CN204155267U - 一种otg usb接口电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种OTG USB接口电路，用于解决现有技术中OTG USB设备无法供用户自主设置本机为HOST或SLAVE的技术问题，所述电路应用于第一电子设备中，所述电路包括：OTG主控电路，包括：ID数据端口和OTG差分数据端口；模式选择电路，包括：控制开关、高电平电路和低电平电路；USB连接件，包括：USB差分引脚；其中，OTG差分数据端口与USB差分引脚相连；ID数据端口与控制开关相连；第二电子设备能够通过连接到USB连接件上与第一电子设备建立通信连接，当控制开关处于第一开关状态时，ID数据端口接入低电平信号，使得第一电子设备为主机端；当控制开关处于第二开关状态时，ID数据端口接入高电平信号，使得第一电子设备为设备端。

Description

一种OTG USB接口电路

技术领域

本实用新型涉及接口技术领域，尤其涉及一种OTG USB接口电路。

背景技术

随着USB技术的发展，许多设备上设置有USB接口，USB设备分为HOST(主设备)和SLAVE(从设备)，只有当HOST与SLAVE连接时才能实现数据的传输，如PC机和周边USB设备通过USB数据线连接在一起，各周边USB设备在PC机的控制下进行数据交换。但这种方便的交换方式，一旦离开了PC主机，各设备便无法利用USB接口进行数据交换了。

2001年12月18日由USB Implementers Forum公布了USB OTG接口技术，USB OTG是USB On-The-Go的缩写，OTG技术可以使用户的USB设备既能充当HOST，亦能充当SLAVE，使得在各种不同的设备或移动设备(特别是PDA、移动电话等消费类设备)之间建立连接，进行数据交换。OTG技术能够实现在没有Host的情况下，实现设备间的数据传送。例如通过OTG技术连接数码相机和打印机的USB接口，相机可直接将拍摄的相片发送到打印机上，以使打印机进行打印；又如通过OTG技术连接数码相机和移动硬盘的USB接口，数码相机可将其数据直接传输到移动硬盘上进行存储等。

OTG USB接口相对于普通USB接口而言，功能与其相差无几，只是接口标准上存在些许差异，OTG USB接口设置有ID引脚，当ID引脚接入高电平信号时，OTG USB设备作为SLAVE使用，当ID引脚接入低电平信号时，OTGUSB设备作为HOST使用，可见，USB OTG使USB装置摆脱了原来主从架构的限制，带有OTG USB接口的产品既可作为SLAVE，又可作为HOST，实现了端对端的传输。

但本申请发明人在实现本申请实施例中技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：

在实际应用中，用户根据使用需求可能只希望OTG USB设备为HOST或SLAVE，例如，本地设备中存储有机密文件，当本地设备与对方设备建立OTGUSB连接后，本地设备作为SLAVE，会使得非法用户通过对方设备访问本地设备，导致本地设备中的机密文件的保密性受到威胁，此时，用户则希望本地OTG USB设备只作为HOST使用；又如，OTG USB电子产品在开发初期，软件开发人员需要通过OTG USB接口在电子产品和开发设备(电脑)间建立连接，用户则希望电子产品作为SLAVE供电脑进行软件开发，而不希望电子产品作为HOST。

然而，OTG USB设备ID引脚的电平信号的高、低通常是由本地设备所要连接的对方设备决定的，也就是说，现有技术中存在OTG USB设备无法供用户自主设置本机为HOST或SLAVE，而为用户带来使用困扰的技术问题。

实用新型内容

本申请实施例通过提供一种OTG USB接口电路，解决了现有技术中OTGUSB设备无法供用户自主设置本机为HOST或SLAVE，而为用户带来使用困扰的技术问题，通过设置模式选择电路，当控制模式选择电路处于不同的开关状态时，使得OTG USB的ID数据端口接入高电平信号或低电平信号，实现了使用户可以通过控制模式选择电路的开关状态，灵活地控制ID数据端口接入高电平信号或低电平信号，进而自主控制OTG USB设备为HOST或SLAVE的技术效果。

