多功能usb接口實(shí)現(xiàn)電路和usb連接器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種多功能USB接口實(shí)現(xiàn)電路和具有該多功能USB接口實(shí)現(xiàn)電路的USB連接器，該多功能USB接口實(shí)現(xiàn)電路包括電源輸入端、USB3.0接口、USB2.0功能模塊和串口功能模塊。本實(shí)用新型的多功能USB接口實(shí)現(xiàn)電路通過USB2.0功能模塊可將USB3.0接口作為USB2.0接口使用，實(shí)現(xiàn)USB2.0接口功能，通過串口功能模塊可將USB3.0接口作為通用串口使用，實(shí)現(xiàn)通用串口調(diào)試的輸入和輸出功能。從而USB3.0接口可以同時(shí)兼容USB2.0接口和通用串口，而且USB3.0接口可以作為通用串口使用，應(yīng)用于電子設(shè)備的設(shè)計(jì)開發(fā)和生產(chǎn)調(diào)試，從而便于電子設(shè)備的設(shè)計(jì)開發(fā)和生產(chǎn)調(diào)試。
【專利說明】多功能USB接口實(shí)現(xiàn)電路和USB連接器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及通訊接口【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種多功能USB接口實(shí)現(xiàn)電路和USB連接器。
【背景技術(shù)】
[0002]USB (Universal Serial Bus，通用串行總線)是目前應(yīng)用最為廣泛的外設(shè)接口規(guī)范，用于規(guī)范電腦與外部設(shè)備的連接和通訊。隨著時(shí)代的發(fā)展，外部設(shè)備的進(jìn)步，USB接口規(guī)范也有相應(yīng)的配套升級(jí)，繼USB2.0之后，出現(xiàn)了最新的USB接口規(guī)范:USB3.0 (也稱SuperSpeed USB,高速USB)。USB3.0的傳輸速度能達(dá)到5Gbps，能夠提供高達(dá)600MB/S的帶寬，并且可以向下兼容USB2.0。
[0003]目前，電子設(shè)備的設(shè)計(jì)開發(fā)和生產(chǎn)調(diào)試過程中需要使用通用串口來實(shí)現(xiàn)，基于USB3.0接口高速、便捷等性能，利用USB3.0接口實(shí)現(xiàn)通用串口功能是一亟待解決的問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的主要目的是提供一種多功能USB接口實(shí)現(xiàn)電路和USB連接器，旨在實(shí)現(xiàn)USB3.0接口同時(shí)兼容USB3.0接口和通用串口，便于電子設(shè)備的設(shè)計(jì)開發(fā)和生產(chǎn)調(diào)試。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供一種多功能USB接口實(shí)現(xiàn)電路，該多功能USB接口實(shí)現(xiàn)電路包括電源輸入端、USB3.0接口、用于實(shí)現(xiàn)USB2.0接口功能的USB2.0功能模塊，以及用于實(shí)現(xiàn)通用串口調(diào)試的輸入和輸出功能的串口功能模塊；所述USB2.0功能模塊包括用于傳輸U(kuò)SB2.0差分?jǐn)?shù)據(jù)的第一差分?jǐn)?shù)據(jù)端及第二差分?jǐn)?shù)據(jù)端，所述串口功能模塊包括用于傳輸串口通訊數(shù)據(jù)的第一串口通訊端及第二串口通訊端，其中，
[0006]所述USB3.0接口的電源引腳與所述電源輸入端連接，所述USB3.0接口的第一數(shù)據(jù)引腳與所述USB2.0功能模塊的第一差分?jǐn)?shù)據(jù)端連接，所述USB3.0接口的第二數(shù)據(jù)引腳與所述USB2.0功能模塊的第二差分?jǐn)?shù)據(jù)端連接，所述USB3.0接口的一高速接收引腳與所述串口功能模塊的第一串口通訊端連接，所述USB3.0接口的一高速發(fā)送引腳與所述串口功能模塊的第二串口通訊端連接。
