CN102043462A

CN102043462A - 一种usb设备

Info

Publication number: CN102043462A
Application number: CN 201010534474
Authority: CN
Inventors: 刘永波
Original assignee: Hisense Broadband Multimedia Technology Co Ltd
Current assignee: Hisense Broadband Multimedia Technology Co Ltd
Priority date: 2010-10-26
Filing date: 2010-10-26
Publication date: 2011-05-04

Abstract

本发明公开了一种USB设备，除包括USB接口，还包括有：至少两个功能模块，分别实现不同的USB设备功能；功能选择模块，一方面与所述功能模块相连接，另一方面连接至所述USB接口，用于选择不同的功能模块并通过USB接口输出。本发明通过在USB设备中集成多种功能模块、利用功能选择模块在各种功能模块间进行切换，从而利用一个USB设备即可实现多种功能，能够节约生产成本，并给用户使用带来极大的便利。

Description

一种USB设备

技术领域

本发明涉及USB设备，具体地说，是涉及具有多种功能的一种USB设备，属于设备集成技术领域。

背景技术

USB设备作为计算机的常用外部设备，可以通过USB接口直接与计算机相连接，实现与计算机的通信。

目前，市场上出现了各种USB设备，如常用的具有数据存储功能的U盘、具有无线上网功能的USB无线网卡、USB传真机、USB摄像头等。但每一种USB设备只具有一种功能，功能比较单一，若要实现多种功能，例如既能无线上网、又可以存储资料，则需要使用两种以上的USB设备。这样一来，由于USB设备功能单一，不仅增加了USB设备的生产成本、增加了用户的使用成本，而且使用、携带均不方便。

发明内容

本发明针对现有技术中USB设备因功能单一而存在的上述技术问题，提供了一种USB设备，通过在USB设备中集成多种功能模块、利用功能选择模块在各种功能模块间进行切换，从而利用一个USB设备即可实现多种功能，能够节约生产成本，并给用户使用带来极大的便利。

为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：

一种USB设备，包括USB接口，还包括有：

至少两个功能模块，分别实现不同的USB设备功能；

功能选择模块，一方面与所述功能模块相连接，另一方面连接至所述USB接口，用于选择不同的功能模块并通过USB接口输出。

如上所述的USB设备，所述功能选择模块可以采用下述方案来实现：包括一开关选择单元，开关选择单元的USB输入端分别连接所述功能模块的相应USB连接端口，开关选择单元的USB输出端连接至所述USB接口；开关选择单元还具有选择信号输入端，选择信号输入端连接有选择信号生成单元。

如上所述的USB设备，所述开关选择单元可以采用开关选择芯片来实现。

如上所述的USB设备，USB设备可以仅包括有两个功能模块；且在仅包括有两个功能模块时，所述选择信号生成单元生成高、低两个电平信号，并通过所述开关选择单元的选择信号输入端传输至所述开关选择单元。

如上所述的USB设备，为实现所述选择信号生成单元生成高、低不同的两个电平信号，以便于开关选择单元在两个不同功能模块间进行选择切换，所述选择信号生成单元可以采用下述方案来实现：包括有一可控开关电路；可控开关电路的电流流入端一方面通过上拉电阻连接供电电源，另一方面连接至所述开关选择单元的选择信号输入端，可控开关电路的电流流出端接地，可控开关电路的控制端串联手动开关后连接供电电源。

如上所述的USB设备，为滤除电路中的杂波、保证可控开关电路的工作可靠性，可采用下述附加技术特征：

一方面，所述可控开关电路的控制端还连接有第一滤波电容，并通过第一滤波电容接地。

另一方面，与所述手动开关相连接的供电电源还连接有第二滤波电容，并通过第二滤波电容接地。

如上所述的USB设备，为限制流入可控开关电路的控制电流、保证可控开关电路可靠工作，可采用下述附加技术特征：所述可控开关电路的控制端串联手动开关及限流电阻后再连接供电电源。

如上所述的USB设备，所述可控开关电路可以采用三极管来实现，具体来说：可控开关电路包括一NPN型三极管；三极管的集电极一方面通过上拉电阻连接供电电源，另一方面连接至所述开关选择单元的选择信号输入端，三极管的发射极接地，三极管的基极串联手动开关后连接供电电源。

