CN102662898B - 一种usb设备主从兼容方法、设备和系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种USB设备主从兼容方法、设备和系统，涉及接口领域，该USB设备在支持主从兼容的情况下，同时支持各种类型的USB接口及线缆，提高了USB设备的适用性。该USB设备主从兼容方法包括：USB接口，通过USB接口将所述USB设备与外部设备连接；控制器，用于根据检测得到的初始模式和/或用户控制命令和/或轮询命令，对所述USB设备的工作模式进行设置；VBUS输出电路，该VBUS输出电路与控制器连接，当工作模式设置为主模式时，用于向外部设备提供VBUS电源；当工作模式设置为从模式时，所述控制器还用于响应所述外部设备发送的轮询命令。本发明实施例提供的USB设备主从兼容方法、设备和系统用于USB设备的使用。

Description

一种USB设备主从兼容方法、设备和系统

技术领域

本发明涉及接口领域，尤其涉及一种USB设备主从兼容方法、设备和系统。

背景技术

USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)是一种支持热插拔的高速串行传输总线，它使用差分信号来传输数据，最高速度可达480Mb/S。USB设备是支持USB使用的设备，分为主设备(HOST)和从设备(SLAVE)，只有当一台主设备与一台从设备连接时才能实现数据的传输，在通讯等多个领域中，一些USB设备在不同的情况下，可以进行主设备和从设备的转换。例如，例如数码相机可以作为主设备直接连接到打印机上，主动将数码相机中的数据传输至打印机上，将拍出的相片立即打印出来；数码相机也可以作为从设备连接到电脑上，由电脑触发数据的传输，从数码相机读取相片信息。其中，通常将提供电源，主动触发信息传输的设备称为主设备，将被动进行信息传输的设备称为从设备。

现有设备中，USB设备主从兼容方法需要该设备和与该设备连接的设备支持USB OTG(On The Go，一种USB2.0定义的主从兼容方式标准)。该标准需要USB芯片支持主机通令协议和对话请求协议，同时必须使用mini-AB(迷你AB)型连接器及支持OTG的线缆等，无法支持普通USB连接器(A型，B型)、线缆和普通USB控制器。

发明内容

本发明的实施例提供一种USB设备主从兼容方法、设备和系统，能够支持各种类型的USB连接器、线缆和控制器。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一方面，提供一种USB设备，包括：

