CH334R和CH448线路分配器基于STC8H

项目描述

工业级高性能USB扩展解决方案，整合沁恒微电子旗舰芯片CH448（USB3.0 7端口控制器） + CH334R（USB2.0 4端口控制器），实现单设备10口全协议扩展，支持：

• USB3.0超高速传输（5Gbps，7口）

• USB2.0高速兼容（480Mbps，4口）

• Type-C PD 60W输入供电（驱动大功率外设）

• 智能过流/短路/过热保护

• 动态负载均衡技术（避免多设备同时工作压降）

适用于工控设备扩展、多设备测试台、桌面工作站等场景，解决接口不足痛点。

核心亮点

1. 双芯片协同架构

   • CH448负责USB3.0数据调度（7口下行+1口上行）

   • CH334R级联扩展USB2.0接口（独立通道避免带宽抢占）

   • 物理隔离设计降低信号串扰（实测Δ眼图抖动<35ps）

2. 工业级供电设计

   • 输入：PD协议诱骗芯片（支持12V/15V/20V宽压）

   • 输出：同步降压电路（MP9928+MOS阵列，峰值效率93%）

   • 每端口独立0.5A自恢复保险丝 + 负载动态监测

3. 开源可定制化

   • 提供KiCad工程文件（含3D模型）

   • 支持接口灵活配置（可选Type-C母座/SMD焊盘）

   • 预留I²C调试接口（实时监控端口状态）

硬件设计

布局关键点：

• USB3.0差分对严格等长（±5mil误差）

• 电源路径覆铜加厚（底层2oz铜厚）

• 晶振全包地屏蔽（22.1184MHz ±20ppm）

实测数据

https://via.placeholder.com/400x200?text=USB3.0_Eye_Diagram
(注：此处替换为实际眼图/测试场景图)

开源文件清单

1. 设计文件

   • 原理图（PDF/KiCad_Sch）

   • PCB布局（KiCad_Pcb）

   • 3D外壳STEP文件（兼容CNC/3D打印）

2. 生产文件

   • Gerber（含阻抗报告）

   • 贴片坐标文件

   • 完整BOM表（立创商城编号直链）

3. 固件烧录

   • CH334R配置HEX（通过WCHISPTool烧写）

   • CH448初始化脚本（Python控制）

应用场景

• 多设备开发平台：同时连接JTAG调试器、串口模块、摄像头等

• 数据采集系统：扩展多路USB传感器（温湿度/电流探头）

• 桌面工作站：键鼠+U盘+打印机+手机充电一站式接入

U盘传输实测在9Mb/s

速度基本上达到USB2.0全速的一半