USB在汽車電子中的應(yīng)用

　　其中一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是：它能提供一個(gè)共用標(biāo)準(zhǔn)，這樣，原始設(shè)備制造商就能將附件或選件連接到工廠安裝的設(shè)備。在共用總線上，用戶還可以選擇安裝語音識別系統(tǒng)、手機(jī)連接、語音郵件和因特網(wǎng)，有助于實(shí)現(xiàn)更高靈活性的定制，而沒有與此可配置級別有關(guān)的傳統(tǒng)支出。

　　在音頻系統(tǒng)和車載智能通信系統(tǒng)之間的橋接應(yīng)用方面也有顯著增長。例如，今天許多導(dǎo)航設(shè)備既能向駕駛者提供聲頻導(dǎo)航，又能接收來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(dǎo)航或車載智能通信系統(tǒng)控制臺(tái)總線和音頻子系統(tǒng)的脈碼調(diào)制（PCM）總線提供一個(gè)USB橋接。這種方法支持揚(yáng)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(qū)動(dòng)器和傳輸類型可進(jìn)一步簡化這類系統(tǒng)的開發(fā)。在PCM音頻橋接例子中，使用標(biāo)準(zhǔn)USB音頻設(shè)備類（如0x01）能大大降低定制音頻驅(qū)動(dòng)器所需的軟件開發(fā)難度。實(shí)際上，利用一個(gè)預(yù)定義類，原始設(shè)備制造商能開發(fā)與車載智能通信系統(tǒng)控制臺(tái)兼容的、基于不同操作系統(tǒng)的模塊（如Windows CE、Linux，等等），這將進(jìn)一步降低總開發(fā)成本，使之對各種用戶更有吸引力。

　　汽車的挑戰(zhàn)

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

　　USB信號是用兩線配置進(jìn)行傳輸?shù)?，在有線連接中通常采用雙絞線，阻抗為90Ω ±15%，標(biāo)定為D+和D?。這些共同使用半雙工差分信號，以抵抗較長線路上的電磁干擾效應(yīng)。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(shù)據(jù)電纜阻抗。

　　在汽車生態(tài)系統(tǒng)中采用USB的一些最大挑戰(zhàn)就是使物理接口適應(yīng)汽車的高可靠性環(huán)境。大多數(shù)有線互連需要遵循與USCAR-30類似的設(shè)計(jì)指南，或者類似的地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)。在汽車USB系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和物理應(yīng)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(xiǎn)。諸如Delphi的汽車供應(yīng)商提供了能解決這些許多設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)的物理接口。

　　對于用于汽車的半導(dǎo)體元件，諸如AEC-Q100的電氣認(rèn)證是強(qiáng)制性的。此外，它也是對符合ISO/TS16949標(biāo)準(zhǔn)的整個(gè)供應(yīng)鏈的一個(gè)要求，從而進(jìn)一步加大USB元件汽車供應(yīng)商及其較小商業(yè)競爭對手的差異化。

　　在汽車環(huán)境中，ESD、EMI、EMC和高壓保護(hù)也是滿足USB設(shè)備要求所必須解決的技術(shù)挑戰(zhàn)。在這些應(yīng)用中，也非常需要具有集成保護(hù)、穩(wěn)壓器、時(shí)鐘恢復(fù)機(jī)制和物理層端接的單片解決方案。

　　結(jié)論

　　消費(fèi)電子和汽車電子的匯聚，包括作為系統(tǒng)內(nèi)串行總線的USB協(xié)議也將會(huì)繼續(xù)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(fèi)者和汽車系統(tǒng)之間建立了聯(lián)系。