CN101425049B - 基于usb的用户设备及数据通道切换方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于USB的用户设备及数据通道切换方法，其中，上述基于USB的用户设备包括：USB数据接口、至少两个USB设备和电源管理系统，该用户设备还包括：多路模拟开关，电源管理系统与多路模拟开关连接，为多路模拟开关提供电源；多路模拟开关，通过USB数据接口与主机连接，并通过USB数据通道分别与至少两个USB设备连接；上述至少两个USB设备中的控制USB设备的处理器通过接口控制多路模拟开关，且上述至少两个USB设备中的其余USB设备分别与控制USB设备之间存在数据传输的接口。通过本发明，可以降低该用户设备的成本，避免因为功耗太大而导致该用户设备中的USB设备不能正常工作的情况发生。

Description

基于USB的用户设备及数据通道切换方法

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种基于USB的用户设备及数据通道切换方法。

背景技术

微波接入全球互通(Worldwide Interoperability for MicrowaveAccess，简称为WiMAX)是一项基于IEEE 802.16标准的新的宽带无线接入城域网技术(Broadband Wireless Access Metropolitan AreaNetwork)，是针对微波频段提出的一种新的空中接口标准。

目前WiMAX终端的种类有很多种，针对PC机和便携设备中各种总线接口的设备也越来越多，其中有一大类设备是基于通用串行总线(Universal Serial Bus，简称为USB)接口的。而目前市场上流行的闪存盘(也称为U盘)也是一种基于USB端口的设备，但从目前应用的情况看，这两种USB设备产品各自独立，即WiMAX终端产品和U盘是两种不同的产品。当需要同时使用这两个设备的时候就需要占用电脑的两个独立的USB接口，对于USB接口较少的电脑或电脑上连接的USB设备较多的情况下，则可能不能同时使用这两种设备。而且，USB设备有一个共同特点，即一般都是通过台式机或笔记本USB接口与电脑进行数据通讯，其供电也来自电脑的USB接口。根据USB总线的协议规定，USB接口供电采用5V供电，供电电流一般不超过500mA，因此，USB设备的功耗都不能太大。

针对上面所述的这种情况，为了在一个USB口上产品集成更多的功能，充分地利用USB口，目前，已有一些将移动终端与U盘集成在一起的产器，如CDMA系统无线通讯终端产品上出现了终端和U盘集成在一起的产品，但这些产品只是简单的将U盘和无线通讯终端通过USB集线器连接起来，而且，这些产品也未考虑在USB接口的输出功率能否满足多USB设备使用的情况。

随着WiMAX等无线通讯技术的发展，无线数据传输速率也在不断的提高，而业务功能的扩展，对无线通讯终端的功耗要求越来越苛刻，数据传输速率越高，终端消耗的功率越大；业务功能越多，这些功能同时发挥作用时，终端消耗的功率也越大。如果采用上述通过USB集线器的方式将WiMAX终端与U盘连接起来，由于WiMAX终端消耗的功率较大，而且由于USB集线器有属于自己的处理器，其消耗的功率也较大，因此，在某些情况下，主机的USB接口所能提供功率可能只能满足WiMAX终端的工作需要，如果再启动U盘处于工作状态，由于电脑的USB接口的提供的功率不能满足两个设备同时工作需要的功耗，从而可能导致WiMAX终端和U盘都不能正常工作。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于USB的用户设备及数据通道切换方法，用以解决现有的集成两个USB设备的用户设备，由于消耗的功率太大而导致不能正常工作的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种基于USB的用户设备。

根据本发明的基于USB的用户设备包括：USB数据接口、电源管理系统和至少两个USB设备，其中，电源管理系统分别与每个USB设备连接以提供电源，该用户设备还包括：多路模拟开关，电源管理系统与多路模拟开关连接，为多路模拟开关提供电源；多路模拟开关，通过USB数据接口与主机连接，并通过USB数据通道分别与至少两个USB设备连接；至少两个USB设备中的控制USB设备的处理器通过接口控制多路模拟开关，使主机与上述至少两个USB设备之间的USB数据通道在至少两个USB设备之间进行切换，且至少两个USB设备中的其余USB设备分别与控制USB设备之间存在数据传输的接口。

