单片机USB2.0高速接口实现方案
USB接口小巧便携，支持热插拔，传输可靠，速度快，广泛应用于计算机周边、工业设备等。目前集成USB1.1全速接口MCU大部分收发器都是一起设计的，但是到了USB2.由于传输速度提高到480Mbps，可能是因为设计难度IP大多数授权成本的增加，MCU制造商选择了分立方案，MCU只集成USB2.通过添加0控制器USB2.0 PHY（比如USB3320，USB3300，CH132)实现收发器芯片USB2.0通信接口，如典型产品，如ST的32F407，32F405等等，也有一些USB接口专注度高的厂家会USB2.0 PHY内置，比如Cypress的68013，沁恒的CH32V307等。USB PHY内置外置的区别有多大？在几个芯片的测试下，集成USB2.0控制器(不含收发器)MCU 32F407，32H743，集成USB2.0接口(包括收发器和控制器)CH32V307，USB2.0收发器USB3320，CH132。
主控说明
主控（32F407，32H743，CH32V307)基本参数比较如下表:
| MCU型号 | 主频 | Flash（KB） | RAM（KB） | USB 全速 12Mbps | USB高速 480Mbps | 供电电压 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 32F407 | 168MHz | 1024 | 192 | OTG | USB控制 | 1.8-3.6V |
| 32H743 | 480MHz | 1024 | 1024 | OTG | USB控制 | 1.7-3.6V |
| CH32V307 | 144MHz | 256 | 64 | OTG | USB控制 内置收发器 | 2.4-3.6V |
硬件说明
使用外置USB PHY连接示意图如下： 
如上图，MCU通过ULPI接口与高速USB PHY连接。ULPI为标准USB PHY接口， DATA0-7是双向数据线；CLK引脚为时钟信号输出；NXT为Next信号输出引脚，STP停止信号输入。实现外置PHY实现一个USB2.0接口连接相当多，12个。
假如芯片把USB2.0高速PHY集成，电路简单多了，两条信号线可以直接连接。
速度测试
首先使用32F407 USB3320测试，使用官方测试USB2.0库函数，在MSC修改例程，测试USB2.0批量传输速度，写作速度(从PC到MCU）16.6M Byte/s，读速度（MCU到PC）16.2M Byte/s。 将USB3320板子上USB3320直接替换为CH132 ，根据手册，硬件兼容，可以直接更换，软件不需要修改，直接测试，写作速度16.6M Byte/s，读速度16.2M Byte/s。和USB3320速度差不多。 将主控32F407改用性能更高的32H743测试 3320测试，写速21.8M Byte/s，读速度24.1M Byte/s，速度差别不大。虽然32H743性能比407 强多了，主频增加了三倍，但是USB传输提升不大，速度只有25%左右，所以外部使用PHY且使用USB2.0库函数操作的速度瓶颈大致在这里，瓶颈看起来和谐MCU性能关系不大。当然看网上大神测试。如果用寄存器操作，读取速度可以提高到39.1M Byte/s。 继续使用CH32V307 测试方式相同，测试例程为官方EVT USB批量传输设备例程，读速45M Byte/s、写速度53M Byte/s，都有了很大的提升。看起来不简单ULPI PHY内置和省略12条信号线很简单。据估计，沁恒也是对的MCU改进了内部总线架构，难怪沁恒USB3.在芯片文档中提到多层DMA架构和RISC-V听说内核的中断响应速度问题是自主研发的PHY还支持10米距离通信。
测试接口速度如下，供参考。 USB2.0高速批量传输速度测试，上传数据由MCU下传数据计算机到计算机MCU
| USB2.0高速方案 | 下传速度 | 上传速度 |
|---|---|---|
| STM32F407 USB3320（USB2.0 PHY） | 16.6M Byte/s | 16.2M Byte/s |
| STM32F407 CH132（USB2.0 PHY） | 16.6M Byte/s | 16.2M Byte/s |
| CH32V307（内高速PHY） | 53M Byte/s | 44M Byte/s |