USB2412 - 2-Port USB 2.0 Hi-Speed Hub Controller Datasheet - SMSC

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/2412-html.html
background image

SMSC USB2412

DATASHEET

Revision 1.3 (12-27-11) 

Datasheet

PRODUCT FEATURES

USB2412

2-Port USB 2.0 Hi-Speed 
Hub Controller

General Description

The SMSC USB2412 hub is a low-power, single
transaction translator (STT) hub controller IC with two
downstream ports for embedded USB applications. The
SMSC hub controller supports low-speed, full-speed,
and hi-speed (if operating as a hi-speed hub)
downstream devices on all of the enabled downstream
ports.

Features

„

Fully integrated USB termination and pull-up/pull-

down resistors

„

Supports a single external 3.3 V supply source; 

internal regulators provide 1.2 V internal core voltage

„

On-chip 24 MHz crystal driver or external 24 MHz 

clock input

„

ESD protection up to 4 kilovolts on all USB pins

„

Supports self-powered operation

„

Contains a built-in default configuration; no external 

configuration options or components are required

„

Downstream ports as optional non-removable ports

„

Supports compound devices on a port-by-port basis

„

28-pin QFN (5 x 5 mm) lead-free RoHS compliant 

package

„

Supports the commercial temperature range:

0ºC to +70ºC

Highlights

„

High performance, low-power, small footprint hub 

controller IC with two downstream ports

„

Fully compliant with the USB 2.0 Specification 

1.

„

28QFN low pin count package

„

Optimized for minimal bill-of-materials and low cost 

designs

Applications

„

Automobile/home audio systems

„

Cable/DSL modems

„

Embedded systems

„

Gaming consoles

„

HDD enclosures 

„

IP telephony

„

KVM switches

„

LCD monitors and TVs

„

Multi-function USB peripherals

„

Mobile PC docking

„

PC motherboards

„

PC media drive bay

„

Portable hub boxes

„

Point-of-Sale (POS) systems

„

Printers and scanners

„

Server front panels

„

Set-top boxes, DVD players, DVR/PVR

„

Thin client terminals

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/2412-html.html
background image

Order Numbers:

This product meets the halogen maximum concentration values per IEC61249-2-21

For RoHS compliance and environmental information, please visit 

www.smsc.com/rohs

ORDER NUMBERS

*

LEAD-FREE 

ROHS COMPLIANT 

PACKAGE

PACKAGE SIZE

REEL SIZE

USB2412-DZK

28-Pin QFN Lead-Free, RoHS

Compliant Package

(includes tape and reel option)

5 x 5 x 0.5 mm

-

USB2412-DZK-TR

2-Port USB 2.0 Hi-Speed Hub Controller

Datasheet

Revision 1.3 (12-27-11)

2

SMSC USB2412

DATASHEET

80 ARKAY DRIVE, HAUPPAUGE, NY 11788 (631) 435-6000 or 1 (800) 443-SEMI

Copyright © 2011 SMSC or its subsidiaries. All rights reserved.
Circuit diagrams and other information relating to SMSC products are included as a means of illustrating typical applications. Consequently, complete information sufficient for
construction purposes is not necessarily given. Although the information has been checked and is believed to be accurate, no responsibility is assumed for inaccuracies. SMSC
reserves the right to make changes to specifications and product descriptions at any time without notice. Contact your local SMSC sales office to obtain the latest specifications
before placing your product order. The provision of this information does not convey to the purchaser of the described semiconductor devices any licenses under any patent
rights or other intellectual property rights of SMSC or others. All sales are expressly conditional on your agreement to the terms and conditions of the most recently dated
version of SMSC's standard Terms of Sale Agreement dated before the date of your order (the "Terms of Sale Agreement"). The product may contain design defects or errors
known as anomalies which may cause the product's functions to deviate from published specifications. Anomaly sheets are available upon request. SMSC products are not
designed, intended, authorized or warranted for use in any life support or other application where product failure could cause or contribute to personal injury or severe property
damage. Any and all such uses without prior written approval of an Officer of SMSC and further testing and/or modification will be fully at the risk of the customer. Copies of
this document or other SMSC literature, as well as the Terms of Sale Agreement, may be obtained by visiting SMSC’s website at http://www.smsc.com. SMSC is a registered
trademark of Standard Microsystems Corporation (“SMSC”). Product names and company names are the trademarks of their respective holders. 

