CN101951421B - 一种手机耳机接口的扩展使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种手机耳机接口的扩展使用方法，在手机端设置与耳机接头的公共端地、麦克风音频、右声道和左声道4个引脚对应的耳机接口，在手机主板上设置与耳机接口对接的公共端地、麦克风音频、右声道和左声道的控制电路，所述的方法还包括以下步骤：S1、将串口通信接口的下载端口与耳机左声道复用；S2、将串口通信接口的上传端口与耳机的麦克风音频以及TV-OUT复用。本发明可使手机的耳机、视频输出和串口线共用手机中一个接口，设计简约，节约成本，具有较强的通用性。

Description

一种手机耳机接口的扩展使用方法
技术领域
本发明涉及移动通信领域，更具体地说，涉及一种手机耳机接口的扩展使用方法。
背景技术
目前在中国手机市场上，最常见的手机USB接口是Mini 10pin USB接口如图2，在这10个引脚中包含了充电线(VBUS)，数据传输线(D-、D+)，OTG功能检测脚(ID/ACC)，串口上传和下载线(TX、RX)和音频接口(MIC、Speaker)。
欧盟欧洲委员会为了环保与消费者便利性，从2010年1月1日起，欧洲手机充电器标准将统一采用标准的Micro 5pin USB，Micro USB是USB 2.0标准的一个便携版本，比目前部分手机使用的Mini USB接口更小，Micro-USB是Mini-USB的下一代规格，由USB标准化组织美国USB Implementers Forum(USB-IF)于2007年1月4日制定完成。引脚定义如图3所示，5pin中有充电(VBUS)、数据线(D-、D+)，ID与GND，目前，手机还必须使用串口通信线，如download程序，debug，产线校准等，但没有其他接口可以使用。与此同时新的中国标准要求手机音频使用3.5mm耳机口。另外，对于娱乐性质的手机，p0频输出线已经越来越成为一种受欢迎的扩展功能。在手机接口愈发紧张的情形下，多接口复用已经成为一种趋势。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种手机耳机接口的扩展使用方法。手机3.5mm耳机接头有四个引脚，如图4，依次为公共端地，麦克风音频(mic脚)、右声道和左声道。而TV-OUT视频输出线接头也具有四个PIN脚，如图5，其中与耳机的引脚定义区别只有第三个脚，由MIC换成了TV-OUT，这为将二者复用提供了极大的便利与可能。而串口线只有三个脚，即TX、RX和地，一般情况下，在手机中，耳机、视频输出和串口线不会同时工作，这就为三种线共用手机中一个接口提供了可能性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种手机耳机接口的扩展使用方法，在手机端设置与耳机接头的公共端地、麦克风音频、右声道和左声道4个引脚对应的耳机接口，在手机主板上设置与耳机接口对接的公共端地、麦克风音频、右声道和左声道的控制电路，所述的方法还包括以下步骤：
S1、将串口通信接口的下载端口与耳机左声道复用；在手机基带芯片端设置一个模拟开关，用于切换接口的使用状态，系统默认接口处于串口通路状态；
S2、将串口通信接口的上传端口与耳机的麦克风音频以及TV-OUT复用；在手机基带芯片端设置一个模拟开关，用于切换接口的使用状态，系统默认接口处于串口通路状态；所述的TV-OUT为视频输出线视频传输端口；
S3、在所述的TV-OUT线内加入100欧姆电阻到地。
更具体的，以上所述的一种手机耳机接口的扩展使用方法，所述的耳机接口为3.5mm。
实施本发明的一种手机耳机接口的扩展使用方法，具有以下有益效果：
本发明可使手机的耳机、视频输出线和串口线共用手机中的一个接口，设计简约，节约成本，并且具有较强的通用性，采用欧洲标准的Micro 5PinUSB接口的手机也可以使用本方案。可使设计公司的调试测试更加便利，更方便用户的使用。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明一种手机耳机接口的扩展使用方法的软件控制程序流程图；
图2是Mini 10pin USB接口定义示意图；
图3是欧洲Micro 5pin USB接口标准示意图；
图4是本发明一种手机耳机接口的扩展使用方法的耳机接头示意图；
图5是本发明一种手机耳机接口的扩展使用方法的TV-OUT视频输出线示意图；
图6是本发明一种手机耳机接口的扩展使用方法的构思原理图；
图7是本发明一种手机耳机接口的扩展使用方法的串口线手机接头示意图；
图8是本发明一种手机耳机接口的扩展使用方法的串口线插入示意图；
图9是本发明一种手机耳机接口的扩展使用方法的耳机插入检测示意图；
图10是本发明一种手机耳机接口的扩展使用方法的TV-OUT视频输出线检测示意图；
图11是本发明一种手机耳机接口的扩展使用方法的非手机标配耳机结构示意图；
图12是本发明一种手机耳机接口的扩展使用方法的非标配耳机的检测示意图；
图13是本发明一种手机耳机接口的扩展使用方法的FSA2380模拟符号示意图；
图14是本发明一种手机耳机接口的扩展使用方法的FSA2380真值表示意图；
图15是本发明一种手机耳机接口的扩展使用方法的GPIO状态对应功能真值表；
图16是本发明一种手机耳机接口的扩展使用方法的基带芯片处理电路原理图；
图17是本发明一种手机耳机接口的扩展使用方法的音频左右声道部分电路原理图；
