USB4624 Data Sheet

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/00001717A-html.html
background image

 2014 Microchip Technology Inc.

DS00001717A-page 1

Datasheet

PRODUCT FEATURES

USB4624

USB 2.0 HSIC Hi-Speed 4-Port Hub Controller

Highlights

Hub Controller IC with 4 downstream ports

High-Speed Inter-Chip (HSIC) support

Upstream port selectable between HSIC or USB 2.0

2 downstream HSIC ports

USB-IF Battery Charger revision 1.2 support on up & 

downstream ports (DCP, CDP, SDP)

Battery charging support for Apple® devices

FlexConnect: Downstream port 1 able to swap with 

upstream port, allowing master capable devices to 
control other devices on the hub

USB to I

2

C

TM

/SPI bridge endpoint support

USB Link Power Management (LPM) support

SUSPEND pin for remote wakeup indication to host

Start Of Frame (SOF) synchronized clock output pin

Vendor Specific Messaging (VSM) support

Enhanced OEM configuration options available 

through OTP or SMBus Slave Port

Flexible power rail support

VBUS or VBAT only operation

3.3V only operation

VBAT + 1.8V operation

3.3V + 1.8V operation

48-pin (7x7mm) SQFN, RoHS compliant package

Target Applications

LCD monitors and TVs

Multi-function USB peripherals

PC mother boards

Set-top boxes, DVD players, DVR/PVR

Printers and scanners 

PC media drive bay

Portable hub boxes

Mobile PC docking

Embedded systems

Additional Features

MultiTRAK

TM

Dedicated Transaction Translator per port

PortMap

Configurable port mapping and disable sequencing

PortSwap

Configurable differential intra-pair signal swapping

PHYBoost

TM

Programmable USB transceiver drive strength for 
recovering signal integrity

VariSense

TM

Programmable USB receiver sensitivity

Low power operation

Full Power Management with individual or ganged 

power control of each downstream port

Built-in Self-Powered or Bus-Powered internal default 

settings provide flexibility in the quantity of USB 
expansion ports utilized without redesign

Supports “Quad Page” configuration OTP flash

Four consecutive 200 byte configuration pages

Fully integrated USB termination and Pull-up/Pull-

down resistors

On-chip Power On Reset (POR)

Internal 3.3V and 1.2V voltage regulators

On Board 24MHz Crystal Driver, Resonator, or 

External 24MHz clock input

USB host/device speed indicator. Per-port 3-color 

LED drivers indicate the speed of USB host and 
device connection - hi-speed (480 Mbps), full-speed 
(12 Mbps), low-speed (1.5 Mbps) 

Environmental

Commercial temperature range support (0ºC to 70ºC)

Industrial temperature range support (-40ºC to 85ºC)

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/00001717A-html.html
background image

Order Number(s):

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

The table above represents valid part numbers at the time of printing and may not represent parts that are currently
available. For the latest list of valid ordering numbers for this product, please contact the nearest sales office. 

ORDER NUMBER

TEMPERATURE 

RANGE

PACKAGE TYPE

USB4624-1080HN (Hub Controller Enabled)

0°C to +70°C

48-pin SQFN

USB4624-1070HN (Hub Controller Disabled)

USB4624-1080HN-TR (Hub Controller Enabled)

0°C to +70°C

48-pin SQFN

(Tape & Reel)

USB4624-1070HN-TR (Hub Controller Disabled)

USB4624i-1080HN (Hub Controller Enabled)

-40°C to +85°C

48-pin SQFN

USB4624i-1070HN (Hub Controller Disabled)

USB4624i-1080HN-TR (Hub Controller Enabled)

-40°C to +85°C

48-pin SQFN

(Tape & Reel)

USB4624i-1070HN-TR (Hub Controller Disabled)

USB 2.0 HSIC Hi-Speed 4-Port Hub Controller

Datasheet

DS00001717A-page 2

 2014 Microchip Technology Inc.

TO OUR VALUED CUSTOMERS

It is our intention to provide our valued customers with the best documentation possible to ensure successful use of your Microchip
products. To this end, we will continue to improve our publications to better suit your needs. Our publications will be refined and
enhanced as new volumes and updates are introduced. 

If you have any questions or comments regarding this publication, please contact the Marketing Communications Department via
E-mail at 

docerrors@microchip.com

. We welcome your feedback.

