USB3.0 HUB芯片《VL817-Q7S》威锋HUB芯片

一、概述

VL817-Q7S是由VIA Labs（威锋电子）设计生产的一款现代USB 3.1 Gen 1集线器控制器。它主要用于将一路USB3.0/3.1信号扩展为多个接口，使得设备如手机或笔记本电脑能够通过单个USB端口连接多个外设。VL817-Q7S不仅具有优化的成本结构，还完全兼容USB3.1 Gen 1规范，并支持截至2017年1月的ECN和符合性测试更新。

二、功能特性

USB规范支持：

符合通用串行总线3.2规范。

兼容通用串行总线2.0规范。

USB 2.0集线器支持MTT（多事务转换）。

端口配置与数据传输：

提供2端口配置。

支持超高速（5Gbps）、高速（480Mbps）、全速（12Mbps）和低速（1.5Mbps）设备的任意组合同时运行。

电源管理：

直接通过5V USB VBus供电。

集成了5V DC-DC开关稳压器，提高了电源效率并降低了BOM（物料清单）成本。

支持USB省电功能，如链路电源管理、Ux状态、选择性暂停及功能暂停。

固件与接口：

具有灵活的固件架构，支持固件更新功能，可以通过软件更新集线器的固件以提高性能和修复已知问题。

提供SPI接口用于固件升级。

提供I2C或GPIO接口，用于配置和控制集线器的功能。

USB设备支持：

集成USB HID类设备（可选），作为USB 2.0虚拟设备实现，方便固件更新或媒体控制按钮。

集成USB广告牌1.1类设备（可选），作为USB 2.0虚拟设备实现，可配置行为包括必要时显示、始终显示或禁用。

信号与电气特性：

符合USB 3.1 Gen 1的电气规范，包括信号完整性、噪声容限等。

支持全边带信号，包括单独和成组模式操作。

充电支持：

支持USB电池充电规格v1.2（SDP、CDP、DCP）。

支持供应商特定的充电模式，例如苹果2.4A等。

其他特性：

支持端口枚举、设备唤醒等USB集线器协议。

具有过载电流保护功能，能够保护下游设备和集线器本身免受损坏。

提供与VL817-Q7S配合使用的驱动程序，支持Windows、Linux等操作系统。

三、封装与引脚配置

VL817-Q7S提供QFN56封装，具体的封装类型和引脚配置需参考芯片手册。

四、应用场景

扩展坞：VL817-Q7S可以用于扩展坞的设计，将单个USB端口扩展为多个USB端口，方便用户连接多个外设。

工控机：在工控机中，VL817-Q7S可以用于增加USB接口数量，满足工控机对多个外设连接的需求。

显示器：在显示器中集成VL817-Q7S，可以将显示器的USB接口扩展为多个，方便用户连接键盘、鼠标等设备。

五、电气特性测试

VL817-Q7S的电气特性测试条件和结果会在芯片手册中详细列出，包括信号完整性测试、噪声容限测试、功耗测试等。这些测试结果将确保VL817-Q7S符合USB 3.1 Gen 1的规范要求。

六、参考原理图与设计指导

VL817-Q7S的参考原理图将提供实际的电路设计指导，包括整体布局、电源和地线布线、信号路由等。这些原理图将帮助工程师在产品设计过程中正确配置和使用VL817-Q7S芯片。

七、结论

VL817-Q7S作为一款现代USB 3.1 Gen 1集线器控制器，具有优化的成本结构、全面的USB规范支持、灵活的固件架构以及广泛的设备兼容性。它适用于扩展坞、工控机、显示器等多种应用场景，能够满足用户对多个外设连接的需求。通过参考原理图和设计指导，工程师可以方便地在产品设计过程中正确配置和使用VL817-Q7S芯片。