【導(dǎo)讀】從PC出現(xiàn)至今，接口的發(fā)展的不斷進(jìn)化，有些隨著時(shí)間的推進(jìn)已經(jīng)消失，而其中USB無(wú)疑是最經(jīng)久不衰的接口之一了，從1996年USB1.0出現(xiàn)至今，已經(jīng)近20年的歷程，而接口速率也從USB1.0發(fā)展至USB3.1。
目前市面上最火爆的莫過(guò)于USB3.1 TYPE-C接口了，其火爆的原因就是由于世界矚目的蘋果新品發(fā)布會(huì)上，其最新發(fā)布的MacBook端口進(jìn)行了改變，整個(gè)機(jī)子沒有任何的其余接口，只帶了一個(gè)USB3.1 Type-C接口，也正是因?yàn)檫@樣，這個(gè)接口被人們與各大芯片廠商關(guān)注，包括Cypress、TI、NXP和Lattice 半導(dǎo)體在內(nèi)的多家芯片廠商都在忙著推出 USB Type-C芯片。
近日恩智浦推出的業(yè)界首個(gè)安全型USB Type-C完整解決方案讓人眼前一亮，它通過(guò)單個(gè)連接器實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)和視頻傳輸以及安全、供電等功能的無(wú)縫融合。這一創(chuàng)新可為消費(fèi)者提供安全可靠的即插即用體驗(yàn)，讓他們?cè)谠O(shè)備上傳輸數(shù)據(jù)和視頻的同時(shí)快速充電。同時(shí)恩智浦還為USB Type-C解決方案增加了防偽功能，幫助客戶更好地保護(hù)設(shè)備，提高USB Type-C配套系統(tǒng)的可靠性和安全性。”
如今設(shè)備需要支持的功能越來(lái)越多，在小型化趨勢(shì)的大前提下，人們希望不增加接口數(shù)量，就能滿足多種功能。而USB Type-C可以支持多種不同的協(xié)議與功能。例如，蘋果全新的MacBook全機(jī)僅搭載了一個(gè)USB Type-C接口，將電源、USB數(shù)據(jù)傳輸、Display Port、HDMI以及VGA等五種功能合一( USB 3.1支持顯示輸出 )。
NXP USB Type-C解決方案多功能應(yīng)用場(chǎng)景
NXP全球高速傳輸接口產(chǎn)品市場(chǎng)總監(jiān) 吳韶阡
NXP全球高速傳輸接口產(chǎn)品市場(chǎng)總監(jiān)吳韶阡表示，快速充電已經(jīng)是很普遍的需求，而無(wú)論是USB 2.0的2.5W、USB 3.0的4.5W或BC 1.2的7.5W，都要耗費(fèi)較長(zhǎng)的充電時(shí)間。當(dāng)然，對(duì)于筆記本電腦，根本無(wú)法通過(guò)它們供電或充電。新的USB PD根據(jù)可供給的電力設(shè)定了10W、18W、36W、60W、100W五級(jí)規(guī)格。高功率的供電支持，Type-C可以從普通的5V供電提升到20V，從而實(shí)現(xiàn)USB快充。
另外，透過(guò)USB PD，Type-C接口可以按照不同場(chǎng)景進(jìn)行有效的電源管理，實(shí)現(xiàn)智能調(diào)節(jié)供電。例如前面提到的通過(guò)安全認(rèn)證限制不被信任的外充設(shè)備進(jìn)行高壓充電；以及當(dāng)電壓高過(guò)預(yù)先設(shè)定的值時(shí)，Type-C接口可以調(diào)節(jié)到安全的電壓來(lái)保護(hù)設(shè)備。
完整的Type-C安全解決方案：MCU選型
NXP微控制器通用市場(chǎng)產(chǎn)品線經(jīng)理 林建成
NXP微控制器通用市場(chǎng)產(chǎn)品線經(jīng)理林建成表示，Type-C接口的性能需求是非常彈性的，此刻在某一應(yīng)用場(chǎng)景下只做視頻傳輸?shù)腡ype-C接口，在另一應(yīng)用場(chǎng)景就可能需要同時(shí)傳輸視頻信號(hào)和USB數(shù)據(jù)信號(hào)，因此在MCU的選型上也要考慮到擴(kuò)充性。
上圖系統(tǒng)端接口方案采用的MCU LPC1115，內(nèi)核為32-bit的ARM Cortex-M0 (50 MHz)，優(yōu)勢(shì)是相對(duì)于8bit的MCU效能更高，同時(shí)性價(jià)上也比較好。
在電源供電方面，負(fù)載開關(guān)、微控制器、USB PD PHY負(fù)責(zé)USB PD的協(xié)議溝通。而如果要系統(tǒng)接口支持輸出不同信號(hào)，由于接口管腳的受限，就需要高速開關(guān)等周邊器件來(lái)做支持。信號(hào)調(diào)節(jié)器則能夠?qū)λp信號(hào)進(jìn)行整形，實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)距離的傳輸，降低誤碼率。另外，開關(guān)器件還用于實(shí)現(xiàn)正反插功能。
不同的應(yīng)用場(chǎng)景，不同的復(fù)雜度層次，NXP有不同的產(chǎn)品和方案來(lái)搭配，為設(shè)計(jì)者提供達(dá)到系統(tǒng)最佳化的方案。下圖中展示了NXP的CC邏輯控制和PD PHY方案。吳韶阡介紹說(shuō)，如果是低于15W的供電，或者是不需要支持多功能的設(shè)計(jì)，可以采用簡(jiǎn)單的CC邏輯控制；而一個(gè)完整的USB Type-C方案就需要使用完整的PD方案，相應(yīng)的元器件也會(huì)增加。
毫無(wú)疑問(wèn)，USB Type-C接口的出現(xiàn)對(duì)于移動(dòng)設(shè)備將會(huì)起到很重要的作用，從目前來(lái)看，USB中的Type-C最有可能成為未來(lái)的連接標(biāo)準(zhǔn)，提供數(shù)據(jù)傳輸、外設(shè)連接、顯示輸出等一體化的連接方案。
新MacBook讓人們認(rèn)識(shí)了USB Type-C接口，恩智浦的USB Type-C解決方案讓大家認(rèn)識(shí)了恩智浦是如何解決Type-C接口安全性問(wèn)題的、也讓大家看到了恩智浦在Type-C領(lǐng)域的領(lǐng)先性，恩智浦也向?qū)崿F(xiàn)“智慧生活，安全連結(jié)”的愿景目標(biāo)又邁進(jìn)了一步。
