CN107203483A - 一种电子设备的接口电路以及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明一实施例提供了一种电子设备的接口电路以及电子设备，该电子设备的接口电路包括：输入端、电源管理单元、开关单元和输出端，开关单元的第一触头和第二触头根据控制信号引脚接收的控制信号在输出端的不同引脚之间切换。本发明实施例提供的电子设备的接口电路通过将电源管理单元的输出引脚的输出信号与输入端的电源引脚的输出信号共同作用到开关单元的控制信号引脚，开关单元的第一触头和第二触头在控制信号引脚的控制下对闭合触点进行选择和切换的方式，使本发明实施例提供的电子设备的接口电路能够在串口模式和USB模式之间进行无需人为干预或系统控制的自动切换。

Description

一种电子设备的接口电路以及电子设备
技术领域
本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种电子设备的接口电路以及电子设备。
背景技术
现有电子器件的精密度和集成度越来越高，因此很多电子器件被设计成不可拆卸的形式，不可拆卸的电子器件的拆装难度很大且拆装时容易损坏零部件。
尤其是手机等通讯电子器件，在该类电子器件的研发调试阶段需要借助串口来打印电子器件当前的状态信息以便分析问题，但是现有手机的不可拆卸特性给手机研发调试过程中的串口数据传输带来不少困扰，因此，有必要设计一种接口电路既能满足电子设备与外部设备的正常通信，又能满足电子设备在研发调试过程中的串口数据传输的需求，即该接口电路能够兼容不同通信方式(串口通信方式和USB通信方式)下的数据传输，并进行无需人为干预或系统控制下的自动切换。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种电子设备的接口电路以及电子设备，以解决串口模式和USB口模式二者不能兼容并且不能自动相互切换的问题。
本发明一实施例提供的一种电子设备的接口电路包括输入端、电源管理单元、开关单元和输出端，其中：输入端包括电源引脚、USB_ID引脚、输入信号引脚、输出信号引脚；电源管理单元包括输入引脚和输出引脚，输入引脚被连接到输入端的USB_ID引脚，输出引脚被连接到输入端的电源引脚；开关单元包括第一触头、第二触头和控制信号引脚，第一触头被连接到输入端的输入信号引脚，第二触头被连接到输入端的输出信号引脚，控制信号引脚被连接到输入端的电源引脚和电源管理单元的输出引脚，接收电源引脚和输出引脚发出的信号作为控制信号；输出端包括串口模块的输入信号引脚和输出信号引脚以及USB模块的输入信号引脚和输出信号引脚；开关单元的第一触头和第二触头根据控制信号引脚接收的控制信号在输出端的不同引脚之间切换。
在本发明一实施例提供的电子设备的接口电路中，电源管理单元根据输入引脚接收的输入端的USB_ID引脚发出的USB_ID信号的电平来判定是否输出信号。
在本发明一实施例提供的电子设备的接口电路中，当电源管理单元的输入引脚接收的输入端的USB_ID引脚发出的USB_ID信号为高电平时，电源管理单元的输出引脚不输出信号。
在本发明一实施例提供的电子设备的接口电路中，电源管理单元包括升压电路，当电源管理单元的输入引脚接收的输入端的USB_ID引脚发出的USB_ID信号为低电平时，电源管理单元开启升压电路，电源管理单元的输出引脚输出高电平信号。
在本发明一实施例提供的电子设备的接口电路中，开关单元的第一触头和第二触头根据控制信号引脚接收的控制信号在输出端的不同引脚之间切换包括：当电源管理单元不输出信号、输入端的电源引脚接收的电源信号为低电平并且控制信号引脚接收的控制信号为低电平时，开关单元的第一触头和第二触头被连接到串口模块的输入信号引脚和输出信号引脚。
在本发明一实施例提供的电子设备的接口电路中，开关单元的第一触头和第二触头根据控制信号引脚接收的控制信号在输出端的不同引脚之间切换包括：当电源管理单元不输出信号、输入端的电源引脚接收的电源信号为高电平并且控制信号引脚接收的控制信号为高电平时，开关单元的第一触头和第二触头被连接到USB模块的输入信号引脚和输出信号引脚。
