M5642A1

台湾Ali(Acer Laboratories Inc.)的 M5642A1 是一颗符合USB标准Ver2.0 IDE设备控制器。利用片上USB2.0的收发器,实现480Mbit/s和12Mbit/s的传输速率。M5642A1 适合于设计用于控制UDMA66标准的IDE设备,如ATAPI DVD/CD-ROM、CD/DVD-R/W、ATA接口的硬盘和CF设备。我们可以将M5642A1看成是M5641 M5621的低成本方案。通过USB-IDE的桥接,可以使得诸如扫描仪、打印机、数字照相机,甚至多功能PC周边产品、通讯、网络产品都可以和PC高速连接。M5642A1 能够根据用户的要求配置成三种不同的用途,如USB到IDE桥、PIO/DMA控制器、UMIT适合USB的标准传输设备。

M5642A1 其余特点：

适应USB2.0标准
芯片内部的USB传输、SIE和UBL支持高速(HS)和全速(FS)方式
支持3种用户可配置端设备(Endpoint)

Endpoint 0：64字节FIFO支持控制传输
Endpoint A：512字节乒乓缓存器用于批输入传输
Endpoint B：512字节乒乓缓存器用于批输出传输

支持DMA操作,用于块(Bulk)传送；
内构高性能微控制器驱动器,用于接口、流和多功能的控制
支持从外部EEPROM或内部ROM执行程序；
支持外部EEPROM程序ISP更新功能；
内构32KB启动ROM；
内构32KB启动SRAM用于MCU下载的程序；
支持GPIO,用于EEPROM、按键、LED控制；
内构时钟振荡器；
64-pin TQFP封装,3.3V低功耗CMOS技术

图一、M5642A1硬件框图

图二、M5642A1系统框图

备注1： IDE/ATA
IDE即Integrated Drive Electronics,它的本意是指把控制器与盘体集成在一起的硬盘驱动器,我们常说的IDE接口,也叫ATA（Advanced Technology Attachment）接口,现在PC机使用的硬盘大多数都是IDE兼容的,只需用一根电缆将它们与主板或接口卡连起来就可以了。
把盘体与控制器集成在一起的做法减少了硬盘接口的电缆数目与长度,数据传输的可靠性得到了增强,硬盘制造起来变得更容易,因为厂商不需要再担心自己的硬盘是否与其它厂商生产的控制器兼容,对用户而言,硬盘安装起来也更为方便。
ATA接口发展到今,细分可以分成ATA-1（IDE）、ATA-2（EIDE Enhanced IDE/Fast
ATA）、ATA-3（FastATA-2）、Ultra ATA、Ultra ATA/33、Ultra ATA/66、Ultra ATA/100及Serial ATA。
ATA接口优点：价格低廉、兼容性非常好
ATA接口缺点：速度慢、只能内置使用、对接口电缆的长度有很严格的限制
备注2： USB 2.0和1.1标准的区别
USB 2.0标准出包含了USB1.1的全部内容外,增加了高速方式达480Mbps。而USB1.1标准只包含两种传送速度,即1.5和12Mbps。
USB2.0使用和USB1.1一样的连接电缆。除此之外,一个USB2.0的Hub可以接受USB1.1的设备的接入,但是当USB2.0的设备接入到USB1.1的Hub上时,会出现问题。
通常在USB的标识上可以区分USB1.1和USB2.0的产品,两个图标均来自于USB促进组织。如下图所示,请注意USB2.0的标识增加了红颜色的“Hi-SPEED”的字样,所以“Hi-SPEED”是USB2.0另一个名字。