一方面，本申请实施例提供了一种OTG USB接口电路，应用于第一电子设备中，所述电路包括：

OTG主控电路，包括：一ID数据端口和一对OTG差分数据端口；

模式选择电路，包括：一控制开关、一高电平电路和一低电平电路；

USB连接件，包括：一对USB差分引脚；

其中，所述OTG差分数据端口与所述USB差分引脚相连；所述ID数据端口与所述控制开关的第一接线端相连；与所述第一电子设备不相同的第二电子设备能够通过连接到所述USB连接件上与所述第一电子设备建立通信连接，当所述控制开关处于第一开关状态时，所述ID数据端口与所述低电平电路建立连接，并接入低电平信号，使得所述第一电子设备相对于所述第二电子设备为主机端；当所述控制开关处于与所述第一开关状态不相同的第二开关状态时，所述ID数据端口与所述高电平电路建立连接，并接入高电平信号，使得所述第一电子设备相对于所述第二电子设备为设备端。

可选的，所述电路还包括：滤波电路；

其中，所述OTG差分数据端口与所述滤波电路的第一连接端连接，所述USB差分引脚与所述滤波电路的第二连接端连接。

可选的，所述USB连接件为4引脚，或5引脚。

可选的，所述USB连接件包括一ID引脚，所述控制开关的与所述第一接线端不同的第二接线端与ID引脚相连；

其中，当所述控制开关处于与所述第一开关状态和所述第二开关状态不同的第三开关状态时，所述ID数据端口与所述ID引脚建立连接。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

(1)由于在本申请实施例中，通过在现有的OTG USB接口电路中设置模式选择电路，包括：控制开关、高电平电路和低电平电路，并在操作模式选择电路中的控制开关处于不同的开关状态时，可使OTG USB主控电路的ID数据端口与高电平电路建立连接或与低电平电路建立连接，进而使得ID数据端口可控的接入高电平信号或低电平信号，解决了现有技术中OTG USB设备无法供用户自主设置本机为HOST或SLAVE，而为用户带来使用困扰的技术问题，实现了OTG USB电子设备可供用户灵活地控制ID数据端口接入高电平信号或低电平信号，使得用户能够自主控制OTG USB设备为SLAVE或HOST的技术效果。

(2)由于在本申请实施例中，通过设置滤波电路，在OTG差分数据端口和USB差分引脚建立连接进行数据传输时，对二者间的交换数据进行滤波处理，从而消除OTG主控电路和USB连接件之间的传输数据中的干扰信号，即当第二电子设备通过USB连接件与第一电子设备进行数据传输时，可使两个电子设备间的传输数据更加纯净。

(3)由于在本申请实施例中，USB连接件为4引脚或5引脚，实现了OTGUSB设备支持4引脚或5引脚的USB数据线的技术效果。

(4)由于在本申请实施例中，USB连接件包括一ID引脚，即USB为5引脚时，模式选择电路中的控制开关还具有第三种开关状态，使OTG主控电路的ID数据端口与USB连接件的ID引脚建立连接，实现了OTG USB接口电路能够自主选择作为HOST或SLAVE的同时，也可根据实际使用需求选择由对方设备确定本机为HOST或SLAVE。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种4引脚USB连接件的OTG USB接口电路结构框图；

图2为本申请实施例提供的一种5引脚USB连接件的OTG USB接口电路结构框图；

图3A-图3B为本申请实施例提供的控制开关示意图。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种OTG USB接口电路，解决了现有技术中OTGUSB设备无法供用户自主设置本机为HOST或SLAVE，而为用户带来使用困扰的技术问题，通过设置模式选择电路，当控制模式选择电路处于不同的开关状态时，使得OTG USB的ID数据端口接入高电平信号或低电平信号，实现了使用户可以通过控制模式选择电路的开关状态，灵活地控制ID数据端口接入高电平信号或低电平信号，进而自主控制OTG USB设备为SLAVE或HOST的技术效果。

