CN110175143A - 一种支持多host和单otg的usb接口装置和控制方法 - Google Patents

一种支持多host和单otg的usb接口装置和控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种支持多HOST和单OTG的USB接口装置和控制方法,USB接口装置包括:系统芯片,连接USB OTG接口,用于根据USB OTG接口接入的第一电平信号输出随第一电平信号变化的第二电平信号;USB集线器,连接USB OTG接口和多个HOST USB接口;开关切换组件,分别与USB OTG接口、系统芯片和USB集线器连接,根据第二电平信号的变化在USB OTG接口和USB集线器之间进行切换。本发明的有益效果在于:通过设置USB集线器和开关切换组件实现系统芯片支持多HOST和单OTG的功能,从而增加系统芯片的选择率,并且不会增加PCB板的面积,进而降低成本。

Description

一种支持多HOST和单OTG的USB接口装置和控制方法
技术领域
本发明涉及接口电路技术领域,尤其涉及一种支持多HOST和单OTG的USB接口装置和控制方法。
背景技术
目前的主芯片经常遇到USB接口不足的问题,现有技术中通常通过下述方法实现多HOST和单OTG的功能,方法一:如图1所示,系统芯片SOC连接DSP(Digital SignalProcessing,数字信号处理),以通过DSP实现多HOST和单OTG的扩展,然而DSP需要外加DDR(Double Data Rate,双倍速率同步动态随机存储器)和flash(固态存储器与动画编辑器)构成工作系统,进而增加电路成本;方法二,如图2所示,采用多USB接口的系统芯片SOC,上述主芯片通常设置有两个或三个USB接口,从而限制设备的连接数量。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题,现提供一种旨在增加系统芯片的选择率和降低成本的支持多HOST和单OTG的USB接口装置和控制方法。
具体技术方案如下:
一种支持多HOST和单OTG的USB接口装置,其中,包括:
系统芯片,连接USB OTG接口,用于根据USB OTG接口接入的第一电平信号输出随第一电平信号变化的第二电平信号;
USB集线器,连接USB OTG接口和多个HOST USB接口;
开关切换组件,分别与USB OTG接口、系统芯片和USB集线器连接,根据第二电平信号的变化在USB OTG接口和USB集线器之间进行切换。
优选的,支持多HOST和单OTG的USB接口装置,其中,系统芯片设置有:
ID引脚,连接USB OTG接口,用于检测USB OTG接口接入的第一电平信号;
通用I/O端口,连接开关切换组件的片选端,用于根据第一电平信号输出随第一电平信号变化的第二电平信号至开关切换组件。
优选的,支持多HOST和单OTG的USB接口装置,其中,开关切换组件包括:
第一开关芯片,第一开关芯片的第一数据引脚对与系统芯片的USB数据引脚对连接,第一开关芯片的第一HSD引脚对与USB集线器的第一数据引脚对连接,第一开关芯片的片选端与通用I/O端口连接;
第二开关芯片,第二开关芯片的第一数据引脚对与USB OTG接口连接,第二开关芯片的第一HSD引脚对与USB集线器的第二数据引脚对连接,第二开关芯片的片选端与通用I/O端口连接。
优选的,支持多HOST和单OTG的USB接口装置,其中,第一开关芯片的第二HSD引脚对与第二开关芯片的第二HSD引脚对连接。
优选的,支持多HOST和单OTG的USB接口装置,其中,USB集线器设置有多组第三数据引脚对,每组第三数据引脚对连接一个HOST USB接口。
还包括一种支持多HOST和单OTG的USB接口的控制方法,其中,应用于上述任一支持多HOST和单OTG的USB接口装置中,方法包括以下步骤:
步骤S1,系统芯片根据USB OTG接口接入的第一电平信号输出随第一电平信号变化的第二电平信号;
步骤S2,开关切换组件根据第二电平信号的变化在USB OTG接口和USB集线器之间进行切换。
优选的,支持多HOST和单OTG的USB接口的控制方法,其中,步骤S1具体包括:
系统芯片的ID引脚检测USB OTG接口接入的第一电平信号;
当第一电平信号为高电平信号时,系统芯片的通用I/O端口输出高电平的第二电平信号;
当第一电平信号为低电平信号时,系统芯片的通用I/O端口输出低电平的第二电平信号。
优选的,支持多HOST和单OTG的USB接口的控制方法,其中,
步骤S2具体包括:
当第一开关芯片和第二开关芯片的片选端接收到高电平的第二电平信号时,接通第一开关芯片的第二HSD引脚对与第二开关芯片的第二HSD引脚对,以接通USB OTG接口。
优选的,支持多HOST和单OTG的USB接口的控制方法,其中,
步骤S2具体包括:
当第一开关芯片和第二开关芯片的片选端接收到低电平的第二电平信号时,接通第一开关芯片的第一HSD引脚对到USB集线器的第一数据引脚对,以接通HOST USB接口。
优选的,支持多HOST和单OTG的USB接口的控制方法,其中,当第一开关芯片和第二开关芯片的片选端接收到低电平的第二电平信号时,USB OTG接口接入的设备的工作模式为HOST工作模式。
上述技术方案具有如下优点或有益效果:通过设置USB集线器和开关切换组件实现系统芯片支持多HOST和单OTG的功能,从而增加系统芯片的选择率,并且不会增加PCB板的面积,进而降低成本。
附图说明
参考所附附图,以更加充分的描述本发明的实施例。然而,所附附图仅用于说明和阐述,并不构成对本发明范围的限制。
图1为本发明支持多HOST和单OTG的USB接口装置的现有技术的结构示意图1;
图2为本发明支持多HOST和单OTG的USB接口装置的现有技术的结构示意图2;
图3为本发明支持多HOST和单OTG的USB接口装置的实施例的结构示意图;
图4为本发明支持多HOST和单OTG的USB接口的控制方法的实施例的流程图。
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作出创造性劳动的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。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明,但不作为本发明的限定。
本发明包括一种支持多HOST和单OTG的USB接口装置,如图3所示,装置包括:
系统芯片SOC,连接一USB OTG接口,用于根据USB OTG接口接入的第一电平信号输出随第一电平信号变化的第二电平信号;
USB集线器USB HUB,连接USB OTG接口和多个HOST USB接口1;
开关切换组件,分别与USB OTG接口、系统芯片SOC和USB集线器USB HUB连接,根据第二电平信号的变化在USB OTG接口和USB集线器USB HUB之间进行切换。
在上述实施例中,通过设置USB集线器USB HUB和开关切换组件实现系统芯片SOC支持多HOST和单OTG的功能,从而增加系统芯片SOC的选择率,并且通过设置USB集线器USBHUB和开关切换组件不会增加PCB板的面积,从而降低成本。
在上述实施例中,系统芯片SOC可以通过USB集线器USB HUB拓展多个HOST USB接口1,从而增加系统芯片SOC的选择率。
进一步地,在上述实施例中,系统芯片SOC设置有:
ID引脚USB_ID,连接USB OTG接口,用于检测USB OTG接口接入的第一电平信号;
通用I/O端口GPIO,连接开关切换组件的片选端CS,用于根据第一电平信号输出随第一电平信号变化的第二电平信号至开关切换组件。
在上述实施例中,当ID引脚USB_ID检测到USB OTG接口接入的第一电平信号为高电平信号时,即USB OTG接口接入的设备处于OTG工作模式,通用I/O端口GPIO根据第一电平信号输出高电平的第二电平信号至开关切换组件;
当ID引脚USB_ID检测到USB OTG接口接入的第一电平信号为低电平信号时,即USBOTG接口接入的设备处于HOST工作模式,通用I/O端口GPIO根据第一电平信号输出低电平的第二电平信号至开关切换组件。
进一步地,在上述实施例中,开关切换组件包括:
