當汽車工業(yè)引入‘信息娛樂’的概念時,，對制造商而言是個重大轉(zhuǎn)變,，因為它帶來了汽車功能系統(tǒng)和非功能系統(tǒng)之間更緊密的集成。信息娛樂為駕駛員創(chuàng)造了一個新的接口,，因此,，它對我們?nèi)绾闻c技術交互的影響幾乎與手機的引入一樣重要。
我們看到了主導的標準配置文件和用戶可升級的音頻系統(tǒng)-這大都是獨立的-被適合制造商的系統(tǒng)所替換,，提供更多功能,。它們迅速演變至包含導航，同時逐步整合更多對汽車其他系統(tǒng)的控制,，例如氣候控制,。安全特性，是今天先進駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)的前身,，如倒車攝像頭,，也成為信息娛樂中心的一部分，在相同的時期內(nèi),，這些系統(tǒng)已被進一步擴展,，使手機在汽車不斷增長的功能列表中不可或缺。
主要得益于USB接口（雖然藍牙也發(fā)揮著重要的作用）,，現(xiàn)在很容易將您的手機連接到您的汽車以接入媒體,、訪問聯(lián)系信息或只是打電話。當選擇通過USB有線連接時,，額外的益處是在您忙碌的早晨上班或在郊外悠閑地開車時,，您的手機電池通過汽車充電。
這種便利不可低估,，特別是考慮到如果使用頻繁,，許多智能手機仍然很難靠一次充電維持一整天,。但是隨著USB接口的發(fā)展，車主們將期望他們的汽車也同樣演進,。汽車行業(yè)不像消費領域演變那么快,，因此全新的連接器USB Type C的引入將對汽車制造商如何解決這一非常實際的挑戰(zhàn)產(chǎn)生重大影響。
他們不能忽視連接器配置文件正在改變的事實,。由于手機的更新?lián)Q代頻率遠高于汽車,，消費者可能會接受一些滯后，但在選擇新的家庭汽車時,，支持最新的USB接口將無疑是車主所期待的,，尤其因為新標準將支持更多種設備充電。它將不再局限于手機,、筆記本電腦,、攝像機、平板電腦和其它需要更高功率的設備,，都可通過USB Type-C充電,。
BMC提供密鑰
使USB連接能提供或汲取達100 W電源的技術存在于規(guī)范的供電(PD)部分。它需要一個電源能夠提供這樣的功率水平,，此外,，還依賴于USB控制器能夠解譯連接的設備需求。雖然供電一直是USB規(guī)范的一個重要方面,，但使用Type-C連接器和USB 3.x規(guī)格的電纜能最好地實現(xiàn)目前更高的功率水平,。
Type-C連接可正反逆插，為用戶帶來了更多的便利,，卻使開發(fā)更復雜,。方向通過新的配置通道(CC)管理，該配置通道在連接器上有兩個專用的引腳,，并支持連接的設備協(xié)商需要提供或汲取多少電源,。該通道使用的協(xié)議是一種稱為雙相符號編碼(BMC)的差分曼徹斯特編碼。USB Implementer Forum（USB-IF）定義了五個供電配置文件：10W,、18W,、36W、60W和100 W,。使用BMC協(xié)議,，電源配置文件可在含USB Type-C接口的兩臺設備之間進行交換。編碼方案使用轉(zhuǎn)換來表示邏輯電平,，而不是絕對電平,，并且它結(jié)合了自己的時鐘信號，使得同步更簡單,。然而,，BMC協(xié)議依賴于一個物理接口,，該接口能在具電氣挑戰(zhàn)的環(huán)境中可靠地解碼信號，而且很少有電氣環(huán)境比車輛環(huán)境更具挑戰(zhàn)性,。
添加Type-C到汽車中
安森美半導體的FUSB302B是完全符合AEC-Q100車規(guī)的可編程的USB Type-C控制器,，含電源傳輸，集成了一個BMC客戶端配置通道,，支持全Type-C PD 2.0 的1.1版本。這意味著CC可用于檢測設備何時連接或未連接,、主機或設備的當前功能,，以及是否存在有源電纜，以及選擇所需的模式(如音頻適配器或調(diào)試附件模式),。圖1顯示了一個典型應用的框圖,。
圖1：典型應用框圖
這顯示了控制器和主機處理器之間的I2C接口，說明FUSB302B沒有集成自己的處理器,。這是該器件的一個重要特性,，因為它無需為一個集成的處理器提供額外功率，同時支持固件駐留在位于系統(tǒng)任意處的處理器中,，如果USB規(guī)范被修改,，為制造商提供一個更簡單的升級路徑。圖2顯示了一個更詳細的應用示例,。FUSB302T是FUSB302B的默認源配置選項,，可用作在汽車應用中實施USB Type-C時構成完整系統(tǒng)的一部分。
圖2：應用示例顯示雙USB端口提供100 W能力
FUSB302B實施了一個CC開關,，使它能夠檢測到它是作為設備主機還是雙角色端口連接,，通過多個比較器和由主機處理器上的軟件控制的可編程DAC進行管理(圖3)。
圖3：配置通道開關功能
通過實施瘦BMC客戶端,，包括BMC物理接口(PHY)和分組FIFO,，主機處理器能夠使用I2C接口發(fā)送和接收數(shù)據(jù)包。這說明USB BMC PD的所有功能都可通過軟件訪問,，使用口令讀寫FUSB302B的FIFO,。口令靈活,，支持USB PD規(guī)范的所有功能,，包括突發(fā)寫入FIFO的快速分組處理。通過該CC接收到的每個有效數(shù)據(jù)包都存儲在FIFO中,；BMC接收器感知CC上的活動,，并啟用內(nèi)部振蕩器。一旦檢測到,，就會使用專用中斷通知主機處理器已接收到有效的數(shù)據(jù)包,。圖4顯示了USB BMC PD塊框圖,。
圖4：USB BMC PD塊
靈活性提供長期解決方案
通過在主機處理器上運行的固件，使USB控制器幾乎完全是軟件定義的,，它為汽車制造商提供了一種長期的解決方案,，以實施已經(jīng)符合當前標準的USB PD(USB PD3.0的1.1版本)，并通過對主機處理器進行簡單的固件更新來滿足未來對該規(guī)范的任何修訂,。
對FUSB302B的優(yōu)化設計結(jié)合高性能和低功耗,，通過軟件配置來實現(xiàn)。通過選擇軟件可配置的格式,，它無需另一個占用資源的嵌入式處理器,，并通過支持由主機處理器定義其功能來增加其靈活性。這為汽車制造商提供了從Type A/B轉(zhuǎn)向?qū)嵤︰SB PD的路徑,，并最終實施Type-C,，而無需更改USB控制器。