Most Current Data Sheet

To obtain the most up-to-date version of this data sheet, please register at our Worldwide Web site at:

http://www.microchip.com

You can determine the version of a data sheet by examining its literature number found on the bottom outside corner of any page. 

The last character of the literature number is the version number, (e.g., DS30000000A is version A of document DS30000000).

Errata

An errata sheet, describing minor operational differences from the data sheet and recommended workarounds, may exist for cur-

rent devices. As device/documentation issues become known to us, we will publish an errata sheet. The errata will specify the

revision of silicon and revision of document to which it applies.

To determine if an errata sheet exists for a particular device, please check with one of the following:

• Microchip’s Worldwide Web site; 

http://www.microchip.com

• Your local Microchip sales office (see last page)

When contacting a sales office, please specify which device, revision of silicon and data sheet (include -literature number) you are
using.

Customer Notification System

Register on our web site at 

www.microchip.com

 to receive the most current information on all of our products.

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/00001717A-html.html
background image

USB 2.0 HSIC Hi-Speed 4-Port Hub Controller

Datasheet

 2014 Microchip Technology Inc.

DS00001717A-page 3

Table of Contents

Chapter 1 General Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

1.1 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  9

Chapter 2 Acronyms and Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

2.1 Acronyms. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  10
2.2 Reference Documents. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  10

Chapter 3 Pin Descriptions  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

3.1 Pin Descriptions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  12
3.2 Pin Assignments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  19
3.3 Buffer Type Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  20

Chapter 4 Power Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

4.1 Integrated Power Regulators. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  21

4.1.1 3.3V Regulator. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  21
4.1.2 1.2V Regulator. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  21

4.2 Power Configurations  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  21

4.2.1 Single Supply Configurations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  21
4.2.2 Dual Supply Configurations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  22

4.3 Power Connection Diagrams. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  23

Chapter 5 Modes of Operation  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

5.1 Boot Sequence  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  26

5.1.1 Standby Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  26
5.1.2 Hardware Initialization Stage (HW_INIT). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  26
5.1.3  Software Initialization Stage (SW_INIT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  26
5.1.4 SOC Configuration Stage (SOC_CFG) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  26
5.1.5 Configuration Stage (CONFIG) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
5.1.6 Battery Charger Detection Stage (CHGDET)  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  27
5.1.7 Hub Connect Stage (Hub.Connect) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  27
5.1.8 Normal Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  27

Chapter 6 Device Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

6.1 Configuration Method Selection  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  28
6.2 Customer Accessible Functions  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  28

6.2.1 USB Accessible Functions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  28
6.2.2 SMBus Accessible Functions  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

6.3 Device Configuration Straps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  30

6.3.1 Port Disable (PRT_DIS_Mx/PRT_DIS_Px) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  31
6.3.2 SPI Speed Select (SPI_SPD_SEL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  31

Chapter 7 Device Interfaces. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

7.1 SPI Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  32

7.1.1 Operation of the Hi-Speed Read Sequence  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  32
7.1.2 Operation of the Dual High Speed Read Sequence  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  33
7.1.3 32 Byte Cache . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  33
7.1.4 Interface Operation to the SPI Port When Not Performing Fast Reads. . . . . . . . . . . . . . . . .  33
7.1.5 Erase Example  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  34

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/00001717A-html.html
background image

USB 2.0 HSIC Hi-Speed 4-Port Hub Controller

Datasheet

DS00001717A-page 4

 2014 Microchip Technology Inc.

7.1.6 Byte Program Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  35
7.1.7 Command Only Program Example  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  36
7.1.8 JEDEC-ID Read Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  37

7.2 SMBus Slave Interface  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  37

Chapter 8 Functional Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

8.1 Battery Charger Detection & Charging  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  38

8.1.1 Upstream Battery Charger Detection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  38
8.1.2 Downstream Battery Charging. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

8.2 SOF Clock Output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  41
8.3 Flex Connect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  41

8.3.1 Port Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  41

8.4 Resets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  42

8.4.1 Power-On Reset (POR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  42
8.4.2 External Chip Reset (RESET_N). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  42
8.4.3 USB Bus Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  42

8.5 Link Power Management (LPM)  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  43
8.6 Suspend (SUSPEND) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  43

Chapter 9 Operational Characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

9.1 Absolute Maximum Ratings* . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  44
9.2 Operating Conditions**  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  45
9.3 Power Consumption  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  46

9.3.1 Operational / Unconfigured . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  46
9.3.2 Suspend / Standby  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  47

