什么芯片方案可以实现USB与SPI之间进行通信

工程师，在研发设计电路项目，可能会使用不同标准协议的通信方式；常见的通信方式类型包含

USB通信，如U盘的接口是采用USB通信；

UART通信，如数字温湿度传感器的接口是采用UART通信；

SPI通信，如Nor Flash存储芯片的接口是采用SPI通信；

IIC通信，如EEPROM存储芯片的接口是采用IIC通信；

RS485通信，如工业电机控制器的接口是采用RS485通信；

CAN通信，如数字PLC的接口是采用CAN通信；

电路项目

通信协议，严格定义了每种通信方式的电路含义；不同类型的通信协议，所代表的电路含义也不同；以SPI通信协议与USB通信协议举例说明

SPI通信协议与USB通信协议区别

01 引脚定义

SPI通信协议，在硬件电路上表现为CS引脚、CLK引脚、DI引脚与DO引脚，分别对应的电路含义

CS为通信的片选信号，CLK为通信的时钟信号，DI为通信的数据输入信号，DO为通信的数据输出信号；

SPI通信接口

USB通信协议，在硬件电路上表现为VBUS引脚、D+引脚、D-引脚与GND引脚，分别对应的电路含义

VBUS为通信的电源，D+为通信的数据信号，D-为通信的数据信号，GND为通信的参考地线；

USB通信接口

02 通信速度

从Nor Flash存储芯片25Q16数据手册得知，SPI通信的时钟信号最大可以支持到133MHz，也就是SPI通信速度最大为133Mbps；

从USB3.0最新的标准得知，USB通信的最大速率可以达到480Mbps；

SPI通信与USB通信在硬件引脚定义以及通信速度上，呈现出截然不同的电路特性；然而工程师在开发一些特定的项目，会面对不同协议之间的通信接口需要互相通信的问题，比如USB与SPI两者之间需要通信；

工程师该如何去解决这类不同协议之间的通信电路问题？采用什么芯片应用电路方案，能实现USB与SPI之间可以互相通信？

HT42B533桥接芯片的电路方案就可以较好地解决此类电路问题；HT42B533桥接芯片是如何解决的呢？工程师如何去设计它的应用电路方案呢？

HT42B533桥接芯片

工程师在首次接触一个全新的芯片，会试图去了解这个芯片能实现什么功能，它包含一个怎样的电路特性，以此来判断是否能解决当前项目设计遇到的电路问题；

所谓通信桥接芯片，是指能将一种通信协议的接口转换成另外一种通信协议的接口，以实现不同通信协议接口可以互相转换；

HT42B533芯片作为一种通信桥接芯片，能实现的功能是可以将USB通信协议与SPI通信协议互相转换；

HT42B533引脚定义图

Pin1引脚VDD：芯片的工作电源引脚，工程师在项目应用中，直接连接到USB的VBUS电源引脚；

Pin2引脚V33O：芯片的3.3V电源输出引脚，可以作为其他电路模块的工作电源电压；

Pin3引脚GND：芯片的参考地线；

Pin4引脚CS：芯片的SPI通信片选信号引脚，工程师在项目应用中，直接连接到SPI通信接口的CS引脚；

Pin5引脚DO：芯片的SPI通信数据输出信号引脚，工程师在项目应用中，直接连接到SPI通信接口的DO引脚；

Pin6引脚VDDIO：芯片的SPI通信功能电源引脚；

Pin7引脚DI：芯片的SPI通信数据输入信号引脚，工程师在项目应用中，直接连接到SPI通信接口的DI引脚；

Pin8引脚SCK：芯片的SPI通信时钟信号引脚，工程师在项目应用中，直接连接到SPI通信接口的CLK引脚；

Pin9~Pin10引脚D-&D+：芯片的USB通信信号引脚；

HT42B533芯片工作原理

HT42B533芯片内部电路

方便工程师更深层次地了解HT42B533芯片工作原理，可以查看其芯片的内部电路图；大致的工作原理说明

USB通信数据进入芯片的USB控制单元，控制单元通过数据的解析，将数据内容发送至128位的TX Buffer，传递给到SPI控制单元，最后通过SPI的通信方式发送数据；同样原理，SPI通信的数据进入芯片的SPI控制单元，控制单元通过数据的解析，将数据内容发送至128位的RX Buffer，传递至USB控制单元，最后通过USB的通信方式发送数据；

HT42B533应用电路图

了解完HT42B533桥接芯片的电路功能与原理，工程师就可以去设计它的应用电路，解决项目中存在的USB与SPI之间通信的电路问题；

HT42B533应用电路图

工程师，可以依据实际的电路项目需求，将其作为电路问题解决的参考设计；

在HT42B533芯片应用电路方案中，工程师需要注意两点内容

1）HT42B533芯片连接的两个接口SPI与USB，必须包含至少一个“主设备”，例如SPI连接单片机或者USB连接电脑；如SPI连接25Q16存储芯片“从设备”和USB连接类似于U盘的“从设备”，则HT42B533芯片不能正常工作，实现不了其通信协议的桥接转换功能；

2）软件开发的时候，需要配置匹配的各自通信速率，以免出现通信数据解析乱码；

最后总结

HT42B533芯片应用电路方案只是解决这类通信协议互相转换的一个方案，不知面对此问题，工程师在之前的项目开发中，是采用什么芯片电路方案解决的？