micro-USB端口使手機附件檢測難度增加
micro-USB端口攻占連接器第一
過去,手機制造商都各自開發自己的專有接口來控制映像到連接器上的信號。這些專有連接器一般范圍很廣,可通過連接器上的不同引腳,連接許多不同的附件,如通用序列總線(USB)纜線、耳機和電池充電器。專用信號引腳可減少對信號切換的需求,并提供一個更受控的環境。
圖1 Micro-B型USB插頭
就如USB接口在電腦產業的首選連接器地位一樣,micro-USB端口也成為各種手機制造商的連接器選擇。例如中國的工業與信息化部(MII)以及國際上的開放移動終端平臺(Open Mobile Terminal Platform,OMTP)組織和歐盟(EU)都制定了相關的規范和備忘錄,來指明micro-USB接口當作充電和數據傳輸的連接器(圖1)。這一標準化措施帶來的好處很多,而充電器和數據線重復使用就是其中一項。
現時全球手機的平均周轉時間為6~24個月,所以這種標準化可大大減少專用充電器所造成的浪費。由于不必為每個電話提供一個的新的充電器,標準化還可以降低成本,并提高連接器元件產量,從而逐步降低元件價格。隨著標準接口的開發,IC元件制造商也在開發更高整合度、更具成本效益的解決方案,讓手機制造商能夠進一步降低成本。
許多制造商都開始采用微型USB作為附加功能的接口,包括附件充電變壓器(ACA)、基座(Docking Station)、工廠程序設計、視頻、耳機(有些附有遙控)和車用手機配件等,整合化則有助減低手機的尺寸和成本。
智能手機上另一個長期使用的標準接口是音頻插孔。其一般為3.5毫米(mm)插孔,與現在的各種音頻耳機兼容。插座和插頭的各個部分有不同的信號映像。不過,現在標準化機構如工信部和OMTP,也開始對此進行標準化。許多制造商利用單一micro-USB接口,或是micro-USB與3.5毫米音頻插孔的組合來提供所有的附件連接。
本節討論的發展趨勢主要是針對手機,但隨著市場的融合,其同樣適用于各種不同的可攜式設備,包括MP3播放器、個人多媒體播放器(PMP)和全球衛星定位系統(GPS)裝置。所有這些設備都使用數據、音頻和電源接口。
單一micro-USB處理多附件 檢測復雜性大幅提升
圖2 微型USB連接器信號
采用單個micro-USB端口處理多附件多功能,無疑能夠帶來許多好處,但同時也增加復雜性:如何檢測手機端口插入的是哪一個附件。micro-USB連接器上只有五個引腳,其中還包括接地引腳,因此識別插入附件類型及其須連接手機內哪一個IC的方法不多。micro-USB連接器有以下五個引腳(圖 2):VBUS(+5V)、D+和D數據線、ID(識別)以及接地。
USB標準組織已制定標準USB端口檢測的相關條文。USB標準下行端口(Standard Downstream Port,SDP)連接通過VBUS在線的5伏特(V)電壓,再利用D+和D-在線的簡單交握(Handshake)來檢測。
同樣,充電下行端口(Charging Downstream Port,CDP)和專用充電端口(Dedicated Charging Port,DCP)也利用相同的引腳,通過類似的簡單交握操作來檢測。詳細說明可見USB電池充電規范修訂版1.2(USB Batter Charging Specification Revision 1.2)。
由于須檢測的附件很多,所以需要一種方法來對它們進行區分。其中一種檢測方法是在micro-USB端口上增加一個ID引腳(標準A型或標準B型USB端口均無此引腳),在USB On-The-Go(OTG)纜線插入時,ID引腳對地短路。CEA-936A規范(最近已取消)也采用該引腳來檢測兩種不同類型的汽車配件。
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