發布日期：2022-04-27 點擊率：78
【導讀】當我第一次看到數字總線開關時，我實在想不出這些開關到底有啥用。幸運的是，現在我知道了這些開關的多種使用方法；我想在這里與你分享其中一種方法。我將描述單個控制器上復用多個器件的步驟和相關考慮。你可以將這個技巧用于任意類型的通信總線，不過我還是將以USB為例進行說明。
首先，我想稍微談一談“數字總線開關”的定義。我們先將注意力放在這個名稱的最后部分。說到底，它只是一個開關。它使你能夠用數字的方法，將電路中的一個連接打開和關閉。圖1顯示的是與一個開關等效的電路。
圖1：單通道數字總線開關的簡化示意圖
通過輸出使能引腳 (OE)，用電壓來控制這個開關；只需在高電平關閉開關，在低電平時打開開關。（對于低電平有效OE引腳來說，恰恰相反；這些引腳上通常會有標簽進行標注。）RON 是開關的內部電阻。A和B到開關的兩個連接點。
未在圖1中顯示的是傳播延遲，它是輸入信號到達輸出所需的時間，通常在開關的數據表中用tpd 表示。
通常說來，數字總線開關內部有很多的開關，這些開關使它們能夠控制（你猜到了）數字總線。
圖2：將2個USB器件復用至單個USB控制器
圖2顯示的是使用一個數字總線開關來將2個USB器件復用至單個USB控制器（USB2.0標準）的基本布局布線。在使用這個拓撲時，你每次只能與一個器件通信。
在任何的邏輯系統設計中，需要考慮很多重要的值。歸根結底，這些值就是對電壓、電流和定時的要求。表1中列出了針對這一特定系統的要求。
Requirement
Value
Voltage
0V to 3.3V
Continuous current
18mA
Maximum frequency
240MHz (480Mbps)
表1：示例系統要求
如果你想進一步了解數字總線開關的話，請參見使用說明書數字總線開關選型指南。在這份選型指南中，你可以使用圖3來為這個用例輕松選擇一個開關。
圖3：數字總線開關系列支持的電壓和頻率
3個系列支持3.3V運行，但只有其中一款器件能夠處理200MHz以上的頻率：那就是CB3Q。在TI.com內快速搜索可以得到這一系列中可以提供的18款產品的列表，針對你的應用，推薦使用SN74CB3Q3125，這是因為這款器件能夠切換4條數據線路。
圖2的初始電路原理圖和SN74CB3Q3125的唯一區別就是它為每條通道單獨啟用一個輸出，而不是將一對輸出接在一起。這是一個簡單修改考慮，你只需將所需的使能線路接在一起。
圖4：將2個USB器件復用至一個控制器時的SN74CB3Q3125接線
圖4顯示的是所選芯片上能夠實現此功能的連接。這里的選擇線路有一個變換器，不過其它安排也可實現相似功能，只要每次只啟用一條通道即可。
數字總線開關是多用途器件；這種器件能夠實現隔離，以及多線制通信通道的手工復用。通過擴展這個裝置，你可以將任意數量的外設連接至單個控制器。
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