CN113552818B - 通信模组 - Google Patents

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Abstract

本说明书一个或多个实施例提供一种通信模组，包括：通信模块、开关模块、至少两种不同类型的数据传输接口以及处理器；所述通信模块的通信端口与所述开关模块的第一端的一组端口相连，所述开关模块第二端的至少两组端口分别与所述至少两种不同类型的数据传输接口相连，所述开关模块的控制端口与所述处理器相连，其中，所述至少两种不同类型的数据传输接口与一个物理接口相连；所述通信模块用于与基站进行通信；所述开关模块用于受所述处理器的控制将所述通信模块的通信端口与所述至少两种不同类型的数据传输接口中的一个数据传输接口导通。

Description

通信模组
技术领域
本说明书一个或多个实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种通信模组。
背景技术
目前，3G、4G以及5G等蜂窝网模组一般采用LGA(Land Grid Array，栅格阵列封装)，受模组控制器本身的限制，不能同时支持多种不同类型的接口，导致无法适配具有不同物理接口的设备，使得模组的应用场景较为单一，通用性较差。
发明内容
有鉴于此，本说明书一个或多个实施例的提出一种通信模组，以提高通信模组的通用性。
本说明书的一个或多个实施例提供了一种通信模组，包括：通信模块、开关模块、至少两种不同类型的数据传输接口以及处理器；所述通信模块的通信端口与所述开关模块的第一端的一组端口相连，所述开关模块第二端的至少两组端口分别与所述至少两种不同类型的数据传输接口相连，所述开关模块的控制端口与所述处理器相连，其中，所述至少两种不同类型的数据传输接口与一个物理接口相连；所述通信模块用于与基站进行通信；所述开关模块用于受所述处理器的控制将所述通信模块的通信端口与所述至少两种不同类型的数据传输接口中的一个数据传输接口导通。
可选的，所述至少两种不同类型的数据传输接口为通用串行总线USB接口、M.2接口或Mini-PCI-E接口中种类不同的至少两种接口。
可选的，所述通信模组还包括：信号输入模块，与所述处理器的输入端相连，用于向所述处理器输入开关切换信号，其中，所述开关切换信号用于指示所述开关模块将所述至少两种不同类型的数据传输接口中的一个数据传输接口与所述通信模块导通。
可选的，所述信号输入模块包括按键。
可选的，所述通信模组还包括：信号提示模块，所述信号提示模块与所述处理器的输出端相连，用于受所述处理器的控制，在所述通信模块通过所述开关模块与所述至少两种不同类型的数据传输接口中的一个数据传输接口导通时，发出对应于当前连接的数据传输接口的提示信号。
可选的，所述通信模组还包括：直流变换器，所述直流变换器的输入端与所述至少两种不同类型的数据传输接口的输出端相连，所述直流变换器的输出端与所述通信模块的输入端以及所述开关模块的输入端相连。
可选的，所述开关模块与所述至少两种不同类型的数据传输接口中的各数据传输接口之间均分别连接有均衡器。
可选的，在所述通信模组的印刷电路板中，所述开关模块与所述至少两种不同类型的数据传输接口相邻。
可选的，所述通信模组的印刷电路板依次包括顶层、接地层、电源层以及底层，其中，所述通信模块、所述开关模块、所述至少两种不同类型的数据传输接口以及所述处理器均设置于所述顶层。
可选的，所述通信模块为5G通信模块。
从上面所述可以看出，本说明书一个或多个实施例的通信模组，通过受处理器控制的开关模块将所述通信模块可选择性地与至少两种不同类型的数据传输接口导通，从而可使得通信模块能够支持更多类型的物理接口的设备，提高了通信模组的通用性。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书一个或多个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说明书一个或多个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本说明书一个或多个实施例示出的一种通信模组的示意图；
图2是根据本说明书一个或多个实施例示出的通信模组的示意图；
图3是根据本说明书一个或多个实施例示出的通信模组的原理框图；
图4是根据本说明书一个或多个实施例示出的一种开关模块的原理图。
