USB在汽車電子中的應(yīng)用

　　20世紀(jì)末，毋庸置疑最成功、最廣泛使用的串行接口就是通用串行總線（USB）了。其成功的秘訣是使其簡(jiǎn)單化、實(shí)用化及大眾化。表面上，設(shè)計(jì)者能選擇的標(biāo)準(zhǔn)化物理連接器僅有幾個(gè)。連接器本身表明了USB應(yīng)用（即主機(jī)或設(shè)備）的“風(fēng)格”。利用這個(gè)簡(jiǎn)單的四線接口（VCC、D+、 D-、 GND），提供了一個(gè)功率為2.5W以及串行數(shù)據(jù)時(shí)鐘速率為480MBps的節(jié)點(diǎn)。該標(biāo)準(zhǔn)在一個(gè)總線上能支持127個(gè)設(shè)備。協(xié)議包括一個(gè)“即插即用”功能，這有利于軟件和驅(qū)動(dòng)器的握手和兼容性。正是由于這些特點(diǎn)，才使得USB1.0在1996年得到了迅速采用，1998年修訂為1.1，后來(lái)在2000年4月又增強(qiáng)到2.0修訂版。

　　2007年，USB設(shè)備的安裝量達(dá)到了10億臺(tái)，每年將以近1.5億臺(tái)的速度增長(zhǎng)。USB取代了筆記本電腦背后的DB-9連接器。用一個(gè)小拇指大小的驅(qū)動(dòng)器，USB就能交換上百兆的文件?？傊?，USB改變了個(gè)人計(jì)算、數(shù)碼相機(jī)和便攜式媒體市場(chǎng)?，F(xiàn)在，USB在汽車上的應(yīng)用正在不斷出現(xiàn)。

　　有線USB應(yīng)用

　　歷史表明，便攜式媒體很可能是從消費(fèi)領(lǐng)域跨越到汽車行業(yè)的第一個(gè)USB應(yīng)用。一旦消費(fèi)者能把歌曲、視頻和圖片一起帶到任何他們?nèi)サ牡胤?，他們自然想在汽車中訪問(wèn)這些文件。但是，USB在汽車領(lǐng)域的出現(xiàn)不僅僅是把汽車的子系統(tǒng)看作一個(gè)移動(dòng)PC。它需要一個(gè)廣泛接受、采納和理解的串行通信機(jī)制，并且使之適應(yīng)汽車環(huán)境的運(yùn)行和系統(tǒng)級(jí)要求。

　　USB首次在汽車中的應(yīng)用是以配件的形式于2001年出現(xiàn)的。這些配件的大多數(shù)根本不是USB，只是將iPod或類似的媒體設(shè)備連接到移動(dòng)音頻系統(tǒng)的專用接口。隨著消費(fèi)者對(duì)這類系統(tǒng)需求的增加以及更通用標(biāo)準(zhǔn)的出現(xiàn)，USB方案開始真正應(yīng)用于汽車，這也是其在個(gè)人媒體以外的應(yīng)用。

　　USB應(yīng)用于汽車診斷系統(tǒng)上是一個(gè)趨勢(shì)，這種趨勢(shì)在未來(lái)的五至七年還會(huì)增長(zhǎng)。通信端口不是一個(gè)新概念，它有助于維修技術(shù)人員將一個(gè)專用測(cè)試設(shè)備接到汽車控制局域網(wǎng)（CAN）總線的診斷端口。汽車上的車載自動(dòng)診斷系統(tǒng)（ODB）接口標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)有超過(guò)25年的時(shí)間了。隨著這些網(wǎng)絡(luò)從ODB標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)移到USB，它們最終將降低服務(wù)、維護(hù)和保證成本的原因有兩個(gè)。第一個(gè)原因是：考慮控制器、物理層收發(fā)器、相關(guān)計(jì)時(shí)元件和連接器時(shí)，USB的每個(gè)設(shè)備節(jié)點(diǎn)的成本要低于CAN節(jié)點(diǎn)的1/2。第二個(gè)原因是：低成本硬件（如PC、PDA，等等）和軟件的廣泛應(yīng)用可用來(lái)開發(fā)低成本的診斷設(shè)備。傳統(tǒng)ODB方法與新型USB方法的對(duì)比如圖1所示。

　　總線內(nèi)USB的應(yīng)用

　　USB的更有創(chuàng)造性的應(yīng)用開始出現(xiàn)在汽車應(yīng)用中。與汽車電子應(yīng)用中的傳統(tǒng)電子控制單元（ECU）相比，現(xiàn)代汽車上的車載智能通信系統(tǒng)控制臺(tái)越來(lái)越像一個(gè)嵌入式PC，采用了集成了駕駛信息、導(dǎo)航和娛樂(lè)系統(tǒng)。由于這種構(gòu)架的轉(zhuǎn)變，USB接口在總線內(nèi)連接方面的應(yīng)用越來(lái)越普遍。也就是說(shuō)，不用電纜，而是用普通印刷電路板（PCB）上的電路線跡，USB設(shè)備就可連接到主機(jī)上。盡管這與傳統(tǒng)的有線USB拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不同，它還是有很多優(yōu)點(diǎn)。