本申请实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

本申请实施例提供了一种OTG USB接口电路，应用于第一电子设备中，所述电路包括：OTG主控电路，包括：一ID数据端口和一对OTG差分数据端口；模式选择电路，包括：一控制开关、一高电平电路和一低电平电路；USB连接件，包括：一对USB差分引脚；其中，所述OTG差分数据端口与所述USB差分引脚相连；所述ID数据端口与所述控制开关的第一接线端相连；与所述第一电子设备不相同的第二电子设备能够通过连接到所述USB连接件上与所述第一电子设备建立通信连接，当所述控制开关处于第一开关状态时，所述ID数据端口与所述低电平电路建立连接，并接入低电平信号，使得所述第一电子设备相对于所述第二电子设备为主机端；当所述控制开关处于与所述第一开关状态不相同的第二开关状态时，所述ID数据端口与所述高电平电路建立连接，并接入高电平信号，使得所述第一电子设备相对于所述第二电子设备为设备端。

可见，在本申请实施例中，通过在现有的OTG USB接口电路中设置模式选择电路，包括：控制开关、高电平电路和低电平电路，并在操作模式选择电路中的控制开关处于不同的开关状态时，可使OTG USB主控电路的ID数据端口与高电平电路建立连接或与低电平电路建立连接，进而使得ID数据端口可控的接入高电平信号或低电平信号，解决了现有技术中OTG USB设备无法供用户自主设置本机为HOST或SLAVE，而为用户带来使用困扰的技术问题，实现了OTG USB电子设备可供用户灵活地控制ID数据端口接入高电平信号或低电平信号，使得用户能够自主控制OTG USB设备为SLAVE或HOST的技术效果。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

实施例一

请参考图1，本申请实施例提供了一种OTG USB接口电路，应用于第一电子设备中，第一电子设备可以为任意USB设备，所述电路包括：

OTG主控电路10，包括：一ID数据端口OTG_ID和一对OTG差分数据端口(包括OTG_DM和OTG_DP)；

模式选择电路20，包括：一控制开关201、一高电平电路202和一低电平电路203；

USB连接件30，包括：一对USB差分引脚(D-和D+)；

其中，所述OTG差分数据端口与所述USB差分引脚相连，具体的，OTG_DM与D-相连，OTG_DP与D+相连；所述ID数据端口OTG_ID与所述控制开关201的第一接线端相连；与所述第一电子设备不相同的第二电子设备能够通过连接到所述USB连接件30上与所述第一电子设备建立通信连接，当所述控制开关201处于第一开关状态时，所述ID数据端口OTG_ID与所述低电平电路203建立连接，并接入低电平信号，使得所述第一电子设备相对于所述第二电子设备为主机端(即HOST)；当所述控制开关201处于与所述第一开关状态不相同的第二开关状态时，所述ID数据端口OTG_ID与所述高电平电路202建立连接，并接入高电平信号，使得所述第一电子设备相对于所述第二电子设备为设备端(即SLAVE)。

具体的，第一电子设备和第二电子设备二者均为具有USB接口的设备，并且两个电子设备中只要其中一个电子设备的USB接口采用OTG技术即可在二者连接时实现数据交换。如图3A所示，控制开关201可以为单刀双掷开关，OTG_ID数据端与其第一接线端201-1相连，高电平电路202与其第二接线端端201-2相连，低电平电路203与其第三接线端201-3相连，当单刀双掷开关的刀闸与第二接线端201-2相连时，OTG_ID数据端与高电平电路202建立连接，并接入高电平信号，使得所述第一电子设备相对于所述第二电子设备为HOST；当单刀双掷开关的刀闸与第三接线端201-3相连时，OTG_ID数据端与低电平电路203建立连接，并接入低电平信号，使得所述第一电子设备相对于所述第二电子设备为SLAVE；其中，高电平电路202即为输出高电平信号的电路，可通过从电子设备的电源电路上引出电源电压，并利用电阻对引出的电源电压进行分压，并将其接入到第二接线端201-2；低电平电路203即为输出低电平信号的电路，可通过将电子设备的接地线与第三接线端201-3连接实现。

