CN201638203U - 万能数据线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种万能数据线，包括用于插接PC机的PC接口和用于连接待测硬件平台的调试接口；在所述数据线中还设置有调节模块，在所述调节模块中设置有通道切换电路和接口板，所述通道切换电路的公共端连接PC接口，第一组切换通道直接连接接口板，第二组切换通道经通信协议转换芯片连接所述的接口板，在所述接口板上连接调试接口。本实用新型的万能数据线可以兼容多种通信模式，能够满足不同硬件平台I/O接口的调试和测试要求，具有较强的通用性。

Description

万能数据线

技术领域

本实用新型属于生产线体测试技术领域，具体地说，是涉及一种可以兼容连接多种接口类型的硬件平台，以协助PC机完成对所述硬件平台的通信测试任务的万能数据线。

背景技术

随着手机产品的日益普及，其接口形式越来越多。目前比较常见的接口类型主要包括：①5pinUSB接口：采用5个引脚的标准A型USB接口；其中第4个引脚为外部设备的识别引脚，通过此引脚，可以使手机识别出外部连接的设备是数据线、耳机还是其他设备；②10pin接口：采用国家非强制标准的10个引脚的接口；其中，第8个引脚为外部设备的识别引脚，通过此引脚可以使手机识别出外部连接的设备是数据线、耳机还是其他设备；③26pin、20pin、18pin、14pin、12pin接口：含有相应引脚数量的各种外形的接口，可以满足不同客户的设计要求；④3.5mm耳机接口：焊接于手机主板上，用于插入标准3.5mm耳机的插口。

由于手机主板的接口类型繁多，因此，在手机的生产测试阶段，在采用PC机对手机主板进行调试时，连接在二者之间的数据线就很难做到通用，需要针对手机主板上设置的接口类型不同以及需要测试的手机工作模式的不同，选择合适的数据线连接在PC机与手机主板之间，以适应二者之间的数据传输要求。比如图1所示的数据线，对于设置有5pinUSB接口或者10pin接口且手机主板要求传输差分数据的手机主板来说(比如配置有A型数据插孔的手机)，可以直接采用数据线1插接在PC机与手机主板之间进行调试。而对于需要收发RS232串行数据的手机主板来说(比如配置有B型或者C型数据插孔的手机)，则必须选用内置有USB转串口协议芯片的数据线2或者数据线3插接在PC机与手机主板之间，才能满足通信调试要求。并且，在对手机主板的不同工作模式进行调试时，还必须对数据线中内置的ID电阻的阻值进行选择。由于目前的数据线2、数据线3，其内置I D电阻的阻值都是固定的，一旦焊接上就很难更换，因此，在对同一块手机主板进行测试时，还必须针对当前测试的手机工作模式更换不同的数据线，比如从数据线2更换为数据线3等，从而导致调试工作繁琐，不灵活，不但影响了手机的开发和生产效率，而且还增加了数据线的种类，从而造成了资源的浪费。

实用新型内容

本实用新型针对传统用于硬件平台生产调试的数据线兼容性差，需要针对不同的硬件接口类型选择配置不同的数据线，而由此导致数据线种类繁多，调试过程繁琐的问题，提供了一种全新的万能数据线，可以尽可能多的满足不同硬件平台的测试要求，以简化调试工作。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种万能数据线，包括用于插接PC机的PC接口和用于连接待测硬件平台的调试接口；在所述数据线中还设置有调节模块，在所述调节模块中设置有通道切换电路和接口板，所述通道切换电路的公共端连接PC接口，第一组切换通道直接连接接口板，第二组切换通道经通信协议转换芯片连接所述的接口板，在所述接口板上连接调试接口。

进一步的，在所述接口板中至少设置有电源线焊盘、数据线焊盘、地线焊盘、以及用于连接调试接口中外接设备识别引脚的识别焊盘；所述电源线焊盘、数据线焊盘和地线焊盘分别与所述通道切换电路的第一组切换通道和通信协议转换芯片的相应信号传输管脚对应连接，并与调试接口中定义的相应功能引脚对应焊接；在所述识别焊盘与地线焊盘之间还跨接有可调变阻器。

