CN103019981A - 信号转接控制方法及信号转接装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种信号转接控制方法，包括：检测USB设备接入，识别USB设备是从设备还是主设备；若是从设备接入，则启动USBOTG接口主模式，枚举USB设备；枚举成功，则打开串口，进行USB设备的主模式数据处理；若是主设备接入，则对USB设备充电并启动USBOTG接口从模式，枚举USB设备；枚举成功，则进行USB设备的从模式数据处理。本发明还公开一种信号转接装置，使蓝牙技术与USB接口结合的产品同时具备主、从设备双重功能的有益效果，使用串口通信，提高了数据传输速率和数据传输的稳定性；增加了MFI认证功能，扩大了系统的应用范围，同时增加了显示功能，提高系统性能的同时，提升了用户体验。

Description

信号转接控制方法及信号转接装置

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种信号转接控制方法及信号转接装置。

背景技术

目前，广泛应用的USB（Universal Serial Bus，通用串行总线）接口分为两种模式：主模式和从模式；如个人计算机的USB接口通常为主模式，常用的移动终端如手机的USB接口通常为从模式。两种从模式的USB接口之间是无法进行数据通信的，因此带有USB 从接口的USB从设备不能应用到移动终端上，这大大限制了USB从设备的应用范围。

此外，由于蓝牙技术在移动终端上的广泛应用，目前市场出现了将蓝牙技术转换到USB接口的产品；但现有的将蓝牙转USB接口的产品采用的是USB主模式接口，产品设计复杂且成本高，同时该产品还不具备USB从模式功能，给用户使用带来不便；且现有的蓝牙转USB接口产品采用通用输入输出口实现主控制器与无线通信模块的连接，降低了数据传输速率和数据传输的稳定性。另外，苹果系列的产品如iPhone、iPad等目市场占有率很高，外设装置要接入该系列产品并与其进行数据交互，必须通过MFI（Made for iPod、Made for iPhone、Madefor iPad）认证，没有通过该认证的外设装置都不能应用到该系列的产品中，而现有技术中的蓝牙转USB接口的产品不具备上述MFI认证功能。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种信号转换控制方法及信号转换装置，旨在使蓝牙技术与USB接口结合的产品同时具备主、从设备的双重功能。

本发明公开了一种信号转接控制方法，包括以下步骤：

检测通用串行总线USB设备接入，识别所述USB设备是从设备接入还是主设备接入；

若是从设备接入，则启动即插即用USBOTG接口主模式，枚举所述USB设备；枚举成功，则打开串口，进行所述USB设备的主模式数据处理；

若是主设备接入，则对所述USB设备充电并启动所述USBOTG接口从模式，枚举所述USB设备；枚举成功，则进行所述USB设备的从模式数据处理。

优选地，所述枚举成功，则打开串口，进行所述USB设备的主模式数据处理包括：

枚举成功，则打开串口，在所述串口发生中断时，接收蓝牙数据，并对所述蓝牙数据进行解析；

若所述蓝牙数据为苹果系列产品MFI认证数据格式，则提取所述蓝牙数据进行相关的认证操作，获取认证后的响应数据；

若所述蓝牙数据为USB数据格式，则将提取的所述蓝牙数据转换为USB通信数据格式，调用所述USBOTG接口主模式，与所述USB设备进行数据通信交互，获取通信交互后的响应数据；

