[alexPec 6]

Всем доброго дня. Пытаюсь сделать дизайн на USB30, но что-то очень мало информации. Использую в основном документ ug1085-zynq-ultrascale-trm, раздел USB. Как я понял, там специализированные MIO у HPS, для USB20 - параллельная шина, используется внешняя физика. Для USB30 - две пары от гигабитных трансиверов:

Вопрос №1 - как происходит определение возможности работы по USB30 - автоматически при подключении? Или это где-то явно указывается в регистрах? Если  я использую 3.0, то обязательно ли ставить внешний чип физики на 2.0 (ULPI), как это сделано в отладочных платах?

Вопрос №2 - есть где-то более детальная информация по интерфейсу? Там в конце раздела куча регистров, а детального описания нет.

[litv 0]

Определение режима USB 3.0 на UltraScale/UltraScale+ (автоматически или явно?)

Zynq UltraScale+ (и related UltraScale) поддерживают работу USB 3.0 (Gen1) в портах PS-GTR. Определение возможности работы по USB 3.0 происходит следующим образом:

• При подключении устройства автоматический процесс "negotiation" между хостом и устройством определяет, поддерживается ли USB 3.0. Это стандартная процедура на уровне протокола: если другой конец поддерживает 3.0, устанавливается высокоскоростной режим; если нет — происходит "fallback" до USB 2.0123.

• В регистре PORTSC(PORTSC_30) и ряде других можно явно прочитать состояние порта, текущий режим и скорость соединения (SuperSpeed/HighSpeed/FullSpeed)4. Но именно аппаратное переключение версии USB происходит автоматически по стандарту при подключении устройства.

Настройка работы и регистры

• Контроллер USB 3.0 (DWC3) предоставляет ряд регистров для управления PHY (GUSB3PIPECTL), настройкой режима работы, отладкой. Эти регистры нужны для конфигурирования/инициализации контроллера, а не для выбора "ручного" режима работы: для пользователя переход между 2.0 и 3.0 автоматический54.

Внешний PHY для USB 2.0 при использовании USB 3.0

Вопрос: Если я использую только USB 3.0, обязателен ли внешний чип-физика на 2.0 (ULPI), как на отладочных платах?

• Да, для полной поддержки USB 3.0 необходима параллельная поддержка 2.0.

  • В стандартной архитектуре USB 3.0 линии SuperSpeed (SS) и USB 2.0 (HS/FS/LS) разнесены: SuperSpeed работает напрямую через встроенный трансивер, а для backward-совместимости (и обнаружения устройств 2.0) необходим внешний PHY-чип по протоколу ULPI.

  • Сам контроллер USB 3.0 в UltraScale не реализует "legacy" USB 2.0 PHY на кристалле — нужен внешний ULPI PHY для поддержки работы через USB 2.0 (в том числе если к порту подключается устройство только 2.0)678.

  • На отладочных платах для этого часто используется отдельный микросхема PHY, подключенный по ULPI к USB-контроллеру.

Если не подключить внешний PHY для USB 2.0, ваш порт сможет работать только с устройствами, поддерживающими USB 3.0, и не "увидит" классические USB 2.0/1.1 устройства. Это ограничивает совместимость и не рекомендуется для универсальных прототипов.67

Кратко

• Определение режима USB 3.0 кристаллом происходит автоматически при подключении устройства, ручная настройка обычно не требуется.

• Состояние порта (в том числе версия, установленная скорость) можно мониторить через специальные регистры PORTSC и т.п.45.

• Внешний ULPI PHY обязателен, если нужна полноценная поддержка USB 2.0 устройств через тот же порт. Только USB 3.0 — можно теоретически не ставить ULPI PHY, но теряете поддержку legacy USB.678

 

[alexPec 6]

Огромное спасибо! То, что надо.

 

[Viktuar 0]

Сообщение litv похоже на ответ ИИ. Если это так, то не стоит на него полагаться. В вашем случае я бы поэкспериментировал: взял бы любое устройство с поддержкой USB SS, отключил бы D+, D- (или подтянул бы к земле/питанию) и посмотрел будет ли оно хоть с кем-то коннектиться.

[alexPec 6]

Где-то в доках уже нашел что не будет. Все равно буду ставить ULPI чип, там и поэкспериментирую.