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  舉動(dòng)電話結(jié)合數(shù)字音樂播映器與照相手機(jī)是大勢(shì)所趨,，使得手機(jī)與PC之間與進(jìn)行多媒體數(shù)據(jù)同步處置的需求更為火急,?？墒且援?dāng)前的手機(jī)接口傳輸速度并缺乏以敷衍傳輸相片、影片,、核算機(jī)數(shù)據(jù),，以及來電鈴聲等巨大信息的需求。放眼各種接口技能,，藍(lán)芽盡管遍及,，但速率仍無法滿意同步數(shù)據(jù)傳輸需求；UWB則因大大都PC不具有UWB接口,，機(jī)遇沒有老練,。相較之下，高速USB將成為當(dāng)前撐持手機(jī)高速數(shù)據(jù)同步傳輸?shù)淖罴烟暨x,。
盡管藍(lán)芽運(yùn)用率敏捷擴(kuò)增,，一起超寬帶技能(Ultra Wide Band, UWB)也能夠成為下一個(gè)大型無線網(wǎng)絡(luò)聯(lián)機(jī)規(guī)范，但通用序列總線(Universal Serial Bus, USB)功用仍會(huì)繼續(xù)存在于大大都的舉動(dòng)電話中,。為何USB仍然遭到舉動(dòng)電話的喜愛,？將來USB在舉動(dòng)電話工業(yè)中的趨勢(shì)是什么？有什么功用會(huì)被篩選,？
風(fēng)趣的是,，舉動(dòng)電話工業(yè)好像其它許多消耗性電子產(chǎn)物的開展景象，仍沿用著原有的立異與結(jié)合辦法而進(jìn)行,。但跟著今天各種無線傳輸技能逐步遍及,，為何手機(jī)廠商仍繼續(xù)仰賴有線技能？還有哪些技能將開展成為將來舉動(dòng)電話的功用,？
高科技公司一向期望成為消耗者需求的推動(dòng)者,。跟著舉動(dòng)電話的遍及、數(shù)字音樂播映器(iPod與相似產(chǎn)物)與照相手機(jī)的大賣,、以及消耗者關(guān)于全球各地網(wǎng)絡(luò)存取與數(shù)據(jù)同享的需求,，各家廠商紛繁對(duì)準(zhǔn)旗下各項(xiàng)消耗性產(chǎn)物進(jìn)一步描繪新的結(jié)合層。
例如最新的摩托羅拉SLVR手機(jī)具有iTunes軟件接口,、數(shù)字相機(jī),、影片擷取及播映、核算機(jī)數(shù)據(jù)傳輸,、多種來電鈴聲,、還有圖像電話簿等多種搶先功用(圖1)，這些功用均歸于高頻寬與數(shù)據(jù)密布的運(yùn)用,。
可是,，在處置數(shù)據(jù)的反響、播映速度,、以及手機(jī)數(shù)據(jù)傳輸速度方面仍存在著問題,。事實(shí)上，這款最新的SLVR手機(jī)聲稱可在30秒內(nèi)傳輸4MB的MP3歌曲,。
但若是您要傳送一切保藏的歌曲,，而不是只要一首的時(shí)分,，會(huì)發(fā)作什么事？當(dāng)前為止,，也只要等候,。

可是消耗者不喜歡等，因而廠商如今還能開發(fā)何種功用或技能規(guī)范,，能夠讓產(chǎn)物契合消耗者對(duì)速度,、效能，以及長(zhǎng)時(shí)刻電池續(xù)航力的激烈需求,？在一切的技能規(guī)范中,，最能契合將來運(yùn)用需求的挑選包括藍(lán)芽、超寬帶技能,，以及USB,。

藍(lán)芽頻寬難以撐持同步數(shù)據(jù)傳輸
藍(lán)芽是在1999年由包括手機(jī)制造商在內(nèi)的多家公司，一起制定的一套無線通訊規(guī)范,。相較于其它數(shù)據(jù)傳輸技能規(guī)范,，藍(lán)芽雖是一項(xiàng)適當(dāng)合適無線消息銜接的協(xié)議，但它也面對(duì)一些約束,。當(dāng)前藍(lán)芽產(chǎn)物最大傳輸速率低于1Mbit/s的理論最大值(1.2版),，盡管滿足進(jìn)行消息傳輸，但卻缺乏以撐持同步數(shù)據(jù)傳輸,，乃至網(wǎng)頁閱讀等運(yùn)用,。盡管撐持增強(qiáng)數(shù)據(jù)速率(Enhanced Data Rate, EDR)的藍(lán)芽設(shè)備現(xiàn)已上市，但也只是將最大傳輸速率晉升至3Mbit/s罷了,。