将所述响应数据通过所述串口发送至蓝牙相关处理模块后，利用蓝牙发送至外界蓝牙设备。

优选地，所述枚举成功，则进行所述USB设备的从模式数据处理包括：

所述枚举成功，则等待USB主设备发送命令数据，并在接收到所述命令数据时，进行所述命令数据的处理。

优选地，所述在接收到所述命令数据时，进行所述命令数据的处理包括：

判断所述命令数据是需要与外界蓝牙设备交互的数据还是需要加密处理的数据；

若是需要与外界蓝牙设备交互的数据，则通过所述蓝牙相关处理模块完成与外界蓝牙设备的交互，获取外界蓝牙设备的处理结果；

若是需要加密处理的数据，则根据预置加密规则对所述命令数据进行加密操作，获取加密处理结果；

将所述处理结果通过所述USBOTG接口传送至所述USB主设备。

优选地，所述信号转接控制方法还包括：

实时显示所述信号转接控制的相关状态。

本发明还公开一种信号转接装置，包括USBOTG接口，还包括：

主控模块，用于检测USB设备接入，识别所述USB设备是从设备接入还是主设备接入；

从设备处理模块，用于从设备接入时，启动所述USBOTG接口主模式，枚举所述USB设备；枚举成功，则打开串口，进行所述USB设备的主模式数据处理；

主设备处理模块，用于主设备接入时，对所述USB设备充电并启动所述USBOTG接口从模式，枚举所述USB设备；枚举成功，则进行所述USB设备的从模式数据处理。

优选地，所述从设备处理模块具体用于：

枚举成功，则打开串口，在所述串口发生中断时，接收蓝牙数据，并对所述蓝牙数据进行解析；

若所述蓝牙数据为苹果系列产品MFI认证数据格式，则提取所述蓝牙数据进行相关的认证操作，获取认证后的响应数据；

若所述蓝牙数据为USB数据格式，则将提取的所述蓝牙数据转换为USB通信数据格式，调用所述USBOTG接口主模式，与所述USB设备进行数据通信交互，获取通信交互后的响应数据；

将所述响应数据通过所述串口发送至蓝牙相关处理模块后，利用蓝牙发送至外界蓝牙设备。

优选地，所述主设备处理模块具体用于：

所述枚举成功时，等待USB主设备发送命令数据，并在接收到所述命令数据时，进行所述命令数据的处理。

优选地，所述主设备处理模块还具体用于：

判断所述命令数据是需要与外界蓝牙设备交互的数据还是需要加密处理的数据；

若是需要与外界蓝牙设备交互的数据，则通过所述蓝牙相关处理模块完成与外界蓝牙设备的交互，获取外界蓝牙设备的处理结果；

若是需要加密处理的数据，则根据预置加密规则对所述命令数据进行加密操作，获取加密处理结果；

将所述处理结果通过所述USBOTG接口传送至所述USB主设备。

优选地，所述信号转接装置还包括：

显示模块，用于实时显示所述信号转接控制的相关状态。

本发明通过检测并识别接入的USB设备是从设备还是主设备，在从设备接入时，启动USBOTG接口主模式，枚举USB设备；枚举成功，打开串口，进行USB设备的主模式数据处理；在主设备接入时，对USB设备充电并启动USBOTG接口从模式，枚举USB设备；枚举成功，进行USB设备的从模式数据处理的方法，使蓝牙技术与USB接口结合的产品同时具备主、从设备双重功能的有益效果，使用串口通信，提高了数据传输速率和数据传输的稳定性；增加了MFI认证功能，扩大了系统的应用范围，同时增加了显示功能，提高系统性能的同时，提升了用户体验。

附图说明

图1是本发明信号转接控制方法应用场景模块结构示意图；

图2是本发明信号转接控制方法一实施例流程示意图；

图3是本发明信号转接装置一实施例结构示意图；

图4是本发明信号转接装置又一实施例结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

以下结合说明书附图及具体实施例进一步说明本发明的技术方案。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图1，图1是本发明信号转接控制方法应用场景模块结构示意图；如图1所示，本发明信号转接控制方法应用场景包括：主控模块、蓝牙模块、显示模块、MFI认证模块、安全模块、电池模块以及USBOTG接口。本实施例中，蓝牙模块通过串口与主控模块连接；硬件串口接口具有接收数据中断检测的能力，与使用普通的输入输出口GPIO与主控模块连接的方案相比，对蓝牙数据的反应更为敏捷且更易操作，降低了软件开发的难度；同时，由于硬件串口收发模式的接口波特率可达到115200bps（波特每秒），提高了数据传输速率和数据传输的稳定性。

