CN104850512B - 无ID pin做USB OTG功能的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无ID pin做USB OTG功能的方法及装置。其中方法包括以下步骤：当USB控制器处于空闲状态时，轮询检测USB数据接口，判断是否检测到USB数据接口的主机中断请求信号或者判断USB数据接口所在数据线dm和dp是否都处于下拉低电平状态；当检测到主机中断请求信号时，则驱动USB控制器为主设备；当USB数据接口所在数据线dm和dp都处于下拉低电平状态时，则驱动USB控制器为从设备。该方法在无ID pin做USB OTG功能的情况下实现了USB OTG功能，既满足了使用者对USB OTG功能的需求，又不需要ID pin，节省了GPIO pin。

Description

无ID pin做USB OTG功能的方法及装置

技术领域

本发明涉及计算机数据通讯领域，特别是涉及无ID pin做USB OTG功能的方法及装置。

背景技术

随着便携式设备的发展，用户对便携式设备的体验要求也越来越高，用户想便携式设备同时具有做主设备和从设备的功能；当接上U盘时能做主设备，读取U盘里的数据，当连接到电脑时做从设备，能与电脑进行数据通信。

目前具有USB（Universal Serial Bus，通用串行总线）OTG（On The Go）功能的产品在进行主从识别时基本都是根据ID pin（IDentity Personal Identification Number，个人身份码）的高低电平状态实现的，当ID pin为低电平时，自动切换为主设备模式；当IDpin为高电平时，自动切换为从设备模式。而当外围电路的GPIO（General Purpose InputOutput，通用输入输出）pin较少时，就会限制了该功能。

发明内容

针对现有技术中外围电路的GPIO pin较少时，就会限制主从设备自动切换功能的问题，本发明提供了一种不需要ID pin也可以实现主从设备自动切换功能的无ID pin做USB OTG功能的方法及装置。