SMSC DISCLAIMS AND EXCLUDES ANY AND ALL WARRANTIES, INCLUDING WITHOUT LIMITATION ANY AND ALL IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE, TITLE, AND AGAINST INFRINGEMENT AND THE LIKE, AND ANY AND ALL WARRANTIES ARISING FROM ANY COURSE
OF DEALING OR USAGE OF TRADE. IN NO EVENT SHALL SMSC BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INCIDENTAL, INDIRECT, SPECIAL, PUNITIVE, OR CONSEQUENTIAL
DAMAGES; OR FOR LOST DATA, PROFITS, SAVINGS OR REVENUES OF ANY KIND; REGARDLESS OF THE FORM OF ACTION, WHETHER BASED ON CONTRACT;
TORT; NEGLIGENCE OF SMSC OR OTHERS; STRICT LIABILITY; BREACH OF WARRANTY; OR OTHERWISE; WHETHER OR NOT ANY REMEDY OF BUYER IS HELD
TO HAVE FAILED OF ITS ESSENTIAL PURPOSE, AND WHETHER OR NOT SMSC HAS BEEN ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGES.

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/2412-html.html
background image

Conventions

Within this manual, the following abbreviations and symbols are used to improve readability.

Example

Description

BIT

Name of a single bit within a field

FIELD.BIT

Name of a single bit (BIT) in FIELD

x…y

Range from x to y, inclusive

BITS[m:n]

Groups of bits from m to n, inclusive

PIN

Pin Name

zzzzb

Binary number (value zzzz)

0xzzz

Hexadecimal number (value zzz)

zzh

Hexadecimal number (value zz)

rsvd

Reserved memory location. Must write 0, read value indeterminate

code

Instruction code, or API function or parameter

Section Name

Section or Document name

x

Don’t care

<Parameter>

<> indicate a Parameter is optional or is only used under some conditions

{,Parameter}

Braces indicate Parameter(s) that repeat one or more times

[Parameter]

Brackets indicate a nested Parameter. This Parameter is not real and actually decodes 
into one or more real parameters.

2-Port USB 2.0 Hi-Speed Hub Controller

Datasheet

SMSC USB2412

3

Revision 1.3 (12-27-11)

DATASHEET

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/2412-html.html
background image

2-Port USB 2.0 Hi-Speed Hub Controller

Datasheet

Revision 1.3 (12-27-11)

4

SMSC USB2412

DATASHEET

Table of Contents

Chapter 1 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Chapter 2 Pin Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

2.1

Pin Configuration  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

2.2

28-Pin Table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

2.3

Pin Descriptions (Grouped by Function). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

2.4

Buffer Type Descriptions  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

2.5

Strap Option Pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

Chapter 3 Internal Default Configuration. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

3.1

Hub Configuration. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

3.2

Reset  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
3.2.1

External Hardware RESET_N . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

3.2.2

USB Bus Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Chapter 4 DC Parameters. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

4.1

Maximum Guaranteed Ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

4.2

Operating Conditions  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
4.2.1

Pin Capacitance  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

4.2.2

Package Thermal Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

Chapter 5 AC Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

5.1

Oscillator/Crystal. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

5.2

External Clock. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
5.2.1

USB 2.0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

Chapter 6 Package Outline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

6.1

Tape and Reel Specification. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/2412-html.html
background image

2-Port USB 2.0 Hi-Speed Hub Controller

Datasheet

SMSC USB2412

5

Revision 1.3 (12-27-11)

