PCIE转USB 3.0电路设计详解
PCIE转USB 3.0电路设计详解
随着USB 3.0接口的普及，许多只配备USB 2.0接口的设备需要通过PCI Express（PCIE）转USB 3.0来实现高速数据传输。本文将详细介绍PCIE转USB 3.0的电路设计，包括两种主流方案、具体的技术参数和实际应用案例。
PCIE转USB电路设计基本介绍
很多CPU只有USB2.0的接口，没有集成USB3.0的接口,就需要通过PCIE转USB3.0。
PCIE转USB的两种方案
2.1、瑞萨µPD720201（PCIe转USB3.0芯片）
2.2、威丰VL805（PCIe转USB3.0芯片）
3、套片、桥片、PCIE switch等基本介绍
3.1、套片(不需要)
3.2、PCIE switch
3.3、桥片
3.4、CPU本身自带的PCIE接口
4、以超威主板为例
5、PCIE转USB的方案(以µPD720201为例)
//国微电子： SM720201MP USB3.0转换控制器对标µPD720201
瑞萨发布第三代USB 3.0控制器
μPD720201最多支持四个USB3.0个超高速端口，μPD720202最多支持两个USB3.0个超高速端口。
优势产品 应用
USB3.0 主机控制器
4port uPD720201K8-701-BAC-A(QFN68 pin 8×8)
2port uPD720202K8-701-BAA-A(QFN48 pin 7×7)
5.1、结构框图
μPD720201和μPD720202两者的区别在于
μPD720201 转出4路
μPD720202 转出2路
5.2、信号定义
1、Power supply
对于电源电压，系统要求
管脚符号 类型 描述
VDD33 Power +3.3 V power supply
VDD10 Power +1.05 V power supply.
AVDD33 PWR +3.3 V power supply for analog circuit.
GND GND Ground
IC(L) I Test pin. Connect to ground.
2、Analog Signal
管脚符号 类型 描述
RREF USB2 Reference resistor connection.
3、System Signal
3.1、clock
管脚符号 类型 描述
XT1 I(OSC) Oscillator in Connect to 24 MHz crystal.
XT2 O(OSC) Oscillator out Connect to 24 MHz crystal.
3.2、Interface Signal
管脚符号 类型 描述
PONRSTB I(3.3 VSchmittInput) Power on reset signal.When supporting wakeupfrom D3cold, this signal should be pulled highwith system auxiliary power supply.
SMIB O(OpenDrain) System management Interrupt signal.This is controlled with the USB Legacy Support Control/Status register.
3.3、PCI Express Interface
管脚符号 类型 描述
PECLKP I(PCIE) PCI Express 100 MHz Reference Clock.
PECLKN I(PCIE) PCI Express 100 MHz Reference Clock.
PETXP O(PCIE) PCI Express Transmit Data+.
PETXN O(PCIE) PCI Express Transmit Data-.
PERXP I(PCIE) PCI Express Receive Data+.
PERXN I(PCIE) PCI Express Receive Data-.
PERSTB I(3.3 VInput) PCI Express “PERST#” signal.
PEWAKEB O(OpenDrain) PCI Express “WAKE#”signal.
PECREQB O(OpenDrain) PCI Express “CLKREQ#” signal.
这边仅以8个网络为一组PORT为例！实际是8X4（4组合计32根线）！
管脚符号 类型 描述
U3TXDP1 O(USB3) USB3.0 Transmit data D+ signal for SuperSpeed
U3TXDN1 O(USB3) USB3.0 Transmit data D- signal for SuperSpeed
U3RXDP1 I(USB3) USB3.0 Receive data D+ signal for SuperSpeed
U3RXDN1 I(USB3) USB3.0 Receive data D- signal for SuperSpeed
U2DP1 I/O(USB2) USB2.0 D+ signal for Hi-/Full-/Low-Speed
U2DM1 I/O(USB2) USB2.0 D−signal for Hi-/Full-/Low-Speed
OCI1B I(3.3 VInput) Over-current status input signal.
PPON1 O(3.3 VOutput) USB port power supply control signal.
3.5、SPI Interface
管脚符号 类型 描述
SPISCK O(3.3 VOutput) SPI serial flash ROM clock signal.
SPICSB O(3.3 VOutput) SPI serial flash ROM chip select signal.
SPISI O(3.3 VOutput) SPI serial flash ROM slave input signal.
SPISO I(3.3 VInput) SPI serial flash ROM slave output signal.