CN101369259A - Usb接口主从设备模式的切换控制方法与装置和电子设备 - Google Patents

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本发明公开一种USB接口主从设备模式的切换控制装置，其包括：USB接口；USB主设备控制器，用于控制USB接口工作于主设备模式；USB从设备接口电路，用于控制USB接口工作于从设备模式；连接在USB接口与USB主设备控制器、USB从设备接口电路之间的多路开关；控制单元，用于根据USB接口的电源接脚是否有工作电压信号，或根据与USB接口进行数据通信的外接USB接口的类型，相应的控制多路开关连通USB接口与USB主设备控制器或连通USB接口与USB从设备接口电路，并使USB主设备控制器或USB从设备接口电路工作。本发明还公开一种USB接口主从设备模式的切换控制方法及使用该方法的电子设备。本发明为通过USB接口的进行数据交换提供了更方便、快捷的途径。

Description

USB接口主从设备模式的切换控制方法与装置和电子设备
技术领域
本发明涉及对USB接口的控制技术，尤其是涉及一种控制USB接口既可以工作于主设备模式，又可以工作于从设备模式的切换控制方法与切换控制设备，以及使用该USB接口的电子装置。
背景技术
随着USB技术的发展和USB技术的应用普及，USB接口已大量使用于电子智能设备中，如数码相机、数字电视机顶盒等。且USB接口已经成为电子设备的标准接口之一，电子设备之间通常使用USB接口来相互交换数据和通讯，具有方便、快捷、速度快特点。
目前，USB接口有3种类型:类型A的USB接口，一般用于PC或类似设备；类型B的USB接口，一般用于USB设备；Mini-USB接口，一般用于数码相机、数码摄像机、测量仪器以及移动硬盘等。
其中，为了解决移动设备之间相互通讯问题，2001年12月推出了OTG 1.0协议，经过6次修改，于2003年6月推出了USB OTG 1.0a协议，正式成为一个达到市场实用的规范，OTG补充规范通过为设备提供一个Mini-AB插座，Mini-AB插座能直接接入Mini-A或者Mini-B两种类型的USB接口插头；Mini-A类型的USB接口插头有一个与地连接好的ID(R<10Ω)，Mini-B类型的USB接口插头有一个与地连接的开路ID接脚(R>100kΩ)，这样就可以实现与Mini-A类型的USB接口插头相连接的设备作为USB主设备(Host)使用，与Mini-B类型的USB接口插头相连接的设备作为USB从设备(Slave)使用。
但是，目前已经存在大量的具有类型B的USB接口插头的USB设备，如目前的U盘等，因此诸多设备都配置了一个类型A的USB接口插座，并作为USB主设备使用，如PC机等。而目前带有类型A、类型B的USB接口的USB设备从技术上讲要么只能作为USB主设备使用，要么只能作为USB从设备使用，但不能同时使用，于是在某些使用场合就会出现使用限制，如作为USB从设备的两个数字电视机顶盒或作为USB主设备的两台PC之间是无法通过USB接口相互交换数据。
发明内容
本发明的目的是提出一种控制USB接口既可以工作于主设备模式，又可以工作于从设备模式的切换控制方法与切换控制设备，以及使用该USB接口的电子装置，使USB接口既可以工作于主设备模式，又可以工作于从设备模式，以方便使用。
为解决本发明的技术问题，本发明公开一种USB接口主从设备模式的切换控制装置，其包括:USB接口；USB主设备控制器，用于控制USB接口工作于主设备模式；USB从设备接口电路，用于控制USB接口工作于从设备模式；连接在USB接口与USB主设备控制器、USB从设备接口电路之间的多路开关；控制单元，用于根据USB接口的电源接脚是否有工作电压信号，或根据与USB接口进行数据通信的外接USB接口的类型，相应的控制多路开关连通USB接口与USB主设备控制器或连通USB接口与USB从设备接口电路，使USB主设备控制器或USB从设备接口电路工作，从而使USB接口自适应的既可以工作于主设备模式，又可以工作于从设备模式。
较优的，所述USB接口为类型A或类型B的USB接口；该切换控制装置还包括:连接在USB接口的电源接脚与控制单元之间的检测单元，用于检测USB接口的电源接脚是否有工作电压信号。
较优的，所述USB接口为采用OTG协议的USB接口。
较优的，该切换控制装置还包括:为类型A的USB接口，其连接USB主设备控制器。
较优的，所述USB接口工作在主设备模式时由内部相连的USB供电电路提供的工作电压；且工作电压一般为5伏特。
另外，本发明还公开一种USB接口主从设备模式的切换控制方法，其包括:
检测USB接口的电源接脚是否有工作电压信号，或检测与USB接口进行数据通信的外接USB接口的类型；
发出相应的控制信号控制连通USB接口与USB主设备控制器或连通USB接口与USB从设备接口电路，使USB主设备控制器或USB从设备接口电路工作，从而使USB接口自适应的既可以工作于主设备模式，又可以工作于从设备模式。
再者，本发明还公开一种电子设备，至少具有与外接USB接口进行数据通信的USB接口，以及用于控制该USB接口自适应的既可以工作于主设备模式，又可以工作于从设备模式的切换控制装置；其中，该切换控制装置包括:USB主设备控制器，用于控制USB接口工作于主设备模式；USB从设备接口电路，用于控制USB接口工作于从设备模式；连接在USB接口与USB主设备控制器、USB从设备接口电路之间的多路开关；控制单元，用于根据USB接口的电源接脚是否有工作电压信号，或根据与USB接口进行数据通信的外接USB接口的类型，相应的控制多路开关连通USB接口与USB主设备控制器或连通USB接口与USB从设备接口电路，并使USB主设备控制器或USB从设备接口电路工作。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果:
本发明实现了使USB接口根据需要既可以工作于主设备模式，又可以工作于从设备模式，不仅方便了使用者，同时也为通过USB接口进行数据交换提供了更方便、快捷的途径。
附图说明
图1是本发明一个较佳实施例的结构示意图；
图2是本发明另一个较佳实施例的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，该实施例是控制USB接口1与其他外接USB接口进行数据通讯时，根据实际需要既可以工作于主设备(Host)模式，又可以工作于从设备(Slave)模式。
其中，在本实施例中，USB接口1为类型A或类型B的USB接口，其具有4个接脚:第1接脚为电源接脚；第2、3接脚为数据接脚；第4接脚为接地接脚。当然，与USB接口1进行数据通讯的外接USB接口也需对应为类型A或类型B的USB接口；且USB接口1表现为插头时，则外接USB接口表现为插座。
本实施例包括:用于控制USB接口1工作于主设备模式的USB主设备控制器4；USB从设备接口电路3，用于控制USB接口1工作于从设备模式；连接在USB接口1与USB主设备控制器4、USB从设备接口电路3之间的多路开关2；控制单元6；连接在USB接口1的电源接脚与控制单元6之间的检测单元5，用于检测USB接口1的电源接脚是否有工作电压信号。
本实施例的工作原理如下:由于当USB接口1与其他外接USB接口进行数据通讯时，若USB接口1工作在主设备模式，则由该USB接口1所在的电子设备为USB接口1提供5V的工作电源；反之，若USB接口1工作在从设备模式，则由该外接USB接口所在的电子设备为该外接USB接口提供5V的工作电源。因此，当USB接口1与外接USB接口连接时，由检测单元5检测USB接口1的电源接脚是否有5V的工作电压信号:若USB接口1的电源接脚存在5V的工作电压信号，表明该5V的工作电压信号来自该外接USB接口，且该外接USB接口已经工作在主设备模式，此时，由控制单元6发出控制信号控制多路开关2连通USB接口1与USB从设备接口电路3，使USB接口1工作在从设备模式；若USB接口1的电源接脚不存在5V的工作电压信号，表明该外接USB接口工作在设备模式，或者尚未与其它USB接口相连接，此时由控制单元6发出控制信号控制多路开关2连通USB接口1与USB主设备控制器4，使USB接口1工作在主设备模式，并使该USB接口1的电源引脚与内部USB供电电路相连，为该外接USB接口1提供5V的工作电源。
如图2所示，为提高电子设备与外界进行数据交换的能力，某些电子设备上可以设置两种类型的USB接口。本实施例中，USB接口1为类型A的USB接口的插座，其可以与对应为类型B的外接USB接口的插头连接，当检测到该接口插入具有类型B的插头的USB设备时，USB主设备控制器4工作，控制USB接口1工作于主设备模式；而Mini-AB USB接口7为符合OTG规范，便于与支持OTG协议的外界电子设备进行数据通信。
根据OTG规范:Mini-AB USB接口7的插座能直接接入Mini-A或者Mini-B两种类型的USB接口插头；Mini-A类型的USB接口插头有一个与地连接好的ID接脚(R<10Ω)，Mini-B类型的USB接口插头有一个与地连接的开路ID接脚(R>100kΩ)，这样就可以实现与Mini-A类型的USB接口插头相连接的设备作为USB主设备(Host)使用，与Mini-B类型的USB接口插头相连接的设备作为USB从设备(Slave)使用。
因此，当Mini-A类型的USB接口插头或Mini-B类型的USB接口插头接入Mini-AB USB接口7的插座之后，控制单元6能够根据检测Mini-AB USB接口7的插座的某一个特定接脚为开路还是短路，即可以对应判断出与Mini-AB USB接口7的插座连接的是Mini-A类型的USB接口插头还是Mini-B类型的USB接口插头:当控制单元6检测到Mini-AB USB接口7的插座的某一个特定接脚为开路时，表明Mini-AB USB接口7的插座连接的是Mini-B类型的USB接口插头，此时发出控制信号控制多路开关2连通Mini-AB USB接口7与USB主设备控制器4，使Mini-AB USB接口7工作在主设备模式；当控制单元6检测到Mini-AB USB接口7的插座的某一个特定接脚为短路时，表明Mini-AB USB接口7的插座连接的是Mini-A类型的USB接口插头，此时发出控制信号控制多路开关2连通Mini-AB USB接口7与USB从设备接口电路3，使Mini-AB USB接口7工作在从设备模式。
综上，本发明使带有USB接口的电子设备具有USB主机(USB接口工作在主设备模式)和USB设备(USB接口工作在从设备模式)双重功能，解决了目前USB接口使用中存在的不便，使带有USB接口的电子设备可以实现更多功能:例如，在带有USB接口的数字电视接收机和机顶盒具有USB主机功能，与其它的USB设备通信，如USB硬盘，通过读取USB硬盘中的图片和电影资料，实现图片和电影的播放；数字电视接收机和机顶盒又可以作为USB设备使用，与其它的USB主机通信，如PC机、数字电视接收机和机顶盒等，实现软件通过USB接口升级或数据交换等，或者把数字电视接收机和机顶盒接收的数字电视节目或下载的电影上传到PC机。

