CN111597131B - 一种usb复用电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及USB通信技术领域，具体涉及一种USB复用电路，包括：处理器、USB切换开关、负载开关、USB集线器、Micro USB接口，处理器分别与USB切换开关、负载开关连接，USB切换开关分别与USB集线器、Micro USB接口连接，Micro USB接口分别与USB集线器、负载开关连接；当处理器触发高电平信号时连通所述处理器和Micro USB接口，当处理器触发低电平信号时连通所述处理器和USB集线器，本发明提供的USB复用电路能做到安卓设备内部的USB功能和外部的OTG功能复用。

Description

一种USB复用电路

技术领域

本发明涉及USB通信技术领域，具体涉及一种USB复用电路。

背景技术

现有安卓设备的处理器一般只提供一个USB接口，但在实际的应用中，随着电子产品需要接的外设数量增加，安卓设备往往需要与多个设备进行连接，在安卓设备的USB接口连接内部元件的情况下，安卓设备内部的USB功能即可满足需求；而当有外设通过MicroUSB接口与安卓设备连接，即将安卓设备的USB模式设置为USB OTG模式使用时；或者当有外设通过USB接口与安卓设备连接，即将安卓设备的USB模式设置为MASTER模式时；现有的安卓设备无法满足需求。

因此，需要提供一种USB复用电路，能满足安卓设备内部的USB功能和外部的OTG功能复用。

发明内容

本发明目的在于提供一种USB复用电路，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种USB复用电路，包括：处理器、USB切换开关、负载开关、USB集线器、Micro USB接口，所述处理器分别与USB切换开关、Micro USB接口连接，所述USB切换开关分别与USB集线器、Micro USB接口连接，所述Micro USB接口和所述处理器之间连接负载开关；

所述USB切换开关，用于响应处理器触发的高电平信号连通所述处理器和MicroUSB接口，或者响应处理器触发的低电平信号连通所述处理器和USB集线器，当处理器的USB模式设置为从机模式时，处理器触发高电平信号，当处理器的USB模式设置为主机模式时，处理器触发低电平信号；

所述负载开关，用于当Micro USB接口接入外设时导通电源；

所述USB集线器用于将处理器的USB接口由一个扩展为多个。

作为上述技术方案的进一步改进，所述处理器和负载开关之间还设有第一电阻、第二电阻和二极管，所述第二电阻的一端连接处理器，另一端分别与第一电阻、二极管的正极连接，所述第一电阻的另一端接入低电平电压，所述第一电阻的电阻值为1kΩ，所述第二电阻的电阻值为100Ω。

作为上述技术方案的进一步改进，所述USB切换开关采用型号为BCT4227的USB开关，所述USB切换开关包括第一开关和第二开关，第一开关包括第一OE使能端口、第一S选择端口、第一D端口、第一HSD1端口和第一HSD2端口，第二开关包括第二OE使能端口、第二S选择端口、第二D端口、第二HSD1端口和第二HSD2端口；第一S选择端口和第二OE使能端口共同接地，所述第一OE使能端口和第二S选择端口分别连接二极管的正极。

作为上述技术方案的进一步改进，所述负载开关的型号为DIO7527B，所述负载开关包括低电平使能端口，所述低电平使能端口与二极管的负极连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述Micro USB接口包括USB_ID端口，所述USB_ID端口与二极管的负极连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述处理器包括USB端口、GPIO端口、OTG_ID端口，所述USB端口与第二D端口连接，所述GPIO端口与第二电阻连接，所述OTG_ID端口与二极管的负极连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述USB集线器包括；OTG接口、第一USB接口、第二USB接口、第三USB接口，第四USB接口，所述OTG接口与第二HSD2端口连接，所述第一USB接口与第一HSD2端口连接。

本发明的有益效果是：本发明提供一种USB复用电路，包括：处理器、USB切换开关、负载开关、USB集线器、Micro USB接口，所述处理器分别与USB切换开关、负载开关连接，所述USB切换开关分别与USB集线器、Micro USB接口连接，所述Micro USB接口分别与USB集线器、负载开关连接；所述USB切换开关用于响应处理器触发的高电平信号连通所述处理器和Micro USB接口，或者响应处理器触发的低电平信号连通所述处理器和USB集线器，当处理器的USB模式设置为从机模式时，处理器触发高电平信号，当处理器的USB模式设置为主机模式时，处理器触发低电平信号；所述负载开关用于当检测到Micro USB接口接入负载时，建立所述处理器和所述负载的通信连接；所述USB集线器用于将处理器的USB接口由一个扩展为多个。本发明提供的USB复用电路能做到安卓设备内部的USB功能和外部的OTG功能复用。

