CN201035569Y - Usb接口扩展电路及具有所述扩展电路的电视机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种USB接口扩展电路及具有所述扩展电路的电视机，包括多路USB接口、USB控制器和主处理器；在所述USB控制器中包含有多路USB数据传输端口，分别与多路USB接口的数据引脚对应连接，所述USB控制器的PCI总线端口通过PCI总线连接所述的主处理器。在所述USB控制器中还包含有多路过流保护端口，在接收到限流稳压保护电路输出的过流保护信号后屏蔽与其对应的USB数据传输端口。本实用新型的USB接口扩展电路结构简单，成本低，有利于简化电路板的整体设计，提高开发效率。与此同时，通过增加限流稳压保护电路还可以实现对USB接口电路的过流保护作用，有助于提高整机电路运行的稳定性和可靠性。

Description

USB接口扩展电路及具有所述扩展电路的电视机

技术领域

本实用新型属于USB接口技术领域，具体地说，是涉及一种USB接口的扩展电路。

背景技术

21世纪随着技术的不断发展，很多电视机已经超出原有的功能，具备了很多附加功能。当今的数字媒体越来越多，具备数字流媒体播放和管理功能已经是目前高端电视机的必备功能。由于大部分数字媒体设备都普遍采用USB接口进行数据通信，因此，在电视机上设置USB接口是此类流媒体电视的关键技术之一。目前的电视机一般仅设置一路、最多两路USB接口，可连接外部一路或者两路USB设备。在设置两路USB接口的电视机主板上一般都设计有两路USB控制器，各自连接一路USB接口，实现对外部USB设备数据的加载和管理。由于目前具有USB接口的数字媒体设备越来越多，仅在电视机上设置两路USB接口已经不能满足通信需求，这就需要对电视机的USB接口进行扩展。若采用现有的USB接口电路形式来扩展USB接口，需要在电视机电路板上设置多路USB控制器，不仅电路结构复杂，占用PCB板空间大，而且成本较高，不利于在市场竞争日趋激烈的家电产品中推广使用。

为此，如何设计一种结构简单且同时兼容多路USB接口的扩展电路是目前电视机制造行业亟待解决的主要问题之一。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种USB接口的扩展电路，通过改变现有技术中一路USB接口连接一路USB控制器的设计模式，从而使电路结构大大简化，成本大大降低。

为解决上述技术方案，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种USB接口扩展电路及具有所述扩展电路的电视机，包括多路USB接口、USB控制器和主处理器；在所述USB控制器中包含有多路USB数据传输端口，分别与多路USB接口的数据引脚对应连接，所述USB控制器的PCI总线端口通过PCI总线连接所述的主处理器。

为了保护USB控制器，以防止通过外部USB设备引入过高的电流，造成USB控制器的损坏，在所述USB控制器中还包含有多路过流保护端口，与所述的多路USB数据传输端口一一对应，在接收到过流保护信号后屏蔽与其对应的USB数据传输端口的信号输入，阻断外部USB设备输入的电流，从而起到限流保护的作用。其具体结构是：所述多路USB接口的电源引脚分别通过一限流稳压保护电路连接所述USB控制器的相应过流保护端口。

进一步的，所述的限流稳压保护电路可以采用限流检测芯片连接而成，包含有多路检测通道，其输入端分别与所述的多路USB接口的电源引脚对应连接，输出端分别与所述USB控制器的多路过流保护端口对应连接。

再进一步的，所述USB接口包含有4路，其数据引脚为差分信号传输引脚，分别与所述USB控制器的4组USB差分数据传输端口对应连接。

更进一步的，所述USB控制器为一包含有4路USB数据传输端口和4路过流保护端口的USB控制芯片。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型的USB接口电路采用一个USB控制器即可实现对多路USB接口的扩展，电路结构简单，成本低，有利于简化电路板的整体设计。与此同时，通过增加限流稳压保护电路还可以实现对USB接口电路的过流保护作用，有助于提高整机电路运行的稳定性和可靠性。

