當汽車工業引入‘信息娛樂’的(de)概(gai)念(nian)時(shi)

，對(dui)製(zhi)造(zao)商(shang)而(er)言(yan)是(shi)個(ge)重(zhong)大(da)轉(zhuan)變(bian)，因(yin)為(wei)它(ta)帶(dai)來(lai)了(le)汽(qi)車(che)功(gong)能(neng)係(xi)統(tong)和(he)非(fei)功(gong)能(neng)係(xi)統(tong)之(zhi)間(jian)更(geng)緊(jin)密(mi)的(de)集(ji)成(cheng)。信(xin)息(xi)娛(yu)樂(le)為(wei)駕(jia)駛(shi)員(yuan)創(chuang)造(zao)了(le)一(yi)個(ge)新(xin)的(de)接(jie)口(kou)，因(yin)此(ci)
，它(ta)對(dui)我(wo)們(men)如(ru)何(he)與(yu)技(ji)術(shu)交(jiao)互(hu)的(de)影(ying)響(xiang)幾(ji)乎(hu)與(yu)手(shou)機(ji)的(de)引(yin)入(ru)一(yi)樣(yang)重(zhong)要(yao)。

 

我們看到了主導的標準配置文件和用戶可升級的音頻係統-這大都是獨立的-被bei適shi合he製zhi造zao商shang的de係xi統tong所suo替ti換huan，提ti供gong更geng多duo功gong能neng。它ta們men迅xun速su演yan變bian至zhi包bao含han導dao航hang，同tong時shi逐zhu步bu整zheng合he更geng多duo對dui汽qi車che其qi他ta係xi統tong的de控kong製zhi，例li如ru氣qi候hou控kong製zhi。安an全quan特te性xing，是shi今jin天tian先xian進jin駕jia駛shi輔fu助zhu係xi統tong(ADAS)的(de)前(qian)身(shen)


，如(ru)倒(dao)車(che)攝(she)像(xiang)頭(tou)
，也(ye)成(cheng)為(wei)信(xin)息(xi)娛(yu)樂(le)中(zhong)心(xin)的(de)一(yi)部(bu)分(fen)，在(zai)相(xiang)同(tong)的(de)時(shi)期(qi)內(nei)，這(zhe)些(xie)係(xi)統(tong)已(yi)被(bei)進(jin)一(yi)步(bu)擴(kuo)展(zhan)，使(shi)手(shou)機(ji)在(zai)汽(qi)車(che)不(bu)斷(duan)增(zeng)長(chang)的(de)功(gong)能(neng)列(lie)表(biao)中(zhong)不(bu)可(ke)或(huo)缺(que)。

 

主要得益於USB接口（雖然藍牙也發揮著重要的作用），現在很容易將您的手機連接到您的汽車以接入媒體、訪問聯係信息或隻是打電話。當選擇通過USB有線連接時，額外的益處是在您忙碌的早晨上班或在郊外悠閑地開車時，您的手機電池通過汽車充電。

 

這種便利不可低估，特別是考慮到如果使用頻繁，許多智能手機仍然很難靠一次充電維持一整天。但是隨著USB接口的發展，車主們將期望他們的汽車也同樣演進。汽車行業不像消費領域演變那麼快，因此全新的連接器USB Type C的引入將對汽車製造商如何解決這一非常實際的挑戰產生重大影響。

 

他(ta)們(men)不(bu)能(neng)忽(hu)視(shi)連(lian)接(jie)器(qi)配(pei)置(zhi)文(wen)件(jian)正(zheng)在(zai)改(gai)變(bian)的(de)事(shi)實(shi)。由(you)於(yu)手(shou)機(ji)的(de)更(geng)新(xin)換(huan)代(dai)頻(pin)率(lv)遠(yuan)高(gao)於(yu)汽(qi)車(che)，消(xiao)費(fei)者(zhe)可(ke)能(neng)會(hui)接(jie)受(shou)一(yi)些(xie)滯(zhi)後(hou)，但(dan)在(zai)選(xuan)擇(ze)新(xin)的(de)家(jia)庭(ting)汽(qi)車(che)時(shi)，支(zhi)持(chi)最(zui)新(xin)的(de)USB接口將無疑是車主所期待的
，尤其因為新標準將支持更多種設備充電。它將不再局限於手機
、筆記本電腦、攝像機、平板電腦和其它需要更高功率的設備，都可通過USB Type-C充電。

 

 

使USB連接能提供或汲取達100 W電源的技術存在於規範的供電(PD)部分。它需要一個電源能夠提供這樣的功率水平，此外，還依賴於USB控製器能夠解譯連接的設備需求。雖然供電一直是USB規範的一個重要方麵，但使用Type-C連接器和USB 3.x規格的電纜能最好地實現目前更高的功率水平。

 