DATASHEET

List of Figures

Figure 1.1 USB2412 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Figure 2.1 USB2412 28-Pin QFN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Figure 2.2 Non-Removable Pin Strap Example  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Figure 2.3 LED Pin Strap Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Figure 3.1 Reset_N Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Figure 4.1 Supply Rise Time Model  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Figure 5.1 Typical Crystal Circuit  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Figure 5.2 Formula to Find the Value of C1 and C2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Figure 6.1 USB2412 28-Pin QFN Package Outline (5x5 mm Body, 0.5 Pitch, 3.1 ePad). . . . . . . . . . . . 22
Figure 6.2 Recommended Printed Circuit Board (PCB) Land Pattern  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Figure 6.3 28-Pin Package Tape Dimensions and Part Orientation (mm)  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Figure 6.4 28-Pin Package Tape Length and Part Quantity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Figure 6.5 Package Reel Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/2412-html.html
background image

2-Port USB 2.0 Hi-Speed Hub Controller

Datasheet

Revision 1.3 (12-27-11)

6

SMSC USB2412

DATASHEET

List of Tables

Table 2.1 USB2412 28-Pin Table  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Table 2.2 USB2412 Pin Descriptions  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Table 2.3 Buffer Type Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Table 3.1 Reset_N Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Table 4.1 DC Electrical Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Table 4.2 Pin Capacitance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Table 4.3 28-Pin QFN Package Thermal Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Table 5.1 Crystal Circuit Legend . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Table 6.1 Package Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/2412-html.html
background image

2-Port USB 2.0 Hi-Speed Hub Controller

Datasheet

SMSC USB2412

7

Revision 1.3 (12-27-11)

DATASHEET

Chapter 1 Block Diagram

Figure 1.1 USB2412 Block Diagram

To Upstream

V

BUS

3.3 V

Upstream 

PHY

Upstream 

USB Data

Repeater

Controller

Serial 

Interface 

Engine

Port 

Controller

Bus-

Power 

Detect/

V

bus

 Pulse

PHY#1

Transaction 

Translator

USB Data

Downstream

USB Data

Downstream

3.3 V

PLL

24 MHz 

Crystal

Routing & Port Re-Ordering Logic

Regulator

CRFILT

Regulator

PHY#2

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/2412-html.html
background image

2-Port USB 2.0 Hi-Speed Hub Controller

Datasheet

Revision 1.3 (12-27-11)

8

SMSC USB2412

DATASHEET

Chapter 2 Pin Descriptions

This chapter is organized by a set of pin configurations followed by a corresponding pin list organized
by function according to their associated interface. A detailed description list of each signal (named in
the pin list) is organized by function in 

Table 2.2, “USB2412 Pin Descriptions,” on page 10

. Refer to

Table 2.3, “Buffer Type Descriptions,” on page 12

 for a list of buffer types.

The “N” symbol in the signal name indicates that the active, or asserted, state occurs when the signal
is at a low voltage level. When “N” is not present after the signal name, the signal is asserted when it
is at the high voltage level. 

The terms assertion and negation are used exclusively. This is done to avoid confusion when working
with a mixture of “active low” and “active high” signals. The term assert, or assertion, indicates that a
signal is active, independent of whether that level is represented by a high or low voltage. The term
negate, or negation, indicates that a signal is inactive.

2.1

  Pin Configuration

Figure 2.1 USB2412 28-Pin QFN

Ground Pad

(must be connected to VSS)

SMSC

USB2412

(Top View QFN-28)

XTALOUT

23

XTALIN/CLKIN

24

USBDP_UP

22

PLLFILT

25

RBIAS

26

USBDM_DN1

28

VDD33

27

NC

1

US

B

D

P_

D

N

1

2

USBD

M

_DN

2

3

US

B

D

P_

D

N

2

4

VD

D

33

5

TE

ST

6

PR

TP

WR

1

7

14

VDD33

13

NON_REM1

12

VDD33

11

OCS_N2

10

PRTPWR2

9

CRFILT

8

OCS_N1

21

USBD

M

_UP

20

VDD

33

19

SU

SP_IND/N

O

N

_REM

0

18

VBUS

_DET

17

RESET_N

16

HS_I

N

D

15

TE

ST

1

Indicates pins on the bottom of the device.

