手机接口新功能引发USB芯片分立？

作为便携产品中的数据交互接口，USB正迅速崛起。In-Stat分析："到2011年，高速USB将作为便携产品上的本地接口而统领市场，市场对这种产 品的需求将达27亿部，复合年增长率为24.4%。"而手机USB接口除秉承传统的数据传输功能外，亦呈现充当充电器接口、耳机接口的趋势，这将带来 "老"设计的"新"问题。

应用以USB Client为主

USB分为不同的标准，最常见的是USB1.0和 USB2.0。按照其工作模式不同，USB也可分为USB Client、USB Host和USB OTG三种。这几种不同模式的USB接口在设计时有 不同的协议和硬件要求。上海禹华通信技术有限公司智能手机部副总裁章?指出，在工作模式中，目前在手机中应用最为广泛的是USB Client，基本能满 足现阶段手机设备的数据传输要求。就标准而言，USB1.2和USB2.0中的Full Speed应用得比较多。相对而言，USB Host和 USB OTG设计难度偏大，成本也偏高，在目前市场上的手机产品中还不是主流。

USB接口在手机中大规模应用从去年开始。随着手机多媒体功能的普及，手机需要与PC进行快速的数据交互，比如下载音乐、图片等，而USB作为高速数据接口，其数据传输速率比串口快得多，并且实现简易。

主要通过基带芯片集成

手 机USB接口功能的实现亦走过了一段小小"弯"路。业内人士介绍，两三年前，手机USB接口需求不多，如果需要这一功能的话，就扩展一个USB的收发器芯 片，这有ST、NXP、Atmel、Cypress、NS等供应商。收发器芯片只是完成物理层的工作，还需要在基带芯片中将USB的上层协议实现，这也增 加了成本和难度。而随着基带芯片集成度的提高，目前市场上多数基带芯片都可把原来独立的USB收发器功能集成了，因而不再需单独的USB收发器芯片。

章也告诉《中国电子报》记者，对于在手机上使用的USB功能，无论是USB Client、USB Host还是USB OTG，一般都 不会使用分立的USB控制IC。章?还指出，手机USB接口的发展方向：一是支持USB 2.0标准，以支持更高的传输速率；二是升级到OTG模式， OTG接口可根据使用情况灵活配置设备通信中的主从状态，但其协议复杂，设计难度较大，未来市场会在成本与性能考量来取得平衡。在主流半导体厂商下一代高 端手机芯片产品中，一般都会考虑集成一个USB host口或者USB OTG口，这是一个趋势。

未来分立还是集成？

目 前USB接口主要完成传统的数据传输功能，未来随着手机接口功能的"多样化"对USB接口提出新的要求。恩智浦半导体大中华区市场营销经理李嗣浩指出，目 前手机面临的问题是充电接口、耳机接口不统一，因而一些大的手机厂商在考虑将USB接口变成一个通用接口。它带来的好处在于降低了成本，PCB板空间更 少，有利于手机更为轻薄短小。

"目前USB2.0标准的发展趋势是将主音频流功能转移到主设备的USB连接器上，同时兼有电池充电 及个人电脑同步功能。"李嗣浩指出。针对此，恩智浦(NXP)推出了业界首款USB2.0单芯片的数字音频解决方案Nexperia PNX0161，它 可提供立体声回放和录音以及FM收音机功能。

李嗣浩表示，功耗问题是为耳机提供数字音频遇到的最大挑战，而PNX0161内置电源 管理功能和智能电源控制也使使其成为强大的省电解决方案。PNX0161为降低主机噪声特别设计，它支持两种版本-可编程Flash或具有成本效益的 ROM，并在产品量产期间进行无缝切换。PNX0161的好处还在于其有内置的DSP软件。李嗣浩指出，它可使制造商能够对均衡器进行预设，最大限度地消 除回音，从而得到良好的音质。可编程ARM7TDMI内核内置了由USB总线提供电力的DC/DC转换器，这种解决方案支持USB Host和 USB OTG。

他还进一步指出，市场上的USB接口只完成传统的数据通信功能，但没有音频解码功能，或者需要外接几个芯片来完成，其功耗、音质都没法与NXP的解决方案相比。目前NXP正与全球前五大手机厂商之一一起合作开发这一项目，今年年底将量产，相信中国手机厂商也将跟进。

此 外，PNX0161还可在MP3底座、手机底座、笔记本电脑等实现延伸应用，加两个喇叭就可实现电话会议功能。李嗣浩表示，因为加了喇叭，功率要达到 10W，因而还需再加一个D类放大器。针对下一步市场，李嗣浩表示，预见到USB2.0在移动设备中不断兴起的标准化应用，NXP也将不断扩大 USB2.0在GSM/MP3对接站参考设计的应用。NXP推出了SAA9870和NXP TDA8932BTW，SAA9870是单芯片解决方案，集成 了功能强大的ARM7内核，USB 2.0解码器和音频流及麦克风的功能。TDA8932BTW是一个2×15瓦、高效率、D级别放大器，可提供高品质的 音效。

但业界也有不一致的看法。章?表示，对于支持数字音频的独立USB解决方案，应该不会在手机设计领域得到广泛应用。目前大部分的手机芯片已经具有较强的音频处理功能，从长远来看一定是在基带处理器或应用处理器中强化类似的功能，而不会采用单独的专用芯片方案。