專利名稱：Usb接口電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種USB接口電路，特別涉及一種能區(qū)分主從設(shè)備的USB接口電路。
背景技術(shù)：
USB技術(shù)發(fā)展至今已經(jīng)歷了USB1.0、USB1.1、USB2.0和USB OTG幾個階段，它以傳輸速率高、使用方便等優(yōu)點在數(shù)據(jù)傳輸、移動存儲等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，成為最具市場應(yīng)用前景的數(shù)字總線技術(shù)之一。除PC機(jī)以外一些具備主機(jī)性的設(shè)備也支持USB接口，如具有USB接口的多媒體數(shù)字電視。
由于設(shè)計的目的不同，這些具備主機(jī)性的設(shè)備的USB接口可以是USB2.0及其前規(guī)范規(guī)定的單純USB主機(jī)，也可以是USB OTG規(guī)定的雙用OTG設(shè)備。
符合USB2.0及其前規(guī)范的設(shè)備已經(jīng)廣泛存在并仍然在飛速發(fā)展，如U盤、MP3播放機(jī)、USB硬盤、USB攝像頭等。為了更好的兼容這些外設(shè)，一些具備主機(jī)性的設(shè)備往往采用USB Standard-A插座設(shè)計。以多媒體數(shù)字電視為例，當(dāng)數(shù)字電視連接PC時，數(shù)字電視和PC都具有主機(jī)性，都將為接口電源線供電，導(dǎo)致電源出現(xiàn)沖突，甚至有損壞設(shè)備的危險。
在USB2.0規(guī)范基礎(chǔ)上的USB OTG規(guī)范為了區(qū)分主從設(shè)備，專門增加了一根ID線來進(jìn)行識別，能有效地避免在兩臺設(shè)備都想做主機(jī)時出現(xiàn)的電源沖突，但是為了保證與之前規(guī)范設(shè)備的互連，需要重新設(shè)計USB插頭、插座、連接線、適配器等器件，極大的弱化了USB一貫保持的接口通用性優(yōu)點。如用USB Standard-A插頭連接OTG兩用設(shè)備需要一個USB Standard-A插座至Mini-A插頭的適配器，而用USB Mini-A插頭連接USB Standard-A插座時需要一個USB Mini-A插頭至USB Standard-A插座的適配器。
不同的設(shè)計依托于不同連接器進(jìn)行物理連接，USB規(guī)范規(guī)定了數(shù)量眾多的連接器及適配器，普通消費者很難明白設(shè)備與設(shè)備之間的連接方式，只有USB從設(shè)備在OTG主設(shè)備上的接入方法類似或等同于現(xiàn)有USB設(shè)備在計算機(jī)上的接入方法，才能更好的滿足市場的需要。
實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種簡易的電路既能區(qū)分主從設(shè)備又能簡化USB設(shè)備互聯(lián)、保障系統(tǒng)安全。
本實用新型所采用的技術(shù)方案是，USB接口電源線通過電源濾波電路與處理器相連，接口數(shù)據(jù)線通過信號輸入/輸出裝置與處理器相連，信號輸入/輸出裝置由信號匹配電路、速度配置電路、USB控制器順序串接組成，在電源濾波電路與處理器之間有電源檢測裝置；在電源濾波電路與處理器之間還有電源電路開關(guān)裝置。
電源檢測裝置由分壓電路與驅(qū)動電路串接組成，分壓電路與電源濾波電路相連，驅(qū)動電路與處理器相連。電源電路開關(guān)裝置由電源邏輯電路與電源輸入/輸出電路串接組成，電源邏輯電路與處理器相連，電源輸入/輸出電路與電源濾波電路相連。
本實用新型的有益效果是，系統(tǒng)通過USB接口電路對電源的檢測來確定USB設(shè)備的主從性，普通USB主設(shè)備和OTG雙用設(shè)備的接口都可采用此電路。對于USB Standard-A接口而言采用此接口電路避免電源沖突，保障了系統(tǒng)供電安全。對于USB Mini-AB接口而言，采用此接口電路后，連接到本機(jī)的主、從設(shè)備不需要依靠連接線進(jìn)行區(qū)分，系統(tǒng)間通過電源信號的監(jiān)測來默認(rèn)主從設(shè)備，而且不用破壞現(xiàn)有的依靠連接線來判定主從設(shè)備的方式，拓展了USB技術(shù)的適用性，且簡化了設(shè)備間的連接器件，使接口達(dá)到通用使用的目的，同時保障了系統(tǒng)供電安全。用戶不需要靠眾多的USB連接器來區(qū)分USB設(shè)備的主從性，方便了消費者的使用。