优选地，上述至少两个USB设备的数量为2。

优选地，上述多路模拟开关包括：OE引脚和S引脚，其中，OE引脚用于控制多路模拟开关导通或断开主机与至少两个USB设备之间的USB数据通道；S引脚用于在OE引脚确定导通主机与上述至少两个USB设备之间的USB数据通道时，选择连接其中的一个USB设备。

优选地，上述至少两个USB设备为具有USB功能的移动通讯模块和/或USB存储模块。

优选地，控制USB设备为USB存储模块，其中，USB存储模块包括：处理器和存储模块，且处理器与存储模块之间通过并行/串行数据总线连接。

根据本发明的另一个方面，提供了一种数据通道切换方法，应用于包括至少两个USB设备、多路模拟开关的用户设备。

根据本发明的数据通道切换方法包括：通过与多路模拟开关连接的处理器控制多路模拟开关接通第一通道，其中，第一通道为主机与处理器所属的第一USB设备之间的USB数据通道；主机确定需要与第二USB设备进行数据交互，通过与第一USB设备之间的USB数据通道向处理器发送切换指令，或者第二USB设备确定需要与所述主机进行数据交互，通过与第一USB设备之间的接口，向处理器发送切换指令；响应于上述切换指令，处理器控制多路模拟开关断开第一通道，接通第二通道，其中，第二通道为主机与第二USB设备之间的USB数据通道。

优选地，在通过与多路模拟开关连接的处理器控制多路模拟开关接通第一通道之后，该方法还包括：处理器向至少两个USB设备中的除第一USB设备之外的其余USB设备发送命令，其中，命令用于指示其余USB设备切换到待机模式和节能状态。

优选地，在接通第二通道之后，该方法还包括：响应于切换请求，第二USB设备向处理器发送切换命令；处理器根据切换命令，控制多路模拟开关断开第二通道，接通第三通道，其中，第三通道为主机与第三USB设备之间的USB数据通道。

优选地，在接通第三通道之后，该方法还包括：处理器向至少两个USB设备中的除第三USB设备之外的其余USB设备发送命令，其中，命令用于指示其余USB设备切换到待机模式和节能状态。

优选地，在响应于切换请求之前，该方法还包括：主机确定需要与第三USB设备进行数据交互，通过第二通道向第二USB设备发送切换请求；或者，第三USB设备确定需要与主机进行数据交互，通过处理器向第二USB设备发送切换请求。

优选地，第三USB设备为第一USB设备。

通过本发明的上述至少一个技术方案，通过多路模拟开关切换用户设备中与主机连接的USB设备，可以降低该用户设备消耗的功率，避免因为功耗太大而导致该用户设备中的USB设备不能正常工作的情况发生，提高用户设备的工作效率，同时还可以降低用户设备的成本。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为根据本发明实施例的基于USB的用户设备的结构框图；

图2为根据本发明实施例的数据通道切换方法的流程图；

图3为实施例一的实施流程图；

图4为实施例二的用户设备的结构框图；

图5为实施例二的用户设备的工作流程图；

图6为实施例三的实施流程图；

图7为实施例四的实施流程图；

图8为实施例五的实施流程图；

图9为实施例六的实施流程图。

具体实施方式

功能概述

本发明实施例提供了一种基于USB的用户设备以及基于该用户设备实现数据通道切换的方法。本发明实施例的基于USB的用户设备包括至少两个USB设备、USB数据接口、多路模拟开关和电源管理系统，其中，电源管理系统从与该用户设备通过USB接口连接的主机中获取电源，并向该用户设备中的每个USB设备、多路模拟开关提供电源，多路模拟开关通过USB数据接口与主机连接，并通过USB数据通道分别与每个USB设备连接，由该用户设备中的一个USB设备的处理器控制该多路模拟开关，使与主机连接的USB数据通道在该用户设备的多个USB设备之间进行切换。

