CN103488598B - 一种多模终端及其实现usb共用的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多模终端及其实现USB共用的方法，所述方法包括：多模终端主控芯片平台接收到模式选择指令后，将主控芯片平台当前连通的通道切换为主控芯片平台与所述模式选择指令指定的芯片平台间的通道，并基于该通道传递所述指定的芯片平台与USB外接设备间的通信数据。所述多模终端包括：消息接收模块、通道切换模块和数据传递模块。本发明通过软切换方式实现多模终端组合平台共用USB，所述软切换方式只有多模终端内部数据通路的改变，没有USB设备的重新枚举，切换几乎是瞬间完成的，极大的提高了切换速率。

Description

一种多模终端及其实现USB共用的方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种多模终端及其实现USB（UniversalSerial BUS，通用串行总线）共用的方法。

背景技术

进入智能时代后，移动终端和个人电脑的融合发展迅速。通过USB把移动终端连接到电脑，使得电脑可以使用移动终端提供的各种数据业务，包括：modem调制解调器服务、NDIS（Network Driver Interface Specification，网络驱动接口规范）/RNDIS（Remote RNDIS）无线网卡服务、GPS/NMEA全球定位服务等等。

随着市场对多模终端需求的增多，多模终端通常需要多种调制解调模式，以实现多种制式的通信方式。多模终端的芯片选型通常有两种解决方案：一种是由芯片设计公司提供合成的多模芯片平台；另一种是由手机制造商自己组合多个不同制式的独立芯片平台，比如展讯公司的TD芯片平台和高通公司的WCDMA芯片平台。后一种做法更为灵活多变，往往适合快速推出产品迎合市场需求。

组合多个独立平台的方案增加了USB软硬设计的复杂度。通常每一个芯片平台都会有自己独立的USB子系统，包括USB硬件控制器和软件驱动。但由于布局空间和成本的原因，移动终端只配备一个USB连接器，即向外界提供一个USB硬件接口。通常主控芯片平台的USB子系统默认使用这个硬件接口，当其它芯片平台需要使用时，则需要切换。对于切换方式，目前业界通常采用硬切换，如图1所示。通过硬件模拟开关，在多个USB子系统中择其一，与USB连接器物理连接。硬件模拟开关的切换，则通过GPIO（General Purpose InputOutput，通用输入/输出）编程由软件来控制。

然而，上述方案存在如下缺点：硬件切换过程中，WINDOWS将重新枚举USB设备，额外增加了时间开销，降低了用户体验；并且终端增加硬件开关，额外增加了成本和硬件设计复杂度。

发明内容

本发明提供一种多模终端及其实现USB共用的方法，用以解决现有技术采用的USB共用方案切换效率低影响用户体验的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一方面，本发明提供一种多模终端实现USB共用的方法，包括：

多模终端主控芯片平台接收到模式选择指令后，将主控芯片平台当前连通的通道切换为主控芯片平台与所述模式选择指令指定的芯片平台间的通道，并基于该通道传递所述指定的芯片平台与USB外接设备间的通信数据。

进一步地，本发明所述方法中，当所述指定的芯片平台为主控芯片平台自身时，所述切换后的通道为主控芯片平台内应用处理器与主控芯片平台内调制解调器间的通道；当所述指定的芯片平台为其他芯片平台时，所述切换后的通道为主控芯片平台内应用处理器与指定的芯片平台内调制解调器间的通道。

进一步地，本发明所述方法中，所述主控芯片平台与多模终端的USB连接器相连，并接收连接在所述USB连接器上的USB外接设备发送的模式选择指令。

进一步地，本发明所述方法中，所述主控芯片平台利用多路开关进程进行通道切换，其中，所述多路开关进程包括：

实现主控芯片平台内应用处理器与多模终端各芯片平台内调制解调器间各通道进行数据收发的线程A1~An、以及实现主控芯片平台内应用处理器与主控芯片平台内USB控制器间通道进行数据收发的线程B；其中，i=1,..,n，j＝1,..n，且i≠j。