9.4 DC Specifications  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  49
9.5 AC Specifications  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  50

9.5.1 Power-On Configuration Strap Valid Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  50
9.5.2 Reset and Configuration Strap Timing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  51
9.5.3 USB Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  51
9.5.4 HSIC Timing  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  51
9.5.5 SMBus Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  51
9.5.6 I2C Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  51
9.5.7 SPI Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  52

9.6 Clock Specifications  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  53

9.6.1 Oscillator/Crystal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  53
9.6.2 External Reference Clock (REFCLK)  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  54

Chapter 10 Package Outline  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

Chapter 11 Datasheet Revision History . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/00001717A-html.html
background image

USB 2.0 HSIC Hi-Speed 4-Port Hub Controller

Datasheet

 2014 Microchip Technology Inc.

DS00001717A-page 5

List of Figures

Figure 1.1 System Block Diagram. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  9
Figure 3.1 48-SQFN Pin Assignments  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  11
Figure 4.1 Power Connections  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  23
Figure 5.1 Hub Operational Mode Flowchart  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  .   25
Figure 7.1 SPI Hi-Speed Read Sequence. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  32
Figure 7.2 SPI Dual Hi-Speed Read Sequence  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  33
Figure 7.3 SPI Erase Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  34
Figure 7.4 SPI Byte Program Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  35
Figure 7.5 SPI Command Only Sequence  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   36
Figure 7.6 SPI JEDEC-ID Read Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   37
Figure 8.1 Battery Charging External Power Supply. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  39
Figure 8.2 SOF Output Timing  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  41
Figure 9.1 Single/Dual Supply Rise Time Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  45
Figure 9.1 Power-On Configuration Strap Valid Timing  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  50
Figure 9.2 RESET_N Configuration Strap Timing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  51
Figure 9.3 SPI Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  52
Figure 10.1 48-SQFN Package Drawing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  55

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/00001717A-html.html
background image

USB 2.0 HSIC Hi-Speed 4-Port Hub Controller

Datasheet

DS00001717A-page 6

 2014 Microchip Technology Inc.

List of Tables

Table 3.1 Pin Descriptions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  12
Table 3.2 48-SQFN Package Pin Assignments. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  19
Table 3.3 Buffer Types  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  20
Table 6.1 PRT_DIS_Mx/PRT_DIS_Px Configuration Definitions  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  31
Table 6.2 SPI_SPD_SEL Configuration Definitions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Table 8.1 Chargers Compatible with Upstream Detection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  38
Table 8.2 Downstream Port Types  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  40
Table 8.3 LPM State Definitions  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  43
Table 9.1 Operational/Unconfigured Power Consumption (HSIC Upstream) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  46
Table 9.2 Operational/Unconfigured Power Consumption (USB Upstream) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  46
Table 9.3 Single Supply Suspend/Standby Power Consumption (USB Upstream). . . . . . . . . . . . . . . . .  47
Table 9.4 Single Supply Suspend/Standby Power Consumption (HSIC Upstream) . . . . . . . . . . . . . . . .  47
Table 9.5 Dual Supply Suspend/Standby Power Consumption (USB Upstream) . . . . . . . . . . . . . . . . . .  48
Table 9.6 Dual Supply Suspend/Standby Power Consumption (USB Upstream) . . . . . . . . . . . . . . . . . .  48
Table 9.7 DC Electrical Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  49
Table 9.8 Power-On Configuration Strap Valid Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  50
Table 9.9 RESET_N Configuration Strap Timing  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Table 9.10 SPI Timing Values (30 MHz Operation). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Table 9.11 SPI Timing Values (60 MHz Operation). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Table 9.12 Crystal Specifications  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  53
Table 11.1 Revision History. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  56

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/00001717A-html.html
background image

USB 2.0 HSIC Hi-Speed 4-Port Hub Controller

Datasheet

 2014 Microchip Technology Inc.

DS00001717A-page 7

Chapter 1 General Description

The USB4624 is a low-power, OEM configurable, MTT (Multi-Transaction Translator) USB 2.0 hub
controller with 4 downstream ports and advanced features for embedded USB applications. The
USB4624 is fully compliant with the USB 2.0 Specification, USB 2.0 Link Power Management
Addendum, High-Speed Inter-Chip (HSIC) USB Electrical Specification Revision 1.0, and will attach to
an upstream port as a Full-Speed hub or as a Full-/Hi-Speed hub. The 4-port hub supports Low-Speed,
Full-Speed, and Hi-Speed (if operating as a Hi-Speed hub) downstream devices on all of the enabled
downstream (non-HSIC) ports. HSIC ports support only Hi-Speed operation.

