CN108021522A - Usb设备主从模式切换电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种USB设备主从模式切换电路，包括外部系统控制器、以及连接USB控制芯片的总线缓冲器；总线缓冲器的输入引脚连接外部系统控制器的I/O引脚，输出引脚连接USB控制芯片的ID引脚；外部系统控制器与总线缓冲器共同驱动USB控制芯片的ID引脚的状态；USB控制芯片根据ID引脚的状态将USB设备切换成ID引脚的状态对应的模式，使得USB‑OGT能够扩展到支持A型USB接口，从而连有A型USB接口的USB设备在与其他USB设备连接时能够在主机和外设之间自由切换，而且角色切换不需要经过HNP和SRP协议层处理，并在USB设备自身主程序或固件未完全加载前，都可通过外部系统控制器自由切换USB设备的角色，提高了角色(外设/主机)切换的灵活性和便捷性。

Description

USB设备主从模式切换电路

技术领域

本发明涉及USB接口技术领域，特别是涉及USB设备主从模式切换电路。

背景技术

USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)是一个外部总线标准，用于规范电脑与外部设备的连接和通讯，是应用在PC领域的接口技术，其支持设备的即插即用和热插拔功能。

目前，USB接口已经成为应用程度最广泛的控制个人电脑和其外设之间通信的接口。其中，USB接口在消费电子产品和通用外设的直接互连通信的应用中越来越普遍，USB-OTG协议作为USB2.0协议标准的修正补充，使USB通用外设在互连时也可以被设置成USB主机，USB-OTG(On-The-Go，主从切换)功能使便携设备可以方便地直接与USB外设通信，从而不需通过个人电脑建立连接实现通信，相对于标准的电脑USB主机，USB-OTG协议对应的USB主机只需要提供电源、速率等级、数据流类型等基本的USB协议内容给目标外设列表中的USB设备。

但是，在实现过程中，发明人发现传统USB角色切换技术中至少存在如下问题：A型USB接口只能作为主机，而B型USB接口只能作为外设；USB-OGT仅仅支持Mini/Micro A或B型USB接口。上述问题导致USB-OTG的应用受到限制，从而使得USB设备角色切换不灵活。

发明内容

基于此，有必要针对目前USB设备角色切换不灵活的问题，提供一种USB设备主从模式切换电路。

为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种USB设备主从模式切换电路，包括外部系统控制器、以及连接USB控制芯片的总线缓冲器；

总线缓冲器的输入引脚连接外部系统控制器的I/O引脚，输出引脚连接USB控制芯片的ID引脚；

外部系统控制器与总线缓冲器共同驱动USB控制芯片的ID引脚的状态；USB控制芯片根据ID引脚的状态将USB设备切换成ID引脚的状态对应的模式。

在其中一个实施例中，还包括电阻R1、电阻R2、电阻R3以及单刀双掷开关；

单刀双掷开关的公共触点通过电阻R1连接USB控制芯片的ID引脚，第一静触点连接电阻R2的一端，第二静触点连接电阻R3的一端；

电阻R2、电阻R3的另一端接地。

在其中一个实施例中，电阻R1为零欧电阻；电阻R2为阻值小于10欧姆的电阻；电阻R3为阻值大于100千欧的电阻。

在其中一个实施例中，外部系统控制器为包含FPGA芯片或MCU芯片的外部系统控制器。

在其中一个实施例中，USB控制芯片为AM335X型芯片。

在其中一个实施例中，总线缓冲器包括缓冲驱动器、电阻R4、电容C1、第一供电电源以及第二供电电源；

电阻R4的一端连接缓冲器的输入引脚、外部系统控制器的I/O引脚，另一端连接第一供电电源；

电容C1的一端连接缓冲器的电源引脚、第二供电电源，另一端连接缓冲器的接地引脚。

在其中一个实施例中，缓冲器包括SN74LVC1G07型缓冲器。

在其中一个实施例中，还包括USB连接器、滤波电路以及保护电路；

USB连接器的数据线负引脚通过滤波电路连接USB控制芯片的数据线负引脚，数据线正引脚通过滤波电路连接USB控制芯片的数据线正引脚，电源引脚连接USB控制芯片的电源引脚，第一使能信号引脚、第二使能信号引脚接地；

保护电路的电源引脚连接USB控制芯片的电源引脚。

在其中一个实施例中，滤波电路包括电阻R5、电阻R6以及电感器；

电感器的第一端连接USB连接器的数据线正引脚，第二端连接USB控制芯片的数据线正引脚，第三端连接USB控制芯片的数据线负引脚，第四端连接USB连接器的数据线负引脚；

