为KVM应用程序实现八对一USB交换机

许多服务器需要能够将视频、键盘、鼠标和音频信号从多台计算机之一切换到前面板。本应用笔记重点介绍键盘/鼠标部分，并给出了使用MAX4999实现8：1 USB开关的电路。通过在MAX4999输出端放置一个集线器，该设计可确保连接到集线器的任何设备都将仅从属到一个电源。

介绍

用户通常需要通过服务器机箱的前面板访问数据，要求服务器能够在多个通道之间切换。Maxim提供多种器件，如MAX4999，使该应用更易于实现且更可靠。

MAX4999为单芯片器件，能够以高达480Mbps （USB 2.0）的数据速率将单个USB公共终端复用至多达8个USB通道。该器件具有轨到轨信号处理功能，可兼容低速和全速应用，带宽超过 900MHz，可处理高速信号。

键盘/鼠标开关电路

虽然可以切换 PS-2 信号以支持键盘/鼠标要求，但 PS-2 键盘/鼠标的使用正在减少。USB更加有用，因此实际上已经取代PS-2成为键盘和鼠标应用的首选协议。因此，本文将重点介绍USB键盘/鼠标。

图1所示为实现8：1 USB开关以支持键盘/鼠标切换的电路。如果从八个源中的每一个切换一个USB端口，则从八个源中的一个到MAX4999公共引脚将有一个开关的高频对。一个 USB 端口将具有足够的带宽来处理键盘、鼠标和最常见的 USB 设备。键盘和鼠标很可能在低速 USB 下运行。

MAX4999只需要一个3位地址，如果使用使能引脚（EN），则需要另一个位。通过选择3位地址，MAX4999单路可将八对中的一对连接到其公共对。第四位连接到EN引脚，用于将器件设置为高阻抗状态（待机模式），在该模式下，功耗为≤3μA。假设使用DIP开关来选择特定源，但微控制器可能会用于生产环境。

图1.通过在MAX4999输出端放置一个集线器，该设计可确保连接到集线器的任何东西都将仅从属到一个电源。

MAX4999的电源需要来自3.3V电源。假设将提供能够提供2.0A或更高的5.0V电源。该电源将用于通过LDO提供MAX4999所需的最小电流，并为（4端口）集线器提供电流。集线器的电流处理部分将负责为集线器的四个端口中的每一个提供有限的电流。

结论

MAX4999为单芯片器件，可将多达8个USB对复用为一对公共设备。该器件消耗≤3μA （最大值）的静态电流，因此其对系统功耗的影响可以忽略不计。

审核编辑：郭婷