实施例二

在具体实施过程中，控制开关201并不限制为开关器件，其也可以是一个跳冒等。例如，某客户向某厂商定制一批IPAD，要求其为OTG USB接口，但是出于保密性的要求，这批IPAD上的数据不允许被拷贝，也就是说，这批产品只允许作为HOST端使用，而不允许作为SLAVE端使用，然而在产品研发阶段，产品需要被连接到研发设备上进行调试，此时产品需要作为SLAVE端使用。

根据OTG USB的协议属性，即当OTG_ID数据端口接高电平时，OTG USB设备为SLAVE，当OTG_ID数据端口接低电平时，OTG USB设备为HOST，研发人员将OTG主控电路10的OTG_ID数据端口与高电平电路202相连，并在连接线上引出一插针A(金属材质)，另外，在靠近插针A的地方并排设置另外一插针B，并将插针B与地线连接，那么可以保证在产品研发阶段OTG_ID数据端口持续接入高电平信号，即研发产品在研发阶段一直作为SLAVE使用；当产品调试完成进入出厂阶段时，研发人员通过一跳冒将插针A和插针B连接起来，并对产品进行封装，以使产品出厂后，OTG_ID数据端口持续接地，即产品只能作为HOST使用，并且对于客户而言，其不知道产品内部的具体构造，在使用产品时，只能将OTG USB接口当做一个普通的USB使用，并且无论用户将设备产品与其它任何电子设备(如PC)连接，产品上存储的数据均无法被操作。

在本申请实施例中，USB连接件为4引脚或5引脚均可，当USB连接件为4引脚时，可以在一个OTG USB接口电路上实现OTG USB功能和普通USB功能；当USB连接件为5引脚时，其ID引脚空置。

实施例三

控制开关201具体可以为一感应控制开关，与电子设备上的一触控按键连接，电子设备可以通过该触控按键接收来自用户的触控操作，来控制控制开关201与高电平电路202导通或与低电平电路203导通，其中，为了确保只有该电子设备的合法用户能够控制其作为HOST或SLAVE，从而实现OTG USB设备个性化设置，可以通过指纹识别来触发感应控制开关。

具体的，以设置有OTG USB接口的手机向媒体播放设备MP4传送视频数据为例，首先通过数据线将手机和MP4连接起来，在手机上设置有通过指纹识别来控制模式选择电路20的指纹识别按钮，手机用户通过指纹识别控制模式选择电路20中的控制开关201，以使其与低电平电路203导通，使得手机作为HOST使用，并将视频数据传送到MP4中。

另外，在具体实施过程中，每当OTG USB设备与其它设备建立USB连接时，电子设备都会提醒用户“将本机设置为HOST还是设置为SLAVE”，用户进行选择后，设备要求进行指纹验证或密钥认证，认证通过后，电子设备的CPU确认收到控制操作，并将其转换为指令信号，控制感应控制开关与高电平电路导通或与低电平电路导通。

实施例四

在第一电子设备和第二电子设备建立数据连接的过程中，如果用于连接两设备的数据线过长或两设备间的通信受到较大的干扰时，第一电子设备和第二电子设备的数据交换就会出现误差甚至错误。

在本申请实施例中，为了在第二电子设备通过USB连接件与第一电子设备进行数据传输时，使两个电子设备间的传输数据更加纯净，请参考图1或图2，电子设备的OTG USB电路还设置有滤波电路40，具体可以采用滤波器CHK；其中，OTG差分数据端口OTG_DM和OTG_DP分别与滤波电路40的第一连接端401的两个连接端口相连，USB差分引脚D-和D+与滤波电路40的第二连接端402的两个连接端口相连。

可见，在第一电子设备与第二电子设备进行数据传输时，所传输的数据以差分信号的形式传输，所述差分信号需要经过滤波电路40进行滤波处理，将有用数据信号上的噪声信号滤除，有利于保证两个电子设备之间的数据传输质量。

实施例五

为了使得OTG USB设备支持4引脚或5引脚的USB数据线，从而与更多的其它USB设备进行数据交换，OTG USB电子设备的USB连接件可设置为4引脚，也可设置为5引脚。

