商业信息

总线内USB的应用
    USB的更有创造性的应用开始出现在汽车应用中。与汽车电子应用中的传统电子控制单元（ECU）相比，现代汽车上的车载智能通信系统控制台越来越像一个嵌入式PC，采用了集成了驾驶信息、导航和娱乐系统。由于这种构架的转变，USB接口在总线内连接方面的应用越来越普遍。也就是说，不用电缆，而是用普通印刷电路板（PCB）上的电路线迹，USB设备就可连接到主机上。尽管这与传统的有线USB拓扑结构不同，它还是有很多优点。
    其中一个优点就是：它能提供一个共用标准，这样，原始设备制造商就能将附件或选件连接到工厂安装的设备。在共用总线上，用户还可以选择安装语音识别系统、手机连接、语音邮件和因特网，有助于实现更高灵活性的定制，而没有与此可配置级别有关的传统支出。
    在音频系统和车载智能通信系统之间的桥接应用方面也有显著增长。例如，今天许多导航设备既能向驾驶者提供声频导航，又能接收来自驾驶者的音频指令（例如“请带我去最近的加油站”）。在这些情况下，诸如Silicon Labs C8051F340的微控制器能为导航或车载智能通信系统控制台总线和音频子系统的脉码调制（PCM）总线提供一个USB桥接。这种方法支持扬声器和麦克风之间的全双工音频通信，如图2所示。

    使用通用USB驱动器和传输类型可进一步简化这类系统的开发。在PCM音频桥接例子中，使用标准USB音频设备类（如0x01）能大大降低定制音频驱动器所需的软件开发难度。实际上，利用一个预定义类，原始设备制造商能开发与车载智能通信系统控制台兼容的、基于不同操作系统的模块（如Windows CE、Linux，等等），这将进一步降低总开发成本，使之对各种用户更有吸引力。
汽车的挑战
    USB2.0标准支持三个传输速度类型，即低速、全速和高速。这些不同类型的串行传输速率分别为1.5Mbps、12Mbps和480Mbps。
    USB信号是用两线配置进行传输的，在有线连接中通常采用双绞线，阻抗为90Ω ±15%，标定为D+和D−。这些共同使用半双工差分信号，以抵抗较长线路上的电磁干扰效应。对于低逻辑，发射信号水平定义为0.0–0.3V，对于高逻辑，发射信号水平定义为2.8–3.6V。在低速和全速模式中，电缆是没有端接的，但是，高速模式对地的端接为45Ω，或90Ω差分，以匹配与数据电缆阻抗。
    在汽车生态系统中采用USB的一些最大挑战就是使物理接口适应汽车的高可靠性环境。大多数有线互连需要遵循与USCAR-30类似的设计指南，或者类似的地区标准。在汽车USB系统的设计和物理应用方面，必须要考虑振动、温度周期变化、冲击和其他环境危险。诸如Delphi的汽车供应商提供了能解决这些许多设计挑战的物理接口。
    对于用于汽车的半导体元件，诸如AEC-Q100的电气认证是强制性的。此外，它也是对符合ISO/TS16949标准的整个供应链的一个要求，从而进一步加大USB元件汽车供应商及其较小商业竞争对手的差异化。
    在汽车环境中，ESD、EMI、EMC和高压保护也是满足USB设备要求所必须解决的技术挑战。在这些应用中，也非常需要具有集成保护、稳压器、时钟恢复机制和物理层端接的单片解决方案。
结论
    消费电子和汽车电子的汇聚，包括作为系统内串行总线的USB协议的采用将会继续下去。USB提供了一个具有成本效益的和令人理解的接口，在消费者和汽车系统之间建立了联系。
友情连接：汽车教学模型 汽车驾驶模拟器 透明整车教学模型 拖拉机教学模型 汽车程控电教板