USB2.0标识

USB1.1标识

备注3：USB On-The-Go技术
USB OTG是USB On-The-Go的缩写,是近年发展起来的技术,2001年12月18日由USB Implementers Forum公布,主要应用于各种不同的设备或移动设备间的联接,进行数据交换。特别是PDA、移动电话、消费类设备。改变如数码照相机、摄象机、打印机等设备间多种不同制式连接器,多达7种制式的存储卡间数据交换的不便。
USB技术的发展,使得PC和周边设备能够通过简单方式、适度的制造成本将各种数据传输速度的设备连接在一起,上述我们提到应用,都可以通过USB总线,作为PC的周边,在PC的控制下进行数据交换。但这种方便的交换方式,一旦离开了PC,各设备间无法利用USB口进行操作,因为没有一个从设备能够充当PC一样的Host。
On-The-Go,即OTG技术就是实现在没有Host的情况下,实现从设备间的数据传送。例如数码相机直接连接到打印机上,通过OTG技术,连接两台设备间的USB接口,将拍出的相片立即打印出来；也可以将数码照相机中的数据,通过OTG发送到USB接口的移动硬盘上,野外操作就没有必要携带价格昂贵的存储卡,或者背一个便携电脑。

在OTG产品中,增加了一些新的特性：
* 新的标准,适用于设计小巧的连接器和电缆；
* 在传统的周边设备上,增加了Host能力,适应点到点的连接；
* 这种能力可以在两个设备间动态地切换；
* 低的功耗,保证USB可以在电池供电情况下工作
使用OTG后,不影响原设备和PC的连接,但使得在市场上已有超过10亿个USB接口的设备,也能通过OTG互联

备注4：扬智USB2.0芯片通过权威认证
扬智科技,日前再度传出佳绩,其数款最新的USB2.0整合型控制芯片,包含M5637 USB2.0 OTG 整合式IDE控制芯片,M5635 USB2.0卡片阅读机芯片与M5651 USB2.0整合式快闪碟芯片,皆已通过USB-IF兼容性测试与BUS POWER认证,并将于本季量产出货。这几款芯片,都因领先全球的高整合度与优异效能,广获国内外大厂青睐。
M5637 USB2.0 OTG 整合式IDE控制芯片,更是领先国内外大厂,为全球首次通过USB-IF认证的USB OTG芯片。 M5637 OTG IDE控制芯片,以其128-pin LQFP封装,整合了USB2.0规格兼容所需的High-speed On-The-Go控制器,标准的电流供应模块(charge-pump macro),与业界标准兼容的IDE接口,可作为与IDE/ATA/ATAPI等兼容接口的储存周边组件(如DVD-R /DVD-RW /CD-ROM /CD-R / CD-RW、HDD、MO、ZIP、Compact Flash等)所需的USB2.0至IDE接口的桥接控制器,并具备USB实时软件更新支持,使周边产品的客制化修改弹性与兼容性效益达到最佳化。此外,亦因使用省电低功率制程,具有支持USB2.0缆线电源操作(bus-power capable)的效能。
M5635 USB2.0 整合式卡片阅读机控制芯片,更是领先国内外大厂,除支持现有最新的卡片阅读机功能外 (包含IDE/ATA/ATAPI, CF-I, CF-II, SD, MMC, SM, Memory Stick, Memory Stick Pro 与XD记忆卡等等) ,并为同类产品中,首颗内建可实时烧录的程序模块(flash ROM built-in)的USB2.0 控制芯片,具备USB实时软件更新支持与客制化的效能,而不需外挂其它组件。
M5651 USB2.0快闪储存芯片则使用新一代快闪储存加速技术,除大幅提升快闪储存效能与稳定性,并为同类产品中,首颗内建可实时烧录的程序模块(flash ROM built-in),具备USB实时软件更新支持与客制化的效能,而不需外挂其它组件。不但具有新一代快闪碟的效能提升,亦提供更高安全性的软件更新支持与保护机制,使得行动储存的应用更具多元化,且大幅提升可携式系统(如Notebook, DeskNote, TabletPC, etc)与桌上型计算机、或网络系统间的多媒体应用资料分享的便利性与安全性。
备注5：
USB(Universal Serial Bus)的连接器有多种形式,目前USB的连接器有三种不同结构插头/座,同时伴随不同安装形式分裂出多种外形。

类型	外形	基本形式	其他种类
Type A	头
Type A	座	90°过孔安装型	180°过孔安装型	90°表面安装型	180°表面安装型
Type B	头
Type B	座	90°过孔安装型	180°过孔安装型	90°表面安装型	180°表面安装型
Mini USB	头
Mini USB	座	4针“A Type”	4针“B Type”	5针“A Type”	5针“B Type”	5针“AB Type