CN102087639B - 一种启动usb状态机的方法及终端 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种启动USB状态机的方法及终端，该方法包括：将USB总线的电源正极管脚接入一逻辑电平；若检测充电线路正极管脚的电压大于阀限值，则启动充电状态机和USB状态机。本发明通过充电器插拔检测信号来启动USB状态机，既能触发启动USB状态机，又具满足过压保护的功能，在保证可靠性的前提下以最简捷和安全的方法实现充电器和USB共有同一个物理接口。

Description

一种启动USB状态机的方法及终端
技术领域
本发明涉及USB通信启动领域，具体涉及一种启动USB状态机的方法及终端。
背景技术
手持终端的充电状态机的启动条件是检测充电线路正极（VCHG）是否大于某个阀限值（如3.3V），当外加电压大于该值，则开始启动充电状态机，开始充电管理，否则停止充电。
手持终端的USB状态机的启动条件是，USB_VBUS（USB总线的电源正极）端的电压是否大于USB规范中 Session（会话）值（如2.0V），当外加电压大于该值，则开始启动USB枚举过程，否则停止USB状态机。
中国信息产业部（MII）2006年11月发布了《移动通信手持机充电器及接口技术要求和测试方法》(YD/T1591-2009)，规定手持机是USB通讯电缆和充电线缆共用一根，即这根线缆既能够作为充电作用，又能够作为USB通信用途，这样使得手机的充电接口的正极VCHG与USB_VBUS的短接在一起。业界目前的充电器与USB通信共用一个接口充的USB启动方案常用的做法：
A、VCHG与USB_VBUS的短接在一起；
这种方法电路比较简单，但有以下缺点：手持终端芯片的USB_VBUS端耐压较低，没能满足《移动通信手持机充电器及接口技术要求和测试方法》规定过压保护要求。
B、通过硬件电路，使用VCHG控制USB_VBUS上电。
这种方案能够实现充电过压保护，但存在外加电路，增加成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种启动USB状态机的方法及终端，以实现通过充电器插拔检测信号触发启动USB状态机，又具满足过压保护的功能。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种启动USB状态机的方法，包括：
将USB总线的电源正极管脚接入一逻辑电平；
若检测充电线路正极管脚的电压大于阀限值，则启动充电状态机和USB状态机。
进一步地，上述方法还具有下面特点：所述逻辑电平为高电平，所述高电平不大于所述USB总线的电源正极管脚的耐压值，所述检测充电线路正极管脚的电压大于阀限值的步骤之前还包括：屏蔽USB会话中断。
进一步地，上述方法还具有下面特点：所述将USB总线的电源正极管脚接入一逻辑电平的步骤具体为：将USB总线的电源正极管脚接地。
进一步地，上述方法还具有下面特点：所述启动充电状态机和USB状态机的步骤之后，还包括：若检测充电线路正极管脚的电压小于或等于所述阀限值，则退出所述USB状态机。
进一步地，上述方法还具有下面特点：所述阀限值为3.3V。
为了解决上述问题，本发明还提供了一种终端，包括USB接口，其特征在于，所述终端包括一逻辑电平模块和管理模块，USB总线的电源正极管脚连接到所述逻辑电平模块，其中，
所述逻辑电平模块，用于输出逻辑电平；
所述管理模块，用于若检测充电线路正极管脚的电压大于阀限值，则触发充电状态机和USB状态机。
进一步地，上述终端还具有下面特点：还包括屏蔽模块，
所述管理模块，还用于若检测到所述逻辑电平模块输出的逻辑电平为高电平，所述高电平不大于所述USB总线的电源正极管脚的耐压值，则触发所述屏蔽模块；
所述屏蔽模块，用于屏蔽USB会话中断。
进一步地，上述终端还具有下面特点：所述逻辑电平模块为接地模块。
进一步地，上述终端还具有下面特点：所述管理模块在启动充电状态机和USB状态机之后，还用于若检测充电线路正极管脚的电压小于或等于所述阀限值，则退出所述USB状态机。