以下結(jié)合附圖與具體實施方式
對本實用新型作進(jìn)一步說明。


圖1為USB Standard-A接口電路；圖2為USB Mini-AB接口電路。
具體實施方式
USB接口電路，通過對接入設(shè)備的電源檢測來設(shè)置設(shè)備的主從關(guān)系。在接口電源線與處理器之間加入電源檢測裝置，檢測外設(shè)是否對接口電源線供電，若是處理器將主機(jī)設(shè)為從設(shè)備，將外設(shè)設(shè)為主設(shè)備；若否處理器將主機(jī)設(shè)為主設(shè)備，將外設(shè)設(shè)為從設(shè)備。本機(jī)是否向接口電源線供電由電源開關(guān)裝置控制，若本機(jī)被設(shè)為主設(shè)備則電源開關(guān)裝置處于接通狀態(tài)，由本機(jī)向接口電源線供電；若本機(jī)被設(shè)為從設(shè)備則電源開關(guān)裝置處于斷開狀態(tài)，由外設(shè)為接口電源線供電。
如圖1所示，USB Standard-A接口的接口電路連接如下接口電源線通過電源濾波電路與處理器相聯(lián)，接口數(shù)據(jù)線通過信號輸入/輸出裝置與處理器相連，信號輸入/輸出裝置由信號匹配電路、速度配置電路、USB控制器順序串接組成，電源檢測裝置與電源電路開關(guān)裝置分別連接在電源濾波電路與處理器之間。電源檢測裝置由分壓電路與驅(qū)動電路串接組成，分壓電路與電源濾波電路相連，驅(qū)動電路與處理器相連。電源電路開關(guān)裝置由電源邏輯電路與電源輸入/輸出電路串接組成，電源邏輯電路與處理器相連，電源輸入/輸出電路與電源濾波電路相連。在接口與電源濾波電路之間還連接有過流保護(hù)電路。接口與信號輸入/輸出裝置之間還連接有過壓保護(hù)電路。
如圖2所示，USB Mini-AB接口的接口電路與USB Standard-A接口電路相同，只是還有一根有ID線直接與處理器相連。
過流保護(hù)電路先檢測接口電源線上的電信號的電流狀態(tài)，保護(hù)本機(jī)及接入設(shè)備安全，再通過電源濾波電路降噪，電流分壓電路使電信號的電平在處理器處理范圍內(nèi)，電平信號通過驅(qū)動電路驅(qū)動處理器，處理器對信號進(jìn)行分析，處理器設(shè)置本機(jī)與外設(shè)的主從關(guān)系，電源邏輯電路根據(jù)處理器的指令控制電源輸入/輸出電路的狀態(tài)。如是電源輸出狀態(tài)，則本機(jī)為接口供電，默認(rèn)本機(jī)為主設(shè)備；如是電源輸入狀態(tài)則電源電路斷開，外設(shè)為接口供電，默認(rèn)本機(jī)為從設(shè)備。另一方面接口數(shù)據(jù)線上的電信號將通過壓保護(hù)電路的電平檢測，以保證USB互聯(lián)信號通道安全。
如圖1所示的USB Standard-A接口電路本機(jī)啟動后，在電源邏輯電路的配置下，處理器監(jiān)測電平為低電平，在處理器的控制下，電源邏輯電路的配置電源輸入/輸出電路均處于斷開狀態(tài)；有外部設(shè)備接入時，處理器檢測驅(qū)動電路傳出的電平狀態(tài)，若為高電平，處理器保持電源邏輯電路的配置不變，處理器將接入設(shè)備默認(rèn)為主設(shè)備，然后依據(jù)USB通信協(xié)議與接入設(shè)備進(jìn)行通信；若為低電平，則處理器配置電源邏輯電路為電源輸出狀態(tài)并開啟電源供電，本機(jī)將接入設(shè)備默認(rèn)為從設(shè)備，然后依據(jù)USB通信協(xié)議與接入設(shè)備進(jìn)行通信，如下表；