其中，本发明实施例中的上述USB设备包括但不限于：具有USB功能的移动通讯模块、USB存储模块。

在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

根据本发明实施例，首先提供了一种基于USB的用户设备。

图1为根据本发明实施例的基于USB的用户设备的结构框图，如图1所示，根据本发明实施例的基于USB的用户设备包括：至少两个USB设备11(图中示出了3个，分别为11-1、11-2、11-3)、电源管理系统13、多路模拟开关15和USB数据接口17。以下结合图1对上述各个实体进行详细描述。

电源管理系统13，与通过电源接口与带USB接口的主机10连接，并分别与每个USB设备11(图中所示出的USB设备11-1、USB设备11-2、USB设备11-3)、多路模拟开关15连接以提供电源，具体地，电源管理系统13从主机10获取电源，将该电源转化为该用户设备内部可以使用的电源，然后向每个USB设备11和多路模拟开关15提供电源。

多路模拟开关15，通过USB数据接口17与主机10连接，并通过USB数据通道分别与每个USB设备11连接，即每个开关通道连接一个USB设备；

USB设备11，具有USB功能的模块，可以实现一定的功能，具体地，USB设备11可以是具有USB功能的移动通讯模块，比如具有CDMA终端功能的功能模块，也可以是USB存储模块，比如U盘；

其中，可以将上述USB设备中的任意一个USB设备作为控制USB设备(在图1中为USB设备11-1)，该控制USB设备的处理器用于通过接口控制多路模拟开关17，使USB数据通道在每个USB设备之间进行切换，并且，该控制USB设备与其余(图1中为USB设备11-2和USB设备11-3)之间存在数据传输的接口。在具体应用过程中，可以将作为默认的与主机连接的USB设备设置为控制USB设备。

具体地，上述接口包括：通用IO接口(General Purpose IO Port，简称为GPIO)。

优选地，本发明实施例提供的上述基于USB的用户设备包括的USB设备的数量为2，比如，一个USB设备为具有WiMAX终端功能的移动通信模块，另一个USB设备为U盘，或者，一个USB设备为具有WiMAX终端功能的移动通信模块，另一个USB设备为具有CDMA终端功能的移动通信模块。

当上述基于USB的用户设备中包括一个USB存储模块时，可以将该USB存储模块作为控制USB设备，该USB存储模块包括处理器和存储模块，其中，处理器和存储模块之间可以通过并行/串行数据总线连接。

当上述用户设备中包括的USB设备为两个时，可以在多路模拟开关中设置OE引脚和S引脚，其中，OE引脚用于控制多路模拟开关15导通或断开与USB设备的连接，即控制是否要连接上述至少两个USB设备中的一个USB设备；而S引脚用于在OE确定导通上述至少两个USB设备时，选择导通哪一个开关通道，即选择连接哪一个USB设备。

上述与用户设备连接的主机10包括：具有USB接口的电脑、具有USB接口的仪器等设备。

根据本发明实施例的上述基于USB的用户设备，可以通过多路模拟开关15控制与主机连接的USB设备，使得在具体的一个时刻只有一个USB设备与主机连接，避免了因为功率不足而导致用户设备不能正常工作的问题。

根据本发明实施例，还提供了一种数据通道切换方法，该方法应用于包括至少两个USB设备和多路模拟开关的用户设备，即上述图1中所示的用户设备。

图2为根据本发明实施例的数据通道切换方法的流程图，如图2所示，根据本发明实施例的数据通道切换方法主要包括以下处理(步骤S201-步骤S203)：

步骤S201：通过与多路模拟开关连接的处理器控制多路模拟开关接通第一通道，其中，第一通道为主机与处理器所属的第一USB设备之间的USB数据通道；

步骤S203：响应于切换指令，处理器处理完当前任务，控制多路模拟开关断开第一通道，接通第二通道，其中，第二通道为主机与第二USB设备之间的USB数据通道。

以下进一步描述上述各处理细节。

(一)步骤S201

在具体实施过程中，步骤S201的处理可以通过以下步骤触发：用户设备上电，多路模拟开关的初始状态为不使能，即多路模拟开关不导通任何一个USB数据通道，控制USB设备(即第一USB设备)的处理器完成初始化后，控制多路模拟开关，使能多路模拟开关，控制多路模拟开关导通控制USB设备与主机连接的USB数据通道，即第一通道。

