CN103678234B - 一种兼容多种usb接口类型的接口电路 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种兼容多种USB接口类型的接口电路，包括电源开关单元、二极管、P沟道场效应管、处理器和USB接口座，所述电源开关单元的电源输入端与电源正极连接，所述的电源开关单元的电源输出端与二极管正极和P沟道场效应管的栅极连接，所述电源开关单元的控制端与处理器连接，所述二极管负极与P沟道场效应管的源极和USB接口座的电源端连接，所述P沟道场效应管的漏极与处理器连接，所述的电源开关单元用于在控制端的控制下控制电源输出端是否输出电源输入端的电压。本发明实现对多种USB接口的兼容，解决现有的USB接口电路类型单一的问题。

Description

一种兼容多种USB接口类型的接口电路
技术领域
本发明涉及一种兼容多种USB接口类型的接口电路。
背景技术
现有的USB接口电路是单纯的使用USB_HOST，USB_DEVICE或者USB_OTG接口中的一种，这样使用的外设类型就比较单一，特别使用USB_OTG接口的设备，使用还要配备专门的USB_OTG数据线。
发明内容
本发明要解决的技术问题，在于提供一种兼容多种USB接口类型的接口电路。解决现有的USB接口电路类型单一的问题。
本发明是这样实现的：
一种兼容多种USB接口类型的接口电路，其特征在于：包括电源开关单元、二极管、P沟道场效应管、处理器和USB接口座，所述电源开关单元的电源输入端与电源正极连接，所述的电源开关单元的电源输出端与二极管正极和P沟道场效应管的栅极连接，所述电源开关单元的控制端与处理器连接，所述二极管负极与P沟道场效应管的源极和USB接口座的电源端连接，所述P沟道场效应管的漏极与处理器连接，所述的电源开关单元用于在控制端的控制下控制电源输出端是否输出电源输入端的电压。
进一步地，所述的电源开关单元为USB电压开关芯片。
进一步地，还包括第一电阻，所述第一电阻的一端接地，第一电阻的另一端与电源开关单元的电源输出端连接。
进一步地，还包括第二电阻，所述第二电阻的一端接地，第二电阻的另一端与P沟道场效应管的漏极连接。
进一步地，还包括第三电阻，则所述P沟道场效应管的漏极与第二电阻另一端和处理器的连接具体为：所述P沟道场效应管的漏极先与第三电阻的一端连接，第三电阻的另一端再与第二电阻另一端和处理器连接。
以及本发明还提供一种智能信息终端，包括显示屏和触摸屏，还包括一个上述的兼容多种USB接口类型的接口电路，所述的显示屏和触摸屏连接于所述接口电路的处理器。
本发明具有如下优点：实现在在一个USB接口电路上USB_HOST，USB_DEVICE，USB_OTG各功能接口切换，也可以兼容使用普通USB数据线和USB_OTG数据线，大大提高了接口的利用率和灵活性，也减少了外接USB接口的数量，降低了成本。
附图说明
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
图1为本发明优选实施例的接口电路图。
具体实施方式
如图1所示，一种兼容多种USB接口类型的接口电路，包括电源开关单元1、二极管D1、P沟道场效应管Q1、处理器U1和USB接口座J1，所述电源开关单元的电源输入端与电源正极连接，电源开关单元1的电源输出端与二极管D1正极和P沟道场效应管Q1的栅极1连接，所述电源开关单元的控制端(USB_DRV)与处理器U1连接，所述二极管D1负极与P沟道场效应管Q1的源极2和USB接口座J1的电源端连接，所述P沟道场效应管Q1的漏极3(USB_DET)与处理器U1连接，电源开关单元用于在控制端的控制下控制电源输出端是否输出电源输入端的电压。USB接口座J1的USBID(标识端)，USBDP(信号端)，USBDM(信号端)与处理器U1连接。处理器U1可以是单片机或者其他的可编程处理器。电源开关单元1可以使用开关管实现切换控制。优选地，电源开关单元1为USB电压开关芯片U2(以控制端为高压使能为例)。
为了避免电源开关单元1的电源输出端在不输出时电压的不稳定，本电路还包括第一电阻R1，第一电阻R1的一端接地，第一电阻R1的另一端与电源开关单元1的电源输出端连接。第一电阻R1保证了电源开关单元1的电源输出端在不输出时电压为0。
有些处理器U1的接口带有上下拉电阻，有些处理器却没有，为了避免P沟道场效应管Q1在关断时，P沟道场效应管Q1漏极电压的不稳定，本电路还包括第二电阻R2，第二电阻R2的一端接地，第二电阻R2的另一端与P沟道场效应管Q1的漏极连接。
为了避免有些低压处理器U1在P沟道场效应管Q1导通时过高电压对处理器U1的损坏，进一步地，本电路还包括第三电阻R3，则所述P沟道场效应管Q1的漏极与第二电阻R2另一端和处理器U1的连接具体为：所述P沟道场效应管Q1的漏极先与第三电阻R3的一端连接，第三电阻R3的另一端再与第二电阻R2另一端和处理器U1连接。通过第二电阻R2和第三电阻R3对P沟道场效应管Q1的漏极的分压作用，使得USB_DET的电压降低。
以及本发明还提供一种智能信息终端，包括显示屏和触摸屏，还包括一个上述的兼容多种USB接口类型的接口电路，显示屏和触摸屏连接于所述接口电路的处理器U1。
以下将对本接口电路的工作过程和原理进行详细说明。
本发明在作为USB_HOST接口使用的时候。处理器U1驱动USB电压开关芯片U2的控制端变为高电平，电源输出端导通，输出5V(以电源电压为5V为例)。此时二极管D1导通，USB接口座J1的电源端导通，输出5V，可以给外部的USB_DEVICE设备供电，然后进行USB通讯。同时P沟道场效应管Q1截止，USB_DET为低电平，通知处理器U1。
当作为USB_DEVICE接口使用的时候。处理器U1驱动USB电压开关芯片U2的控制端变为低电平，电源输出端输出关闭，同时P沟道场效应管Q1导通。此时如有外部USB_HOST设备接入，USB接口座J1的电源端变为高电平，则USB_DET为高电平，通知处理器U1。可以进行USB通讯。
当作为USB_OTG接口使用时。(1)假设本电路为USB_OTG通讯的HOST端。处理器U1驱动USB接口座J1的USBID(标识端)为低电平。处理器U1驱动USB电压开关芯片U2的控制端变为高电平，电源输出端导通，输出5V。此时二极管D1导通，USB接口座J1的电源端导通，输出5V，可以给USB_OTG的SLAVE端设备供电，然后两端进行交互。同时P沟道场效应管Q1截止，USB_DET为低电平，通知处理器U1。(2)假设为本电路为USB_OTG通讯的SLAVE端。处理器U1驱动USB电压开关芯片U2的控制端变为低电平，电源输出端输出关闭。此时如有外部USB_OTG的HOST端设备接入，USB接口座J1的USBID(标识端)变为低电平，USB接口座J1的电源端变为高电平。P沟道场效应管Q1导通，USB_DET为高电平，通知处理器U1，可以进行交互。
综上，本电路实现在交互过程中，处理器U1可以通过控制，按上述流程，实现USB_OTG，HOST和SLAVE端的切换。同时在当作USB_HOST和USB_DEVICE接口使用的时候，可以使用普通的USB数据线。在当作USB_OTG接口使用的时候，可以使用USB_OTG数据线。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (4)