USB接口，用于通过所述USB接口，将所述USB设备与外部设备连接；

控制器，用于根据检测得到的初始模式和/或用户控制命令和/或轮询命令，对所述USB设备的工作模式进行设置；

VBUS输出电路，所述VBUS输出电路与所述控制器连接，当所述工作模式设置为主模式时，所述VBUS输出电路用于向所述外部设备提供VBUS电源；

响应单元，所述响应单元与所述控制器连接，当所述工作模式设置为从模式时，响应所述外部设备发送的轮询命令；

一方面，提供一种通用串行总线USB设备主从兼容方法，包括：

通过所述USB接口，将所述USB设备与外部设备连接；

根据检测得到的初始模式和/或用户控制命令和/或轮询命令，对所述USB设备的工作模式进行设置；

当所述工作模式设置为主模式时，所述VBUS输出电路用于向所述外部设备提供VBUS电源；

当所述工作模式设置为从模式时，响应所述外部设备发送的轮询命令。

一方面，提供一种USB主从兼容系统，包括：上述任意的USB设备；

通过所述USB设备的USB接口与所述USB设备连接的外部设备；

当所述USB设备的工作模式设置为主模式时，所述USB设备向所述外部设备提供VBUS电源；

当所述USB设备的工作模式设置为从模式时，所述USB设备响应所述外部设备发送的轮询命令。

本发明实施例提供的一种USB设备主从兼容方法、设备和系统，包括：USB接口，用于通过所述USB接口，将所述USB设备与外部设备连接；控制器，用于根据检测得到的初始模式和/或用户控制命令和/或轮询命令，对所述USB设备的工作模式进行设置；VBUS输出电路，所述VBUS输出电路与所述控制器连接，当所述工作模式设置为主模式时，所述VBUS输出电路用于向所述外部设备提供VBUS电源；所述控制器还用于当所述工作模式设置为从模式时，响应所述外部设备发送的轮询命令。这样一来，控制器通过对初始模式和/或用户控制命令的分析，进行相应的USB设备的主从工作模式设置，而不需要像现有技术中对USB接口的类型进行检测来决定主从模式的设置，对USB接口及线缆的类型不做限制，因此该USB设备在支持主从兼容的情况下，同时支持各种类型的USB接口及线缆，提高了USB设备的适用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种USB设备结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种USB设备结构示意图；

图3为本发明实施例提供的VBUS输出电路示意图；

图4为本发明实施例提供的VBUS检测电路示意图；

图5为本发明实施例提供的一种通用串行总线USB设备主从兼容方法流程图；

图6为本发明实施例提供的另一种通用串行总线USB设备主从兼容方法流程图；

图7为本发明实施例提供的又一种通用串行总线USB设备主从兼容方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供的一种USB设备10，如图1所示，包括：

USB接口101，用于通过所述USB接口10，将所述USB设备10与外部设备20连接。

其中，所述USB接口可以为现有技术中的任意USB类型接口，如迷你AB型连接器和普通USB连接器(A型，B型)，相应的线缆类型也不做限制。

控制器102，用于根据检测得到的初始模式和/或用户控制命令和/或轮询命令，对所述USB设备10的工作模式进行设置。

其中，用户控制命令和轮询命令可能存在，也可能不存在，控制器会根据具体情况进行相应分析。示例的，该控制器可以是Power PC(一种处理器芯片)，ARM(Advanced RISC Machines，高级精简指令集计算机)处理器，Intel(英特尔)CPU(Central Processing Unit，中央处理器)。

VBUS(供电总线)输出电路103，所述VBUS输出电路103与所述控制器102连接，当所述工作模式设置为主模式时，所述VBUS输出电路103用于向所述外部设备提供VBUS电源。该VBUS输出电路103的输入端通常连接有+5V电源。

所述控制器102还用于当所述工作模式设置为从模式时，响应所述外部设备发送的轮询命令。

其中，所述USB设备与所述外部设备进行设备间的访问可以是所述USB设备为主设备，所述外部设备为从设备进行的信息访问，也可以是所述USB设备为从设备，所述外部设备为主设备进行的信息访问。具体的访问情形与现有技术相同，这里不再赘述。

这样一来，控制器通过对初始模式和/或用户控制命令和/或轮询命令的分析，进行相应的USB设备的主从工作模式设置，而不需要像现有技术中对USB接口的类型进行检测来决定主从模式的设置，对USB接口及线缆的类型不做限制，因此该USB设备在支持主从兼容的情况下，同时支持各种类型的USB接口及线缆，提高了USB设备的适用性。在实际应用中，可以使用普通USB连接器(A型，B型)，从而降低连接器的使用成本。

进一步的，如图2所示，USB设备10还可以包括：

VBUS检测电路104，所述VBUS检测电路104与所述USB接口101及所述控制器102连接，用于在所述用户控制命令为主模式命令时，检测是否有外部设备VBUS电源输入，并向所述控制器102上报检测结果，以便于所述控制器对所述USB设备的工作模式进行设置。

这样，控制器可以不盲目遵循用户控制命令，而是结合用户控制命令和外部设备VBUS电源输入情况，对工作模式进行合理设置。示例的，当存在外部设备VBUS电源输入的情况，且用户控制命令为主模式命令时，控制器可以向用户提出告警，并将工作模式设置为从模式，可以避免电源冲突对USB设备造成损伤。

存储单元105，所述存储单元105与所述控制器102连接，用于在所述USB设备与所述外部设备进行设备间的访问后，在所述控制器控制下，存储相应数据。

所述存储单元可以是NOR Flash(NOR结构非易失闪存技术)、NANDFlash(NAND结构非易失闪存技术)、CF(Compact Flash，闪存)卡、SD(Secure Digital Memory Card，安全数码卡)等常见的存储卡，本发明只是举例说明，对此不进行限制。