[0007]優(yōu)選地，所述USB2.0功能模塊包括用于對(duì)所述電源輸入端輸入的電源電壓進(jìn)行濾波的第一濾波單元、用于對(duì)所述USB3.0接口的USB數(shù)據(jù)端進(jìn)行靜電防護(hù)的第一防靜電單元，以及用于對(duì)所述USB3.0接口的USB數(shù)據(jù)端進(jìn)行短路保護(hù)的第一限流單元；
[0008]所述第一濾波單元的輸入端與所述電源輸入端連接，所述第一濾波單元的輸出端與所述USB3.0接口的電源引腳連接，所述USB2.0功能模塊的第一差分?jǐn)?shù)據(jù)端依次經(jīng)由所述第一限流單元和所述第一防靜電單元與所述USB3.0接口的第一數(shù)據(jù)引腳連接，所述USB2.0功能模塊的第二差分?jǐn)?shù)據(jù)端依次經(jīng)由所述第一限流單元和所述第一防靜電單元與所述USB3.0接口的第二數(shù)據(jù)引腳連接。
[0009]優(yōu)選地，所述串口功能模塊包括用于對(duì)所述USB3.0接口的高速接收、發(fā)送引腳輸入和輸出的信號(hào)進(jìn)行濾波的第二濾波單元、用于對(duì)所述USB3.0接口的高速接收、發(fā)送引腳進(jìn)行靜電防護(hù)的第二防靜電單元，以及用于對(duì)所述USB3.0接口的高速接收、發(fā)送引腳進(jìn)行短路保護(hù)的第二限流單元；
[0010]所述串口功能模塊的第一串口通訊端依次經(jīng)由所述第一限流單元、所述第一防靜電單元和所述第二濾波單元與所述USB3.0接口的高速接收引腳連接；所述USB3.0接口的高速發(fā)送引腳依次經(jīng)由所述第二濾波單元、所述第一防靜電單元和所述第一限流單元與所述串口功能模塊的第二串口通訊端連接。
[0011]優(yōu)選地，所述第一濾波單元包括第一電容、第二電容和第三電容；
[0012]所述第三電容的正極與所述電源輸入端連接，且與所述USB3.0接口的電源引腳連接，所述第三電容的負(fù)極接地；所述第一電容、第二電容、第三電容分別并聯(lián)。
[0013]優(yōu)選地，所述第一防靜電單元包括第一防靜電器件和第二防靜電器件；
[0014]所述第一防靜電器件的一端與所述USB3.0接口的第一數(shù)據(jù)引腳連接，所述第一防靜電器件的另一端接地；所述第二防靜電器件的一端與所述USB3.0接口的第二數(shù)據(jù)引腳連接，所述第二防靜電器件的另一端接地。
[0015]優(yōu)選地，所述第一限流單元包括第一電阻和第二電阻；
[0016]所述第一電阻的一端與所述USB3.0接口的第一數(shù)據(jù)引腳連接，所述第一電阻的另一端與所述第一差分?jǐn)?shù)據(jù)端連接；所述第二電阻的一端與所述USB3.0接口的第二數(shù)據(jù)引腳連接，所述第二電阻的另一端與所述第二差分?jǐn)?shù)據(jù)端連接。
[0017]優(yōu)選地，所述第二濾波單元包括第四電容和第五電容；
[0018]所述第四電容的一端與所述USB3.0接口的第一高速接收引腳連接，所述第四電容的另一端接地；所述第五電容的一端與所述USB3.0接口的第一高速發(fā)送引腳連接，所述第五電容的另一端接地。
[0019]優(yōu)選地，所述第二防靜電單元包括第三防靜電器件和第四防靜電器件；
[0020]所述第三防靜電器件的一端與所述USB3.0接口的第一高速接收引腳連接，所述第三防靜電器件的另一端接地；所述第四防靜電器件的一端與所述USB3.0接口的第一高速發(fā)送引腳連接，所述第四防靜電器件的另一端接地。
[0021]優(yōu)選地，所述第二限流單元包括第三電阻和第四電阻；
[0022]所述第三電阻的一端與所述USB3.0接口的第一高速接收引腳連接，所述第三電阻的另一端與所述串口功能模塊的第一串口通訊端連接；所述第四電阻的一端與所述USB3.0接口的第一高速發(fā)送引腳連接，所述第四電阻的另一端與所述串口功能模塊的第二串口通訊端連接。
[0023]本實(shí)用新型進(jìn)一步提供一種USB連接器，該USB連接器包括多功能USB接口實(shí)現(xiàn)電路，該多功能USB接口實(shí)現(xiàn)電路包括電源輸入端、USB3.0接口、用于實(shí)現(xiàn)USB2.0接口功能的USB2.0功能模塊，以及用于實(shí)現(xiàn)通用串口調(diào)試的輸入和輸出功能的串口功能模塊；所述USB2.0功能模塊包括用于傳輸U(kuò)SB2.0差分?jǐn)?shù)據(jù)的第一差分?jǐn)?shù)據(jù)端及第二差分?jǐn)?shù)據(jù)端，所述串口功能模塊包括用于傳輸串口通訊數(shù)據(jù)的第一串口通訊端及第二串口通訊端，其中，