藍(lán)芽適當(dāng)合適運(yùn)用在某些手機(jī)運(yùn)用中,，例如無線耳機(jī)。并且窗口撥號(hào)網(wǎng)絡(luò)(Windows Dial-up Networking)也撐持藍(lán)芽,，讓手機(jī)能夠當(dāng)成無線調(diào)制解調(diào)器運(yùn)用,，以便上彀?？墒?，面對(duì)許多需求大頻寬的數(shù)據(jù)貯存作業(yè),，藍(lán)芽自身較低的頻寬卻無法負(fù)荷,，例如相片、視訊或音樂(表1),。此外,，由于藍(lán)芽是一種無線通訊規(guī)范，所以與核算機(jī)聯(lián)機(jī)時(shí),，也無法一起進(jìn)行充電,。

超寬帶機(jī)遇沒有老練

關(guān)于將來的無線銜接而言,，超寬帶(UWB)技能是當(dāng)前最佳挑選。超寬帶技能藉由在十分寬的頻譜中傳輸?shù)凸β实男∶}沖,，而改進(jìn)展頻的觀念,。由于超寬帶接口會(huì)跟著信號(hào)內(nèi)容，以極低功率出現(xiàn)十分細(xì)小的改動(dòng),，因而也答應(yīng)其它運(yùn)用同享這段頻譜區(qū)域,。這景象與CDMA電話之間頻譜同享的情況十分相似。依據(jù)業(yè)界從前關(guān)于超寬帶數(shù)據(jù)傳輸速率所知道的信息,，這項(xiàng)技能顯然是可運(yùn)用于手機(jī)數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶暨x(表1),。

超寬帶或許會(huì)是將來銜接的一項(xiàng)挑選，但它的真實(shí)機(jī)遇還將降臨,。并且當(dāng)機(jī)遇老練時(shí),，此技能也能夠面對(duì)新接口規(guī)范常會(huì)發(fā)生的問題，例如功耗以及與現(xiàn)有核算機(jī)架構(gòu)的兼容性等,。由于并非一切核算機(jī)都裝備這項(xiàng)規(guī)范規(guī)范,，因而制造商需求供給所謂的「外接設(shè)備(Dongle)」，將此新規(guī)范交融至既有的規(guī)范上(如USB),。

USB適用于手機(jī)寬帶數(shù)據(jù)傳輸

USB盡管不是無線傳輸,，但仍是當(dāng)前手機(jī)寬帶數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖罴烟暨x。事實(shí)上,，舉動(dòng)電話上會(huì)選用USB接口有許多緣由,，例如：銜接到核算機(jī)時(shí)，USB所供給的電力可在兩個(gè)小時(shí)內(nèi)完結(jié)1000毫安小時(shí)(mAh)電池容量的充電作業(yè),。此外,，USB也是一個(gè)真實(shí)的「通用接口」：從1997年以來，包括麥金塔(Mac)在內(nèi)的每部核算機(jī),，不只都具有USB接口,，并且一切首要的操作體系也都撐持USB。此外,，USB具有兩種傳輸速率,，描繪廠商可依需求，挑選每秒傳輸1.5MB,、本錢較低的全速傳輸速率,，或是每秒傳輸60MB的高速傳輸速率。表1為上述各項(xiàng)規(guī)范數(shù)據(jù)傳輸速率理論值的比擬表,。

對(duì)準(zhǔn)數(shù)據(jù)傳輸與更新的要害使命而言,，當(dāng)前并沒有任何規(guī)范能夠和USB的速度與遍及度混為一談。因而，將來仍能夠看到廠商繼續(xù)推出附有USB轉(zhuǎn)接器銜接線的手機(jī),。此外,，在USB面世的這11年以來，各家廠商也對(duì)準(zhǔn)包括速度,、軟件兼容性,、耗電、價(jià)錢等手機(jī)市場(chǎng)所重視的議題,，繼續(xù)進(jìn)行改進(jìn),。

可是如上所述，即便最新如摩托羅拉SLVR手機(jī),，仍是需求30秒的時(shí)刻來傳輸一首歌,。廠商究竟要怎么晉升這方面的速度？以廠商的態(tài)度又有哪些技能思考,？