在本发明一实施例提供的电子设备的接口电路中，开关单元的第一触头和第二触头根据控制信号引脚接收的控制信号在输出端的不同引脚之间切换包括：当电源管理单元输出高电平信号、输入端的电源引脚接收的电源信号为低电平并且控制信号引脚接收的控制信号为高电平时，开关单元的第一触头和第二触头被连接到USB模块的输入信号引脚和输出信号引脚。
在本发明一实施例提供的电子设备的接口电路中，该电子设备的接口电路进一步包括分压元件，分压元件包括两个串联电阻，两个串联电阻一端被连接到电源管理单元的输出引脚和输入端的电源引脚，另外一端被连接到接地端，开关单元的控制信号引脚被连接在两个串联电阻之间。
在本发明一实施例提供的电子设备的接口电路中，分压元件的两个串联电阻的阻值分别为20KΩ和10KΩ，阻值为10KΩ的电阻的一端被连接到接地端。
在本发明一实施例提供的电子设备的接口电路中，开关单元为高速电子开关，高速电子开关的工作带宽不小于500MHz@-3dB。
本发明一实施例还提供一种电子设备，包括中央处理器和USB连接器，还包括接口电路，接口电路包括输入端、电源管理单元、开关单元和输出端，接口电路的输入端被连接到USB连接器，接口电路的输出端被连接到中央处理器，其中：输入端包括电源引脚、USB_ID引脚、输入信号引脚和输出信号引脚；电源管理单元包括输入引脚和输出引脚，输入引脚被连接到输入端的USB_ID引脚，输出引脚被连接到输入端的电源引脚；开关单元包括第一触头、第二触头和控制信号引脚，第一触头被连接到输入端的输入信号引脚，第二触头被连接到输入端的输出信号引脚，控制信号引脚被连接到输入端的电源引脚和电源管理单元的输出引脚，接收电源引脚和输出引脚发出的信号作为控制信号；输出端包括串口模块的输入信号引脚和输出信号引脚以及USB模块的输入信号引脚和输出信号引脚；开关单元的第一触头和第二触头根据控制信号引脚接收的控制信号在输出端的不同引脚之间切换。
在本发明一实施例提供的电子设备中，接口电路的电源管理单元根据输入引脚接收的输入端的USB_ID引脚发出的USB_ID信号的电平来判定是否输出信号。
在本发明一实施例提供的电子设备中，当接口电路的电源管理单元的输入引脚接收的输入端的USB_ID引脚发出的USB_ID信号为高电平时，电源管理单元的输出引脚不输出信号。
在本发明一实施例提供的电子设备中，接口电路的电源管理单元包括升压电路，当电源管理单元的输入引脚接收的输入端的USB_ID引脚发出的USB_ID信号为低电平时，电源管理单元开启升压电路，电源管理单元的输出引脚输出高电平信号。
在本发明一实施例提供的电子设备中，接口电路的开关单元的第一触头和第二触头根据控制信号引脚接收的控制信号在输出端的不同引脚之间切换包括：当电源管理单元不输出信号、输入端的电源引脚接收的电源信号为低电平并且控制信号引脚接收的控制信号为低电平时，开关单元的第一触头和第二触头被连接到串口模块的输入信号引脚和输出信号引脚。
在本发明一实施例提供的电子设备中，接口电路的开关单元的第一触头和第二触头根据控制信号引脚接收的控制信号在输出端的不同引脚之间切换包括：当电源管理单元不输出信号、输入端的电源引脚接收的电源信号为高电平并且控制信号引脚接收的控制信号为高电平时，开关单元的第一触头和第二触头被连接到USB模块的输入信号引脚和输出信号引脚。
在本发明一实施例提供的电子设备中，接口电路的开关单元的第一触头和第二触头根据控制信号引脚接收的控制信号在输出端的不同引脚之间切换包括：当电源管理单元输出高电平信号、输入端的电源引脚接收的电源信号为低电平并且控制信号引脚接收的控制信号为高电平时，开关单元的第一触头和第二触头被连接到USB模块的输入信号引脚和输出信号引脚。
在本发明一实施例提供的电子设备中，接口电路进一步包括分压元件，分压元件包括两个串联电阻，两个串联电阻一端被连接到电源管理单元的输出引脚和输入端的电源引脚，另外一端被连接到接地端，开关单元的控制信号引脚被连接在两个串联电阻之间。
在本发明一实施例提供的电子设备中，接口电路的分压元件的两个串联电阻的阻值分别为20KΩ和10KΩ，阻值为10KΩ的电阻的一端被连接到接地端。
在本发明一实施例提供的电子设备中，接口电路的开关单元为高速电子开关，高速电子开关的工作带宽不小于500MHz@-3dB。
