Taskit ARM9 CPU-module with Linux Stamp9261-series Stamp9261 (64F/64R) 542310 Data Sheet

Product codes
542310
Page of 52
 4.24. USB Device Port (UDP)
 a) External Parts 
A few external parts are required for the proper operation of the UDP: 
-
Pull-down resistors on each line of approximately 330 kΩ. These should be installed even if 
the UDP is not to be used at all in order to keep the signals from floating.
-
Series resistors of 27 Ω (5%) on each line. 
-
Small capacitors (e.g. 15pF) to Ground on each line (optional). 
-
A voltage divider on the 5V USB supply voltage V
BUS
  converting this voltage to 3.3V, e.g. 
27 kΩ / 47 kΩ,  for the V
BUS
 monitoring input (USB_CNX). 
-
ESD   protection   devices   are   recommended   for   applications   which   are   subject   to   external 
contact. The restrictions with regard to capacitive loading have to be applied when selecting a 
protection device. 
The   USB   specification   (revision   2.0   of   April   27,   2000,   chapter   7.1.1.1)   demands   a   cable   with   a 
characteristic impedance of 90  Ω  ± 15% . Matching this impedance would require a driver output 
impedance of 45 Ω on both the negative and the positive driver. Nevertheless, the SAM9261 manual 
demands external resistors of 27 Ω. These would correspond to intrinsic resistances of the drivers of 
18 Ω. 
The   USB   specification   demands   a   switchable   pull-up   resistor   of   1.5   kΩ  on   USB-Device+   which 
identifies   the   UDP  as  a  full  speed   device  to   the   attached   host   controller.  On   the   AT91SAM9261 
processor, this resistor is integrated on the chip. It can be switched on or off using the "USB Pad Pull-
up Control Register", which is part of the "Bus Matrix User Interface" (not the "USB Device Port User 
Interface", as one might expect).  This pull-up resistor is required to be switchable in order not to 
source current to an attached but powered down host. This would otherwise constitute an irregular 
condition on the host. The software has to take care of this fact.
The capacitors are intended to improve the signal quality (edge rate control) in dependency of the 
specific design. They are not mandatory. The total capacitance to ground of each USB pin, the PCB 
trace to the series resistor, and the capacitor must not exceed 75pF. 
 b) Operation with V
BUS
 as a Supply
Special care has to be taken if the Stamp9261 is powered by the V
BUS
  supply. Please refer to the 
appropriate rules in the USB specification with regard to inrush current limiting and power switching. 
As the Stamp9261 draws more than 1W in normal mode, it is a "high-power" device according to the 
specification   (<100mA   =   "low-power",   100..500mA   =   "high-power").   It   therefore   requires   staged 
switching which means that at power-up it should draw not more than 100mA on V
BUS
. The capacitive 
load of a USB device on V
BUS
 should be not higher than 10µF. 
 c) Layout considerations
The external resistors should be placed in the vicinity of the Stamp9261 connector. The traces of the 
differential pair (USB-Device+ and USB-Device- ) should not encircle large areas on the base board, 
in order to reduce signal distortion and noise. The are preferably routed closely in parallel from the 
Stamp9261 to the USB connector. 
- 21 -