[0024]所述USB3.0接口的電源引腳與所述電源輸入端連接，所述USB3.0接口的第一數(shù)據(jù)引腳與所述USB2.0功能模塊的第一差分?jǐn)?shù)據(jù)端連接，所述USB3.0接口的第二數(shù)據(jù)引腳與所述USB2.0功能模塊的第二差分?jǐn)?shù)據(jù)端連接，所述USB3.0接口的一高速接收引腳與所述串口功能模塊的第一串口通訊端連接，所述USB3.0接口的一高速發(fā)送引腳與所述串口功能模塊的第二串口通訊端連接。
[0025]本實(shí)用新型提供的多功能USB接口實(shí)現(xiàn)電路，通過USB2.0功能模塊可將USB3.0接口作為USB2.0接口使用，實(shí)現(xiàn)USB2.0接口功能，通過串口功能模塊可將USB3.0接口作為通用串口使用，實(shí)現(xiàn)通用串口調(diào)試的輸入和輸出功能。從而USB3.0接口可以同時(shí)兼容USB2.0接口和通用串口，而且USB3.0接口可以作為通用串口使用，應(yīng)用于電子設(shè)備的設(shè)計(jì)開發(fā)和生產(chǎn)調(diào)試，從而便于電子設(shè)備的設(shè)計(jì)開發(fā)和生產(chǎn)調(diào)試。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1為本實(shí)用新型多功能USB接口實(shí)現(xiàn)電路較佳實(shí)施例的原理框圖；
[0027]圖2為本實(shí)用新型多功能USB接口實(shí)現(xiàn)電路一具體實(shí)施例的原理框圖；
[0028]圖3為本實(shí)用新型多功能USB接口實(shí)現(xiàn)電路一具體實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]本實(shí)用新型的目的、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)，將結(jié)合實(shí)施例，并參照附圖作進(jìn)一步說明。
【具體實(shí)施方式】
[0030]以下結(jié)合說明書附圖及具體實(shí)施例進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0031]本實(shí)用新型提供一種多功能USB接口實(shí)現(xiàn)電路。
[0032]參照?qǐng)D1，圖1為本實(shí)用新型多功能USB接口實(shí)現(xiàn)電路較佳實(shí)施例的原理框圖。
[0033]本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中，多功能USB接口實(shí)現(xiàn)電路包括電源輸入端VIN、USB3.0接口 10、USB2.0功能模塊20和串口功能模塊30，USB2.0功能模塊20用于實(shí)現(xiàn)USB2.0接口功能，串口功能模塊30用于實(shí)現(xiàn)通用串口調(diào)試的輸入和輸出功能。USB2.0功能模塊20包括用于傳輸U(kuò)SB2.0差分?jǐn)?shù)據(jù)的第一差分?jǐn)?shù)據(jù)端及第二差分?jǐn)?shù)據(jù)端，串口功能模塊30包括用于傳輸串口通訊數(shù)據(jù)的第一串口通訊端及第二串口通訊端。
[0034]其中，USB3.0接口 10的電源引腳與電源輸入端VIN連接，USB3.0接口 10的第一數(shù)據(jù)引腳與USB2.0功能模塊20的第一差分?jǐn)?shù)據(jù)端連接，USB3.0接口 10的第二數(shù)據(jù)引腳與USB2.0功能模塊20的第二差分?jǐn)?shù)據(jù)端連接，USB3.0接口 10的一高速接收引腳與串口功能模塊30的第一串口通訊端連接，USB3.0接口 10的一高速發(fā)送引腳與串口功能模塊30的第二串口通訊端連接。USB3.0接口 10包括兩個(gè)高速接收弓I腳和兩個(gè)高速發(fā)送弓I腳，在本實(shí)施例中，串口功能模塊30的第一串口通訊端與USB3.0接口 10的其中一個(gè)高速接收引腳連接，串口功能模塊30的第二串口通訊端與USB3.0接口 10的其中一個(gè)高速發(fā)送引腳連接。
