CN202948445U

CN202948445U - 一种usb接口扩展电路

Info

Publication number: CN202948445U
Application number: CN 201220444564
Authority: CN
Inventors: 高均波
Original assignee: Hisense Broadband Multimedia Technology Co Ltd
Current assignee: Hisense Broadband Multimedia Technology Co Ltd
Priority date: 2012-09-03
Filing date: 2012-09-03
Publication date: 2013-05-22
Anticipated expiration: 2022-09-03

Abstract

本实用新型公开了一种USB接口扩展电路，包括设置有端口DM和DP端口的输入接口和n个输出接口，其中，n为大于1的整数。所述每个输出接口的输入端通过开关单元与所述输入接口连接，所述第一个输出接口的输出端连接串行硬件驱动器接口，用于实现host功能端口的扩展；所述输出接口中除第一个以外的n-1个输出接口的输出端连接外接UAB设备，用于实现device功能端口的扩展。本实用新型不但能够将主设备的HOST接口扩展为一个HOST接口和多个DEVICE接口，还可以将主设备的USB接口扩展成具有HOST和DEVICE两种功能的OTG接口。

Description

一种USB接口扩展电路

技术领域

本实用新型涉及USB接口，尤其涉及一种USB接口扩展电路。

背景技术

USB设备分为HOST（主设备）和DEVICE（从设备），只有当一台HOST与一台DEVICE连接时才能实现数据的传输。因此现有的USB接口均设有一个host接口与主设备相连，一个device接口与从设备相连。但当主设备与多个从设备相连时，现有的USB接口便不能满足使用要求。且现有各种设备只能通过USB接口连接到PC，并在PC的控制下进行数据交换。当没有PC时，由于没有从设备能够充当Host，因此各设备间便无法利用USB口进行操作。

由上可知，有必要提供一种不但能够将主设备的HOST接口扩展为一个HOST接口和多个DEVICE接口，还可以将USB接口扩展成具有HOST和DEVICE两种功能的OTG接口的USB接口扩展电路。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种不但能够将主设备的HOST接口扩展为一个HOST接口和多个DEVICE接口，还可以将USB接口扩展成具有HOST和DEVICE两种功能的OTG接口的USB接口扩展电路。。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：一种USB接口扩展电路，包括设置有端口DM和DP端口的输入接口，其特征在于：

所述USB接口扩展电路还包括n个输出接口，其中，n为大于1的整数，

所述每个输出接口的输入端通过开关单元与所述输入接口连接，

所述第一个输出接口的输出端连接串行硬件驱动器接口，用于实现host功能端口的扩展；

所述输出接口中除第一个以外的n-1个输出接口的输出端连接外接UAB设备，用于实现device功能端口的扩展。

其中，所述每个开关单元包括：

第一开关器件，第一开关器件的输入端与所述输入接口的DM端口连接，输出端与输出接口连接；

第二开关器件，第二开关器件的输入端与所述输入接口的DP端口连接，输出端与输出接口连接；

电源，用于为所述开关单元提供电源；

通用可编程输入/输出接口，与第一开关器件和第二开关器件的控制端连接，用于控制第一开关器件和第二开关器件的导通与截止。

进一步地，第一开关器件的输入端与所述输入接口的DM端口之间设置有第三电阻，用于减缓由DM端口输入的数据的传输速度；

第二开关器件的输入端与所述输入接口的DP端口之间设置有第四电阻，用于减缓DP端口输入的数据的传输速度。

其中，所述开关器件为三极管。

或者，所述开关器件为MOS管。

所述输入接口与主设备的主芯片连接，第一个输出接口与内置硬盘连接，所述除第一个输出接口以外的n-1个输出接口的输出端连接从设备，用于将一个HOST接口扩展成一个HOST接口和n-1个DEVICE接口。

所述输入接口通过串行硬件驱动器接口与内置硬盘连接，所述输出接口为两个，第一个输出接口与主设备的主芯片连接，第二个输出接口通过mini USB接口连接外部PC设备，用于将一个USB接口扩展成为同时具有HOST接口和DEVICE接口的OTG接口。

