单片机开发板怎么使用?

单片机开发板怎么使用?,第1张

一、差分信号与NRZI编码

     1)、 SE0状态:D+与D-上均为低电平(signal-ended)

     2)、 J状态(信号序列皆以J开始):D-高电平,D+低电平(LS)D+高电平,D-低电平(FS)

     3)、 K状态:与J状态相反的电平

     4)、 状态维持时间:位周期,即位传输速率对应的时间。28ns/833ns/667ns(这就是USB物理传输速率的本质含义)

     5)、 NRZI编码:NonReturn Zero-Invert(非回零,反向编码)

     6)、 位插入编码:每碰到六个连续1,则插入一个0

     7)、 NRZI编码的意义在于尽量消除缆线上的误差和延时

二、高速设备的识别

    1)、低速和全速设备的高电平为大于28V,低电平为小于03V

    2)、高速设备的高电平为04V,低电平为0

              a高速设备首先作为全速设备上电

              b如果Hub支持20规范,则将上电设备的状态置为SE0

              c如果设备是高速设备则会往D-线反向灌1778mA的电流,在D-上形成一个800mV的

                电平(设备此时整体阻抗约45欧姆),称为Chirp K信号

              dHub如果支持高速设备,则通过交替向D+和D-线灌1778mA电流的方式,形成3对维

                持60us左右的ChirpJ与Chirp K信号对,表明自己支持高速设备

              e此时设备与Hub交换速率信息过程完毕。如果满足设备与Hub都是高速的条件,设备

                将在500us之内通过调节自身阻抗使系统整体阻抗降低到225欧姆

              f设备恢复到J状态,此时由于整体阻抗的变化,D+信号线上的电平已经变成了

                400mV,系统进入高速通信状态

三、NRZI(Non Return to Zero Invert,不归零就反向)的编码方式,无须同步的时钟信号也能产生同步的数据存取。NRZI的编码规则是,当数据位为“1”时不转换,为“0”时再作转换。如图1所示,显示了NRZI编码的范例。位传输的顺序以LSB(最低位)为优先。

图1 NRZI编码的范例说明

NRZI编码的数字再生回路的数字逻辑电路如图2所示。其相对应的编号变化如图3所示。这样,接收与传输器两端的机制中,就无须先送出分离的时钟信号,或者在每一个字节中添加起始或结束位(如RS - 232)。如果用户使用示波器来观察这种USB数据,将会发现它不像其他的接口,可以以逻辑准位来读取这些传送或接收的位。

图2 USB的NRZI再生回路的数字逻辑电路图

图3 相对A、B、C位置NRZI再生回路的信号关联图

这样的编码方式会遇到一个很严重的问题:若重复相同的“1”信号一直进入时,就会造成数据长时间无法转换,逐渐地累积而导致“塞车”的状况,使得读取的时序就会发生严重的错误。因此,在NRZI编码之间,还需执行所谓的位填塞(bits-tuffing)的工作。如图4(a)所示,若原始的串行数据中含有连续6个“1”位,就须执行位填塞的工作。此工作如图4(b)所示,就在其后填塞一个“0”位。但相对地在NRZI编码的过程中,对这连续的6个“1”执行,如图4(c)所示。

图4 NRZI译码的过程

因此在发送端进行数据传输之前,须先执行位填塞和NRZi编码的工作。相对的,在接收端进行数据接收之前,就必须先执行NRZI译码,然后再做位反填塞(unbit-tuffing)的工作。这一部分的电路会通过USB芯片中的SIE(串行接口引擎)来实现。

只要等长、等宽等距就可以走差分线

差分走线的要求

1 等长:等长是指两条线的长度要尽量一样长,是为了保证两个差分信号时刻保持相反极性。减少共模分量。

2等宽等距:等宽是指两条信号的走线宽度需要保持一致,等距是指两条线之间的间距要保持不变,保持平行。

在差分对中,没有属性的情况下都会用到这里的参数。

差分线布线规则

阻抗匹配

等长:时延需求

等宽:阻抗匹配

等距:阻抗连续

紧耦合:抗干扰

对称:阻抗匹配

同层:阻抗匹配

差分对的布线注意点:

1)两条线的长度尽量保持一样长。
2)两线的间距要一直保持不变,其中间距由差分阻抗决定。

平行的方式有两种:side-by-side(同一布线层),over-under(上下相邻两层)。

1、选择Place-->Directives-->Differential Pair,放置等长差分信号。
2、PROTEL是PORTEL公司在80年代末推出的EDA软件,在电子行业的CAD软件中,它当之无愧地排在众多EDA软件的前面,是电子设计者的首选软件,它较早就在国内开始使用。
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