在舉動(dòng)電話上建置USB辦法多元

要在舉動(dòng)電話上建置USB的辦法有好幾種,，對(duì)大都用戶來說，最簡(jiǎn)略的辦法就是采辦一顆內(nèi)建USB的微處置器,。USB現(xiàn)已成為德州儀器,、英特爾，以及其它廠商所供給手機(jī)用CPU的規(guī)范功用,?？墒牵F(xiàn)有的CPU僅具有全速傳輸形式的USB(12Mbit/s,，例如摩托羅拉SLVR),。以久遠(yuǎn)來看，這類的運(yùn)用處置器勢(shì)必要參加高速傳輸形式的USB(480Mbit/s),?？墒牵@樣的芯片在開發(fā)方面較艱難且貴重,，并且描繪周期適當(dāng)長(zhǎng),，因而在短期內(nèi)，外接式USB芯片算是僅有的描繪選項(xiàng),。

為要知道各種不一樣建置辦法,，首要有必要知道USB協(xié)議。好像許多通訊協(xié)議一樣,，USB是一套包括數(shù)個(gè)協(xié)議層的通訊倉庫,。最底層是實(shí)體層(Physical Layer)。USB運(yùn)用一對(duì)傳輸線進(jìn)行雙向通訊,。高速傳輸形式是以正負(fù)400毫伏特電位差表明傳輸信號(hào),。協(xié)議向上一層稱為數(shù)據(jù)編碼機(jī)制(Data Coding Scheme)。USB選用NRZI編碼,，在數(shù)據(jù)傳輸在線的信號(hào)若有電位變換(Transition)則以「0」表明,，若無則以「1」表明。NRZI編碼能夠讓頻率信號(hào)跟著數(shù)據(jù)信號(hào),，經(jīng)由一樣接腳傳送,。接著，USB運(yùn)用位填充(Bit-stuffing)的辦法,，保證在數(shù)據(jù)信號(hào)中有滿足的電位變換,，能夠正確獲得頻率信號(hào)。此刻,，數(shù)據(jù)就會(huì)從本來序列傳輸?shù)臄?shù)據(jù)辦法,，轉(zhuǎn)成并排式的數(shù)據(jù)辦法(圖2)。在序列數(shù)據(jù)辦法與并排數(shù)據(jù)辦法之間的接口有一套規(guī)范化規(guī)范,，稱為USB收發(fā)器巨細(xì)胞界面鴻溝(UTMI Boundary)規(guī)范,，可至英特爾網(wǎng)站(www.intel.com/technology/usb/spec.htm)獲得關(guān)聯(lián)材料。再往上一層為循環(huán)冗余查看發(fā)生(CRC Generation),。在USB里,，操控封包(Control Packet)選用較短的CRC(5位)，而數(shù)據(jù)封包則用較長(zhǎng)的CRC(16位)以偵測(cè)1位與2位的過錯(cuò),。再上一層為材料流操控(Flow Control),，負(fù)責(zé)處置USB關(guān)于封包接納與呼應(yīng)之間的時(shí)刻之嚴(yán)格需求。本層的功用在于保證能夠接納到正確材料,，并傳送到運(yùn)用層(Application),，也就是USB協(xié)議倉庫的最上層。當(dāng)前已有數(shù)千種不一樣的USB設(shè)備,，它們都需求運(yùn)用層中的客制化程序或種類協(xié)議(Class
Protocol)的撐持,。盡管對(duì)消耗者來說，USB是十分易于運(yùn)用的設(shè)備,，但這項(xiàng)看似簡(jiǎn)略的設(shè)備內(nèi)部卻需求精巧的軟硬件結(jié)合,。因而，廠商若有意在舉動(dòng)電話芯片組中建置USB時(shí),，有必要知道其雜亂性,。運(yùn)用周邊芯片達(dá)到USB高速傳輸要添加高速傳輸U(kuò)SB聯(lián)機(jī)最簡(jiǎn)略的辦法就是在體系中加上一個(gè)全功用的USB周邊芯片，例如柏士半導(dǎo)體(Cypress Semiconductor)的EZ-USB