特别的，当所述控制器102不支持串行接口时，USB设备10可以包括：USB PHY(物理层)106，所述USB PHY106与所述USB接口101、所述控制器102连接，用于将所述USB接口101的串行接口转换成所述控制器102支持的并行接口。

由于现有技术中，USB接口101通常有4个或5个管脚，其中1个管脚为供电总线，由于供电总线的管脚数量的限制，因此VBUS检测电路104与VBUS输出电路103需要串联连接，但本发明对VBUS检测电路104与VBUS输出电路103的连接方式不做限制，示例的，当VBUS检测电路104与VBUS输出电路103串联连接时，可以在VBUS检测电路104与VBUS输出电路103之间添加防倒灌装置107，该防倒灌装置107分别与VBUS检测电路104与VBUS输出电路103相连接，如图2所示，用于防止所述外部设备VBUS电源流入所述VBUS输出电路，造成所述VBUS输出电路器件损坏。可选的，所述防倒灌装置107可以是正极与所述VBUS输出电路的电源输出端连接，负极与VBUS检测电路104的外部设备VBUS电源输入端连接的二极管。

可选的，所述VBUS输出电路103可以如图3所示，包括：控制三极管1031，MOS(Metal-Oxide-Semiconductor，金属-氧化物-半导体)管1032。

所述控制三极管1031的基极B与所述控制器的GPIO(GeneralPurpose Input Output，通用输入输出管脚)输出管脚b连接，发射极E接地，集电极C与所述MOS管1032的栅极G连接。

所述MOS管的源极S与所述USB设备的电源连接，漏极D与所述VBUS输出电路的电源输出端c连接。

所述控制器的GPIO输出管脚b输出的控制信号控制所述控制三极管1031的通断，所述控制三极管1031的通断控制所述MOS管1032的通断，当所述MOS管1032导通，所述VBUS输出电路的电源输出端c有电源输出，当所述MOS管1032关断，所述VBUS输出电路的电源输出端c没有电源输出。

进一步的，当管脚b输出的控制信号为高电平，控制三极管1031导通，集电极C接地，d点中有电流通过，MOS管1032导通，即电流从MOS管的源极S流向漏极D，VBUS输出电路的电源输出端c与a点等电势，通常a点输入的电压为5V，因此c点输出电压为5V；当管脚b输出的控制信号为低电平，控制三极管1031截止，MOS管的源极S与漏极D断开，VBUS输出电路的电源输出端c没有电流输出，因此c点输出电压为0。

特别的，图3中的电容和电阻可以根据具体情况设定，起到限流、降噪等作用，示例的，串联的R5和R6可以用于对b点电压进行分压，从而实现三极管1031的导通和截止。C3一端与控制三极管103的基极B连接，另一端接地，用于防止b端电压出现毛刺，以避免三极管误导通的发生。当控制三极管1031导通时，a点输入的电流通过R7和控制三极管1031后接地，R7用来对a点输入的电流进行限流。并联的C4，C5用于储能，同时可以防止通电时a点电压对MOS管的冲击。C6一端接地，一端与VBUS输出电路的电源输出端c点连接，用于对所述VBUS输出电路中输出的电源进行滤波。特别的，本发明实施例提供的MOS管1032为N沟道增强型MOS管，但在实际应用中，MOS管1032的类型可以根据具体情况进行相应改变，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

示例的，当VBUS检测电路104通过防倒灌装置107与VBUS输出电路103连接时，所述VBUS检测电路104，如图4所示，包括：

保护电路1041，所述保护电路1041与所述USB接口的外部设备VBUS电源输入端g连接，用于减少所述VBUS电源抖动，同时防止瞬间电压过大损害所述USB设备。该保护电路1041可以包括：一端与所述USB接口的外部设备VBUS电源输入端g连接，另一端接地的电容C1，一端与所述USB接口的外部设备VBUS电源输入端g连接，另一端与所述防倒灌装置107连接的电阻R1。当所述防倒灌装置107为二极管时，电阻R1可以与该二极管的负极连接。