本发明实施例提供的电子设备的接口电路通过将电源管理单元的输出引脚的输出信号与输入端的电源引脚的输出信号共同作用到开关单元的控制信号引脚，开关单元的第一触头和第二触头在控制信号引脚的控制下对闭合触点进行选择和切换的方式，使本发明实施例提供的电子设备的接口电路能够在串口模式和USB模式之间进行无需人为干预或系统控制的自动切换。
附图说明
图1所示为本发明第一实施例提供的电子设备的接口电路的结构示意图。
图2所示为本发明第二实施例提供的电子设备的接口电路的结构示意图。
图3所示为本发明第三实施例提供的包含接口电路的电子设备的结构示意图。
图4所示为本发明第四实施例提供的包含接口电路的电子设备的结构示意图。
图5所示为本发明实施例提供的包含接口电路的电子设备的应用过程中的工作流程图。
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。
图1所示为本发明第一实施例提供的电子设备的接口电路的结构示意图。如图1所示，本发明第一实施例提供的电子设备的接口电路包括输入端1、电源管理单元2、开关单元3和输出端4。其中输入端1包括电源引脚11、USB_ID引脚12、输入信号引脚13、输出信号引脚14、接地引脚15；电源管理单元2包括输入引脚21和输出引脚22，输入引脚21被连接到输入端的USB_ID引脚12，输出引脚22被连接到输入端的电源引脚11；开关单元3包括第一触头31、第二触头32和控制信号引脚33，第一触头31被连接到输入端的输入信号引脚13，第二触头32被连接到输入端的输出信号引脚14，控制信号引脚33被连接到输入端的电源引脚11和电源管理单元2的输出引脚22，接收电源引脚11和输出引脚22发出的信号作为控制信号；输出端4包括串口模块的输入信号引脚41和输出信号引脚42以及USB模块的输入信号引脚43和输出信号引脚44。开关单元3的第一触头31和第二触头32根据控制信号引脚33接收的控制信号在输出端4的不同引脚之间切换。
在本发明一实施例提供的电子设备的接口电路中，输入端1不包括接地引脚15。
实际应用过程中，本发明实施例提供的电子设备的接口电路利用设置在输入端1的不同引脚来接收相应的不同信号，具体地，利用电源引脚11接收电源信号，利用USB_ID引脚12接收USB-ID信号，利用接地引脚15接收地信号GND，利用输入信号引脚13和输出信号引脚14来与输入端连接的外置设备进行接收和发送数据操作，建立数据传输通道。电源管理单元2的输入引脚21与输入端的USB_ID引脚12连接，用于接收USB-ID信号，根据接收的USB-ID信号的高低电平情况决定电源管理单元2的输出引脚22是否输出信号。
本发明实施例提供的电子设备的接口电路将输入端1的电源引脚11接收的电源信号和电源管理单元2的输出引脚22的输出信号共同作为开关单元3的控制信号发送给开关单元3的控制信号引脚33。当开关单元3的控制信号引脚33接收到的信号为低电平信号时，开关单元3的第一触头31被连接到输出端4的输入信号引脚41，第二触头32被连接到输出端4的输出信号引脚42，从而建立外置串口设备的数据传输通道。当开关单元3的控制信号引脚33接收到的信号为高电平信号时，开关单元3的第一触头31被连接到输出端4的输入信号引脚43，第二触头32被连接到输出端4的输出信号引脚44，从而建立外置USB设备的数据传输通道。
在本发明一实施例中，电子设备的接口电路的输出端4的不同引脚被连接到中央处理器，中央处理器通过本发明实施例的电子设备的接口电路与输入端1连接的外置设备进行数据传输。具体地，中央处理器利用串口模块的输入信号引脚41和输出信号引脚42与输入端1连接的外置串口设备进行数据传输，利用USB模块的输入信号引脚43和输出信号引脚44与输入端1处连接的外置USB设备进行数据传输。
