USB 3.0 端口可经过别离超高速端口和标准 USB 2.0 端口来完成链路同享功用。现在，链路同享是赛普拉斯 HX3 USB 3.0 集线器操控器的独有功用。本文将介绍如安在扩展坞、笔记本电脑、电视机、机顶盒等嵌入式运用程序中完成 USB 3.0 链路同享。
HX3 操控器是赛普拉斯 USB 3.0 集线器操控器宗族的产品，契合 USB 3.0 标准版别 1.0 标准。该款操控器的一切端口均支撑超高速 (SS)、高速 (HS)、全速 (FS) 以及低速 (LS) 操作。它集成了终端电阻、上拉电阻和下拉电阻，并支撑pin-straps引脚设置选项，以削减体系的全体物料本钱。HX3 操控器配有赛普拉斯独有的同享链路功用，能够从四端口 USB 3.0 集线器供给 8 个下行 (DS) 端口。
同享链路功用能够将集线器的 USB 3.0 DS 端口分为嵌入式超高速端口和标准 USB 2.0 端口。同享链路能够支撑多达 8 个来自四端口 USB 3.0 集线器的 DS 端口。而标准 USB 3.0 端口配有 8 条信号线：2 条用于 USB 2.0 通讯 (D +，D-)，4 条用于超高速通讯 (SSTX +，SSTX-，SSRX +，SSRX-)，2 条用于 VBUS 和 GND 的电源线。如图 1 所示。
图 1标准 USB3.0 端口(来历: 赛普拉斯)
VBUS 使能信号 (DSx_PWREN) 能够操控传输 VBUS 信号到已衔接的 USB 3.0 设备。DSx_PWREN 信号与过流信号 (DSx_OVRCURR) 一起完成可插拔 USB 3.0 端口的过流维护电路。当端口呈现过流，衔接到端口电源开关输出使能引脚的 DSx_PWREN信号 能够封闭端口电源。
而向后兼容性需求用到 USB 2.0 信号线。当超高速设备(USB 3.0 设备)刺进 USB 3.0 端口时，只要超高速线路能够进行通讯，此刻该特定端口的 USB 2.0 线路为闲暇线路。同样地，当高速设备(USB 2.0 设备)刺进 USB 3.0 端口时，超高速线路闲暇。因而，在 USB 3.0 端口中，依据已衔接的设备(超高速设备或 USB2.0 设备)，任何指定时刻的点，超高速线路或 USB 2.0 线路只要其间一种线路在运转。
同享链路功用使 USB 3.0 DS 端口可别离为 2 个独立端口，一个嵌入式超高速端口和一个标准 USB 2.0 端口，然后有效地运用剩余的线路。例如，假如嵌入式超高速设备(如 USB 3.0 摄像机)衔接到其间一个 DS 端口上，HX3 操控器能够让体系规划师运用该特定端口的 USB 2.0 信号来衔接到标准 USB 2.0 端口。图 2 显现了如安在体系中运转链路同享端口。
在同享链路 DS 端口中，因为现已嵌入了超高速端口，超高速设备能够经过电路板布线与超高速端口永久链接，因而不能向下兼容 USB 2.0。已启用同享链路功用的体系不该衔接到 USB 2.0 主机或 USB 2.0 集线器，因为同享链路超高速 DS 端口不支撑 USB 2.0 功用(例如 USB 2.0 主机或集线器)，衔接到同享链路的超高速嵌入式设备将无法正常作业。
图 2示例: 笔记本电脑主板的同享链路端口(来历：赛普拉斯)
在通用型 USB 3.0 端口中，超高速通讯呈现毛病时，所衔接的 USB 3.0 设备将康复为 USB 2.0 速度。但是，在同享链路端口中，这是没办法做到的。因为 USB 2.0 线路和超高速线路衔接了两个独自的设备。为了战胜这个约束，除了 USB 2.0 端口的电源使能操控引脚 (DSx_PWREN)，同享链路还为嵌入式超高速端口(链路同享端口)完成独自的 VBUS 使能操控引脚(DSx_VBUSEN_SS)。这有助于对嵌入式超高速端口的电源进行独立操控。HX3 操控器侦测到超高速通讯毛病，将其已衔接到嵌入式超高速设备的 VBUS 检测引脚的 DSx_VBUSEN_SS 信号翻转。该 DS 嵌入式超高速设备将从头枚举，认为此 VBUS 的翻转为断开衔接事情或衔接事情。这便是 HX3 操控器独有的同享链路功用。图 3 显现了同享链路端口的完成进程。
图 3同享链路端口(来历: 赛普拉斯)
传统扩展坞
