CN104638409B - Usb插头、usb插座、主设备及外部设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及USB接口技术领域，本发明提供USB插座、USB插头、主设备及外部设备，USB插座还包括第一通信引脚和第二通信引脚，第一通信引脚和第二通信引脚与第一控制芯片相连；当第一控制芯片检测到外部设备接入USB插座时，第一控制芯片通过第一通信引脚和第二通信引脚向外部设备发送寻卡指令，并检测外部设备是否返回针对寻卡指令的响应；当第一控制芯片接收到响应时，通过第一通信引脚和第二通信引脚与外部设备进行通信；当第一控制芯片没有接收到响应时，通过第一数据引脚和第二数据引脚与外部设备进行数据交换，通过额外在USB接口上增加的2个通信引脚用于通信，实现了CPU与外部设备之间的信息交互，便于用户对外部设备进行控制。
Description
技术领域
本发明涉及USB接口技术领域，尤其涉及USB插头、USB插座、主设备及外部设备。
背景技术
目前，传统的USB接口中设有5个引引脚，包括电源引脚、第一数据引脚、第二数据引脚、识别引脚以及接地引脚，现有的USB接口无法实现主设备与外部设备的通信，例如当需要被CPU控制的充电器或者移动电源通过该USB接口连接到主设备时，由于USB接口的设置无法实现CPU与外设之间的信息交互，综上所述，现有技术中存在USB接口无法实现主设备与外部设备的通信的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种USB插头、USB插座、主设备及外部设备，旨在解决针对现有技术中存在USB接口无法实现主设备与外部设备的通信的问题。
本发明是这样实现的，第一方面提供一种USB插座，所述USB插座上设有电源引脚、第一数据引脚、第二数据引脚、识别引脚以及接地引脚，所述第一数据引脚、所述第二数据引脚以及所述识别引脚与第一控制芯片相连，其特征在于，所述USB插座还包括第一通信引脚和第二通信引脚，所述第一通信引脚和所述第二通信引脚与所述第一控制芯片相连；
当所述第一控制芯片检测到外部设备接入所述USB插座时，所述第一控制芯片通过所述第一通信引脚和所述第二通信引脚向所述外部设备发送寻卡指令，并检测所述外部设备是否返回针对所述寻卡指令的响应；
当所述第一控制芯片接收到所述响应时，通过所述第一通信引脚和所述第二通信引脚与所述外部设备进行通信；
当所述第一控制芯片没有接收到所述响应时，通过所述第一数据引脚和所述第二数据引脚与所述外部设备进行数据交换。
结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述第一控制芯片检测到所述识别引脚的状态发生变化时，判定有外部设备接入所述USB插座。
结合第一方面，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述第一控制芯片在接收到所述外部设备发送的第一识别码时，确定所述外部设备返回针对所述寻卡指令的响应，其中，所述第一识别码为与所述寻卡指令匹配的识别码。
结合第一方面，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述第一通信引脚为串行数据引脚，所述第二通信引脚为串行时钟引脚。
结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述串行数据引脚和所述串行时钟引脚分布在所述USB插座的两端。
第二方面提供一种主设备，包括上述第一方面的USB插座和第一控制芯片。
第三方面提供一种USB插头，所述USB插头上设有电源引脚、第一数据引脚、第二数据引脚、以及接地引脚，所述第一数据引脚和所述第二数据引脚与第二控制芯片相连，其特征在于，所述USB插头还包括第一通信引脚和第二通信引脚，所述第一通信引脚和所述第二通信引脚与所述第二控制芯片相连；
当所述USB插头接入主设备的USB插座时，所述第二控制芯片通过所述第一通信引脚和所述第二通信引脚接收所述主设备发送的寻卡指令，并向所述主设备返回针对所述寻卡指令的响应，并通过所述第一通信引脚和所述第二通信引脚与所述主设备进行通信。
结合第三方面，在第三方面的第一种可能的实现方式中，所述第二控制芯片根据接收的寻卡指令生成第一识别码，所述第一识别码为与所述寻卡指令匹配的识别码。
结合第三方面，在第三方面的第二种可能的实现方式中，所述第一通信引脚为串行数据引脚，所述第二通信引脚为串行时钟引脚，所述串行数据引脚和所述串行时钟引脚分布在所述USB插头的两端。
第四方面提供一种外部设备上述第三方面的USB插头和第二控制芯片。