进一步地，上述终端还具有下面特点：所述阀限值为3.3V。
综上所述，本发明提供一种启动USB状态机的方法及终端，通过充电器插拔检测信号来启动USB状态机，既能触发启动USB状态机，又具满足过压保护的功能，在保证可靠性的前提下以最简捷和安全的方法实现充电器和USB共有同一个物理接口。
附图说明
图1为本发明实施例的终端的示意图；
图2为本发明的终端启动USB状态机的方法的流程图；
图3为本发明实施例一的启动USB状态机的方法的流程图；
图4为本发明实施例二的启动USB状态机的方法的流程图。
具体实施方式
本发明的方案主要是将USB_VBUS管脚固定到某种逻辑电平，然后通过VCHG管脚的电压阀限值，触发充电状态的同时也触发USB状态机。这种方法与其它同类产品相比有如下优点：无需外加元器件，不增加手持终端的成本。
本发明的主要特点是将USB_VBUS管脚固定到某种逻辑电平，逻辑电平与VCHG无关，再利用手持终端软件根据VCHG的电平来启动USB状态机，VCHG启动USB状态机的原理如下：
（1）本发明涉及到手持终端设备内部电路中的两个管脚，
一个管脚为充电线路正极（VCHG）管脚，其作用检测充电器插、拔状态，当VCHG端的电压值大于某个阀限值（如3.3V）时，判断为充电器插入，当VCHG端的电压值小于等于某个阀限值（如3.3V）时，判断为充电器拔出；
另外一个管脚为USB的供电的USB_VBUS管脚，当USB_VBUS端的电压值大于USB规范中 Session值（如2.0V）时，判断为USB通信线缆插入启动USB状态机，当USB_VBUS端的电压值小于等于USB规范中 Session值（如2.0V）时，判断为USB通信线缆拔出。
（2）VCHG的工作电压范围较高，通常为十几伏到二十伏（如18V）；USB_VBUS端的工作电压范围较低（如5.5V）。
（3）根据《移动通信手持机充电器及接口技术要求和测试方法》要求充电线缆和USB通信线缆共用一个接口，并且要求充电满足过压保护功能，过压电压值约为8V-10V，即充电器输出为8V-10V时，手持终端不能被损坏。
本发明的具体实现原理如下：
在硬件上，将USB_VBUS管脚固定到某一逻辑电平，该逻辑电平不大于所述USB总线的电源正极管脚的耐压值，这样可以保护USB_VBUS管脚。
由于USB_VBUS耐压低于充电过压保护的阀限值，在过压充电时，有可能被损坏，所以USB_VBUS管脚与VCHG管脚分开，将USB_VBUS管脚固定到某种逻辑电平，如逻辑低平（如对地短接），或供给一个高逻辑电平的电压值（不大于USB_VBUS耐压值）。
软件上通过检测VCHG的电压值来启动USB状态机：
当VCHG端的电压值大于3.3V时，终端电路中电源管理部分PM（power management）判断为充电器插入，同时产生中断请求，通知终端中基带控制部分（手持机的软件程序在这基带控制部分中运行）充电器已插入，准备执行USB状态机控制流程，本发明是在充电状态机流程中启动USB状态机。
为了更好地理解本发明，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步地描述。
图1为本发明实施例的终端的示意图，如图1所示，本实施例的终端具有USB接口，主要包括：逻辑电平模块和管理模块，USB_VBUS管脚连接到所述逻辑电平模块，其中，
所述逻辑电平模块，用于输出逻辑电平；
所述管理模块，用于若检测充电线路正极管脚的电压大于阀限值，则触发充电状态机和USB状态机。
本实施例的终端还可以包括：屏蔽模块，当所述逻辑电平模块输出的逻辑电平为高电平时，管理模块将触发所述屏蔽模块，由所述屏蔽模块屏蔽USB会话中断。
所述逻辑电平模块可以为接地模块，如直接将USB_VBUS管脚接地。
进一步地，所述管理模块在启动充电状态机和USB状态机之后，还用于若检测充电线路正极管脚的电压小于或等于所述阀限值，则退出所述USB状态机。
图2为本发明的终端启动USB状态机的方法的流程图，如图2所示，包括：
S10、将USB_VBUS管脚接入一逻辑电平；
