实现智能手机USB 2.0端口共享的方案

　　智能手机早已不再只是商务瑞选择，它正变得越来越好玩。社交手机会告诉你想知道的有关来电者的一切信息。游戏手机则让你在逼真3D情境中为所欲为。更酷的还有，美国一家手机厂商最近开发了一种胶卷手机，这种手机可以将屏幕和键盘变成胶卷一般卷曲收入机身内部。三秒钟的视频录制和分享网站Robo.to如今在美国很流行，它的最大特点是用智能手机随时随地发布。

　　典型的智能手机包含一个通信处理器、一个应用处理器和一个功率管理IC，它们都必需共享单个USB端口，并以480Mbps的高速USB数据速率进行通信。而很多移动设备需要许多信号处理集成电路（IC）以满足用户各种不同的功能要求。各种新奇的玩意儿正在让智能手机变得越来越娱乐化，没有更好的应用就会落后，市场销售就不理想。本文介绍一些能够解决该问题的方案，并对从USB集线器到简单模拟开关的各种不同解决方案进行比较。

　　USB 即“Universal Serial Bus ”，中文名称为通用串行总线。这是近几年逐步在PC 领域广为应用的新型接口技术。USB接口具有传输速度更快，支持热插拔以及连接多个设备的特点。目前已经在各类外部设备中广泛的被采用。目前USB接口有两种：USB1.1和USB2.0。理论上USB1.1的传输速度可以达到12Mbps/秒，而USB2.0则可以达到速度480Mbps/秒，并且可以向下兼容USB1.1。

　　智能手机的一种设计方式是让内部的功率管理器件来控制单个USB2.0端口，这可以通过采用一个3:1的多路复用USB开关把USB 2.0端口转向自身来完成。默认情况下，其也可转向应用处理器，用来实现大多数多媒体功能性（比如MP3播放或视频处理）。还可转向通信处理器，用于无线电通信，可实现数据访问或通话（见图1）。这种架构具有一种优势，即当功能未使用时，允许手机进入睡眠状态。此外，在检测到USB 2.0端口活动时，或者是任一个处理器需要使用USB端口时，功率管理单元可以唤醒相关处理器。在USB插口首次插入后，功率管理IC还可以询问USB线路，确定是否有专用USB充电器或充电主设备端口连接，以便通过VBUS信号直接给电池充电。当与USB主设备（如PC）通信时，通信和应用处理器内的物理层（PHY）使用USB开关的480Mbps全高速数据带宽。

　　图1：用于共享一个USB 2.0端口的多路复用USB 2.0开关。