micro-USB端口使手機(jī)附件檢測(cè)難度增加

　　各式解決方案紛紛出籠

　　若要整合的附件超出標(biāo)準(zhǔn)USB集的數(shù)量，則必須利用這些引腳來(lái)進(jìn)行額外的檢測(cè)。一種簡(jiǎn)單的解決方案是在ID引腳上增加額外電阻檢測(cè)，也可結(jié)合VBUS在線的有效電壓以及D+和D-在線的電壓準(zhǔn)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(hào)上的負(fù)載，用于檢測(cè)輔助充電變壓器的不同狀態(tài)。這些數(shù)值以及OTG和汽車(chē)電阻數(shù)值，都相距甚遠(yuǎn)，其間可以為耳機(jī)、視頻卡等其它附件增加額外的數(shù)值。

　　在ID在線增加更多附件還增生電氣考慮事項(xiàng)，帶來(lái)相關(guān)挑戰(zhàn)。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(qū)分更具挑戰(zhàn)性。通過(guò)使用附件中的精密電阻（1%），并仔細(xì)區(qū)隔開(kāi)額外附件的電阻數(shù)值，可以應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)。

　　要達(dá)成快速檢測(cè)，還得對(duì)ID在線的電容進(jìn)行控制。如果電容太大，就需要更長(zhǎng)時(shí)間才能將檢測(cè)測(cè)量穩(wěn)定至正確數(shù)值。在大多數(shù)情況下，ID在線的連接器外毋須額外布線，從而可限制過(guò)大電容量。

　　然而，在某些應(yīng)用中如耳機(jī)，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)控制可能靠近纜線的另一端放置，這會(huì)增加ID在線的電容。在這些存在額外電容的情況下，可能需要較長(zhǎng)的檢測(cè)時(shí)間。

　　檢測(cè)完成后，須將信號(hào)發(fā)送給正確的處理器接口，如USB收發(fā)器、UART或音頻設(shè)備。當(dāng)需要多個(gè)連接接口時(shí)，也必須仔細(xì)考慮發(fā)送這些信號(hào)到相應(yīng)接口的開(kāi)關(guān)。這些開(kāi)關(guān)會(huì)給線路增加額外的電容與串聯(lián)電阻，并且可能影響信號(hào)完整性。USB路徑應(yīng)針對(duì)低電阻平衡進(jìn)行優(yōu)化，以防止過(guò)多衰減和低電容對(duì)變慢邊緣的數(shù)量構(gòu)成限制，影響到USB眼狀圖性能。在設(shè)計(jì)音頻端口開(kāi)關(guān)接口時(shí)，應(yīng)盡量減低串聯(lián)電阻，以限制來(lái)自耳機(jī)/揚(yáng)聲器負(fù)載的音頻信號(hào)衰減的影響，并提供穩(wěn)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(cè)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(shè)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(cè)功能的USB端口

　　把附件檢測(cè)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，例如用于初始工廠程序設(shè)計(jì)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(shè)備必須保持通電，即使在手機(jī)關(guān)斷時(shí)，仍然可以檢測(cè)到充電器為電池充電。

　　當(dāng)手持式設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間處于斷電狀態(tài)時(shí)，低功耗性能對(duì)這類(lèi)設(shè)備滿(mǎn)足待機(jī)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(dāng)VBUS引腳上加載高電壓時(shí)，可保護(hù)系統(tǒng)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(cè)接口，可以在所有平臺(tái)上進(jìn)行設(shè)計(jì)，因此毋須針對(duì)所有手持式設(shè)備建立和測(cè)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(shè)備的韌體更新功能），也可以提供檢測(cè)新標(biāo)準(zhǔn)或?qū)Ｓ懈郊姆矫娴撵`活性。

　　本文討論的檢測(cè)解決方案可以讓智能手機(jī)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(nèi)整合檢測(cè)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(tái)提供通過(guò)驗(yàn)證的可靠解決方案。