Страница 1 из 2
согласование уровней USB D+D- и USB-UART через мультиплексор
Добавлено: Пн сен 04, 2023 17:19:23
cocasola01
Имеется схема интеграции между собой USB-PC с адаптером USB-UART на базе CP2102 и другими устройствами используя для коммутации между собой мультиплексор CD4052 (Два 4х канальных мультиплексора (=КР1561КП1).
блок-схема:

Данный мультиплексор ранее применялся в множестве схем для коммутации UART\звука\прочих цифровых сигналов, однако, для коммутации USB D- D+ отказался корректно передавать сигнал (или его перестала понимать CP2102 ), пытался разобраться в вопросах USB открыл для себя новый ящик пандоры про дифференциальные сигналы USB и скорости работы USB 1.1, USB 2.0 в зависимости от подтяжки.
Прошу помочь найти верный путь, чтобы подружить USB-PC <-> мультиплексор CD4052 <-> CP2102 (на любой скорости).
Предполагаю, что сигнал CP2102 или "не видит\не понимает" так как, скорее всего мультиплексор использует mosfet транзисторы, следовательно, при замыкании логики коммутации сопротивление (емкость) меняет уровни. При этом CP2012, насколько я знаю, управляет сигналом при помощи подключаемого сопротивления на массу. Следовательно, видимо требуется согласование. По некоторым статьям в интернете пробовал использовать подтяжку к D+ в 1.5к, 15к, 1М. Ошибку монтажа можно исключить, проверил, в том числе всё убирая из цепочки мультиплексор - USB-UART работает корректно.
Re: согласование уровней USB D+D- и USB-UART через мультипле
Добавлено: Пн сен 04, 2023 17:25:47
Martian
Может, использовать соответствующий мультиплексор? например, SN74CB3Q3257PW. Supports Both Digital and Analog Applications:
USB Interface, Differential Signal Interface, Bus Isolation, Low-Distortion Signal Gating
Re: согласование уровней USB D+D- и USB-UART через мультипле
Добавлено: Пн сен 04, 2023 17:32:03
>TEHb<
Что осциллограф думает об этом всём?
Re: согласование уровней USB D+D- и USB-UART через мультипле
Добавлено: Пн сен 04, 2023 17:42:12
Martian
Посмотреть D+ D- ?

Re: согласование уровней USB D+D- и USB-UART через мультипле
Добавлено: Пн сен 04, 2023 18:01:58
cocasola01
>TEHb<,
успешный коннект с USB-PC <-> USB-UART CP2102 (без мультиплексора)
с мультиплексором
Martian, учту. а как выйти из текущей ситуации с согласованием уровней? перепаять на текущей схеме уже не выйдет
Добавлено after 3 minutes 23 seconds:
Re: согласование уровней USB D+D- и USB-UART через мультиплексор
Martian писал(а):Посмотреть D+ D- ?
это видимо потому, что я в соседней ветке, про блоки питания, каждый шаг логировал осциллографом

Re: согласование уровней USB D+D- и USB-UART через мультипле
Добавлено: Пн сен 04, 2023 18:17:27
mont-oriol
https://www.edaboard.com/threads/diy-us ... st-1698904
cd4052 работала только с 1.5Mbps устройствами.
74HC4052 заработала с 12Mbps устройствами.
Re: согласование уровней USB D+D- и USB-UART через мультипле
Добавлено: Пн сен 04, 2023 18:18:36
cocasola01
либо, может кто нибудь знает мультиплексор, по схеме 2 в 4 и подходящий для USB Interface, Differential Signal Interface , аналогично этому, в корпусе TSSOP-16

Re: согласование уровней USB D+D- и USB-UART через мультипле
Добавлено: Пн сен 04, 2023 18:25:34
Martian
https://www.edaboard.com/threads/diy-us ... ch.395502/ тут вот чувак проходил похожий путь
Добавлено after 1 minute 6 seconds:
[uquote="mont-oriol",url="/forum/viewtopic.php?p=4472816#p4472816"]74HC4052 заработала с 12Mbps устройствами.[/uquote] ага, по той ссылке она
Добавлено after 1 minute 3 seconds:
[uquote="cocasola01",url="/forum/viewtopic.php?p=4472817#p4472817"]либо, может кто нибудь знает мультиплексор, по схеме 2 в 4 и подходящий для USB Interface, Differential Signal Interface , аналогично этому, в корпусе TSSOP-16[/uquote] ну вот я выше приводил вариант от TI, можно его у них на сайте найти и рядом поглядеть на другие. Но и этот именно такой

Могу подарить парочку.
Добавлено after 3 minutes 33 seconds:
Re: согласование уровней USB D+D- и USB-UART через мультиплексор
а не, ошибся,им только 1 : 3 можно сделать...
Re: согласование уровней USB D+D- и USB-UART через мультипле
Добавлено: Пн сен 04, 2023 18:30:28
cocasola01
mont-oriol, занимательная ссылка, делаю аналогичную схему и ключевое, что я вынес из переписки, в качестве рекомендаций было сказано:
The usb D+/D- needs full bidirectional (analog) connectivity between host and device
* install pull ups on the 4052 board
* Use GND / OPEN on the microcontroller board to control the A/B lines. The same way as you do with mechanical switches.
только не приводят номиналов, а статья оканчивается на том, что 74HC4052 лучше
Martian, не знаю как одновременно фильтровать условие "для usb"
Re: согласование уровней USB D+D- и USB-UART через мультипле
Добавлено: Пн сен 04, 2023 18:31:26
mont-oriol
Лучше всего хаб использовать.
Re: согласование уровней USB D+D- и USB-UART через мультипле
Добавлено: Пн сен 04, 2023 18:40:43
Martian
[uquote="cocasola01",url="/forum/viewtopic.php?p=4472825#p4472825"]как одновременно фильтровать условие "для usb"[/uquote]
Добавлено after 4 minutes 12 seconds:
[uquote="mont-oriol",url="/forum/viewtopic.php?p=4472828#p4472828"]Лучше всего хаб использовать.[/uquote] иногда не прокатывает, например, все устройства одинаковы и/или требуется работа (видимость в системе) одного.
Хотя в хабе тогда можно просто питание коммутировать...
Re: согласование уровней USB D+D- и USB-UART через мультипле
Добавлено: Пн сен 04, 2023 18:48:34
cocasola01
mont-oriol,
Martian, там по ссылке на вариацию с CD4052 оказывается есть вторая страница

