CH634X USB3.2 Gen1 Hubtype
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Beta1失败了🥲
前言
我本身其实没有太大用Hub的需求，做这个小项目主要是测试下自己画4层高速PCB的能力，和单片机简单应用的能力
在写这篇博客时，Beta1版本已经画好并且打板发过来焊接测试过了，但是有点问题，修改后Beta2刚刚通过审核，估计还要再等几天……
💬: 世界上怎么会有嘉立创这么好的公司啊!
Beta1 Version
硬件设计
原理图
设计有很大部分是参考的 🔗CH634X USB3.0 HUB - lemon_wifi | Oshwhub 主要是搬了部分原理图、参考了PCB布局
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原理图比较密集，暂时没有做排版~
CH634X主要做三路USB-A下行端口和一路USB-C上行端口的数据转发处理，USB3.2 Gen1 5Gbps协议，理论最大传输速度480MB/s
STM32G030K8配合INA3221做三端口电流检测，通过0.96寸 LCD进行显示，功能相对简单，甚至单片机资源有点浪费…… 😤 后续可能会改成STM32G030F6
PCB 预览
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吐槽一下，这个TYPE-C的封装太奇怪了（24p沉板前插后贴），厂家设计的时候是没想过让B5、B8走线出去是吗？死胡同了都，只能缩小黄色箭头的3个焊盘，然后以一个非常贴边的走线从旁边穿过去 💀 在嘉立创审核建议下改了很多次才成功……后面打算将这个TYPE-C母座换掉
测试
板子到了，沉金真的漂亮
对必要的元器件进行焊接，焊上Channel3的USB-A母座，Type-C口连接电脑，尝试通信
不幸的是，电脑没有任何反应，Channel3端口的开关管CH217K的EN引脚为高电平，即关闭输出，说明U盘和电脑并没有通信成功
同样的，在电脑端，设备管理器也没有CH634X集线器的身影
后续排查问题是Type-C端口的ESD二极管连接错误，被数据手册误导了，还是看了别人的工程才知道ESD二极管的通道对之间要串联
飞线大法！
用漆包线将该串联的地方短接，随后连接电脑，设备管理器多了一个 “通用USB集线器”，这表示Hub被识别到了
但是，但是 🫢
显示 “通用USB集线器” 说明只握手了USB2.0协议，如果是USB3.0的协议，设备管理器应该显示 “通用SuperSpeed USB集线器”，兼容ID显示USB20_HUB，并不是USB30_HUB，SAD
插入一个实测最高读取速度150MB/s、写入速度为30MB/s的U盘，传入一个7.66GB的CentOS_8.2的镜像，观察其传输速度，完成后用同一个U盘直插电脑USB3.0口传同一个文件作为对照组：
同样的，读取测试：
高下立判，HUB的传输速度并没有直插电脑USB口来得快，初步判断是漆包线飞线的那一段，导致阻抗不连续，USB3.0无法握手成功。亦或者是板子其他部分走线不符合USB3.0的布线要求
反复测试都达不到USB3.0的握手速率，最高的一次传输速率是手机连接HUB传输镜像，达到57MB/s
看来是需要改第二版了 😤
Beta2 Version
硬件设计
原理图
变更：
- 修正D5、D6、D7 ESD的走线
- 预留U12稳压二极管
- 添加VBUS_5V的ADC电路
- MCU的PB2和PA8修改引脚功能
PCB Layout
优化：
- 优化差分线到焊盘的走线
- 优化SSTX滤波电容的布局
- 优化差分线等长样式
- 优化Type-C B8、B10、B11焊盘圆孔大小来满足JLC工艺需求
— 等待PCB发货ing — 🥰
—— —— —— —— ——— 其实已经焊好且测试好了，只是我懒得写:P —— —— —— —— — ——
外壳建模
程序员风味外壳😋
—— —— —— —— ——— 其实已经组装好并用了好久了，只是我懒得写:P —— —— —— —— — ——
- 作者:sleepfat
- 链接:https://blog.sleepfat.top/CH634X-USB3.2-Gen1-Hub
- 声明:本文采用 CC BY-NC-SA 4.0 许可协议，转载请注明出处。
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