具体地，控制USB设备的处理器还可以通过与其余USB设备之间的接口，向其余USB设备发送命令，使其余USB设备处于待机模式和节能状态，从而进一步减少电流的消耗。

(二)步骤S203

在具体实施过程中，步骤S203的处理可以通过以下步骤触发：主机通过上述第一通道，与控制USB设备之间进行交互，比如，上传或下载数据。在上传或下载数据的过程中，控制USB设备的处理器监控其余USB设备的状态，如果主机确定需要与除控制USB设备以外的第二USB设备进行数据交互，则通过与控制USB设备之间的USB数据通道向控制USB设备的处理器发送切换指令；或者，第二USB设备主动发起切换指令，即第二USB设备确定需要与主机进行数据交互，通过与控制USB设备之间的接口，向控制USB设备的处理器发送切换指令。

控制USB设备的处理器接收到上述切换指令后，响应于该切换指令，控制多路模拟开关断开上述第一通道，接通主机与第二USB设备之间的USB数据通道，即第二通道。

具体地，处理器在接收到上述切换指令时，先判断该切换指令的优先级，如果该切换指令的优先级低于处理器当前处理的任务，则处理器优先处理当前任务，处理完以后，通过与多路模拟开关之间的接口，控制多路模拟开关断开上述第一通道，接通第二通道；如果该切换指令的优先级高于处理器当前处理的任务，则处理器中断当前处理的任务，通过与多路模拟开关之间的接口，控制多路模拟开关断开上述第一通道，接通第二通道。

为了保证控制USB设备中的数据安全，在断开上述第一通道后，主机检测到控制USB设备没有连接到USB总线上，自动将控制USB设备的驱动程序卸载。

进一步地，在主机与第二USB设备进行数据交互的过程中，第二USB设备通过与控制USB设备之间的接口与控制USB设备的处理器进行通讯，当主机确定需要与除第二USB设备以外的第三USB设备(包括第一USB设备，即控制USB设备)进行数据交互时，主机通过与第二USB设备之间的上述第二通道，向第二USB设备发送切换请求；或者，第三USB设备确定需要与主机进行数据交互时，通过与第一USB设备之间的接口再由第一USB设备向第二USB设备发送切换请求，因此，上述方法还包括：

步骤S205：响应于切换请求，第二USB设备向控制USB设备的处理器发送切换命令；

步骤S207：控制USB设备的处理器根据切换命令，控制多路模拟开关断开上述第二通道，接通主机与第三USB设备之间的USB数据通道，即第三通道(如果第三USB设备为控制USB设备，则第三通道即为上述的第一通道)。

具体地，第二USB设备在接收到上述切换请求后，判断该切换请求的优先级，如果该切换请求的优先级低于处理器当前处理的任务，则处理器优先处理当前任务，处理完以后，通过与多路模拟开关之间的接口，控制多路模拟开关断开上述第二通道，接通第三通道；如果该切换请求的优先级高于处理器当前处理的任务，则处理器中断当前处理的任务，通过与多路模拟开关之间的接口，控制多路模拟开关断开上述第二通道，接通第三通道。

同理，为了保证第二USB设备中的数据安全，在断开上述第二通道后，主机检测到第二USB设备没有连接到USB总线上，自动将第二USB设备的驱动程序卸载。

并且，控制USB设备的处理器还可以通过与除第三USB设备之外的其余USB设备之间的接口，向其余USB设备发送命令，使其余USB设备处于待机模式和节能状态，从而进一步减少电流的消耗。

根据本发明实施例的上述数据通道切换方法，可以保证在具体的某一时刻与主机连接的USB设备只有一个，从而可以确保主机提供的电源能够满足用户设备的需要，使用户设备可以正常工作。