进一步地，本发明所述方法中，所述将主控芯片平台当前连通的通道切换为主控芯片平台与模式选择指令指定的芯片平台间的通道，包括：

所述主控芯片平台停止线程Ai与线程B间的数据交互，唤醒线程Aj，并建立所述线程Aj与线程B间的数据交互；

其中，所述线程Ai为通道切换前主控芯片平台连通的通道对应的线程，所述线程Aj为所述指定的芯片平台与主控芯片平台间通道对应的线程；其中，i=1,..,n，j＝1,..n，且i≠j。

另一方面，本发明还提供一种多模终端，所述多模终端的主控芯片平台包括：消息接收模块、通道切换模块和数据传递模块；

所述消息接收模块，用于接收模式选择指令；

所述通道切换模块，用于将主控芯片平台当前连通的通道切换为主控芯片平台与所述模式选择指令指定的芯片平台间的通道；

所述数据传递模块，用于基于所述通道切换模块切换后的通道传递所述指定的芯片平台与USB外接设备间的通信数据。

进一步地，本发明所述的多模终端中，所述通道切换模块中，当所述指定的芯片平台为主控芯片平台自身时，所述切换后的通道为主控芯片平台内应用处理器与主控芯片平台内调制解调器间的通道；当所述指定的芯片平台为其他芯片平台时，所述切换后的通道为主控芯片平台内应用处理器与指定的芯片平台内调制解调器间的通道。

进一步地，本发明所述的多模终端中，所述主控芯片平台与多模终端的USB连接器相连，所述消息接收模块接收连接在所述USB连接器上的USB外接设备发送的模式选择指令。

进一步地，本发明所述的多模终端中，所述通道切换模块利用多路开关进程进行通道切换，其中，所述多路开关进程包括：

实现主控芯片平台内应用处理器与多模终端各芯片平台内调制解调器间各通道进行数据收发的线程A1~An，以及实现主控芯片平台内应用处理器与主控芯片平台内USB控制器间通道进行数据收发的线程B。

进一步地，本发明所述的多模终端中，所述通道切换模块利用多路开关进程进行通道切换的方式包括：

停止线程Ai与线程B间的数据交互，唤醒线程Aj，并建立所述线程Aj与线程B间的数据交互；

其中，所述线程Ai为通道切换前主控芯片平台连通的通道对应的线程，所述线程Aj为所述指定的芯片平台与主控芯片平台间通道对应的线程。

与现有技术相比，本发明有益效果如下：

本发明所述多模终端通过软切换方式，使得主控芯片平台可以选择与其他芯片平台间的任意一通道，并调用主控芯片平台自身的USB子系统完成其他芯片平台与USB外接设备间的通信。该软切换方式不同于传统的硬件切换，切换过程中，只有多模终端内部数据通路的改变，没有USB设备的重新枚举，切换几乎是瞬间完成的，并且对外部电脑的操作系统和应用程序而言是透明和不需要关心的；再者，由于采用了软切换方式，所以可以对已有的支持硬件切换的相关部件省去，降低了硬件成本和硬件设计复杂度。