为达到技术目的，本发明实施例采用如下技术方案：

本发明提供一种无ID pin做USB OTG功能的方法，包括以下步骤：

当USB控制器处于空闲状态时，轮询检测USB数据接口；

判断是否检测到USB数据接口的主机中断请求信号；

或者判断USB数据接口所在数据线dm和dp是否都处于下拉低电平状态；

当检测到主机中断请求信号时，则驱动USB控制器为主设备；

当USB数据接口所在数据线dm和dp都处于下拉低电平状态时，则驱动USB控制器为从设备。

作为一种可实施例，所述当检测到主机中断请求信号时，则驱动USB控制器为主设备，包括如下步骤：

加载主设备驱动信号，驱动USB控制器为主设备；

判断是否出现主设备的断开信号；

若是，卸载主设备驱动信号，设置USB控制器为空闲状态；

否则，返回继续驱动USB控制器处于主设备工作状态。

作为一种可实施例，所述当USB数据接口所在数据线dm和dp都处于下拉低电平状态时，则驱动USB控制器为从设备，包括如下步骤：

加载从设备驱动信号，驱动USB控制器为从设备；

判断是否出现从设备的断开信号；

若是，卸载从设备驱动信号，设置USB控制器为空闲状态；

否则，返回继续驱动USB控制器处于从设备工作状态。

作为一种可实施例，所述当USB控制器处于空闲状态时，轮询检测USB数据接口之前，包括如下步骤：

启动主设备检测；

判断USB控制器是否处于空闲状态；

若USB控制器处于空闲状态，开启USB控制器为主设备控制器；

若USB控制器没有处于空闲状态或者USB控制器处于空闲状态但未检测到USB数据接口有主机中断请求信号，启动从设备检测。

作为一种可实施例，当驱动USB控制器为主设备或者从设备时，不对USB数据接口进行轮询检测。

本发明还提供一种无ID pin做USB OTG功能的装置，包括检测模块，第一判断模块，主设备模块和从设备模块，其中：

所述检测模块，用于当USB控制器处于空闲状态时，轮询检测USB数据接口；

所述第一判断模块，用于判断是否检测到USB数据接口的主机中断请求信号，或者判断USB数据接口所在数据线dm和dp是否都处于下拉低电平状态；

所述主设备模块，用于当检测到主机中断请求信号时，则驱动USB控制器为主设备；

所述从设备模块，用于当USB数据接口所在数据线dm和dp都处于下拉低电平状态时，则驱动USB控制器为从设备。

作为一种可实施例，包括第一加载模块和第二判断模块；

所述第一加载模块，用于加载主设备驱动信号，驱动USB控制器为主设备；

所述第二判断模块，用于判断是否出现主设备的断开信号；

若是，卸载主设备驱动信号，设置USB控制器为空闲状态；

否则，返回继续驱动USB控制器处于主设备工作状态。

作为一种可实施例，包括第二加载模块和第三判断模块；

所述第二加载模块，用于加载从设备驱动信号，驱动USB控制器为从设备；

所述第三判断模块，用于判断是否出现从设备的断开信号；

若是，卸载从设备驱动信号，设置USB控制器为空闲状态；

否则，返回继续驱动USB控制器处于从设备工作状态。

作为一种可实施例，还包括启动模块和第四判断模块；

所述启动模块，用于启动主设备检测；

所述第四判断模块，用于判断USB控制器是否处于空闲状态；

若USB控制器处于空闲状态，开启USB控制器为主设备控制器；

若USB控制器没有处于空闲状态或者USB控制器处于空闲状态但未检测到USB数据接口有主机中断请求信号，启动从设备检测。

本发明的有益效果：

本发明的无ID pin做USB OTG功能的方法及装置，在USB控制器处于空闲状态时，通过不断轮询检测USB数据接口中是否出现主机中断请求信号或者数据接口所在数据线dm和dp的pin电平是否都为低，从而驱动USB控制器为主设备或从设备，即实现USB控制器的主从设备自动切换功能，该方法在无ID pin做USB OTG功能的情况下实现了USB OTG功能，既满足了使用者对USB OTG功能的需求，又不需要ID pin，节省了GPIO pin。

附图说明

图1为本发明的无ID pin做USB OTG功能的方法的一实施例的流程示意图；

图2为本发明的无ID pin做USB OTG功能的装置的一实施例的结构示意图。

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无ID pin做USB OTG功能的方法及装置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用以解释本发明，并不用于限定本发明。

USB（Universal Serial Bus，通用串行总线）OTG（On The Go）技术，是指具有USB数据接口的设备在没有计算机的条件下直接进行数据通信的一种技术，其目的是使外设设备以主机的身份与另外一组特定的外设设备直接进行数据通信。

USB OTG规范包括以下几点：支持设备之间的点对点通信，尤其对于数据通信两端的设备都支持USB OTG规范的情况，提出了支持主从角色自动切换的主机流通协议HNP（Host Negotiation Protocol，主机协商协议），通过该主机协商协议确定主从设备，从而实现主从设备之间可靠的点对点通信。支持USB OTG规范的设备常被称为双角色设备（DRD，Dual Role Device），它们在与其它作为主设备的外部设备连接时，自动切换为从设备模式；在与其它作为从设备的外部设备连接时，自动切换为主设备模式。

目前，具有USB OTG功能的设备一般都具有管脚ID，检测模块根据检测的ID pin电平信号的高低，切换设备为主设备或者从设备，当ID pin为低电平时，自动切换设备为主设备模式；当ID pin为高电平时，自动切换设备为从设备模式。现有具有USB OTG功能的设备的ID pin与外围电路的GPIO pin连接，当外围电路的GPIO端口较少时，就会影响限制设备的USB OTG功能。

随着手持设备设计的越来越精巧，当外围设备的DPIO端口较少时，如何实现在无ID pin做USB OTG功能时实现USB OTG功能，被更多的使用者所需求。本发明设计的目的就是在无ID pin做USB OTG功能时实现主从自动切换的功能。