其中，所述调试接口的类型与待测硬件平台的接口类型相适配。

为了防止瞬时脉冲对待测硬件平台造成损坏，优选在与所述电源线焊盘相连接的电源线上连接ESD防护器件。

进一步的，在与所述电源线焊盘相连接的电源线上还连接有稳压二极管，以稳定输出的供电电源。

为了实现供电模式的选择切换，在与所述电源线焊盘相连接的电源线中还进一步串联有选通开关。当选通开关处于连通状态时，利用PC机为待测硬件平台供电；而当选通开关处于打开状态时，使用待测硬件平台自身的电源供电。

又进一步的，在与所述数据线焊盘相连接的数据线上也优选连接ESD防护器件，以吸收瞬时脉冲。

优选的，所述通道切换电路优选采用单刀双掷多路开关，每一组切换通道至少包括分别用于传输电源、数据信号和系统地的通路。

再进一步的，所述PC接口为USB接口，所述通信协议转换芯片为USB转RS232串口协议芯片。

更进一步的，在所述接口板中还设置有电池供电焊盘，一方面连接调试接口中用于为待测硬件平台中的电池端子提供供电电源的功能引脚，另一方面连接调节模块中设置的稳压电路的输出端，所述稳压电路的输入端连接接口板中的电源线焊盘，将PC机提供的直流电源转换为待测硬件平台中电池端子所要求的供电电源，输出给硬件平台的电池端子。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型的万能数据线可以兼容多种通信模式，能够满足不同硬件平台I/O接口的调试和测试要求，具有较强的通用性。此外，通过改变数据线中设置的可调变阻器的阻值，可以在数据线一次插接后适应硬件平台的各种工作模式的测试要求，从而大大简化了技术人员的调试工作，提高了测试效率，降低了生产成本。该万能数据线使用起来灵活方便，尤其适合在手机主板的生产调试过程中推广使用。

结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是三种传统数据线的内部电路构建原理图；

图2是本实用新型所提出的万能数据线的一种实施例的电路原理构建示意图；

图3是图2中连接在电源线上的电源保护电路的一种实施例的电路原理图；

图4是图2中稳压电路的一种实施例的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细地描述。

本实用新型为了提高数据线的兼容性和通用性，以简化开发和生产的数据线种类，方便技术人员的调试工作，提出了一种可以兼容多种通信模式的万能数据线，主要由用于插接PC机的PC接口、用于连接待测硬件平台的调试接口、以及连接在数据线路中的调节模块三部分组成。为了满足待测硬件平台的不同通信模式及接口类型，本实用新型在调节模块中设置了通道切换电路和可兼容连接多种类型调试接口的接口板。将通道切换电路的公共端与PC接口相连接，其第一组切换通道直接连接接口板，第二组切换通道经通信协议转换芯片连接所述的接口板。当待测硬件平台所要求的通信模式刚好与PC机的数据传输模式相一致时，将通道切换电路的公共端与其第一组切换通道连通，使PC接口与调试接口连通，实现PC机与待测硬件平台之间的数据通信。而当待测硬件平台所要求的通信模式与PC机的数据传输模式不一致时，则将通道切换电路的公共端与其第二组切换通道连通，进而通过通信协议转换芯片实现PC机与硬件平台之间通信协议的相互转换，以满足二者的通信要求。

由此可见：在将本实用新型的万能数据线插接到PC机与待测硬件平台之后，只要针对当前硬件平台的通信模式对调节模块中的通道切换电路进行适应性切换，即可满足PC机与待测硬件平台之间的通信要求，无需更换数据线，方便了技术人员的调试工作。

