)品牌,市面上很多USB2.0 HUB产品都是用的这颗芯片。 GL...

空空如也

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