Zynq UltraScale+MPSoC系列芯片的USB3.0/2.0接口硬件设计

dragongfly

ZU+系列MPSOC要实现USB3.0/2.0的全部功能，需要同时使用MIO和GTR。因为GTR接口中的USB接口只支持USB3.0，对USB2.0的支持需要通过MIO接口外接USB PHY实现。
2 z, M: z. ?$ U6 L+ g0 GZU+系列MPSoC包括两个USB接口，根据实际需要可以进行如下表所示的配置：
; f2 `$ d3 n& X/ p: F8 |( E& z& U
当USB接口配置成3.0模式时，USB2.0也必须使能（在SDK的PCW配置界面），因为外部VBUS有效的反馈信号只能从USB PHY的ULPI接口得到。在非OTG模式下，VBUS信号也可以通过PL侧信号得到，但只能通过命令的方式获得。反之，USB2.0则可以单独使用。
MIO侧的USB2.0接口只支持ULPI接口，关于ULPI的更多信息可参考之前的文章《USB系列之“外部PHY接口”》，PHY芯片可以选择和官方开发板一样的USB3320（也可以选择其他支持ULPI接口，且接口电压为1.8V的PHY芯片）。
7 @( W3 L# c7 `- `+ RUSB3320和ZU+的连接关系如下：
0 [* @+ p9 V( b+ S+ g' U) A. z# {# _
USB3320的外部时钟输入可以配置，通过REFSEL[2..0]上下拉实现。时钟输出固定为60MHz，通过CLKOUT引脚输出，给到Link端。USB3320支持同步和异步两种传输模式，当采用同步传输时，使用SDR模式，所有的数据都是在CLK的上升沿同步传输；当采用异步模式时，CLK关闭。数据总线的方向通过DIR控制，如果两端都不驱动数据总线时，DIR的改变将产生“turn-around” cycle。

* C4 w# Q7 ^  K) b# B) WUSB3320的外部时钟配置选择如下：

& c7 g3 i7 D  C3 c3 GUSB3320的电源去耦电容、偏置电阻要求如下：


USB3320的连接示意图如下：

其中，ID引脚可以根据实际应用需求固定死（为高时ZU+作为device，为低时ZU+作为HOST）。
6 {* M4 j8 |7 h2 q4 T, y; b, d) {
, m* _, D& X, |* p, L: ]最后，针对PCB设计，为了阻抗匹配，在设计过程中注意以下几点：
! Y. `, c5 m/ n) g/ g" O. xPCB and package delays should be kept to 1.30 ns or below.
PCB and package delay skews for DATA[7:0]/DIR/NXT/STP and CLK should be within ±100 ps.
' N* h2 x5 P! r( m' y. pFor optimum signal integrity, add a 30Ω series resistor to the DATA and STP lines near the Zynq UltraScale+ MPSoC.（对于NXT、DIR和CLK，对于Link端是输入，不能在末端串联电阻匹配）

RGB_lamp

看一看，学习学习，。。

tick_tock

看一看，学习学习，。。