本实施例中还增加了MFI认证模块，为市场占有率很高的苹果系列产品用户提供了便利，大幅度扩大了该方案的应用范围；同时，用户还可以通过显示模块实时获取信号转接控制过程中的相应状态，比如电池电量、USB状态等，提高了用户体验。同时，采用USBOTG接口，既可以工作在主模式又可以工作在从模式，实现了蓝牙与USBOTG的转接，为与USBOTG接口连接的USB从设备或USB主设备扩充了蓝牙通信功能；同时工作在从模式时，与安全模块配合，又可以单独作为一个USBkey从设备使用，具有双重功能。

基于图1所述实施例的具体描述，请参照图2；图2是本发明信号转接控制方法一实施例流程示意图；如图2所示，本发明信号转接的控制方法包括以下步骤：

步骤S01、检测USB设备接入，识别所述USB设备是从设备接入还是主设备接入；若是从设备接入，则执行步骤S02；若是主设备接入，则执行步骤S03；

系统开启后，图1所述实施例中的主控模块开始工作，检测USB设备的接入，识别USB设备的接入类型；由于系统设置有USBOTG接口，因此，系统可以根据接入的USB设备的类型为主设备还是从设备，来控制USBOTG接口对应工作在从模式还是主模式，从而实现系统的双重功能。

步骤S02、启动USBOTG接口主模式，枚举所述USB设备；枚举成功，则打开串口，进行所述USB设备的主模式数据处理；

若图1所示的主控模块检测到接入的USB设备为从设备接入即该USB设备接入系统的从设备接口，则启动USBOTG接口主模式，并开始USB设备枚举；若USB枚举成功，则打开系统的蓝牙功能、串口功能、显示功能等与其他USBOTG接口主模式有关的一切相关功能；系统打开显示功能后，指示蓝牙已启动，USBOTG接口已正常进入准备好状态；若USB枚举失败，则系统不打开蓝牙、串口、显示等功能，直接返回初始状态。打开串口后，系统的主程序处于检测串口中断的状态，当有串口中断发生时，则表明已有蓝牙数据传送，系统接收全部的蓝牙数据。系统解析接收到的数据，进行数据处理，若是MFI认证数据格式，则提取数据进行相关认证操作，操作完成后，获取认证后的响应数据，返回发送蓝牙数据的步骤；若是USB数据格式，系统提取数据并转换为USB通信数据格式，调用USBOTG接口主模式，与USB设备进行数据通信交互。MFI认证或USBOTG通信操作结束后，系统的主控模块获取响应数据，并向串口发送该响应数据，从而实现通过串口向蓝牙模块发送数据的过程，在发送成功后，回到检测串口中断的状态。这就完成了从蓝牙模块接收数据，通过串口接口到达主控模块，主控模块接收到数据进行协议转换，根据数据类型进行MFI认证或USBOTG通信，命令操作结束后，主控模块获取响应数据，通过向串口发送响应数据，将所述响应数据传送到蓝牙模块，再通过天线往外发送给外界蓝牙设备；本发明实施例所述的外接蓝牙设备指具有蓝牙功能的任意设备，比如移动终端等。

步骤S03、对所述USB设备充电并启动所述USBOTG接口从模式，枚举所述USB设备；枚举成功，则进行所述USB设备的从模式数据处理。

若图1所示的主控模块检测到接入的USB设备为主设备接入即USB设备接入系统的主设备接口，则系统能够给接入的所述USB设备的电池进行充电；同时主控模块根据检测结果，控制USBOTG接口进入USBOTG接口从模式后，枚举USB设备；若枚举成功，则USBOTG接口进入等待命令状态，等待USB主设备发起数据通信；当USB从设备接收到USB主设备发送的命令数据时，USB从设备将所述命令数据发送至图1所示的安全模块进行数据处理；等待安全模块操作命令结束，主控模块获取响应数据，通过USBOTG接口从模式将所述响应数据传送至USB主设备，并回到等待命令的状态，完成了一个USB从设备的USBkey功能。

