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USB在汽车电子中的应用

作者:时间:2014-01-17来源:网络

  20世纪末,毋庸置疑最成功、最广泛使用的串行接口就是通用串行总线()了。其成功的秘诀是使其简单化、实用化及大众化。表面上,设计者能选择的标准化物理连接器仅有几个。连接器本身表明了应用(即主机或设备)的“风格”。利用这个简单的四线接口(VCC、D+、 D-、 GND),提供了一个功率为2.5W以及串行数据时钟速率为480MBps的节点。该标准在一个总线上能支持127个设备。协议包括一个“即插即用”功能,这有利于软件和驱动器的握手和兼容性。正是由于这些特点,才使得1.0在1996年得到了迅速采用,1998年修订为1.1,后来在2000年4月又增强到2.0修订版。

  2007年,USB设备的安装量达到了10亿台,每年将以近1.5亿台的速度增长。USB取代了笔记本电脑背后的DB-9连接器。用一个小拇指大小的驱动器,USB就能交换上百兆的文件。总之,USB改变了个人计算、数码相机和便携式媒体市场。现在,USB在汽车上的应用正在不断出现。

  有线USB应用

  历史表明,便携式媒体很可能是从消费领域跨越到汽车行业的第一个USB应用。一旦消费者能把歌曲、视频和图片一起带到任何他们去的地方,他们自然想在汽车中访问这些文件。但是,USB在汽车领域的出现不仅仅是把汽车的子系统看作一个移动PC。它需要一个广泛接受、采纳和理解的串行通信机制,并且使之适应汽车环境的运行和系统级要求。

  USB首次在汽车中的应用是以配件的形式于2001年出现的。这些配件的大多数根本不是USB,只是将iPod或类似的媒体设备连接到移动音频系统的专用接口。随着消费者对这类系统需求的增加以及更通用标准的出现,USB方案开始真正应用于汽车,这也是其在个人媒体以外的应用。

  USB应用于汽车诊断系统上是一个趋势,这种趋势在未来的五至七年还会增长。通信端口不是一个新概念,它有助于维修技术人员将一个专用测试设备接到汽车控制局域网(CAN)总线的诊断端口。汽车上的车载自动诊断系统(ODB)接口标准已经有超过25年的时间了。随着这些网络从ODB标准转移到USB,它们最终将降低服务、维护和保证成本的原因有两个。第一个原因是:考虑控制器、物理层收发器、相关计时元件和连接器时,USB的每个设备节点的成本要低于CAN节点的1/2。第二个原因是:低成本硬件(如PC、PDA,等等)和软件的广泛应用可用来开发低成本的诊断设备。传统ODB方法与新型USB方法的对比如图1所示。

  

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  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。与应用中的传统电子控制单元()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。

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关键词: USB 汽车电子 ECU

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