本发明提供的USB插头、USB插座、主设备及外部设备，在USB接口电路中与传统的USB接口相比，在现有的5个引脚的USB接口的基础上增加两个通信引脚，除了原有的5引脚用作传统的功能外，额外在USB接口上增加的2个通信引脚用于通信，实现了CPU与外部设备之间的信息交互，便于用户对外部设备进行控制。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一种实施例提供的一种USB插座的结构图；
图2是本发明另一种实施例提供的一种USB插头的结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。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。
为了说明本发明的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
本发明一种实施例提供一种USB插座20，如图1所示，USB插座20上设有电源引脚USB_VCHR、第一数据引脚HS_DN、第二数据引脚HS_DP、识别引脚GPIO1以及接地引脚GND_1，第一数据引脚HS_DN、第二数据引脚HS_DP以及识别引脚GPIO1与第一控制芯片10相连，USB插座20还包括第一通信引脚SDA和第二通信引脚SCL，第一通信引脚SDA和第二通信引脚SCL与第一控制芯片10相连。
当第一控制芯片10检测到外部设备接入USB插座20时，第一控制芯片10通过第一通信引脚SDA和第二通信引脚SCL向外部设备发送寻卡指令，并检测外部设备是否返回针对寻卡指令的响应。
当第一控制芯片10接收到响应时，通过第一通信引脚SDA和第二通信引脚SCL与外部设备进行通信。
当第一控制芯片10没有接收到响应时，通过第一数据引脚HS_DN和第二数据引脚HS_DP与外部设备进行数据交换。
上述技术方案提供改的USB插座20与传统的USB插座20相比，在现有的5个引脚的USB插座20的基础上增加两个通信引脚，除了原有的5引脚用作传统的功能外，额外在USB插座20上增加的2引脚用于与外部设备进行通信，可选地，可以采用I2C通信，当接入带有I2C通信的USB接口外设时，比如需要被CPU控制的充电器或者移动电源等，可以通过2个通信引脚实现CPU与外设之间的信息交互。
可选地，第一控制芯片10检测到识别引脚GPIO1的状态发生变化时，判定有外部设备接入USB插座20。
具体的，当第一控制芯片10检测到识别引脚GPIO1的电平被拉低时，判定有外部设备接入USB插座20。
可选地，第一控制芯片10在接收到外部设备发送的第一识别码时，确定外部设备返回针对寻卡指令的响应，其中，第一识别码为与寻卡指令匹配的识别码。
需要说明的是，“当第一控制芯片10没有接收到响应时”是指第一识别码可以是接收到别的不匹配的识别码，也可以是未接收到任何识别码。
可选地，寻卡指令包括具有第一长度的第一字符串。
外部设备根据寻卡指令生成第一识别码，包括：
根据具有第一长度的第一字符串，生成具有第二长度的第二字符串。
可选地，根据具有第一长度的第一字符串，生成具有第二长度的第二字符串，可以包括：
去掉第一字符串中的连接符；
将第一字符串的当前进制转换成预定进制以生成第二字符串；
根据第二字符串，生成第一识别码。
具体的，根据第一字符串生成第一识别码的其他方式还包括：取第一字符串的前N位字符和后N位字符生成第二字符串，或者，直接将第一字符串返回去等等。
可选地，第一通信引脚SDA为串行数据引脚，第二通信引脚SCL为串行时钟引脚。
具体的，在本技术方案中可以采用I2C通信方式进行通信。
可选地，串行数据引脚和串行时钟引脚分布在USB插座20的两端。
具体的，增加的2个引脚位于USB插座20的最外侧,其中，两个引脚的间距不做改变，可以兼容传统的没有I2C通信Pin的USB插头30。
本发明另一种实施例还提供一种主设备，包括上述的USB插座20和第一控制芯片10。
本发明另一种实施例还提供一种USB插头30，如图2所示，USB插头30上设有电源引脚USB_VCHR、第一数据引脚HS_DN、第二数据引脚HS_DP、以及接地引脚GND_1，第一数据引脚HS_DN和第二数据引脚HS_DP与第二控制芯片40相连，其特征在于，USB插头30还包括第一通信引脚SDA和第二通信引脚SCL，第一通信引脚SDA和第二通信引脚SCL与第二控制芯片40相连。
当USB插头30接入主设备的USB插座20时，第二控制芯片40通过第一通信引脚SDA和第二通信引脚SCL接收主设备发送的寻卡指令，并向主设备返回针对寻卡指令的响应，并通过第一通信引脚SDA和第二通信引脚SCL与主设备进行通信。
