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ISP1520B 发布时间 时间:2025/12/27 21:08:20 查看 阅读:18

ISP1520B是一款由NXP Semiconductors(原Philips Semiconductors)推出的高性能USB接口芯片,专为实现通用串行总线(USB)1.1规范中的全速(Full-Speed)功能而设计。该芯片可作为微控制器与USB总线之间的桥梁,支持数据传输速率高达12 Mbps,适用于需要USB通信能力的嵌入式系统和外设设备。ISP1520B采用主控器(Host)和从属(Slave)双模式架构,使其既能作为USB主机控制外部USB设备(如键盘、鼠标、存储设备等),也可配置为USB设备与PC通信。这种双向兼容性大大增强了其在多种应用场景中的灵活性。
  该芯片集成了USB收发器、串行接口引擎(SIE)、FIFO缓冲区以及微处理器接口逻辑,减少了对外部元件的需求,简化了系统设计。它支持8位并行微处理器接口,能够轻松连接到各种8位或16位微控制器,便于系统集成。此外,ISP1520B还具备内部时钟倍频电路,允许使用低成本的6 MHz晶振生成所需的48 MHz内部时钟,从而降低整体系统成本。
  ISP1520B广泛应用于工业控制、数据采集系统、测试设备、打印机、扫描仪和其他需要USB主机或设备功能的场合。尽管随着技术的发展,USB 2.0及更高版本已成为主流,但ISP1520B因其稳定性和成熟的设计,在一些对成本敏感且仅需USB 1.1性能的应用中仍具实用价值。

参数

制造商:NXP Semiconductors
  产品系列:ISP1520
  协议:USB 1.1
  数据速率:全速(12 Mbps)
  工作电压:3.3V 或 5V
  接口类型:8位并行微处理器接口、USB Type-A/B
  封装形式:LQFP-48
  工作温度范围:-40°C 至 +85°C
  内置晶振支持:支持6 MHz输入,内部PLL升频至48 MHz
  FIFO缓冲区大小:256字节(双向)
  USB端口类型:支持主机(Host)和设备(Peripheral)双模式
  认证标准:符合USB 1.1规范、CE、FCC

特性

ISP1520B的核心优势之一是其双模式操作能力,即可配置为USB主机或USB设备,这在当时的嵌入式应用中极为罕见且极具实用性。当工作于主机模式时,它可以识别、配置并控制连接的USB从设备,例如U盘、HID类设备(键盘/鼠标)等;而在设备模式下,它可模拟成一个标准USB外设,向PC提供数据或接受指令。这种灵活性使得同一硬件平台可通过软件配置适应不同系统角色,显著提升开发效率和产品复用率。
  该芯片内置完整的USB收发器,无需外加PHY芯片,降低了物料清单(BOM)成本和PCB空间占用。同时,集成的串行接口引擎(SIE)负责处理底层USB协议细节,如包编码/解码、CRC校验、位填充、同步字段生成等,从而减轻主控MCU的负担,使其专注于应用层任务。这一硬件级协议处理机制提高了通信可靠性,并确保了与USB规范的高度兼容性。
  FIFO缓冲结构设计合理,提供256字节的独立接收与发送缓冲区,支持突发数据传输,有效缓解了主控处理器与USB总线之间速度不匹配的问题。配合中断驱动机制,可实现高效的数据流管理,减少CPU轮询开销。
  为了简化系统时钟设计,ISP1520B内置锁相环(PLL)电路,能将外部6 MHz晶振信号倍频至48 MHz工作频率,避免了对高精度48 MHz晶振的需求,进一步降低成本并提升抗干扰能力。此外,芯片支持3.3V和5V双电源供电,便于与不同电平系统的微控制器对接,增强了系统兼容性。
  在可靠性方面,ISP1520B具备上电复位电路、电压监控和热关断保护等功能,能够在恶劣工业环境下稳定运行。其LQFP-48封装形式也利于散热和自动化生产,适合批量制造。虽然该芯片未集成固件存储器,需由外部微控制器提供控制逻辑,但这反而赋予开发者更高的自由度,可根据具体需求定制通信协议栈和设备行为。

应用

ISP1520B主要用于需要实现USB通信功能的中低端嵌入式系统中。典型应用包括工业自动化领域的数据采集终端,这类设备常需通过USB接口将传感器数据上传至PC或读取配置参数,ISP1520B的双模式特性允许其灵活地作为设备接入计算机,或作为主机读取其他USB传感器模块。
  在测试与测量仪器中,如示波器、信号发生器等,该芯片可用于构建USB通信接口,实现远程控制和数据导出功能。由于这些设备通常已有较强的主控处理能力,ISP1520B作为协处理器承担USB协议处理任务,可显著提升系统响应速度和通信稳定性。
  打印机、扫描仪等办公外设也曾广泛采用ISP1520B来实现与PC的连接。在这些应用中,芯片工作于设备模式,接收来自主机的打印命令或图像数据,并通过并行接口传递给主控单元进行处理。其大容量FIFO支持连续数据流传输,满足图形数据高速传输需求。
  此外,在教育实验平台和开发板中,ISP1520B被用于教学USB协议原理和接口编程,帮助学生理解USB主机/设备交互机制。其清晰的寄存器结构和详尽的技术文档为开发者提供了良好的学习资源。
  在一些专用控制系统中,如数控机床、PLC扩展模块等,ISP1520B可作为USB主机读取U盘中的加工程序或配置文件,实现便捷的数据导入。这种“USB On-The-Go”式的功能虽不如现代USB OTG控制器先进,但在当时已是一种创新解决方案。

替代型号

ISP1520HN
  PDIUSBD12

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