分压电路1043，用于对所述检测装置1042进行分压，避免电压过大损害所述检测装置1042。分压电路1043可以包括：串联的电阻R3和R4，所述电阻R3与所述电阻R1连接，所述电阻R4一端接地。

检测装置1042，所述检测装置1042与所述控制器GPIO的输入管脚f连接，用于检测是否有外部设备VBUS电源输入，并将检测结果通过所述GPIO的输入管脚f传输至所述控制器102。所述检测装置1042包括：检测三极管T、电阻R2，所述检测三极管T的基极B与电阻R3和R4共节点，发射极E接地，所述GPIO的输入管脚f、所述检测三极管T的集电极C与所述电阻R2共节点，所述电阻R2一端连接有测试电源输入端e，该测试电源可以提供使三极管的基极B和发射极E导通的电压，通常该测试电源输入的电压可以为3.3V。所述检测装置1042还可以包括一端与所述检测三极管T的基极B连接，另一端接地的电容C2，该电容C2可以过滤电压毛刺，即当外界电压存在瞬间变化时，将会被C2滤除，避免出现三极管T误导通而导致的不可靠结果。

实际应用中，由于三极管种类的不同，三极管的基极B和发射极E导通的电压不同，通常可以是0.7V或0.9V，示例的，基极B和发射极E导通的电压为0.9V时，当外部设备的VBUS电源在g点有输入时，输入的电流在R1，R3，R4和地之间形成回路，三极管T的电压高于0.9V后导通。此时e点的电流通过R2，三极管T形成回路，使GPIO的输入管脚f为低电平。当没有外部设备的VBUS输入时，三极管T的基极B电压为0，此时三极管T截止，GPIO的输入管脚f为高电平。这样一来，控制器可以根据该GPIO的输入管脚f的输入情况进行相应分析。

所述保护电路1041、所述分压电路1043与所述检测装置1042串联。

特别的，所述VBUS检测电路只是举例说明，图4中的电容和电阻可以根据具体情况设定，起到限流、降噪等作用，但在实际应用中，可以根据具体情况进行相应改变，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

在本发明实施例提供的USB设备中，控制器通过对初始模式和/或用户控制命令和/或轮询命令的分析，进行相应的USB设备的主从工作模式设置，而不需要像现有技术中对USB接口的类型进行检测来决定主从模式的设置，对USB接口及线缆的类型不做限制，因此该USB设备在支持主从兼容的情况下，同时支持各种类型的USB接口及线缆，提高了USB设备的适用性。

本发明实施例提供一种通用串行总线USB设备主从兼容方法，如图5所示，在所述USB设备与外部设备通过USB接口连接后，所述方法包括：

S501、USB设备通过USB接口，将USB设备与外部设备连接。其中，所述USB接口可以为现有技术中的任意USB类型接口，如迷你AB型连接器和普通USB连接器(A型，B型)，相应的线缆类型也不做限制。

S502、USB设备根据检测得到的初始模式和/或用户控制命令和/或轮询命令，进行工作模式设置。

所述USB设备可以设置有人机交互界面，使用户可以进行相应的主、从模式命令的下发。

S503、当工作模式设置为主模式时，USB设备向所述外部设备提供VBUS电源。

S504、当工作模式设置为从模式时，USB设备响应外部设备发送的轮询命令。

这样一来，控制器通过对初始模式和/或用户控制命令和/或轮询命令的分析，进行相应的USB设备的主从工作模式设置，而不需要像现有技术中对USB接口的类型进行检测来决定主从模式的设置，对USB接口及线缆的类型不做限制，因此该USB设备在支持主从兼容的情况下，同时支持各种类型的USB接口及线缆，提高了USB设备的适用性。