电阻R5并联在电感器的第三端和第四端之间；电阻R6并联在电感器的第一端和第二端之间。

在其中一个实施例中，保护电路包括二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、稳压二极管ZD1、稳压二极管ZD2、电容C2以及电容C3；

二极管D1的负极分别连接二极管D2正极、USB连接器的数据线负引脚；

二极管D3的负极分别连接二极管D4正极、USB连接器的数据线正引脚；

二极管D5的负极分别连接二极管D6正极；

二极管D1、二极管D3、二极管D5、稳压二极管ZD1、稳压二极管ZD2的正极接地；

二极管D2、二极管D4以及二极管D6的负极连接稳压二极管ZD1的负极；

稳压二极管ZD2的负极连接USB控制芯片的电源引脚；

电容C2的另一端连接USB连接器的第一使能信号引脚；电容C3的另一端连接USB连接器的第二使能信号引脚。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：

外部系统控制器和总线缓冲器共同驱动USB设备的USB控制芯片上的ID引脚状态，当ID引脚状为高阻态时USB控制芯片将USB设备切换为外设，当ID引脚状为接地时USB控制芯片将USB设备切换为主机，使得USB-OGT能够扩展到支持A型USB接口，从而连有A型USB接口的USB设备在与其他USB设备连接时能够在主机和外设之间自由切换，且角色切换不需要经过HNP和SRP协议层处理，并在USB设备自身主程序或固件未完全加载前，都可通过外部系统控制器自由切换USB设备的角色，有效地减少了角色切换占用的时间，提高了角色(外设/主机)切换的灵活性和便捷性。

附图说明

图1为本发明USB设备主从模式切换电路实施例1的结构示意图；

图2为本发明USB设备主从模式切换电路的功能实现原理图；

图3为传统USB角色切换技术的功能实现原理图；

图4为本发明USB设备主从模式切换电路在一个优选实施例中的结构示意图；

图5为本发明USB设备主从模式切换电路的自动切换方式的电路图；

图6为本发明USB设备主从模式切换电路的手动切换方式的电路图；

图7为本发明USB设备主从模式切换电路的手动切换方式在一个优选实施例中的电路图；

图8为本发明USB设备主从模式切换电路在一个实施例中的电路图；

图9为本发明USB设备主从模式切换电路的连接器、滤波电路和保护电路的电路图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

为了解决目前USB设备角色切换不灵活的问题，本发明USB设备主从模式切换电路提供了一种USB设备主从模式切换电路实施例1，图1为本发明USB设备主从模式切换电路实施例1的结构示意图，如图1所示，包括外部系统控制器110、以及连接USB控制芯片130的总线缓冲器120；

总线缓冲器120的输入引脚连接外部系统控制器110的I/O引脚，输出引脚连接USB控制芯片130的ID引脚；

外部系统控制器110与总线缓冲器120共同驱动USB控制芯片130的ID引脚的状态；USB控制芯片130根据ID引脚的状态将USB设备切换成ID引脚的状态对应的模式。

具体而言，外部系统控制器和总线缓冲器共同驱动USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)设备的USB控制芯片上的ID(Identity，身份)引脚的状态。

当需要将USB设备设置为主机时，USB控制芯片从I/O(输入/输出)引脚输出低电平信号，总线缓冲器稳定低电平信号来保证ID引脚接入可靠的低电平信号，并将低电平信号传输到USB控制芯片的ID引脚上，此时ID引脚对地电阻小于10欧姆(相当于ID引脚接地，符合USB-OTG规范要求的主机模式)，USB控制芯片将USB设备在链路(USB设备与其他USB设备的链路)中的角色切换为主机；

当需要将USB设备设置为外设时，USB控制芯片从I/O引脚输出高电平信号，总线缓冲器稳定高电平信号来保证ID引脚接入可靠的高电平信号，并将高电平信号传输到USB控制芯片的ID引脚上，此时ID引脚对地电阻大于100千欧(相当于ID引脚悬空，符合USB-OTG规范要求的外设模式)，USB控制芯片将USB设备在链路中的角色切换为外设。

需要说明的是，USB设备包括连接有A型USB接口的设备、连接有B型USB接口的设备或者既连接有A型USB接口的设备又连接有B型USB接口的设备，USB设备支持USB-OTG功能。

