Microchip的USB集線器解決方案專為提供高效能、低功耗的USB連接設計，廣泛適用於消費電子、工業以及汽車應用。這些集線器全面支持最新的USB標準，不僅能確保高速數據傳輸，還能提供穩定可靠的連接表現。Microchip的USB集線器產品線包括多端口集線器，能輕鬆擴展USB連接能力，同時提供多種配置選項，以靈活滿足不同應用場景的需求。
在USB協定中，系統需嚴格地分配角色以維持使用秩序。主機由處理器擔任，負責向USB設備發送指令，而USB設備則根據主機的指令進行相應操作。當中央處理器需同時管理多種外接設備時，此方式效果良好。然而，隨著技術的不斷演進，一些微處理器已具備USB OTG功能，使其能夠同時擔任USB主機或USB設備，提供更靈活的操作方式。
FlexConnect技術
Microchip智慧型集線器具備一項名為FlexConnect的上下行埠切換功能，允許使用者交換其中一個下行埠與上行埠的角色。啟用FlexConnect後，原本的預設上行埠會變更為下行埠，而指定的端口則會成為新的上行埠。這項技術是Microchip USB集線器解決方案中的創新之一，專為提升USB連接的靈活性和適應性而設計。透過FlexConnect，用戶可以在不需要重新改造硬體設計的情況下，動態調整USB埠的角色配置。也就是說，USB埠能在主機模式與設備模式之間切換，根據不同應用需求進行靈活設定，大幅提高了系?整合的便利性和實用性。
此功能主要有兩種使用方式：
●主機交換：主機與設備可透過協商的方式相互交換角色，主機可切換為設備，而設備則變更為主機。
●主機共享：USB集線器及其下行埠所連接的USB裝置可在多臺主機之間共用。請注意，每次僅允許一臺主機存取這些USB裝置。
Microchip智慧型集線器內建一個USB裝置，稱為「集線器功能控制器（HFC）」，可用於啟動FlexConnect功能。此「集線器功能控制器（HFC）」是一個通用WinUSB設備，永久連接到集線器的最後一個USB端口。
當系統需要改變USB端口的角色時，可透過FlexConnect調整端口配置。FlexConnect端口切換功能可透過以下幾種方式驅動:
1. 透過SMBus寫入智慧型集線器的內部暫存器來指定上行埠
2. 透過下USB Vendor-Specific指令給智慧型集線器內建「集線器功能控制器（HFC）」來切換上行埠
3. 透過控制智慧型集線器GPIO腳位狀態來切換上行埠
FlexConnect的應用
FlexConnect技術在多種應用中展現出其獨特的優勢：
1. 汽車電子：在汽車系統中，FlexConnect可以用於信息娛樂系統和車載診斷系統，允許不同的設備在主機和設備模式之間切換，提供更靈活的連接選項。
2. 工業自動化：在工業環境中，FlexConnect能夠支持多種設備的連接，並根據需求動態調整端口角色，提升系統的適應性和效率。
3. 消費電子：FlexConnect技術讓消費電子產品，例如具備USB擴充座功能的顯示器，可以同時支援兩臺或多臺筆電/ PC主機設備，並根據使用情境在多臺主機間切換，以實現螢幕與USB裝置的共享，提升用戶體驗。
Microchip的USB集線器解決方案及其FlexConnect技術為各種電子應用提供了高效、靈活的連接選項。透過智能端口切換，FlexConnect技術不僅簡化了設計流程，更顯著地提高了系統的效率和性能。隨著技術的不斷進步，Microchip將繼續引領USB連接技術的創新，為全球客戶提供更優質的解決方案。
如需了解更多有關的應用技術資訊，請參考官網連結如下或連繫Microchip各個銷售據點:
https://www.microchip.com/en-us/application-notes/an4550
https://www.microchip.com/en-us/application-notes/an5446
本文作者為：Microchip主任應用工程師 黃俊斐
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