在一优选的实施例中，所述主控模块还具体用于：判断所述命令数据是需要与外界蓝牙设备交互的数据还是需要加密处理的数据；若是需要与外界蓝牙设备交互的数据，则通过图1所示的蓝牙模块完成与外界蓝牙设备的交互，获取外界蓝牙设备的处理结果；若是需要加密或解密处理的数据，则安全模块对所述命令数据进行数据处理包括按照预置加密算法对所述命令数据进行加密或解密操作，获得加密或解密处理结果。之后，将所述处理结果通过所述USBOTG接口反馈至所述USB主设备。

在一优选的实施例中，图1所示的显示模块在本实施例信号转接控制方法的整个过程中，实时显示系统的当前状态，比如电池电量、蓝牙的连接状态、USBOTG接口状态模式等，提高了用户的体验。

本实施例通过检测并识别接入的USB设备是从设备还是主设备，并在从设备接入时，启动USBOTG接口主模式，在USB设备枚举成功时，打开串口进行USB设备主模式数据处理；在主设备接入时，启动USBOTG从模式，在USB设备枚举成功时，进行USB设备从模式数据处理的方法，使蓝牙技术与USB接口结合的产品同时具备主、从设备双重功能的有益效果，使用串口通信，提高了数据传输速率和数据传输的稳定性；增加了MFI认证功能，扩大了系统的应用范围，同时，增加了显示功能，提高系统性能的同时，提升了用户体验。

参照图3，图3是本发明信号转接装置一实施例结构示意图；如图3所示，本发明信号转接装置包括：主控模块01、从设备处理模块02、主设备处理模块03和USBOTG接口04。

参照图1实施例的具体描述，本实施例中的主控模块01与图1所示的主控模块功能相同，本实施例中的从设备处理模块02还同时具备图1所示的蓝牙模块和MFI认证模块的相应功能，本实施例中的主设备处理模块03还同时具备图1所示的安全模块和电池模块的相应功能。

如图3所示，主控模块01，用于检测USB设备接入，识别所述USB设备是从设备接入还是主设备接入；

信号转接设备开启后，主控模块01开始工作，检测USB设备的接入，识别USB设备的接入类型；由于该信号转接设备设置有USBOTG接口04，因此，信号转接设备的主控模块01可以根据接入的USB设备的类型为主设备还是从设备，来控制USBOTG接口04对应工作在从模式还是主模式，从而实现信号转接设备的双重功能。

从设备处理模块02，用于从设备接入时，启动USBOTG接口04主模式，枚举所述USB设备；枚举成功，则打开串口，进行所述USB设备的主模式数据处理；

若主控模块01检测到接入的USB设备为从设备接入即该USB设备接入信号转接装置的从设备接口，则从设备处理模块02启动USBOTG接口04主模式，并开始USB设备枚举；若USB枚举成功，则打开系统的蓝牙功能、串口功能等与其他USBOTG接口04主模式有关的一切相关功能；若USB枚举失败，则从设备处理模块02不打开蓝牙、串口等功能，直接返回初始状态。从设备处理模块02打开串口后，从设备处理模块02的主程序处于检测串口中断的状态，当有串口中断发生时，则表明已有蓝牙数据传送，从设备处理模块02接收全部的蓝牙数据。从设备处理模块02解析接收到的数据，进行数据处理，若是MFI认证数据格式，则提取数据进行相关认证操作，操作完成后，获取认证后的响应数据，返回发送蓝牙数据的步骤；若是USB数据格式，从设备处理模块02提取数据并转换为USB通信数据格式，调用USBOTG接口04主模式，与USB设备进行数据通信交互。MFI认证或USBOTG通信操作结束后，主控模块01获取响应数据，并向串口发送该响应数据，从而实现通过串口向从设备处理模块02中的蓝牙相关模块发送数据的过程，在发送成功后，回到检测串口中断的状态。这就完成了从设备处理模块02从蓝牙相关模块接收数据，通过串口接口到达主控模块01，主控模块01接收到数据进行协议转换，根据数据类型进行MFI认证或USBOTG通信，命令操作结束后，主控模块01获取响应数据，通过向串口发送响应数据，将所述响应数据传送到从设备处理模块02的蓝牙相关功能模块，再通过天线往外发送给外界蓝牙设备；本发明实施例所述的外接蓝牙设备指具有蓝牙功能的任意设备，比如移动终端等。