具体实施方式
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。
需要说明的是，除非另外定义，本说明书一个或多个实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书一个或多个实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。
目前，存在多种不同接口协议，如PCI-E(PCI-Express是一种通用的总线规格)、USB(Universal Serial Bus，通用串行总线接口)以及SDIO(Secure Digital Input andOutput，安全数字输入输出卡)等，但是在实际应用中，通信模组一般只能应用于一个应用场景，如通信模组通过M.2.接口或者USB接口均是采用USB3.0协议，因此只能有一种接口引出，使得通信模组仅具有一种物理接口，使得通信模组的通信性较低。本说明书一个或多个实施例将一路USB在至少两路输出中切换，可以使的通信模组具有至少两种不同的物理接口。例如，通信模组可如使用USB3.0 TypeA接口连接PC(Personal Computer，个人计算机)主机进行调试，使用M.2.接口作为通信模组的内置接口。
图1是根据本说明书一个或多个实施例示出的一种通信模组的示意图，如图1所示，该通信模组包括：
通信模块11、开关模块12、至少两种不同类型的数据传输接口(在图1中分别以第一数据传输接口13以及第二数据传输接口14对至少两种不同类型的数据传输接口进行示例)以及处理器处理器15；
可选的，通信模块11例如可以是3G、4G或5G通信模块。
可选的，至少两种不同类型的数据传输接口例如可以是USB接口、M.2接口、Mini-PCI-E接口或接线端子中种类不同的至少两种接口，其中，USB接口例如可以是USB 3.0TypeA类型的接口或USB 3.0Type C类型的接口；M.2接口是一种新的主机接口方案，可以兼容多种通信协议，如sata、PCIe、USB、HSIC、UART、SMBus等，Mini-PCI-E接口是基于PCI-E总线的接口，主要可用于笔记本和数码设备。
可选地，上述处理器15可以由MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)实现。
所述通信模块11的通信端口与所述开关模块12的第一端的一组端口相连，所述开关模块12第二端的至少两组端口分别与所述至少两种不同类型的数据传输接口相连，所述开关模块12的控制端口与所述处理器15相连，其中，所述至少两种不同类型的数据传输接口与一个物理接口相连；其中，通信模块11的通信端口例如可以包括一组发送端口以及接收端口，而开关模块12第一端的一组端口例如可以包括与通信模块11的一组发送端口以及接收端口对应的一组发送端口以及接收端口；而开关模块12第二端的至少两组端口可以是分别与至少两种不同类型的数据传输接口相对应的至少两组发送端口以及接收端口。其中，所述通信模块11用于与基站进行通信，所述开关模块12用于受所述处理器15的控制将所述通信模块的通信端口与所述至少两种不同类型的数据传输接口中的一个数据传输接口导通，例如，在图1中开关模块12可受处理器15的控制与第一数据传输接口13或第二数据传输接口14导通。
在一个例子中，当所述通信模组具有两种不同类型的数据传输接口时，上述开关模块12例如可以是一个二选一的开关模块。在另一个例子中，当所述通信模组具有多种不同类型的数据传输接口时，上述开关模组12例如可以是一个多选一的开关模块。
本说明书一个或多个实施例的通信模组，通过受处理器控制的开关模块将所述通信模块可选择性地与至少两种不同类型的数据传输接口导通，从而可使得通信模块能够支持更多类型的物理接口的设备，提高了通信模组的通用性。
图2是根据本说明书一个或多个实施例示出的通信模组的示意图，如图2所示，该通信模组具有USB3.0以及M.2两种类型的接口(为上述至少两种不同类型的数据传输接口的一个示例)可以连接主机，并可通过这两种类型的接口为通信模组供电，该两种接口不能同时使用，其通过一个Switch(为上述开关模块的一个示例)共同连接到一个物理接口中，该物理接口例如可以是USB接口。在使用该通信模组时，可通过按键模块使MCU切换连接不同的信道，从而将通信模组以USB3.0或M.2接口连接主机。其中，USB3.0也可是TypeA接口或TypeC接口，该接口可以直接连接PC或SoC(System-on-a-Chip)板卡的主设备，从而使通信模块作为从模块完成通信功能，该接口较适用于通信模组的调试阶段使用。而M.2接口适合内置于SoC板卡中，其接口信号也是USB3.0信号，通用的Pin序设置和信号可以使调试完毕的通信模组直接应用于产品中。
