USB 2.0接口提供充電和多種信號連接

　　隨著社會的發(fā)展，人們對手機需要也越來越打。各個廠商也蜂擁推出自己的手機型號。但各個廠商都有自己的標(biāo)準(zhǔn)并沒有使用國際標(biāo)準(zhǔn)，這造成嚴(yán)重的資源浪費。

　　手機充電接口的標(biāo)準(zhǔn)和統(tǒng)一

　　為了環(huán)保和減少電子垃圾，政府部門和各種組織一直在推動手機充電接口的統(tǒng)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等全球主要移動網(wǎng)絡(luò)運營商，以及諾基亞、三星、摩托羅拉、索尼愛立信和LG等主要手機廠商成立了開放移動終端平臺（OpenMobileTerminalPlatform,OMTP）組織。2007年9月，OMTP公布了全球統(tǒng)一的手機充電器接口標(biāo)準(zhǔn)為Micro USB，新的Micro USB規(guī)范支持手機等移動設(shè)備上的USB技術(shù)，并且為今后更小、更緊湊的便攜設(shè)備做好了準(zhǔn)備。手機、MP4、數(shù)碼相機等各種便攜設(shè)備可以在不經(jīng)PC中轉(zhuǎn)的情況下進行互聯(lián)、通信。 日后這幾家廠商所生產(chǎn)的手機將致力于采用Micro USB標(biāo)準(zhǔn)，努力使其成為未來手機的統(tǒng)一充電接口，Micro USB接口的使用使得一個接口即可進行充電、音頻及數(shù)據(jù)連接。

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

　　表 1. 幾種充電器的各條引線定義

　　Micro-USB接口進一步統(tǒng)一其他信號連接

　　Micro USB是USB 2.0標(biāo)準(zhǔn)的一個便攜版本，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(guī)格，由USB標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)設(shè)備使用的Micro-B系列插槽；OTG設(shè)備使用的Micro-AB插槽；Micro-A和Micro-B插頭，還有線纜。Micro系列的獨特之處是他們包含了不銹鋼外殼，萬次插拔不成問題。

　　除了充電接口，手機上還有音頻輸出，USB數(shù)據(jù)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(shè)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，以及成本愈來愈變成一個負(fù)擔(dān)。在Mini-USB作為手機USB接口的時候，人們開始采用10個腳的Mini-USB兼容連接器來同時支持充電、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(jié)構(gòu)不允許其中再放入額外需要的腳位。利用模擬開關(guān)來復(fù)用Micro-USB的5個腳位的解決方案就應(yīng)運而生。在模擬開關(guān)復(fù)用Micro-USB插座以前，手機必須知道連上的附件是什么類型，是一個充電器呢，還是一個耳麥？即使是一個充電器，還要區(qū)分是可以支持大電流充電的手機專用充電器還是只有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(tǒng)一接口

　　飛思卡爾順應(yīng)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使用一根與Micro-USB接口配合的5芯線與手機連接。MC34825 根據(jù)ID線與地之間的電阻的大小，DP線與DM線之間的關(guān)系，VBUS線有沒有電壓，來識別插入的手機附件類型。MC34825內(nèi)部有一個5bit的ADC，可以區(qū)分32級ID電阻。其內(nèi)部有一個模擬開關(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(yīng)用電路。MC34825支持目前各類標(biāo)準(zhǔn)中所定義的充電器，USB數(shù)據(jù)線，UART數(shù)據(jù)線和立體聲耳麥的連接。外部電路簡單，音頻通路支持負(fù)電壓信號，可以直接通過正負(fù)電平的耳機音頻信號。USB通路支持480Mbps USB2.0高速信號。

　　當(dāng)插入充電器時，電源輸入通過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，來配合充電控制電路來設(shè)定大小充電電流。

　　當(dāng)插入耳麥時，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(nèi)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(yīng)用電路