主设备处理模块03，用于主设备接入时，对所述USB设备充电并启动所述USBOTG接口从模式，枚举所述USB设备；枚举成功，则进行所述USB设备的从模式数据处理。

若主控模块01检测到接入的USB设备为主设备接入即USB设备接入信号转接装置的主设备接口，则主设备处理模块03能够给接入的所述USB设备的电池进行充电；同时主控模块01根据检测结果，控制USBOTG接口04进入USBOTG接口04从模式，主设备处理模块03启动USBOTG接口04从模式，枚举USB设备；若枚举成功，则主设备处理模块03控制USBOTG接口04进入等待命令状态，等待USB主设备发起数据通信；当主设备处理模块03接收到USB主设备发送的命令数据时，主设备处理模块03对所述命令数据进行安全操作等数据处理，主控模块01获取主设备处理模块03的响应数据，通过USBOTG接口04从模式将所述响应数据传送至USB主设备，并回到等待命令的状态，主设备处理模块03完成了一个USB从设备的USBkey功能。在一优选的实施例中，主设备处理模块03判断所述命令数据是需要与外界蓝牙设备交互的数据还是需要加密处理的数据；若是需要与外界蓝牙设备交互的数据，则通过图1所示的蓝牙模块完成与外界蓝牙设备的交互，获取外界蓝牙设备的处理结果；若是需要加密或解密处理的数据，则按照预置加密算法对所述命令数据进行加密或解密操作，获得加密或解密处理结果；并将所述处理结果通过所述USBOTG接口反馈至所述USB主设备。

本实施例通过检测并识别接入的USB设备是从设备还是主设备，并在从设备接入时，启动USBOTG接口主模式，在USB设备枚举成功时，打开串口进行USB设备主模式数据处理；在主设备接入时，启动USBOTG从模式，在USB设备枚举成功时，进行USB设备从模式数据处理，使蓝牙技术与USB接口结合的产品同时具备主、从设备双重功能的有益效果，使用串口通信，提高了数据传输速率和数据传输的稳定性；增加了MFI认证功能，扩大了系统的应用范围。

参照图4，图4是本发明信号转接装置又一实施例结构示意图。本实施例与图3所示实施例的区别是，仅增加了显示模块05；本实施例仅对显示模块05作具体描述，本发明信号转接装置所涉及的其他模块请参照相关实施例的具体描述，在此不再赘述。

如图4所示，本发明信号转接装置还包括：

显示模块05，用于实时显示所述信号转接控制的相关状态。

在信号转接装置进行信号转接控制的整个过程中，只要信号转接装置启动显示模块05，则显示模块05的显示功能即被开启，则显示模块05即能够实时显示信号转接控制整个过程的相关状态，比如电池电量、蓝牙的连接状态、USBOTG接口状态模式等。

本实施例通过信号转接装置增加了显示功能，在提高信号转接装置性能的同时，提升了用户体验。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制其专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种信号转接控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

