개요: 대부분의 서버는 여러 컴퓨터 중 하나로부터 전면 패널로 비디오, 키보드, 마우스 또는 오디오 신호를 스위칭할 수 있어야 한다. 이 애플리케이션 노트에서는 키보드/마우스 부분에 중점을 두고, MAX4999를 사용하여 8:1 USB 스위치를 구현하는 회로에 대해 설명한다. 이 설계는 MAX4999 출력에 허브를 배치함으로써 허브에 연결되는 모든 장치가 단 하나의 소스에만 슬레이브로 인식되도록 보장한다.
머리말
사용자는 종종 서버 섀시의 전면 패널을 통해 데이터에 액세스해야 할 때가 있기 때문에 여러 채널 간에 스위칭 가능한 서버가 요구된다. Maxim은 이러한 애플리케이션 구현을 보다 간편하게 하고 신뢰성을 향상시켜 주는 MAX4999와 같은 다양한 소자를 제공한다.
MAX4999는 최대 480Mbps (USB 2.0) 데이터 전송률로 하나의 USB 공통 단자를 최대 8개의 USB 채널에 다중화할 수 있는 단일 칩 소자이다. 이 소자는 rail-to-rail 신호를 처리할 수 있어 저속 및 풀 스피드 애플리케이션, 그리고 고속 신호 처리를 위한 900MHz 이상의 대역폭과 호환된다.
키보드/마우스 스위칭 회로
키보드/마우스 요구사항을 지원하기 위해 PS-2 신호를 스위칭하는 것은 가능하지만 PS-2 키보드/마우스 사용은 줄어들고 있다. 이보다 훨씬 유용한 USB는 키보드 및 마우스 애플리케이션에 우선적으로 사용되는 프로토콜로 PS-2를 거의 대체하고 있다. 따라서 이 글에서는 USB 키보드/마우스에 중점을 두기로 한다.
그림 1은 키보드/마우스 스위칭을 지원하기 위해 8:1 USB 스위치를 구현하는 회로를 보여준다. 하나의 USB 포트가 8개 소스로부터 각각 스위칭될 경우 8개 소스 중 하나로부터 MAX4999 공통 핀까지 스위치드 고주파수 쌍이 존재한다. 하나의 USB 포트는 키보드, 마우스 및 대부분의 일반적인 USB 장치를 처리하기에 충분한 대역폭을 갖는다. 키보드와 마우스는 대부분 저속 USB에서 동작한다.
MAX4999는 단 3비트 어드레스 및 인에이블 핀(EN)을 사용할 경우 다른 단일 비트만 필요하다. 단일 MAX4999는 3비트 어드레스를 선택하여 8개 쌍 중의 하나를 공통 쌍에 연결할 수 있다. 4번째 비트는 EN 핀으로 와이어링되며 3µA 이하를 소비하는 하이 임피던스 상태(대기 모드)로 소자를 설정하는 데 사용된다. DIP 스위치는 특정 소스를 선택하는 기능을 하지만 생산 환경에서는 마이크로컨트롤러가 사용될 가능성이 크다.
그림 1. 이 설계는 MAX4999 출력에 허브를 배치함으로써 허브에 연결되는 모든 장치가 단 하나의 소스에만 슬레이브로 인식되도록 보장한다.
MAX4999를 위한 전원은 3.3V 소스로 제공되어야 한다. 2.0A 이상을 공급할 수 있는 5.0V 전원이 제공된다고 가정하면, 이 전원은 LDO를 통해 MAX4999에 필요한 최소 전류를 공급하고 (4포트) 허브에 전류를 공급하는 데 사용된다. 허브의 전류 처리 부분이 허브의 각 4포트에 제한되는 전류 공급을 담당한다.
결론
MAX4999는 최대 8개 USB 쌍을 하나의 공통 쌍에 다중화할 수 있는 단일 칩 소자이다. 이 소자는 3µA (최대) 이하의 무부하 전류를 소비하므로 시스템 전력 소비에 미치는 영향은 무시해도 좋은 수준이다.
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