图18是本发明一种手机耳机接口的扩展使用方法3.5mm耳机接口与模拟开关切换电路原理图。
图中：手机基带芯片端：10；耳机接口端：20；右声道：21；左声道：22；视频信号：23。
具体实施方式
如图1所示，在本发明的一种手机耳机接口的扩展使用方法的实施例中，硬件原理图部分如图16，图17，图18。基本构思如图6所示，在手机的3.5mm接口处，将串口通信接口的下载端口(RX)与耳机左声道(L)复用，串口通信接口的上传端口(TX)与MIC以及TV-OUT复用。用两个模拟开关来切换，平时模拟开关默认是处于串口通路状态，当插入耳机或视频输出线时，检测是耳机还是视频输出线插入，然后，切换到相应通路状态。中断检测通过右声道上的中断口来检测，拔出后又恢复为串口通路状态。
一、串口的检测与判断，如图8：
串口通信接口通常用作软件调试、下载程序等，一般是在开机过程中或未下载程序的手机板上，此时手机内部的GPIO口等尚未控制，所以要默认接口端和手机内部的串口相连。由二路单刀三置模拟开关FSA2380(如图13和14)来切换串口TX，RX，耳机L，MIC以及TV-OUT视频输出线的L，TV-out信号线路。由于模拟开关的导通由GPIO口控制，所以我们选用相应默认上拉或下拉的GPIO口来保证开机过程中此3.5mm接口是接在串口通信端。而与此同时1A对应MIC/TX/TV脚，1B0对应TV-OUT，1B1对应MIC-H，1B2对应TX。2A对应HL/RX脚，2B0对应HL左声道，2B1也对应HL左声道，2B2对应RX。S1对应GPIO66，S2对应GPIO65。经整理后的GPIO对应关系如图15。当有耳机或视频线插入时，模拟开关再打到相应的线路。耳机或视频线拔出时，又产生中断，模拟开关又恢复到连通串口线的状态。
二、耳机的检测与判断，如图9：
耳机的检测通过耳机的右声道来产生中断。R线路平时断开，当耳机插入时，由于耳机的阻抗较低约为32欧姆左右，R线路电平拉低，二极管导通，EINT脚电位由默认高电平拉低至低电平，产生中断。TV-OUT视频输出线插入的情况与此类似，有中断产生后，即可判断有耳机或视频输出线插入，接口端从TX打到Mic端，再通过MIC线路上的ADC电压判断是耳机插入还是视频输出线插入。MicBISP提供1.9V电压，由于MIC的阻抗约为1K欧姆，随着说话声音大小阻抗值浮动，则ADC点的电位在1.5左右，范围为1.2-1.7V。基带芯片通过ADC判断电平，如在此范围内，则判断为耳机插入，模拟开关将接口打到相应位置。
三、TV-OUT视频输出线的检测与判断，如图10。
TV-OUT线的检测同样需要触发中断，也通过右声道来产生。但需要对TV-out线做些特别处理，需要在线内加入100欧姆电阻到地，其产生中断的机制与耳机相同。当中断产生后，基带芯片仍通过ADC来检测。TV-OUT线插入有两种状态，一是已经连接电视，二是未连接电视。连接电视时，视频输出端的对地阻抗为75欧姆，ADC分压约为0.05V。而未连电视时，视频输出端为开路，ADC检测电压即为MicBISP电压1.9V，范围为1.7-2.0V。若落在这二者范围内，则判断为TV-OUT视频输出线。
四、其他情况，如图12。
由于手机采用3.5mm耳机接口，则难免会有用户采用非手机标配的耳机，接口定义如图11。由于非手机标配耳机没有MIC，所以在接头处此引脚接地。当插入手机时仍然会产生中断。进而基带芯片会通过ADC判断。而由于MIC脚接地，所以ADC检测电平为0V。为了防止与TV-OUT线0.05V范电压接近产生的误判，在软件中采用更为严谨的方式，当TV-OUT线连接至电视后有信号时，会有120ms的0.3V的波形。一旦ADC检测到0V附近。则打开TV-OUT信号，之后再进行检测3次。如果每次都为0V，则判断为非标准耳机，开关打到耳机状态。如果三次中只要有一次是在0.3V附近，则判断为TV-OUT先插入，进行正常的视频输出。
经过实验验证，本发明能自动识别所插入的耳机，串口线，TV-OUT视频输出线，没有误判发生，ADC检测的值是一个范围，所以可以有充足的余量。由于只加入一个简单的模拟开关即可完成，节省了设计成本。同时本方案具有较强通用性，采用欧洲标准的Micro 5Pin USB接口的手机都可以使用本方案，极大方便了设计公司的调试测试与用户的正常使用。
综上所述，如本技术领域中普通技术人员可以了解的，本说明书中所述的只是本发明的一个较佳实施例，凡依本发明的构思所做的改变或修饰，皆应在本发明的权利要求保护范围内。

Claims (2)

1.一种手机耳机接口的扩展使用方法，在手机端设置与耳机接头的公共端地、麦克风音频、右声道和左声道4个引脚对应的耳机接口，在手机主板上设置与耳机接口对接的公共端地、麦克风音频、右声道和左声道的控制电路，其特征在于，所述的方法还包括以下步骤：
S1、将串口通信接口的下载端口与耳机左声道复用；在手机基带芯片端设置一个模拟开关，用于切换接口的使用状态，系统默认接口处于串口通路状态；
S2、将串口通信接口的上传端口与耳机的麦克风音频以及TV-OUT复用；在手机基带芯片端设置一个模拟开关，用于切换接口的使用状态，系统默认接口处于串口通路状态；
S3、在所述的TV-OUT线内加入100欧姆电阻到地。
2.根据权利要求1所述的一种手机耳机接口的扩展使用方法，其特征在于，所述的耳机接口为3.5mm。
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