现在的便携式设备选用紧实型规划，仅能够支撑少量外设，一般不包含串行接口、HDMI、以太网等端口。为了让设备能够衔接更多外设，扩展坞的规划调集了 USB、串行、VGA、以太网等其他端口。图 4 显现了传统笔记本电脑扩展坞的框图。
如图 4 所示，传统的 USB 3.0 扩展坞需求 6 – 8 个 USB 端口(包含嵌入式端口)。规划选用了配有 2 个四端口集线器操控器集成电路级联。为了支撑千兆以太网和 HDMI 等高带宽外设，扩展坞除了要有外置 USB 3.0 端口，还必须配有 USB 3.0 集线器。添加 USB 3.0 集线器仅仅用于衔接鼠标，键盘，串行端口等的较慢速的外设，本钱效益会十分低。因而，传统的扩展坞一起装备了 USB 3.0 集线器和 USB 2.0 集线器。但是，选用两个集线器会添加印制电路板面积、功率需求、布线的复杂性以及无源组件数量，总体上显着加大了物料本钱。
图 4传统扩展坞规划(来历：赛普拉斯)
同享链路扩展坞
在装备了同享链路功用的四端口 HX3 操控器上，咱们最多能够运用 8 个端口、4 个嵌入式超高速端口和 4 个标准 USB 2.0 端口。图 5 显现了同享链路怎么完成低本钱的笔记本电脑扩展坞规划。与图 4 的传统扩展坞规划比较，赛普拉斯的同享链路功用为客户供给了最优的高本钱效益解决方案。
图 5扩展坞装备同享链路 USB 3.0 集线器(来历：赛普拉斯)
如图 5 所示，下流端口 DS3 和 DS4 为标准 USB 3.0 端口，而 DS1 和 DS2 为同享链路端口。同享链路端口 DS1 和 DS2 的超高速嵌入式端口专用于高速通讯端口，例如 HDMI 和以太网端口。运用 DS1 同享链路端口的标准 USB 2.0 端口，能够为扩展坞新增 RS232 端口。还能够运用 DS2 中的外置 USB 2.0 标准端口衔接可插拔设备，如键盘、鼠标、移动硬盘等。
其他嵌入式运用
跟着 USB 3.0 运用在曩昔几年里迅速增长，USB 3.0 主机端口已成为一切新款个人电脑和笔记本电脑的标准装备。别的，人们对实时高清质量视频的需求日益增长，因而顾客电子设备也选用 USB 3.0 标准。同享链路功用可运用于大多数顾客设备中，包含 CPU 主板、扩展坞、显现器、电视机顶盒、游戏设备和医疗设备等。
USB 3.0 标准能够支撑 5-Gbps 超高速 (SS) 操作，比 USB 2.0 标准快 10 倍。因而，USB 3.0 不只适用于衔接高清摄像机等高带宽外设，并且还能够用作体系总线，然后支撑嵌入式设备间的体系内衔接，如图 6 所示。
嵌入式运用中的同享链路能够把更多的设备衔接到 USB 主机，然后下降物料本钱、印制电路板复杂性和功耗。此外，因为 DS 端口安置在印制电路板的边际，因而很难在超高速和高速嵌入式运用中布置较短的布线。HX3 操控器配有灵敏的、可编程的 USB 3.0 和 USB 2.0 PHY，相关于典型接口的 6 英寸，HX3能够支撑长达 11 英寸的布线。
便携式核算设备
在笔记本电脑、平板电脑和智能手机等便携式设备中，USB 3.0 一般用作内部体系总线。如图 6 所示，CPU 集成电路一般支撑单个 USB 3.0 主机。在本运用中，集线器的上游端口经过物理印制电路板布线永久衔接到嵌入式 USB 3.0 主机。集线器的 DS 端口能够衔接到支撑嵌入式 USB 3.0 功用的%&&&&&%，或作为通用 USB 3.0 外置端口运用。
图 6超极本笔记本电脑的规划运用了两个集线器操控器 %&&&&&%(来历：赛普拉斯)
图 7 显现了超极本笔记本电脑规划怎么完成同享链路以下降物料本钱和规划复杂性。
图 7支撑同享链路的超极本笔记本电脑 (来历：赛普拉斯)
USB 3.0 扩展坞运用
USB 3.0 扩展坞可分为通用型和专用型。通用型扩展坞和专用型扩展坞之间的首要区别是扩展坞的上行衔接。通用扩展坞一般支撑标准的 USB 3.0 上行端口，而专用型扩展坞能够支撑某些笔记本电脑的定制端口。
因为同享链路超高速端口没有 USB 2.0 线路，因而当扩展坞衔接到 USB 2.0 主机时，衔接了该端口的嵌入式超高速设备将无法作业。为了防止无意地衔接到 USB 2.0 主机，不主张在通用扩展坞上运用同享链路。
原理图
图 8 显现了怎么将同享链路信号衔接到 DS USB 2.0 设备和嵌入式超高速设备。