应当理解，开关单元3的控制信号引脚33控制第一触头31和第二触头32进行切换动作的控制信号可根据实际情况进行自由设定。比如，本发明一实施例提供的电子设备的接口电路通过对开关单元3的控制信号引脚33接收的控制信号进行相应处理，从而实现当开关单元3的控制信号引脚33接收到的信号电平为高电平信号时，开关单元3的第一触头31被连接到输出端4的输入信号引脚41，第二触头32被连接到输出端4的输出信号引脚42，从而建立外置串口设备的数据传输通道；当开关单元3的控制信号引脚33接收到的信号为低电平信号时，开关单元3的第一触头31被连接到输出端4的输入信号引脚43，第二触头32被连接到输出端4的输出信号引脚44，从而建立外置USB设备的数据传输通道的目的。控制第一触头31和第二触头32进行切换动作的控制信号可根据实际情况进行自由设定能够充分增强本发明实施例提供的电子设备的接口电路的可扩展性，增加本发明实施例的电子设备的接口电路的实用性。
在本发明实施例中，电源管理单元2包括升压电路。当电源管理单元2的输入引脚21接收的输入端1的USB_ID引脚12发出的USB-ID信号为高电平时，电源管理单元2的输出引脚22不输出信号；当电源管理单元2的输入引脚21接收的输入端1的USB_ID引脚12发出的USB-ID信号为低电平时，电源管理单元2开启升压电路，则电源管理单元2的输出引脚22输出高电平信号，从而利用接收的USB-ID信号控制电源管理单元2的输出引脚22的输出电平的高低情况。
下面叙述在上述实施例提供的电子设备的接口电路中，开关单元3的第一触头31和第二触头32根据控制信号引脚33接收的控制信号在输出端4的不同引脚之间切换所包括的具体三种情况。
第一种情况：当电源管理单元2的输出引脚22不输出信号、输入端1的电源引脚11接收的电源信号为低电平时，由于电源引脚11与控制信号引脚33连接，因此控制信号引脚33接收的控制信号为低电平，开关单元3的第一触头31和第二触头32被连接到串口模块的输入信号引脚41和输出信号引脚42。
第二种情况：当电源管理单元2的输出引脚22不输出信号、输入端1的电源引脚11接收的电源信号为高电平时，由于电源引脚11与控制信号引脚33连接，因此控制信号引脚33接收的控制信号为高电平，开关单元3的第一触头31和第二触头32被连接到USB模块的输入信号引脚43和输出信号引脚44。
第三种情况：当电源管理单元2的输出引脚22输出高电平信号、输入端1的电源引脚11接收的电源信号为低电平时，由于电源管理单元2的输出引脚22与控制信号引脚33连接，因此控制信号引脚33接收的控制信号为高电平，开关单元3的第一触头31和第二触头32被连接到USB模块的所述输入信号引脚43和所述输出信号引脚44。
本发明实施例提供的电子设备的接口电路通过将电源管理单元2的输出引脚22的输出信号与输入端1的电源引脚11的输出信号共同作用到开关单元3的控制信号引脚33，开关单元3的第一触头31和第二触头32在控制信号引脚33的控制下对闭合触点进行选择和切换的方式，使本发明实施例提供的电子设备的接口电路能够在串口模式和USB模式之间进行无需人为干预或系统控制的自动切换。
图2所示为本发明第二实施例提供的电子设备的接口电路的结构示意图。如图2所示，在本发明前述第一实施例的基础上延伸出本发明第二实施例，第二实施例与前述第一实施例基本相同，重复部分将不再描述，下面主要描述不同之处。
在本发明第二实施例提供的电子设备的接口电路中，在开关单元3的控制信号引脚33处设置分压元件，具体地，两个串联分压电阻(即分压电阻R1和分压电阻R2)一端被连接到电源管理单元2的输出引脚22和输入端的电源引脚11，另外一端接地，开关单元3的控制信号引脚33连接到两分压电阻之间。
分压元件用于对传输到控制信号引脚33的电源管理单元2的输出引脚22输出的信号或输入端1的电源引脚11发出的电源信号进行分压操作，从而使输入到开关单元3的控制信号引脚33的电压符合开关芯片的输入电压范围，防止开关单元3的开关芯片出现耐压问题，增强本发明实施例提供的电子设备的接口电路的稳定性和安全性。
应当理解，串联设置的分压电阻的个数和具体电阻值可根据实际情况自由设定，不限于本发明实施例所设定的个数和电阻值。
在本发明一实施例提供的电子设备的接口电路中，设定分压电阻R1＝20KΩ，分压电阻R2＝10KΩ。电源信号范围是5±5％V即4.75-5.25V，开关单元3的控制信号引脚33的接收的控制信号的高电平范围是1.5-1.8V，因此设定分压电阻R1＝20KΩ、R2＝10KΩ能够保证开关单元3的控制信号引脚33的接收的控制信号的高电平范围在1.58-1.75V之间，即能够保证开关单元3正常工作。