在本说明书的一个或多个实施例中，所述通信模组还可包括：信号输入模块，与所述处理器的输入端相连，用于向所述处理器输入开关切换信号，其中，所述开关切换信号用于指示所述开关模块将所述至少两种不同类型的数据传输接口中的一个数据传输接口与所述通信模块导通。例如，处理器在接收到第一开关切换信号时，生成第一控制信号，将该第一控制信号发送给开关模块，开关模块根据该第一控制信号选择接通通信模块与第一数据传输接口之间的通路，或者，处理器在接收到第二开关切换信号时，生成第二控制信号，将该第二控制信号发送给开关模块，开关模块根据该第二控制信号选择接通通信模块与第二数据传输接口之间的通路。在本说明书的一个或多个实施例中，所述信号输入模块可包括按键。即，信号输入模块例如可以是其上设置有按键的按键模块，其中，按键的个数可以与通信模组所具有的数据传输接口的种类的数目相适应，例如可以按键的个数可以少于或等于通信模组所具有的数据传输接口的种类的数目，举个例子，通信模组具有三种不同类型的数据传输接口，则按键模块上可相应设置有三个按键，在设置三个按键时，每个按键对应一种类型的数据传输接口，当对应某一类型的数据传输接口的按键被按下时，处理器检测到该按键被按下的信号，确定该类型的数据传输接口被选择，处理器向开关模块发送与该类型的数据传输接口对应的控制命令，开关模块在接收到该控制命令后，将通信模块与该数据传输接口连接。在通信模组上设置信号输入模块，可使得用户能够方便快捷地切换通信模块与其他设备相连所使用的数据传输接口的类型。
在本说明书的一个或多个实施例中，所述通信模组还可包括：所述信号提示模块与所述处理器的输出端相连，用于受所述处理器的控制，在所述通信模块通过所述开关模块与所述至少两种不同类型的数据传输接口中的一个数据传输接口导通时，发出对应于当前连接的数据传输接口的提示信号。例如，当通信模块通过开关模块与第一数据传输接口相连时，处理器向信号提示模块发出第一控制信号，信号提示模块根据该第一控制信号发出第一提示信号，以提示用户当前通信模块正使用第一数据传输接口与其他设备连接；同理，当通信模块通过开关模块与第二数据传输接口相连时，处理器向信号提示模块发出第二控制信号，信号提示模块根据该第二控制信号发出第二提示信号，以提示用户当前通信模块正使用第二数据传输接口与其他设备相连。在通信模块通过不同类型的数据传输接口与其他设备建立连接时，通过信号提示模块呈现出不同的提示信号可使得用户可直观地获知通信模块当前所使用的数据传输接口，便于用户使用。其中，信号提示模块可包括能够发出不同颜色的光的发光单元，例如，LED，或者，信号提示模块可包括能够发出不同提示音的声音输出单元，例如，语音输出模块或蜂鸣器。
在本说明书的一个或多个实施例中，所述通信模组还可包括：直流变换器，所述直流变换器的输入端与所述至少两种不同类型的数据传输接口的输出端相连，所述直流变换器的输出端与所述通信模块的输入端以及所述开关模块的输入端相连。其中，直流变换器也称DCDC，可用于将输入电压转换为通信模组的工作电压，以为整个通信模组供电。
在本说明书的一个或多个实施例中，所述开关模块与所述至少两种不同类型的数据传输接口中的各数据传输接口之间均分别连接有均衡器，例如，所述开关模块与所述第一数据传输接口之间连接有第一均衡器，所述开关模块与所述第二数据传输接口之间连接有第二均衡器，例如，可在开关模块与第一数据传输接口之间串联一个USB EQ(equalizer，均衡器)，同理，在开关模块与第二数据传输接口之间也串联一个USB均衡器，可保证通信模组的信号质量，使信号的眼图能够打开并能够被正常解码，提升通信模组的可靠性和稳定性。
在本说明书的一个或多个实施例中，在对通信模组的印刷电路板进行系统布局时，为缩短阻抗变换点到输出接口的走线距离，保证信号质量，可将开关模块布局在数据传输接口的附近，例如，如图2所示，在所述通信模组的印刷电路板中，所述开关模块与所述至少两种不同类型的数据传输接口相邻。