附图说明

图1为现有技术中多模终端组合平台传统USB硬件连接图；

图2为本发明所述多模终端组合平台共用USB硬件连接示意图；

图3为本发明实施例一提供的多模终端实现USB共用的方法的流程图；

图4为本发明实施例二中多模终端组合平台共用USB软件架构图；

图5为本发明实施例三提供的一种多模终端的结构框图。

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。

实施例一

本发明实施例提供一种多模终端实现USB共用的方法，该方法通过对多模终端软件和硬件方面的改进，达到了在缩短切换时间的同时还可以降低成本和硬件复杂度的目的。所述方法的基本原理是：在软件方面，增加软件多路开关，使得其它芯片平台的业务和数据，不再通过本方平台的USB子系统（USB驱动和USB控制器）送到USB连接器，而是通过平台间的双机通信高速连接，先路由到主控芯片平台，由主控芯片平台负责转接，即调用主控芯片平台自己的USB子系统，使用USB连接器来和USB外接设备进行USB通信；在硬件方面，可以省去原有的硬件开关，多模终端的USB硬件接口始终连接到主控芯片平台的USB控制器。对于其他芯片平台，若其它芯片平台的USB控制器不是集成的，或者有外部PHY，也可以省去，这样可以降低硬件复杂度。如图2所示，为本发明进行上述软硬件改进后多模终端组合平台共用USB的硬件连接示意图。

如图3所示，本发明实施例提供的一种多模终端实现USB共用的方法，具体包括：

步骤S301、多模终端主控芯片平台接收模式选择指令；

优选地，所述主控芯片平台与多模终端的USB连接器直接相连，主控芯片平台接收连接在所述USB连接器上的USB外接设备发送的模式选择指令。本实施例中将主控芯片级平台与USB连接器之间直接连接，省去硬件开关，降低了硬件成本和设计复杂度。

步骤S302、将主控芯片平台当前连通的通道切换为主控芯片平台与所述模式选择指令指定的芯片平台间的通道；

该步骤中，当所述指定的芯片平台为主控芯片平台自身时，所述切换后的通道为主控芯片平台内应用处理器与主控芯片平台内调制解调器间的通道；当所述指定的芯片平台为其他芯片平台时，所述切换后的通道为主控芯片平台内应用处理器与指定的芯片平台内调制解调器间的通道。

优选地，该步骤中，所述主控芯片平台利用多路开关进程进行通道切换，其中，所述多路开关进程包括：

实现主控芯片平台内应用处理器与多模终端各芯片平台内调制解调器间各通道进行数据收发的线程A1~An，以及实现主控芯片平台内应用处理器与主控芯片平台内USB控制器间通道进行数据收发的线程B；其中，n为多模终端内芯片平台的个数。

进一步地，所述将主控芯片平台当前连通的通道切换为主控芯片平台与模式选择指令指定的芯片平台间的通道，包括：

所述主控芯片平台停止线程Ai与线程B间的数据交互，唤醒线程Aj，并建立所述线程Aj与线程B间的数据交互；

其中，所述线程Ai为通道切换前主控芯片平台连通的通道对应的线程，所述线程Aj为所述指定的芯片平台与主控芯片平台间通道对应的线程；其中，i=1,..,n，j＝1,..n，且i≠j。

步骤S303、基于切换后的通道传递所述指定的芯片平台与USB外接设备间的通信数据。

实施例二

本实施例结合具体实例，进一步地对本发明提供的一种多模终端实现USB共用的方法进行详细阐述，具体地：

本实施例在硬件设计方面，将多模终端的USB连接器与主控芯片平台的对应引脚相连接。具体表现在，将USB连接器的电压引脚VBUS、USB两根差分信号引脚D+、D-、接地引脚GND分别与主控芯片平台内的USB控制器对应引脚相连。另外，在支持USB OTG（On The Go）设备的设计中，还需要连接ID引脚。对于其他芯片平台，若芯片平台的USB控制器没有集成到芯片中，或者采用了外部的PHY，都可以省去。需要说明的是，本发明中，只要在软件方面建立起主控芯片平台与其他芯片平台间的通路实现主控芯片平台的USB子系统共用即可，而对于其他芯片平台中的硬件改进属于优选方案，省去其他芯片中没有用到的硬件模块在一定程度上会降低硬件成本。

