CN110247265A - 多功能数据线、切换电路和切换方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及数据传输技术领域，具体公开一种多功能数据线、切换电路和切换方法，所述多功能数据线包括：耳机插头，其包括接地引脚和两声道引脚；若干数据接口，每个数据接口包括两信号引脚，每个所述声道引脚均与一所述信号引脚连接；若干阻值不同的分压电路，所有所述分压电路并联接入所述接地引脚与一所述声道引脚之间，各并联设置的分压电路组成分压模块。本发明提供一种多功能数据线、切换电路和切换方法，通过一个耳机接口即可实现与多种数据接口的对接，具有简单方便，操作便捷等优点，可以有效提高研发人员和售后分析人员的工作效率。

Description

多功能数据线、切换电路和切换方法
技术领域
本发明涉及数据传输技术领域，尤其涉及一种多功能数据线、切换电路和切换方法。
背景技术
通用异步收发传输器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)，通常称作UART。它将要传输的资料在串行通信与并行通信之间加以转换。作为把并行输入信号转成串行输出信号的芯片，UART通常被集成于其他通讯接口的连结上。
ADB工具即Android Debug Bridge(安卓调试桥)tools，它是一个命令行窗口，用于通过电脑端与模拟器或者真实设备交互。
一般地，在进行智能电子产品的开发和售后分析等工作时，需要使用UART线与智能电子产品实现数据交互，然后获取UART日志。还经常需要通过USB数据线与智能电子产品实现数据交互，进而向智能电子产品下发ADB命令。
目前的智能电子产品，特别是智能音箱和智能电视等，有些产品的设计只有耳机接口，不具备UART接口和USB接口。常规的耳机孔是无法实现UART数据交互以及USB数据交互的，针对该类智能电子产品，当前的常规做法是在主板上预留相关的测试点，然后通过飞线实现跨接口数据交互。这样操作存在以下问题：
①焊线需要焊接工具，并非每个地方都具备焊接条件；
②研发以及售后阶段，大多数是整机，拆机比较麻烦，耗费时间；
③抓取UART日志以及下发ADB命令的主要是软件人员，很多软件人员不具备拆机和焊线的能力。
发明内容
本发明的一个目的在于，提供一种多功能数据线、切换电路和切换方法，通过一个耳机接口即可实现与多种数据接口的对接。
为达以上目的，一方面，本发明提供一种多功能数据线，包括：
耳机插头，其包括接地引脚和两声道引脚；
若干数据接口，每个数据接口包括两信号引脚，每个所述声道引脚均与一所述信号引脚连接；
若干阻值不同的分压电路，所有所述分压电路并联接入所述接地引脚与一所述声道引脚之间，各并联设置的分压电路组成分压模块。
优选的，所述数据接口的数量比所述分压电路的数量少1。
优选的，所述分压电路包括串联设置的按压开关与电阻模块，不同分压电路的电阻模块的阻值不同。
优选的，所述按压开关为常开开关。
优选的，所述若干数据接口包括USB接口和UART接口。
另一方面，本发明提供一种切换电路，用于与多功能数据线连接，所述多功能数据线包括接地引脚和两声道引脚，所述切换电路包括：
耳机座，所述耳机座包括接地管脚和两声道管脚，所述接地管脚用于与所述接地引脚连接，每个所述声道管脚均用于与一所述声道引脚连接；
若干组数据传输线路，每组所述数据传输线路均包括两信号传输线；
切换开关，所述声道管脚可通过所述切换开关与其中一组所述数据传输线路连接。
优选的，其中一组所述数据传输线路为声音传输线路，所述声音传输线路包括左声道线路和右声道线路。
优选的，所述若干组数据传输线路包括一组USB传输线路和一组UART传输线路。
又一方面，本发明还提供一种数据传输线路的切换方法，用于上述任一种多功能数据线和上述任一种切换电路，所述切换方法包括：
对与分压模块连接的声道管脚的检测信号线DET进行检测，根据检测结果判断插入所述耳机座的电子设备的种类以及对所述切换开关的闭合状态进行切换。