具体地，所述外部PC设备为移动硬盘。

由以上技术方案可知，本实用新型中的输入接口与主设备的主芯片连接，同时设置有多个输出接口，其中一个输出接口的输出端连接有串行硬件驱动器接口，这样就可实现host功能端口的扩展；其他的输出接口连接外接UAB设备，用于实现多个device功能端口的扩展。也或者在其他的输出接口通过mini USB接口连接外部PC设备，使USB接口成为同时具有HOST接口和DEVICE接口的OTG接口。因此本实用新型不但能够将主设备的HOST接口扩展为一个HOST接口和多个DEVICE接口，还可以将主设备的USB接口扩展成具有HOST和DEVICE两种功能的OTG接口。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，以下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，以下描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实施例及其附图。

图1示出了USB接口扩展电路的电路图；

图2示出了实施例1的结构框图；

图3示出了实施例2的结构框图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本实用新型进一步详细说明。

根据本实用新型的实施例，提供了一种USB接口扩展电路，图1示出了USB接口扩展电路的电路图。如图1所示，USB接口扩展电路包括设置有1个输入接口和n个输出接口，其中，n为大于1的整数，本实施例中，n的个数为3。如图1所示，输出接口包括DM端口和DP端口两个端口。第一个输出接口包括DM₁端口和DP₁端口，第二个输出接口包括DM₂端口和DP₂端口，第三个输出接口包括DM₃端口和DP₃端口。每个输出接口的输入端均通过一个开关单元与输入接口连接。开关单元包括由两个三极管分别作为第一开关器件和第二开关器件、一个通用可编程输入/输出接口和电源四部分。具体地，以第一个输出接口为例，第一开关器件为三极管Q9，三极管Q9的输入端与输入接口的DM端口连接，输出端与第1个输出接口的DM₁端口连接；第二开关器件Q12的输入端与输入接口的DP端口连接，输出端与第1个输出接口的DP₁端口连接。用于控制输入接口和第一个输出接口导通的为通用可编程输入/输出接口GPIO1，GPIO1分别与第一开关器件Q9和第二开关器件Q12的控制端连接，用于控制第一开关器件Q9和第二开关器件Q12的导通与截止。当通用可编程输入/输出接口GPIO1控制第一开关器件Q9时，GPIO1通过上拉电阻R1与电源相连；当通用可编程输入/输出接口GPIO1控制第二开关器件Q12时，GPIO1通过上拉电阻R2与电源相连。相似地，第二个输出接口和输入接口之间的开关单元包括第一开关器件Q10和第二开关器件Q13、通用可编程输入/输出接口GPIO2和上拉电阻R3和R4；第三个输出接口和输入接口之间的开关单元包括第一开关器件Q11和第二开关器件Q14、通用可编程输入/输出接口GPIO3和上拉电阻R5和R6。由于第二个输出接口、第三输出接口与输入接口的连接关系与第一个输出接口与输入接口的连接关系相同，故此处不再赘述。对于每个不同的输出接口，由于通用可编程输入/输出接口的控制命令不同，所以每个开关器件所对应的上拉电阻阻值也不同，所以R1、R2、R3、R4、R5和R6的阻值需根据开关器件的需要而定。

由于USB数据通讯速度较快，作为优选，在第一开关器件的输入端与输入接口的DM端口之间设置有第三电阻，用于减缓由DM端口输入的数据的传输速度；在第二开关器件的输入端与输入接口的DP端口之间设置有第四电阻，用于减缓DP端口输入的数据的传输速度。图1中，对于第一输出接口，第三电阻为R630，第四电阻为R642；对于第二输出接口，第三电阻为R633，第四电阻为R643；对于第三输出接口，第三电阻为R638，第四电阻为R644。对于不同输出接口的开关单元，第三电阻和第四电阻的取值需根据实际眼图测试完成各个电阻阻值的选型。对于利用电阻进行眼图测试的工作原理为本领域工作人员所熟识，此处不再赘述。

对于开关器件，除了三极管外，还可采用MOS管作为开关器件。

USB接口扩展电路的工作原理为：

当GPIO1为高电平，GPIO2、GPIO3为低电平时，Q9、Q12导通，Q10、Q11、Q15、Q16截止，输入接口的DP和DM端口与输出接口的DP1、DM1端口连通；

当GPIO1为高电平，GPIO2、GPIO3为低电平时，Q10、Q15导通，Q9、Q12、Q11、Q16截止，输入接口的DP和DM端口与输出接口的DP2、DM2端口连通；