为了进一步描述本发明实施例提供的技术方案的具体实施方式，以下以具体实施例对本发明实施例提供的技术方案进行说明。

实施例一

本实施例以用户设备中包括的USB设备为3为例对本发明实施例提供的上述数据通道切换方法进行说明，图3本实施例为流程图，下面接合图1所示的用户设备，对本实施例的流程进行描述，如图3所示，该流程主要包括以下步骤：

步骤S301：用户设备上电，多路模拟开关15的上电初始状态为不使能；

步骤S303：USB设备11-1的处理器控制多路模拟开关15使能，并使多路模拟开关连通主机与USB设备11-1之间的USB数据通道；

步骤S305：USB设备11-1的处理器设置USB设备11-2和USB设备11-3为待机状态或关机状态，以节省电流；

步骤S307：USB设备11-1和主机进行数据交互，实现USB设备11-1的USB功能，同时，USB设备11-1的处理器通过GPIO口与USB设备11-2和USB设备11-3保持通讯，监控USB设备11-2和USB设备11-3的状态；

步骤S309：当主机或USB设备11-2确定主机与USB设备11-2之间需要进行数据交互时，主机通过USB总线或USB设备11-2通过GPIO，发送指令给USB设备11-1；

步骤S311：USB设备11-1的处理器接收到上述指令后，根据其本身程序运行情况进行优先级排序(如正在进行U盘数据拷贝)，处理完高优先级的任务后，先控制多路模拟开关断开与USB设备11-1的数据线连接，再控制多路模拟开关15切换到USB设备11-2；

步骤S313：USB设备11-2与主机之间进行数据交互，同时USB设备11-2通过GPIO口与USB设备11-1保持通讯，监控USB设备11-1的状态。

步骤S315：当USB设备11-3需要与主机进行数据交互时，主机通过USB总线发送请求命令给USB设备11-2或者USB设备11-3通过与USB设备11-1的接口发送请求给USB设备11-1的处理器，再由USB设备11-1的处理器发送请求命令给USB设备11-2。

步骤S317：USB设备11-2接收到上述请求命令后，根据其本身程序运行情况进行优先级排序，处理完高优先级的任务后，发送命令给USB设备11-1的处理器，该处理器先控制多路模拟开关断开与USB设备11-2的数据线连接，再控制多路模拟开关切换到USB设备11-3。

步骤S319：退出用户设备，安全删除后拔下用户设备。

以下实施例以用户设备中包括的USB设备为2，且其中一USB设备为具有WiMAX终端功能的WiMAX移动通信模块，另一USB设备为USB存储模块(即U盘)。

实施例二

本实施例的用户设备的结构框图如图4所示，主要包括：电源管理系统41、硬件模拟开关43(相当于图1中的多路模拟开关)、WiMAX移动通信模块45和USB存储模块47，其中，USB存储模块47包括处理器471和闪存模块473(即FLASH芯片)。

电源管理系统41通过电源接口从主机的USB接口获取电源，并将获取的电源转换为用户设备工作需要的电源，为硬件模拟开关43、WiMAX移动通信模块45和USB存储模块47提供电源。

硬件模拟开关43为高速可程控双路开关，通过USB总线与主机连接，负责切换WiMAX移动通信模块45和USB存储模块47与主机之间的通讯数据通道，具体地，可以在硬件模拟开关43的芯片上集成OE引脚(片选使能)和S引脚(开关通道选择)来实现通道选择。

USB存储模块47的处理器471作为USB控制器，通过USB总线数据通道和GPIO与硬件模拟开关43的连接，通过并行/串行数据总线与闪存芯片473连接、通过GPIO与WiMAX移动通信模块45连接。处理器471根据主机或WiMAX移动通信模块45的工作状态(通过GPIO应答)来控制USB数据通道在主机USB接口与WiMAX终端、U盘之间的切换。

USB存储模块47的闪存模块主要是U盘的存储介质，用于保存数据。

WiMAX移动通信模块45，是无线数据上载和下载的载体，它与电源管理系统41之间有电源接口相连，同时其内部集成有处理核(CPU)与USB控制器471之间通过GPIO进行应答，以确定硬件模拟开关43的切换控制方式。