[0035]在本實(shí)施例中，當(dāng)USB3.0接口 10作為USB2.0接口使用時(shí)，USB3.0接口 10通過USB2.0功能模塊20與外部設(shè)備傳輸U(kuò)SB2.0差分?jǐn)?shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)主設(shè)備(如電腦)與外部設(shè)備(如手機(jī))之間的通訊。當(dāng)USB3.0接口 10作為通用串口使用時(shí)，USB3.0接口 10通過串口功能模塊30與電子設(shè)備傳輸串口通訊數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)通用串口調(diào)試的輸入和輸出功能，實(shí)現(xiàn)主設(shè)備(如電腦)與調(diào)試設(shè)備(如電視機(jī)等電子設(shè)備)之間的通訊。
[0036]本實(shí)用新型的多功能USB接口實(shí)現(xiàn)電路，通過USB2.0功能模塊20可將USB3.0接口 10作為USB2.0接口使用，實(shí)現(xiàn)USB2.0接口功能，通過串口功能模塊30可將USB3.0接口 10作為通用串口使用，實(shí)現(xiàn)通用串口調(diào)試的輸入和輸出功能。從而USB3.0接口 10可以同時(shí)兼容USB2.0接口和通用串口，而且USB3.0接口 10可以作為通用串口使用，應(yīng)用于電子設(shè)備的設(shè)計(jì)開發(fā)和生產(chǎn)調(diào)試，從而便于電子設(shè)備的設(shè)計(jì)開發(fā)和生產(chǎn)調(diào)試。
[0037]再參照?qǐng)D2，圖2為本實(shí)用新型多功能USB接口實(shí)現(xiàn)電路一具體實(shí)施例的原理框圖。
[0038]如圖2所示，上述USB2.0功能模塊20包括第一濾波單元21、第一防靜電單元22和第一限流單元23。第一濾波單元21用于對(duì)電源輸入端VIN輸入的電源電壓進(jìn)行濾波，第一防靜電單元22用于對(duì)USB3.0接口 10的USB數(shù)據(jù)端進(jìn)行靜電防護(hù)，第一限流單元23用于對(duì)USB3.0接口 10的USB數(shù)據(jù)端進(jìn)行短路保護(hù)。
[0039]第一濾波單元21的輸入端與電源輸入端VIN連接，第一濾波單元21的輸出端與USB3.0接口 10的電源引腳連接，USB2.0功能模塊20的第一差分?jǐn)?shù)據(jù)端USB_D_依次經(jīng)由第一限流單元23和第一防靜電單元22與USB3.0接口 10的第一數(shù)據(jù)引腳連接，USB2.0功能模塊20的第二差分?jǐn)?shù)據(jù)端USB_D+依次經(jīng)由第一限流單元23和第一防靜電單元22與USB3.0接口 10的第二數(shù)據(jù)引腳連接。
[0040]上述串口功能模塊30包括第二濾波單元31、第二防靜電單元32和第二限流單元33。第二濾波單元31用于對(duì)USB3.0接口 10的高速接收、發(fā)送引腳輸入和輸出的信號(hào)進(jìn)行濾波，第二防靜電單元32用于對(duì)USB3.0接口 10的高速接收、發(fā)送引腳進(jìn)行靜電防護(hù)，第二限流單元33用于對(duì)USB3.0接口 10的高速接收、發(fā)送引腳進(jìn)行短路保護(hù)。
[0041]串口功能模塊30的第一串口通訊端RXD依次經(jīng)由第一限流單元23、第一防靜電單元22和第二濾波單元31與USB3.0接口 10的USB3.0接口 10的高速接收引腳連接，USB3.0接口 10的高速發(fā)送引腳連接依次經(jīng)由第二濾波單元31、第一防靜電單元22和第一限流單元23與串口功能模塊30的第二串口通訊端TXD連接。
[0042]USB2.0功能模塊20通過第一差分?jǐn)?shù)據(jù)端USB_D_和第二差分?jǐn)?shù)據(jù)端USB_D+傳輸U(kuò)SB2.0差分?jǐn)?shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)USB2.0接口功能，從而USB3.0接口 10可以作為USB2.0接口使用。串口功能模塊30通過第一串口通訊端RXD和第二串口通訊端TXD傳輸串口通訊數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)通用串口調(diào)試的輸入和輸出功能，即實(shí)現(xiàn)通用串口功能，從而USB3.0接口 10可以作為通用串口使用。