当GPIO1为高电平，GPIO2、GPIO3为低电平时，Q11、Q16导通，Q9、Q10、Q12、Q15截止，输入接口的DP和DM端口与输出接口的DP3、DM3端口连通。

下面根据具体的实施例，对USB接口扩展电路的应用做详细阐述。

实施例1：

图2示出了实施例1的结构框图，如图2所示，USB接口扩展电路的输入接口与主设备的主芯片1通过DM数据线和DP数据线相连。USB接口扩展电路在本实施例中包括两个输出接口。其中，第一个输出接口的DM₁端口和DP₁端口连接串行硬件驱动器接口SATA2，用于使USB接口转化为SATA接口与内置硬盘5相连，从而实现host功能端口的扩展。第二个输出接口的DM₂端口和DP₂端口连接外接UAB接口3，从而实现device功能端口的扩展。当然，本实施例中只是以两个输出接口为例，而并非USB接口扩展电路只包含两个输出接口。USB接口扩展电路可包括3个或更多输出接口。其中，第一个输出接口的DM₁端口和DP₁端口连接串行硬件驱动器接口SATA2，而其他除第一个输出接口以外的所有接口均用于连接外接UAB接口3，实现多个device功能端口的扩展。

本实施例，可将一个HOST接口，扩展成具有一个HOST接口和两个乃至更多个DEVICE接口。

实施例2：

图3示出了实施例2的结构框图，如图3所示，USB接口扩展电路的输入接口与串行硬件驱动器接口SATA2连接，同时串行硬件驱动器接口SATA2与内置硬盘5连接。本实施例中，USB接口扩展电路包括两个输出接口。其中，第一个输出接口的DM₁端口和DP₁端口与主设备的主芯片1连接。第二个输出接口的DM₂端口和DP₂端口通过mini USB接口4连接外部PC设备。外部PC设备可为移动硬盘。这样USB接口扩展电路通过输入接口与内置硬盘5连接，输出接口与外部PC设备和主芯片1相连，从而将一个USB接口扩展成为同时具有HOST接口和DEVICE接口的OTG接口。

由以上技术方案可知，本实用新型中USB接口扩展电路包括一个输入接口和多个输出接口。通过USB接口扩展电路的一个输出接口连接串行硬件驱动器接口并与内置硬盘5连接，可实现将一个host接口扩展为一个host接口和多个device接口；或者在USB接口扩展电路的一个输入接口连接串行硬件驱动器接口并与内置硬盘5连接，同时一个输出接口通过mini USB接口4连接外部PC设备，使USB接口成为同时具有HOST接口和DEVICE接口的OTG接口。因此本实用新型不但能够将主设备的HOST接口扩展为一个HOST接口和多个DEVICE接口，还可以将主设备的USB接口扩展成具有HOST和DEVICE两种功能的OTG接口。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换以及改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种USB接口扩展电路，包括设置有端口DM和DP端口的输入接口，其特征在于：

2.如权利要求1所述的USB接口扩展电路，其特征在于，所述每个开关单元包括：

电源，用于为所述开关单元提供电源；

3.如权利要求2所述的USB接口扩展电路，其特征在于，

第一开关器件的输入端与所述输入接口的DM端口之间设置有第三电阻，用于减缓由DM端口输入的数据的传输速度；

4.如权利要求2或3所述的USB接口扩展电路，其特征在于，所述开关器件为三极管。

5.如权利要求2或3所述的USB接口扩展电路，其特征在于，所述开关器件为MOS管。

6.如权利要求1或2所述的USB接口扩展电路，其特征在于，所述输入接口与主设备的主芯片连接，第一个输出接口与内置硬盘连接，所述除第一个输出接口以外的n-1个输出接口的输出端连接从设备，用于将一个HOST接口扩展成一个HOST接口和n-1个DEVICE接口。

7.如权利要求1或2所述的USB接口扩展电路，其特征在于，所述输入接口通过串行硬件驱动器接口与内置硬盘连接，所述输出接口为两个，第一个输出接口与主设备的主芯片连接，第二个输出接口通过mini USB接口连接外部PC设备，用于将一个USB接口扩展成为同时具有HOST接口和DEVICE接口的OTG接口。

8.如权利要求7所述的USB接口扩展电路，其特征在于，所述外部PC设备为移动硬盘。