第一开关芯片U1,第一开关芯片U1的第一数据引脚对D与系统芯片SOC的USB数据引脚对USB_DP/USB_DM连接,第一开关芯片U1的第一HSD引脚对HSD1与USB集线器USB HUB的第一数据引脚对D连接,第一开关芯片U1的片选端CS与通用I/O端口GPIO连接;
第二开关芯片U2,第二开关芯片U2的第一数据引脚对D与USB OTG接口连接,第二开关芯片U2的第一HSD引脚对HSD1与USB集线器USB HUB的第二数据引脚对D0连接,第二开关芯片U2的片选端CS与通用I/O端口GPIO连接。
在上述实施例中,通过增加两个开关芯片和一个USB集线器USB HUB就可以实现系统芯片SOC支持多HOST和单OTG的功能,从而降低成本。
进一步地,在上述实施例中,第一开关芯片U1的第二HSD引脚对HSD2与第二开关芯片U2的第二HSD引脚对HSD2连接。
进一步地,在上述实施例中,USB集线器USB HUB设置有多组第三数据引脚对,每组第三数据引脚对连接一个HOST USB接口1。
其中第三数据引脚对的组数可以自定义设置,从而增加系统芯片SOC的选择率。
进一步地,作为优选的实施方式,当USB OTG接口接入Device USB线时,ID引脚USB_ID检测到USB OTG接口接入的第一电平信号为高电平信号,即此时的USB OTG接口接入的设备处于OTG工作模式,通用I/O端口GPIO根据第一电平信号输出高电平的第二电平信号至第一开关芯片U1和第二开关芯片U2的片选端CS,此时接通第一开关芯片U1的第二HSD引脚对HSD2与第二开关芯片U2的第二HSD引脚对HSD2,以接通USB OTG接口;
当USB OTG接口接入Host USB线时,ID引脚USB_ID检测到USB OTG接口接入的第一电平信号为低电平信号,即此时的USB OTG接口接入的设备处于HOST工作模式,通用I/O端口GPIO根据第一电平信号输出低电平的第二电平信号至第一开关芯片U1和第二开关芯片U2的片选端CS,此时接通第一开关芯片U1的第一HSD引脚对HSD1到USB集线器USB HUB的第一数据引脚对D,以接通HOST USB接口1;并且需要说明的是,当第一开关芯片U1和第二开关芯片U2的片选端CS接收到低电平的第二电平信号时,USB OTG接口接入的设备的工作模式为HOST工作模式。
还包括一种支持多HOST和单OTG的USB接口的控制方法,应用于上述任一的支持多HOST和单OTG的USB接口装置中,如图4所示,方法包括以下步骤:
步骤S1,系统芯片SOC根据USB OTG接口接入的第一电平信号输出随第一电平信号变化的第二电平信号;
步骤S2,开关切换组件根据第二电平信号的变化在USB OTG接口和USB集线器USBHUB之间进行切换。
通过USB OTG接口接入的第一电平信号在USB OTG接口和USB集线器USB HUB之间进行切换,从而实现系统芯片SOC支持多HOST和单OTG的功能,进而增加系统芯片SOC的选择率,并且通过设置USB集线器USB HUB和开关切换组件不会增加PCB板的面积,以降低成本。
进一步地,在上述实施例中,步骤S1具体包括:
系统芯片SOC的ID引脚USB_ID检测USB OTG接口接入的第一电平信号;
当第一电平信号为高电平信号时,系统芯片SOC的通用I/O端口GPIO输出高电平的第二电平信号;
当第一电平信号为低电平信号时,系统芯片SOC的通用I/O端口GPIO输出低电平的第二电平信号。
进一步地,在上述实施例中,步骤S2具体包括:
当第一开关芯片U1和第二开关芯片U2的片选端CS接收到高电平的第二电平信号时,接通第一开关芯片U1的第二HSD引脚对HSD2与第二开关芯片U2的第二HSD引脚对HSD2,以接通USB OTG接口。
进一步地,在上述实施例中,步骤S2具体包括:
当第一开关芯片U1和第二开关芯片U2的片选端CS接收到低电平的第二电平信号时,接通第一开关芯片U1的第一HSD引脚对HSD1到USB集线器USB HUB的第一数据引脚对D,以接通HOST USB接口1。
进一步地,在上述实施例中,当第一开关芯片U1和第二开关芯片U2的片选端CS接收到低电平的第二电平信号时,USB OTG接口接入的设备的工作模式为HOST工作模式。