1.一种兼容多种USB接口类型的接口电路，其特征在于：包括电源开关单元、二极管、P沟道场效应管、处理器和USB接口座，所述电源开关单元的电源输入端与电源正极连接，所述的电源开关单元的电源输出端与二极管正极和P沟道场效应管的栅极连接，所述电源开关单元的控制端与处理器连接，所述二极管负极与P沟道场效应管的源极和USB接口座的电源端连接，所述P沟道场效应管的漏极与处理器连接，所述的电源开关单元用于在控制端的控制下控制电源输出端是否输出电源输入端的电压；
还包括第二电阻，所述第二电阻的一端接地，第二电阻的另一端与P沟道场效应管的漏极连接；
还包括第三电阻，则所述P沟道场效应管的漏极与第二电阻另一端和处理器的连接具体为：所述P沟道场效应管的漏极先与第三电阻的一端连接，第三电阻的另一端再与第二电阻另一端和处理器连接。
2.根据权利要求1所述的一种兼容多种USB接口类型的接口电路，其特征在于：所述的电源开关单元为USB电压开关芯片。
3.根据权利要求1所述的一种兼容多种USB接口类型的接口电路，其特征在于：还包括第一电阻，所述第一电阻的一端接地，第一电阻的另一端与电源开关单元的电源输出端连接。
4.一种智能信息终端，包括显示屏和触摸屏，其特征在于：还包括一个如权利要求1到3任一所述的兼容多种USB接口类型的接口电路，所述的显示屏和触摸屏连接于所述接口电路的处理器。
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