在本发明一实施例提供的电子设备的接口电路中，设定高电平为5V，低电平为1.8V。
图3所示为本发明第三实施例提供的包含接口电路的电子设备的结构示意图。如图3所示，本发明三实施例还提供一种电子设备7，包括中央处理器6和USB连接器7，还包括接口电路，该接口电路包括输入端1、电源管理单元2、开关单元3和输出端4，接口电路的输入端1被连接到电子设备7的USB连接器5，接口电路的输出端4被连接到电子设备7的中央处理器6。其中，接口电路的输入端1包括电源引脚11、USB_ID引脚12、输入信号引脚13、输出信号引脚14、接地引脚15；电源管理单元2包括输入引脚21和输出引脚22，输入引脚21被连接到输入端的USB_ID引脚12，输出引脚22被连接到输入端的电源引脚11；开关单元3包括第一触头31、第二触头32和控制信号引脚33，第一触头31被连接到输入端的输入信号引脚13，第二触头32被连接到输入端的输出信号引脚14，控制信号引脚33被连接到输入端的电源引脚11和电源管理单元2的输出引脚22，接收电源引脚11和输出引脚22发出的信号作为控制信号；输出端4包括串口模块的输入信号引脚41和输出信号引脚42以及USB模块的输入信号引脚43和输出信号引脚44。开关单元3的第一触头31和第二触头32根据控制信号引脚33接收的控制信号在输出端4的不同引脚之间切换。
在本发明一实施例中，电子设备7中的接口电路的输入端1不包括接地引脚15。
实际应用过程中，本发明实施例提供的电子设备7通过自身包含的接口电路的输入端1的不同引脚来接收相应的不同信号，具体地，利用电源引脚11接收电源信号，利用USB_ID引脚12接收USB-ID信号，利用接地引脚15接收地信号GND，利用输入信号引脚13和输出信号引脚14来与输入端连接的外置设备进行接收和发送数据操作，建立USB连接器5和中央处理器6之间的数据传输通道。电源管理单元2的输入引脚21与输入端的USB_ID引脚12连接，用于接收USB-ID信号，根据接收的USB-ID信号的高低电平情况决定电源管理单元2的输出引脚22是否输出信号。
本发明实施例将电子设备7中的接口电路的输入端1的电源引脚11接收的电源信号和电源管理单元2的输出引脚22的输出信号共同作为开关单元3的控制信号发送给开关单元3的控制信号引脚33。当开关单元3的控制信号引脚33接收到的信号为低电平信号时，开关单元3的第一触头31被连接到输出端4的输入信号引脚41，第二触头32被连接到输出端4的输出信号引脚42，从而建立外置串口设备的数据传输通道。当开关单元3的控制信号引脚33接收到的信号为高电平信号时，开关单元3的第一触头31被连接到输出端4的输入信号引脚43，第二触头32被连接到输出端4的输出信号引脚44，从而建立外置USB设备的数据传输通道。
在本发明一实施例提供的电子设备7中，接口电路的输出端4的不同引脚被连接到中央处理器6，中央处理器6通过本发明上述实施例提供的电子设备的接口电路与输入端1(即USB连接器5)连接的外置设备进行数据传输。具体地，中央处理器6利用串口模块的输入信号引脚41和输出信号引脚42与输入端1连接的外置串口设备进行数据传输，利用USB模块的输入信号引脚43和输出信号引脚44与输入端1处连接的外置USB设备进行数据传输。
应当理解，开关单元3的控制信号引脚33控制第一触头31和第二触头32进行切换动作的控制信号可根据实际情况进行自由设定。比如，本发明一实施例提供的电子设备7中的接口电路通过对开关单元3的控制信号引脚33接收的控制信号进行相应处理，从而实现当开关单元3的控制信号引脚33接收到的信号电平为高电平信号时，开关单元3的第一触头31被连接到输出端4的输入信号引脚41，第二触头32被连接到输出端4的输出信号引脚42，从而建立外置串口设备的数据传输通道；当开关单元3的控制信号引脚33接收到的信号为低电平信号时，开关单元3的第一触头31被连接到输出端4的输入信号引脚43，第二触头32被连接到输出端4的输出信号引脚44，从而建立外置USB设备的数据传输通道的目的。控制第一触头31和第二触头32进行切换动作的控制信号可根据实际情况进行自由设定能够充分增强本发明实施例提供的电子设备7的可扩展性，增加本发明实施例的电子设备7的实用性。