在本说明书的一个或多个实施例中，所述通信模组的印刷电路板依次包括顶层、接地层、电源层以及底层，其中，所述通信模块、所述开关模块、所述至少两种不同类型的数据传输接口以及所述处理器均设置于所述顶层。其中，开关模块、USB3.0接口布线、M.2接口布线均需实现阻抗匹配设计，阻抗匹配设计可采用差分90欧姆，叠层采用如图3中所示的4层PCB设计，布线在顶层并以GND地层为参考平面，可保证阻抗的连续性。在图3所示的叠层结构中，顶层(TOP)的厚度例如可以是1.65mil，接地层(GND)的厚度例如可以是1.2mil，顶层和接地层之间的间距为4.5mil，电源层(POWER)的厚度例如可以是1.2mil，接底层以及电源层之间的间距为16.77mil，底层(BOTTOM)的厚度例如可以是1.65zmil，底层和电源层之间的间距为4.5mil。
图3是根据本说明书一个或多个实施例示出的通信模组的原理框图，如图3所示，该通信模组包括USB3.0的5G通信模块、DCDC模块、Switch模块、MCU模块、Key按键模块、Led、USB3.0接口以及M.2.接口。其中，5G通信模块用于与基站建立通信连接，该通信模块通过USB3.0串行总线引出；DCDC模块用于将从USB3.0接口获M.2.接口输入的电压转换为通信模组的工作电压；Switch模块为1分2开关，用于将5G通信模块的USB3.0总线与USB3.0接口以及M.2.接口两个接口连接；按键模块负责输入按键信号；LED是接口工作指示灯，负责指示工作接口；MCU模块负责检测按键模块输入的按键信号，并根据该按键信号输出Switch控制信号，以及根据按键信号点亮相应的LED，例如点亮图3中所示的LED1或LED2；USB3.0接口可以与外部主机和SoC主板连接，并通过主机的USB3.0接口供电；M.2.接口同样可以与SoC主板连接，作为内置接口与主板层叠放置，并通过M.2.接口为系统供电。
图4是根据本说明书一个或多个实施例示出的一种开关模块的原理图，如图4所示，该开关模块包括与5G模块连接的TX+(COM端口的USB3.x正差分发送信号)、TX-(COM端口的USB3.x的负差分发送信号)、RX+(COM端口的USB3.x的正差分接收信号)、RX-(COM端口的USB3.x的负差分接收信号)、D+(正差分USB 2.0COM端口)以及D-(负差分USB 2.0COM端口)，通过开关复用到TX+A(端口1的USB3.x正差分发送信号)、TX-A(端口1的USB3.x负差分发送信号)、RX+A(端口1的USB3.x正差分接收信号)、RX-A(端口1的USB3.x负差分接收信号)、D+A(端口0的差分USB2.0正信号)、D-A(端口0的差分USB2.0负信号)和TX+B(端口0的USB3.x正差分发送信号)、TX-B(端口0的USB3.x负差分发送信号)、RX+B(端口0的USB3.x正差分接收信号)、RX-B(端口0的USB3.x负差分接收信号)、D+B(端口1的差分USB2.0正信号)、D-B(端口1的差分USB2.0负信号)上，以实现将一个5G通信模块连接到2个主设备接口上。其中，TX+A、TX-A、RX+A、RX-A、D+A以及D-A端口对应于USB3.0端口(即上述端口1)，TX+B、TX-B、RX+B、RX-B、D+B以及D-B端口对应于M.2端口(即上述端口0)，如图4所示，该开关模块还包括逻辑空控制单元，该逻辑控制单元包括SEL1(USB 3.0的控制)端口、SEL2(USB 2.0的控制)端口、PD(断电并禁用USB3.x输出)端口以及(USB 2.0的控制)端口，在图4中，TX+、TX-、RX+、RX-、D+以及D-端口为上述第一端的一组端口的一个示例，TX+A、TX-A、RX+A、RX-A、D+A以及D-A端口以及TX+B、TX-B、RX+B、RX-B、D+B以及D-B端口为上述开关模块第二端的至少两组端口的一个示例。
