CH334、CH335 USB2.0HUB详细说明
简介
USB HUB又称USB集线器，主要用于USB主机端口扩展，广泛应用于计算机，笔记本，及周边应用。CH334、CH335是符合 USB2.0 协议规范的高性能MTT 4 端口 USB2.0 HUB 控制器芯片，高ESD特性，工业级设计，外围精简，可应用于计算机和工控机主板、 外设、 嵌入式系统。以下为基于CH334各封装HUB精简应用电路合集。
目前针对于WCH最新的CH334或者CH335，电路设计方面更加精简。原来V5需要加上的二极管现在也可以省去（旧版CH334原理图设计可以参考以下链接）。
https://www.cnblogs.com/mj19971221/p/15840268.html
参数、功能说明
CH334部分型号是可以兼容市面上一些常见的USB2.0HUB（汤铭，创惟，Microchip等）。以下表格为CH334可以替换的其它厂商HUB。
除了上述封装，CH334还有一些其它的小封装，例如CH334P，一个QFN16（3*3）的小封装。
CH334系列除了封装的区别外，功能方面也有略微的差异。
可以看到，CH334系列HUB芯片，主要的在于TT模式，过流检测和电源控制以及LED指示灯。关于HUB芯片的一些问题，看以下说明：
（1） TT模式（STT和MTT）
解答：MTT HUB 下行端口每一个都配有一个事务翻译器，每个端口的带宽都可以达到12Mbps。STT HUB，下行端口共用一个事务翻译器，所有端口加起来的带宽是12Mbps。
具体查看此HUB芯片的TT模式，可以通过USBView.exe这个软件查看。USBView.exe可以在USB中文网下载。
以FE1.1S和CH334U举例：
汤铭的FE1.1S的HubIsMultiTt为0，则表示该HUB为STT；CH334U的HubIsMultiTt为1，则表示TT模式为MTT。
FE1.1S
CH334U
（2） GANG模式和独立模式
GANG模式是4个端口作为一组，电流之和作过流检测报警，individual是各端口分别进行过流检测。
（3） LED指示灯说明
上面的框图中，有1灯、5灯、9灯。以下面这张图做说明。只要有LED4脚或者PGANG脚（CH334P）的HUB芯片都是可以做到1灯模式（亮起表明正常工作avtive，灯熄灭表示睡眠suspend）。五灯模式本质就是9灯模式砍一半。但是需要注意一点，CH334U以及CH334F的9灯模式顺序图与其它支持9灯模式的HUB顺序是反的，这个需要注意。
（4） 总线供电和自供电
自供电：使用外部电源进行供电。
总线供电：使用USB总电的VBUS（5V）进行供电。
具体可以参考一下blog：有关HUB供电方式——总线供电与自供电
（5） 过流检测和电源控制
芯片过流检测引脚为OVCUR#引脚。如果CH334某封装只有一个OVCUR#引脚那就是GANG模式，如果有多个OVCUR#，那就是独立模式。电源控制的PWREN#脚也是一样的道理。CH335F在框图中显示是既可以做GANG模式，也可以做独立模式。这个是根据CH335F的3脚（LED2/PGANG）脚来决定的。在CH335F上电的时候回检测PGANG脚，引脚默认为高电平即整体过流检测和整体电源控制（GANG模式），如果时低电平，则过流检测与电源控制为独立检测模式。另外也可以通过IIC接口配置EEPROM的CFG寄存器（0AH），其中Bit0表示配置电源过流保护模式，1=GANG模式；0=独立过流检测。EEPROM配置优先级大于IO检测。如果硬件层面无需使用过流检测脚，针对于芯片批号倒数第 5 位为 0 版本需要OVCUR脚外接10K的上拉电阻到VDD33或者V5，这个是为了防止芯片误过流检测。如果是芯片批号倒数第 5 位为 1 版本，那么不使用的话，该引脚可以悬空，芯片内部做了上拉处理。
（6） EEPROM配置
HUB芯片内部有默认的参数值，如果用户有修改PID、VID的想法，就可以通过外接EEPROM实现。外接EEPROM与LED驱动不会有冲突。
（7） 晶振问题
芯片对于晶振的选择要求不是很高，一般是选择市面常见的12MHz、20pf、20ppm的晶振即可。芯片对于晶振的输入要求，ESR小于等于100Ω，C0小于10pF，DL:10uW(typical)。CH334/CH335的外部晶振，会在上电之后振荡一段时间后停止（完成了枚举）。只有下行端口插入新的设备后，才会重新起振。