[0043]再參照?qǐng)D3，圖3為本實(shí)用新型多功能USB接口實(shí)現(xiàn)電路一具體實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0044]如圖3所示，上述USB3.0接口 10包括電源引腳VBUS、第一數(shù)據(jù)引腳D-、第二數(shù)據(jù)引腳D+、第一高速接收引腳RX1、第二高速接收引腳RX2、第一高速發(fā)送引腳TX1、第二高速發(fā)送引腳TX2、電源地引腳GND和信號(hào)地引腳GND_D。在本實(shí)施例中，第一數(shù)據(jù)引腳D-和第二數(shù)據(jù)引腳D+作為USB差分傳輸線，第一高速接收引腳RXl和第一高速發(fā)送引腳TXl作為通用串口傳輸線。
[0045]電源引腳VBUS經(jīng)由第一濾波單元21與電源輸入端VIN連接，第一數(shù)據(jù)引腳D-和第二數(shù)據(jù)引腳D+均與第一防靜電單元22連接，第一高速接收引腳RXl和第一高速發(fā)送引腳TXl均與第二濾波單元31連接，電源地引腳GND接地。
[0046]在本實(shí)施例中，通過第一高速接收引腳RXl和第一高速發(fā)送引腳TXl作為通用串口傳輸線擴(kuò)展一路通用串口功能，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，第二高速接收引腳RX2和第二高速發(fā)送引腳TX2也可以作為通用串口傳輸線擴(kuò)展一路通用串口功能，即可以使用USB3.0接口 10的第一高速接收引腳RX1、第一高速發(fā)送引腳TX1，或者第二高速接收引腳RX2、第二高速發(fā)送引腳TX2可以擴(kuò)展一路通用串口功能，從而，當(dāng)需要擴(kuò)展兩路通用串口功能時(shí)，可以同時(shí)使用USB3.0接口 10的第一高速接收引腳RX1、第一高速發(fā)送引腳TX1、第二高速接收引腳RX2和第二高速發(fā)送引腳TX2實(shí)現(xiàn)兩路通用串口功能。
[0047]具體地，上述第一濾波單元21包括第一電容Cl、第二電容C2和第三電容C3。其中，第三電容C3為極性電容。
[0048]第三電容C3的正極與電源輸入端VIN連接，且與USB3.0接口 10的電源引腳VBUS連接，第三電容C3的負(fù)極接地；第一電容Cl、第二電容C2與第三電容C3分別并聯(lián)。
[0049]具體地，上述第一防靜電單元22包括第一防靜電器件Fl和第二防靜電器件F2。
[0050]第一防靜電器件Fl的一端與USB3.0接口 10的第一數(shù)據(jù)引腳D-連接,第一防靜電器件Fl的另一端接地；第二防靜電器件F2的一端與USB3.0接口 10的第二數(shù)據(jù)引腳D+連接，第二防靜電器件F2的另一端接地。
[0051]具體地，上述第一限流單元23包括第一電阻Rl和第二電阻R2。
[0052]第一電阻Rl的一端與USB3.0接口 10的第一數(shù)據(jù)引腳D-連接，第一電阻Rl的另一端與第一差分?jǐn)?shù)據(jù)端USB_D-連接；第二電阻R2的一端與USB3.0接口 10的第二數(shù)據(jù)引腳D+連接，第二電阻R2的另一端與第二差分?jǐn)?shù)據(jù)端USB_D+連接。
[0053]具體地，上述第二濾波單元31包括第四電容C4和第五電容C5。
[0054]第四電容C4的一端與USB3.0接口 10的第一高速接收弓I腳RXl連接，第四電容C4的另一端接地；第五電容C5的一端與USB3.0接口 10的第一高速發(fā)送引腳TXl連接，第五電容C5的另一端接地。
[0055]具體地，上述第二防靜電單元32包括第三防靜電器件F3和第四防靜電器件F4。
[0056]第三防靜電器件F3的一端與USB3.0接口 10的第一高速接收引腳RXl連接，第三防靜電器件F3的另一端接地；第四防靜電器件F4的一端與USB3.0接口 10的第一高速發(fā)送引腳TXI連接，第四防靜電器件F4的另一端接地。
