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PRODUCT SPECIFICATION SPEC.NO. SPEC-USB 2.0Approved Date 02-26-2001 Name PRODUCT SPECIFICATION Amended Date 05-29-2003TYPEPLUG&RECEPTACLE Page 1 Sum To 8 PagesA&BTitle USB2.0１．SCOPEThis specification covers performance, methods and quality requirements forUniversal Serial Bus (USB) plug and receptacle connectors. These connectorsare cable mounted plug and printed circuit board mounted receptacle connectors.2. REQUIREMENTS2.1 Design and ConstructionProduct shall be of the design , construction and physical dimensions specifiedThe in applicable product drawing.2.2 Materials and PlatingThey are specified on applicable product drawing.2.3 RatingsA.Voltage: 30 VAC (rms)B.Current: 1.5A per contact, not to exceed 30℃ temperature riseC.Operating temperature: -20℃ to +85℃D.Storage temperature: -25℃ to +85℃E.Nominal Temperature Rating: +20℃2.4 Test Requirements and Procedures SummaryD Amended 05-29-2003Check Director Tab C Amended 10-17-2001A Approved 02-26-2001陈永飞Description DateItem ChangePRODUCT SPECIFICATIONSPEC.NO. SPEC-USB 2.0Approved Date 02-26-2001 NamePRODUCT SPECIFICATIONAmended Date05-29-2003Title USB2.0 A&B TYPE PLUG&RECEPTACLE Page 2 Sum To 8 PagesNote:Shall meet visual requirements ,show no physical damage ,and shall meet requiremFigure 1 (conn.)Test DescriptionRequirement ProcedureLow level contact resistance for Lower and Middle stack 30mΩ maximum initial EIA 364-23 Subject mated contacts assembled in housing to 20 mV maximum open circuit at 100 mA maximum. See figure ALow level contact resistance for Upper stack 50mΩ maximum initial EIA 364-23 Subject mated contacts assembled in housing to 20 mV maximum open circuit at 100 mA maximum. See figure AInsulation resistance 1000 MΩ minimum EIA 364 – 21 Test voltage 500±50V/DC between adjacent contacts of mated and unmated connector assemblies.Dielectric withstanding Voltage No flashover&sparkover&excess leakage&breakdownEIA 364 – 20 Test voltage 500V/AC between adjacent contacts of mated and unmated connector assemblies.Vibration , random No discontinuities of 1u s orLonger duration.See Note.EIA 364 – 28A-83 Condition V Test Letter A. Subject mated connectors to 5.35 G's rms. 15 minutes in each of three mutually perpendicular planes ,See Figure B.Physical shock No discontinuities of 1u s or Longer duration.See Note. EIA 364 – 27 Condition H. Subject mated connectors to 30 Gs half-sine shock' pulses of 11 ms duration. three shocks in each direction applied along three mutually perpendicular planes ,18 total shocks ,See Figure C first test setup.Durability Contact Resistance:10 mΩ maximum change from initial value. EIA 364 – 09. 