总线缓冲器支持热拔插功能，有效地隔离USB接口端的插拔操作对外部系统控制器引脚的影响，提高了USB设备主从模式切换电路工作时的可靠性。

USB设备在角色切换时不需要经过HNP(host-negotiation-protocol，主机协商协议)和SRP(session-request-protocol，会话请求协议)协议层，有效地节省USB设备切换角色占用的时间，提升了用户应用体验。

支持USB-OTG功能的USB设备的自身主程序或固件一般需要几十秒至一分钟完全加载完成，在USB设备自身主程序或固件加载期间可以通过USB设备主从模式切换电路切换USB设备在链路中的角色。

本发明实施例实现角色切换功能可总结为以下原理：图2为本发明USB设备主从模式切换电路的功能实现原理图，具体如图2所示，当两个标准的包含A型USB接口的USB设备，通过标准的A-to-AUSB(A型USB接口连A型USB接口)连接线互连进行通信。

基于本发明USB设备主从模式切换电路各实施例，驱动USB控制芯片的ID引脚状态，当USB控制芯片的ID引脚通过阻值小于10Ω(欧姆)的电阻接地，ID引脚的状态是false(接地)，此时USB设备作为主机；

当USB控制芯片的ID引脚通过阻值大于100K(千欧)的电阻接地，ID引脚的状态是true(悬空)，此时USB设备作为外设。

而传统USB角色切换技术是通过USB-OTG连接线来确定USB设备在链路中的角色，图3为传统USB角色切换技术的功能实现原理图，如图3所示，根据USB-OTG协议的定义，链路两端只能使用mini(小型)或者micro(微型)B型USB接口(包含用来设置默认角色的USB_ID引脚，还包含VBUS/D+/D-/GND引脚，其中VBUS引脚为电源引脚，D+引脚为数据线正引脚，D-引脚为数据线负引脚，GND引脚为接地引脚)，同时，必须搭配外部的USB-OTG连接线，配合USB-OTG连接线的连接方向以及USB接口内的ID引脚的设置，共同确定USB设备在链路上初始状态主机和外设的角色分配。

因此，传统USB角色技术仅支持连有mini或micro B型USB接口的USB设备之间的连接，使得传统USB角色技术不能满足连有其他类型USB接口的USB设备切换在链路中的角色；USB设备连接必须搭载专用的USB-OTG连接线，在切换USB设备在链路中的角色时，必须拆开原有的USB设备链路来调整USB-OTG连接线的连接方向，使得在切换USB设备在链路中的角色时机械不灵活，实际的角色切换步骤繁琐，不利于USB-OTG技术的推广。而本发明提供的实现原理，拓展到可支持连有A型USB接口的USB设备之间的连接、连有A型USB接口的USB设备与连有B型USB接口的USB设备之间的连接、连有B型USB接口的USB设备之间的连接，USB设备角色切换灵活，不需要专用的连接线，且不需要拆除原有的USB设备链路，有利于USB-OGT技术的广泛应用。

为了进一步优化本发明USB设备主从模式切换电路，优选的，图4为本发明USB设备主从模式切换电路在一个优选实施例中的结构示意图，如图4所示，外部系统控制器为包含FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)芯片410或MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)芯片410的外部系统控制器，可简化本发明USB设备主从模式切换电路的外部系统控制器在写入USB设备角色切换功能和控制实现USB设备角色切换功能的操作。

需要说明的是，FPGA芯片或MCU芯片的程序加载时间都是毫秒级别(最大也只有几秒)，而支持USB-OTG功能的USB设备中的USB-OTG模块子系统的应用程序或固件的加载时间一般需要几十秒至一分钟，在此期间，可以按照USB设备默认的角色设置初始化USB链路，也可以通过USB设备主从模式切换电路来切换USB设备的角色，提高了USB设备角色切换操作的灵活性和便捷性。

进一步的，如图4所示，USB控制芯片为AM335X型芯片420。

需要说明的是，USB控制芯片采用AM335X型芯片，ID引脚状态的驱动方式是ID引脚通过阻值小于10Ω的电阻接地或ID引脚通过阻值大于100K的电阻接地，这种电路设计方式完全符合USB_OTG_and_EH_2-0-version 1_1a和Micro-USB_1_01两种设计规范的设计要求，已对各种USB接口的兼容性和可靠性经过有效验证。