检测通用串行总线USB设备接入，识别所述USB设备是从设备接入还是主设备接入；

若是从设备接入，则启动即插即用USBOTG接口主模式，枚举所述USB设备；枚举成功，则打开串口，进行所述USB设备的主模式数据处理；

若是主设备接入，则对所述USB设备充电并启动所述USBOTG接口从模式，枚举所述USB设备；枚举成功，则进行所述USB设备的从模式数据处理。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述枚举成功，则打开串口，进行所述USB设备的主模式数据处理包括：

枚举成功，则打开串口，在所述串口发生中断时，接收蓝牙数据，并对所述蓝牙数据进行解析；

若所述蓝牙数据为苹果系列产品MFI认证数据格式，则提取所述蓝牙数据进行相关的认证操作，获取认证后的响应数据；

若所述蓝牙数据为USB数据格式，则将提取的所述蓝牙数据转换为USB通信数据格式，调用所述USBOTG接口主模式，与所述USB设备进行数据通信交互，获取通信交互后的响应数据；

将所述响应数据通过所述串口发送至蓝牙相关处理模块后，利用蓝牙发送至外界蓝牙设备。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述枚举成功，则进行所述USB设备的从模式数据处理包括：

所述枚举成功，则等待USB主设备发送命令数据，并在接收到所述命令数据时，进行所述命令数据的处理。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在接收到所述命令数据时，进行所述命令数据的处理包括：

判断所述命令数据是需要与外界蓝牙设备交互的数据还是需要加密处理的数据；

若是需要与外界蓝牙设备交互的数据，则通过所述蓝牙相关处理模块完成与外界蓝牙设备的交互，获取外界蓝牙设备的处理结果；

若是需要加密处理的数据，则根据预置加密规则对所述命令数据进行加密操作，获取加密处理结果；

将所述处理结果通过所述USBOTG接口传送至所述USB主设备。

5.如权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

实时显示所述信号转接控制的相关状态。

6.一种信号转接装置，包括USBOTG接口，其特征在于，还包括：

主控模块，用于检测USB设备接入，识别所述USB设备是从设备接入还是主设备接入；

从设备处理模块，用于从设备接入时，启动所述USBOTG接口主模式，枚举所述USB设备；枚举成功，则打开串口，进行所述USB设备的主模式数据处理；

主设备处理模块，用于主设备接入时，对所述USB设备充电并启动所述USBOTG接口从模式，枚举所述USB设备；枚举成功，则进行所述USB设备的从模式数据处理。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述从设备处理模块具体用于：

枚举成功，则打开串口，在所述串口发生中断时，接收蓝牙数据，并对所述蓝牙数据进行解析；

若所述蓝牙数据为苹果系列产品MFI认证数据格式，则提取所述蓝牙数据进行相关的认证操作，获取认证后的响应数据；

若所述蓝牙数据为USB数据格式，则将提取的所述蓝牙数据转换为USB通信数据格式，调用所述USBOTG接口主模式，与所述USB设备进行数据通信交互，获取通信交互后的响应数据；

将所述响应数据通过所述串口发送至蓝牙相关处理模块后，利用蓝牙发送至外界蓝牙设备。

8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述主设备处理模块具体用于：

所述枚举成功时，等待USB主设备发送命令数据，并在接收到所述命令数据时，进行所述命令数据的处理。

9.如权利要求6或8所述的装置，其特征在于，所述主设备处理模块还具体用于：

判断所述命令数据是需要与外界蓝牙设备交互的数据还是需要加密处理的数据；

若是需要与外界蓝牙设备交互的数据，则通过所述蓝牙相关处理模块完成与外界蓝牙设备的交互，获取外界蓝牙设备的处理结果；

若是需要加密处理的数据，则根据预置加密规则对所述命令数据进行加密操作，获取加密处理结果；

将所述处理结果通过所述USBOTG接口传送至所述USB主设备。

10.如权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：

显示模块，用于实时显示所述信号转接控制的相关状态。

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