使用DS2488在真无线立体声中连接

对于真正的无线立体声（TWS）系统，DS2488的双触点接口技术解决了耳塞和充电盒之间的电源切换和数据传输问题。与其他TWS解决方案相比，这种简单、经济高效的设备具有许多优势。本应用笔记提供了对这些优势的更深入理解。

介绍

许多真无线立体声 （TWS） 蓝牙耳塞都配有保护外壳，配有用于充电和通信的触点。DS2488外形小巧，使耳塞和触点都非常紧凑。触点提供充电，并允许双向通信以检索可用于维修的设备信息。DS2488提供了将充电盒连接到蓝牙耳塞的好方法。此链接为耳塞提供了有价值的状态信息，这些信息可以通过蓝牙传送到智能手机。DS2488在TWS市场具有竞争力的价格。本应用笔记描述了TWS的特性和DS2488的用法。

台湾世界特色

TWS系统中有三个设备交互：充电盒、耳塞和智能手机。由于刚才讨论的原因，充电盒和耳塞之间通常需要双触点解决方案。客户想知道耳塞的状态，例如剩余电量、包装盒中剩余的电量以及耳塞是否在外壳中。此信息通过蓝牙从耳塞中继到智能手机。此外，充电盒应知道存储的耳塞电池是否耗尽，以了解何时启用充电或保持低功耗模式。充电盒（即耳塞外壳）通常使用大型锂离子 （Li+） 电池为耳塞中的较小电池充电。充满电后，外壳可以多次补充耳塞。当充电盒电池耗尽时，耳塞可以将该信息传递给智能手机。通常会提供耳塞识别信息，使智能手机能够知道耳塞是正品。通过在打开充电盒盖时将耳塞从睡眠状态唤醒，蓝牙连接会提前启动，从而提供更好的用户体验。

灵活安装固件可确保客户收到具有最新功能和错误修复的产品。通常，充电盒通过其 USB 端口更新，然后将固件安装到自身或物理连接的耳塞上。或者，充电盒的固件更新可以通过蓝牙连接通过耳塞传送。在预定更新期间，耳塞必须允许大量数据从连接互联网的智能手机传递到充电盒。

使用DS2488实现TWS特性

由于DS2488的WLP封装尺寸小（1.6mm x 0.9mm x 0.33mm），可以实现上述TWS特性。DS2488是一种双触点接口技术，可解决耳塞和充电盒之间的电源和数据传输问题。每个耳塞中都有独立的DS2488器件，采用Maxim的1-Wire协议进行信息交换，同时交错充电电源。DS2488具有称为IOA和IOB的双链路。IOA链路可以从充电盒中获取电力，即使耳塞的电池电量耗尽，也能通过1-Wire实现设备功能。第二个1-Wire链路IOB根据需要将信息传递到耳塞的蓝牙SoC。两条1-Wire链路共用一个8字节缓冲器，用于传递小消息。

充电盒中的耳塞

如前所述，充电盒可以检测耳塞是否已插入，即使电池电量耗尽也是如此。充电盒可以通过2488-Wire IOA链路请求DS64唯一的1位ROM ID，因为器件由该连接寄生供电，如图1所示。一旦检测到，交错1-Wire通信和充电器电源门控可通过IOA上的电压检测实现。首次上电~1.5ms后，如果DS2488检测到IOA高于4V，则启用电池充电模式。在正常使用期间，充电盒通过将IOA设置为不同的电压电平，根据需要在充电和通信之间切换。要进入充电器模式，请将充电器盒将IOA下拉至地以获取超时值（默认值为25.6ms），然后将IOA上拉至4V以上。要退出充电器模式，只需将IOA下拉至4V以下即可。当盒子不充电时，它可以通过IOA 1-Wire接口发送和接收消息。使用此方法，可以将“盒子/耳塞电池电量”或“盖子未正确关闭”消息传递到耳塞并传递到智能手机。具有足够电量的耳塞可以检测充电盒电池是否耗尽，并通过手机应用程序通知用户需要充电。

图1.典型的TWS应用电路。

在 IOA 和 IOB 之间执行链接

IOA和IOB链路之间的仲裁由DS1数据资料图2488所示的状态机实现。仲裁通过使用不同的状态来确定：充电状态、IOA 1-Wire 操作和 IOB 1-Wire 操作。其他状态提供了其他功能，稍后将讨论。充电状态主要用于充电和IOB 1-Wire操作，而IOA 1-Wire操作状态用于短暂关闭充电，以交错从充电盒到耳塞的通信。图 2 和图 3 显示了充电盒和耳塞之间的操作示例。充电盒控制为充电分配的时间量（即充电增量）。当充电增量发生时，耳塞可以通过 8 字节缓冲区发送和接收小消息。否则，DS2488可从电荷盒访问，充电盒向/从同一8字节缓冲器发送/接收消息。通过这样做，可以进行持续的数据交换，从而提供有价值的状态信息。

图2.充电盒流。

图3.耳塞流。

耳机从充电盒中取出

当耳塞开箱时，DS2488可以进行阻抗验证以进行确认。然后，可以开始蓝牙配对。这种阻抗验证由耳塞执行，在检查逻辑电平的同时启用和禁用弱上拉和下拉。

通过 IOB 执行阻抗检查

充电盒阻抗检查通过IOB在内部连接500kO弱上拉并检查IOA的逻辑电平进行。通常，IOA链路上的充电盒内也存在~200kO外部下拉。当充电盒的电池电量耗尽时，需要这样做才能将IOA拉低。这样，即使500kO导通，充电盒也不允许IOA逻辑电平过高。但是，当不在充电盒中时，500kO 显示逻辑高电平，这表明耳塞不在充电盒中。图 4 显示了耳塞固件如何执行此检查的示例。

图4.阻抗检查。

固件更新

DS2488通过在IOA和IOB链路之间建立UART通信通道，在充电器盒和耳塞之间启用直通模式，从而协助固件安装。在制造过程中，耳塞固件可以通过充电器盒的UART更新，相反，充电器盒的固件可以从耳塞的UART更新。

直通模式 （PTM） 用法

配置 PTM 的详细示例如图 5 所示。此模式使充电盒能够在制造过程中将固件传送到耳塞。更新充电盒将是类似的，除了UART数据将来自耳塞。首先，关闭充电电源以开始图 5 中的步骤。选择左耳塞或右耳塞时，必须使用1-Wire Match Rom命令，以便单独选择耳塞。只要UART数据流量在DS2488的定时器到期前继续流动，PTM就保持活动状态。如果计时器在完成整个UART数据传输之前过期，则必须再次执行PTM配置。

图5.直通模式耳塞固件更新示例。

结论

DS2488是一款出色的TWS解决方案，用于桥接充电盒和耳塞之间的信息交换和特殊功能。与其他TWS解决方案相比，这种简单、经济高效的设备具有许多优势。使用示例提供了对这些优势的更深入理解。

审核编辑：郭婷