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他的附图。

图1是本发明实施例一种USB复用电路的电路原理图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，如果具有“若干”之类的词汇描述，其含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参考图1，本发明实施例提供的一种USB复用电路，包括：处理器100、USB切换开关200、负载开关300、USB集线器400、Micro USB接口500，所述处理器100分别与USB切换开关200、Micro USB接口500连接，所述USB切换开关200分别与USB集线器400、Micro USB接口500连接，所述Micro USB接口500和所述处理器100之间连接负载开关300；

所述USB切换开关200，用于响应处理器100触发的高电平信号连通所述处理器100和Micro USB接口500，或者响应处理器100触发的低电平信号连通所述处理器100和USB集线器400，当处理器100的USB模式设置为从机模式时，处理器100触发高电平信号，当处理器100的USB模式设置为主机模式时，处理器100触发低电平信号；

所述负载开关300，用于当Micro USB接口500接入外设时导通电源；

所述USB集线器400用于将处理器100的USB接口由一个扩展为多个。

作为上述技术方案的进一步改进，所述处理器100和负载开关300之间还设有第一电阻R1、第二电阻R2和二极管D，所述第二电阻R2的一端连接处理器100，另一端分别与第一电阻R1、二极管D的正极连接，所述第一电阻R1的另一端接入低电平电压，所述低电平电压的电压值为1.8V，所述第一电阻R1的电阻值为1kΩ，所述第二电阻R2的电阻值为100Ω。本实施例中，第二电阻R2和二极管D起到保护GPIO端口120的作用。

作为上述技术方案的进一步改进，所述USB切换开关200采用型号为BCT4227的USB开关。本实施例中，型号为BCT4227的USB开关设有OE使能端口、S选择端口、D端口、HSD1端口和HSD2端口，所述USB开关在OE使能端口为低电平时工作，当S选择端口为高电平时，选择HSD2端口工作，当S选择端口为低电平时，选择HSD1端口工作。

本实施例中，所述USB切换开关200包括第一开关和第二开关，第一开关包括第一OE使能端口211、第一S选择端口212、第一D端口213、第一HSD1端口214和第一HSD2端口215，第二开关包括第二OE使能端口221、第二S选择端口222、第二D端口223、第二HSD1端口224和第二HSD2端口225；第一S选择端口212和第二OE使能端口221共同接地，所述第一OE使能端口211和第二S选择端口222分别连接二极管D的正极；当第一S选择端口212为高电平时，选择第一HSD2端口215工作，当第一S选择端口212为低电平时，选择第一HSD1端口214工作；当第二S选择端口222为高电平时，选择第二HSD2端口225工作，当第二S选择端口222为低电平时，选择第二HSD1端口224工作。

作为上述技术方案的进一步改进，所述负载开关300的型号为DIO7527B，所述负载开关300包括低电平使能端口310，所述低电平使能端口310与二极管D的负极连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述Micro USB接口500包括USB_ID端口510，所述USB_ID端口510与二极管D的负极连接。

所述处理器100包括USB端口110、GPIO端口120、OTG_ID端口130，所述USB端口110与第二D端口223连接，所述GPIO端口120与第二电阻R2连接，所述OTG_ID端口130与二极管D的负极连接。

所述USB集线器400包括；OTG接口450、第一USB接口410、第二USB接口420、第三USB接口430，第四USB接口440，所述OTG接口450与第二HSD2端口225连接，所述第一USB接口410与第一HSD2端口215连接。

下面是本发明实施例的工作过程：

1)安装Micro USB接口500的驱动程序时：

处理器100的GPIO端口120为高电平，第一OE使能端口211为高电平，第一开关不使能，第一D端口213、第一HSD1端口214、第一HSD2端口215处于高阻状态。第二D端口223切换到第二HSD2端口225，即处理器100的USB_DM端口、USB_DP端口直接连接到Micro USB接口500，可以下载Micro USB接口500的驱动程序。