S20、若检测VCHG管脚的电压大于阀限值，则启动充电状态机和USB状态机。
以下以两个实施例来说明本发明的启动USB状态机的方法。
实施例一
硬件上，USB_VBUS管脚接逻辑低电平。
软件上实现步骤如图3所示，如下：
步骤101：检测VCHG端的电压值是否大于阀限值，若是，即检测到充电器插入，执行步骤102和103，否则，不作处理； 
步骤102：启动充电状态机，执行对电池进行充电；
步骤103：启动USB状态机，进行USB枚举过程。
不限制步骤102和步骤103的先后顺序。
步骤104：在启动USB状态机之后，若检测VCHG端的电压值小于或等于阀限值，则软件退出USB状态机。
实施例二
硬件上，USB_VBUS管脚接逻辑高电平。
软件上实现步骤如图4所示，如下：
步骤201：检测到USB_VBUS管脚的电平为逻辑高电平，则初始化时，屏蔽USB Session中断，使得USB_VBUS管脚无法启动USB状态机；
步骤202：检测VCHG端的电压值是否大于阀限值，若是，即检测到充电器插入，执行步骤203和204，否则，不作处理； 
步骤203：启动充电状态机，执行对电池进行充电；
步骤204：启动USB状态机，进行USB枚举过程。
不限制步骤203和步骤204的先后顺序。
步骤205：在启动USB状态机之后，若检测VCHG端的电压值小于或等于阀限值，则软件退出USB状态机。
手持终端通过充电器插拔检测信号VCHG(充电线路正极）启动USB状态机的方法，适用于任何充电器与USB通信共用一个物理接口功能的终端产品。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
以上仅为本发明的优选实施例，当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种启动USB状态机的方法，包括：
将USB总线的电源正极管脚接入一逻辑电平；
若检测充电线路正极管脚的电压大于阀限值，则启动充电状态机和USB状态机。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述逻辑电平为高电平，所述检测充电线路正极管脚的电压大于阀限值的步骤之前还包括：
屏蔽USB会话中断；
其中，所述高电平不大于所述USB总线的电源正极管脚的耐压值。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述将USB总线的电源正极管脚接入一逻辑电平的步骤具体为：
将USB总线的电源正极管脚接地。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述启动充电状态机和USB状态机的步骤之后，还包括：
若检测充电线路正极管脚的电压小于或等于所述阀限值，则退出所述USB状态机。
5.如权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于：
所述阀限值为3.3V。
6.一种终端，包括USB接口，其特征在于，所述终端包括一逻辑电平模块和管理模块，USB总线的电源正极管脚连接到所述逻辑电平模块，其中，
所述逻辑电平模块，用于输出逻辑电平；
所述管理模块，用于若检测充电线路正极管脚的电压大于阀限值，则触发充电状态机和USB状态机。
7.如权利要求6所述的终端，其特征在于：还包括屏蔽模块，
所述管理模块，还用于若检测到所述逻辑电平模块输出的逻辑电平为高电平，则触发所述屏蔽模块，其中，所述高电平不大于所述USB总线的电源正极管脚的耐压值；
所述屏蔽模块，用于屏蔽USB会话中断。
8.如权利要求6所述的终端，其特征在于：
所述逻辑电平模块为接地模块。
9.如权利要求6所述的终端，其特征在于：
所述管理模块在启动充电状态机和USB状态机之后，还用于若检测充电线路正极管脚的电压小于或等于所述阀限值，则退出所述USB状态机。
10.如权利要求6-9任一项所述的终端，其特征在于：
所述阀限值为3.3V。
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