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/2412-html.html
background image

2-Port USB 2.0 Hi-Speed Hub Controller

Datasheet

SMSC USB2412

9

Revision 1.3 (12-27-11)

DATASHEET

2.2

  28-Pin Table

Table 2.1  USB2412 28-Pin Table

UPSTREAM USB 2.0 INTERFACES (3 PINS)

USBDP_UP

USBDM_UP

VBUS_DET 

DOWNSTREAM 2-PORT USB 2.0 INTERFACES (9 PINS)

USBDP_DN1

USBDM_DN1

USBDP_DN2

USBDM_DN2

PRT_PWR1

PRT_PWR2

OCS_N1

OCS_N2

RBIAS

MISC (7 PINS)

RESET_N

TEST

XTALIN / CLKIN

XTALOUT

 NON_REM1

SUSP_IND / NON_REM0

HS_IND

POWER, GROUND, AND NO CONNECTS (9 PINS)

(5) VDD33

CRFILT

PLLFILT

VSS

NC

TOTAL 28

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/2412-html.html
background image

2-Port USB 2.0 Hi-Speed Hub Controller

Datasheet

Revision 1.3 (12-27-11)

10

SMSC USB2412

DATASHEET

2.3

  Pin Descriptions (Grouped by Function)

Table 2.2  USB2412 Pin Descriptions

PIN 

#

SYMBOL

BUFFER 

TYPE

DESCRIPTION

UPSTREAM USB 2.0 INTERFACES

21

22

USBDM_UP

USBDP_UP

IO-U

USB Bus Data: connect to the upstream USB bus data signals (host, 

port, or upstream hub).

18

VBUS_DET

I/O12

Detect Upstream VBUS Power: detects the state of upstream VBUS 

power. The SMSC hub monitors VBUS_DET to determine when to 

assert the internal D+ pull-up resistor which signals a connect event.

When designing a detachable hub, this pin should be connected to 

VBUS on the upstream port via a 2 to 1 voltage divider.

For self-powered applications with a permanently attached host, this 

pin must be connected to a dedicated host control output, or 

connected to 3.3 V domain that powers the host.‘

According to Section 7.2.1 of the USB 2.0 Specification 

1.

, a 

downstream port can never provide power to its D+ or D- pull-up 

resistors unless the upstream port’s VBUS is in the asserted (powered) 

state.

VBUS_DET monitors the state of the upstream VBUS signal and will 

not pull-up the D+ resistor if VBUS is not active. If VBUS goes from 

an active to an inactive state (Not Powered), the hub will remove 

power from the D+ pull-up resistor within 10 seconds.

DOWNSTREAM USB 2.0 INTERFACES

1

3

28

2

USBDP_DN1

USBDP_DN2

USBDM_DN1

USBDM_DN2

IO-U

Hi-Speed USB Data: connect to the downstream USB peripheral 

devices attached to the hub’s ports.

7

11

PRTPWR1

PRTPWR2

I/O12

USB Power Enable: enables power to USB peripheral devices that are 

downstream, where the hub supports active high power controllers 

only.

8

12

OCS_N1

OCS_N2

IPU

Over-Current Sense: input from external current monitor indicating an 

over-current condition. This pin contains an internal pull-up to the 3.3 V 

supply.

26

RBIAS

I-R

USB Transceiver Bias: a 12.0 k

Ω (+/- 1%) resistor is attached from 

ground to this pin to set the transceiver’s internal bias settings.

MISC

13

NON_REM1

I/O

Non-removable Port Strap Option: this pin is sampled (in conjunction 

with SUSP_IND/NON_REM0) at RESET_N negation to determine if 

ports [2:1] contain permanently attached (non-removable) devices:

NON_REM[1:0] = 00: all ports are removable

NON_REM[1:0] = 01: port 1 is non-removable

NON_REM[1:0] = 10 and 11: ports 1 and 2 are non-removable
See 

Section 2.5, "Strap Option Pins"

 for details.

Maker
Microchip Technology Inc.
Datasheet PDF Download