在本发明实施例提供的电子设备7中，接口电路的电源管理单元2包括升压电路。当电源管理单元2的输入引脚21接收的输入端的USB_ID引脚12发出的USB-ID信号为高电平时，电源管理单元2的输出引脚22不输出信号；当电源管理单元2的输入引脚21接收的输入端1的USB_ID引脚12发出的USB-ID信号为低电平时，电源管理单元2开启升压电路，则电源管理单元2的输出引脚22输出高电平信号，从而利用接收的USB-ID信号控制电源管理单元2的输出引脚22的输出电平的高低情况。
下面叙述在上述实施例中，电子设备7中的接口电路的开关单元3的第一触头31和第二触头32根据控制信号引脚33接收的控制信号在输出端4的不同引脚之间切换所包括的具体三种情况。
第一种情况：当电源管理单元2的输出引脚22不输出信号、输入端1的电源引脚11接收的电源信号为低电平时，由于电源引脚11与控制信号引脚33连接，因此控制信号引脚33接收的控制信号为低电平，开关单元3的第一触头31和第二触头32被连接到串口模块的输入信号引脚41和输出信号引脚42。
第二种情况：当电源管理单元2的输出引脚22不输出信号、输入端1的电源引脚11接收的电源信号为高电平时，由于电源引脚11与控制信号引脚33连接，因此控制信号引脚33接收的控制信号为高电平，开关单元3的第一触头31和第二触头32被连接到USB模块的输入信号引脚43和输出信号引脚44。
第三种情况：当电源管理单元2的输出引脚22输出高电平信号、输入端1的电源引脚11接收的电源信号为低电平时，由于电源管理单元2的输出引脚22与控制信号引脚33连接，因此控制信号引脚33接收的控制信号为高电平，开关单元3的第一触头31和第二触头32被连接到USB模块的所述输入信号引脚43和所述输出信号引脚44。
本发明实施例提供的电子设备7通过设置接口电路，并将接口电路的电源管理单元2的输出引脚22的输出信号与输入端1的电源引脚11的输出信号共同作用到开关单元3的控制信号引脚33，开关单元3的第一触头31和第二触头32在控制信号引脚33的控制下对闭合触点进行选择和切换的方式，使本发明实施例提供的电子设备7能够在串口模式和USB模式之间进行无需人为干预或系统控制的自动切换。
图4所示为本发明第四实施例提供的包含接口电路的电子设备的结构示意图。如图4所示，在本发明前述第三实施例的基础上延伸出本发明第四实施例，第四实施例与前述第三实施例基本相同，重复部分将不再描述，下面主要描述不同之处。
在本发明第四实施例中，在电子设备7的接口电路的开关单元3的控制信号引脚33处设置分压元件，具体地，两个串联分压电阻(即分压电阻R1和分压电阻R2)一端被连接到电源管理单元2的输出引脚22和输入端的电源引脚11，另外一端接地，开关单元3的控制信号引脚33连接到两分压电阻之间。
分压元件用于对传输到控制信号引脚33的电源管理单元2的输出引脚22输出的信号或输入端1的电源引脚11发出的电源信号进行分压操作，从而使输入到开关单元3的控制信号引脚33的电压符合开关芯片的输入电压范围，防止开关单元3的开关芯片出现耐压问题，增强本发明实施例提供的电子设备7的稳定性和安全性。
应当理解，串联设置的分压电阻的个数和具体电阻值可根据实际情况自由设定，不限于本发明实施例所设定的个数和电阻值。
在本发明一实施例中，设定电子设备7的接口电路的分压电阻R1＝20KΩ，分压电阻R2＝10KΩ。电源信号范围是5±5％V即4.75-5.25V，开关单元3的控制信号引脚33的接收的控制信号的高电平范围是1.5-1.8V，因此设定分压电阻R1＝20KΩ、R2＝10KΩ能够保证开关单元3的控制信号引脚33的接收的控制信号的高电平范围在1.58-1.75V之间，即能够保证开关单元3正常工作。
在本发明一实施例提供的电子设备7中，设定接口电路的高电平为5V，低电平为1.8V。
