【導(dǎo)讀】當(dāng)我第一次看到數(shù)字總線開關(guān)時(shí)，我實(shí)在想不出這些開關(guān)到底有啥用。幸運(yùn)的是，現(xiàn)在我知道了這些開關(guān)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(gè)控制器上復(fù)用多個(gè)器件的步驟和相關(guān)考慮。你可以將這個(gè)技巧用于任意類型的通信總線，不過我還是將以USB為例進(jìn)行說明。
首先，我想稍微談一談“數(shù)字總線開關(guān)”的定義。我們先將注意力放在這個(gè)名稱的最后部分。說到底，它只是一個(gè)開關(guān)。它使你能夠用數(shù)字的方法，將電路中的一個(gè)連接打開和關(guān)閉。圖1顯示的是與一個(gè)開關(guān)等效的電路。
圖1：單通道數(shù)字總線開關(guān)的簡化示意圖
通過輸出使能引腳 (OE)，用電壓來控制這個(gè)開關(guān)；只需在高電平關(guān)閉開關(guān)，在低電平時(shí)打開開關(guān)。（對于低電平有效OE引腳來說，恰恰相反；這些引腳上通常會(huì)有標(biāo)簽進(jìn)行標(biāo)注。）RON 是開關(guān)的內(nèi)部電阻。A和B到開關(guān)的兩個(gè)連接點(diǎn)。
未在圖1中顯示的是傳播延遲，它是輸入信號到達(dá)輸出所需的時(shí)間，通常在開關(guān)的數(shù)據(jù)表中用tpd 表示。
通常說來，數(shù)字總線開關(guān)內(nèi)部有很多的開關(guān)，這些開關(guān)使它們能夠控制（你猜到了）數(shù)字總線。
圖2：將2個(gè)USB器件復(fù)用至單個(gè)USB控制器
圖2顯示的是使用一個(gè)數(shù)字總線開關(guān)來將2個(gè)USB器件復(fù)用至單個(gè)USB控制器（USB2.0標(biāo)準(zhǔn)）的基本布局布線。在使用這個(gè)拓?fù)鋾r(shí)，你每次只能與一個(gè)器件通信。
在任何的邏輯系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，需要考慮很多重要的值。歸根結(jié)底，這些值就是對電壓、電流和定時(shí)的要求。表1中列出了針對這一特定系統(tǒng)的要求。
Requirement
Value
Voltage
0V to 3.3V
Continuous current
18mA
Maximum frequency
240MHz (480Mbps)
表1：示例系統(tǒng)要求
如果你想進(jìn)一步了解數(shù)字總線開關(guān)的話，請參見使用說明書數(shù)字總線開關(guān)選型指南。在這份選型指南中，你可以使用圖3來為這個(gè)用例輕松選擇一個(gè)開關(guān)。
圖3：數(shù)字總線開關(guān)系列支持的電壓和頻率
3個(gè)系列支持3.3V運(yùn)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(nèi)快速搜索可以得到這一系列中可以提供的18款產(chǎn)品的列表，針對你的應(yīng)用，推薦使用SN74CB3Q3125，這是因?yàn)檫@款器件能夠切換4條數(shù)據(jù)線路。
圖2的初始電路原理圖和SN74CB3Q3125的唯一區(qū)別就是它為每條通道單獨(dú)啟用一個(gè)輸出，而不是將一對輸出接在一起。這是一個(gè)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(gè)USB器件復(fù)用至一個(gè)控制器時(shí)的SN74CB3Q3125接線
圖4顯示的是所選芯片上能夠?qū)崿F(xiàn)此功能的連接。這里的選擇線路有一個(gè)變換器，不過其它安排也可實(shí)現(xiàn)相似功能，只要每次只啟用一條通道即可。
數(shù)字總線開關(guān)是多用途器件；這種器件能夠?qū)崿F(xiàn)隔離，以及多線制通信通道的手工復(fù)用。通過擴(kuò)展這個(gè)裝置，你可以將任意數(shù)量的外設(shè)連接至單個(gè)控制器。
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