BGS3510 USB3.2 Gen1x1 5G 集线器控制器数据手册，完美替代GL3510，共PCB板直接生产-北京尧图网络

1. 概述BGS3510 是一款符合 USB 3.2 规范的 USB 3.2 Gen1x1 4 端口集线器HUB控制器。它完全向后兼容 USB 2.0 和 USB 1.1 规范。BGS3510 集成了自主研发的 USB 3.2 Gen 1x1 超高速发送/接收物理层PHY和 USB 2.0 高速 PHY具有出色的信号完整性和兼容性。它还集成了 5V 转 3.3V 和 5V 转 1.2V 稳压器有助于降低物料清单BOM成本并简化 PCB 设计。BGS3510 支持所有下行端口的电池充电功能。它符合 USB 电池充电规范 1.2 版BC1.2并支持为各种便携设备充电例如 Apple 和 Samsung Galaxy 设备。BGS3510 支持多种接口如 GPIO 和 SPI。凭借这些接口BGS3510 可适用于多种应用场景。此外它还提供了现场固件升级框架并支持通过更新外部 SPI 闪存中的固件来实现各种定制功能。2. 特性符合 USB 3.2 规范 1.0 版上行端口支持超高速、高速和全速数据传输。4 个下行端口支持超高速、高速、全速和低速数据传输。1 个控制管道和 1 个中断管道。向后兼容 USB 规范 2.0 版和 1.1 版。先进的电源管理和低功耗支持 USB 3.2 Gen1x1 U0/U1/U2/U3 电源管理状态。支持 USB 2.0 链路电源管理 (LPM) L0/L1/L2 状态。MTT (多事务翻译器)每个下行端口配备一个专用 TT。当多个下行端口同时在全速/低速模式下工作时能提供更好的数据吞吐量。符合 USB 电池充电规范 1.2 版及其他便携设备标准支持 BC1.2 充电下行端口 (CDP) 模式。支持 BC1.2 专用充电端口 (DCP) 模式。支持 Apple 1A/2.1A/2.4A 充电模式 (分压模式)。支持 Samsung Galaxy 设备快速充电。灵活的设计支持多保险丝模式和电源开关模式。支持组模式和独立模式。支持外部 SPI 闪存进行固件升级。支持 LED 自定义控制。内置 8 位微处理器。可配置设置支持 Efuse 进行功能配置。支持通过 PCB 上 GPIO 的上拉/下拉进行功能配置。低 BOM 成本只需单颗外部 12 MHz 晶振。内置上行端口 1.5KΩ 上拉电阻和下行端口 15KΩ 下拉电阻。内置 5V 转 3.3V 和 5V 转 1.2V 稳压器。应用场景USB 集线器 / 扩展坞。显示器 / 电视。计算机系统。机顶盒。3. 引脚分配3.1 引脚图(此处为 QFN64 封装引脚图芯片底部裸露焊盘需连接至 GND。)3.2 引脚描述信号类型定义名称类型描述输入I仅输入信号输出O仅输出信号输入/输出I/O双向信号电源P电源/接地电源/接地接口引脚名称引脚编号类型描述AVDD123, 13, 40, 46, 49, 58P模拟电路 1.2V 电源输入DVDD1227, 61P数字电路 1.2V 电源输入AVDD338, 35, 43, 54, 62P模拟电路 3.3V 电源输入DVDD3326P数字电路 3.3V 电源输入V3321P5V 转 3.3V 稳压器 3.3V 输出及 3.3V 输入V12_OUT19P5V 转 1.2V DC-DC 开关稳压器 1.2V 输出V12_FB17P5V 转 1.2V DC-DC 开关稳压器反馈V520P5V 电源输入GND18P接地USB 3.2 Gen 1x1 接口引脚名称引脚编号类型描述TXN_P0 / TXP_P038 / 39OUSB 3.2 Gen1x1 差分数据发送器 TX-/TX (上行端口)RXN_P0 / RXP_P041 / 42IUSB 3.2 Gen1x1 差分数据接收器 RX-/RX (上行端口)TXN_P1 / TXP_P147 / 48OUSB 3.2 Gen1x1 差分数据发送器 TX-/TX (下行端口 1)RXN_P1 / RXP_P150 / 51IUSB 3.2 Gen1x1 差分数据接收器 RX-/RX (下行端口 1)TXN_P2 / TXP_P256 / 57OUSB 3.2 Gen1x1 差分数据发送器 TX-/TX (下行端口 2)RXN_P2 / RXP_P259 / 60IUSB 3.2 Gen1x1 差分数据接收器 RX-/RX (下行端口 2)TXN_P3 / TXP_P31 / 2OUSB 3.2 Gen1x1 差分数据发送器 TX-/TX (下行端口 3)RXN_P3 / RXP_P34 / 5IUSB 3.2 Gen1x1 差分数据接收器 RX-/RX (下行端口 3)TXN_P4 / TXP_P411 / 12OUSB 3.2 Gen1x1 差分数据发送器 TX-/TX (下行端口 4)RXN_P4 / RXP_P414 / 15IUSB 3.2 Gen1x1 差分数据接收器 RX-/RX (下行端口 4)USB 2.0 接口引脚名称引脚编号类型描述DM_P0 / DP_P036 / 37I/OUSB 2.0 DM/DP (上行端口)DM_P1 / DP_P153 / 52I/OUSB 2.0 DM/DP (下行端口 1)DM_P2 / DP_P264 / 63I/OUSB 2.0 DM/DP (下行端口 2)DM_P3 / DP_P37 / 6I/OUSB 2.0 DM/DP (下行端口 3)DM_P4 / DP_P410 / 9I/OUSB 2.0 DM/DP (下行端口 4)集线器接口PWREN (引脚 33):组模式Gang Mode下唯一的电源使能输出。上拉支持低电平有效电源开关悬空支持多保险丝模式下拉支持高电平有效电源开关。OVCUR (引脚 34):组模式Gang Mode下唯一的过流指示标志。VBUS_DET (引脚 25):上行 VBUS 电源检测引脚高电平有效。下行端口配置 (引脚 22, 23):用于配置端口 3 和端口 4。悬空表示该端口为不可移除端口上拉/下拉可配置或禁用端口。PLED/FN_C (引脚 32):用于充电配置。下拉禁用所有下行端口充电上拉启用所有下行端口充电。时钟和复位接口引脚名称引脚编号类型描述XI45I12M 晶振输入。也可由外部振荡器驱动。使用晶振时需在 XI 和 XO 之间接入 1-MΩ 反馈电阻。XO44O12M 晶振输出。若 XI 由外部振荡器驱动此引脚可悬空。使用晶振时需在 XI 和 XO 之间接入 1-MΩ 反馈电阻。RESETN24I外部复位输入低电平有效。当 RESETN 低电平时芯片复位至初始状态。SPI 接口引脚名称引脚编号类型描述SPI_CLK29I/OSPI 闪存时钟SPI_CS31OSPI 闪存片选SPI_MOSI28I/OSPI 闪存数据输入SPI_MISO30I/OSPI 闪存数据输出杂项接口引脚名称引脚编号类型描述RTERM16I需连接外部电阻12K ±1%至参考地 (GND)NC55-不连接4. 功能描述4.1 功能框图(此处为原页面的功能框图展示了 USB 端口、PLL、LDO、MCU、SPI/GPIO/I2C 接口、USB3.2/USB2.0 PHY 及收发器、事务翻译器、充电控制器等内部模块。)4.2 电池充电电池充电功能需要外部电源供电否则会影响充电器的供电能力。当 HUB 上行端口连接到主机时HUB 下行端口支持 BC1.2 CDP充电下行端口模式。当 HUB 上行端口未连接主机时HUB 下行端口支持 BC1.2 DCP专用充电端口模式以及 Apple/Galaxy 充电模式。4.3 LED 控制BGS3510 使用 PLED 引脚控制 LED。它根据《通用串行总线规范 2.0 版》第 11.5.3 节定义的流程控制 LED 的亮灭状态。支持手动模式和自动模式。当 BGS3510 连接到 USB 主机时LED 点亮以指示 USB 连接已建立。当 BGS3510 处于全局挂起状态或发生过流时LED 将关闭以节省功耗。