Самодельный USB хаб чаще всего строится вокруг специализированной микросхемы-контроллера — например, FE1.1s или GL850G, которые давно стали стандартом в недорогих заводских разветвителях на 4 порта. Просто спаять несколько разъёмов параллельно не получится: шина USB требует арбитража и трансляции трафика, поэтому без микросхемы-концентратора устройство работать не будет. Зато с готовым чипом сборка сводится к аккуратной пайке обвязки, разводке питания и корпусной работе.
В этой статье разберём, как выбрать контроллер, какие компоненты понадобятся, как правильно организовать питание портов и как проверить готовый хаб. Материал рассчитан на тех, кто уже умеет держать паяльник и читает простые принципиальные схемы.
Как устроен USB хаб и почему нужен контроллер
Шина USB — это не просто четыре провода, которые можно размножить «ёлочкой». Каждое подключённое устройство проходит процедуру энумерации: хост опрашивает дескрипторы, назначает адрес и выделяет пропускную способность. Разветвлённый порт без контроллера нарушает топологию шины: два устройства начнут отвечать одновременно, и хост либо увидит ошибку, либо вообще ничего не обнаружит.
Микросхема-концентратор решает эту задачу. Она выступает посредником между upstream-портом (со стороны компьютера) и downstream-портами (к которым подключаются устройства), транслирует пакеты, управляет питанием каждого порта и сообщает хосту о подключении и отключении устройств. Именно поэтому вся схема самодельного хаба — это контроллер плюс минимальная обвязка: кварцевый резонатор, стабилизатор, конденсаторы и подтягивающие резисторы.
💡USB хаб нельзя собрать простым параллельным соединением разъёмов — обязательно нужна микросхема-контроллер концентратора.