具体的，如图1所示，USB连接件30为4引脚设置，包括：用于接电源电路301的电源管脚VBUS、用于进行有用数据传输的USB差分管脚D+和D-、以及接地管脚GND；如图2所示，USB连接件30”为5引脚设置，在4引脚USB的引脚设置上增加了用于为OTG USB接口电路中的ID数据端口接入ID信号的管脚ID。

在具体实施过程中，当USB为5引脚时，为了实现OTG USB接口电路既可自主选择作为HOST或SLAVE，也可根据实际使用需求选择由对方设备确定本机为HOST或SLAVE，所述控制开关的与所述第一接线端不同的第二接线端与5引脚USB连接件的ID引脚相连；其中，当所述控制开关处于与所述第一开关状态和所述第二开关状态不同的第三开关状态时，所述ID数据端口与所述ID引脚建立连接。

具体的，请参考图2和图3B，控制开关201可为三掷开关；其中，OTG主控电路10与三掷开关的第一接线端201-1相连；USB连接件30”的引脚ID与三掷开关的第二接线端201-2相连；高电平电路202与三掷开关的第三接线端201-3相连；低电平电路203与三掷开关的第四接线端201-4相连；当控制开关201处于第一开关状态(即三掷开关的刀闸与第四接线端201-4相连)时，ID数据端口与所述低电平电路203建立连接，并接入低电平信号，使得所述第一电子设备相对于所述第二电子设备为HOST；当控制开关201处于第二开关状态(即三掷开关的刀闸与第三接线端201-3相连)时，ID数据端口与所述高电平电路202建立连接，并接入高电平信号，使得所述第一电子设备相对于所述第二电子设备为SLAVE；当控制开关201处于第三开关状态(即三掷开关的刀闸与第二接线端201-2相连)时，ID数据端口与USB连接件30”的ID引脚导通，由第二电子设备确定第一电子设备为HOST或SLAVE。

当然，在本实施例中，控制开关不限定为三掷开关，只要能够实现与三掷开关相同功能的器件都属于本方案的保护范围。

在具体实施过程中，当OTG USB设备的ID数据端口接高电平或低电平由本设备确定时，OTG USB接口电路的USB连接件为4引脚或5引脚均可，在此种情况下，当USB连接件为5引脚时，其ID引脚空置。

总之，本申请方案的OTG USB接口电路可供用户灵活地控制ID数据端口接入高电平信号或低电平信号，使得用户能够自主控制OTG USB设备为SLAVE或HOST，并且还可根据实际使用需求选择由对方设备确定本设备为HOST或SLAVE。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (4)

1.一种OTG USB接口电路，应用于第一电子设备中，其特征在于，所述电路包括：

OTG主控电路，包括：一ID数据端口和一对OTG差分数据端口；

模式选择电路，包括：一控制开关、一高电平电路和一低电平电路；

USB连接件，包括：一对USB差分引脚；

其中，所述OTG差分数据端口与所述USB差分引脚相连；所述ID数据端口与所述控制开关的第一接线端相连；与所述第一电子设备不相同的第二电子设备能够通过连接到所述USB连接件上与所述第一电子设备建立通信连接，当所述控制开关处于第一开关状态时，所述ID数据端口与所述低电平电路建立连接，并接入低电平信号，使得所述第一电子设备相对于所述第二电子设备为主机端；当所述控制开关处于与所述第一开关状态不相同的第二开关状态时，所述ID数据端口与所述高电平电路建立连接，并接入高电平信号，使得所述第一电子设备相对于所述第二电子设备为设备端。

2.如权利要求1所述的OTG USB接口电路，其特征在于，所述电路还包括：滤波电路；

其中，所述OTG差分数据端口与所述滤波电路的第一连接端连接，所述USB差分引脚与所述滤波电路的第二连接端连接。

3.如权利要求1或2任一权项所述的OTG USB接口电路，其特征在于，所述USB连接件为4引脚，或5引脚。

4.如权利要求3所述的OTG USB接口电路，其特征在于，所述USB连接件包括一ID引脚，所述控制开关的与所述第一接线端不同的第二接线端与ID引脚相连；

其中，当所述控制开关处于与所述第一开关状态和所述第二开关状态不同的第三开关状态时，所述ID数据端口与所述ID引脚建立连接。