进一步的，在步骤S502之前，在所述用户控制命令为主模式命令时，还可以检测是否有外部设备VBUS电源输入，以便于对所述USB设备的工作模式进行设置。此时，步骤S502具体包括：若存在外部设备VBUS电源输入，生成告警信息，并将所述工作模式设置为从模式，若不存在外部设备VBUS电源输入，将所述USB设备设置为主模式。相应的，所述工作模式设置为从模式时，步骤S503具体包括：所述USB设备作为从设备接受作为主设备的所述外部设备的访问；所述工作模式设置为主模式时，步骤S503具体包括：所述USB设备作为主设备访问作为从设备的所述外部设备。

特别的，当所述初始模式为主模式，所述用户控制命令为从模式命令时，步骤S502具体包括：将所述USB设备设置为从模式，以便于所述USB设备作为从设备接受作为主设备的所述外部设备的访问。

进一步的，在步骤S504之后，在所述USB设备与所述外部设备进行设备间的访问后，还可以将所述USB设备模式初始化为所述初始模式，控制VBUS输出电路关闭VBUS电源输出。

这样一来，进行模式的初始化，使得所述USB设备模式与初始模式保持一致，即若初始状态为主模式，就初始化为从状态，若初始状态为主模式，就初始化为主模式，使USB设备主从兼容方法能够有序、高效的进行，同时，关闭VBUS电源输出是防止扰乱USB设备在无外部设备接入情况的正常工作，避免能源的浪费。

本发明实施例提供的通用串行总线USB设备主从兼容方法具体步骤与检测到的初始模式相关，示例的，当所述初始模式为从模式时，所述方法如图6所示，包括：

S601、USB设备通过USB接口，将USB设备与外部设备连接。

当所述初始模式为从模式时，USB设备中可以将工作模式默认设置为从模式时。并执行步骤S602。

S602、USB设备检测是否存在外部设备发送的轮询命令，若存在轮询命令，执行步骤S603，若不存在轮询命令，执行步骤S605。

需要说明的是，当外部设备与USB设备连接后，若该外部设备设置为主模式，会自动向所述USB设备发送轮询命令，外部设备通过该命令向所述USB设备询问该设备的ID号等信息，所述轮询命令的生成与应用方法与现有技术相同，这里不再详述。特别的，外部设备发送轮询命令通常会伴随着通过USB接口的VBUS电源输入，但当存在外部设备VBUS电源输入时，不一定会有轮询命令的产生，例如外部设备通过该USB接口充电的情况。

特别的，若步骤S602在测量轮询命令时同时收到用户触发的主模式用户控制命令，USB可以生成相应的告警信息，并保持从模式不变，执行步骤S603。

S603、USB设备响应所述外部设备发送的轮询命令，执行步骤S604。

USB设备接收外部设备发送的轮询命令，然后向所述外部设备发送轮询响应命令。所述轮询响应命令中包括USB设备的ID号及所述轮询命令中其他相应问询的信息。当外部设备接收到该轮询响应命令时，USB设备与外部设备间的连接建立。

S604、USB设备作为从设备接受作为主设备的外部设备的访问，执行步骤S611。

外部设备作为主设备，可以为作为从设备的USB设备提供VBUS电源的输入，同时获取USB设备中的数据或者向该USB设备传送特定数据，所述USB设备的控制器可以将所述特定数据保存在与该控制器连接的存储单元。所述存储单元可以是NOR Flash(NOR结构非易失闪存技术)、NAND Flash(NAND结构非易失闪存技术)、CF(Compact Flash，闪存)卡、SD(Secure Digital Memory Card，安全数码卡)等常见的存储卡，本发明只是举例说明，对此不进行限制。

S605、USB设备检测是否存在用户控制命令，若存在用户控制命令，执行步骤S606。若不存在，不进行动作。

示例的，可以在USB设备上设置模式转换按钮，按下按钮，生成主模式控制命令，恢复按钮凸起状态，生成从模式命令。也可以在相应的触敏式的用户界面对用户进行提示，使用户通过触摸或点击用户界面发出用户控制命令。