, где вывод статьи был в том, что:
Test board I made as per artwork in my previous post, worked perfectly fine with replacing CD4052 with 74HC4052.
, где ключевое replacing , так как у меня плата готова, а функциональные схемы этих микросхем одинаковые, то полагаю, единственный вариант - заменить напрямую.
+ по частотам CD4052 Frequency Channel = 25 Mhz. 74HC4052 frequency response = 180 Mhz.
но остается вопрос по согласованию уровней, как я понял статью, у автора все заработало с 74HC4052
Re: согласование уровней USB D+D- и USB-UART через мультипле
Добавлено: Пн сен 04, 2023 19:44:29
mont-oriol
MAX4618 ещё проверьте, она должна быть по всем параметрам лучше 74HC4052
Re: согласование уровней USB D+D- и USB-UART через мультипле
Добавлено: Пн сен 04, 2023 20:34:51
cocasola01
mont-oriol, да, полностью взаимозаменяемые, по даташиту, так вообще вот, что сказано:
The MAX4617/MAX4618/MAX4619 are pin compatible
with the industry-standard 74HC4051/74HC4052/
74HC4053. In single-supply applications, they function identically and
have identical logic diagrams, although these parts differ electrically.
и как я понял, ключевая разница MAX461x в том, что у нее
Guaranteed 1Ω On-Resistance
против, 74HC405x -
Low ON resistance: 80 Ω (typical) at VCC VEE = 4.5 V
СВ405x -
Drain to Source ON Resistance - 470 Ω VDD = 5
минусы тоже есть - цена, если брать Max в ЧипДИП - ~900-1500р/шт, в Китае - 10шт = 1200р., при этом 74HC405х (в зависимости от производителя) - 25р-56р/шт, в РФ.
Спасибо, буду знать.
Re: согласование уровней USB D+D- и USB-UART через мультипле
Добавлено: Пн сен 04, 2023 22:52:34
mont-oriol
74HC4052 можно параллелить в два этажа, должно стать получше.
А max4618cue есть в мск по демократичной цене 100 руб.
https://antelcom.ru/catalog/sklad/mikro ... ax4618cue/ , причём оригинал (на али это часто перемаркировка 74HC4052).
Re: согласование уровней USB D+D- и USB-UART через мультипле
Добавлено: Пн сен 25, 2023 15:19:07
cocasola01
mont-oriol, оставлю обратную связь, на всякий случай, вдруг кому будет полезно.
74HC4052 - работает, завелось всё с полпинка.
(только сейчас в мой Усть-Залуповск пришли детали, поэтому отвечаю только сейчас.)
Добавлено after 6 hours 15 minutes 6 seconds:
[uquote="mont-oriol",url="/forum/viewtopic.php?p=4472985#p4472985"]max4618cue есть в мск по демократичной цене 100 руб.[/uquote]
не смог найти за 100р в мск. сайт не открывается. есть еще инфа где можно купить max4618 не за 1К+
Re: согласование уровней USB D+D- и USB-UART через мультипле
Добавлено: Пн сен 25, 2023 15:43:29
vlasovzloy
Elitan.ru посмотри, они с физиками начали опять работать
Re: согласование уровней USB D+D- и USB-UART через мультипле
Добавлено: Пн сен 25, 2023 17:37:25
cocasola01
[uquote="vlasovzloy",url="/forum/viewtopic.php?p=4481075#p4481075"]Elitan.ru посмотри, они с физиками начали опять работать[/uquote]

Re: согласование уровней USB D+D- и USB-UART через мультипле
Добавлено: Ср сен 27, 2023 06:35:15
74LS00
Не очень понятно зачем делить один порт, у вас что дефицит USB ?
Переключатель нужен быстрый, так что врятли он дешевле.
UART микросхема стоит не дороже логики, так и поставьте USB хаб и комутируйте UART.
Тем более порт двунаправленый и нужен внешний сигнал переключения, так проще поставить реле.
74HC4052 аналоговый ключ, закупал на алике за копейки. Покупалась на эксперимент, но не пригодилась.
Покупать дороже 20р за КМОП логику экономически не оправдано, UART микросхема стоит 50р.
Re: согласование уровней USB D+D- и USB-UART через мультипле
Добавлено: Ср сен 27, 2023 09:03:24
Asmodey
[uquote="cocasola01",url="/forum/viewtopic.php?p=4472784#p4472784"]скорости работы USB 1.1, USB 2.0 в зависимости от подтяжки[/uquote]
И от сопротивления открытых ключей. У некоторых мультиплексоров и "аналоговых" ключей оно может составлять сотни Ом, что крайне пагубно сказывается на передаваемых по USB интерфейсу сигналах.