下面以手机主板作为待测硬件平台，通过一个具体的实施例来详细阐述所述万能数据线的具体设计方式及工作原理。

实施例一，参见图2所示，本实施例的PC接口以4pinUSB插头为例进行说明，其调节模块中的通道切换电路可以采用单刀双掷多路切换开关K实现。将4pinUSB插头的电源引脚5V_IN、数据引脚D+\D-和接地引脚GND分别与单刀双掷多路切换开关K的公共端连接，切换开关K的第一组切换通道的4条通路分别通过电源线5V_IN、数据线D+、D-和接地线GND对应连接接口板J1中的电源线焊盘1、数据线焊盘2、3和地线焊盘5。同时，切换开关K的第二组切换通道的4条通路分别通过电源线5V_IN、数据线D+、D-和接地线GND与通信协议转换芯片U1的USB接口侧的相应管脚对应连接。考虑到目前的手机主板一般采用USB和/或RS232两种通信协议模式，因此，本实施例采用USB转RS232串口协议芯片U1连接在切换开关K的第二组切换通道与接口板J1之间，以完成USB协议与RS232协议之间的相互转换。其中，USB转RS232串口协议芯片U1的RS232接口侧分别通过电源线5V_IN、数据线RX、TX和接地线GND与接口板J1中的电源线焊盘1、数据线焊盘2、3和地线焊盘5对应连接。

为了使待测硬件平台能够准确地识别出与其插接的外部设备是何种类型，比如是数据线、耳机还是其他设备，本实施例在调节模块的接口板J1中还进一步设计了识别焊盘4，参见图2所示，以用于焊接调试接口中的外接设备识别引脚。为了适应硬件平台的各种工作状态，本实施例在识别焊盘4与地线焊盘5之间还跨接了一颗可调变阻器R，通过简单地手动改变可调变阻器R的阻值，即可实现硬件电路的ID电阻值的变换，继而确保手机进入各种工作状态，而不再像传统的数据线2那样，一旦焊接了ID电阻就很难进行阻值的后续调整，必须更换其它的数据线才能满足测试要求的现状。

根据待测硬件平台的接口类型选择与其适配的调试接口焊接在接口板J1上，比如5pinUSB插头或者10pin插头等，即将5pinUSB插头或者10pin插头的电源引脚、数据引脚、识别引脚和接地引脚对应焊接在接口板J1中的电源线焊盘1、数据线焊盘2、3、识别焊盘4和地线焊盘5上，即可形成一条完整的万能数据线。默认焊接5pinUSB插头。当然，也可以焊接26pin、20pin、18pin、14pin、12pin等接口类型的插头，本实施例并不仅限于以上举例。

这样一来，将所述万能数据线插接在PC机的USB接口与手机主板的接口之间，以后只需根据手机的工作模式手动改变调节模块上的切换开关K的切换方向以及可调变阻器R连接到电路中的阻值，即可满足测试要求，无需再进行数据线的更换工作。

为了在将万能数据线插接到手机主板上时，防止手机加电瞬间因为瞬时高压脉冲击穿手机主板上的元器件，对手机主板造成损坏，本实施例在万能数据线的调节模块中还设计有静电防护电路，如图3所示。通过4pinUSB插头引入的5V直流电源5V_IN通过阻容滤波电路R1、C1、C2连接接口板JI的电源线焊盘1，在传输所述直流电源的电源线5V_I N上连接静电防护器件ESD，以吸收瞬时尖峰脉冲。为了稳定输出到手机主板的供电电源5V_OUT，本实施例在所述电源线5V_IN上还进一步连接有稳压二极管D1，以进一步起到保护手机主板的作用。

本实施例为了防止静电脉冲通过数据线传入手机主板，对手机主板上的元器件造成损坏，优选在与数据线焊盘2、3相连接的数据线上也连接ESD防护器件，以加强对手机主板的保护。

作为一种兼容设计方案，为了实现供电模式的选择切换，在与电源线焊盘1相连接的电源线5V_IN中还进一步串联有选通开关S1，如图3所示。当需要利用PC机为手机主板供电时，将选通开关S1置于连通状态，即切换至a、b通路；而想利用手机主板自身的电源为其上的元器件供电时，则将选通开关S1置于打开状态，即切换至c、d即可。