S606、USB设备判断所述用户控制命令是否为主模式控制命令，若是，执行步骤S607，若否，执行步骤S603。

由于USB设备处于主模式时，存在该USB设备的VBUS输出和外部设备VBUS输入冲突的可能性，因此需要进行用户控制命令是否为主模式控制命令的判断，以避免直接执行命令所导致的不合理的模式切换。

S607、USB设备检测是否有外部设备VBUS电源输入，若有，执行步骤S608，若无，执行步骤S609。

S608、USB设备生成告警信息，并将所述USB设备设置为从模式。执行步骤S604。

S609、USB设备将工作模式设置为主模式，控制所述VBUS输出电路开启VBUS电源输出。执行步骤610。

S610、USB设备作为主设备访问作为从设备的所述外部设备。执行步骤S611。

当USB设备作为主设备访问作为从设备的所述外部设备时，会向所述外部设备发出相应轮询命令，并为该设备提供VBUS电源，具体方法与现有技术相同，这里不再赘述。

S611、USB设备将工作模式初始化为从模式。

通常步骤S611在外部设备与所述USB设备的访问结束后执行，可以是从USB接口移除之后，也可以在数据传输结束之后。初始化的方式可以是将USB的模式寄存器置外，USB周围接口进行复位等，具体方法与现有技术相同，这里不再详述。

对USB设备模式的初始化是为了使USB设备的模式与初始模式保持一致，便于USB设备自身的管理与使用。

上述步骤的个数可以根据实际情况进行相应增减，步骤的顺序也可以适当调整，本发明实施例只是举例说明，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。为了更清楚的体现本发明实施例提供的主从兼容方法，当初始模式为从模式时，USB设备的处理步骤可以参考表一所示。

表一

特别的，表一中USB设备的具体处理步骤只是举例说明，在实际应用中，还可以进行适当的改变，本发明对此不做限制。

示例的，当所述初始模式为主模式时，所述方法如图7所示，包括：

S701、USB设备通过USB接口，将USB设备与外部设备连接。

当所述初始模式为主模式时，USB设备中可以将工作模式默认设置为主模式时。并执行步骤S702。

S702、USB设备检测是否存在用户控制命令，若存在用户控制命令，执行步骤S703。若不存在，执行步骤S704。

示例的，可以在USB设备上设置模式转换按钮，按下按钮，生成主模式控制命令，恢复按钮凸起状态，生成从模式命令。也可以在相应的触敏式的用户界面对用户进行提示，使用户通过触摸或点击用户界面发出用户控制命令。

S703、USB设备判断所述用户控制命令是否为主模式控制命令，若是，执行步骤S704，若否，执行步骤S706。

S704、USB设备检测是否有外部设备VBUS电源输入，若有，执行步骤S705，若无，执行步骤S709。

由于USB设备处于主模式时，存在该USB设备的VBUS输出和外部设备VBUS输入冲突的可能性，因此需要检测是否有外部设备VBUS电源输入，以避免直接执行主模式命令或默认工作模式为主模式所导致的不合理的模式设置。

S705、USB设备生成告警信息，并将所述USB设备设置为从模式。执行步骤S706。

S706、检测是否存在外部设备发送的轮询命令，若存在轮询命令，执行步骤S707，若不存在轮询命令，不进行动作。

需要说明的是，当外部设备与USB设备连接后，若该外部设备设置为主模式，会自动向所述USB设备发送轮询命令，外部设备通过该命令向所述USB设备询问该设备的ID号等信息，所述轮询命令的生成与应用方法与现有技术相同，这里不再详述。

S707、USB设备响应所述外部设备发送的轮询命令，执行步骤S708。

USB设备接收外部设备发送的轮询命令，然后向所述外部设备发送轮询响应命令。所述轮询响应命令中包括USB设备的ID号及所述轮询命令中其他相应问询的信息。当外部设备接收到该轮询响应命令时，USB设备与外部设备间的连接建立。

