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USB在汽車電子中的應用

作者: 時間:2014-01-17 來源:網(wǎng)絡 收藏

  其中一個優(yōu)點就是:它能提供一個共用標準,這樣,原始設備制造商就能將附件或選件連接到工廠安裝的設備。在共用總線上,用戶還可以選擇安裝語音識別系統(tǒng)、手機連接、語音郵件和因特網(wǎng),有助于實現(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)之間的橋接應用方面也有顯著增長。例如,今天許多導航設備既能向駕駛者提供聲頻導航,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的微控制器能為導航或車載智能通信系統(tǒng)控制臺總線和音頻子系統(tǒng)的脈碼調(diào)制(PCM)總線提供一個橋接。這種方法支持揚聲器和麥克風之間的全雙工音頻通信,如圖2所示。

  

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  使用通用驅(qū)動器和傳輸類型可進一步簡化這類系統(tǒng)的開發(fā)。在PCM音頻橋接例子中,使用標準音頻設備類(如0x01)能大大降低定制音頻驅(qū)動器所需的軟件開發(fā)難度。實際上,利用一個預定義類,原始設備制造商能開發(fā)與車載智能通信系統(tǒng)控制臺兼容的、基于不同操作系統(tǒng)的模塊(如Windows CE、Linux,等等),這將進一步降低總開發(fā)成本,使之對各種用戶更有吸引力。

  汽車的挑戰(zhàn)

  USB2.0標準支持三個傳輸速度類型,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行傳輸?shù)?,在有線連接中通常采用雙絞線,阻抗為90Ω ±15%,標定為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。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類似的設計指南,或者類似的地區(qū)標準。在汽車USB系統(tǒng)的設計和物理應用方面,必須要考慮振動、溫度周期變化、沖擊和其他環(huán)境危險。諸如Delphi的汽車供應商提供了能解決這些許多設計挑戰(zhàn)的物理接口。

  對于用于汽車的半導體元件,諸如AEC-Q100的電氣認證是強制性的。此外,它也是對符合ISO/TS16949標準的整個供應鏈的一個要求,從而進一步加大USB元件汽車供應商及其較小商業(yè)競爭對手的差異化。

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

  結(jié)論

  消費電子和的匯聚,包括作為系統(tǒng)內(nèi)串行總線的USB協(xié)議也將會繼續(xù)地保持下去。USB提供了一個具有成本效益的而且使用廣泛的接口,在消費者和汽車系統(tǒng)之間建立了聯(lián)系。


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