为了使本实施例的万能数据线兼具有对手机主板的电池端子VBAT供电的功能，本实施例在接口板JI中还进一步设置有电池供电焊盘6，如图2所示。为了将通过PC机引入的5V直流电源5V_IN转换为手机电池端子VBAT所要求的3.8V工作电源，本实施例在万能数据线的调节模块中还设计有如图4所示的稳压电路U2。将稳压电路U2的输入端VIN连接接口板JI中的电源线焊盘1，即与电源线5V_IN相连接，输出端LX通过由电感L1、电阻R2/R3和电容C4组成的滤波网络连接电池供电焊盘6，将电池供电焊盘6与调试接口中用于为手机主板的电池端子VBAT提供供电电源的功能引脚相焊接，此时的调试接口不能选择5pinUSB插头，而应该选择10pin或者20pin、18pin等接口类型的插头。由此一来，在将所述调试接口插接到手机主板上后，即可同时完成对手机电池端子VBAT的供电。

本实施例的万能数据线仅是以4pinUSB插头作为PC接口为例进行了说明，当然，也可以采用与PC机上其它类型的接口相适配的插头来设计所述的万能数据线，本实施例并不仅限于以上举例。

同样的，在对除手机主板以外的其他待测硬件平台进行生产调试时，可以根据其所要求的通信协议不同，采用除USB转RS232串口协议芯片U1以外的其它通信协议转换芯片进行调节模块的电路设计，本实施例对此不进行具体限制。

当然，以上所述仅是本实用新型的一种优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种万能数据线，包括用于插接PC机的PC接口和用于连接待测硬件平台的调试接口；其特征在于：在所述数据线中还设置有调节模块，在所述调节模块中设置有通道切换电路和接口板，所述通道切换电路的公共端连接PC接口，第一组切换通道直接连接接口板，第二组切换通道经通信协议转换芯片连接所述的接口板，在所述接口板上连接调试接口。

2.根据权利要求1所述的万能数据线，其特征在于：在所述接口板中至少设置有电源线焊盘、数据线焊盘、地线焊盘、以及用于连接调试接口中外接设备识别引脚的识别焊盘；所述电源线焊盘、数据线焊盘和地线焊盘分别与所述通道切换电路的第一组切换通道和通信协议转换芯片的相应信号传输管脚对应连接，并与调试接口中定义的相应功能引脚对应焊接；在所述识别焊盘与地线焊盘之间还跨接有可调变阻器。

3.根据权利要求2所述的万能数据线，其特征在于：所述调试接口的类型与待测硬件平台的接口类型相适配。

4.根据权利要求2所述的万能数据线，其特征在于：在与所述电源线焊盘相连接的电源线上连接有ESD防护器件。

5.根据权利要求4所述的万能数据线，其特征在于：在与所述电源线焊盘相连接的电源线上还连接有稳压二极管。

6.根据权利要求2所述的万能数据线，其特征在于：在与所述电源线焊盘相连接的电源线中还串联有选通开关。

7.根据权利要求4所述的万能数据线，其特征在于：在与所述数据线焊盘相连接的数据线上连接有ESD防护器件。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的万能数据线，其特征在于：所述通道切换电路为单刀双掷多路开关，每一组切换通道至少包括分别用于传输电源、数据信号和系统地的通路。

9.根据权利要求8所述的万能数据线，其特征在于：所述PC接口为USB接口，所述通信协议转换芯片为USB转RS232串口协议芯片。

10.根据权利要求2至7中任一项所述的万能数据线，其特征在于：在所述接口板中还设置有电池供电焊盘，一方面连接调试接口中用于为待测硬件平台中的电池端子提供供电电源的功能引脚，另一方面连接调节模块中设置的稳压电路的输出端，所述稳压电路的输入端连接接口板中的电源线焊盘。

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