上述用户设备的基本工作原理为：当用户设备插入主机的USB接口时，OE脚置高电平，开关处于悬空状态不接通WiMAX移动通信模块45和U盘47，等到USB控制器471初始化完毕之后，如果没有主机的命令，USB控制器471使OE脚置低，同时默认选通U盘状态；当USB控制器471接收到主机的命令是工作在U盘状态时，首先将OE置低，S选择到U盘47的通道上，主机的数据通过USB控制器471转换为并行/串行数据与FLASH芯片473进行数据的存储和读出。当主机选择WiMAX终端工作模式时，USB控制器471接收到主机的命令，先将OE脚置高使U盘数据线断开与主机的连接，OE置低，S脚选择WiMAX移动通信模块45的通道，主机的USB口数据通道和WiMAX移动通信模块45连接，实现WiMAX终端数据的上载和下载传送。同时，由于在USB控制器471将数据通道切换到WiMAX移动通信模块45后，主机的命令将不能传送到USB控制器471，因此，在USB控制器471和WiMAX移动通信模块45之间通过两个GPIO口进行连接，主机的命令将通过WiMAX移动通信模块45的GPIO口再传送到USB控制器471上，以方便主机在需要从WiMAX终端的工作状态转换到U盘状态时，主机的命令能传送到USB控制器471，使USB控制器471能控制开关将数据通道切换到U盘的状态下。而且由于有GPIO口的连接，在主机没有发送切换命令时，WiMAX移动通信模块45也能主动地发送切换请求给USB控制器471，申请将USB数据通道切换到USB控制器471，这样就实现了WiMAX终端和U盘模式的相互自由、自动的切换。

图5为根据本实施例的上述用户设备的工作流程图，如图5所示，主要包括以下流程：

步骤S501：用户设备上电，硬件模拟开关43的上电初始状态为不使能；

步骤S503：USB控制器471控制硬件模拟开关43使能并将开关选择到U盘状态；

步骤S505：设置WiMAX移动通信模块45为待机状态或关机状态，以节省电流；

步骤S507：U盘47数据和主机数据传送，实现U盘47的功能，同时USB通过GPIO口与WiMAX移动通信模块45保持通讯，监控WiMAX移动通信模块45的状态；

步骤S509：当主机或WiMAX移动通信模块45需要上传或下载数据时，主机通过USB总线或WiMAX移动通信模块45通过GPIO发送指令给USB控制器471；

步骤S511：USB控制器471接收指令后，根据其本身程序运行情况进行优先级排序(如正在进行U盘数据拷贝)，处理完高优先级的任务后，先控制硬件模拟开关43断开与U盘47的数据线连接，再控制硬件模拟开关切换到WiMAX移动通信模块45；

步骤S513：WiMAX移动通信模块45进行数据的上传和下载。同时通过GPIO口与USB控制器471保持通讯，监控USB控制器471的状态；

步骤S515：当需要在WiMAX模式下进入U盘模式时，主机通过USB总线发送指令给WiMAX移动通信模块45，或者USB控制器471发送请求命令给WiMAX移动通信模块45。

步骤S517：WiMAX移动通信模块45接收到指令后，根据其本身程序运行情况进行优先级排序，处理完高优先级的任务后，发送命令给USB控制器471，USB控制器471先控制硬件模拟开关断开与WiMAX移动通信模块45的数据线连接，再控制硬件模拟开关43切换到U盘的模式下；

步骤S519：主机退出USB设备，安全删除后拔下用户设备。

实施例三

本实施例对利用实施例二提供的用户设备，实现WiMAX终端数据下载或上传功能的实施方式进行说明。

图6为本实施例的流程图，如图6所示，本实施例的实施流程主要包括以下步骤：

步骤S601：用户设备插入主机的USB口，用户设备上电开始工作；

步骤S603：USB控制器471完成初始化后，接收主机通过USB总线发送的WiMAX终端数据下载或上传的命令；

步骤S605：USB控制器471根据自身程序的运行情况进行优先级排序，运行完高优先级的任务后，USB控制器471与硬件模拟开关43相连的GPIO端口输出控制电平，控制硬件模拟开关43切换USB数据总线通道到WiMAX移动通信模块45；