[0057]圖3中，第一防靜電器件F1、第二防靜電器件F2、第三防靜電器件F3和第四防靜電器件F4是一種靜電防護(hù)器件(如瞬態(tài)二極管)，靜電防護(hù)器件的作用主要是抑制靜電的產(chǎn)生，加速靜電泄漏，進(jìn)行靜電中和等，為防止靜電積累所引起的人身電擊、火災(zāi)和爆炸、電子器件失效和損壞，以及對(duì)生產(chǎn)的不良影響。例如，在USB3.0接口 10的開發(fā)與生產(chǎn)過程中，USB3.0接口 10多次與操作人員身體及調(diào)試設(shè)備接觸，都會(huì)產(chǎn)生靜電，第一防靜電器件F1、第二防靜電器件F2、第三防靜電器件F3和第四防靜電器件F4用來抑制人體靜電和設(shè)備靜電，對(duì)USB3.0接口 10進(jìn)行靜電防護(hù)。
[0058]具體地，上述第二限流單元33包括第三電阻R3和第四電阻R4。
[0059]第三電阻R3的一端與USB3.0接口 10的第一高速接收引腳RXl連接，第三電阻R3的另一端與串口功能模塊30的第一串口通訊端RXD連接；第四電阻R4的一端與USB3.0接口 IO的第一高速發(fā)送引腳TXI連接，第四電阻R4的另一端與串口功能模塊30的第二串口通訊端TXD連接。
[0060]本實(shí)用新型多功能USB接口實(shí)現(xiàn)電路的工作原理具體描述如下:
[0061]當(dāng)USB3.0接口 10作為USB2.0接口使用時(shí)，電源輸入端VIN輸入的電源電壓(如5V)經(jīng)過第一電容Cl、第二電容C2和第三電容C3進(jìn)行濾波，濾除雜散信號(hào)、紋波等干擾后，穩(wěn)定輸入到USB3.0接口 10的電源引腳VBUS，給USB3.0接口 10提供工作電壓，USB3.0接口 10工作。傳輸?shù)降谝徊罘謹(jǐn)?shù)據(jù)端USB_D-的USB2.0差分?jǐn)?shù)據(jù)經(jīng)過第一電阻Rl限流、第一防靜電器件Fl進(jìn)行防靜電處理后輸出至USB3.0接口 10的第一數(shù)據(jù)引腳D-，同時(shí)傳輸?shù)降诙罘謹(jǐn)?shù)據(jù)端USB_D+的USB2.0差分?jǐn)?shù)據(jù)經(jīng)過第二電阻R2限流、第二防靜電器件F2進(jìn)行防靜電處理后輸出至USB3.0接口 10的第二數(shù)據(jù)引腳D+，USB3.0接口 10通過第一數(shù)據(jù)引腳D-、第二數(shù)據(jù)引腳D+，以及USB2.0功能模塊20的第一差分?jǐn)?shù)據(jù)端USB_D_、第二差分?jǐn)?shù)據(jù)端USB_D+完成USB2.0差分?jǐn)?shù)據(jù)的傳輸，從而可以實(shí)現(xiàn)USB2.0接口功能。
[0062]第一電阻Rl和第二電阻R2對(duì)第一差分?jǐn)?shù)據(jù)端USB_D_和第二差分?jǐn)?shù)據(jù)端USB_D+傳輸?shù)腢SB2.0差分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行限流，起短路保護(hù)作用，對(duì)USB3.0接口 10的第一數(shù)據(jù)引腳D-和第二數(shù)據(jù)引腳D+進(jìn)行短路保護(hù)，同時(shí)抑制電磁輻射產(chǎn)生，從而能夠避免USB3.0接口10因短路故障而損壞，并提高USB3.0接口 10抗電磁干擾能力。同時(shí)第一防靜電器件Fl和第二防靜電器件F2對(duì)第一差分?jǐn)?shù)據(jù)端USB_D-和第二差分?jǐn)?shù)據(jù)端USB_D+傳輸?shù)腢SB2.0差分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行防靜電處理，對(duì)USB3.0接口 10的第一數(shù)據(jù)引腳D-和第二數(shù)據(jù)引腳D+進(jìn)行靜電防護(hù)，提高USB3.0接口 10防靜電能力。