实施例一

参见图1所示，本发明实施例提供一种无ID pin做USB OTG功能的方法，具体实施方式如下：

作为一种可实施方式，所述当USB控制器处于空闲状态时，轮询检测USB数据接口之前，包括如下步骤：

S100，启动主设备检测；

S200，判断USB控制器是否处于空闲状态；

S210，若USB控制器处于空闲状态，开启USB控制器为主设备控制器；

S220，若USB控制器没有处于空闲状态或者USB控制器处于空闲状态但未检测到USB数据接口有主机中断请求信号，启动从设备检测。

本发明中在对USB数据接口不断轮询扫描过程中，先尝试对主设备加载检测，判断此时的USB控制器是否处于空闲状态，如果处于空闲状态，就使能主设备控制器，当检测到有从设备（如U盘）接入时，USB控制器会产生一个主机中断请求信号，此时驱动USB控制器为主设备；当USB控制器没有处于空闲状态或者USB控制器处于空闲状态但USB数据接口未出现主机中断请求信号时，则尝试对从设备加载检测，进行从设备的检测，当USB控制器为空闲状态，又检测数据线dm和dp都处于下拉低电平状态，就驱动USB控制器为从设备，从而实现主从设备的自动切换功能。

在对USB数据接口不断轮询扫描过程中，也可以先尝试对从设备加载检测，判断此时的USB控制器是否处于空闲状态，如果处于空闲状态，就使能从设备控制器，当检测到该USB控制器通过USB数据线连接到主设备（PC机），其中所在两根数据线dm和dp都处于下拉低电平状态时，就驱动USB控制器为从设备（当不接USB数据线或者设备时数据线dm和dp为弱上拉高电平状态）；当USB控制器没有处于空闲状态或者USB控制器处于空闲状态但未检测到数据线dm和dp都处于下拉低电平状态时，则尝试主设备加载检测，进行主设备的检测，当USB控制器为空闲状态，又检测到USB数据接口的主机中断请求信号，就驱动USB控制器为主设备，从而实现主从设备的自动切换功能。

作为一种可实施方式，当USB控制器处于空闲状态时，轮询检测USB数据接口；

S300，判断是否检测到USB数据接口的主机中断请求信号；

S600，或者判断USB数据接口所在数据线dm（Data Minus，数据负信号）和dp（DataPositive，数据正信号）是否都处于下拉低电平状态；

当出现主机中断请求信号时，则驱动USB控制器为主设备；

当USB数据接口所在数据线dm和dp都处于下拉低电平状态时，则驱动USB控制器为从设备。

本发明的无ID pin做USB OTG功能的方法，当USB控制器处于空闲状态时，通过不断轮询检测USB数据接口中是否出现主机中断请求信号或者数据线dm和dp的pin电平是否都为低，如果检测到主机中断请求信号，就驱动USB控制器为主设备，如果检测到数据线dm和dp的pin电平都为低，即处于下拉低电平状态，就驱动USB控制器为从设备。该方法在无IDpin的情况下，实现USB OTG功能，可以根据应用场景自动切换USB控制器为主设备或者从设备，实现自动切换功能，其不需要ID pin，克服了当外围电路的GPIO pin较少时，限制主从设备自动切换功能实现的缺陷。

