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新iPhone发布前,如何迅速设计一款USB Type-C爆品配件?

2016-08-24 20:00:00 刘于苇 阅读:
苹果下个月初就要发布不带3.5mm耳机口的iPhone了,紧跟苹果步伐,二次创新能力最强大的国产配件厂商,要如何用最快的速度,开发出一款最好用的Type-C扩展坞或转换器呢?
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ELEXCON2016深圳国际电子展暨第五届深圳国际嵌入式系统展(简称ELEXCON&IEE2016)今日在深圳会展中心正式拉开序幕,超过350家全球优秀企业参加了本次展会。电子工程专辑小编也第一时间来到现场,与业内大牛们交流,给读者们带来第一手的技术资讯。

去年整并飞索半导体(Spansion),几个月前再5.5亿美元一口吃掉博通物联网业务的赛普拉斯(Cypress),在目前的半导体界相当红火,红火到业内传闻有几家PE想联合起来收购它。

不管传闻是真是假,这次展会,赛普拉斯带来的技术方案确实是既全面又前沿。据赛普拉斯大中华区市场经理李石磊介绍,目前最火爆的三条产品线分别是汽车电子、无电池能量采集传感器节点以及USB Type-C,那我们就听老师的话,看重点吧:

虚拟汽车仪表将成国产中级车标配

赛普拉斯的Traveo系列7英寸虚拟仪表盘以及抬头显示系统,继承了富士通的衣钵。此前富士通该业务被Spansion收购,又随着赛普拉斯收购Spansion整合到了一起。目前该事业部的研发和生产仍在日本。
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7寸屏方案在2020年以前都会是主流

这个方案目前已获宝马3系和大量中国汽车厂商采用。这是业内首款支持2D和3D图形的ARM Cortex-R内核平台,支持HyperBus接口,支持CAN-FD和Ethernet AVB等通信协议,及LVDS PHY和RSDS等高级图形接口。集成了4MB嵌入式闪存、步进电机控制和薄膜晶体管(TFT)显示控制,具备高级声音输出功能并支持现今仪表系统要求的所有车载网络标准。

赛普拉斯高级市场工程师杨和鸣介绍道:“这款产品以更低成本、更低功耗和封装器件实现汽车仪表盘和抬头显示器。相对于日本厂商动辄上百万美金的入门费,这个方案只需要2万美元即可。”据悉,国内已有相当一部分汽车厂商的Tier1供应商在针对Traveo平台做第三方开发,相信不久的将来,虚拟现实仪表盘和抬头显示器就会“飞入寻常汽车里”了。

不用电池的无线传感器节点

收购博通WICED方案群后,赛普拉斯的物联网解决方案如虎添翼,接下来这个方案曾今获得了我们EETimes 2015年的“年度电子成就奖”能源技术奖,以及美国、日本等地区的权威大奖——基于太阳能能量采集的无电池BLE传感器节点。
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当前物联网无线传感器节点(WSN)急速增长,最常用的比如分布在楼宇、厂房或农田各个角落的温湿度传感器,数据采集是方便了,但如何给他们长期供电成了问题。预计到2020年,WSN物联网设备市场将突破50亿台,这将促进更多无电池设备的部署,以减少成本和维护问题。
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“该微型参考设计集成了赛普拉斯自己的能量收集电源管理IC、 EZ-BLE PRoC蓝牙低功耗模组、一个15mm X15mm 的太阳能电池板和一颗储能用的超级电容,整个模组直径仅为25mm,安装方便隐蔽,使用低至100 lux的环境光量即可运行。” 赛普拉斯高级现场应用工程师梁家威介绍道,“大概相当于平常家里晚上开灯后,桌子底下的亮度,就能运行这个模组。”

李石磊补充道:“这里使用的赛普拉斯能量收集 PMIC器件启动功率仅为1.2uW,这一数值仅为最强竞争对手的1/4,与此同时消费电流低至280nA,使能量最大限度地供给目标应用的感应、处理和通信功能。搭配使用基于赛普拉斯PRoC BLE的可编程片上射频解决方案,终端客户可以使用该参考设计作为量产模型,快速进入市场,目前日本东京机场已经大面积商用。”

USB Type-C方案哪家强?

最后,也是目前消费电子领域最火的USB Type-C方案。苹果下个月初就要发布不带3.5mm耳机口的iPhone了,一切的一切都表明——USB Type-C要火,连带着Type-C的扩展坞、充电器、充电宝都要火。作为紧跟苹果步伐,二次创新能力最强大的国产配件厂商,要如何用最快的速度,开发出一款最好用的Type-C扩展坞或转换器呢?

不久前赛普拉斯发布了业界第一款USB Type-C Hub控制器HX3C,随后宣布这款控制器已支持最新USB Power Delivery (PD) 3.0 规范。

吃瓜群众可能还不清楚这意味着什么,科普一下,USB PD 3.0 能够使配件从电力提供者模式迅速转换为消费者模式,防止由于电源突然断开而导致数据损坏。这个功能称为角色快速转换,可用于充电dongle以及扩展坞。 此外,USB PD 3.0还加入了一项扩展消息功能,实了更快的USB PD固件更新和更高效的安全证书交换机制。扩展消息可以传输高达260字节的数据文件,是USB PD 2.0 28字节的8倍。USB PD 3.0 可以向下完全兼容USB PD 2.0。

赛普拉斯应用工程师朱兵为我们介绍了一系列产品,首先是基于EZ-PD CCG3的USB Type-C充电宝方案。
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能够支持Type-C、QC、BC1.2及苹果充电标准,基本上所有手机都能用,输出范围电压4~20V,电流0~5A。

Type-C的电源适配器就比较厉害了,220V AC输入,可支持5V@3A、9V@2A、12V@1.5A等DC输出,涵盖目前市面上所有支持Type-C PD的设备,还能升级固件支持新的输出模式,用于直充、车充也可以。
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买一台新MacBook Air固然帅(zhuang)气(b),但关键时刻只有一个Type-C口能急死你。所以最后我们看下基于EZ-USB HX3C的Type-C显示器、扩展坞解决方案,这是全球首个Type-C HUB解决方案,集成了2个PD控制器、1个Billboard控制器、1个带有4个DS端口的USB3.0 HUB。
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这下什么都有了吧,Display port、数据用Type-C口、充电用Type-A口还有gigabit网口。

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刘于苇
电子工程专辑(EETimes China)副主分析师。
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