USB，UART，JTAG模块设计说明文档制作人：硬件平台部陈定USB模块USB(Universalserialbus)的中文含义是通用串行总线。USB接口的特点是速度快、兼容性好、不占中断、可以串接、支持热插拔等。目前USB接口有四种标准，分别为USB1.0(1.5Mbps)，USB1.1（12Mbps），和USB2.0（480Mbps）以及最新的标准USB3.0(5Gbps)。USB线缆由四根线组成：VBUS,GND,D+，D-,VBUS在理想状态下的供电电压是5V，但在设计当中应当注意的是USBHub从供电能力分为HighPower和LowPower。HighPower能提供最大500mA的电流，电压范围（4.75--5.25V），LowPower能提供最大电流只有100mA，输出电压范围（4.4--5.25V）。USB充电接口电路模块设计原理图：1.外围元器件的选择：USB充电接口选用USB口-7.5*3.7*9.3mm-屏蔽壳0.4mm铜合金-基座黑色LCP料。电源线和地线之间分别串联一个阻抗为100欧姆、100MHZ,额定电流为2A的磁珠。(用磁珠来抑制高频噪声和尖峰干扰,还具有吸收静电脉冲)电容的选择注意用大电容（10UF以上）与小电容（0.1UF）配合使用（大小电容配合使用频率特性比较好，并可减小电源对地阻抗）。2.使用注意事项：a.具体的USB封装，磁珠，电容大小可以调节，以达到最佳电路效果。b.电路原理图可根据实际电路需要进行修改。USB不同速度模式下电路设计原理图：USB有不同的速度模式，每个USB设备必须支持低速或全速的一种，上位机端通过检测两根信号线上的电平来判断外接的是一个支持低速还是全速的的外设。在上位机端的两根信号线D+和D-上分别都下拉了一个15K的电阻到地，作为新接入的外设端设备则应该在D+或者D-线上上拉一个1.5K电阻到3.3V电源，分别代表全速设备或低速设备。当这个设备插入时，由于设备上拉强过上拉主机端的下拉，其中这个线外设拉高了，高过主机端的判断门限，这样就能分辨出接入的是什么设备。1.低速模式下的原理框图：原理框图说明：新接入的外设端设备在D-线上上拉一个1.5K电阻到3.3V电源，表示此设备为低速设备（1.5Mbps）。2.全速模式下的原理框图：原理框图说明：新接入的外设端设备在D+线上上拉一个1.5K电阻到3.3V电源，表示此设备为全速设备（12Mbps）。普通USB接口电路模块设计原理图：1.外围元件的选择a.此USB电路选用USB卧式连接器-14.5*6.7*13.6mm-厚为0.4mm铜合金镀镍（USB引脚定义：1脚为电源线（5V），2脚为数据线D-，3脚为数据线D+,4脚为地线）b.数据电源线和地线之间分别串联一个阻抗为220欧姆、100MHZ,额定电流为2A的磁珠。(在高速差分信号传输时，由于接地层与电源层的信号摇摆，放射噪声会有所增加用磁珠来抑制高频噪声和尖峰干扰,还具有吸收静电脉冲)c.差分线对上则串联一个共模阻抗为90欧姆(100MHZ)的共模电感。（共模电感由两根导线同方向绕在磁芯材料上，当共模电流通过时，共模抗流器会因磁通量叠加而产生高阻抗；当差模电流通过时，共模抗流器因磁通量互相抵消而产生较小阻抗）d.D-,D+上分别连接ESD保护器件TVS(PGB1010603)或压敏电阻（USB接口具有可热插拔性，是很容易由静电损坏的器件，因此要加入防ESD的保护器件。）e.电容的选择注意用大电容（10UF以上）与小电容（0.1UF）配合使用（大小电容配合使用频率特性比较好，并可减小电源对地阻抗）。2.使用时的注意事项a.实际使用过程中，具体器件的封装大小根据实际器件而定。b.磁珠建议使用阻抗120欧姆以上，额定电流为2A以上的磁珠，ESD器件建议使用8KV空间放电，15KV接触放电，TVS峰峰值在1KV以上或使用具有小电容（几PF）压敏电阻。c.USB接口不是固定不变的，USB接口可根据实际设计电路的要求，选择不同型号的USB口，但外部连接电路可以保持不变。d.实际使用中，可以根据需要修改电路图。USB宿主与外设应用模式根据USB规范，两个外设之间无法直接相互通信，最新制定的USBONTHEGO(OTG)规范，让两个支持OTG规范的系统能直接进行通信。OTG规范中定义了一种双角色设备的DRD，具备Host和外设两种功能。通过ID线上的电平来判断应该为HOST还是外设。OTG规范下的电路设计原理图：1.原理图设计说明：通过ID线上的电平来判断应该作为HOST还是外设。当ID脚为低电平时，为HOST，对应的外设端ID端悬空。