如上所述的USB设备，在具有两个功能模块时，所述两个功能模块可以分别为实现数据存储功能的U盘和实现无线上网功能的USB无线网卡。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明提出的USB设备通过在USB设备中集成多种功能模块、利用功能选择模块在各种功能模块间进行切换，实现一个USB设备的多功能集成，用户只需携带一个USB设备即可实现多种功能，方便了用户的使用。本发明技术方案实现简单、可靠性高，便于批量生产，从而能够节约大量生产成本。

结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是本发明USB设备一个实施例的原理结构框图；

图2是本发明USB设备另一个实施例的原理结构框图；

图3是图2实施例中选择信号生成单元的一个具体电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细的说明。

图1所示为本发明USB设备一个实施例的原理结构框图。

如图1所示，该实施例的USB设备包括有USB接口13和功能选择模块11。其中，功能选择模块11一方面连接有n个功能模块，分别为功能模块121、功能模块122，...，功能模块12n，另一方面连接至USB接口13。n个功能模块为实现不同USB设备功能的模块，例如，可以为U盘、USB无线网卡、USB传真机、USB摄像头等。

USB接口13作为该实施例USB设备的对外连接端口，用于与计算机等支持USB设备的其他系统的USB接口相连接。

功能选择模块11作为该实施例USB设备的核心部分，用于在n个不同功能模块之间进行选择，并将选中的功能模块作为USB设备的工作模块、通过USB接口13输出。

该实施例将多个功能模块集成于同一个USB设备中，并通过功能选择模块在各功能模块间进行选择切换，使得一个USB设备可以兼容多种功能，解决了现有技术一个USB设备只具有一种功能、要实现多种功能需要多个USB设备而带来的USB设备生产成本高、用户携带使用不便的问题。

图2和图3示出了本发明USB设备的另一个实施例，其中，图2为该实施例的原理结构框图，图3是该实施例中选择信号生成单元的一个具体电路原理图。

如图2所示，该实施例的USB设备也包括有USB接口23，作为整个USB设备的对外连接端口，用于与计算机等支持USB设备的其他系统的USB接口相连接。

在该实施例中，USB设备具有两个功能模块，分别为U盘221和USB无线网卡222。开关选择单元21作为实现功能选择的模块，具有两对USB输入端，分别为DP1、DM1和DP2、DM2。这两对USB输入端分别连接有一个功能模块，其中，DP1、DM1连接到U盘221的USB接口上，DP2、DM2连接到USB无线网卡222的USB接口上。而开关选择单元21的USB输出端USB_DP和USB_DM分别连接到USB接口23。

为实现开关选择单元21对U盘221和USB无线网卡222的选择和切换，开关选择单元21具有选择信号输入端S，该选择信号输入端S连接有选择信号生成单元24，选择信号生成单元24可以生成高、低不同的两种电平信号。

该实施例USB设备的工作原理如下：选择信号生成单元24生成两种电压不同的电平信号，并传输至开关选择单元21的选择信号输入端S。开关选择单元21根据读取到选择信号输入端S的不同电平信号，选择性地将其USB输出端USB_DP、USB_DM连接至DP1、DM1或DP2、DM2，分别实现不同的功能。例如，在选择信号输入端S的电平信号为高电平时，USB输出端USB_DP、USB_DM连接至DP1、DM1，从而使得U盘221的USB接口连接到USB设备的USB接口23，此时USB设备具有U盘的功能；而在选择信号输入端S的电平信号为低电平时，USB输出端USB_DP、USB_DM连接至DP2、DM2，从而使得USB无线网卡222的USB接口连接到USB设备的USB接口23，此时USB设备具有无线网卡的功能。

在该实施例中，开关选择单元21可以采用开关选择芯片来实现。

为实现选择信号生成单元24产生高、低不同的两个电平信号，以便于开关选择单元21在U盘221和USB无线网卡222两个功能模块间进行切换，选择信号生成单元24可以采用图3示出的电路原理图。