本发明USB设备主从模式切换电路各实施例，外部系统控制器和总线缓冲器共同驱动USB设备的USB控制芯片上的ID引脚状态，当ID引脚状为高阻态时USB控制芯片将USB设备切换为外设，当ID引脚状为接地时USB控制芯片将USB设备切换为主机，使得USB-OGT能够扩展到支持A型USB接口，从而包括A型USB接口的USB设备在与其他USB设备连接时能够在主机和外设之间自由切换，而且角色切换不需要经过HNP和SRP协议层处理，并在USB设备自身主程序或固件未完全加载前，都可通过外部系统控制器自由切换USB设备的角色，有效地减少了角色切换占用的时间，提高了角色(外设/主机)切换的灵活性和便捷性。

在一个具体的实施例中，图5为本发明USB设备主从模式切换电路的自动切换方式的电路图，如图5所示，总线缓冲器包括缓冲驱动器、电阻R4、电容C1、第一供电电源以及第二供电电源；

电阻R4的一端连接缓冲器的输入引脚、外部系统控制器的I/O引脚，另一端连接第一供电电源；

电容C1的一端连接缓冲器的电源引脚、第二供电电源，另一端连接缓冲器的接地引脚。

进一步的，缓冲器为SN74LVC1G07型缓冲器。

具体而言，如图1所示，电阻R4一端连接SN74LVC1G07型缓冲器的输入引脚(A引脚，即第2引脚)、外部系统控制器(FPGA/MCU)的I/O引脚(I/O1引脚，即第1引脚)，另一端连接第一供电电源；

电容C1的一端连接SN74LVC1G07型缓冲器的电源引脚(VCC引脚，即第5引脚)、第二供电电源，另一端连接缓冲器的接地引脚(GND引脚，即第3引脚)。

需要说明的是，其中第一供电电源和第二供电电源都是3.3V(伏)电压源(即图5中的DVDD_3.3)，电阻R4的阻值为4.7K，电容C1的电容为0.1μF(微法)。

本发明USB设备主从模式切换电路各实施例，解决了目前USB-OTG只能支持micro或者mini类型的USB连接器，连接有A型USB接口的USB设备只能默认为主机的局限，使USB-OTG支持标准的A型USB接口，从而连接有A型USB接口的USB设备，只需要搭配标准的A-to-AUSB连接线，就可以实现作为外设连接PC(个人电脑)，或者作为主机连接外部的U盘。

在一个具体的实施例中，图6为本发明USB设备主从模式切换电路的手动切换方式的电路图，如图6所示，还包括电阻R1、电阻R2、电阻R3以及单刀双掷开关；

单刀双掷开关的公共触点通过电阻R1连接USB控制芯片的ID引脚，第一静触点连接电阻R2的一端，第二静触点连接电阻R3的一端；

电阻R2、电阻R3的另一端接地。

进一步的，电阻R1为零欧电阻；电阻R2为阻值小于10欧姆的电阻；电阻R3为阻值大于100千欧的电阻。

具体而言，单刀双掷开关的公共触点接触第一静触点，即USB控制芯片的ID引脚通过电阻R1和电阻R2接地，此时USB控制芯片的ID引脚相当于接地，USB控制芯片将USB设备在链路中的角色切换为主机；

单刀双掷开关的公共触点接触第二静触点，即USB控制芯片的ID引脚通过电阻R1和电阻R3接地，此时USB控制芯片的ID引脚为高阻态，相当于悬空，USB控制芯片将USB设备在链路中的的角色切换为外设。

优选的，图7为本发明USB设备主从模式切换电路的手动切换方式在一个优选实施例中的电路图，如图7所示，为了更好地实现手动切换USB设备角色的功能，电阻R1为零欧电阻；电阻R2为零欧电阻；电阻R3为阻值是150K的电阻。

本发明USB设备主从模式切换电路各实施例，在应用USB-OTG功能时，不需要外接专用的USB A型转mini或micro的USB-OTG连接线，而且在切换USB设备在链路上的角色时，不需要手动更换USB-OTG连接线的连接方向。

在一个具体的实施例中，图8为本发明USB设备主从模式切换电路在一个实施例中的电路图，如图8所示，包括外部系统控制器(FPGA/MCU)、SN74LVC1G07型缓冲器、第一供电电源、第二供电电源、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R3、电阻R4、电容C1、单刀双掷开关以及AM335X型芯片。

具体而言，电容C1的一端连接SN74LVC1G07型缓冲器的第5引脚、第二供电电源，另一端连接SN74LVC1G07型缓冲器的第3引脚；SN74LVC1G07型接缓冲器的第4引脚连接AM335X型芯片的ID引脚(即P16引脚)；