步骤S607：WiMAX移动通信模块45控制USB总线进行数据的传输，并连接上WiMAX无线网络，开始工作：如果是数据下载，WiMAX移动通信模块45通过WiMAX无线网络将数据下载，并将下载的数据通过USB数据总线传送到主机系统；如果是数据上传，主机将需要上传的数据通过USB总线传送到WiMAX移动通信模块45，WiMAX移动通信模块45再将数据发送到WiMAX无线网络上。

实施例四

本实施例对利用实施例二提供的用户设备，实现U盘的存储功能的实施方式进行说明。

图7为本实施例的流程图，如图7所示，本实施例的实施流程主要包括以下步骤：

步骤S701：用户设备插入主机的USB口中，用户设备上电开始工作；

步骤S703：USB控制器471完成初始化后，主机通过USB总线发送进入U盘功能的命令(如果上电后主机没有发送命令，将以默认的方式进入U盘功能)；

步骤S705：硬件模拟开关43不切换，仍旧保持在U盘的数据通道下；

步骤S707：USB控制器471根据命令使用户设备进入U盘状态，对主机通过USB总线进行数据的存储和读出。

实施例五

本实施例对利用实施例二提供的用户设备，实现U盘功能转换到WiMAX终端功能的实施方式进行说明。

图8为本实施例的流程图，如图8所示，本实施例的实施流程主要包括以下步骤：

步骤S801：用户设备插入到主机的USB口中，用户设备上电开始工作；

步骤S803：初始化工作完成后，用户设备先进入到U盘的工作状态，进行数据的存储和读出；

步骤S805：当需要切换到WiMAX终端功能时，主机通过USB总线或WiMAX移动通信模块45通过与USB控制器471连接的GPIO端口向USB控制器471发送进入WiMAX移动通信模块45的请求命令；

步骤S807：USB控制器471根据自身程序的运行情况进行优先级排序，运行完高优先级的任务后，USB控制器471与硬件模拟开关43相连的GPIO端口输出控制电平，控制硬件模拟开关43切换USB数据总线通道到WiMAX移动通信模块45；

步骤S809：WiMAX移动通信模块45控制USB总线进行数据的传输，并连接上WiMAX无线网络，开始工作：如果是数据下载，WiMAX移动通信模块45通过WiMAX无线网络将数据下载，并将下载的数据通过USB数据总线传送到主机系统；如果是数据上传，主机将需要上传的数据通过USB总线传送到WiMAX移动通信模块45，WiMAX移动通信模块45再将数据发送到WiMAX无线网络上。

实施例六

本实施例对利用实施例二提供的用户设备，实现WiMAX终端功能切换到U盘的功能的实施方式进行说明。

图9为本实施例的流程图，如图9所示，本实施例的实施流程主要包括以下步骤：

步骤S901：用户设备插入到主机的USB口中，用户设备上电开始工作；

步骤S903：初始化工作完成后，USB控制器471根据主机和WiMAX移动通信模块45的命令将USB数据通道切换到WiMAX移动通信模块45的工作状态下；

步骤S905：主机通过USB数据总线给WiMAX移动通信模块45发送进入U盘功能的请求命令，或者WiMAX移动通信模块45根据自身的工作状态(如WiMAX终端空闲没有数据上传下载)需要进入U盘工作状态，WiMAX移动通信模块45通过与USB控制器471连接的GPIO端口给USB控制器471发送通道切换的命令；

步骤S907：USB控制器471接收到WiMAX移动通信模块45发送的通道切换的命令后，控制与硬件模拟开关43连接的GPIO口输出控制电平，将USB数据通道切换到U盘的数据通道上；