优选的，与所述分压电路连接的声道引脚对应的声道管脚连接有信号检测线DET，所述信号检测线DET分别连接有上拉电阻Rs、中断触发器EINT和模拟转数字信号编码芯片ADC；所述若干阻值不同的分压电路包括复位分压电路、USB分压电路和UART分压电路；所述对与分压模块连接的声道管脚的检测信号线DET进行检测，根据检测结果判断插入所述耳机座的电子设备的种类以及对所述切换开关的闭合状态进行切换包括：
若信号检测线DET从高电平变为低电平，且低电平的持续时间超过预设值，则插入的是常规的耳机线；所述切换开关切换至使声音传输线路与声道管脚对接；
先按下复位分压电路的常开开关，再按下USB分压电路的常开开关；若信号检测线DET从高电平变为低电平，然后变回高电平，并且模拟转数字信号编码芯片ADC的管脚处检测到第一预设电压值，则插入的是多功能数据线；所述切换开关切换至使USB传输线路与声道管脚对接；
先按下复位分压电路的常开开关，再按下UART分压电路的常开开关；若信号检测线DET从高电平变为低电平，然后变回高电平，并且模拟转数字信号编码芯片ADC的管脚处检测到第二预设电压值，则插入的是多功能数据线；所述切换开关切换至使UART传输线路与声道管脚对接。
本发明的有益效果在于：提供一种多功能数据线、切换电路和切换方法，通过一个耳机接口即可实现与多种数据接口的对接，具有简单方便，操作便捷等优点，可以有效提高研发人员和售后分析人员的工作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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它的附图。
图1为实施例提供的多功能数据线的结构框图；
图2为实施例提供的切换电路的结构框图；
图3为实施例提供的数据传输线路的切换方法流程图。
图中：
1、多功能数据线；101、耳机插头；1011、接地引脚；1012、声道引脚；1013、MIC引脚；102、USB接口；103、UART接口；104、复位分压电路；105、USB分压电路；106、UART分压电路；
2、切换电路；201、耳机座；2011、接地管脚；2012、声道管脚；2013、MIC管脚；202、声音传输线路；203、USB传输线路；204、UART传输线路；205、切换开关。
具体实施方式
为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。当一个组件被认为是“设置在”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中设置的组件。
此外，术语“长”“短”“内”“外”等指示方位或位置关系为基于附图所展示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或原件必须具有此特定的方位、以特定的方位构造进行操作，以此不能理解为本发明的限制。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例一
本实施例提供一种多功能数据线1和可以与该多功能数据线1配合使用的切换电路2。一般地，切换电路2可以被应用于手机、平板电脑智能音箱和智能电视等电子产品的主板上；多功能数据线1则可以被制成外置使用的数据线，其一端与切换电路2连接，另一端与电脑等调试设备连接。
参见图1，多功能数据线1包括一耳机插头101、若干数据接口和若干组不同的分压电路。耳机插头101包括接地引脚1011和两声道引脚1012；每个数据接口包括两信号引脚，每个所述声道引脚1012均与一所述信号引脚连接；所有所述分压电路并联接入所述接地引脚1011与一所述声道引脚1012之间。相应的，参见图2，所述切换电路2包括一耳机座201、若干组数据传输线路和一切换开关205。所述耳机座201包括接地管脚2011和两声道管脚2012，所述接地管脚2011用于与所述接地引脚1011连接，每个所述声道管脚2012均用于与一所述声道引脚1012连接；每组所述数据传输线路均包括两信号传输线；所述声道管脚2012可通过所述切换开关205与其中一组所述数据传输线路连接。本实施例中，各并联设置的分压电路组成分压模块。