单刀双掷开关的公共触点通过电阻R1连接AM335X型芯片的P16引脚，第一静触点连接电阻R2的一端，第二静触点连接电阻R3的一端；

电阻R2、电阻R3的另一端接地。

电阻R4的一端连接SN74LVC1G07型缓冲器的第2引脚、外部系统控制器的第1引脚，另一端连接第一供电电源。

本发明USB设备主从模式切换电路各实施例，提供了两种角色切换方式：自动切换方式和手动切换方式，用户可根据最新的USB设备角色设置需求及时切换USB设备在链路中的角色，提高了角色切换操作的灵活性和便捷性。

在其中一个实施例中，图9为本发明USB设备主从模式切换电路的连接器、滤波电路和保护电路的电路图，如图9所示，还包括USB连接器、滤波电路以及保护电路；

USB连接器的数据线负引脚通过滤波电路连接USB控制芯片的数据线负引脚，数据线正引脚通过滤波电路连接USB控制芯片的数据线正引脚，电源引脚连接USB控制芯片的电源引脚，第一使能信号引脚、第二使能信号引脚接地；

保护电路的电源引脚连接USB控制芯片的电源引脚。

具体而言，滤波电路用于滤除双绞线USB_D±差分信号(由USB控制芯片的数据线正引脚和数据线负引脚组差分信号)在传输过程中的共模干扰噪声；

保护电路用于保护USB接口电路，在USB接口电路热插拔时，提供设备接触或断开瞬间的静电泄放回路。

本发明USB设备主从模式切换电路各实施例，滤波电路和保护电路使得USB接口更加安全，优化接收到的信号的质量。

在一个具体的实施例中，如图9所示，滤波电路包括电阻R5、电阻R6以及电感器；

电感器的第一端连接USB连接器的数据线正引脚，第二端连接USB控制芯片的数据线正引脚，第三端连接USB控制芯片的数据线负引脚，第四端连接USB连接器的数据线负引脚；

电阻R5并联在电感器的第三端和第四端之间；电阻R6并联在电感器的第一端和第二端之间。

进一步的，如图9所示，保护电路包括二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、稳压二极管ZD1、稳压二极管ZD2、电容C2以及电容C3、

二极管D1的负极分别连接二极管D2正极、USB连接器的数据线负引脚；

二极管D3的负极分别连接二极管D4正极、USB连接器的数据线正引脚；

二极管D5的负极分别连接二极管D6正极；

二极管D1、二极管D3、二极管D5、稳压二极管ZD1、稳压二极管ZD2的正极接地；

二极管D2、二极管D4以及二极管D6的负极连接稳压二极管ZD1的负极；

稳压二极管ZD2的负极连接USB控制芯片的电源引脚；

电容C2的另一端连接USB连接器的第一使能信号引脚；电容C3的另一端连接USB连接器的第二使能信号引脚。

需要说明的是，电感器为SDCW2012H型电感器，USB控制芯片为AM335X型芯片。

二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、稳压二极管ZD1、稳压二极管ZD2构成Rciamp 1624T型U4瞬态二极管组。

具体而言，电感器的第一端连接USB连接器的数据线正引脚(即第3引脚)，第二端连接USB控制芯片的数据线正引脚(即第N17引脚)，第三端连接USB控制芯片的数据线负引脚(即第N18引脚)，第四端连接USB连接器的数据线负引脚(即第2引脚)；

电阻R5并联在电感器的第三端和第四端之间；电阻R6并联在电感器的第一端和第二端之间；

二极管D1的负极分别连接二极管D2正极、USB连接器的数据线负引脚(即第2引脚)，即从二极管D1的负极伸出U4瞬态二极管组的数据线负引脚(DM引脚)；

二极管D3的负极分别连接二极管D4正极、USB连接器的数据线正引脚(即第3引脚)，即从二极管D3的负极伸出U4瞬态二极管组的数据线正引脚(DP引脚)；

二极管D5的负极分别连接二极管D6正极，从二极管D5的负极伸出U4瞬态二极管组的ID引脚，并悬空；

二极管D1、二极管D3、二极管D5、稳压二极管ZD1、稳压二极管ZD2的正极接地；

二极管D2、二极管D4以及二极管D6的负极连接稳压二极管ZD1的负极；

稳压二极管ZD2的负极连接AM335X型芯片的电源引脚(即第P15引脚)，即从稳压二极管ZD2的负极伸出U4瞬态二极管组的电源引脚(VBUS引脚)；

电容C2的另一端连接USB连接器的第一使能信号引脚(即第5引脚)；电容C3的另一端连接USB连接器的第二使能信号引脚(即第6引脚)。

本发明USB设备主从模式切换电路各实施例，电感器用于滤除双绞线USB_D±差分信号在传输过程中的共模干扰噪声，U4瞬态二极管组和高压电容C2和C3用于保护接口电路，在接口热拔插时，提供设备接触或断开瞬间的静电泄放回路，使得USB接口更安全，接收信号的质量更好。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