步骤S909：主机进行U盘的存储和读取操作。

如上所述，借助本发明实施例提供的技术方案，通过多路模拟开关控制用户设备的USB设备之间的切换，可以简单的实现一个用户设备集成多个USB设备，降低了设计难度，同时，还可以降低用户设备的成本，提高用户设备的集成化程度。并且，由于在本发明实施例中具体的某一时刻只有一个USB设备连接在主机上，因此，可以提高集成多个USB设备的用户设备的可靠性，同时避免主机的USB接口由于输出功能过大而损坏的问题。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种基于USB的用户设备，包括：USB数据接口、电源管理系统和至少两个USB设备，其中，所述电源管理系统分别与每个USB设备连接以提供电源，其特征在于，所述用户设备还包括：多路模拟开关，其中，

所述电源管理系统与所述多路模拟开关连接，为所述多路模拟开关提供电源；

所述多路模拟开关，通过所述USB数据接口与主机连接，并通过USB数据通道分别与所述至少两个USB设备连接；

所述至少两个USB设备中的控制USB设备的处理器通过接口控制所述多路模拟开关，使所述主机与所述至少两个USB设备之间的USB数据通道在所述至少两个USB设备之间进行切换，且所述至少两个USB设备中的其余USB设备分别与所述控制USB设备之间存在数据传输的接口。

2.根据权利要求1所述的用户设备，其特征在于，所述至少两个USB设备的数量为2。

3.根据权利要求2所述的用户设备，其特征在于，所述多路模拟开关包括：OE引脚和S引脚，其中，

所述OE引脚用于控制所述多路模拟开关导通或断开所述主机与所述至少两个USB设备之间的USB数据通道；

所述S引脚用于在所述OE引脚确定导通所述主机与所述至少两个USB设备之间的USB数据通道时，选择连接其中一个USB设备。

4.根据权利要求1所述的用户设备，其特征在于，所述至少两个USB设备为具有USB功能的移动通讯模块和/或USB存储模块。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述控制USB设备为USB存储模块，其中，所述USB存储模块包括：处理器和存储模块，且所述处理器与所述存储模块之间通过并行/串行数据总线连接。

6.一种数据通道切换方法，应用于包括至少两个USB设备、多路模拟开关的用户设备，其特征在于，所述方法包括：

通过与多路模拟开关连接的处理器控制所述多路模拟开关接通第一通道，其中，所述第一通道为主机与所述处理器所属的第一USB设备之间的USB数据通道；

所述主机确定需要与第二USB设备进行数据交互，通过与所述第一USB设备之间的USB数据通道向所述处理器发送切换指令；或者所述第二USB设备确定需要与所述主机进行数据交互，通过与所述第一USB设备之间的接口，向所述处理器发送切换指令；

响应于所述切换指令，所述处理器控制所述多路模拟开关断开所述第一通道，接通第二通道，其中，所述第二通道为所述主机与所述第二USB设备之间的USB数据通道。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在通过与多路模拟开关连接的处理器控制所述多路模拟开关接通第一通道之后，所述方法还包括：

所述处理器向所述至少两个USB设备中的除所述第一USB设备之外的其余USB设备发送命令，其中，所述命令用于指示其余USB设备切换到待机模式和节能状态。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在接通所述第二通道之后，所述方法还包括：

响应于切换请求，所述第二USB设备向所述处理器发送切换命令；

所述处理器根据所述切换命令，控制所述多路模拟开关断开所述第二通道，接通第三通道，其中，所述第三通道为所述主机与第三USB设备之间的USB数据通道。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在接通所述第三通道之后，所述方法还包括：

所述处理器向所述至少两个USB设备中的除所述第三USB设备之外的其余USB设备发送命令，其中，所述命令用于指示其余USB设备切换到待机模式和节能状态。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在响应于切换请求之前，所述方法还包括：

所述主机确定需要与所述第三USB设备进行数据交互，通过所述第二通道向所述第二USB设备发送所述切换请求；或者

所述第三USB设备确定需要与所述主机进行数据交互，通过所述处理器向所述第二USB设备发送所述切换请求。

11.根据权利要求8至10任一项所述的方法，其特征在于，所述第三USB设备为所述第一USB设备。

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