BGS3510国产USB3.0HUB完美替代GL3510

BGS3510 是一款符合 USB3.2 规范的 USB3.2 Gen1x1 4 端口 Hub 控制器，具备多重关键特性：

兼容性：完全向后兼容 USB2.0 和 USB1.1 规范，可适配新老设备3。
硬件集成：集成自研的 USB3.2 Gen1x1 超高速收发器物理层（PHY）和 USB2.0 高速 PHY，信号完整性与兼容性良好；同时内置 5V 转 3.3V 和 5V 转 1.2V 调节器，能降低 BOM 成本并简化 PCB 设计4。
功能支持：所有下行端口支持电池充电功能，符合 USB 电池充电规范 rev1.2，且适配苹果、三星 Galaxy 等多种便携设备充电；支持 GPIO、SPI 等接口，可满足多种应用场景，还能通过外部 SPI 闪存更新固件实现现场升级与定制化。
一、产品详细特性

1. 协议与传输特性
   遵循 USB3.2 规范 Revision 1.0，上行端口支持超高速、高速、全速传输，4 个下行端口支持超高速、高速、全速、低速传输，同时包含 1 个控制管道和 1 个中断管道。
   支持多事务转换器（MTT），每个下行端口配备独立 TT，多下行端口同时进行全速 / 低速传输时，数据吞吐量更优。
2. 充电特性
   符合 USB 电池充电规范 Revision 1.2，支持 BC1.2 充电下行端口（CDP）模式、BC1.2 专用充电端口（DCP）模式，还支持苹果 1A/2.1A/2.4A 充电器模式（分压模式）以及三星 Galaxy 设备快充?1-41、1-42、1-43、1-44、1-45?。
3. 设计与配置特性
   设计灵活：支持聚熔丝模式和电源开关模式、组模式和独立模式，可外接 SPI 闪存进行固件升级，支持 LED 自定义控制，内置 8 位微处理器?1-46、1-47、1-48、1-49、1-50、1-51?。
   可配置设置：支持 Efuse 功能配置，支持在 PCB 上通过 GPIO 拉控进行功能配置。
   低 BOM 成本：仅需单个外部 12MHz 晶振，内置上行端口 1.5KΩ 上拉电阻和下行端口 15KΩ 下拉电阻，以及 5V 转 3.3V 和 5V 转 1.2V 调节器。
4. 应用场景
   适用于 USB 集线器 / 扩展坞、显示器 / 电视、计算机系统、机顶盒等设备。

