Схема самодельного USB-хаба строится вокруг специализированной микросхемы-контроллера — без неё развести один порт на несколько «на рассыпухе» не получится, потому что протокол USB требует арбитража трафика и трансляции транзакций. Самый доступный путь для радиолюбителя — готовые контроллеры вроде FE1.1s или GL850G, которые работают по типовой схеме из даташита и требуют минимум внешней обвязки.
В этой статье разберём, как устроен USB-хаб на уровне схемы, какие компоненты понадобятся, как развести плату и почему самоделки чаще всего отказываются работать. Отдельно остановимся на питании — именно ошибки в силовой части сжигают порты и подключённые устройства.
Как работает USB-хаб и почему нужен контроллер
USB — это не просто четыре провода: линии D+ и D− передают дифференциальный сигнал по строгому протоколу с опросом устройств, дескрипторами и управлением питанием. Просто спаять несколько разъёмов параллельно нельзя — хост не сможет адресовать устройства, а шина уйдёт в конфликт.
Задачу коммутации решает hub-контроллер. Он принимает один восходящий порт (upstream) от компьютера и формирует несколько нисходящих (downstream), транслируя транзакции, отслеживая подключение устройств и управляя питанием каждого порта. Для USB 2.0 популярны микросхемы FE1.1s (4 порта, компактный корпус) и GL850G (тоже 4 порта, распространена в дешёвых хабах). Обе работают по референс-схеме производителя.
💡USB-хаб нельзя собрать «на проводах» — нужен специализированный контроллер (FE1.1s, GL850G), работающий по типовой схеме из даташита.