12    集成电路应用  第 36 卷 第 4 期（总第 307 期）2019 年 4 月
Research and Design
研究与设计1  引言
通用串行总线（Universal Serial Bus，USB）是连接外部设备的一种串口总线接口标准，具有快速、双向、同步、可动态监测的特点[1-5]，自诞生以来，其低廉的价格、可热插拔、即插即用等特性，得到广泛的应用。USB HUB（通用串行总线集线器）是一种可以将 USB 接口扩展为多个接口，并可以使这些接口同时使用的装置，极大程度上简化了 USB 互连的复杂性[6-14]。
在许多产品的设计过程中，需要提供多个 USB 接口以保证产品的正常工作[15-22]。我们日常使用的 USB HUB 基本都属于民用品，相较于工业品而言，民用品稳定性差、可靠性不高、抗干扰能力弱、工作温度范围窄，无法满足产品的性能要求。其次民用的 USB HUB 无法满足工业产品对外形尺寸、PCB 空间布局、元器件选型、产品性能的个性化需求。因此需要自己设计一个至少能一进六出且能达到 USB 2.0 通信速率的 USB HUB。2  工作原理
USB HUB 用于设备扩展连接，将一个 USB 接口扩展为多个接口，使得 USB 主端口（USB Host）与 USB 从端口相连并与其通信，且这些接口能够同时独立工作。它使用星型拓扑结构连接多个 USB 接口设备，HUB 位于每个星型结构的中心，所有 USB 设备都可连接在 USB HUB 的端口上。一
个 USB 主端口与一个 HUB 相连，同时 USB HUB 可以通过端口的电气变化诊断出设备的插拔操作，并通过响应 USB 主端口的数据包把端口状态汇报给USB 主端口。一般来说，USB 设备与 USB HUB 间的连线长度不超过 5 m，且 USB 系统的级连根据协议规定最多允许 5 级集线器进行级连。3  HUB 核心芯片
决定 USB HUB 品质的关键因素是内部的控制芯片。由于市面上的 USB HUB 品种相当繁多，各种控制芯片也千差万别，为了 USB 主机和复杂的外围设备之间通讯能达到高性能、高速率的数据传输要求，USB HUB 内部核心控制芯片的选型就显得尤为重要。目前有多家公司进行芯片的研发生产推广，例如：创惟 GL850G、安国 AU6254、汤铭 FE1.1 等。对这些芯片进行多方面比较，创惟公司（Genesys Logic Inc）的 GL850G 在功率、传输速率上有明显优势，且芯片相关资料来源广泛、全面。最终选用创惟公司的 GL850G 作为 USB HUB 的主控制芯片。
GL850G 芯片具有低功耗、宽温度范围及器件引脚数少等产品特性，支持 4 个下游连接，经级联后可实现 4＋（N-1）×3 个接口的拓展，N 为级联数。全面支持 USB 2.0 标准并向下兼容 1.1 标准，因此无论是与主机端或是与其他 USB 设备的传输连接（高速／全速／低速设备传输）能完全兼容。该芯片采用28 脚 SSOP 封装，内置一个 8 位的 RISC 的处理器进行吴君如的喜剧电影
基金项目：陕西省科技型中小企业技术创新课题（13C26216105752）。
作者简介：王嘉婧，中国石油集团测井有限公司生产测井中心，研究方向：电子技术设计与应用。收稿日期：2019-03-08，修回日期：2019-03-20。
女优简介
摘要：对 GL850G 的主要特性、内部结构以及 USB HUB 的工作原理、硬件电路、PCB 设计进行了介绍。采用 GL850G 级联方式设计一款具有 10 个 USB 下行端口的工业级 USB2.0 HUB 用于需要进行 USB 拓展的各类产品，并用 ATTO Disk Benchmark 测试软件对其性能进行了测试。关键词：集成电路；USB HUB 设计；性能测试；GL850G。
中图分类号：TP336  文章编号：1674-2583(2019)04-00012-03DOI：10.19339/j.issn.1674-2583.2019.04.004
中文引用格式：王嘉婧.基于GL850G芯片的USB-HUB设计[J].集成电路应用, 2019, 36(04): 12-14.
生命赞歌基于 GL850G 芯片的 USB HUB 设计
买二手房流程王嘉婧
（中国石油集团测井有限公司生产测井中心，陕西 710077）
键盘错乱
Abstract — This paper introduces the main characteristics, internal structure of GL850G and the wor
king principle, hardware circuit and PCB design of USB HUB. An industrial USB2.0 HUB with 10 downlink USB ports is designed by using GL850G cascade mode for various products that need to be expanded by USB. Its performance is tested by ATTO Disk Benchmark test software.Index Terms —  integrated circuit, USB HUB design, performance test, GL850G.
USB HUB Design Based on GL850G Chip
WANG Jiajing
( Production Logging Center of China Petroleum Group Logging Co.,Ltd, Shaanxi 710077  China. )梁朝伟 董洁