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在汽车应用中转向USB Type-C供电

宣布时间:2018年10月15日 09:10    宣布者:eechina
要害词: Type-C , FUSB302B , USB供电
作者:安森美半导体高等产物线司理Pete Chadbourne

当汽车工业引入‘信息文娱’的看法时,对制造商而言是个严严重年夜改变,由于它带来了汽车功效系统和非功效系统之间更慎密的集成。信息文娱为驾驶员创作缔造了一个新的接口,是以,它对我们若何与手艺交互的影响简直与手机的引入一样主要。

我们看到了主导的尺度装备文件和用户可升级的音频系统-这年夜都是自力的-被合适制造商的系统所替换,供应更多功效。它们迅速演变至网罗导航,同时徐徐整合更多对汽车其他系统的控制,例如气象控制。安然特点,是明天先进驾驶赞助系统(ADAS)的前身,如倒车摄像头,异样成为信息文娱中央的一部门,在类似的时代内,这些系统已被进一步扩年夜,使手机在汽车赓续增添的功效列表中弗成或缺。

主要得益于USB接口(虽然蓝牙也施展偏主要的作用),现在很容易将您的手机毗连到您的汽车以接入媒体、会见联系信息或只是打德律风。被选择经由历程USB有线毗连时,特此外利益是在您劳碌的破晓下班或在野外自在地开车时,您的手电机池经由历程汽车充电。

这类便利弗成低估,特殊是推敲到假定应用频仍,许多智能手机依然很难靠一次充电保持一整天。然则随着USB接口的生长,车主们将希冀他们的汽车也异常演进。汽车行业不像破费领域演变那么快,是以全新的毗连器USB Type C的引入将对汽车制造商若那里置赏罚这一异常现实的寻衅发生严严重年夜影响。

他们不克不及忽视毗连器装备文件正在改变的现实。由于手机的更新换代频率远高于汽车,破费者能够会吸收一些滞后,但在选择新的家庭汽车时,支持最新的USB接口将无疑是车主所期待的,特殊由于新尺度将支持更多种装备充电。它将不再局限于手机、条记本电脑、摄像机、平板电脑和其它须要更高功率的装备,都可经由历程USB Type-C充电。

BMC供应密钥

使USB毗连能供应或罗致达100 W电源的手艺存在于尺度的供电(PD)部门。它须要一个电源能够供应这样的功率水平,此外,还依附于USB控制器能够解译毗连的装备需求。虽然供电一直是USB尺度的一个主要方面,但应用Type-C毗连器和USB 3.x规格的电缆能最好地完成现在更高的功率水平。

Type-C毗连可正反逆插,为用户带来了更多的便利,却使开发更严重年夜。偏向经由历程新的装备通道(CC)治理,该装备通道在毗连器上有两个公用的引脚,并支持毗连的装备协商须要供应或罗致若干电源。该通道应用的协定是一种称为双切合号编码(BMC)的差分曼彻斯特编码。USB Implementer Forum(USB-IF)界说了五个供电装备文件:10W、18W、36W、60W和100 W。应用BMC协定,电源装备文件可在含USB Type-C接口的两台装备之间阻拦交流。编码妄图应用转换来体现逻辑电平,而不是相对电平,而且它联络了自己的时钟旌旗暗记,使得同步更质朴。可是,BMC协定依附于一个物理接口,该接口能在具电气寻衅的情形中可靠地解码旌旗暗记,而且很少有电气情形比车辆情形更具寻衅性。

添加Type-C到汽车中

安森美半导体的FUSB302B是完全切合AEC-Q100车规的可编程的USB Type-C控制器,含电源传输,集成了一个BMC客户端装备通道,支持全Type-C PD 2.0 的1.1版本。这意味着CC可用于检测装备甚么时间毗连或未毗连、主机或装备的以后功效,和能否存在有源电缆,和选择所需的形式(如音频适配器或调试附件形式)。图1显示了一个尺度应用的框图。

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图1:尺度应用框图

这显示了控制器和主机处置赏罚赏罚器之间的I2C接口,诠释FUSB302B没有集资自己的处置赏罚赏罚器。这是该器件的一个主要特点,由于它无需为一个集成的处置赏罚赏罚器供应特殊功率,同时支持固件驻留在位于系统随便任性处的处置赏罚赏罚器中,假定USB尺度被修改,为制造商供应一个更质朴的升级蹊径。图2显示了一个更详细的应用示例。FUSB302T是FUSB302B的默许源装备选项,可用作在汽车应用中实验USB Type-C时组成完全系统的一部门。

图2:应用示例显示双USB端口.jpg
图2:应用示例显示双USB端口供应100 W才干

FUSB302B实验了一个CC开关,使它能够检测到它是作为装备主机照样双角色端口毗连,经由历程多个较量器和由主机处置赏罚赏罚器上的软件控制的可编程DAC阻拦治理(图3)。

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图3:装备通道开关功效

经由历程实验瘦BMC客户端,网罗BMC物理接口(PHY)和分组FIFO,主机处置赏罚赏罚器能够应用I2C接口发送和吸收数据包。这诠释USB BMC PD的所有功效都可经由历程软件会见,应用口令读写FUSB302B的FIFO。口令无邪,支持USB PD尺度的所有功效,网罗突发写入FIFO的快速分组处置赏罚赏罚。经由历程该CC吸收到的每个有用数据包都存储在FIFO中;BMC吸收器感知CC上的运动,并启用外部振荡器。一旦检测到,就会应用公用中止告诉主机处置赏罚赏罚器已吸收到有用的数据包。图4显示了USB BMC PD块框图。

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图4:USB BMC PD块

无邪性供应耐久处置赏罚赏罚妄图

经由历程在主机处置赏罚赏罚器上运转的固件,使USB控制器简直完全是软件界说的,它为汽车制造商供应了一种耐久的处置赏罚赏罚妄图,以实验曾经切合以后尺度的USB PD(USB PD3.0的1.1版本),并经由历程对主机处置赏罚赏罚器阻拦质朴的固件更新来知足未来对该尺度的任何修订。

对FUSB302B的优化设计联络高性能和低功耗,经由历程软件装备来完成。经由历程选择软件可装备的名堂,它无需此外一个占用资源的嵌入式处置赏罚赏罚器,并经由历程支持由主机处置赏罚赏罚器界说其功效来增添其无邪性。这为汽车制造商供应了从Type A/B转向实验USB PD的蹊径,并事实实验Type-C,而无需更改USB控制器。
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