2)安装完成Micro USB接口500的驱动程序后，系统正常运行时：

处理器100的GPIO端口120为低电平，第一OE使能端口211为低电平。处理器100的USB接口连接到USB集线器400的OTG接口450，处理器100强制进入主模式。可以同时控制连接第二USB接口420，第三USB接口430，第四USB接口440的内部元件(使用OTG模式)，第一HSD2端口215连接到USB集线器400的第一USB接口410，当外设通过USB OTG线插入MicroUSB接口500后，处理器100的OTG_ID端口130被触发为低电平，负载开关300打开，从而为外设供电，所述处理器100和所述外设通信连接，连接在Micro USB接口500上的外设也作为从设备使用。

本实施例中，所述内部元件是指安卓设备自带的元件，例如安卓设备自带的USB摄像头，USB指纹仪等；连接在Micro USB接口500上的外设是指接入安卓设备的外部设备，例如连接安卓设备的电脑。

3)当处理器100需要作为从模式，例如需要被电脑访问时：

处理器100的GPIO端口120为高电平，第一OE使能端口211为高电平，第一开关不使能，第一D端口213、第一HSD1端口214、第一HSD2端口215处于高阻状态。第二D端口223切换到第二HSD2端口225，即处理器100的USB端口110直接连接到Micro USB接口500；当有OTG设备接入Micro USB接口500时，USB_ID端口510为低电平，通过二极管D把HOST_INT节点的电平拉低，从而强制进入OTG设备的HOST模式。

尽管本发明的描述已经相当详尽且特别对几个所述实施例进行了描述，但其并非旨在局限于任何这些细节或实施例或任何特殊实施例，而是应当将其视作是通过参考所附权利要求，考虑到现有技术为这些权利要求提供广义的可能性解释，从而有效地涵盖本发明的预定范围。此外，上文以发明人可预见的实施例对本发明进行描述，其目的是为了提供有用的描述，而那些目前尚未预见的对本发明的非实质性改动仍可代表本发明的等效改动。

Claims (6)

1.一种USB复用电路，其特征在于，包括：处理器、USB切换开关、负载开关、USB集线器和Micro USB接口，所述处理器分别与USB切换开关、Micro USB接口连接，所述USB切换开关分别与USB集线器、Micro USB接口连接，所述Micro USB接口和所述处理器之间连接负载开关；

所述USB切换开关，用于响应处理器触发的高电平信号连通所述处理器和Micro USB接口，或者响应处理器触发的低电平信号连通所述处理器和USB集线器，当处理器的USB模式设置为从机模式时，处理器触发高电平信号，当处理器的USB模式设置为主机模式时，处理器触发低电平信号；

所述负载开关，用于当Micro USB接口接入外设时导通电源；

所述USB集线器用于将处理器的USB接口由一个扩展为多个；

其中，所述处理器和负载开关之间还设有第一电阻、第二电阻和二极管，所述第二电阻的一端连接处理器，另一端分别与第一电阻、二极管的正极连接，所述第一电阻的另一端接入低电平电压；

所述USB切换开关采用型号为BCT4227的USB开关，所述USB切换开关包括第一开关和第二开关，第一开关包括第一OE使能端口、第一S选择端口、第一D端口、第一HSD1端口和第一HSD2端口，第二开关包括第二OE使能端口、第二S选择端口、第二D端口、第二HSD1端口和第二HSD2端口；第一S选择端口和第二OE使能端口共同接地，所述第一OE使能端口和第二S选择端口分别连接二极管的正极。

2.根据权利要求1所述的一种USB复用电路，其特征在于，所述第一电阻的电阻值为1kΩ，所述第二电阻的电阻值为100Ω。

3.根据权利要求1所述的一种USB复用电路，其特征在于，所述负载开关的型号为DIO7527B，所述负载开关包括低电平使能端口，所述低电平使能端口与二极管的负极连接。

4.根据权利要求1所述的一种USB复用电路，其特征在于，所述Micro USB接口包括USB_ID端口，所述USB_ID端口与二极管的负极连接。

5.根据权利要求1所述的一种USB复用电路，其特征在于，所述处理器包括USB端口、GPIO端口、OTG_ID端口，所述USB端口与第二D端口连接，所述GPIO端口与第二电阻连接，所述OTG_ID端口与二极管的负极连接。

6.根据权利要求1所述的一种USB复用电路，其特征在于，所述USB集线器包括；OTG接口、第一USB接口、第二USB接口、第三USB接口，第四USB接口，所述OTG接口与第二HSD2端口连接，所述第一USB接口与第一HSD2端口连接。

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