1500cycles insertion/extraction at a maximum rate of 200cycles per hour, then see note. Solderability USB contact solder tails shall pass95% coverage after one hour steam aging as specified in category 2.EIA364--52Cable pull-out Applied a load of 40 Newtons for one minute.EIA364-38 Test condition APRODUCT SPECIFICATION SPEC.NO. SPEC-USB 2.0Approved Date 02-26-2001 Name PRODUCT SPECIFICATION Amended Date 05-29-2003 Title USB2.0A&BTYPEPLUG&RECEPTACLE Page 3 Sum To 8 Pages Test Description Requirement ProcedureMating force 35 Newtons maximumEIA 364 – 13 Measure forcenecessary to mate connector Assembliesat maximum rate of 12.5 mm/min.Unmating force 10 Newtons minimumEIA 364 – 13 Measure forcenecessary to unmate connectorassemblies at maximum rate of 12.5mm/min.Thermal shock Contact Resistance:10 mΩ maximumchange from initial value.EIA 364 –32 Test Condition I.10Cycles –55℃ and +85℃,The USBconnectors under test must be mated.Critical Dimension 8 total measurement within tolerance.EIA 364-18Humidity Life Contact Resistance:10 mΩ maximumchange from initial value. The USB connectors under test must betested in accordance with EIA 364 – 31Condition A. method Ш. 168 Hours minimum (seven complete cycles).Temperature life Contact Resistance:10 mΩ maximumchange from initial value. See NoteEIA 364 – 17A-87 Condition 2 MethodA. Subject mated connectors totemperature Life at 85℃ for 250 hoursMixed Flowing Gas See NoteEIA 364-65-92 Class II, Exposures(1)U nmated for 1 day(2)M ated for 10 dayFlammability Require its thermoplastic resin vendorto supply a detailed C of C with eachresin shipment. The C of C shallclearly show the resin’s UL listingnumber, lot number, date code, etc.UL 94 v-0Note:Shall meet visual requirements ,show no physical damage ,and shall meet requirement.Figure 1 (conn.)PRODUCT SPECIFICATION SPEC.NO. SPEC-USB 2.0Approved Date 02-26-2001 Name PRODUCT SPECIFICATION Amended Date 05-29-2003 Title USB2.0A&BTYPEPLUG&RECEPTACLE Page 4 Sum To 8 Pages Test Description Requirement ProcedureContact capacitance 2 pF maximum unmated percontact.EIA 364 –30The object of this test is to detail a standardmethod to determine the capacitance betweenconductive elements of a USB connector.Contact current rating 1.5A at 250vAC minimumwhen measured at an ambienttemperature of 25℃, withpower