由于 PLED 引脚也用作配置 GPIO (FN_C)在设计时需注意 LED 的极性。详情请参考第 3.2 节引脚描述及 BGS3510 原理图。借助外部 SPI 闪存BGS3510 支持自定义 LED 控制逻辑。4.4 SPI 闪存接口BGS3510 在上电后会首先检查外部 SPI 闪存中是否存在有效的固件。如果存在有效固件BGS3510 将加载并执行外部 SPI 闪存中的固件。如果不存在有效固件BGS3510 将执行内部 ROM 中的默认固件。SPI 闪存大小要求最小 SPI 闪存容量1 Mbit (1兆位)SPI 闪存命令支持要求命令名称命令代码支持情况读状态寄存器 (Read Status Register)05H必须支持读数据 (Read Data)03H必须支持快速读 (Fast Read)0BH必须支持快速读双输出 (Fast Read Dual Output)3BH可选支持写使能 (Write Enable)06H必须支持写禁用 (Write Disable)04H必须支持页编程 (Page Program)02H必须支持扇区擦除 (Sector Erase)20H必须支持块擦除 (64K) (Block Erase)D8H必须支持芯片擦除 (Chip Erase)C7H必须支持读标识 (Read Identification)9FH可选支持5. 电气特性5.1 绝对最大额定值超过以下额定值可能导致器件永久性损坏。这些仅为应力额定值不表示器件在此条件下或在超出“推荐工作条件”下的功能性操作。符号参数最小值最大值单位备注V55V 电源电压-0.56.0VV333.3V 电源电压-0.53.6VV121.2V 电源电压-0.51.32VVIN(1)USB 信号引脚输入电压-0.5V120.2V(TXN_P0~4 / TXP_P0~4 / RXN_P0~4 / RXP_P0~4)-0.5V330.3V(DM_P0~4 / DP_P0~4)5V 容限 I/O 引脚输入电压-0.55.5V(FN_A / FN_B / FN_C / VBUS_DET / PWREN / OVCUR)其他 I/O 引脚输入电压-0.5V330.3VVout(2)输出电压-0.5V330.3VI0(3)输出电流-6mA默认 4mA 输出类型-12mA8mA 输出类型VESD静电放电 (ESD)-40004000V人体模型 (HBM)-500500V充电器件模型 (CDM)-150150V机器模型 (MM)TSTG存储温度-55100°C注(1) 电源施加到输入引脚时的绝对电压范围。(2) 电源施加到输出引脚时的绝对电压范围。(3) 输出引脚拉电流或灌电流时的直流电流绝对容差。所有输出默认驱动能力为 4mA可配置为 8mA。5.2 推荐工作条件符号参数最小值典型值最大值单位V55V 电源电压4.755.05.25VV333.3V 电源电压3.03.33.6VV121.2V 电源电压1.151.21.32VTA环境温度0-70°CTJ最大结温0-125°C5.3 直流特性5.3.1 除 USB 信号外的直流特性符号参数最小值典型值最大值单位VIL输入低电平电压--1.1VVIH输入高电平电压1.7--VVOL输出低电平电压 (IOL8mA)--0.3VVOH输出高电平电压 (IOH8mA)2.9--VIIL输入漏电流-5-μARDN焊盘内部下拉电阻-180K-ΩRUP焊盘内部上拉电阻-160K-Ω5.3.2 USB 2.0 接口直流特性BGS3510 符合《通用串行总线规范 2.0 版》的直流特性要求。5.3.3 USB 3.0 接口直流特性BGS3510 符合《通用串行总线 3.1 规范》的直流特性要求。5.4 交流特性以下规格适用于电源电压和工作温度处于第 5.2 节“推荐工作条件”范围内时。符号参数最小值典型值最大值单位FCLK晶振时钟频率12 - 100ppm1212 100ppmMHz5.5 上电/断电时序当使用内部 5V 转 3.3V LDO 和内部 3.3V 转 1.2V LDO 时BGS3510 仅需 5V 单电源供电。