图 8同享链路端口的 USB 数据线衔接(来历：赛普拉斯)
图 8 显现有 8 个 USB 通讯引脚
4 个引脚(SSTX +，SSTX-，SSRX + 和 SSRX-)用于超高速通讯和 1 个操控电源开关的 VBUS 引脚
2 个引脚(D + 和 D-)用于 USB 2.0 通讯和 1 个操控电源开关的 VBUS 引脚
HX3 操控器的 4 个超高速信号衔接到嵌入式超高速设备的超高速引脚，而衔接到嵌入式超高速设备的 USB 2.0 引脚坚持断开。同享链路端口的 USB 2.0 端口衔接与标准的 USB 2.0 端口相同。
Hx3 操控器中的同享链路端口配有以下相关引脚：
1. USB 2.0 标准端口引脚
用于 USB 2.0 数据传输的 D+ 和 D- 线
· 担任操控 DSx_PWREN 信号(如图 9 所示)
2. DSX_OVRCURR 用作 Hx3 操控器的过电流指示(图 8 中未示出)
· 嵌入式超高速引脚
· 用于超高速数据传输的 SSRX +、SSRX-、SSTX+ 和 SSTX- 引脚。
· VBUS 担任操控 DSx_VBUSEN_SS 信号(如图 9 所示)
如图 8 所示，USB 2.0 数据线(D+ 和 D-)衔接到可可插拔的 USB 2.0 端口衔接器引脚，而超高速线路与嵌入式设备的超高速线路相衔接。依据 USB 标准，每个可移动的 DS 端口必须在 VBUS 引脚上具有 120μF 的最小电容，然后在最大负载条件下坚持稳定的电压。这便是为什么 需求150uF 大容量电容器衔接到 VBUS_DS2 线路，而嵌入式超高速端口的 VBUS 引脚不需求大容量%&&&&&%。
USB 衔接器屏蔽(SHD1 和 SHD2)应经过RC 电路并联接地，以下降电磁搅扰，如图 8 所。
图 9同享链路中的 DS 端口 VBSU 操控(来历：赛普拉斯)
同享链路形式需求对可插拔 USB 2.0 设备和嵌入式超高速设备进行独自的 VBUS 操控。图 9 显现了怎么完成 VBUS 操控。
为了保证嵌入式超高速设备不会倒回 USB 2.0 速度操作，需求加设一个外部电源开关。该开关由 HX3 操控，能够发生 DSx_VBUSEN_SL 输出信号。该信号操控嵌入式设备的 VBUS。
DSx_PWREN 是 HX3 操控器生成的另一个输出信号，能够操控可插拔 USB 2.0 设备的 VBUS。例如，发生过流时，DSx_PWREN 能够封闭端口电源。DSx_OVRCURR 引脚(图 9 中未示出)用于指示可移动端口的过流状况。关于嵌入式超高速端口该引脚是不需求的，因为此引脚已永久衔接在嵌入式超高速端口内部。
CY4613 是根据 CYUSB3326 元件的赛普拉斯同享链路开发套件。点击此处下载同享链路集线器的完好原理图。
留意：如有需求，开发人员能够禁用链路同享，默许装备已敞开链路同享，需求更改 EEPROM 装备参数，运用Blaster plus 装备实用程序对已作修正的装备进行编程。赛普拉斯为规划师供给 Blaster plus装备实用程序 Windows GUI 东西，可经过个人电脑的 USB 接口将装备下载到 EEPROM。请参阅KBA91657说明书以下载 HX3 操控器固件。关于 HX 3 操控器的更多功用，请参阅HX3 Blaster Plus 用户攻略。
同享链路能够削减元件数量并减小印制电路板面积，然后减低物料本钱。例如，表 1 比较了同享链路扩展坞规划和运用了 2 个集线器操控器的传统扩展坞的规划中运用的组件。与传统扩展坞规划比较，根据同享链路的扩展坞规划能够节约 28 个组件。装置组件所需的空间也相应地削减了。
表 1 同享链路扩展坞和传统扩展坞的比较(来历：赛普拉斯)
更多关于同享链路的信息，敬请阅读 HX3 硬件规划攻略和原理图清单 或观看视频 HX3 USB 3.0 集线器操控器 Controller 的同享链路介绍。同享链路开发套件渠道CY4613可用于评价六端口装备。
Gayathri Vasudevan 是赛普拉斯半导体公司班加罗尔区域的高档运用工程师。Gayathri 担任为客户规划有线 USB 产品，开发下一代产品的标准参数，并为新产品制造解决方案演示，运用笔记和其他备忘录。Gayathri 有电子与通讯工程学士学位。