为了方便说明，参见图1，本实施例以数据接口的数量为两个进行说明，具体地，两个数据接口为一USB接口102和一UART接口103。相应的，参见图2，本实施例以数据传输线路的数量为三组组进行说明，具体地，其中一组所述数据传输线路为声音传输线路202，所述声音传输线路202包括左声道线路和右声道线路；另外两组数据传输线路为一USB传输线路203和一UART传输线路204。本实施例中，所述切换开关205为双刀三掷开关。
分压电路包括串联设置的按压开关与电阻模块，不同分压电路的电阻模块的阻值不同。可以理解的是，电阻模块可以为一单一的电阻元件，也可以为若干电阻元件组成的电路模块。进一步地，所述按压开关为常开开关。
参见图2，USB接口102的一信号引脚通过DP线与耳机插头101的一声道引脚1012连接，USB接口102的另一信号引脚通过DM线与耳机插头101的另一声道引脚1012连接；其中，分压电路连接在DM线上。UART接口103的一信号引脚通过TX线与耳机插头101的一声道引脚1012连接，UART接口103的另一信号引脚通过RX线与耳机插头101的另一声道引脚1012连接；其中，RX线和DM线为同一根线。当然，多功能数据线1还可以包括VBUS线等，USB接口102通过VBUS线与耳机插头101连接取电。
具体地，多功能数据线1和切换电路2的工作原理如下：将耳机插头101插入耳机座201后，可通过改变切换开关205的闭合状态致使不同的数据传输线路与耳机插头101的两声道引脚1012分别对接。具体地，分压电路可被配置为复位分压电路104、USB分压电路105和UART分压电路106，三分压电路的阻值不同，各分压电路两端的电压也不相同。当闭合USB分压电路105的常开开关时，分压模块的电压数值为一电压值，系统判断出需要使切换开关205的USB传输线路203被闭合，因此将切换开关205切换至使USB传输线路203与声道引脚1012连通的状态。同理，当闭合UART分压电路106的常开开关时，分压模块的电压数值为另一电压值，系统判断出需要使切换开关205的UART传输线路204被闭合，因此将切换开关205切换至使UART传输线路204与声道引脚1012连通的状态。
当然，由于该切换电路2还需要与正常的耳机线兼容，所以可以使数据接口的数量比所述分压电路的数量少1。多出的分压电路主要用于发出复位信号，以提示切换电路2插入当前耳机座201的为多功能数据线1。进一步地，其中一组所述数据传输线路为声音传输线路202，所述声音传输线路202包括左声道线路和右声道线路。
优选的，所述耳机插头101还包括MIC引脚1013。可以理解的是，所述数据接口还应该包括用于接地等其他用途的引脚，不同种类的数据接口所包含的引脚的数量和种类可能不同。本发明的侧重点在于对数据接口的信号引脚进行处理，故对其它引脚不作赘述。本发明中的信号引脚具体指数据接口在进行数据交互时主要起数据传输作用的引脚。
可以理解的是，当数据接口的数量或者种类发生变化时，只要相应增加或者删减数据传输线路的组数和对切换开关205更换为不同形式的双刀多掷开关即可，其工作原理与上述实施例相同，此处不再赘述。
本实施例提供一种多功能数据线1和切换电路2，通过一个耳机接口即可实现与多种数据接口的对接，具有简单方便，操作便捷等优点，可以有效提高研发人员和售后分析人员的工作效率。
实施例二
本实施例提供一种用于实施例一中的多功能数据线1和切换电路2的数据传输线路的切换方法。
参见图2，切换电路2中，耳机座201的各管脚依次为L管脚、R管脚、接地管脚2011和MIC管脚2013，与分压电路连接的声道引脚1012对应的声道管脚2012(即L管脚)连接有信号检测线DET，所述信号检测线DET分别连接有上拉电阻Rs、中断触发器EINT和模拟转数字信号编码芯片ADC。