图5所示为本发明实施例提供的包含接口电路的电子设备的应用过程中的工作流程图。如图3和图5所示，当电子设备7为手机、手机的USB连接器接口接入的外置设备为串口设备时，由于串口设备是外部供电，因此接入串口设备的电子设备7的接口电路输入端1的电源引脚11没有电源信号(电源信号即图5中的VBUS)输入即处于低电平状态，USB_ID引脚亦处于默认的高电平状态，处于高电平状态的USB_ID引脚12使电源管理单元2的输出引脚22不输出信号，因此开关单元3的控制信号引脚33接收的控制信号(控制信号即图5中的CTL)为低电平信号，从而开关单元3的第一触头31被连接到串口模块的输入信号引脚41，第二触头32被连接到串口模块的输出信号引脚42，即开关单元3连接到串口通路，手机就可以与外部串口设备进行串口通信。
继续参照图3和图5，当手机的USB连接器接口接入的外置设备为主设备时，由于主设备本身能够提供电源信号，因此接入主设备的接口电路输入端1的电源引脚11有电源信号(电源信号即图5中的VBUS)输入即处于高电平状态，USB_ID引脚亦处于默认的高电平状态，处于高电平状态的USB_ID引脚12使电源管理单元2的输出引脚22不输出信号，因此开关单元3的控制信号引脚33接收的控制信号(控制信号即图5中的CTL)为高电平信号，从而开关单元3的第一触头31被连接到USB模块的输入信号引脚43，第二触头32被连接到USB模块的输出信号引脚44，即开关单元3连接到USB通路，手机就可以与外部主设备进行USB通信。
应当理解，主设备包括但不限于电脑、充电器等设备。
继续参照图3和图5，当手机的USB连接器接口接入的外置设备为从设备时，由于从设备是外部供电，本身不能提供电源信号，因此接入从设备的接口电路输入端1的电源引脚11没有电源信号(电源信号即图5中的VBUS)输入即处于低电平状态，并且从设备的USB_ID信号是短接到地的，因此USB_ID引脚亦处于低电平状态，处于低电平状态的USB_ID引脚12激发电源管理单元2内部的升压电路，升压电路使电源管理单元2(电源管理单元2即图5中的PMU)的输出引脚22输出的信号为高电平信号，因此开关单元3的控制信号引脚33接收的控制信号(控制信号即图5中的CTL)为高电平信号，从而开关单元3的第一触头31被连接到USB模块的输入信号引脚43，第二触头32被连接到USB模块的输出信号引脚44，即开关单元3连接到USB通路，手机就可以与外部从设备进行USB通信。
应当理解，从设备包括但不限于U盘、鼠标等设备。
应当理解，电子设备7包括但不限于手机、平板电脑等电子设备。
在本发明一实施例中，外置USB设备传输信号时用的是USB2.0协议，由于USB2.0协议具有能够热插拔、携带方便、标准统一等优点，因此本发明一实施例采用USB2.0协议进行信号传输。
应当理解，本发明实施例提供的电子设备7的接口电路在进行信号传输时采用的信号传输协议不限于上述实施例采用的USB2.0协议，可根据实际情况采用USB3.0等信号传输协议。
在本发明一实施例中，开关单元3为高速电子开关，高速电子开关的工作带宽不小于500MHz@-3dB，由于USB 2.0协议的传输速率为480Mbps，因此将开关单元3设置为高速电子开关能够充分保证传输信号的完整性。
此外，将开关单元3设置为高速电子开关能够最大程度降低信号的直流阻抗，以保证信号间的间隔度，从而避免串扰现象。
在本发明一实施例中，电源管理单元2为可拆卸结构。将电源管理单元2设置为可拆卸结构能够增加本发明实施例提供的电子设备7的接口电路以及电子设备7的适应性，以便在研发设计阶段加入电源管理单元2，等待产品不再需要调试后再去掉该电源管理单元2，以充分降低成本并增强适应性和可扩展性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电子设备的接口电路，其特征在于，包括输入端、电源管理单元、开关单元和输出端，其中：
所述输入端包括电源引脚、USB_ID引脚、输入信号引脚和输出信号引脚；
所述电源管理单元包括输入引脚和输出引脚，所述输入引脚被连接到所述输入端的所述USB_ID引脚，所述输出引脚被连接到所述输入端的所述电源引脚；
所述开关单元包括第一触头、第二触头和控制信号引脚，所述第一触头被连接到所述输入端的所述输入信号引脚，所述第二触头被连接到所述输入端的所述输出信号引脚，所述控制信号引脚被连接到所述输入端的所述电源引脚和所述电源管理单元的所述输出引脚，接收所述电源引脚和所述输出引脚发出的信号作为控制信号；