applied to the contacts,the temperature change shallnot exceed +30 at any point inthe USB connector under test.EIA 364 – 70—method BThe object of this test procedure is to detail astandard method to assess the currentcarrying capacity of mated USB connectorcontacts.Differential impedance 90±15%Ω(76.5~~103.5Ω)Connect the Time Domain Reflectometer(TDR). TDR is setup the differential mode.Common mode impedance 30±30%Ω(21~~39Ω)Connect the Time Domain Reflectometer(TDR). TDR is setup the differential mode.Propagation Delay 26ns(maximum for full speed cable)Connect the Time Domain Reflectometer(TDR). TDR is setup the differential mode.Propagation delay skew 100ps/cable(maximum for full speed cable)Connect the Time Domain Reflectometer (TDR). TDR is setup the differential mode.Signal pair attenuation (Maximum) 0.064 MHz 0.08 dB/Cable1. Connect the Network Analyzer output port(port1) to the input connector on theattenuation test fixture(note).2. Connect the series “A” plug of the cable obe tested to the test fixture, leaving theother end open-circuited.3.Calibrate the network analyzer andfixture using the appropriate calibrationstandards over the desired frequencyrange.0.256 MHz 0.11 dB/Cable0.512 MHz 0.13 dB/Cable0.772 MHz 0.15 dB/Cable1.000 MHz 0.20 dB/Cable4.000 MHz 0.39 dB/Cable8.000 MHz 0.57 dB/Cable12.00 MHz 0.67 dB/Cable24.00 MHz 0.95 dB/Cable48.00 MHz 1.35 dB/Cable96.00 MHz 1.90 dB/Cable200.00 MHz 3.2 dB/Cable400.00 MHz 5.8 dB/CableNote: Shall meet visual requirements ,show no physical damage ,and shall meet requirementFigure 1 (conn.)PRODUCT SPECIFICATION SPEC.NO. SPEC-USB 2.0Approved Date 02-26-2001 Name PRODUCT SPECIFICATION Amended Date 05-29-2003 Title USB2.0A&BTYPEPLUG&RECEPTACLE Page 5 Sum To 8 Pages 2.5 Product qualification test sequence:Test ExaminationTest Group (a)1 2 3 4 5 6 8Test Sequence (b)Examination 1,10 1,6 1,6 1,9 1,3 1,6 1,3 Low level contactresistance3,7 2,5 2,5Capacitance 2Critical Dimension 2 Insulation resistance 3,7DWV 4,8Vibration 5Physical shock 6Durabillity 4 3 3Mating and unmatingforce2,8Thermal shock 5Humidity 6Temperature life 4Cable pull-out 9Mixed Flowing Gas 4Solderability 2Impedance 2Attenuation 3 Propagation delay 4Skew 5Number of samplesPlug 8pcs 8pcs 8pcs 8pcs 5pcs 5pcs 8pcs socket 8pcs 8pcs 8pcs 8pcs 5pcs 5pcs8pcs3. Sample Selection:Samples shall be prepared in accordance with applicable manufacturers instructions and shall be selected at random form current productions.PRODUCT SPECIFICATIONSPEC.NO. SPEC-USB 