附图说明

图1是本实用新型中USB扩展电路的原理框图；

图2是图1中USB控制器的电路原理图；

图3是图1中4路USB接口的电路原理图；

图4是图1中限流稳压保护电路的原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细地说明。

电视产品随着人们对其质量和功能要求的提高在不断的更新换代。现在的电视机已经不是以前的电视机，而成为了一个更为复杂的信息管理系统，电视机需要处理大量的数据和信息，本实用新型以简单的电路结构实现了USB接口的扩展，使一台电视机具备了更多的高速USB接口，从而实现了一台电视机可以轻松地同时与多路USB外部设备连接通信，满足了消费者日益提高的消费需求。

为了简化电路结构，本实用新型的USB控制器采用了一包含有多路USB数据传输端口的集成电路实现，如图1所示，分别与多路USB接口的数据引脚对应连接，所述USB控制器的PCI总线端口通过PCI总线连接电视机主板上的主处理器，主处理器通过PCI总线管理USB控制器，实现USB格式数据与PCI格式数据之间的转换及传输。在所述USB接口扩展电路中还设置有一限流稳压保护电路，在检测到USB接口输入电流过高时，向USB控制器的过流保护端口反馈控制信号，进而使USB控制器切断其与其对应的USB数据传输端口，阻断外部USB设备输入的电流，起到限流保护的作用。

实施例一，下面以一包含有4路USB数据传输端口的USB控制器U3为例对本实用新型的USB接口扩展电路作进一步详细的阐述。如图2所示，所述USB控制器U3可以采用一型号为VT6212的USB2.0 HOST集成芯片实现，当然也可以采用其它型号的支持4路USB数据传输端口的USB控制芯片实现，本实用新型不限于此。在所述USB控制器U3的4路USB数据传输端口USBP1～USBP4中，每一路USB数据传输端口都包含有两个差分信号传输引脚，分别与4路USB接口J4、J5、J6、J8的差分信号传输引脚USBxN、USBxP对应连接，其中，x＝1、2、3、4，结合图3所示，实现USB控制器U3与外部USB设备之间的数据通讯。所述USB控制器U3的PCI总线端口，即图2中USB控制器U3左侧的32条地址数据引脚和20条控制信号引脚，分别与电视机主板上的主处理器的相应PCI总线端口对应连接，实现主处理器对USB控制器U3的管理。所述主处理器可以采用目前电视机解码板上常用的视频解码主芯片EM8624实现，当然，也可以采用其它型号的处理芯片实现，本实用新型不对此进行具体限制。

在本实施例中，所述的限流稳压保护电路可以采用如图4所示的两颗型号为MIC2012CM的限流检测芯片U5、U6连接实现。在每一颗限流检测芯片U5、U6中都包含有两路检测通道，其7脚、5脚为检测通道的输入端分别与4路USB接口J4、J5、J6、J8的电源引脚VCCUSB1～VCCUSB4对应连接，其4路使能输出端1脚、8脚分别与USB控制器U3的4路过流保护端口OC1～OC4对应连接。所述4路过流保护端口OC1～OC4与USB控制器U 3的4组USB数据传输端口USBP1～USBP4一一对应，在过流保护端口OC1～OC4接收到限流检测芯片U5、U6发出的低电平过流信号时，切断其与之对应的一路USB数据传输端口，禁用连接此路USB接口的外部USB设备，以达到限流保护的作用。当然，所述的限流检测芯片U5、U6同样也可以采用其它型号的限流保护芯片实现，本实用新型不限于此。