当 5V 电源电压处于推荐工作范围内时BGS3510 上电当电压低于该范围无论处于稳定还是过渡状态时BGS3510 断电。5V 电源的上升时间应小于 10ms。5V 电源的下降时间应小于 100ms。(此处为 5V、3.3V、1.2V 电源上升/下降时序示意图)5.6 输入时钟要求当使用外部时钟源如振荡器时参考时钟应具有 ±100 PPM 或更好的频率稳定性且绝对峰峰值抖动小于 50ps或在应用 USB 3.0 抖动传递函数后峰峰值抖动小于 25ps。XI 引脚应连接到 3.3V 时钟源。XO 引脚应悬空。输入时钟幅度范围2.5V ~ 3.3V。5.7 复位时序BGS3510 的上电复位可由外部复位信号或内部电源良好复位电路触发。内部复位电路用于监测芯片内部电源并在发生不稳定电源事件时触发复位。在电源电压达到电源良好电压阈值后上电序列将启动。电源良好后约 10ms内部复位释放。为确保对 BGS3510 复位过程的完全控制外部复位电路的复位持续时间应长于内部复位电路的复位持续时间。(此处为上电复位时序示意图显示电源电压、内部复位、外部复位的关系)5.8 功耗下表显示了 5V 域下的功耗。BGS3510 集成了 5V 转 3.3V 和 5V 转 1.2V 稳压器。当输入 5V 电源时内部稳压器将电压转换为 3.3V 和 1.2V。下表中的功耗已包含 1.2V 和 3.3V 内部电路功耗及电压转换损耗。设备连接状态测试条件5V 电源电流 (mA)功耗 (mW)无主机连接集线器未连接到主机控制器。0.834.15挂起集线器同时以超高速和高速连接主机USB 3.0 进入 U3 状态USB 2.0 进入 L2 状态。3.3516.751 个高速设备连接集线器同时连接超高速和高速主机USB 3.0 进入 U3 状态。1 个端口进行高速数据传输。30.90153.262 个高速设备连接集线器同时连接超高速和高速主机USB 3.0 进入 U3 状态。2 个端口进行高速数据传输。39.00193.053 个高速设备连接集线器同时连接超高速和高速主机USB 3.0 进入 U3 状态。3 个端口进行高速数据传输。47.70235.644 个高速设备连接集线器同时连接超高速和高速主机USB 3.0 进入 U3 状态。4 个端口进行高速数据传输。57.20282.001 个超高速设备连接集线器同时连接超高速和高速主机USB 2.0 进入 L2 状态。1 个端口进行超高速数据传输。70.80349.042 个超高速设备连接集线器同时连接超高速和高速主机USB 2.0 进入 L2 状态。2 个端口进行超高速数据传输。89.30438.463 个超高速设备连接集线器同时连接超高速和高速主机USB 2.0 进入 L2 状态。3 个端口进行超高速数据传输。107.30536.504 个超高速设备连接集线器同时连接超高速和高速主机USB 2.0 进入 L2 状态。4 个端口进行超高速数据传输。127.20633.464 个超高速 4 个高速设备同时连接集线器同时连接超高速和高速主机。4 个端口进行超高速数据传输。180.00891.00注(1) 上表未包含充电器功能的电流消耗。(2) 上表未包含连接到 GPIO 的外部电路所增加的额外电流消耗。6. 封装信息6.1 封装尺寸(此处为 QFN64 封装的顶视图、侧视图、底视图及尺寸表格。)6.2 封装标记信息(此处为封装顶部丝印标记示意图包含 BGS3510 型号、批次号、版本号、日期代码等信息。)6.3 托盘信息器件型号封装类型引脚数最小小包装数量标准包装数量BGS3510QFN6464260010400以上信息供参考

BGS3510 USB3.2 Gen1x1 5G 集线器控制器数据手册，完美替代GL3510，共PCB板直接生产

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