USB在汽車(chē)電子中的應用

　　其中一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是：它能提供一個(gè)共用標準，這樣，原始設備制造商就能將附件或選件連接到工廠(chǎng)安裝的設備。在共用總線(xiàn)上，用戶(hù)還可以選擇安裝語(yǔ)音識別系統、手機連接、語(yǔ)音郵件和因特網(wǎng)，有助于實(shí)現更高靈活性的定制，而沒(méi)有與此可配置級別有關(guān)的傳統支出。

　　在音頻系統和車(chē)載智能通信系統之間的橋接應用方面也有顯著(zhù)增長(cháng)。例如，今天許多導航設備既能向駕駛者提供聲頻導航，又能接收來(lái)自駕駛者的音頻指令（例如“請帶我去最近的加油站”）。在這些情況下，諸如Silicon Labs C8051F340的微控制器能為導航或車(chē)載智能通信系統控制臺總線(xiàn)和音頻子系統的脈碼調制（PCM）總線(xiàn)提供一個(gè)USB橋接。這種方法支持揚聲器和麥克風(fēng)之間的全雙工音頻通信，如圖2所示。

　　使用通用USB驅動(dòng)器和傳輸類(lèi)型可進(jìn)一步簡(jiǎn)化這類(lèi)系統的開(kāi)發(fā)。在PCM音頻橋接例子中，使用標準USB音頻設備類(lèi)（如0x01）能大大降低定制音頻驅動(dòng)器所需的軟件開(kāi)發(fā)難度。實(shí)際上，利用一個(gè)預定義類(lèi)，原始設備制造商能開(kāi)發(fā)與車(chē)載智能通信系統控制臺兼容的、基于不同操作系統的模塊（如Windows CE、Linux，等等），這將進(jìn)一步降低總開(kāi)發(fā)成本，使之對各種用戶(hù)更有吸引力。

　　汽車(chē)的挑戰

　　USB2.0標準支持三個(gè)傳輸速度類(lèi)型，即低速、全速和高速。這些不同類(lèi)型的串行傳輸速率分別為1.5Mbps、12Mbps和480Mbps。

　　USB信號是用兩線(xiàn)配置進(jìn)行傳輸的，在有線(xiàn)連接中通常采用雙絞線(xiàn)，阻抗為90Ω ±15%，標定為D+和D?。這些共同使用半雙工差分信號，以抵抗較長(cháng)線(xiàn)路上的電磁干擾效應。對于低邏輯，發(fā)射信號水平定義為0.0–0.3V，對于高邏輯，發(fā)射信號水平定義為2.8–3.6V。在低速和全速模式中，電纜是沒(méi)有端接的，但是，高速模式對地的端接為45Ω，或90Ω差分，以匹配與數據電纜阻抗。

　　在汽車(chē)生態(tài)系統中采用USB的一些最大挑戰就是使物理接口適應汽車(chē)的高可靠性環(huán)境。大多數有線(xiàn)互連需要遵循與USCAR-30類(lèi)似的設計指南，或者類(lèi)似的地區標準。在汽車(chē)USB系統的設計和物理應用方面，必須要考慮振動(dòng)、溫度周期變化、沖擊和其他環(huán)境危險。諸如Delphi的汽車(chē)供應商提供了能解決這些許多設計挑戰的物理接口。

　　對于用于汽車(chē)的半導體元件，諸如AEC-Q100的電氣認證是強制性的。此外，它也是對符合ISO/TS16949標準的整個(gè)供應鏈的一個(gè)要求，從而進(jìn)一步加大USB元件汽車(chē)供應商及其較小商業(yè)競爭對手的差異化。

　　在汽車(chē)環(huán)境中，ESD、EMI、EMC和高壓保護也是滿(mǎn)足USB設備要求所必須解決的技術(shù)挑戰。在這些應用中，也非常需要具有集成保護、穩壓器、時(shí)鐘恢復機制和物理層端接的單片解決方案。

　　結論

　　消費電子和汽車(chē)電子的匯聚，包括作為系統內串行總線(xiàn)的USB協(xié)議也將會(huì )繼續地保持下去。USB提供了一個(gè)具有成本效益的而且使用廣泛的接口，在消費者和汽車(chē)系統之間建立了聯(lián)系。