OTG -- 用于FPGA的ULPI接口芯片USB3320讲解（续）

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1 背景

2 USB3320在FPGA上的应用

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1 背景

最近使用FPGA驱动USB PHY实现高速USB功能，为了方便，购买了一块微雪的USB3300子板，发现怎么都枚举不了，使用逻辑分析仪抓取波形，和STM32F407+USB3300波形进行对比，发现STP拉高是作为激活PHY CLKOUT的电平触发信号，目前STP也正常拉高了，就是不能输出时钟。

突然查看手册，发现USB3300的IO电压是3.3V的，输入电压最小为2.0V，也就是说我的FPGA电压是1.8V，都没达到USB3300的IO电压阈值。这就很尴尬了，只有重新选择其他芯片。

通过网上对比资料，最终选定了如下几款型号：

• USB3318
• USB3320
• CH132B

2 USB3320在FPGA上的应用

对本人来说，更加愿意支持国产芯片CH132B，但是通过很多渠道，都不能购买到散片（只能去官方申请样品），网上只能买到CH132H，显然是不满足的。

接下来就是对比USB3318和USB3320这两款芯片了，感觉这两款芯片功能基本一致，通过进一步对比，发现USB3318市面上没有多少货了，最终选择了USB3320这款芯片。

接下来就是查看USB3320这款芯片的手册了，从Features可以看出，USB3320支持1.8V-3.3V的IO电压范围。

根据下图绘制原理图，这里使用的是ULPI OUTPUT CLOCK模式，从下图可以看出，如果使用1.8V的VDDIO，那么pin32需要接1.8V电压（自己则是在某宝上购买的现成的USB3320测试板）。

此处有个易错项，USB3320可通过REFSEL[2:0]引脚选择外部晶振输入频率，如果使用52M晶振，REFSEL[2:0]引脚接地即可，如果使用其他频率的晶振，则需要向REFSEL[2:0]引脚输入不同的电平，这里的电平是VDDIO电平。

到这里就基本结束了，购买的板子，调试也很顺利，基本上一步到位就成功了。

如果是自己绘制板子，需要特别注意VDDIO的电压，不然轻者可能造成不能达到芯片IO电压阈值，重则导致IO引脚烧坏。

当然如果必须使用USB3300芯片和FPGA进行通信，也是可以实现的，需要在USB3300和FPGA中间增加一个双电源总线收发芯片，例如SN74LVC8T245、SN74LVC16244A等（根据实际情况选择其他型号），主要作用是进行电压的匹配，也就是把FPGA输出的1.8V电压经过电源总线收发芯片转换成3.3V电压输出到USB3300，把USB3300输出的3.3V电压经过电源总线收发芯片转换成1.8V电压输出到FPGA。