作为一种可实施方式，所述当出现主机中断请求信号时，则驱动USB控制器为主设备，包括如下步骤：

S400，加载主设备驱动信号，驱动USB控制器为主设备；

S500，判断是否出现主设备的断开信号；

S510，若是，卸载主设备驱动信号，设置USB控制器为空闲状态；

S520，否则，返回继续驱动USB控制器处于主设备工作状态。

作为一种可实施方式，所述当USB数据接口所在数据线dm和dp都处于下拉低电平状态时，则驱动USB控制器为从设备，包括如下步骤：

S700，加载从设备驱动信号，驱动USB控制器为从设备；

S800，判断是否出现从设备的断开信号；

S810，若是，卸载从设备驱动信号，设置USB控制器为空闲状态；

S820，否则，返回继续驱动USB控制器处于从设备工作状态。

当USB数据接口出现主机中断请求信号时，加载主设备驱动信号，驱动USB控制器为主设备，当USB控制器处于主设备工作状态时，如果断开从设备（如U盘），就会产生相应的断开信号，判断此时有断开信号出现，卸载相应的主设备驱动信号，并将USB控制器设置为空闲状态，若没有断开从设备，此时就没有断开信号出现，继续驱动USB控制器处于主设备状态继续工作；当USB数据接口没有出现主机中断请求信号，但USB数据接口所在数据线dm和dp都处于下拉低电平状态，即数据线dm和dp的pin都为0时，就加载从设备驱动信号，驱动USB控制器为从设备，当USB控制器处于从设备工作状态时，如果其从主设备（如PC机）上断开，如USB数据线与PC机断开，就会产生相应的断开信号，判断此时有断开信号出现，卸载相应的从设备驱动信号，并将USB控制器设置为空闲状态，方便下一轮的检测，若没有从主设备上断开，此时就没有断开信号出现，继续驱动USB控制器处于从设备状态继续工作。

上述步骤在无ID pin做USB OTG时实现主从自动切换的功能，以及在实现主从自动切换功能后，处于主设备或从设备的工作状态，在有相应的断开信号出现时，将USB控制器设置为空闲状态，方便下一轮的轮询检测。采用本发明的无ID pin做USB OTG功能的方法，无需ID pin，节省了GPIO pin。

作为一种可实施方式，当驱动USB控制器为主设备或者从设备时，不对USB数据接口进行轮询检测。

当USB控制器为主设别或者从设备时，处于相应的主设备工作状态或者从设备工作状态，即该USB数据接口被占用，USB控制器没有处于空闲状态，因此不对USB数据接口进行检测。

实施例二

基于同一发明构思，本发明还提供了一种无ID pin做USB OTG功能的装置，由于此装置解决问题的原理与前述一种无ID pin做USB OTG功能的方法相似，因此该装置的实施可以参见前述方法的实施，重复之处不再赘述。

本发明实施例提供的无ID pin做USB OTG功能的装置，参见图2所示，包括检测模块300，第一判断模块400，主设备模块500和从设备模块600，其中：

所述检测模块300，用于当USB控制器处于空闲状态时，轮询检测USB数据接口；

所述第一判断模块400，用于判断是否检测到USB数据接口的主机中断请求信号，或者判断USB数据接口所在数据线dm和dp是否都处于下拉低电平状态；

所述主设备模块500，用于当检测到主机中断请求信号时，则驱动USB控制器为主设备；

所述从设备模块600，用于当USB数据接口所在数据线dm和dp都处于下拉低电平状态时，则驱动USB控制器为从设备。

作为一种可实施方式，所述装置包括第一加载模块700和第二判断模块800；

所述第一加载模块700，用于加载主设备驱动信号，驱动USB控制器为主设备；

所述第二判断模块800，用于判断是否出现主设备的断开信号；

若是，卸载主设备驱动信号，设置USB控制器为空闲状态；

否则，返回继续驱动USB控制器处于主设备工作状态。

作为一种可实施方式，所述装置包括第二加载模块900和第三判断模块1000；

所述第二加载模块900，用于加载从设备驱动信号，驱动USB控制器为从设备；

所述第三判断模块1000，用于判断是否出现从设备的断开信号；

若是，卸载从设备驱动信号，设置USB控制器为空闲状态；

否则，返回继续驱动USB控制器处于从设备工作状态。

作为一种可实施方式，所述装置还包括启动模块100和第四判断模块200；

所述启动模块100，用于启动主设备检测；

所述第四判断模块200，用于判断USB控制器是否处于空闲状态；

若USB控制器处于空闲状态，开启USB控制器为主设备控制器；

若USB控制器没有处于空闲状态或者USB控制器处于空闲状态但未检测到USB数据接口有主机中断请求信号，启动从设备检测。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种无ID pin做USB OTG功能的方法，其特征在于，包括以下步骤：