数据传输线路的切换方法如下：对与分压模块连接的声道管脚2012的检测信号线DET进行检测，根据检测结果判断插入所述耳机座201的电子设备的种类以及对所述切换开关205的闭合状态进行切换。
具体地，参阅图3，上述切换方法包括：
S101：若信号检测线DET从高电平变为低电平，且低电平的持续时间超过预设值，则插入的是常规的耳机线；所述切换开关205切换至使声音传输线路202与声道管脚2012对接。
需要说明的是，正常的耳机线仅包括一耳机插头101和两耳机，当耳机插头101插入耳机座201中时，信号检测线DET会和L管脚短接在一起，由于耳机内部有32欧姆接地，这样信号检测线DET会从高电平变为低电平从而产生一个中断，系统可以据此判断有耳机插头101插入，间隔1s后再对信号检测线DET进行检测，若检测DET的电压仍然为低，则判读为插入的是常规的耳机线。系统控制所述切换开关205切换至使声音传输线路202与声道管脚2012对接，就可以正常使用耳机功能。
S102：先按下复位分压电路104的常开开关，再按下USB分压电路105的常开开关；若信号检测线DET从高电平变为低电平，然后变回高电平，并且模拟转数字信号编码芯片ADC的管脚处检测到第一预设电压值，则插入的是多功能数据线1；所述切换开关205切换至使USB传输线路203与声道管脚2012对接。
若插入耳机座201中的并非正常的耳机线而是本实施例提供的多功能数据线1。按照耳机端口的顺序，图1中的RX(DM)线会接到耳机座201的L管脚，也就是会和信号检测线DET短接。这时候信号检测线DET上的电压等于上拉电阻Rs与RX(DM)线和接地管脚2011之间的阻值做分压。
参见图2，按下复位分压电路104的常开开关KEY0，中断触发器EINT会从高到低产生一个中断，这样平台就检测到有耳机插头101插入，松开常开开关KEY0，再按下USB分压电路105的常开开关KEY1，此时EINT上电压等于上拉电阻Rs与R1分压所得的第一预设电压值V1。所以在这个过程中当系统检测到中断触发器EINT信号从高电平变为低电平，然后变回高电平，并且模拟转数字信号编码芯片ADC的管脚检测到的电压值为V1，就判断为插入的是本实施例提供的多功能数据线1，并且客户要使用USB功能，系统(即主板)使USB传输线路203与声道管脚2012对接，从而将DM/DP信号切到耳机座201上。这样将多功能数据线1的USB接口102插到电脑上就可以使用USB功能。
S103：先按下复位分压电路104的常开开关，再按下UART分压电路106的常开开关；若信号检测线DET从高电平变为低电平，然后变回高电平，并且模拟转数字信号编码芯片ADC的管脚处检测到第二预设电压值，则插入的是多功能数据线1；所述切换开关205切换至使UART传输线路204与声道管脚2012对接。
按下复位分压电路104的常开开关KEY0，中断触发器EINT会从高到低产生一个中断，这样平台就检测到有耳机插头101插入，松开常开开关KEY0，再按下UART分压电路106的常开开关KEY2，此时EINT上电压等于上拉电阻Rs与R2分压所得的第二预设电压值V2。所以在这个过程中当系统检测到中断触发器EINT信号从高电平变为低电平，然后变回高电平，并且模拟转数字信号编码芯片ADC的管脚检测到的电压值为V2，就判断为插入的是本实施例提供的多功能数据线1，并且客户要使用UART功能，系统(即主板)使UART传输线路204与声道管脚2012对接，从而将TX/RX信号切到耳机座201上。这样将多功能数据线1的UART接口103插到电脑上就可以使用UART功能。
本实施例提供一种数据传输线路的切换方法，通过一个耳机接口即可实现与多种数据接口的对接，具有简单方便，操作便捷等优点，可以有效提高研发人员和售后分析人员的工作效率。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种多功能数据线，其特征在于，包括：
