ISP1161BD是一款由NXP Semiconductors(原Philips Semiconductors)推出的高性能、单芯片通用串行总线(USB)主机/设备控制器,专为嵌入式系统中的USB通信应用而设计。该芯片集成了USB 2.0全速和低速主机与设备控制器功能,支持主从双模式操作,使其在多种应用场景中具备高度灵活性。ISP1161BD内置了微处理器接口、串行接口引擎(SIE)、收发器以及PLL时钟发生器,能够与外部微控制器或微处理器无缝连接,实现高效的数据传输和协议处理。该器件广泛应用于工业控制、消费电子、医疗设备和通信设备等领域,尤其适用于需要同时支持USB主机和设备功能的系统。其主要优势在于集成度高、外围元件少、开发周期短,并且支持标准的USB通信协议栈,便于软件开发和系统集成。此外,ISP1161BD还提供了灵活的中断机制和DMA支持,有助于提升系统的实时响应能力和数据吞吐率。
核心功能:USB 2.0全速/低速主机与设备控制器
接口类型:8位并行微处理器接口
USB速度支持:全速(12 Mbps)、低速(1.5 Mbps)
工作电压:3.3V ± 10%
封装形式:LQFP-80
工作温度范围:-40°C 至 +85°C
集成PLL:支持外部6 MHz晶振输入
内部FIFO缓冲区:支持数据突发传输
中断输出:支持可屏蔽中断请求
GPIO引脚:提供通用输入/输出控制引脚
电源管理:支持低功耗待机模式
ISP1161BD具备强大的双模式USB控制能力,能够在主机模式和设备模式之间动态切换,满足复杂嵌入式系统对USB通信的多样化需求。在主机模式下,它可以识别并枚举连接的USB外设,如键盘、鼠标、存储设备或打印机,并通过标准HID类或Mass Storage类驱动进行数据交换。在设备模式下,它可模拟多种USB设备类型,使目标系统作为U盘、虚拟串口或其他自定义设备接入PC主机。这种双重功能大大增强了系统的互操作性和扩展性。
该芯片内部集成了完整的串行接口引擎(SIE),负责处理底层USB协议,包括分组编码/解码、CRC校验、位填充、PID生成与验证等,从而减轻外部MCU的处理负担。同时,ISP1161BD配备了一个高效的8位并行接口,兼容多种主流微控制器的总线时序,支持直接地址/数据复用或非复用模式,提升了与外部处理器的兼容性。此外,其内置的锁相环(PLL)允许使用低成本的6MHz外部晶振生成所需的48MHz USB时钟,降低了系统BOM成本并简化了电路设计。
为了提高数据传输效率,ISP1161BD配备了多个可配置的FIFO缓冲区,支持突发数据传输和DMA操作,有效减少CPU干预频率,提升系统整体性能。其灵活的中断机制可针对不同事件(如数据包接收完成、发送完成、连接/断开检测等)触发中断,便于实现实时响应。此外,芯片还提供了GPIO引脚,可用于控制外部电路或状态指示,进一步增强系统功能性。
ISP1161BD采用LQFP-80封装,引脚布局合理,便于PCB布线和散热管理。其宽温工作范围(-40°C至+85°C)确保了在工业级环境下的稳定运行。尽管该芯片已逐步进入停产阶段,但由于其成熟的技术方案和广泛的第三方支持,仍在许多存量项目中持续使用,并有相应的替代方案可供升级迁移。
ISP1161BD广泛应用于需要实现USB主机与设备双重功能的嵌入式系统中。典型应用包括工业自动化控制设备,例如PLC(可编程逻辑控制器)或HMI(人机界面),通过其USB主机功能连接条码扫描枪、U盘或打印机,同时可通过设备模式将自身数据导出至PC进行分析。在医疗仪器领域,该芯片可用于便携式监护仪或诊断设备,实现与计算机的数据同步或外接USB传感器采集信息。消费类电子产品如多媒体播放器、智能家电也利用其双模特性实现固件升级和外设扩展。此外,在测试与测量设备中,ISP1161BD常被用于构建具有USB通信能力的数据采集系统,支持现场数据存储到USB闪存盘或远程上传至主机。由于其良好的软硬件生态支持,许多基于ARM7、8051或DSP平台的设计均采用该芯片作为核心USB接口解决方案。
ISP1501AH