The USB4624 has been specifically optimized for embedded systems where high performance, and
minimal BOM costs are critical design requirements. Standby mode power has been minimized and
reference clock inputs can be aligned to the customer’s specific application. Flexible power rail options
ease integration into energy efficient designs by allowing the USB4624 to be powered in a single-
source (VBUS, VBAT, 3.3V) or a dual-source (VBAT + 1.8, 3.3V + 1.8) configuration. Additionally, all
required resistors on the USB ports are integrated into the hub, including all series termination and
pull-up/pull-down resistors on the D+ and D– pins.

The USB4624 supports both upstream battery charger detection and downstream battery charging.
The USB4624 integrated battery charger detection circuitry supports the USB-IF Battery Charging
(BC1.2) detection method and most Apple devices. These circuits are used to detect the attachment
and type of a USB charger and provide an interrupt output to indicate charger information is available
to be read from the device’s status registers via the serial interface. The USB4624 provides the battery
charging handshake and supports the following USB-IF BC1.2 charging profiles:

DCP: Dedicated Charging Port (Power brick with no data)

CDP: Charging Downstream Port (1.5A with data)

SDP: Standard Downstream Port (0.5A with data)

Custom profiles loaded via SMBus or OTP

The USB4624 provides an additional USB endpoint dedicated for use as a USB to I

2

C/SPI interface,

allowing external circuits or devices to be monitored, controlled, or configured via the USB interface.
Additionally, the USB4624 includes many powerful and unique features such as:

FlexConnect, which provides flexible connectivity options. The USB4624’s downstream port 1 can be
swapped with the upstream port, allowing master capable devices to control other devices on the hub.

MultiTRAK

TM 

Technology, which utilizes a dedicated Transaction Translator (TT) per port to maintain

consistent full-speed data throughput regardless of the number of active downstream connections.
MultiTRAK

TM 

outperforms conventional USB 2.0 hubs with a single TT in USB full-speed data transfers. 

PortMap, which provides flexible port mapping and disable sequences. The downstream ports of a
USB4624 hub can be reordered or disabled in any sequence to support multiple platform designs with
minimum effort. For any port that is disabled, the USB4624 hub controllers automatically reorder the
remaining ports to match the USB host controller’s port numbering scheme.

PortSwap, which adds per-port programmability to USB differential-pair pin locations. PortSwap allows
direct alignment of USB signals (D+/D-) to connectors to avoid uneven trace length or crossing of the
USB differential signals on the PCB.

PHYBoost, which provides programmable levels of Hi-Speed USB
signal drive strength in the downstream port transceivers. PHYBoost
attempts to restore USB signal integrity in a compromised system
environment. The graphic on the right shows an example of Hi-
Speed USB eye diagrams before and after PHYBoost signal integrity
restoration.

VariSense, which controls the USB receiver sensitivity enabling programmable levels of USB signal
receive sensitivity. This capability allows operation in a sub-optimal system environment, such as when
a captive USB cable is used.

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/00001717A-html.html
background image

USB 2.0 HSIC Hi-Speed 4-Port Hub Controller

Datasheet

DS00001717A-page 8

 2014 Microchip Technology Inc.

The USB4624 is available in commercial (0°C to +70°C) and industrial (-40°C to +85°C) temperature
range versions.

As shown in the ordering code matrix, two USB4624 firmware revisions are available: “-1080” and “-
1070”. The -1080 version enables the internal Hub Controller, while the -1070 version disables it. There
are no additional differences between these two versions.

The Hub Controller adds advanced functionality to the USB4624 by enabling the host to send
commands directly to it via the upstream USB connection. Commands to the Hub Controller must be
sent to the virtual 5th port in the hub. The following functions can be controlled via commands through
the Hub Controller:

USB to SMBus Bridging: The host can send commands through USB to any device connected to 
the hub through the SMBus.

USB to UART Bridging: The host can send commands through SUB to any device connected to 
the hub through the UART.

GPIO Control: The GPIOs on the hub can be dynamically configured and controlled by the host.

OTP Programming: Permanent customer configurations can be loaded to the One Time 
Programmable memory.

Maker
Microchip Technology Inc.
Datasheet PDF Download