上述技术方案提供改的USB插头30与传统的USB插头30相比，在现有的5个引脚的USB插头30的基础上增加两个通信引脚，除了原有的5引脚用作传统的功能外，额外在USB插头30上增加的2引脚用于与外部设备进行通信，可选地，可以采用I2C通信，当接入带有I2C通信的USB接口的主设备时，比如需要被CPU控制的充电器或者移动电源接入主设备时，可以通过2个通信引脚实现与CPU之间的信息交互。
第二控制芯片40根据接收的寻卡指令生成第一识别码，第一识别码为与寻卡指令匹配的识别码。
可选地，寻卡指令包括具有第一长度的第一字符串。
外部设备根据寻卡指令生成第一识别码，包括：
根据具有第一长度的第一字符串，生成具有第二长度的第二字符串。
可选地，根据具有第一长度的第一字符串，生成具有第二长度的第二字符串，可以包括：
去掉第一字符串中的连接符；
将第一字符串的当前进制转换成预定进制以生成第二字符串；
根据第二字符串，生成第一识别码。
具体的，根据第一字符串生成第一识别码的其他方式还包括：取第一字符串的前N位字符和后N位字符生成第二字符串，或者，直接将第一字符串返回去等等。
第一通信引脚SDA为串行数据引脚，第二通信引脚SCL为串行时钟引脚。
具体的，本技术方案中可以采用I2C通信方式进行通信。
可选地，串行数据引脚和串行时钟引脚分布在USB插头30的两端。
具体的，增加的2个引脚位于USB插头30的最外侧,其中，两个引脚的间距不做改变。
本发明另一种实施例还提供一种外部设备，其特征在于，包括上述的USB插头30和第二控制芯片40。
本发明提供的USB插头30、USB插座20、主设备及外部设备，在USB接口电路中与传统的USB接口相比，在现有的5个引脚的USB接口的基础上增加两个通信引脚，除了原有的5引脚用作传统的功能外，额外在USB接口上增加的2个通信引脚用于通信，实现了CPU与外部设备之间的信息交互，便于用户对外部设备进行控制。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。
Claims (10)
1.一种USB插座，所述USB插座上设有电源引脚、第一数据引脚、第二数据引脚、识别引脚以及接地引脚，所述第一数据引脚、所述第二数据引脚以及所述识别引脚与第一控制芯片相连，其特征在于，所述USB插座还包括第一通信引脚和第二通信引脚，所述第一通信引脚和所述第二通信引脚与所述第一控制芯片相连；
当所述第一控制芯片检测到外部设备接入所述USB插座时，所述第一控制芯片通过所述第一通信引脚和所述第二通信引脚向所述外部设备发送寻卡指令，并检测所述外部设备是否返回针对所述寻卡指令的响应；
当所述第一控制芯片接收到所述响应时，通过所述第一通信引脚和所述第二通信引脚与所述外部设备进行通信；
当所述第一控制芯片没有接收到所述响应时，通过所述第一数据引脚和所述第二数据引脚与所述外部设备进行数据交换。
2.如权利要求1所述的USB插座，其特征在于，所述第一控制芯片检测到所述识别引脚的状态发生变化时，判定有外部设备接入所述USB插座。
3.如权利要求1所述的USB插座，其特征在于，所述第一控制芯片在接收到所述外部设备发送的第一识别码时，确定所述外部设备返回针对所述寻卡指令的响应，其中，所述第一识别码为与所述寻卡指令匹配的识别码。
4.如权利要求1所述的USB插座，其特征在于，所述第一通信引脚为串行数据引脚，所述第二通信引脚为串行时钟引脚。
5.如权利要求4所述的USB插座，其特征在于，所述串行数据引脚和所述串行时钟引脚分布在所述USB插座的两端。
6.一种主设备，其特征在于，包括所述权利要求1至权利要求3任一项所述的USB插座和第一控制芯片。
7.一种USB插头，所述USB插头上设有电源引脚、第一数据引脚、第二数据引脚、以及接地引脚，所述第一数据引脚和所述第二数据引脚与第二控制芯片相连，其特征在于，所述USB插头还包括第一通信引脚和第二通信引脚，所述第一通信引脚和所述第二通信引脚与所述第二控制芯片相连；
当所述USB插头接入主设备的USB插座时，所述第二控制芯片通过所述第一通信引脚和所述第二通信引脚接收所述主设备发送的寻卡指令，并向所述主设备返回针对所述寻卡指令的响应，并通过所述第一通信引脚和所述第二通信引脚与所述主设备进行通信。
8.如权利要求7所述的USB插头，其特征在于，所述第二控制芯片根据接收的寻卡指令生成第一识别码，所述第一识别码为与所述寻卡指令匹配的识别码。
9.如权利要求7所述的USB插头，其特征在于，所述第一通信引脚为串行数据引脚，所述第二通信引脚为串行时钟引脚，所述串行数据引脚和所述串行时钟引脚分布在所述USB插头的两端。
10.一种外部设备，其特征在于，包括所述权利要求7至9任一项所述的USB插头和第二控制芯片。
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