当USB控制器处于空闲状态时，轮询检测USB数据接口；

判断是否检测到USB数据接口的主机中断请求信号；

或者判断USB数据接口所在数据线dm和dp是否都处于下拉低电平状态；

当检测到主机中断请求信号时，则驱动USB控制器为主设备；

当USB数据接口所在数据线dm和dp都处于下拉低电平状态时，则驱动USB控制器为从设备。

2.根据权利要求1所述的无ID pin做USB OTG功能的方法，其特征在于，所述当检测到主机中断请求信号时，则驱动USB控制器为主设备，包括如下步骤：

加载主设备驱动信号，驱动USB控制器为主设备；

判断是否出现主设备的断开信号；

若是，卸载主设备驱动信号，设置USB控制器为空闲状态；

否则，返回继续驱动USB控制器处于主设备工作状态。

3.根据权利要求1所述的无ID pin做USB OTG功能的方法，其特征在于，所述当USB数据接口所在数据线dm和dp都处于下拉低电平状态时，则驱动USB控制器为从设备，包括如下步骤：

加载从设备驱动信号，驱动USB控制器为从设备；

判断是否出现从设备的断开信号；

若是，卸载从设备驱动信号，设置USB控制器为空闲状态；

否则，返回继续驱动USB控制器处于从设备工作状态。

4.根据权利要求1所述的无ID pin做USB OTG功能的方法，其特征在于，所述当USB控制器处于空闲状态时，轮询检测USB数据接口之前，包括如下步骤：

启动主设备检测；

判断USB控制器是否处于空闲状态；

若USB控制器处于空闲状态，开启USB控制器为主设备控制器；

若USB控制器没有处于空闲状态或者USB控制器处于空闲状态但未检测到USB数据接口有主机中断请求信号，启动从设备检测。

5.根据权利要求1至4任一项所述的无ID pin做USB OTG功能的方法，其特征在于，当驱动USB控制器为主设备或者从设备时，不对USB数据接口进行轮询检测。

6.一种无ID pin做USB OTG功能的装置，其特征在于，包括检测模块，第一判断模块，主设备模块和从设备模块，其中：

所述检测模块，用于当USB控制器处于空闲状态时，轮询检测USB数据接口；

所述第一判断模块，用于判断是否检测到USB数据接口的主机中断请求信号，或者判断USB数据接口所在数据线dm和dp是否都处于下拉低电平状态；

所述主设备模块，用于当检测到主机中断请求信号时，则驱动USB控制器为主设备；

所述从设备模块，用于当USB数据接口所在数据线dm和dp都处于下拉低电平状态时，则驱动USB控制器为从设备。

7.根据权利要求6所述的无ID pin做USB OTG功能的装置，其特征在于，包括第一加载模块和第二判断模块；

所述第一加载模块，用于加载主设备驱动信号，驱动USB控制器为主设备；

所述第二判断模块，用于判断是否出现主设备的断开信号；

若是，卸载主设备驱动信号，设置USB控制器为空闲状态；

否则，返回继续驱动USB控制器处于主设备工作状态。

8.根据权利要求6所述的无ID pin做USB OTG功能的装置，其特征在于，包括第二加载模块和第三判断模块；

所述第二加载模块，用于加载从设备驱动信号，驱动USB控制器为从设备；

所述第三判断模块，用于判断是否出现从设备的断开信号；

若是，卸载从设备驱动信号，设置USB控制器为空闲状态；

否则，返回继续驱动USB控制器处于从设备工作状态。

9.根据权利要求6所述的无ID pin做USB OTG功能的装置，其特征在于，还包括启动模块和第四判断模块；

所述启动模块，用于启动主设备检测；

所述第四判断模块，用于判断USB控制器是否处于空闲状态；

若USB控制器处于空闲状态，开启USB控制器为主设备控制器；

若USB控制器没有处于空闲状态或者USB控制器处于空闲状态但未检测到USB数据接口有主机中断请求信号，启动从设备检测。