移动设备需求许多信号处理集成电路(IC)以满意用户各种不同的功用要求。典型的智能手机包含一个通讯处理器、一个运用处理器和一个功率办理IC，它们都必需同享单个USB端口，并以480Mbps的高速USB数据速率进行通讯。本文专门介绍一些能够处理该问题的计划，并对从USB集线器到简略模仿开关的各种不同处理计划进行比较。
智能手机的一种规划办法是让内部的功率办理器材来操控单个USB2.0端口，这能够经过选用一个3:1的多路复用USB开关把USB 2.0端口转向自身来完结。默许情况下，其也可转向运用处理器，用来完结大多数多媒体功用性(比方MP3播映或视频处理)。还可转向通讯处理器，用于无线电通讯，可完结数据拜访或通话(见图1)。这种架构具有一种优势，即当功用未运用时，答应手机进入睡觉状况。此外，在检测到USB 2.0端口活动时，或者是任一个处理器需求运用USB端口时，功率办理单元能够唤醒相关处理器。在USB插口初次刺进后，功率办理IC还能够问询USB线路，确认是否有专用USB充电器或充电主设备端口衔接，以便经过VBUS信号直接给电池充电。当与USB主设备(如PC)通讯时，通讯和运用处理器内的物理层(PHY)运用USB开关的480Mbps全高速数据带宽。
图1：用于同享一个USB 2.0端口的多路复用USB 2.0开关。
4G手机的最新趋势是在手机中集成两个处理元件，一起拜访USB端口。关于这种运用，一个比较好的挑选是选用集线器。不过费事在于USB集线器的接线通常是电容性的，功耗适当大；而另一方面，一起拜访USB端口的时机又不多。图2所示为这种手机的一种规划办法，其间，3G通讯处理器必需与4G处理器分开来独自拜访USB端口。经过一个阻隔开关(FSUSB31)，并选用极短的PCB引线，能够尽量减小电容。这样一来，在从3G通讯处理器到USB主设备的途径上，一个高速发射USB数据眼(data eye)与USB标准比较有很大的裕量。在这个比方中，运用处理器操控USB 3:1多路复用开关，当后者在待机形式下处于低电状况时，它能够让自己的操控线路上的上拉和下拉电阻衔接到默许的运用处理器。
图2：多路复用USB 2.0开关和带阻隔开关的集线器运用。
上述功用可经过开关来完结，上电时其功耗极小，禁用时功耗简直为零。在图2所示的4G手机运用中，FSUSB63一直上电，耗电量只要几微安。一起，在图1所示的运用中，当功率办理%&&&&&%在待机形式下关断FSUSB63时，其耗电量降至1微安以下。
关于大多数%&&&&&%而言，高速和低功耗一般是一对彼此对立的特性。能够两者兼具的处理计划常常需求下降电压，并运用精密的几许工艺尺度；但是，USB标准要求的是高电压信号。在功用稳健的手机规划中，D+和D-信号能够接受至5V VBUS信号线的短路，故约束了低电压处理计划。不过，最近推出的低功耗电荷泵USB开关处理了这个问题，并满意苛刻的USB发射眼图要求，如图3所示。事实上，无需对架构或所选器材做任何修正，大多数这类规划的作业速率就能够到达高速USB数据速率(> 1 Gbps)的两倍以上。
图3：高速USB 2.0发射眼图。
要经过USB开关从一个处理器切换到另一个处理器，首要需求断开一切途径，然后留有满意的时刻，以保证USB主设备端口操控器能够辨认出某个断开，并切换到其它途径；这样，能够答应主设备复位，并对新的USB设备进行从头设置。这一切都是选用软件在手机上完结，并需求软件工程师参加，依据所选硬件的约束条件编写软件。不过，现在较先进的USB开关答应更多地运用便携式设备软件，故前面说到的办法正逐渐被筛选。这是因为这些USB开关的挑选操控信号发生任何改变，都会在一段预订的时刻内主动发动断开衔接。该时刻由USB 2.0高速标准决议，以便于USB主设备辨认断开，然后内部发生新的衔接。
如上所述，对大多数便携式设备来说，节能是至关重要的，故处理器的电源电压常常降至1.2V或更低。因而，在与直接依靠电池供电的较高电压设备衔接时，即便输入端电压较低，电池的耗电量也适当可观。减小耗电量的办法之一是选用电压转换器。因为USB开关自身是一个很慢的进程，经过依据最低供电电压来设置输入阈值，这些USB开关在这类环境下的耗电量小得可忽略不计。此外，还规划有输入缓冲器，以便在最坏的电压差情况下完结节能，以大大减轻体系规划人员的作业强度。
图4：选用单个USB端口的音频耳机。
关于更小的便携式设备，印制电路板(PCB)上的占位空间和本钱一直是重要考虑要素。现在USB开关可在微型封装中规划完结，引脚距离仅0.4mm，其在PCB上的占位面积十分小，故而远远胜过那些带有专用于USB衔接的适配器(Dongle)的大尺度专有衔接器。此外，这种开关的本钱也远低于USB集线器。
有时候，需求把USB开关级联起来，在这种运用中，侧负载(side loading controller)操控器运用媒体传输协议(Media Transfer Protocol)，能够从主PC下载电影到SD存储卡里，而不会给智能手机中的运用处理器形成担负。这时，要保证高速USB流量对最快下载速度可行，USB开关关断(OFF)状况下的电容至为要害。最先进的USB开关OFF%&&&&&%适当低(一般为2pF)，这就答应在手机规划的最终阶段添加多个开关，然后为智能手机添加新的功用。
为了尽量削减智能手机上衔接器的数量，除了高速和/或全速USB之外，USB端口有时被规划为附着在模仿音频耳机上。特别的USB开关使用经过USB衔接器的VBUS信号发送的耳机麦克风信号来满意这种需求，一起D+和D-信号被别离发送给耳机的左右扬声器信号。以USB开关FSA800为例，在刺进之后，它会判别该USB端口是否为一个选用USB电池充电标准算法的USB充电器。这就答应处理器依据USB衔接器的ID引脚信号状况来操控开关途径挑选。其它USB开关使用ID引脚来检测和主动切换装备，并能够协助完结很多各式各样的杂乱附件功用，包含：规模广泛的配件，比方十分特别的工厂测验线缆，其可使用现有工厂测验设备来取得最大的测验本钱效益；十分具有特征的音乐播映耳机，配备有MP3播映所需的悉数遥控按键；以及FM无线电收音机、或无杂音(click-and-pop free)拨打/接听电话，在不同功用之间可无缝切换。
当今的智能手机使用高速USB开关完结了巨大的功用，一起还使手机减小到一个很小的micro-USB高速端口衔接器的厚度。假如需求USB一起与多种设备通讯，这种USB端口可被衔接到运用处理器、通讯处理器、USB集线器、音频驱动器和很多其它速率较低的必需功用。这种功用性的完结得益于最新USB开关中内置有先进电路，一起又不会对功耗、PCB芯片面积和本钱有不良影响。此外，它一起还供给USB充电器检测功用，然后有利于全球推意向适用于一切便携式设备的通用USB充电器的开展。