FX2LP,。由于這類芯片會(huì)負(fù)責(zé)處置一切USB聯(lián)機(jī)的細(xì)部作業(yè),，因而業(yè)者僅須投入最少的體系描繪人力即可。此種微處置器架構(gòu)的USB解決方案,，乃至能夠履行描繪所需的一切或有些特定種類的協(xié)議,。這些設(shè)備都是抱負(fù)的「擴(kuò)展型(Bolt-on)」解決方案，由于其間的USB芯片與運(yùn)用處置器在通訊時(shí)能夠同享既有的總線。若是舉動(dòng)電話廠商不想在手機(jī)中別的加上USB周邊芯片的話,，還有兩種辦法能夠新增高速USB功用,。第一種辦法是該舉動(dòng)電話的芯片組廠商有必要更改芯片描繪，參加專用的USB接口以及一切的USB硬件協(xié)議倉庫,。第二種辦法是芯片組描繪業(yè)者能夠在其芯片組中供給USB芯片的數(shù)字有些,，并將另一個(gè)獨(dú)立芯片當(dāng)成480Mbit/s模仿收發(fā)芯片運(yùn)用(圖3)。值得注意的是,，這兩種解決方案都有必要先知道圖2中所說到的UTMI鴻溝,。
高結(jié)合度芯片危險(xiǎn)高關(guān)于芯片組描繪業(yè)者而言，第一種徹底結(jié)合的挑選是最雜亂且最具危險(xiǎn)的辦法,。結(jié)合的舉措在一些描繪中確有本質(zhì)效益,，但對(duì)其他描繪來說卻未必如此。在大型,、高速且制程面積小的CPU中,，參加高速傳輸U(kuò)SB的功用有許多晦氣之處。首要,，這種辦法會(huì)帶來最高的危險(xiǎn),。越小制程表面的屏蔽組越貴重，因而若是數(shù)字電話芯片組描繪業(yè)者無法成功描繪出模仿USB實(shí)體層的有些時(shí),，從頭描繪的價(jià)值會(huì)十分高,。其次，這種辦法也會(huì)招致模仿組件面積擴(kuò)展,。在USB實(shí)體層所用的許多架構(gòu)都是模仿設(shè)備,，因而模仿組件不會(huì)由于制程減少而有太大的改進(jìn)，這也表明,，在極為有限的制程面積上,，模仿收發(fā)器能夠會(huì)占掉許多貴重的芯片空間。不只如此,，5伏特的電壓容錯(cuò)度也是一個(gè)問題,。為了敷衍電源供給線路(VBUS)缺乏的情況，USB規(guī)范中需求USB接腳上要有5伏特的容錯(cuò)度,。在較小的制程面積上,，5伏特的容錯(cuò)度在技能上能夠十分艱難。一樣的情況也會(huì)發(fā)作在靜電放電(ESD)充電上,。在高速傳輸U(kuò)SB的實(shí)體層中,，ESD關(guān)于芯片組描繪業(yè)者是一個(gè)隱藏危險(xiǎn)的問題。正由于這些危險(xiǎn),，許多芯片組描繪業(yè)者拖延或掃除自行描繪內(nèi)建高速傳輸U(kuò)SB的實(shí)體層與邏輯電路,。反而是一些具有搶先技能的廠商,，正投入結(jié)合獨(dú)立式UTMI架構(gòu)收發(fā)器的描繪(圖4)。善用UTMI接口加速描繪速度至于第二種辦法,，運(yùn)用程序處置器芯片組描繪業(yè)者有必要描繪USB中心邏輯電路,，而不是在處置器中的各邏輯描繪組件之間運(yùn)用UTMI接口，UTMI也能夠用作銜接兩顆芯片的外部接腳規(guī)范,。UTMI是一個(gè)十分簡(jiǎn)略的接口，運(yùn)用22～31支有用接腳,，供給十分低階的收發(fā)器存取功用,。中心邏輯的有些有必要建置USB狀態(tài)機(jī)(State Machine)、暫停偵測(cè),，以及一切較高層的USB協(xié)議,。UTMI收發(fā)器的接納有些供給D+/D-的直接存取功用。事實(shí)上,，代號(hào)為Monahans的英特爾最新處置器PXA-290,，就是選用UTMI接口，而非運(yùn)用嵌入式USB實(shí)體層,。有了UTMI架構(gòu)的收發(fā)器,，就能夠大幅下降手機(jī)芯片組廠商在模仿描繪方面的危險(xiǎn)。若能善加運(yùn)用像是UTMI這類規(guī)范芯片組接口,，就可使得描繪更為疾速,，并有更高的機(jī)會(huì)在第一次描繪就能成功。如今要害的問題是,，消耗者在哪里才干采辦到具有高速USB的舉動(dòng)電話,？全球有數(shù)個(gè)正在描繪中的新平臺(tái)，都是選用上述幾種辦法,。消耗者將能夠具有所需的速度效能,，來傳送貯存于舉動(dòng)電話中的音樂、相片,、與視訊等保藏,。盡管老友之間舉動(dòng)電話的單鍵無線數(shù)據(jù)同步的主意似乎是很棒的功用，但要完成仍需一些時(shí)刻,。UWB的確有潛力改動(dòng)這個(gè)范疇,，但要看到價(jià)錢合理的UWB手機(jī)尚待一段時(shí)刻。在那之前,，有線國(guó)際仍將繼續(xù)操縱數(shù)據(jù)傳輸辦法,，由于有一件事是斷定的，那就是：消耗者不喜歡等候,。