简介：

此工程由AD移植而来，无法使用嘉立创免费打样

嘉立创工程可能会有一些小bug，详细的工程在附件中，大家可自行查阅

电路板设计亮点：只有主接口接入且通电后，电路的总电源才导通（主接口没通电时，即使副供电接入了电路也不导通）

电路板使用的是4层板，USB2.0与USB3.0的线的阻抗控制在90Ω左右，TF卡与SD接线的部分阻抗控制在了50Ω左右

该文章中有详细的测试数据（USB口、读卡器部分），大家可以自行查阅

 

之前还设计了一些其他的集线器和拓展坞：

USB3.1拓展坞（带读卡器）—— VL822+GL3224 - 立创开源硬件平台

USB3.1 gen2 4口集线器（拓展坞）——VL822 - 立创开源硬件平台

USB3.1 gen1集线器（拓展坞）——GL3510 - 立创开源硬件平台

USB2.0集线器——FE8.1 - 立创开源硬件平台

USB2.0集线器——FE4.1 - 立创开源硬件平台

USB2.0 7口集线器——FE2.1 - 立创开源硬件平台

USBHub2.0（4口）——CH334F - 立创开源硬件平台

 

目录：

一、电源部分

二、电源电路测试

三、拓展坞速度测试

四、阻抗匹配控制

五、问题收集

 

焊接说明：

大家在焊接的时候建议先焊接GL3510集线器部分，先不要焊接GL3224读卡器芯片，在测试集线器芯片功能没问题之后再去焊接GL3224读卡器芯片

 

实物图：

 

一、电源部分

该部分为该工程设计的亮点：只有主接口接入后通电后，电路的电源才导通（即使副供电接入了电路也不导通）

副供电使用了一个PMOS来控制导通，只有主接口接入Q6导通将Q3的栅极拉低，使Q3导通使副供电导通

副供电的指示灯也使用了一个PMOS来控制导通，只有开关导通（接地）时LED2亮起

总开关使用了一个PMOS来控制，当开关接地时导通，开关拉高时Q4截止

电源的部分使用了MX74700T芯片与外接的一个NMOS组成一个理想二极管电路，使得主电源与副供电之间的电源不会互相干扰

二、电源电路测试

（1）只有主接口插入时

此时主电源指示灯亮起（PWR），且此时GL3224读卡器控制芯片亮起

（2）当主接口和副供电接口都接入时

可以看到主电源指示灯（PWR）和副供电指示灯（PWR_1）都亮起

（3）当只有副供电接入时

可以看到拓展坞的电源不导通（只有主接口接入且通电后，副供电才会导通）

三、拓展坞速度测试

前提说明：

1、使用的线材为USB3.0 gen2的线材，最高速度为10Gbp/s（1000MB/s）

2、使用的集线器芯片为GL3510最高速度为500MB/s,使用的读卡器芯片GL3224最高速度为500MB/s

 

说明：使用CrystalDiskMark测试时将U盘等测试设备内的测试数据删除后再进行测试

相关设备的文件夹图片如下所示：

在测试前需要把框框中的前缀为CrystalDiskMark的文件夹删除掉之后，再去进行测试，不然容易出现测试到一半掉盘的问题

 

（1）机械硬盘速度测试

机械硬盘插入电脑后显示如下：

进行硬盘测试速度如下：

（2）USB3.0U盘速度测试

U盘插入电脑后显示如下：

USB3.0U盘的测试数据如下：

（3）固态硬盘速度测试

这个固态硬盘读取器的最高读取速度为1000MB/s，使用的线材速度最高支持1000MB/s

固态硬盘插入电脑时显示如下：

固态硬盘测试速度如下：

（4）内存卡速度测试

为了更方便展示不同数据大小对于速度的影响，使用了另一款测速软件（ATTODiskBenchmark.exe）

说明：1、有的内存卡不太行，宣传说是100MB/s但是无法跑到这个速度，拓展坞的功能性是没有问题的；

2、测试内存卡（SD\TF）卡速度的时候会突然间不识别，可以格式化内存卡之后再重试测试即可解决；

TF卡01 速度测试：

内存卡速度测试如下：

受测试的设备（内存卡）的限制，测试的速度比较低，换一个速度快一点的卡，测试的速度可能会快一点

TF卡02 速度测试：

内存卡速度测试如下：

目前速度测试最快的卡，说明拓展坞的功能没问题

TF卡03 速度测试：

这个卡说是100MB/s，速度比较拉

内存卡速度测试如下：

SD卡01 速度测试：

这里测试直接使用之前的内存卡2（速度最快的卡）来进行测试

说明：

TF卡测试时使用的是SD卡插入了一个TF卡套，卡套什么有一个Lock标志，往箭头方向拨动为开启写保护，测试数据时不能开启写保护，否则无法测试数据

TF卡插入电脑后显示如下：

TF的速度测试如下：

SD卡02 速度测试：

这个卡说是200MB/s，测试的数据也太拉了

SD的速度测试如下：

 

总结：

1、别买闪迪家的卡，容易买到假货，这次买的2家闪迪的卡都太拉了，虽然说都能用，无所谓了，卡留着备用吧；

2、拓展坞的读卡器部分的功能完美实现，大家可以参考我的GL3224相关设计；

 

四、阻抗匹配控制

如果相关参数不了解的话参考这个博客：PCB高速差分线设计与SI9000软件应用-CSDN博客

90Ω阻抗匹配位置

50Ω阻抗匹配位置

使用的层压结构为：

具体的线宽设计：

五、问题收集

（1）测试集线器速度时会掉盘

解决办法：

1、检查芯片与TYPE-C口的焊接，是否有虚焊

2、使用CrystalDiskMark测试时将U盘等测试设备内的测试数据删除后再进行测试（第三部分有解释）

3、线材较为劣质，换一根USB3.0的线试一下

（2）测试内存卡速度的时候会掉盘（无法识别到卡）

解决办法：

1、格式化内存卡（SD、TF）之后再重新测试