2.0Approved Date 02-26-2001 Name PRODUCTSPECIFICATION Amended Date05-29-2003TitleUSB2.0 A&B TYPE PLUG&RECEPTACLEPage 8 Sum To 8 Pages1.0 USB connector termination data:provide the standardized contact terminating assignments by number and electricalvalue for series “A” and series “B” connectors.1.1 USB connector termination assignment:Contact numberSignal nameTypical wiring Assignment1 Vbus Red2 D- White3 D+ Green4 GND Black shell Shield Drain Wire。
第一章绪论第一章绪论１．１研究目的在ＵＳＢ接口逐渐成为Ｐｃ必须的、普遍使用的接口之一时，提出某些电子产品也应支持ＵＳＢ接口的要求。
为了满足这样的需求这里给出一种ＵＳＢ２．０接口的解决方案。
用ＰＨＩＬＩＰＳ的ＵＳＢ２．０接口芯片，结合固件、驱动程序以及用户界面程序实现Ｐｃ机与ＵＳＢ设备间的快速、海量数据交换。
又因为ＵＳＢ２．０向下兼容，支持ＵＳＢＩ．１协议。
ＵＳＢ总线接口是基于一种支持主系统（ｈｏｓｔ）和ＵＳＢ的外围设备（ｄｅｖｉｃｅ）间数据传输的通信协议。
主要用在高速、全速和低速的ＵＳＢ外设通过ＵＳＢ总线、ＰＣＩ总线和Ｐｃ机内部系统数据线连接，实现数据的传输。
１＿２ＵＳＢ历史背景及总线发展概况在传统的计算机系统结构中，接口卡可以看作是相应外部设备的·部分，每一个接口一般都只能连接到同一种设备。
虽然通过所谓“菊花链”（ｄａｉｓｙｃｈａｉｎ）方式可以把若干同种设备连接到同一接口上，却不能将不同种类设备混合连接到同一接口上。
而且，即使主机中有足够多的插槽，还有很多问题，如中断向量的分配和管理、接口卡的成本等等。
特别值得一提的是：要插入一块接口卡通常要打开机盖并且关闭电源，而不能在系统加电的情况下随意增减设备。
随着计算机应用的普及，这些问题就愈来愈突出了。
另一方面，更为重要的是：电话设备与计算机的结合以及多媒体技术的发展，也对外部设备的连接与驱动提出了新的要求。
在电话设备（以及多媒体设备）中普遍采用“等时”（ｉｓｏｃｈｒｏｎｏｕｓ）传输方式，通常将一个容量较大的信道按时间划分成若干较小的音频或视频信道。
例如“Ｔ１”传输线就是将一个１．５４Ｍｂ的信道按时间划分成８０００个２４字节的“帧”（ｆｒａｍｅ），而每个帧的２４个字节又分别用于２４个６４Ｋｂ的数字化语音信道，使每个话音信道在每１２５微秒的时间内就能传送一个字节。
与传统的传输方式相比，等时传输有两大特点。
第一，等时传输有比较严格的时间要求，必须为每个信道维持均匀的流量。
USB2.0主机测试方法及控制原理解析描述一前言在高速串行技术如此广泛应用的今天，简单易用的USB堪称是PC 平台上最成功的I/O技术，普及率几乎100％。
而且随着终端用户对于高速USB设备应用需求的不断增加，越来越多的嵌入式通信类终端产品开始增加了USB2.0主机接口的设计以满足客户的应用需求。
成熟的应用技术由PC平台转向嵌入式平台的已经成为一种趋势。
为了满足USB2.0一致性应用的需求，所有的USB2.0设计都必须满足USB IF发布的USB2.0物理层一致性测试要求。
相对于比较成熟的PC平台USB2.0 主机测试技术而言，基于通信类终端的嵌入式USB2.0 主机的测试面临更多的挑战。
特别是进行二次开发的应用厂商而言，如何满足USB2.0物理层一致性测试要求很大程度上需要原厂在测试模式以及测试封包方面提供更多的支持。
但应用需求的多样化导致了许多设计架构脱离了原厂的测试状态机控制范畴，问题接踵而来。
二嵌入式USB2.0主机测试1 产品USB部分原理及测试环境产品USB控制原理USB控制主机采用某大型通讯类方案提供商的IAD解决方案，片内集成一个USB2.0控制器，然后通过一个USB HUB中继对外提供２个高速主机接口。
测试设备：DUT_USB2.0功能框图2 测试中出现的问题本次测试将主要验证产品上两个USB高速主机接口的眼图。
对于USB2.0物理层的眼图测试，USB IF在USB2.0 SPEC中有着明确的眼图模板定义如下：Transmit Waveform Template关于USB高速主机眼图测试的测试方法，USB IF在USB2.0 SPEC 中也有清晰的定义，USB2.0主机控制器必须支持规定的测试模式。
对于眼图的测试则必须支持Test Packet测试模式，连续发送规范的测试码流以测定眼图模板，上升下降时间，传输抖动以及其他的一些AC指标。
也就是说测试是基于原厂对于测试模式的支持并提供相应的Firmware。
USB2.0特性及USB单片机一、简介通用串行总线USB（Universal Serial Bus）是由Intel等厂商制定的衔接计算机与具有USB接口的多种外设之间通信的串行总线。
目前，带USB接口的设备越来越多，如鼠标、键盘、数码相机、调制解调器、扫描仪、摄像机、电视及视频抓取盒、音箱等。
USB总线最多可支持127个USB外设衔接到计算机系统。
USB的拓扑是树形结构，有1个USB根集线器（root hub），下面还可有若干集线器。
1个集线器下面可接若干USB接口。
USB线缆包括4条线：Vbus(USB电源)、D+（数据）、D-（数据）和Gnd(USB地)。
线缆最大长度不超过5m。
USB1.1的传输速率最高为12Mb/s（低速外设的标准速率为1.5Mb/s，高速外设的标准速率为12Mb/s）。