所述输出端包括串口模块的输入信号引脚和输出信号引脚以及USB模块的输入信号引脚和输出信号引脚；
所述开关单元的所述第一触头和所述第二触头根据所述控制信号引脚接收的所述控制信号在所述输出端的不同引脚之间切换。
2.如权利要求1所述的电子设备的接口电路，其特征在于，所述电源管理单元根据所述输入引脚接收的所述输入端的所述USB_ID引脚发出的USB_ID信号的电平来判定是否输出信号。
3.如权利要求2所述的电子设备的接口电路，其特征在于，当所述电源管理单元的所述输入引脚接收的所述输入端的所述USB_ID引脚发出的所述USB_ID信号为高电平时，所述电源管理单元的所述输出引脚不输出信号。
4.如权利要求2所述的电子设备的接口电路，其特征在于，所述电源管理单元包括升压电路，当所述电源管理单元的所述输入引脚接收的所述输入端的所述USB_ID引脚发出的所述USB_ID信号为低电平时，所述电源管理单元开启所述升压电路，所述电源管理单元的所述输出引脚输出高电平信号。
5.如权利要求1所述的电子设备的接口电路，其特征在于，所述开关单元的所述第一触头和所述第二触头根据所述控制信号引脚接收的所述控制信号在所述输出端的不同引脚之间切换包括：
当所述电源管理单元不输出信号、所述输入端的所述电源引脚接收的电源信号为低电平并且所述控制信号引脚接收的所述控制信号为低电平时，所述开关单元的所述第一触头和所述第二触头被连接到所述串口模块的所述输入信号引脚和所述输出信号引脚；或
当所述电源管理单元不输出信号、所述输入端的所述电源引脚接收的电源信号为高电平并且所述控制信号引脚接收的所述控制信号为高电平时，所述开关单元的所述第一触头和所述第二触头被连接到所述USB模块的所述输入信号引脚和所述输出信号引脚；或
当所述电源管理单元输出高电平信号、所述输入端的所述电源引脚接收的电源信号为低电平并且所述控制信号引脚接收的所述控制信号为高电平时，所述开关单元的所述第一触头和所述第二触头被连接到所述USB模块的所述输入信号引脚和所述输出信号引脚。
6.如权利要求1所述的电子设备的接口电路，其特征在于，进一步包括分压元件，所述分压元件包括两个串联电阻，所述两个串联电阻一端被连接到所述电源管理单元的所述输出引脚和所述输入端的所述电源引脚，另外一端被连接到接地端，所述开关单元的所述控制信号引脚被连接在所述两个串联电阻之间。
7.如权利要求6所述的电子设备的接口电路，其特征在于，所述分压元件的所述两个串联电阻的阻值分别为20KΩ和10KΩ，阻值为10KΩ的电阻的一端被连接到所述接地端。
8.如权利要求1所述的电子设备的接口电路，其特征在于，所述开关单元为高速电子开关，所述高速电子开关的工作带宽不小于500MHz@-3dB。
9.一种电子设备，包括中央处理器和USB连接器，其特征在于，包括接口电路，所述接口电路包括输入端、电源管理单元、开关单元和输出端，所述接口电路的所述输入端被连接到所述USB连接器，所述接口电路的所述输出端被连接到所述中央处理器，其中：
所述输入端包括电源引脚、USB_ID引脚、输入信号引脚和输出信号引脚；
所述电源管理单元包括输入引脚和输出引脚，所述输入引脚被连接到所述输入端的所述USB_ID引脚，所述输出引脚被连接到所述输入端的所述电源引脚；
所述开关单元包括第一触头、第二触头和控制信号引脚，所述第一触头被连接到所述输入端的所述输入信号引脚，所述第二触头被连接到所述输入端的所述输出信号引脚，所述控制信号引脚被连接到所述输入端的所述电源引脚和所述电源管理单元的所述输出引脚，接收所述电源引脚和所述输出引脚发出的信号作为控制信号；
所述输出端包括串口模块的输入信号引脚和输出信号引脚以及USB模块的输入信号引脚和输出信号引脚；
所述开关单元的所述第一触头和所述第二触头根据所述控制信号引脚接收的所述控制信号在所述输出端的不同引脚之间切换。
10.如权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述接口电路的所述电源管理单元根据所述输入引脚接收的所述输入端的所述USB_ID引脚发出的USB_ID信号的电平来判定是否输出信号。
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