以上所述仅为本发明较佳的实施例,并非因此限制本发明的实施方式及保护范围,对于本领域技术人员而言,应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案,均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种支持多HOST和单OTG的USB接口装置,其特征在于,包括:
一系统芯片,连接一USB OTG接口,用于根据所述USB OTG接口接入的第一电平信号输出随所述第一电平信号变化的第二电平信号;
一USB集线器,连接所述USB OTG接口和多个HOST USB接口;
开关切换组件,分别与所述USB OTG接口、所述系统芯片和所述USB集线器连接,根据所述第二电平信号的变化在所述USB OTG接口和所述USB集线器之间进行切换。
2.如权利要求1所述的支持多HOST和单OTG的USB接口装置,其特征在于,所述系统芯片设置有:
ID引脚,连接所述USB OTG接口,用于检测所述USB OTG接口接入的所述第一电平信号;
通用I/O端口,连接所述开关切换组件的片选端,用于根据所述第一电平信号输出随所述第一电平信号变化的所述第二电平信号至所述开关切换组件。
3.如权利要求1所述的支持多HOST和单OTG的USB接口装置,其特征在于,所述开关切换组件包括:
第一开关芯片,所述第一开关芯片的第一数据引脚对与所述系统芯片的USB数据引脚对连接,所述第一开关芯片的第一HSD引脚对与所述USB集线器的第一数据引脚对连接,所述第一开关芯片的片选端与所述通用I/O端口连接;
第二开关芯片,所述第二开关芯片的第一数据引脚对与所述USB OTG接口连接,所述第二开关芯片的第一HSD引脚对与所述USB集线器的第二数据引脚对连接,所述第二开关芯片的片选端与所述通用I/O端口连接。
4.如权利要求3所述的支持多HOST和单OTG的USB接口装置,其特征在于,所述第一开关芯片的第二HSD引脚对与所述第二开关芯片的第二HSD引脚对连接。
5.如权利要求1所述的支持多HOST和单OTG的USB接口装置,其特征在于,所述USB集线器设置有多组第三数据引脚对,每组所述第三数据引脚对连接一个所述HOST USB接口。
6.一种支持多HOST和单OTG的USB接口的控制方法,其特征在于,应用于权利要求1-5中的任一所述的支持多HOST和单OTG的装置中,所述方法包括以下步骤:
步骤S1,所述系统芯片根据所述USB OTG接口接入的第一电平信号输出随所述第一电平信号变化的第二电平信号;
步骤S2,开关切换组件根据所述第二电平信号的变化在所述USB OTG接口和所述USB集线器之间进行切换。
7.如权利要求6所述的支持多HOST和单OTG的USB接口的控制方法,其特征在于,所述步骤S1具体包括:
所述系统芯片的所述ID引脚检测所述USB OTG接口接入的所述第一电平信号;
当所述第一电平信号为高电平信号时,所述系统芯片的所述通用I/O端口输出高电平的所述第二电平信号;
当所述第一电平信号为低电平信号时,所述系统芯片的所述通用I/O端口输出低电平的所述第二电平信号。
8.如权利要求7所述的支持多HOST和单OTG的USB接口的控制方法,其特征在于,
所述步骤S2具体包括:
当所述第一开关芯片和所述第二开关芯片的所述片选端接收到高电平的所述第二电平信号时,接通所述第一开关芯片的第二HSD引脚对与所述第二开关芯片的第二HSD引脚对,以接通所述USB OTG接口。
9.如权利要求7所述的支持多HOST和单OTG的USB接口的控制方法,其特征在于,
所述步骤S2具体包括:
当所述第一开关芯片和所述第二开关芯片的所述片选端接收到低电平的所述第二电平信号时,接通所述第一开关芯片的第一HSD引脚对到所述USB集线器的第一数据引脚对,以接通所述HOST USB接口。
10.如权利要求9所述的支持多HOST和单OTG的USB接口的控制方法,其特征在于,当所述第一开关芯片和所述第二开关芯片的所述片选端接收到低电平的所述第二电平信号时,所述USB OTG接口接入的设备的工作模式为HOST工作模式。
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