micro-USB端口使手機附件檢測難度增加

　　各式解決方案紛紛出籠

　　若要整合的附件超出標準USB集的數量，則必須利用這些引腳來(lái)進(jìn)行額外的檢測。一種簡(jiǎn)單的解決方案是在ID引腳上增加額外電阻檢測，也可結合VBUS在線(xiàn)的有效電壓以及D+和D-在線(xiàn)的電壓準位來(lái)使用。

　　USB電池充電工作組定義三個(gè)額外電阻為ID信號上的負載，用于檢測輔助充電變壓器的不同狀態(tài)。這些數值以及OTG和汽車(chē)電阻數值，都相距甚遠，其間可以為耳機、視頻卡等其它附件增加額外的數值。

　　在ID在線(xiàn)增加更多附件還增生電氣考慮事項，帶來(lái)相關(guān)挑戰。增加更多的ID值來(lái)解碼，可讓電阻更接近，使各個(gè)值之間的區分更具挑戰性。通過(guò)使用附件中的精密電阻（1%），并仔細區隔開(kāi)額外附件的電阻數值，可以應對這些挑戰。

　　要達成快速檢測，還得對ID在線(xiàn)的電容進(jìn)行控制。如果電容太大，就需要更長(cháng)時(shí)間才能將檢測測量穩定至正確數值。在大多數情況下，ID在線(xiàn)的連接器外毋須額外布線(xiàn)，從而可限制過(guò)大電容量。

　　然而，在某些應用中如耳機，可能需要一個(gè)控制來(lái)顯示狀態(tài)的變化，例如按下SEND/END鍵，這個(gè)控制可能靠近纜線(xiàn)的另一端放置，這會(huì )增加ID在線(xiàn)的電容。在這些存在額外電容的情況下，可能需要較長(cháng)的檢測時(shí)間。

　　檢測完成后，須將信號發(fā)送給正確的處理器接口，如USB收發(fā)器、UART或音頻設備。當需要多個(gè)連接接口時(shí)，也必須仔細考慮發(fā)送這些信號到相應接口的開(kāi)關(guān)。這些開(kāi)關(guān)會(huì )給線(xiàn)路增加額外的電容與串聯(lián)電阻，并且可能影響信號完整性。USB路徑應針對低電阻平衡進(jìn)行優(yōu)化，以防止過(guò)多衰減和低電容對變慢邊緣的數量構成限制，影響到USB眼狀圖性能。在設計音頻端口開(kāi)關(guān)接口時(shí)，應盡量減低串聯(lián)電阻，以限制來(lái)自耳機/揚聲器負載的音頻信號衰減的影響，并提供穩定的電阻電壓關(guān)系，以盡量減少整體諧波失真與噪聲。

　　將全部解決方案整合至單一IC

　　利用一個(gè)把上述解決方案都整合到一塊IC中的元件，例如飛兆（Fairchild）具有自動(dòng)選擇與端口檢測功能的USB端口多媒體開(kāi)關(guān)FSA9280A（圖3），micro-USB端口就能夠在一個(gè)連接端口上連接多個(gè)附件，進(jìn)而降低設備的材料清單，優(yōu)化音頻和USB連接的性能。

圖3 飛兆多媒體開(kāi)關(guān)FSA9280A具有自動(dòng)選擇和端口檢測功能的USB端口

　　把附件檢測與開(kāi)關(guān)路由整合在一起，可帶來(lái)若干額外的好處，譬如可以提供所有路徑（或者只是關(guān)鍵路徑，例如用于初始工廠(chǎng)程序設計和用于充電的USB連接）的自動(dòng)切換。在無(wú)附件連接時(shí)，這種整合式解決方案還具有自動(dòng)進(jìn)入低功率模式的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)此設備必須保持通電，即使在手機關(guān)斷時(shí)，仍然可以檢測到充電器為電池充電。

　　當手持式設備長(cháng)時(shí)間處于斷電狀態(tài)時(shí)，低功耗性能對這類(lèi)設備滿(mǎn)足待機時(shí)間要求至關(guān)重要。micro-USB開(kāi)關(guān)（MUS）還整合VBUS場(chǎng)效晶體管（FET）開(kāi)關(guān)，可以提供過(guò)電壓容差如28伏特，當VBUS引腳上加載高電壓時(shí)，可保護系統其余部分免受充電器故障的影響。

　　這種解決方案提供一種簡(jiǎn)單易用的USB檢測接口，可以在所有平臺上進(jìn)行設計，因此毋須針對所有手持式設備建立和測試一種新的解決方案。而利用備用的ID電阻值（利用手持式設備的韌體更新功能），也可以提供檢測新標準或專(zhuān)有附件的方面的靈活性。

　　本文討論的檢測解決方案可以讓智能手機把所有附件連接都匯聚在單一micro-USB連接上。而利用在單一封裝內整合檢測功能、開(kāi)關(guān)和功率FET的低功耗接口，就可以為所有行動(dòng)平臺提供通過(guò)驗證的可靠解決方案。