上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本说明书一个或多个实施例时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本公开的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本说明书一个或多个实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本说明书一个或多个实施例难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本说明书一个或多个实施例难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本说明书一个或多个实施例的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本公开的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本说明书一个或多个实施例。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。
尽管已经结合了本公开的具体实施例对本公开进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。
本说明书一个或多个实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本说明书一个或多个实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种通信模组，其特征在于，包括：
通信模块、开关模块、至少两种不同类型的数据传输接口以及处理器；
所述通信模块的通信端口与所述开关模块的第一端的一组端口相连，所述开关模块第二端的至少两组端口分别与所述至少两种不同类型的数据传输接口相连，所述开关模块的控制端口与所述处理器相连，其中，所述至少两种不同类型的数据传输接口与一个物理接口相连；所述至少两种不同类型的数据传输接口包括第一数据传输接口和第二数据传输接口，所述第一数据传输接口为USB3.0接口，所述第二数据传输接口为M.2接口；其中，所述USB3.0接口是TypeA接口或TypeC接口，所述USB3.0接口用于所述通信模组的调试阶段且用于连接外部设备，使所述通信模块作为所述外部设备的从模块完成通信功能；所述M.2接口用于在调试完毕的所述通信模组应用于产品之中后作为所述通信模组的数据传输接口；
所述通信模块用于与基站进行通信，其中，所述通信模组还包括：
信号输入模块，与所述处理器的输入端相连，用于向所述处理器输入开关切换信号，所述开关切换信号用于指示所述开关模块将所述至少两种不同类型的数据传输接口中的一个数据传输接口与所述通信模块导通；所述信号输入模块包括按键，每个所述按键对应一种类型的数据传输接口，所述处理器检测到被按下的按键的信号时，确定该类型的数据传输接口被选择，所述处理器向所述开关模块发送与该类型的数据传输接口对应的控制命令，所述开关模块在接收到该控制命令后，将所述通信模块与该数据传输接口连接；
信号提示模块，与所述处理器的输出端相连，用于受所述处理器的控制，在所述通信模块通过所述开关模块与所述至少两种不同类型的数据传输接口中的一个数据传输接口导通时，发出对应于当前连接的数据传输接口的提示信号；
所述开关模块用于受所述处理器的控制将所述通信模块的通信端口与所述至少两种不同类型的数据传输接口中的一个数据传输接口导通，所述开关模块与所述至少两种不同类型的数据传输接口中的各数据传输接口之间分别连接有均衡器，其中，所述开关模块与第一数据传输接口之间连接有第一均衡器，所述开关模块与第二数据传输接口之间连接有第二均衡器；
在所述通信模组的印刷电路板中，所述开关模块与所述至少两种不同类型的数据传输接口相邻，所述通信模组的印刷电路板依次包括顶层、接地层、电源层以及底层，其中，所述通信模块、所述开关模块、所述至少两种不同类型的数据传输接口以及所述处理器均设置于所述顶层。
2.根据权利要求1所述的通信模组，其特征在于，所述至少两种不同类型的数据传输接口为通用串行总线USB3.0接口、M.2接口或Mini-PCI-E接口中种类不同的至少两种接口。
3.根据权利要求1所述的通信模组，其特征在于，所述通信模组还包括：
直流变换器，所述直流变换器的输入端与所述至少两种不同类型的数据传输接口的输出端相连，所述直流变换器的输出端与所述通信模块的输入端以及所述开关模块的输入端相连。
4.根据权利要求1至3任一项所述的通信模组，其特征在于，所述通信模块为5G通信模块。
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