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用升压芯片实现智能机OTG的驱动

52RD.com 2012年6月5日 我爱研发网            评论:1条 查看 我来说两句
  

  年初,据IHS iSuppli公司的中国研究专题报告,中国手机厂商的2012年智能机出货量将增长近一倍,超过1亿部。2012年中国手机供应商的智能机出货量预计将达到1.014亿部,比去年的5200万部劲增94%。过去一年,华为、中兴等国内厂家凭借千元智能机在国内手机市场攻城略地,使得智能机的出货量远远超出了大家之前的预期。国内智能机主流方案提供商MTK更是在近期把智能机芯片出货量相对于年初上调了40~50%。中国整个巨大的智能机市场更是吸引了国外众多品牌厂家纷纷投入千元智能机大战,4月底,摩托罗拉、HTC、三星陆续发布千元智能机。

  智能机的研发公司增加以及出货量的不断攀升,并没有给智能机带来很多创新的应用。在年初的西班牙巴塞罗那举行的世界移动通信大会上,大家发现目前智能机的外观已逐渐结束了以前功能机时代的“乱花渐欲迷人眼”阶段,开始呈现“千机一面”局面。手机智能化是业界公认的发展趋势,但在智能机市场上,模仿苹果公司的iPhone系列产品,推出大屏幕、触摸屏的移动终端成为几乎所有厂家的选择,从外观上看,不同品牌产品间只存在尺寸和标识的差异。在出现新一代改变用户使用习惯的革命性产品之前,硬件终端在外观上将经历严重同质化竞争阶段。

  在功能机时代中国手机除了在价格上的优势外,更多的是靠点滴应用上的创新来打败国际大厂。类似功能机时代的双卡双待、呼吸灯、大喇叭等等这些应用上的微创新才是中国手机相对国际大厂的竞争优势。智能机时代国际大厂靠的是大价钱的“军备竞赛”升级平台,中国手机完全可以从消费者的体验出发,通过低成本的外围器件创新出更多有价值的应用。本文将给大家带来如何通过增加几毛美金的成本给用户带来新的应用体验。

  何为OTG

  USB OTG是USB On-The-Go的缩写,是近年发展起来的技术,2001年12月18日由USB Implementers Forum公布,主要应用于各种不同的设备或移动设备间的联接,进行数据交换。特别是PDA 、移动电话、消费类设备。改变如数码照相机、摄像机、打印机等设备间多种不同制式连接器,多达7种制式的存储卡之间数据交换的不便。

  USB技术的发展,使得PC和周边设备能够通过简单方式、适度的制造成本将各种数据传输速度的设备连接在一起,上述我们提到应用,都可以通过USB总线,作为PC的周边,在PC的控制下进行数据交换。但这种方便的交换方式,一旦离开了PC,各设备间无法利用USB口进行操作,因为没有一个从设备能够充当PC一样的Host。OTG技术就是实现在没有Host的情况下,实现从设备之间的数据传送,提供即插即用和热插拔功能,且可以向外部设备提供电源,支持多个设备的连接。

  目前智能机大部分采用的是都是5 pin的micro USB接口,表一为micro USB的接口描述。第4 Pin的ID脚是在OTG功能上才使用的。A、B插座是用来作为OTG主从设备的识别,带OTG功能的手机支持配制成主设备或从设备,取决于插入插头时所检测到的ID管脚。如果插入的是A插头(ID管脚短路),手机配置为主设备,当B插头插入(ID管脚浮置),则手机配置为从设备。支持OTG功能的手机一般可以在电路设计上把ID引脚连接到Baseband的中断,当A接口连接到手机,由于A接口与地线相连,会触发Baseband中断,Baseband检测到中断信号把系统配置主设备,并使能OTG电源芯片使得VBUS引脚输出5V的电源。

管脚

名称

线的颜色

描述

1

VBUS

电源正5V

2

D-

数据线负

3

D+

绿

数据线正

4

ID

分为A和B两种接口

A:与地线相连

B:不与地线相连

5

GND

信号地线

表1:Micro USB的接口定义

  OTG功能目前在智能机上还没有大面积被使用,只有三星的Galaxy系列以及诺基亚的E7等少数高端机型才支持这个功能,导致OTG很多的应用并没有被广大消费者所熟悉,也使得很多经典的PC游戏没法完全移植到智能机上。

  其实,要让一个智能机支持OTG功能很简单,目前主流的智能机平台都支持OTG功能。图1为带OTG功能的诺基亚E7支持U盘读取操作的界面,消费者只需要搭载图中的转接线(也可以是转接头)就可以轻松实现所有在PC机上通过USB口实现的功能。例如诺基亚最新推出的支持4100W像素的808 pureview手机支持OTG技术,用户用这款超高像素的手机拍照后,可以直接通过OTG技术跟打印机相连,将拍出的相片立即打印出来,避免了通过PC机做相片打印中转站的繁琐流程。

  随着app市场中的游戏品种不断丰富,单纯的靠触摸屏来操控游戏不但让游戏玩家不爽更是增加了游戏开发者的难度,如果支持OTG技术的智能机不断涌现,游戏玩家完全可以实现跟在PC机上同等的游戏享受,让手机用户真正体验到智能机PC时代的到来。

图1、支持OTG功能的E7

      智能机平台支持OTG情况

  国内智能机厂家主流采用的平台方案主要还是高通、MTK、展讯,高通从低端的MSM7227A到最近发布的MSM8X25系列都支持OTG协议,MTK自从MT6273系列开始在其Basic blocks就内置了OTG功能,如图2是MT6273的主体功能框图。展讯也在近期发布的1GHz主频的SC8820以及SC6820平台上支持OTG功能。所有这些平台要实现OTG的功能,除了底层协议要支持OTG外,还需要一个升压到5V的高精度驱动IC。

图2、MT6273的主体框图

  micro USB以及OTG的协议规定,要实现OTG的功能,需要能够在VBUS引脚提供高精度的5V电源,智能机都是用电池电压供电,标准的锂电池输出电压为3.7V,最高只能到4.2V,为了支持OTG功能,需要一个升压的芯片来提供5V的电源,同时精度需要控制在4.75~5.25之间。除了电压的精度会影响数据的正常传输外,电源的驱动能力也一样会直接影响到OTG正常应用。图3是玩家堂评测室测试的各种外围设备应用所需的驱动电流。从图中可以看到,简单的鼠标、键盘等操作功耗都在100mA以内,但是如果需要支持大容量的SD卡的数据读取,则需要更高的驱动能力。

  

  

图3、各种外围设备应用所需的驱动电流

  上海艾为电子技术有限公司配合智能机主平台与近期成功推出给OTG模块提供高精度电源的AW3632,该产品采用艾为独特的1.5倍2倍自适应切换的“Q_ModeTM”技术,可以实现手机电池范围内最大利用效率。AW3632的驱动能力达到275mA,支持正常模式以及环保模式的自由切换,在环保模式下可以实现0.6mA的超低功耗。AW3632内部集成了过热保护,限流保护,短路保护的“三保”功能,保证芯片在各种异常情况下不会损坏。同时,上海艾为能够提供基于主流的智能机平台提供基于android的整套软硬件解决方案。图4为AW3632的典型应用图。

图4、AW3632的典型应用图

 

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1楼 devin 发表于 2014-9-14 21:58 回复
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