[0063]當(dāng)USB3.0接口 10作為通用串口使用時(shí)，第一串口通訊端RXD接收到的串口通訊數(shù)據(jù)經(jīng)過第三電阻R3限流、第三防靜電器件F3進(jìn)行防靜電處理，并經(jīng)過第四電容C4濾波后輸入到USB3.0接口 10的第一高速接收引腳RXl，USB3.0接口 10的第一高速發(fā)送引腳TXl輸出的串口通訊數(shù)據(jù)經(jīng)過第五電容C5濾波、第四防靜電器件F4進(jìn)行防靜電處理、第四電阻R4限流后通過第二串口通訊端TXD發(fā)送，從而實(shí)現(xiàn)通用串口調(diào)試的輸入和輸出功能，可以將USB3.0接口 10用作通用串口進(jìn)行串口調(diào)試，給電視機(jī)等電子設(shè)備的設(shè)計(jì)開發(fā)和生產(chǎn)調(diào)試帶來方便。
[0064]第三電阻R3對(duì)第一串口通訊端RXD傳輸?shù)拇谕ㄓ崝?shù)據(jù)進(jìn)行限流，對(duì)USB3.0接口 10的第一高速接收引腳RXl進(jìn)行短路保護(hù)，而且隔離USB3.0接口 10的第一高速發(fā)送引腳TXl、第二串口通訊端TXD對(duì)第一高速接收引腳RXl、第一串口通訊端RXD的干擾；第四電阻R4對(duì)第二串口通訊端TXD傳輸?shù)拇谕ㄓ崝?shù)據(jù)進(jìn)行限流，對(duì)USB3.0接口 10的第一高速發(fā)送引腳TXl進(jìn)行短路保護(hù)，而且隔離USB3.0接口 10的第一高速接收引腳RXl、第一串口通訊端RXD對(duì)第一高速發(fā)送引腳TXl、第二串口通訊端TXD的干擾，從而避免USB3.0接口 10因短路故障而損壞，提高USB3.0接口 10抗干擾能力。同時(shí)第三防靜電器件F3和第四防靜電器件F4對(duì)第一串口通訊端RXD和第二串口通訊端TXD傳輸?shù)拇谕ㄓ崝?shù)據(jù)進(jìn)行防靜電處理，對(duì)USB3.0接口 10的第一高速接收引腳RXl和第一高速發(fā)送引腳TXl進(jìn)行靜電防護(hù)，提高USB3.0接口 10防靜電能力。第四電容C4和第五電容C5對(duì)第一串口通訊端RXD和第二串口通訊端TXD傳輸?shù)拇谕ㄓ崝?shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理，濾除雜散信號(hào)干擾，提高USB3.0接口 10串口調(diào)試的穩(wěn)定性和可靠性。
[0065]本實(shí)用新型進(jìn)一步提供一種USB連接器，該USB連接器包括多功能USB接口實(shí)現(xiàn)電路，該多功能USB接口實(shí)現(xiàn)電路的結(jié)構(gòu)、工作原理以及所帶來的有益效果均參照上述實(shí)施例，此處不再贅述。
[0066]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種多功能USB接口實(shí)現(xiàn)電路，其特征在于，包括電源輸入端、USB3.0接口、用于實(shí)現(xiàn)USB2.0接口功能的USB2.0功能模塊，以及用于實(shí)現(xiàn)通用串口調(diào)試的輸入和輸出功能的串口功能模塊；所述USB2.0功能模塊包括用于傳輸U(kuò)SB2.0差分?jǐn)?shù)據(jù)的第一差分?jǐn)?shù)據(jù)端及第二差分?jǐn)?shù)據(jù)端，所述串口功能模塊包括用于傳輸串口通訊數(shù)據(jù)的第一串口通訊端及第二串口通訊端，其中， 所述USB3.0接口的電源引腳與所述電源輸入端連接，所述USB3.0接口的第一數(shù)據(jù)引腳與所述USB2.0功能模塊的第一差分?jǐn)?shù)據(jù)端連接，所述USB3.0接口的第二數(shù)據(jù)引腳與所述USB2.0功能模塊的第二差分?jǐn)?shù)據(jù)端連接，所述USB3.0接口的一高速接收引腳與所述串口功能模塊的第一串口通訊端連接，所述USB3.0接口的一高速發(fā)送引腳與所述串口功能模塊的第二串口通訊端連接。
2.如權(quán)利要求1所述的多功能USB接口實(shí)現(xiàn)電路，其特征在于，所述USB2.0功能模塊包括用于對(duì)所述電源輸入端輸入的電源電壓進(jìn)行濾波的第一濾波單元、用于對(duì)所述USB3.0接口的USB數(shù)據(jù)端進(jìn)行靜電防護(hù)的第一防靜電單元，以及用于對(duì)所述USB3.0接口的USB數(shù)據(jù)端進(jìn)行短路保護(hù)的第一限流單元； 所述第一濾波單元的輸入端與所述電源輸入端連接，所述第一濾波單元的輸出端與所述USB3.0接口的電源引腳連接，所述USB2.0功能模塊的第一差分?jǐn)?shù)據(jù)端依次經(jīng)由所述第一限流單元和所述第一防靜電單元與所述USB3.0接口的第一數(shù)據(jù)引腳連接，所述USB2.0功能模塊的第二差分?jǐn)?shù)據(jù)端依次經(jīng)由所述第一限流單元和所述第一防靜電單元與所述USB3.0接口的第二數(shù)據(jù)引腳連接。