S708、USB设备作为从设备接受作为主设备的所述外部设备的访问，执行步骤S710。

外部设备作为主设备，可以为作为从设备的USB设备提供VBUS电源的输入，同时获取USB设备中的数据或者向该USB设备传送特定数据，所述USB设备的控制器可以将所述特定数据保存在与该控制器连接的存储单元。所述存储单元可以是NOR Flash(NOR结构非易失闪存技术)、NAND Flash(NAND结构非易失闪存技术)、CF(Compact Flash，闪存)卡、SD(Secure Digital Memory Card，安全数码卡)等常见的存储卡，本发明只是举例说明，对此不进行限制。

S709、USB设备将工作模式默认设置为主模式，并作为主设备访问作为从设备的所述外部设备。执行步骤S710。

当USB设备作为主设备访问作为从设备的所述外部设备时，会向所述外部设备发出相应轮询命令，并为该设备提供VBUS电源，具体方法与现有技术相同，这里不再赘述。

S710、USB设备将所述USB设备模式初始化为主模式。

通常步骤S710在外部设备与所述USB设备的访问结束后执行，可以是从USB接口移除之后，也可以在数据传输结束之后。可以将USB的模式寄存器置外，USB周围接口进行复位等，具体方法与现有技术相同，这里不再详述。对USB设备模式的初始化是为了使USB设备的模式与初始模式保持一致，便于USB设备自身的管理与使用。

上述步骤的个数可以根据实际情况进行相应增减，步骤的顺序也可以适当调整，本发明实施例只是举例说明，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。为了更清楚的体现本发明实施例提供的主从兼容方法，初始模式为主模式时，USB设备的处理步骤可以参考表二所示。

表二

特别的，表二中USB设备的具体处理步骤只是举例说明，在实际应用中，还可以进行适当的改变，本发明对此不做限制。

本发明实施例提供的一种通用串行总线USB设备主从兼容方法中，控制器通过对初始模式和/或用户控制命令和/或轮询命令的分析，进行相应的USB设备的主从工作模式设置，而不需要像现有技术中对USB接口的类型进行检测来决定主从模式的设置，对USB接口及线缆的类型不做限制，因此该USB设备在支持主从兼容的情况下，同时支持各种类型的USB接口及线缆，提高了USB设备的适用性。

本发明实施例提供一种USB主从兼容系统，包括：本发明任意实施例所述的USB设备和通过所述USB设备的USB接口与所述USB设备连接的外部设备。

当所述USB设备的工作模式设置为主模式时，所述USB设备向所述外部设备提供VBUS电源；当所述USB设备的工作模式设置为从模式时，所述USB设备响应所述外部设备发送的轮询命令。

这样一来，USB设备通过对初始模式和/或用户控制命令和/或轮询命令的分析，进行相应的USB设备的主从工作模式设置，而不需要像现有技术中对USB接口的类型进行检测来决定主从模式的设置，对USB接口及线缆的类型不做限制，因此该USB设备在支持主从兼容的情况下，同时支持各种类型的USB接口及线缆，提高了USB设备的适用性。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种USB设备，其特征在于，包括：

USB接口，用于通过所述USB接口，将所述USB设备与外部设备连接；

控制器，用于根据检测得到的初始模式和/或用户控制命令和/或轮询命令，对所述USB设备的工作模式进行设置；

供电总线VBUS输出电路，所述VBUS输出电路与所述控制器连接，当所述工作模式设置为主模式时，所述VBUS输出电路用于向所述外部设备提供VBUS电源；

所述控制器还用于当所述工作模式设置为从模式时，响应所述外部设备发送的轮询命令。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：

VBUS检测电路，所述VBUS检测电路与所述USB接口及所述控制器连接，用于在所述用户控制命令为主模式命令时，检测是否有外部设备VBUS电源输入，并向所述控制器上报检测结果，以便于所述控制器对所述USB设备的工作模式进行设置。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，

