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ISP1181AD 发布时间 时间:2025/12/27 21:07:21 查看 阅读:28

ISP1181AD是一款由NXP Semiconductors(原Philips Semiconductors)推出的高性能、低功耗通用串行总线(USB)主机/设备控制器芯片,专为嵌入式系统设计,支持USB 2.0全速(12 Mbps)和低速(1.5 Mbps)操作模式。该芯片集成了完整的USB收发器和串行接口引擎(SIE),能够实现高效的数据传输和协议处理,减轻主微控制器的负担。ISP1181AD采用CMOS工艺制造,具备良好的电气特性和稳定性,适用于多种需要USB通信功能的应用场景。其主要功能包括支持控制、中断、批量和等时四种USB传输类型,兼容USB 1.1规范,并可通过外部微处理器或微控制器进行配置和控制。该器件提供灵活的并行微处理器接口,支持Intel和Motorola两种总线模式,便于与各种主流MCU连接。此外,ISP1181AD还内置了片上PLL(锁相环),无需外部晶振即可工作于48 MHz系统时钟,简化了外围电路设计。由于其高度集成化的设计理念,ISP1181AD在工业控制、消费电子、医疗设备、打印机、扫描仪以及POS终端等领域得到了广泛应用。尽管随着技术的发展,更高集成度的微控制器已普遍集成USB功能,但在一些特定的旧有设计或对兼容性要求较高的场合,ISP1181AD仍具有一定的使用价值。需要注意的是,该芯片目前已逐步进入停产或推荐替代阶段,部分型号可能已被更新的产品所取代。

参数

制造商:NXP Semiconductors
  产品系列:ISP1181A
  核心功能:USB主机/设备控制器
  接口类型:并行微处理器接口(支持Intel/Motorola模式)
  USB版本:USB 2.0全速(12 Mbps)/低速(1.5 Mbps)
  供电电压:3.3V ± 10%
  工作温度范围:-40°C 至 +85°C
  封装形式:LQFP-48
  集成收发器:是
  片上PLL:支持,可直接生成48MHz时钟
  支持传输类型:控制、中断、批量、等时
  缓冲区大小:512字节共享SRAM
  中断输出:有
  复位输入:有
  外部时钟源:可选4MHz或6MHz晶体输入或外部时钟信号
  数据总线宽度:8位
  DMA支持:无
  EEPROM接口:无
  GPIO引脚:有限状态输出(如挂起、唤醒等)

特性

ISP1181AD具备多项关键特性,使其成为当时嵌入式USB应用中的理想选择之一。首先,它集成了完整的USB收发器和串行接口引擎(SIE),能够在无需外部PHY的情况下直接连接到USB总线,显著减少了外部元件数量和PCB面积,提高了系统的可靠性和成本效益。其次,该芯片支持USB主机和设备双重模式,赋予系统极大的灵活性,允许同一硬件平台根据应用需求切换角色,例如在数据采集设备中既可以作为主机读取U盘,也可以作为从设备被PC枚举为存储或通信设备。
  其并行微处理器接口兼容Intel和Motorola两种总线时序模式,能够无缝对接多种主流MCU(如80C51、ARM7、ColdFire等),并通过地址/数据复用或非复用模式提高接口适配能力。此外,ISP1181AD内置512字节的共享SRAM作为数据缓冲区,支持四个端点(Endpoint),每个端点可配置为不同的传输类型,满足复杂通信协议的需求。控制端点用于标准USB请求处理,中断端点适用于键盘、鼠标等低延迟外设,批量端点适合大容量数据传输如打印机,而等时端点则可用于音频或实时数据流传输。
  另一个重要特性是其片上锁相环(PLL)设计,支持通过4MHz或6MHz的外部晶体或时钟信号生成内部48MHz工作时钟,避免了使用高频率晶振带来的EMI问题和布线复杂性,同时提升了系统抗干扰能力。该芯片还支持挂起(Suspend)和远程唤醒(Remote Wake-up)功能,符合USB电源管理规范,有助于降低系统功耗,延长电池供电设备的续航时间。
  在可靠性方面,ISP1181AD具备完善的错误检测机制,包括CRC校验、位填充检查、PID验证等,确保数据传输的完整性和准确性。其工作温度范围覆盖工业级标准(-40°C至+85°C),适用于严苛环境下的长期稳定运行。虽然不支持DMA和外部EEPROM直接加载固件,但其寄存器结构清晰,易于通过固件编程实现定制化协议栈,广泛适用于基于uC/OS、FreeRTOS等实时操作系统的小型USB协议栈开发。

应用

ISP1181AD广泛应用于各类需要实现USB通信功能的嵌入式系统中。典型应用包括工业自动化领域的数据采集设备,如PLC模块、传感器网关等,这些设备利用其USB主机功能读取U盘日志数据,或通过USB设备模式将采集结果上传至PC进行分析。在消费电子产品中,该芯片曾用于早期的MP3播放器、数码相框和USB转串口适配器,实现与计算机之间的文件传输或通信功能。
  在办公设备领域,ISP1181AD被集成于小型打印机、扫描仪和多功能一体机中,作为其USB接口控制器,支持即插即用和高速数据传输。此外,在医疗仪器如便携式监护仪、血糖仪等设备中,该芯片帮助实现患者数据的快速导出和固件升级,提升设备易用性和维护效率。
  POS终端和条码扫描器也常采用ISP1181AD来构建可靠的USB通信链路,使其能够作为HID设备模拟键盘输入,或将交易数据以批量传输方式发送给主机系统。教育类设备如电子白板、学习机等也曾大量使用该芯片进行人机交互数据传输。
  由于其支持双模式(Host/Device)操作,ISP1181AD还可用于开发USB OTG(On-The-Go)原型系统,尽管其并不完全符合后来的OTG规范,但在资源受限的环境中仍能实现基本的角色切换功能。此外,在实验室仪器、测试测量设备和智能家电中,该芯片也被用于实现配置下载、日志记录和远程监控等功能。尽管当前许多新型MCU已集成USB模块,但在老旧系统维护、兼容性升级或特定定制项目中,ISP1181AD依然发挥着重要作用。

替代型号

ISP1581
  ISP1761
  FT232H
  CH375

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