如图3所示，选择信号生成单元24包括有作为可控开关电路的NPN型三极管Q1，Q1的集电极c一方面通过上拉电阻R1连接供电电源VCC，另一方面连接至图2中开关选择单元21的选择信号输入端S；Q1的发射极接地。而Q1的基极b串联一个手动开关SW1后直接连接供电电源VCC，或再串联限流电阻R2及R3后再连接供电电源VCC。

在该实施例中，手动开关SW1为单刀双掷开关，其一个触点1连接限流电阻R3，第二个触点2悬空，第三个触点3连接限流电阻R2。

此外，为滤除电路中的杂波、保证Q1可靠工作，该实施例对连接Q1的基极b及手动开关SW1的电源VCC设置了滤波电路，具体来说：Q1的基极b连接有第一滤波电容C1，并通过电容C1接地；而连接手动开关SW1处的供电电源VCC还连接有第二滤波电容C2，并通过该电容C2接地。

图3电路的工作原理及过程如下：初始状态下手动开关SW1的触点1与触点2连接，Q1将截止，在上拉电阻R1的作用下，选择信号生成单元为选择信号输入端S提供高电平信号。此时，如上所述，USB输出端USB_DP、USB_DM连接至DP1、DM1，从而使得U盘221的USB接口连接到USB设备的USB接口23，使得USB设备具有U盘的功能。若拨动开关SW1，使其触点1与触电3连接。此时，由于Q1的基极通过限流电阻R2、R3及SW1的连接通路连接到供电电源VCC上，所以，Q1导通，从而使得选择信号生成单元为选择信号输入端S提供低电平信号。如上所述，此时，USB输出端USB_DP、USB_DM连接至DP2、DM2，从而使得USB无线网卡222的USB接口连接到USB设备的USB接口23，使得USB设备具有无线网卡的功能。

需要说明的是，图3所示的选择信号生成单元电路仅为可选的一种结构，也可以采用其他电路结构来实现，只要能够产生高、低两种不同的电平信号即可。另一方面，图2和图3是以具有两种功能模块的USB设备为例，当然也可以具有更多的功能模块。在USB设备具有多种功能模块时，可以选择合适的开关选择单元及相应的选择信号生成单元即可。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种USB设备，包括USB接口，其特征在于，还包括有：

至少两个功能模块，分别实现不同的USB设备功能；

2.根据权利要求1所述的USB设备，其特征在于，所述功能选择模块包括一开关选择单元，开关选择单元的USB输入端分别连接所述功能模块的相应USB连接端口，开关选择单元的USB输出端连接至所述USB接口；开关选择单元还具有选择信号输入端，选择信号输入端连接有选择信号生成单元。

3.根据权利要求2所述的USB设备，其特征在于，所述开关选择单元采用开关选择芯片来实现。

4.根据权利要求2或3所述的USB设备，其特征在于，USB设备包括有两个功能模块，所述选择信号生成单元生成高、低两个电平信号，并通过所述开关选择单元的选择信号输入端传输至所述开关选择单元。

5.根据权利要求4所述的USB设备，其特征在于，所述选择信号生成单元包括有一可控开关电路；可控开关电路的电流流入端一方面通过上拉电阻连接供电电源，另一方面连接至所述开关选择单元的选择信号输入端，可控开关电路的电流流出端接地，可控开关电路的控制端串联手动开关后连接供电电源。

6.根据权利要求5所述的USB设备，其特征在于，所述可控开关电路的控制端还连接有第一滤波电容，并通过第一滤波电容接地。

7.根据权利要求5所述的USB设备，其特征在于，与所述手动开关相连接的供电电源还连接有第二滤波电容，并通过第二滤波电容接地。

8.根据权利要求5所述的USB设备，其特征在于，所述可控开关电路的控制端串联手动开关及限流电阻后连接供电电源。

9.根据权利要求5所述的USB设备，其特征在于，所述可控开关电路包括一NPN型三极管；三极管的集电极一方面通过上拉电阻连接供电电源，另一方面连接至所述开关选择单元的选择信号输入端，三极管的发射极接地，三极管的基极串联手动开关后连接供电电源。

10.根据权利要求4所述的USB设备，所述两个功能模块分别为实现数据存储功能的U盘和实现无线上网功能的USB无线网卡。