在电视机开机工作后，所述USB控制器U3不断地检测其4路USB数据传输端口USBP1～USBP4，判断是否有USB设备插入到电视机的USB接口中，若有USB设备接入，则建立起电视机与外部USB设备的数据传输通道，并在电视机屏幕上显示其图标，以便用户进行数据的读写操作。在用户读取USB设备中的数据时，外部USB设备中的数据通过USB接口输入至USB控制器U3，通过USB控制器U3将USB格式数据转化为PCI格式数据，进而通过PCI总线传输至主处理器进行处理。与此同时，限流检测芯片U5、U6实时地对USB接口输入的电流进行检测，若超过设定电流值，则向USB控制器U3的过流保护端口OCx(x＝1、2、3、4中的其中一个)输出低电平过流信号。所述USB控制器U3的过流保护端口OCx在接收到低电平控制信号后，屏蔽USB控制器U3中与之对应的一路USB数据传输端口USBPx，从而禁用此路外部USB设备，避免USB控制器U3的端口过流损坏，以达到限流保护的目的。在本实用新型中，所述的设定电流值为500mA。在用户需要将电视机中的数据传送至外部USB设备时，主处理器通过PCI总线将电视机中的数据传送至USB控制器U3，进而控制所述USB控制器U3将PCI格式数据转换成USB格式数据，通过其USB数据传输端口USBPx输出至外部USB设备，从而实现了电视机内部数据与外部USB设备之间的数据传输。采用本实用新型的USB接口扩展电路还可以实现多个外部USB设备之间数据的通讯，此时需要电视机主处理器作为中间桥梁。

当然，本实用新型的USB接口扩展电路并不仅限于实施例一所述的4路USB接口，可以采用两颗图2所示的USB控制器U3组成最多可支持8路USB接口的电路扩展形式，亦可以采用其它可支持多路USB接口的集成USB控制器芯片组成数据传输通道，实现多路USB接口的随意扩展。

本实用新型采用上述电路结构使电视机具备了更多路的高速USB接口，所述USB扩展电路同样也可以应用于其它数字流媒体设备中，本实用新型对此不进行具体限制。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种USB接口扩展电路，包括多路USB接口、USB控制器和主处理器；其特征在于：在所述USB控制器中包含有多路USB数据传输端口，分别与多路USB接口的数据引脚对应连接，所述USB控制器的PCI总线端口通过PCI总线连接所述的主处理器。

2.根据权利要求1所述的USB接口扩展电路，其特征在于：在所述USB控制器中还包含有多路过流保护端口，与所述的多路USB数据传输端口一一对应，在接收到过流保护信号后屏蔽与其对应的USB数据传输端口的信号输入；所述多路USB接口的电源引脚分别通过一限流稳压保护电路连接所述USB控制器的相应过流保护端口。

3.根据权利要求2所述的USB接口扩展电路，其特征在于：所述限流稳压保护电路采用限流检测芯片实现，包含有多路检测通道，其输入端分别与所述的多路USB接口的电源引脚对应连接，输出端分别与所述USB控制器的多路过流保护端口对应连接。

4.根据权利要求1或2或3所述的USB接口扩展电路，其特征在于：所述USB接口包含有4路，其数据引脚为差分信号传输引脚，分别与所述USB控制器的4组USB差分数据传输端口对应连接。

5.根据权利要求4所述的USB接口扩展电路，其特征在于：所述USB控制器为一包含有4路USB数据传输端口和4路过流保护端口的USB控制芯片。

6.一种具有USB接口扩展电路的电视机，在所述电视机上设置有多路USB接口，电视机内部电路板上设置有USB控制器和主处理器；其特征在于：在所述USB控制器中包含有多路USB数据传输端口，分别与多路USB接口的数据引脚对应连接，所述USB控制器的PCI总线端口通过PCI总线连接所述的主处理器。

7.根据权利要求6所述的电视机，其特征在于：在所述USB控制器中还包含有多路过流保护端口，与所述的多路USB数据传输端口一一对应，在接收到过流保护信号后屏蔽与其对应的USB数据传输端口的信号输入；所述多路USB接口的电源引脚分别通过一限流稳压保护电路连接所述USB控制器的相应过流保护端口。

8.根据权利要求7所述的电视机，其特征在于：所述限流稳压保护电路采用限流检测芯片实现，包含有多路检测通道，其输入端分别与所述的多路USB接口的电源引脚对应连接，输出端分别与所述USB控制器的多路过流保护端口对应连接。

9.根据权利要求6或7或8所述的电视机，其特征在于：所述USB接口包含有4路，其数据引脚为差分信号传输引脚，分别与所述USB控制器的4组USB差分数据传输端口对应连接。

10.根据权利要求9所述的电视机，其特征在于：所述USB控制器为一包含有4路USB数据传输端口和4路过流保护端口的集成USB控制芯片。

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