USB在汽車電子中的應用

　　其中一個優點就是：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、手機連接、語音郵件和因特網，有助于實現更高靈活性的定制，而沒有與此可配置級別有關的傳統支出。

　　在音頻系統和車載智能通信系統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控制臺總線和音頻子系統的脈碼調制（PCM）總線提供一個USB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。

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

　　汽車的挑戰

　　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的，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，發射信號水平定義為0.0–0.3V，對于高邏輯，發射信號水平定義為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，以匹配與數據電纜阻抗。

　　在汽車生態系統中采用USB的一些最大挑戰就是使物理接口適應汽車的高可靠性環境。大多數有線互連需要遵循與USCAR-30類似的設計指南，或者類似的地區標準。在汽車USB系統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競爭對手的差異化。

　　在汽車環境中，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挑戰。在這些應用中，也非常需要具有集成保護、穩壓器、時鐘恢復機制和物理層端接的單片解決方案。

　　結論

　　消費電子和汽車電子的匯聚，包括作為系統內串行總線的USB協議也將會繼續地保持下去。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之間建立了聯系。