USB 2.0接口提供充電和多種信號連接

　　隨著(zhù)社會(huì )的發(fā)展，人們對手機需要也越來(lái)越打。各個(gè)廠(chǎng)商也蜂擁推出自己的手機型號。但各個(gè)廠(chǎng)商都有自己的標準并沒(méi)有使用國際標準，這造成嚴重的資源浪費。

　　手機充電接口的標準和統一

　　為了環(huán)保和減少電子垃圾，政府部門(mén)和各種組織一直在推動(dòng)手機充電接口的統一。2004年6月包括沃達豐、Orange、T-Mobile、O2、西班牙的Telefonica、意大利電信（TelecomItaliaMobile）和日本的NTT DoCoMo等全球主要移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商，以及諾基亞、三星、摩托羅拉、索尼愛(ài)立信和LG等主要手機廠(chǎng)商成立了開(kāi)放移動(dòng)終端平臺（OpenMobileTerminalPlatform,OMTP）組織。2007年9月，OMTP公布了全球統一的手機充電器接口標準為Micro USB，新的Micro USB規范支持手機等移動(dòng)設備上的USB技術(shù)，并且為今后更小、更緊湊的便攜設備做好了準備。手機、MP4、數碼相機等各種便攜設備可以在不經(jīng)PC中轉的情況下進(jìn)行互聯(lián)、通信。 日后這幾家廠(chǎng)商所生產(chǎn)的手機將致力于采用Micro USB標準，努力使其成為未來(lái)手機的統一充電接口，Micro USB接口的使用使得一個(gè)接口即可進(jìn)行充電、音頻及數據連接。

　　另外，美國國家標準（ANSI）制定過(guò)USB接口的車(chē)載設備標準 USB Carkit Specification，其中有車(chē)載充電器的定義。USB組織也制定了輸出電流高達1.5A的USB-Host/Hub充電器標準，使USB從設備與主機經(jīng)過(guò)識別后，能從USB口中得到更大的充電電流。表 1給出了市場(chǎng)上已經(jīng)存在的幾種標準充電器的定義和各信號線(xiàn)上的狀態(tài)。從以上的標準中可以看到，Micro-USB已經(jīng)成為事實(shí)上的充電器接口。

　　表 1. 幾種充電器的各條引線(xiàn)定義

　　Micro-USB接口進(jìn)一步統一其他信號連接

　　Micro USB是USB 2.0標準的一個(gè)便攜版本，比目前部分手機使用的Mini USB接口更小，Micro-USB是Mini-USB的下一代規格，由USB標準化組織美國USB Implementers Forum（USB-IF）于2007年1月4日制定完成。Micro-USB 支持OTG，和Mini-USB一樣，也是5pin的。Micro系列的定義包括標準設備使用的Micro-B系列插槽；OTG設備使用的Micro-AB插槽；Micro-A和Micro-B插頭，還有線(xiàn)纜。Micro系列的獨特之處是他們包含了不銹鋼外殼，萬(wàn)次插拔不成問(wèn)題。

　　除了充電接口，手機上還有音頻輸出，USB數據連接，通用異步收發(fā)接口，甚至視頻輸出。所有的信號連接都需要連接器。在手機設計追求更薄，元器件更小、密度更高的要求下，連接器的體積，占用的電路板面積，以及成本愈來(lái)愈變成一個(gè)負擔。在Mini-USB作為手機USB接口的時(shí)候，人們開(kāi)始采用10個(gè)腳的Mini-USB兼容連接器來(lái)同時(shí)支持充電、USB、音頻和UART連接。但是，在強制要求采用Micro-USB作為接口后，Micro-USB連接器的結構不允許其中再放入額外需要的腳位。利用模擬開(kāi)關(guān)來(lái)復用Micro-USB的5個(gè)腳位的解決方案就應運而生。在模擬開(kāi)關(guān)復用Micro-USB插座以前，手機必須知道連上的附件是什么類(lèi)型，是一個(gè)充電器呢，還是一個(gè)耳麥？即使是一個(gè)充電器，還要區分是可以支持大電流充電的手機專(zhuān)用充電器還是只有500mA供電能力的普通USB口。

　　FSL的創(chuàng )新解決方案使Micro-USB接口成為手機的統一接口

　　飛思卡爾順應發(fā)展的潮流，推出了創(chuàng )新性的解決方案—Micro-USB接口器件MC34825。所有的手機附件通過(guò)使用一根與Micro-USB接口配合的5芯線(xiàn)與手機連接。MC34825 根據ID線(xiàn)與地之間的電阻的大小，DP線(xiàn)與DM線(xiàn)之間的關(guān)系，VBUS線(xiàn)有沒(méi)有電壓，來(lái)識別插入的手機附件類(lèi)型。MC34825內部有一個(gè)5bit的ADC，可以區分32級ID電阻。其內部有一個(gè)模擬開(kāi)關(guān)陣列，分別可以把USB信號、UART信號或音頻輸出信號連接到Micro-USB接口的D+/D-腳上，把從Micro-USB接口上VBUS腳上的電源輸入連接到手機的充電控制芯片，或者把麥克風(fēng)輸入連接到音頻處理芯片。

　　圖 1是MC34825的典型應用電路。MC34825支持目前各類(lèi)標準中所定義的充電器，USB數據線(xiàn)，UART數據線(xiàn)和立體聲耳麥的連接。外部電路簡(jiǎn)單，音頻通路支持負電壓信號，可以直接通過(guò)正負電平的耳機音頻信號。USB通路支持480Mbps USB2.0高速信號。

　　當插入充電器時(shí)，電源輸入通過(guò)VBUS后從OUT輸出給手機里的鋰電池充電控制芯片或電源管理芯片。MC34825的VBUS輸入具有28V的耐壓性能，手機里可以省略額外的過(guò)壓保護電路。ISET引腳可由手機處理器控制輸出高阻或低阻，來(lái)配合充電控制電路來(lái)設定大小充電電流。

　　當插入耳麥時(shí)，麥克風(fēng)信號也從VBUS輸入，從MIC輸出到麥克風(fēng)前置放大器。OUT腳內部被下拉到地，杜絕了從OUT腳耦合噪音干擾麥克風(fēng)信號。

　　圖 1. MC34825的典型接口應用電路