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(shù)量，則必須利用這些引腳來進行額外的檢測。一種簡單的解決方案是在ID引腳上增加額外電阻檢測，也可結(jié)合VBUS在線的有效電壓以及D+和D-在線的電壓準位來使用。

　　USB電池充電工作組定義三個額外電阻為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(shù)值以及OTG和汽車電阻數(shù)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(shù)值。

　　在ID在線增加更多附件還增生電氣考慮事項，帶來相關(guān)挑戰(zhàn)。增加更多的ID值來解碼，可讓電阻更接近，使各個值之間的區(qū)分更具挑戰(zhàn)性。通過使用附件中的精密電阻（1%），并仔細區(qū)隔開額外附件的電阻數(shù)值，可以應(yīng)對這些挑戰(zhàn)。

　　要達成快速檢測，還得對ID在線的電容進行控制。如果電容太大，就需要更長時間才能將檢測測量穩(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，從而可限制過大電容量。

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

　　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(shè)備。當(dāng)需要多個連接接口時，也必須仔細考慮發(fā)送這些信號到相應(yīng)接口的開關(guān)。這些開關(guān)會給線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(yīng)針對低電阻平衡進行優(yōu)化，以防止過多衰減和低電容對變慢邊緣的數(shù)量構(gòu)成限制，影響到USB眼狀圖性能。在設(shè)計音頻端口開關(guān)接口時，應(yīng)盡量減低串聯(lián)電阻，以限制來自耳機/揚聲器負載的音頻信號衰減的影響，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）具有自動選擇與端口檢測功能的USB端口多媒體開關(guān)FSA9280A（圖3），micro-USB端口就能夠在一個連接端口上連接多個附件，進而降低設(shè)備的材料清單，優(yōu)化音頻和USB連接的性能。

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

　　把附件檢測與開關(guān)路由整合在一起，可帶來若干額外的好處，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)計和用于充電的USB連接）的自動切換。在無附件連接時，這種整合式解決方案還具有自動進入低功率模式的優(yōu)點，同時此設(shè)備必須保持通電，即使在手機關(guān)斷時，仍然可以檢測到充電器為電池充電。

　　當(dāng)手持式設(shè)備長時間處于斷電狀態(tài)時，低功耗性能對這類設(shè)備滿足待機時間要求至關(guān)重要。micro-USB開關(guān)（MUS）還整合VBUS場效晶體管（FET）開關(guān)，可以提供過電壓容差如28伏特，當(dāng)VBUS引腳上加載高電壓時，可保護系統(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單易用的USB檢測接口，可以在所有平臺上進行設(shè)計，因此毋須針對所有手持式設(shè)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(shè)備的韌體更新功能），也可以提供檢測新標準或?qū)Ｓ懈郊姆矫娴撵`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(nèi)整合檢測功能、開關(guān)和功率FET的低功耗接口，就可以為所有行動平臺提供通過驗證的可靠解決方案。