Есть ли ПЛИС для комутации USB сигналов? Опции

[MadMark]

Добрый день!

Задача следующая: есть кабель на 24 линии с разьёмом. К разьёму подключается мобильный телефон.
Проблема в том что в разных моделях телефонов сигналы USBD+, USBD-, массы и питания разположены на разных контактах разьёма.
Нужно сделать комутатор для сигналов шины USB, чтоб можно было програмно выбирать к какому контакту разьёма какой сигнал подключить.
С массой и питанием проще: есть 48 транзисторов (24 на масу и 24 на +5вольт) и ПЛИС для управления ими.
Проблема с сигналами USBD+, USBD-: они двунаправленые.
Попытка использовать комутатор MT8816AP не дала результатов: слишком большая ёмкость и сопротивление при подключении канала - сильно затягиваются фронты и USB не работает.
Использование ключей серии 74HC4051 даёт лучший результат, но глюки всё равно есть.

Вопрос к гуру: существует ли какая либо ПЛИС которая смогла бы комутировать сигналы USB через себя? А заодно управляла бы транзисторами питания.

Спасибо за ответ!

[Koluchiy]

Я не гуру, но мыслю так.
ПЛИС в классическом понимании этого слова не содержат набора аналоговых ключей для коммутации полудуплексных линий связи.
Возможно, Вашу задачу и можно было бы на ПЛИС решить, но для начала надо знать, когда в какую сторону работает линия, а это уже надо сигналы разбирать.

Соответсвенно, есть 2 пути.
1. Искать быстродействующие двунаправленные мультиплексоры, с которыми будет работать, и управлять ими чем угодно. Продукцией фирмы ADI интересовались?
2. Искать спецпереключательную матрицу с риском нарваться на дорогое и сложнодоставабельное изделие.

Конкретный путь зависит от необходимых ТТХ и объема предполагаемой партии.

[MadMark]

ADI пробовали, мало чем отличается от 74HC4051. Фронты затягиваются и не все телефоны работают.
Да и "некрасиво" получается - туча микрух, маленьким изделие не выйдет.
Вариант с анализом сигналов вообще трудно реализуем...

А вообще, есть ли в мире комутаторы сигналов, функционально аналогичные MT8816AP?
(С доставанием вопрос уже второго плана)

[Demeny]

Есть множество микросхем, специально предназначенных для коммутации USB сигналов (в т. ч. USB 2.0), они широко распространены, легко доставабельны и стоят недорого. Посмотрите, как пример, у Fairchild FSUSB30 и другие аналогичные.

[MadMark]

К сожалению FSUSB30 и подобные не подходят по двум причинам:
Во первых это комутаторы 1х2 (один вход - два выхода или наоборот), а нужно хотя бы 1х8, идеально 1х32
Что бы собрать таким образом комутатор 1х24 нужно использовать тучу микрух
Во вторых в схеме включения предполагается что известно где D+, а где D-, что в нашем случае не подходит, так как в одних телефонах например 5-тый вывод может быть D+, а в других - D-

Назрел второй вопрос: а существуют ли транзисторные матрицы? Ну чтобы в одном корпусе было много транзисторов (хотя бы 32), каждый из которых мог комутировать 1 ампер, и сумарно размер корпуса был меньше чем все транзисторы поотдельности.

[ReAl]

Во вторых в схеме включения предполагается что известно где D+, а где D-, что в нашем случае не подходит, так как в одних телефонах например 5-тый вывод может быть D+, а в других - D-
Назрел второй вопрос: а существуют ли транзисторные матрицы? Ну чтобы в одном корпусе было много транзисторов (хотя бы 32), каждый из которых мог комутировать 1 ампер, и сумарно размер корпуса был меньше чем все транзисторы поотдельности.

Если я правильно понял, пока интересует USB не выше 12 мегабит.
По моему опыту, 74HC4051 (именно 74HC, а не HEF4051/HCF4051/CD4051) весьма недурственно коммутируют такие частоты. Некоторую ёмкость и последовательное сопротивление вносят, конечно, но тут должно пройти. В крайнем случае на Vee подать -5В для снижения сопротивления канала.
Итого двунаправленный коммутатор 8*1 есть.
Вот расширять разрядность запараллеливанием общих выводов проблематично - ёмкости суммируются, а общий конец у 8-канального что-то около 80пФ.
Впрочем, эксперимент провести несложно, распаять фиксированно адреса и проверить один канал.

[MadMark]

Да в принципе достаточно 12 мегабит.
Пробовал 74HC4051, подключил 6 штук (по 3 на линию), получился комутатор 2х24. Телефоны работают не все.
На базе MTK работает, Spreadtrum - глючит, Nokia вообще не работает.
Проблемы могут быть две: большая ёмкость (на линию паралельно подключено 3 входа и 2 выхода от 74HC4051) - на осцилографе видны затянутые фронты.
Второй проблемой может быть то, что телефон пытается переключиться на 480 мегабит и у него ничего не выходит.

[ReAl]

Проблемы могут быть две: большая ёмкость (на линию паралельно подключено 3 входа и 2 выхода от 74HC4051) - на осцилографе видны затянутые фронты.
Второй проблемой может быть то, что телефон пытается переключиться на 480 мегабит и у него ничего не выходит.

Ну три общих вывода - это уже больше 250пФ, действительно много. А коммутировать их ещё одним коммутатором второго уровня - последовательное сопротивление вырастет. Разве что на второй уровень взять парочку каких-то современных шустрых 1*2 с каналом в единицы ом. Но 480 всё равно врядли захочет.