二、引脚分配与描述

1. 引脚类型定义
   信号类型分为输入（I，仅输入信号）、输出（O，仅输出信号）、输入 / 输出（I/O，双向信号）、电源（P，电源 / 接地）四类。
2. 关键引脚详情
   电源 / 接地接口：如 AVDD12（引脚 3、13、40、46、49、58）为模拟电路 1.2V 电源输入，DVDD12（引脚 27、61）为数字电路 1.2V 电源输入，AVDD33（引脚 8、35、43、54、62）为模拟电路 3.3V 电源输入等。
   USB3.2 Gen1x1 接口：不同引脚对应不同下行端口的差分数据发射器（TX- /TX+）和差分数据接收器（RX- /RX+），例如引脚 47、48 为下行端口 1 的 USB3.2 Gen1x1 差分数据发射器 TX- /TX+（输出）。
   USB2.0 接口：如 DM P0（引脚 36）、DP P0（引脚 37）为上行端口的 USB2.0 DM/DP（输入 / 输出），DM P1（引脚 53）、DP P1（引脚 52）为下行端口 1 的 USB2.0 DM/DP（输入 / 输出）等。
   集线器接口：如 PWREN（引脚 34，输入 / 输出）是组模式下唯一的电源使能输出，也可用于电源开关或聚熔丝的绑定；OVCUR（引脚 33，输入 / 输出）是组模式下唯一的过流标志；VBUS_DET（引脚 25，输入）为上行 VBUS 电源检测引脚（高电平有效）等5。
   时钟与复位接口：XI（引脚 45，输入）为 12M 晶振输入，XO（引脚 44，输出）为 12M 晶振输出，RESETN（引脚 24，输入）为外部复位输入（低电平有效）。
   SPI 接口：SPI_CLK（引脚 29，输入 / 输出）为 SPI 闪存时钟，SPI_CS（引脚 31，输出）为 SPI 闪存片选，SPI_MOSI（引脚 28，输入 / 输出）为 SPI 闪存数据输入，SPI_MISO（引脚 30，输入 / 输出）为 SPI 闪存数据输出。
   其他接口：RTERM（引脚 16，输入）需外接 12K±1% 电阻到参考地，NC（引脚 55）为未连接引脚。
   三、功能描述
3. 功能框图
   包含上行端口（US Port）、5V 转 3.3V LDO、5V 转 1.2V SWR、I2C 接口、SPI 接口、GPIO、PLL、MCU、USB2.0 上行端口收发器、USB3.2 Gen1 上行端口收发器、ROM、RAM、集线器控制器、事务转换器、充电器控制器、路由逻辑、多个 USB3.2 Gen1 和 USB2.0 下行端口收发器等模块，可实现数据传输、电源转换、功能控制等核心功能。
4. 电池充电功能
   需外接电源，否则会影响充电器的供电能力6。
   当集线器上行端口连接时，集线器下行端口支持 BC1.2 CDP 模式；当集线器上行端口未连接时，集线器下行端口支持 BC1.2 DCP 模式以及苹果 / 三星充电模式。
5. LED 控制
   通过 PLED 引脚控制 LED，依据《通用串行总线规范 Revision2.0》第 11.5.3 节定义的流程控制 LED 亮灭，支持手动模式和自动模式7。
   连接 USB 主机时 LED 亮起，指示 USB 连接已建立；全局挂起或过流时 LED 熄灭以节能。
   PLED 同时用作配置 GPIO（FN_C），需注意 LED 极性，可参考 3.2 节和 BGS3510 原理图；外接 SPI 闪存时，支持 LED 自定义控制。
6. SPI 闪存接口
   BGS3510 会先检查外部 SPI 闪存中是否有有效固件，有则从外部 SPI 闪存运行，无则从内部 ROM 运行8。
   SPI 闪存要求：最小容量为 1M bit；需支持读状态寄存器（指令码 05H）、读数据（03H）、快速读（0BH）、写使能（06H）、写禁止（04H）、页编程（02H）、扇区擦除（20H）、块擦除（64K，D8H）、芯片擦除（C7H）等指令，读标识（9FH）为可选支持指令?1-109、1-110、1-111、1-112?。
   四、电气特性
7. 绝对最大额定值
   5V 电源电压（V5）：-0.5V6.0V；3.3V 电源电压（V33）：-0.5V3.6V；1.2V 电源电压（V12）：-0.5V1.32V9。
   USB 信号引脚（TXN_P04/TXP_P04/RXN_P04/RXP_P04/DM_P04/DP_P04）输入电压：-0.5VV12+0.2V；FN_A/FN_B/FN_C/VBUS_DET/PWREN/OVCUR 等引脚输入电压：-0.5VV33+0.3V；其他 I/O 引脚输入电压：-0.5VV33+0.3V9。
   输出电压（Vout）：-0.5VV33+0.3V；输出电流（IO）：4mA 类型最大 6mA，8mA 类型最大 12mA；静电放电（VESD）：人体放电模型（HBM）-4000V4000V，带电器件模型（CDM）-500V500V，机器模型（MM）-150V150V；存储温度（TSTG）：-55℃~100℃9。
8. 推荐工作条件
   5V 电源电压（V5）：4.75V5.25V；3.3V 电源电压（V33）：3.0V3.6V；1.2V 电源电压（V12）：1.15V~1.32V10。
   环境温度（TA）：0℃~70℃；绝对最大结温（TJ）：0℃~125℃10。
9. DC 特性
   非 USB 信号 DC 特性：8mA 负载下输出低电压最大 0.3V，8mA 负载下输出高电压最小 2.9V；输入泄漏电流 5μA；焊盘内部下拉电阻 180KΩ，上拉电阻 160KΩ；符合《通用串行总线规范 rev.2.0》的 DC 特性。
   USB2.0 接口 DC 特性：符合《通用串行总线规范 rev.2.0》，可参考该规范获取更多信息。
   USB3.0 接口 DC 特性：符合《通用串行总线 3.1 规范》，可参考该规范获取更多信息。
10. 电源开关时序
    使用内部 5V 转 3.3V LDO 和 5V 转 1.2V LDO 时，仅需 5V 电源即可为 BGS3510 供电，5V 电压在推荐工作范围内时芯片上电，低于该范围（稳定或过渡状态）时掉电；5V 电源上升时间需小于 10ms，下降时间需小于 100ms。
    不使用内部 LDO 时，需外接 3.3V 和 1.2V 电源，且 3.3V 电源电压需始终高于 1.2V 电源电压。
11. 输入时钟要求
    使用外部时钟源（如振荡器）时，参考时钟频率稳定性需 ±100PPM 或更优，绝对峰峰值抖动需小于 50ps，或应用 USB3.0 抖动传递函数后峰峰值抖动小于 25ps。
    XI 需连接 3.3V 时钟源，XO 可悬空；输入时钟幅度范围为 (2.5V, 3.3V]。
12. 复位时序
    上电复位可由外部复位或内部电源良好复位电路触发，内部复位用于监控芯片内部电源，电源不稳定时触发复位；电源达到良好电压后开始上电序列，电源良好后约 10ms 释放复位。
    外部复位电路的复位时间需长于内部复位电路，以完全控制复位过程11。
13. 功耗
    功耗数据基于 5V 域，且包含 1.2V 和 3.3V 功耗及转换损耗（因芯片集成 5V 转 3.3V 和 5V 转 1.2V 调节器）?1-156、1-157、1-158、1-159?。
    不同工作状态下 5V 供电电流与功耗：无主机连接时电流 0.83mA、功耗 4.15mW；挂起状态电流 3.35mA、功耗 16.75mW；1 个高速设备传输时电流 30.90mA、功耗 153.26mW；4 个超高速设备 + 4 个高速设备同时传输时电流 180.00mA、功耗 891.00mW（更多状态数据可参考文档表格）12。
    注：功耗表格未包含充电功能电流消耗及 GPIO 外接电路额外电流消耗13。