所述VBUS输出电路包括：控制三极管，金属-氧化物-半导体MOS管，

所述控制三极管的基极与所述控制器的通用输入输出管脚GPIO输出管脚连接，发射极接地，集电极与所述MOS管的栅极连接；

所述MOS管的源极与所述USB设备的电源连接，漏极与所述VBUS输出电路的电源输出端连接；

所述控制器的GPIO输出管脚输出的控制信号控制所述控制三极管的通断，所述控制三极管的通断控制所述MOS管的通断，当所述MOS管导通，所述VBUS输出电路的电源输出端有电源输出，当所述MOS管关断，所述VBUS输出电路的电源输出端没有电源输出。

4.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述VBUS检测电路包括：

保护电路，所述保护电路与所述USB接口的外部设备VBUS电源输入端连接，用于减少所述VBUS电源抖动，同时防止瞬间电压过大损害所述USB设备；

检测装置，所述检测装置与所述控制器的GPIO的输入管脚连接，用于检测是否有外部设备VBUS电源输入，并将检测结果通过所述GPIO的输入管脚传输至所述控制器；

分压电路，用于对所述检测装置进行分压，避免电压过大损害所述检测装置；

所述保护电路、所述分压电路与所述检测装置串联。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，

所述保护电路包括：

一端与所述USB接口的外部设备VBUS电源输入端连接，另一端接地的电容C1，一端与所述USB接口的外部设备VBUS电源输入端连接，另一端与防倒灌装置连接的电阻R1；

所述分压电路包括：串联的电阻R3和R4，所述电阻R3一端与所述电阻R1连接，所述电阻R4一端接地；

所述检测装置包括：检测三极管T、电阻R2，所述检测三极管T的基极与所述电阻R3和R4共节点，发射极接地，所述GPIO的输入管脚、所述检测三极管T的集电极与所述电阻R2共节点，所述电阻R2一端连接有测试电源输入端。

6.根据权利要求1至5任意一项权利要求所述的设备，其特征在于，所述USB设备还包括：

存储单元，所述存储单元与所述控制器连接，用于在所述控制器控制下，存储相应数据。

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，当所述控制器不支持串行接口时，所述USB设备还包括：

USB物理层PHY，所述USB物理层PHY与所述USB接口、所述控制器连接，用于将所述USB接口的串行接口转换成所述控制器支持的并行接口。

8.一种通用串行总线USB设备主从兼容方法，其特征在于，包括：

通过所述USB接口，将所述USB设备与外部设备连接；

根据检测得到的初始模式和/或用户控制命令和/或轮询命令，对所述USB设备的工作模式进行设置；

当所述工作模式设置为主模式时，向所述外部设备提供VBUS电源；

当所述工作模式设置为从模式时，响应所述外部设备发送的轮询命令。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述根据检测得到的初始模式和/或用户控制命令和/或轮询命令，对所述USB设备的工作模式进行设置之前，所述方法还包括：

在所述用户控制命令为主模式命令时，检测是否有外部设备VBUS电源输入，以便于对所述USB设备的工作模式进行设置。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，

在所述用户控制命令为主模式命令时，检测是否有外部设备VBUS电源输入，以便于对所述USB设备的工作模式进行设置，包括：

若存在外部设备VBUS电源输入，生成告警信息，并将所述工作模式设置为从模式；

若不存在外部设备VBUS电源输入，将所述USB设备设置为主模式。

11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，当所述初始模式为主模式，所述用户控制命令为从模式命令时，

所述根据检测得到的初始模式和/或用户控制命令和/或轮询命令，对所述USB设备的工作模式进行设置包括：

将所述USB设备设置为从模式，以便于所述USB设备作为从设备接受作为主设备的所述外部设备的访问。

12.根据权利要求8至11任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

将所述USB设备模式初始化为所述初始模式，控制VBUS输出电路关闭VBUS电源输出。

13.一种USB主从兼容系统，其特征在于，包括：权利要求8至12任意一项权利要求所述的USB设备；

通过所述USB设备的USB接口与所述USB设备连接的外部设备；

当所述USB设备的工作模式设置为主模式时，所述USB设备向所述外部设备提供VBUS电源；

当所述USB设备的工作模式设置为从模式时，所述USB设备响应所述外部设备发送的轮询命令。