Claims (10)

1、一种USB接口主从设备模式的切换控制装置，其特征在于，包括：
USB接口；
USB主设备控制器，用于控制USB接口工作于主设备模式；
USB从设备接口电路，用于控制USB接口工作于从设备模式；
连接在USB接口与USB主设备控制器、USB从设备接口电路之间的多路开关；
控制单元，用于根据USB接口的电源接脚是否有工作电压信号，或根据与USB接口进行数据通信的外接USB接口的类型，相应的控制多路开关连通USB接口与USB主设备控制器或连通USB接口与USB从设备接口电路，并使USB主设备控制器或USB从设备接口电路工作，从而使USB接口自适应的既可以工作于主设备模式，又可以工作于从设备模式。
2、根据权利要求1所述的USB接口主从设备模式的切换控制装置，其特征在于，所述USB接口为类型A或类型B的USB接口；
该切换控制装置还包括：连接在USB接口的电源接脚与控制单元之间的检测单元，用于检测USB接口的电源接脚是否有工作电压信号。
3、根据权利要求1所述的USB接口主从设备模式的切换控制装置，其特征在于，所述USB接口为采用OTG协议的USB接口。
4、根据权利要求3所述的USB接口主从设备模式的切换控制装置，其特征在于，该切换控制装置还包括：为类型A的USB接口，其连接USB主设备控制器。
5、根据权利要求1所述的USB接口主从设备模式的切换控制装置，其特征在于，所述USB接口工作在主设备模式时由内部相连的USB供电电路提供工作电压。
6、一种USB接口主从设备模式的切换控制方法，其特征在于，包括：
检测USB接口的电源接脚是否有工作电压信号，或检测与USB接口进行数据通信的外接USB接口的类型；
发出相应的控制信号控制连通USB接口与USB主设备控制器或连通USB接口与USB从设备接口电路，使USB接口自适应的既可工作于主设备模式，又可工作于从设备模式。
7、一种电子设备，其特征在于，至少具有与外接USB接口进行数据通信的USB接口，以及用于控制该USB接口自适应的既可以工作于主设备模式，又可以工作于从设备模式的切换控制装置；其中，该切换控制装置包括：
USB主设备控制器，用于控制USB接口工作于主设备模式；
USB从设备接口电路，用于控制USB接口工作于从设备模式；
连接在USB接口与USB主设备控制器、USB从设备接口电路之间的多路开关；
控制单元，用于根据USB接口的电源接脚是否有工作电压信号，或根据与USB接口进行数据通信的外接USB接口的类型，相应的控制多路开关连通USB接口与USB主设备控制器或连通USB接口与USB从设备接口电路，并使USB主设备控制器或USB从设备接口电路工作。
8、根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，所述USB接口为类型A或类型B的USB接口；
该切换控制装置还包括：连接在USB接口的电源接脚与控制单元之间的检测单元，用于检测USB接口的电源接脚是否有工作电压信号。
9、根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，所述USB接口为采用OTG协议的USB接口。
10、根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，该切换控制装置还包括：为类型A的USB接口，其连接USB主设备控制器。
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