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 (10)

1.一种USB设备主从模式切换电路，其特征在于，包括外部系统控制器以及连接USB控制芯片的总线缓冲器；

所述总线缓冲器的输入引脚连接所述外部系统控制器的I/O引脚，输出引脚连接所述USB控制芯片的ID引脚；

所述外部系统控制器与所述总线缓冲器共同驱动所述USB控制芯片的ID引脚的状态；所述USB控制芯片根据所述ID引脚的状态将所述USB设备切换成所述ID引脚的状态对应的模式。

2.根据权利要求1所述的USB设备主从模式切换电路，其特征在于，还包括电阻R1、电阻R2、电阻R3以及单刀双掷开关；

所述单刀双掷开关的公共触点通过电阻R1连接所述USB控制芯片的ID引脚，第一静触点连接所述电阻R2的一端，第二静触点连接所述电阻R3的一端；

所述电阻R2、所述电阻R3的另一端接地。

3.根据权利要求2所述的USB设备主从模式切换电路，其特征在于，所述电阻R1为零欧电阻；所述电阻R2为阻值小于10欧姆的电阻；所述电阻R3为阻值大于100千欧的电阻。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的USB设备主从模式切换电路，其特征在于，所述外部系统控制器为包含FPGA芯片或MCU芯片的外部系统控制器。

5.根据权利要求4所述的USB设备主从模式切换电路，其特征在于，所述USB控制芯片为AM335X型芯片。

6.根据权利要求5所述的USB设备主从模式切换电路，其特征在于，所述总线缓冲器包括缓冲驱动器、电阻R4、电容C1、第一供电电源以及第二供电电源；

所述电阻R4的一端连接所述缓冲器的输入引脚、所述外部系统控制器的I/O引脚，另一端连接所述第一供电电源；

所述电容C1的一端连接所述缓冲器的电源引脚、所述第二供电电源，另一端连接所述缓冲器的接地引脚。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的USB设备主从模式切换电路，其特征在于，所述缓冲器为SN74LVC1G07型缓冲器。

8.根据权利要求1所述的USB设备主从模式切换电路，其特征在于，还包括USB连接器、滤波电路以及保护电路；

所述USB连接器的数据线负引脚通过所述滤波电路连接所述USB控制芯片的数据线负引脚，数据线正引脚通过所述滤波电路连接所述USB控制芯片的数据线正引脚，电源引脚连接所述USB控制芯片的电源引脚，第一使能信号引脚、第二使能信号引脚接地；

所述保护电路的电源引脚连接所述USB控制芯片的电源引脚。

9.根据权利要求8所述的USB设备主从模式切换电路，其特征在于，所述滤波电路包括电阻R5、电阻R6以及电感器；

所述电感器的第一端连接所述USB连接器的数据线正引脚，第二端连接所述USB控制芯片的数据线正引脚，第三端连接所述USB控制芯片的数据线负引脚，第四端连接所述USB连接器的数据线负引脚；

所述电阻R5并联在所述电感器的第三端和第四端之间；所述电阻R6并联在所述电感器的第一端和第二端之间。

10.根据权利要求8或9所述的USB设备主从模式切换电路，其特征在于，所述保护电路包括二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、稳压二极管ZD1、稳压二极管ZD2、电容C2以及电容C3；

所述二极管D1的负极分别连接所述二极管D2正极、所述USB连接器的数据线负引脚；

所述二极管D3的负极分别连接所述二极管D4正极、所述USB连接器的数据线正引脚；

所述二极管D5的负极分别连接所述二极管D6正极；

所述二极管D1、所述二极管D3、所述二极管D5、所述稳压二极管ZD1、所述稳压二极管ZD2的正极接地；

所述二极管D2、所述二极管D4以及所述二极管D6的负极连接所述稳压二极管ZD1的负极；

所述稳压二极管ZD2的负极连接所述USB控制芯片的电源引脚；

所述电容C2的另一端连接所述USB连接器的第一使能信号引脚；所述电容C3的另一端连接所述USB连接器的第二使能信号引脚。