datasheet

技术干货:在汽车应用中转向USB Type-C™供电

2018-10-12来源: EEWORLD 关键字:USB  Type-C  安森美

作者:安森美半导体高级产品线经理Pete Chadbourne

 

当汽车工业引入‘信息娱乐’的概念时,对制造商而言是个重大转变,因为它带来了汽车功能系统和非功能系统之间更紧密的集成。信息娱乐为驾驶员创造了一个新的接口,因此,它对我们如何与技术交互的影响几乎与手机的引入一样重要。

 

我们看到了主导的标准配置文件和用户可升级的音频系统-这大都是独立的-被适合制造商的系统所替换,提供更多功能。它们迅速演变至包含导航,同时逐步整合更多对汽车其他系统的控制,例如气候控制。安全特性,是今天先进驾驶辅助系统(ADAS)的前身,如倒车摄像头,也成为信息娱乐中心的一部分,在相同的时期内,这些系统已被进一步扩展,使手机在汽车不断增长的功能列表中不可或缺。

 

主要得益于USB接口(虽然蓝牙也发挥着重要的作用),现在很容易将您的手机连接到您的汽车以接入媒体、访问联系信息或只是打电话。当选择通过USB有线连接时,额外的益处是在您忙碌的早晨上班或在郊外悠闲地开车时,您的手机电池通过汽车充电。

 

这种便利不可低估,特别是考虑到如果使用频繁,许多智能手机仍然很难靠一次充电维持一整天。但是随着USB接口的发展,车主们将期望他们的汽车也同样演进。汽车行业不像消费领域演变那么快,因此全新的连接器USB Type C的引入将对汽车制造商如何解决这一非常实际的挑战产生重大影响。

 

他们不能忽视连接器配置文件正在改变的事实。由于手机的更新换代频率远高于汽车,消费者可能会接受一些滞后,但在选择新的家庭汽车时,支持最新的USB接口将无疑是车主所期待的,尤其因为新标准将支持更多种设备充电。它将不再局限于手机、笔记本电脑、摄像机、平板电脑和其它需要更高功率的设备,都可通过USB Type-C充电。

BMC提供密钥

使USB连接能提供或汲取达100 W电源的技术存在于规范的供电(PD)部分。它需要一个电源能够提供这样的功率水平,此外,还依赖于USB控制器能够解译连接的设备需求。虽然供电一直是USB规范的一个重要方面,但使用Type-C连接器和USB 3.x规格的电缆能最好地实现目前更高的功率水平。

 

Type-C连接可正反逆插,为用户带来了更多的便利,却使开发更复杂。方向通过新的配置通道(CC)管理,该配置通道在连接器上有两个专用的引脚,并支持连接的设备协商需要提供或汲取多少电源。该通道使用的协议是一种称为双相符号编码(BMC)的差分曼彻斯特编码。USB Implementer Forum(USB-IF)定义了五个供电配置文件:10W、18W、36W、60W和100 W。使用BMC协议,电源配置文件可在含USB Type-C接口的两台设备之间进行交换。编码方案使用转换来表示逻辑电平,而不是绝对电平,并且它结合了自己的时钟信号,使得同步更简单。然而,BMC协议依赖于一个物理接口,该接口能在具电气挑战的环境中可靠地解码信号,而且很少有电气环境比车辆环境更具挑战性。

 

添加Type-C到汽车中

安森美半导体的FUSB302B是完全符合AEC-Q100车规的可编程的USB Type-C控制器,含电源传输,集成了一个BMC客户端配置通道,支持全Type-C PD 2.0 的1.1版本。这意味着CC可用于检测设备何时连接或未连接、主机或设备的当前功能,以及是否存在有源电缆,以及选择所需的模式(如音频适配器或调试附件模式)。图1显示了一个典型应用的框图。

 

图1:典型应用框图

这显示了控制器和主机处理器之间的I2C接口,说明FUSB302B没有集成自己的处理器。这是该器件的一个重要特性,因为它无需为一个集成的处理器提供额外功率,同时支持固件驻留在位于系统任意处的处理器中,如果USB规范被修改,为制造商提供一个更简单的升级路径。图2显示了一个更详细的应用示例。FUSB302T是FUSB302B的默认源配置选项,可用作在汽车应用中实施USB Type-C时构成完整系统的一部分。

 

图2:应用示例显示双USB端口提供100 W能力

 

FUSB302B实施了一个CC开关,使它能够检测到它是作为设备主机还是双角色端口连接,通过多个比较器和由主机处理器上的软件控制的可编程DAC进行管理(图3)。

 

图3:配置通道开关功能

 

通过实施瘦BMC客户端,包括BMC物理接口(PHY)和分组FIFO,主机处理器能够使用I2C接口发送和接收数据包。这说明USB BMC PD的所有功能都可通过软件访问,使用口令读写FUSB302B的FIFO。口令灵活,支持USB PD规范的所有功能,包括突发写入FIFO的快速分组处理。通过该CC接收到的每个有效数据包都存储在FIFO中;BMC接收器感知CC上的活动,并启用内部振荡器。一旦检测到,就会使用专用中断通知主机处理器已接收到有效的数据包。图4显示了USB BMC PD块框图。

 

图4:USB BMC PD块

 

灵活性提供长期解决方案

通过在主机处理器上运行的固件,使USB控制器几乎完全是软件定义的,它为汽车制造商提供了一种长期的解决方案,以实施已经符合当前标准的USB PD(USB PD3.0的1.1版本),并通过对主机处理器进行简单的固件更新来满足未来对该规范的任何修订。

 