（8） RESET复位问题
芯片的RESET/CDP脚，建议设计是悬空处理，芯片本身会在上电的时候有上电复位。如果是需要使用MCU控制复位管脚，那么可以通过MOS实现拉低、悬空状态或者是MCU的控制GPIO稍晚些初始化。芯片在上电时，会检测电平，如果检测到外部的高电平，那么会开启CDP功能，这样会导致芯片的功耗无法降低，及时认为睡眠，功耗也会在mA级。如果对功耗有一定要求的，在硬件设计的时候，RESET/CDP脚的设计需要注意。
（9） 芯片上电时序图
（10） USB设计问题
正常CH334、CH335在硬件设计上，不建议在USB信号线上串联电阻。如果是加ESD，建议选择ESD管结电容在0.3pF左右的，这样对USB信号的硬件能尽量降低。
（11） USB眼图测试
HUB芯片的眼图测试分为上行端口和下行端口。上行端口即为USB Device的测试，下行端口即为USB HOST测试。具体的USB高速眼图测试，可以参考网上一些blog或者官方的文档。上行端口眼图测试还有远近端区别，正常就是测试眼图模型的区别（一般近端时300mV，远端是150mV）。具体模型的选择，一般测试的机器在选择远近端时，会自己切换眼图测试模型（相关内容测试文档说明更详细）。眼图测试流程可以参考这篇blog：USB2.0HUB高速眼图测试流程
远端眼图测试模型图
近端眼图测试模型图
(12) 电源设计
芯片的电源支持两种：
1. 芯片的V5脚输入5V电源的时候，芯片的VDD33只需要外部短接，然后接退耦电容即可。
2. 如果V5管脚输入3.3V电压，那么芯片的VDD33脚也需要外部给3.3V电源并连接退耦电容。对于CH334Q，仅支持这种方式。
硬件设计
（1） CH334U与FE1.1S引脚兼容，删减部分元器件，或者改变部分元器件参数即可实现PCB兼容设计：
两个芯片的区别，硬件修改可以参考blog：https://www.cnblogs.com/mj19971221/p/16075894.html
硬件设计当中，CH213K（理想二极管）、CH217K（过流检测芯片）和EEPROM(24C01)是可以省略的。三个芯片分别的作用是防止上行端口的5V和Micro USB的5V出现灌电流（CH213K）；配合HUB芯片过流检测（OVCUR）和电源控制(PWREN)功能实现对下行端口电流异常时的电源控制（CH217K）。可用于修改芯片内部相关参数的EEPROM，芯片内部是有默认参数，所以EEPROM不是必须要加。
（2） CH334H与GL850/GL852/CY7C65632 引脚兼容，删减部分元器件，或者改变部分元器件参数即可实现PCB兼容设计：
芯片的区别，硬件修改可以参考blog：https://www.cnblogs.com/mj19971221/p/16285517.html
（3） CH334R与FE8.1 引脚兼容，删减部分元器件，或者改变部分元器件参数即可实现PCB兼容设计：
（4） CH334Q与USB2514/USB2534引脚兼容，删减部分元器件，或者改变部分元器件参数即可实现PCB兼容设计：需要注意一点，CH334Q的引脚封装有两个，区别在于SCL脚和RESET脚。以当前图为例，USB2514的19，20脚本身的功能不是SCL和RESET，这两个脚的功能是在24和26脚。如果说实际硬件设计不需要外接EEPROM，不需要控制RESET。那么就无需关心此点。另一个CH334Q就是SCL的RESET在24和26脚，和USB2514一致。
（5） CH334S与Gl850/GL852 引脚兼容，删减部分元器件，或者改变部分元器件参数即可实现PCB兼容设计：
（6） CH334F与FE1.1S（QFN24）引脚兼容，删减部分元器件，或者改变部分元器件参数即可实现PCB兼容设计：
注：沁恒芯片的元器件尺寸图和封装库在以下链接下载：
https://www.wch.cn/search?t=all&q=sch
测试数据：
CH334U 只有1脚接GND，测试也可以正常工作。理论上可以接一个GND引脚，但接三个引脚对地的等效电阻电感会小一些效果可能更好
应用场景
（1） 电脑外设周边USB2.0拓展坞
（2） 工业控制类的主板、安卓平板等
（3） USB延长线方案