在软件设计方面，包括：

在其它芯片平台上，修改数据流的通路，具体包括：

1，取消数据业务进程和USB驱动的数据通路；

2，停止USB驱动的工作；

3，建立数据业务进程和双机通信驱动的数据通路。

在主控芯片平台上，增加一个软件多路开关进程，来完成数据路由和软切换两个功能，以实现USB的共用，具体软件架构图如图4所示。

以多模终端内部包含两个芯片平台（主控芯片平台和第二芯片平台）为例，软件多路开关进程至少包含三个线程：负责通路1数据收发的线程A1、负责通路2数据收发的线程A2、以及负责与USB驱动通信的线程B。

对于主控芯片平台存在两条可选的数据通道，通道1是默认的通路1到下行通路，通道2是通路2到下行通路。两条通道不能同时存在，从通道1切换到通道2时，步骤是：停止线程A1和线程B的数据交互、挂起线程A1、唤醒线程A2、建立线程A2和线程B的数据交互。

以多模终端为电脑提供modem调制解调器上网数据业务为例。在传统USB连接方式中，多模终端中的数据路径是：modem处理器的OTA（Over the AirTechnology，空中下载技术）空中接口和协议栈、业务进程、USB驱动和硬件。本发明实施例中，由于其它芯片平台不再使用本平台的USB子系统，所以此平台的数据路径为：modem处理器2的OTA空中接口和协议栈、modem处理器2的业务进程、双机通信路由、软件多路开关、主控芯片平台的USB驱动和硬件。

结合具体实例表现为：PC侧客户端始终打开一个USB modem端口，选择多模终端卡1上网时，以卡1进行拨号连接，当改成卡2上网时，由PC侧客户端发出切换命令给多模终端，或者由用户操作移动终端的UI设置，软件多路开关进程即刻完成内部的数据通路切换，PC侧客户端重新以卡2进行拨号连接。

综上所述，可见本发明实施例一、二所述方法通过增加一个软件多路开关，在主控芯片平台和其它芯片平台中，选择一个USB子系统的使用者。该方式不同于传统的硬件切换，本发明提出的是软件切换，软件切换过程中，只有多模终端内部数据通路的改变，没有USB设备的重新枚举，切换几乎是瞬间完成的，并且对外部电脑的操作系统和应用程序而言是透明和不需要关心的；再者，由于采用了软切换方式，所以可以对已有的支持硬件切换的相关部件省去，降低了硬件成本和硬件设计复杂度。

实施例三

如图5所示，本发明实施例提供一种多模终端，所述多模终端的主控芯片平台包括：

消息接收模块510，用于接收模式选择指令；

通道切换模块520，用于将主控芯片平台当前连通的通道切换为主控芯片平台与所述模式选择指令指定的芯片平台间的通道；

数据传递模块530，用于基于所述通道切换模块切换后的通道传递所述指定的芯片平台与USB外接设备间的通信数据。

优选地，本实施例中，主控芯片平台与多模终端的USB连接器相连，所述消息接收模块510接收连接在所述USB连接器上的USB外接设备发送的模式选择指令。

优选地，本实施例中，通道切换模块520利用多路开关进程进行通道切换，其中，所述多路开关进程包括：

实现主控芯片平台内应用处理器与多模终端各芯片平台内调制解调器间各通道进行数据收发的线程A1~An，以及实现主控芯片平台内应用处理器与主控芯片平台内USB控制器间通道进行数据收发的线程B。

进一步的，通道切换模块520利用多路开关进程进行通道切换的方式包括：

停止线程Ai与线程B间的数据交互，唤醒线程Aj，并建立所述线程Aj与线程B间的数据交互；

其中，线程Ai为通道切换前主控芯片平台连通的通道对应的线程，线程Aj为所述指定的芯片平台与主控芯片平台间通道对应的线程。

本发明所述多模终端通过软切换方式完成USB的共用，所述软切换方式不同于传统的硬件切换，切换过程中，只有多模终端内部数据通路的改变，没有USB设备的重新枚举，切换几乎是瞬间完成的，并且对外部电脑的操作系统和应用程序而言是透明和不需要关心的；再者，由于采用了软切换方式，所以可以对已有的支持硬件切换的相关部件省去，降低了硬件成本和硬件设计复杂度。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种多模终端实现USB共用的方法，其特征在于，多模终端主控芯片平台的USB控制器始终与多模终端的USB连接器相连，所述方法包括：