图1是典型的USB功能器件结构框图，图2是高速外设的USB线缆与的衔接图。
[table][/table]图2中：FS为全速（高速）；LS为低速；R1=15kΩ，R2=1?5kΩ。
USB外设可以采纳计算机里的电源（+5V，500mA），也可外接USB电源。
在全部的USB信道之间动态地分配带宽是USB总线的特征之一，这大大地提高了USB带宽的利用率。
当一台USB外设长时光（3ms以上）不用法时，就处于挂起状态，这时只消耗0.5mA。
按USB1.0/1.1标准，USB的标准脉冲时钟频率为12MHz，而其总线时脉冲时钟为1ms（1kHz），即每隔1ms，USB器件应为USB线缆产生1个时钟脉冲序列。
这个脉冲系列称为帧开头数据包（SOF）。
高速外设长度为每帧12000bit(位)，而低速外设长度惟独每帧1500bit。
1个USB 数据包可包含0"1023字节数据。
每个数据包的传送都以1个同步字段开头。
图1 典型USB功能器件结构框图图2 高速外设的USB线缆与电阻的衔接图二、 USB 2.0特性2000年生产的PC主机几乎都有了USB插口，最新的PC机还有USB集线器（Hub）和4"6个USB插口。
课程设计课程名称 PCB设计与制备工艺题目名称USB2.0接口频谱分析电路开发板设计学生学院材料与能源学院专业班级学号 3000007000学生姓名东京电车男指导教师2016年12月15日目录目录 (3)1目的与任务 (1)2课程设计内容及基本要求 (1)2.1课程设计内容 (1)2.2课程设计过程 (1)3.绘制原理图 (1)3.1创建一个电路板工程 (2)3.2新建原理图 (2)3.3原理图参数设置 (2)3.4绘图前准备 (2)3.4.1创建原理图元件库（以CY7C68013为例） (2)3.4绘制总图 (4)3.5绘制子图 (7)3.5.1生成子图 (7)3.5.2放置元器件 (7)3.5.3原理图布线 (8)3.5.4更新元器件流水号 (9)3.6编译工程 (11)3.7 层次化原理图之间的切换 (11)3.7.1从主原理图切换到方框电路图对应的子原理图 (11)3.7.2从子原理图切换到主原理图 (11)3.8确定和添加元件封装 (11)3.8.1设计USB接口管脚封装 (11)3.8.2载入所需元器件库 (12)3.8.3更改元件封装形式 (13)根据表2所述的元件封装形式，使用相似工具查找相同封装形式的元件，一并更改。
选定元件→右键→选择Find Similar Objects→在Object Specific栏中CurrentFootprint中选same→点击OK→Ctrl A全部选定→在Inspector框中ObjectSpecific栏下Current Footprint更改元件封装形式。
如图3-22~图3-25。
(13)双击元件，找到Footprint，双击查看是否导入了封装。
如图3-26、图3-27。
. 13更改完成后，对元件选择Find Similar Objects，最上一栏选择ANY，即可恢复对所有元件的显示。
如图3-28。
(13)3.9生成元器件清单 (17)4绘制PCB版图 (18)4.1生成网络报表文件 (18)4.2创建PCB文档与设置 (18)4.3规划电路板 (19)4.4设置板层 (19)4.5导入数据 (20)4.6布局元器件 (22)4.7内电层定义及分割 (22)4.8规则设置 (23)4.9自动布线 (26)4.10手工调整 (27)4.11加宽电源线，地线 (27)4.12加泪滴 (27)4.13放置安装孔定位孔 (28)4.14放置敷铜 (28)4.15拼版 (29)4.15.1 Ctrl+a选择全部，按下Ctrl+C组合键，此时出现十字图形，用来选择基准点，这里们将其中心对准左下角，单击鼠标左键。
USB 2.0 實體層測試的理解與實際操作(上)〈主筆室〉前言參與USB 2.0 裝置設計、分析和驗證工作的設計人員，每天都面臨著縮短新產品上市時間的壓力。
Tektronix 的各種測試儀器，可使設計人員快速而精確地進行USB 建置者論壇(USB Implementers Forum，簡稱USB-IF) 建議的所有相容性認證測試。
通用串列匯流排(USB 2.0) 是一種連接技術規格，旨在連接電腦外面的週邊裝置，可在不打開電腦外殼安裝所需裝置，免除了開機箱插卡的麻煩。
USB 相容裝置為使用者提供使用方便、擴充性和高傳輸速度。
USB 2.0 技術已被今天的市場廣泛接受，它將資料處理速率提升了40 倍。
資料處理量的增加為許多新型週邊產品打開新天地，包括全動態視訊至輔助性的、只有錢包大小的硬碟機。
但是，隨著資料速率的急速升高，也出現了新的測試和量測方面的挑戰。
USB 2.0 規格推出了新的相容性要求。
在製造商將USB-IF「認證」標誌標籤貼在產品包裝之前，USB 2.0 裝置的設計人員必須恰當地鑑定其設計並檢驗產品是否符合業界標準。
因此，恰當的測試工具對USB-IF 相容性測試極其重要，這些測試項目包括低速、全速和高速裝置和集線器的眼狀圖和參數測試。
本文章將重點介紹對USB 2.0 實體層量測和電相容性測試（電測試和高速測試）的解說和實際操作，並介紹各項測試所需的儀器。
USB 2.0 的基本原理USB 2.0 是一種串列匯流排，使用四條線- VBUS、D-、D+ 和接地。
D- 和D+ 傳送資料。
VBUS 為來自主機(Host) 或集線器(hub) 的電源。
USB 2.0 規定了下列速度選擇和上升時間：USB 2.0 裝置可以自行供電（有自己的電源供應器），可由匯流排供電（電源來自主機）。
自行供電裝置須盡量少用電。
USB 2.0 規格中列有這方面的詳細測試規格。
USB 2.0 電測試USB 2.0 電測試包括訊號品質、峰值電流檢查以及壓降(Drop) 和浮動(Droop) 電壓測試。