耳机插头(101)，其包括接地引脚(1011)和两声道引脚(1012)；
若干数据接口，每个数据接口包括两信号引脚，每个所述声道引脚(1012)均与一所述信号引脚连接；
若干阻值不同的分压电路，所有所述分压电路并联接入所述接地引脚(1011)与一所述声道引脚(1012)之间，各并联设置的分压电路组成分压模块。
2.根据权利要求1所述的多功能数据线，其特征在于，所述数据接口的数量比所述分压电路的数量少1。
3.根据权利要求1所述的多功能数据线，其特征在于，所述分压电路包括串联设置的按压开关与电阻模块，不同分压电路的电阻模块的阻值不同。
4.根据权利要求3所述的多功能数据线，其特征在于，所述按压开关为常开开关。
5.根据权利要求1所述的多功能数据线，其特征在于，所述若干数据接口包括USB接口(102)和UART接口(103)。
6.一种切换电路，用于与多功能数据线(1)连接，所述多功能数据线(1)包括接地引脚(1011)和两声道引脚(1012)，其特征在于，所述切换电路(2)包括：
耳机座(201)，所述耳机座(201)包括接地管脚(2011)和两声道管脚(2012)，所述接地管脚(2011)用于与所述接地引脚(1011)连接，每个所述声道管脚(2012)均用于与一所述声道引脚(1012)连接；
若干组数据传输线路，每组所述数据传输线路均包括两信号传输线；
切换开关(205)，所述声道管脚(2012)可通过所述切换开关(205)与其中一组所述数据传输线路连接。
7.根据权利要求6所述的切换电路，其特征在于，其中一组所述数据传输线路为声音传输线路(202)，所述声音传输线路(202)包括左声道线路和右声道线路。
8.根据权利要求7所述的切换电路，其特征在于，所述若干组数据传输线路包括一组USB传输线路(203)和一组UART传输线路(204)。
9.一种数据传输线路的切换方法，用于权利要求1～5任一项所述的多功能数据线(1)和权利要求6～8任一项所述的切换电路(2)，其特征在于，所述切换方法包括：
对与分压模块连接的声道管脚(2012)的检测信号线DET进行检测，根据检测结果判断插入所述耳机座(201)的电子设备的种类以及对所述切换开关(205)的闭合状态进行切换。
10.根据权利要求9所述的数据传输线路的切换方法，其特征在于，与所述分压电路连接的声道引脚(1012)对应的声道管脚(2012)连接有信号检测线DET，所述信号检测线DET分别连接有上拉电阻Rs、中断触发器EINT和模拟转数字信号编码芯片ADC；所述若干阻值不同的分压电路包括复位分压电路(104)、USB分压电路(105)和UART分压电路(106)；所述对与分压模块连接的声道管脚(2012)的检测信号线DET进行检测，根据检测结果判断插入所述耳机座(201)的电子设备的种类以及对所述切换开关(205)的闭合状态进行切换包括：
若信号检测线DET从高电平变为低电平，且低电平的持续时间超过预设值，则插入的是常规的耳机线；所述切换开关(205)切换至使声音传输线路(202)与声道管脚(2012)对接；
先按下复位分压电路(104)的常开开关，再按下USB分压电路(105)的常开开关；若信号检测线DET从高电平变为低电平，然后变回高电平，并且模拟转数字信号编码芯片ADC的管脚处检测到第一预设电压值，则插入的是多功能数据线(1)；所述切换开关(205)切换至使USB传输线路(203)与声道管脚(2012)对接；
先按下复位分压电路(104)的常开开关，再按下UART分压电路(106)的常开开关；若信号检测线DET从高电平变为低电平，然后变回高电平，并且模拟转数字信号编码芯片ADC的管脚处检测到第二预设电压值，则插入的是多功能数据线(1)；所述切换开关(205)切换至使UART传输线路(204)与声道管脚(2012)对接。
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