多模终端主控芯片平台接收到模式选择指令后，将主控芯片平台当前连通的通道切换为主控芯片平台与所述模式选择指令指定的芯片平台间的通道，并基于该通道传递所述指定的芯片平台与USB外接设备间的通信数据；

其中，当所述指定的芯片平台为主控芯片平台自身时，切换后的通道为主控芯片平台内应用处理器与主控芯片平台内调制解调器间的通道；

当所述指定的芯片平台为其他芯片平台时，切换后的通道为主控芯片平台内应用处理器与指定的芯片平台内调制解调器间的通道。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主控芯片平台与多模终端的USB连接器相连，并接收连接在所述USB连接器上的USB外接设备发送的模式选择指令。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述主控芯片平台利用多路开关进程进行通道切换，其中，所述多路开关进程包括：

实现主控芯片平台内应用处理器与多模终端各芯片平台内调制解调器间各通道进行数据收发的线程A1～An、以及实现主控芯片平台内应用处理器与主控芯片平台内USB控制器间通道进行数据收发的线程B；其中，n为多模终端内芯片平台的个数。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将主控芯片平台当前连通的通道切换为主控芯片平台与模式选择指令指定的芯片平台间的通道，包括：

所述主控芯片平台停止线程Ai与线程B间的数据交互，唤醒线程Aj，并建立所述线程Aj与线程B间的数据交互；

其中，所述线程Ai为通道切换前主控芯片平台连通的通道对应的线程，所述线程Aj为所述指定的芯片平台与主控芯片平台间通道对应的线程；其中，i＝1,..,n，j＝1,..n，且i≠j。

5.一种多模终端，其特征在于，所述多模终端主控芯片平台的USB控制器始终与多模终端的USB连接器相连；所述多模终端的主控芯片平台包括：消息接收模块、通道切换模块和数据传递模块；

所述消息接收模块，用于接收模式选择指令；

所述通道切换模块，用于将主控芯片平台当前连通的通道切换为主控芯片平台与所述模式选择指令指定的芯片平台间的通道；

所述数据传递模块，用于基于所述通道切换模块切换后的通道传递所述指定的芯片平台与USB外接设备间的通信数据；

其中，所述通道切换模块中，当所述指定的芯片平台为主控芯片平台自身时，切换后的通道为主控芯片平台内应用处理器与主控芯片平台内调制解调器间的通道；当所述指定的芯片平台为其他芯片平台时，切换后的通道为主控芯片平台内应用处理器与指定的芯片平台内调制解调器间的通道。

6.如权利要求5所述的多模终端，其特征在于，所述主控芯片平台与多模终端的USB连接器相连，所述消息接收模块接收连接在所述USB连接器上的USB外接设备发送的模式选择指令。

7.如权利要求5或6所述的多模终端，其特征在于，所述通道切换模块利用多路开关进程进行通道切换，其中，所述多路开关进程包括：

实现主控芯片平台内应用处理器与多模终端各芯片平台内调制解调器间各通道进行数据收发的线程A1～An、以及实现主控芯片平台内应用处理器与主控芯片平台内USB控制器间通道进行数据收发的线程B；其中，n为多模终端内芯片平台的个数。

8.如权利要求7所述的多模终端，其特征在于，所述通道切换模块利用多路开关进程进行通道切换的方式包括：

停止线程Ai与线程B间的数据交互，唤醒线程Aj，并建立所述线程Aj与线程B间的数据交互；

其中，所述线程Ai为通道切换前主控芯片平台连通的通道对应的线程，所述线程Aj为所述指定的芯片平台与主控芯片平台间通道对应的线程；其中，i＝1,..,n，j＝1,..n，且i≠j。