Type-C連接可正反逆插，為用戶帶來了更多的便利，卻使開發更複雜。方向通過新的配置通道(CC)管(guan)理(li)，該(gai)配(pei)置(zhi)通(tong)道(dao)在(zai)連(lian)接(jie)器(qi)上(shang)有(you)兩(liang)個(ge)專(zhuan)用(yong)的(de)引(yin)腳(jiao)，並(bing)支(zhi)持(chi)連(lian)接(jie)的(de)設(she)備(bei)協(xie)商(shang)需(xu)要(yao)提(ti)供(gong)或(huo)汲(ji)取(qu)多(duo)少(shao)電(dian)源(yuan)。該(gai)通(tong)道(dao)使(shi)用(yong)的(de)協(xie)議(yi)是(shi)一(yi)種(zhong)稱(cheng)為(wei)雙(shuang)相(xiang)符(fu)號(hao)編(bian)碼(ma)(BMC)的差分曼徹斯特編碼。USB Implementer Forum（USB-IF）定義了五個供電配置文件：10W、18W、36W、60W和100 W。使用BMC協議，電源配置文件可在含USB Type-C接jie口kou的de兩liang台tai設she備bei之zhi間jian進jin行xing交jiao換huan。編bian碼ma方fang案an使shi用yong轉zhuan換huan來lai表biao示shi邏luo輯ji電dian平ping

，而er不bu是shi絕jue對dui電dian平ping，並bing且qie它ta結jie合he了le自zi己ji的de時shi鍾zhong信xin號hao，使shi得de同tong步bu更geng簡jian單dan。然ran而er
，BMC協議依賴於一個物理接口，該接口能在具電氣挑戰的環境中可靠地解碼信號，而且很少有電氣環境比車輛環境更具挑戰性。

 

 

安森美半導體的FUSB302B是完全符合AEC-Q100車規的可編程的USB Type-C控製器
，含電源傳輸，集成了一個BMC客戶端配置通道，支持全Type-C PD 2.0 的1.1版本。這意味著CC可用於檢測設備何時連接或未連接、主機或設備的當前功能，以及是否存在有源電纜，以及選擇所需的模式(如音頻適配器或調試附件模式)。圖1顯示了一個典型應用的框圖。

 

圖1：典型應用框圖

 

這顯示了控製器和主機處理器之間的I2C接口，說明FUSB302B沒mei有you集ji成cheng自zi己ji的de處chu理li器qi。這zhe是shi該gai器qi件jian的de一yi個ge重zhong要yao特te性xing
，因yin為wei它ta無wu需xu為wei一yi個ge集ji成cheng的de處chu理li器qi提ti供gong額e外wai功gong率lv
，同tong時shi支zhi持chi固gu件jian駐zhu留liu在zai位wei於yu係xi統tong任ren意yi處chu的de處chu理li器qi中zhong，如ru果guoUSB規範被修改，為製造商提供一個更簡單的升級路徑。圖2顯示了一個更詳細的應用示例。FUSB302T是FUSB302B的默認源配置選項，可用作在汽車應用中實施USB Type-C時構成完整係統的一部分。

 

圖2：應用示例顯示雙USB端口提供100 W能力

 

FUSB302B實施了一個CC開關，使它能夠檢測到它是作為設備主機還是雙角色端口連接，通過多個比較器和由主機處理器上的軟件控製的可編程DAC進行管理(圖3)。

 

圖3：配置通道開關功能

 

通過實施瘦BMC客戶端，包括BMC物理接口(PHY)和分組FIFO
，主機處理器能夠使用I2C接口發送和接收數據包。這說明USB BMC PD的所有功能都可通過軟件訪問，使用口令讀寫FUSB302B的FIFO。口令靈活，支持USB PD規範的所有功能
，包括突發寫入FIFO的快速分組處理。通過該CC接收到的每個有效數據包都存儲在FIFO中；BMC接收器感知CC上的活動
，並啟用內部振蕩器。一旦檢測到，就會使用專用中斷通知主機處理器已接收到有效的數據包。圖4顯示了USB BMC PD塊框圖。

 

圖4：USB BMC PD塊

 

 

通過在主機處理器上運行的固件
，使USB控製器幾乎完全是軟件定義的，它為汽車製造商提供了一種長期的解決方案，以實施已經符合當前標準的USB PD(USB PD3.0的1.1版本)，並通過對主機處理器進行簡單的固件更新來滿足未來對該規範的任何修訂。

 

對FUSB302Bdeyouhuashejijiehegaoxingnenghedigonghao，tongguoruanjianpeizhilaishixian。tongguoxuanzeruanjiankepeizhidegeshi，tawuxulingyigezhanyongziyuandeqianrushichuliqi，bingtongguozhichiyouzhujichuliqidingyiqigongnenglaizengjiaqilinghuoxing。zheweiqichezhizaoshangtigonglecongType A/B轉向實施USB PD的路徑
，並最終實施Type-C，而無需更改USB控製器。

 

作者：安森美半導體高級產品線經理Pete Chadbourne