如圖2所示的USB Mini-AB接口其中處理器只識別ID線的低電平狀態(tài)，當(dāng)檢測到ID線的信號為其他狀態(tài)時，處理器默認(rèn)其為高阻態(tài)。無外部設(shè)備接入時，處理器監(jiān)測驅(qū)動電路電平為低電平，ID信號為高阻態(tài)，在處理器的控制下，電源邏輯電路的配置電源輸入/輸出電路處于斷開狀態(tài)；有外部設(shè)備接入時，處理器檢測驅(qū)動電路傳出的電平狀態(tài)及ID信號狀態(tài)，若驅(qū)動電路傳出的電平狀態(tài)為高電平，ID為高阻態(tài)，處理器保持電源邏輯電路的配置不變，本機(jī)將接入設(shè)備默認(rèn)為主設(shè)備，然后依據(jù)USB通信協(xié)議與接入設(shè)備進(jìn)行通信；若驅(qū)動電路傳出的電平狀態(tài)為低電平，ID為低電平，則處理器配置電源邏輯電路為電源輸出狀態(tài)并開啟電源供電，本機(jī)將接入設(shè)備默認(rèn)為從設(shè)備，然后依據(jù)USB通信協(xié)議與接入設(shè)備進(jìn)行通信，如下表

本實用新型通過檢測USB接口接入設(shè)備的電源狀態(tài)來確定本機(jī)的電源輸出狀態(tài)，默認(rèn)USB的主從；根據(jù)電流的大小確定外設(shè)是否工作安全；根據(jù)信號電平的實際工作狀態(tài)確定是否進(jìn)入信號保護(hù)狀態(tài)；從而達(dá)到簡化系統(tǒng)設(shè)計、保障系統(tǒng)安全、方便消費者使用的目的。
圖1、圖2所示的每一個框圖的電路都為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再對框圖的具體電路做詳細(xì)的解釋。
本具體實施方式
不應(yīng)理解為對本實用新型權(quán)利要求的限制，基于本實用新型構(gòu)思的其他實施方式依然屬于本實用新型權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.USB接口電路，接口電源線通過電源濾波電路與處理器相連，接口數(shù)據(jù)線通過信號輸入/輸出裝置與處理器相連，信號輸入/輸出裝置由信號匹配電路、速度配置電路、USB控制器順序串接組成，其特征在于在電源濾波電路與處理器之間有電源檢測裝置；在電源濾波電路與處理器之間還有電源電路開關(guān)裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的USB接口電路，其特征在于所述電源檢測裝置由分壓電路與驅(qū)動電路串接組成，分壓電路與電源濾波電路相連，驅(qū)動電路與處理器相連。
3.如權(quán)利要求1或2所述的USB接口電路，其特征在于所述電源電路開關(guān)裝置由電源邏輯電路與電源輸入/輸出電路串接組成，電源邏輯電路與處理器相連，電源輸入/輸出電路與電源濾波電路相連。
4.如權(quán)利要求3所述的USB接口電路，其特征在于所述接口與電源濾波電路之間還連接有過流保護(hù)電路。
5.如權(quán)利要求4所述的USB接口電路，其特征在于所述接口與電源輸入/輸出電路之間還連接有過壓保護(hù)電路。
6.如權(quán)利要求5所述的USB接口電路，其特征在于所述接口為USB Standard-A插座。
7.如權(quán)利要求5所述的USB接口電路，其特征在于所述接口為USB Mini-AB插座，接口ID線直接與處理器相連。
專利摘要USB接口電路，涉及一種能區(qū)分主從設(shè)備的USB接口電路。本實用新型提供一種簡易的電路既能區(qū)分主從設(shè)備又能簡化USB設(shè)備互聯(lián)、保障系統(tǒng)安全。所采用的技術(shù)方案是，USB接口電源線通過電源濾波電路與處理器相連，接口數(shù)據(jù)線通過信號輸入/輸出裝置與處理器相連，信號輸入/輸出裝置由信號匹配電路、速度配置電路、USB控制器順序串接組成，還有電源檢測裝置和電源電路開關(guān)裝置分別連接在電源濾波電路與處理器之間。本實用新型的有益效果是，系統(tǒng)通過USB接口電路對電源的檢測來確定USB設(shè)備的主從性，簡化了設(shè)備間的連接器件，方便了消費者的使用。
文檔編號G05B19/04GK2842838SQ20052003583
公開日2006年11月29日 申請日期2005年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月24日
發(fā)明者余杰, 孫樂民 申請人:四川長虹電器股份有限公司