3.如權(quán)利要求1或2所述的多功能USB接口實(shí)現(xiàn)電路，其特征在于，所述串口功能模塊包括用于對(duì)所述USB3.0接口的高速接收、發(fā)送引腳輸入和輸出的信號(hào)進(jìn)行濾波的第二濾波單元、用于對(duì)所述USB3.0接口的高速接收、發(fā)送引腳進(jìn)行靜電防護(hù)的第二防靜電單元，以及用于對(duì)所述USB3.0接口的高速接收、發(fā)送引腳進(jìn)行短路保護(hù)的第二限流單元； 所述串口功能模塊的第一串口通訊端依次經(jīng)由所述第一限流單元、所述第一防靜電單元和所述第二濾波單元與所述USB3.0接口的高速接收引腳連接；所述USB3.0接口的高速發(fā)送引腳依次經(jīng)由所述第二濾波單元、所述第一防靜電單元和所述第一限流單元與所述串口功能模塊的第二串口通訊端連接。
4.如權(quán)利要求2所述的多功能USB接口實(shí)現(xiàn)電路，其特征在于，所述第一濾波單元包括第一電容、第二電容和第三電容； 所述第三電容的正極與所述電源輸入端連接，且與所述USB3.0接口的電源引腳連接，所述第三電容的負(fù)極接地；所述第一電容、第二電容、第三電容分別并聯(lián)。
5.如權(quán)利要求4所述的多功能USB接口實(shí)現(xiàn)電路，其特征在于，所述第一防靜電單元包括第一防靜電器件和第二防靜電器件； 所述第一防靜電器件的一端與所述USB3.0接口的第一數(shù)據(jù)引腳連接，所述第一防靜電器件的另一端接地；所述第二防靜電器件的一端與所述USB3.0接口的第二數(shù)據(jù)引腳連接，所述第二防靜電器件的另一端接地。
6.如權(quán)利要求5所述的多功能USB接口實(shí)現(xiàn)電路，其特征在于，所述第一限流單元包括第一電阻和第二電阻； 所述第一電阻的一端與所述USB3.0接口的第一數(shù)據(jù)引腳連接，所述第一電阻的另一端與所述第一差分?jǐn)?shù)據(jù)端連接；所述第二電阻的一端與所述USB3.0接口的第二數(shù)據(jù)引腳連接，所述第二電阻的另一端與所述第二差分?jǐn)?shù)據(jù)端連接。
7.如權(quán)利要求3所述的多功能USB接口實(shí)現(xiàn)電路，其特征在于，所述第二濾波單元包括第四電容和第五電容； 所述第四電容的一端與所述USB3.0接口的第一高速接收引腳連接，所述第四電容的另一端接地；所述第五電容的一端與所述USB3.0接口的第一高速發(fā)送引腳連接，所述第五電容的另一端接地。
8.如權(quán)利要求7所述的多功能USB接口實(shí)現(xiàn)電路，其特征在于，所述第二防靜電單元包括第三防靜電器件和第四防靜電器件； 所述第三防靜電器件的一端與所述USB3.0接口的第一高速接收引腳連接，所述第三防靜電器件的另一端接地；所述第四防靜電器件的一端與所述USB3.0接口的第一高速發(fā)送引腳連接，所述第四防靜電器件的另一端接地。
9.如權(quán)利要求8所述的多功能USB接口實(shí)現(xiàn)電路，其特征在于，所述第二限流單元包括第三電阻和第四電阻； 所述第三電阻的一端與所述USB3.0接口的第一高速接收引腳連接，所述第三電阻的另一端與所述串口功能模塊的第一串口通訊端連接；所述第四電阻的一端與所述USB3.0接口的第一高速發(fā)送引腳連接，所述第四電阻的另一端與所述串口功能模塊的第二串口通訊端連接。
10.一種USB連接器，其特征在于，包括權(quán)利要求1至9中任意一項(xiàng)所述的多功能USB接口實(shí)現(xiàn)電路。
【文檔編號(hào)】G06F13/40GK203733112SQ201320883758
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2013年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月30日
【發(fā)明者】王樂永, 王安偉 申請(qǐng)人:深圳Tcl新技術(shù)有限公司