对FUSB302B的优化设计结合高性能和低功耗,通过软件配置来实现。通过选择软件可配置的格式,它无需另一个占用资源的嵌入式处理器,并通过支持由主机处理器定义其功能来增加其灵活性。这为汽车制造商提供了从Type A/B转向实施USB PD的路径,并最终实施Type-C,而无需更改USB控制器。


关键字:USB  Type-C  安森美

编辑:muyan 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2018/ic-news101223915.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。

上一篇:被高德地图追上,百度地图该如何继续保持自身优势?
下一篇:丰田和Line公司将于明年夏天提供语音控制的人工智能导航

关注eeworld公众号 快捷获取更多信息
关注eeworld公众号
快捷获取更多信息
关注eeworld服务号 享受更多官方福利
关注eeworld服务号
享受更多官方福利

推荐阅读

全方位对比:公牛小白USB插座PK小米USB插排

随着智能家居概念的兴起以及手机等移动终端的普及,对于USB充电的需求水涨船高,传统插座已经难以满足用户需求。在此情形下,市面上诞生了一批新型插座,它们除了配备强电插孔外还携带了USB充电接口,能够对手机、平板、相机等数码设备进行供电。让人感慨的是,这些新型插座的品牌中不仅有小米这样的互联网弄潮儿,就连公牛这样的传统插座强者也毅然转型参与其中。当然了,众多厂商的跨界进入对于消费者来说还是非常利好的,特别是小米的进入,将插排的性价比推向了极致。不过有一点我们特别需要注意的是,作为一款和电打交道的设备,选择插座当然不能只看价格实惠,还要综合考虑功能、质量、安全等因素,今天就让我们来看看公牛小白USB插座和小米USB插排从内到外的对比
发表于 2018-12-26
全方位对比:公牛小白USB插座PK小米USB插排

STM32USB的枚举过程简介

    之前的说明:    文中大量引用网上资料,在文后已给出资料的引用说明。文件涉及到的USB各种传输包各个位的含义以及USB标准设备请求的含义都没有做说明,推荐看《圈圈教你玩USB》里面有详细的说明一、枚举前的工作    系统上电后,程序开始运行,简单介绍一下USB的初始化    根据STM32的USB库做移植,介绍枚举过程    SetSystem函数是一些初始化化设置,因为我在之前已经做了初始化的操作,所以把这个函数就删了。    首先系统执行USB中断设置:USB
发表于 2018-12-21
STM32USB的枚举过程简介

STM32F401 USB VBUS 设置引起的一些问题

在开发板上调试代码,开发板上的PA9是floating input 。 然后贴片的时候我们的板子应用了这个引脚并且设置为GPIO_MODE_OUTPUT_PP。最后引起的问题是USB不能正常通信。最后查看手册看到如下描述:Note: When VBUS sensing feature is enabled, PA9 should be left at their default state (floatinginput), not as alternate function. A typical 200 μA current consumption of the embeddedsensing block (current to
发表于 2018-12-20
STM32F401 USB VBUS 设置引起的一些问题

Synaptics助推主动降噪和USB-C耳机降价 即将飞入寻常百姓家

2018年,Synaptics宣布推出全新一代高保真USB-C接口的Codec Freeman3以及带有主动降噪和whisper voice pickup(人声拾取)功能的Wheeler2 高性能音频处理器。Synaptics的主动降噪能力有多强?Synaptics产品线管理高级总监Mohamad El-Hage带来了经过Synaptics Wheelers2改造的索尼MDR1000X耳机,降噪性能有了很明显的改善。Synaptics演示改造的耳机,在线控处增加了Synaptics降噪产品MDR1000X当年推出的最大卖点就是主动降噪功能,然而通过加装Synaptics的芯片,MDR1000X的主动降噪功能得到了进一步增强
发表于 2018-12-14
Synaptics助推主动降噪和USB-C耳机降价 即将飞入寻常百姓家

LPC11UXX ISP 通过 USB 下载程序操作步骤

一.打开你的 Keil 工程,点击 option 图标,如下图红色框图标:二.使能有效性校验设置步骤,具体操作如下:1. 点击 User :2. 勾选RUN#13. 点击图标选择 ElfDwT.exe (在 Keil 软件安装目录下:Keil_v5 -> ARM -> BIN)4. 双击打开ElfDwT.exe5. 在 RUN#1框中键入 #L 如:C:\Keil_v5\ARM\BIN\ElfDwT.exe #L ---调用ELFDWT.EXE命令使能有效性校验。 三.生成 bin 文件操作步骤,具体操作如下:1. 重复上述页面,勾选RUN#22. 点击图标选择 fromelf.exe (在 Keil
发表于 2018-12-11
LPC11UXX ISP 通过 USB 下载程序操作步骤

苹果新18W快充USB-C适配器支持iPad和iPhone

      今天,苹果18W USB-C 电源适配器上架官方网站开售,售价249元。这款产品曾随11英寸iPad Pro 和12.9英寸iPad Pro (第三代)发布,现在单独开售,并且可以兼容iPhone XS、iPhone XS Max等手机。  据官方介绍,无论是在家中、办公室还是在路上,Apple 18W USB?C 电源适配器都能让你快速而高效地充电。尽管这款电源适配器兼容任何支持 USB-C 的设备,但为了获得最佳的充电效果,Apple 建议将它与 11 英寸 iPad Pro 和 12.9 英寸 iPad Pro (第三代) 搭配使用。需要注意的是,充电线需单独购买。  在兼容性方面
发表于 2018-12-06
苹果新18W快充USB-C适配器支持iPad和iPhone

小广播

电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2018 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved
pt type="text/javascript" src="//v3.jiathis.com/code/jia.js?uid=2113614" charset="utf-8">