CN203520391U - 数据传输复用装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种数据传输复用装置，包括USB3.0连接器、开关电路、一个或多个复用设备接口连接器，所述USB3.0连接器、复用设备接口连接器通过开关电路与中央处理模块连接并受所述开关电路控制，该实用新型减少相应资源的浪费，提高各硬件资源的利用率，通过对空闲引脚对应的总线的复用，实现USB3.0接口与其他设备进行数据通信的同时，可以欣赏音乐和视频等。

Description

数据传输复用装置
技术领域
本发明涉及一种数据传输端口技术领域，尤其涉及一种数据传输复用装置。
背景技术
通用串行总线USB作为一种外部总线标准，其插拔方便、传输速度快和拓展性强等特性使得其已经被广大用户所认可。作为最为人熟悉的端口技术，USB被大量应用于计算机以及相关外设间的连接，实现各种电子设备间数据的传输。
当前较新的USB技术为USB3.0，USB3.0作为新一代的USB接口，特点是传输速率非常快，理论上能达到5Gbps，比常见的480Mbps的High Speed USB（简称为USB2.0）快10倍，外形和普通的USB接口基本一致，能兼容USB2.0和USB1.1设备。USB3.0是在保持USB2.0原有的5个引脚(VBUS、D+、D-、ID和GND)基础上，增加了5个引脚分别是SSRX+、SSRX-、SSTX+、SSTX-和SSGND。USB2.0和USB3.0接口引脚分别如表1、表2所示。
表1Micro/Mini USB2.0引脚
Figure BDA0000382733890000011
表2USB3.0Micro USB引脚
Figure BDA0000382733890000012
Figure BDA0000382733890000021
USB3.0采用10线制，而USB2.0采用五线制，因此在使用不同USB时，会有相应的引脚是空闲的。具体的，当USB设备处于USB2.0模式时，USB3.0接口的SSRX+、SSRX-、SSTX+、SSTX-和SSGND这五个引脚是空闲的；而当USB设备处于3.0模式时，USB2.0接口的D+、D-、GND和ID这四个引脚是空闲的，造成一定资源的浪费。传统的移动终端、便携媒体播放器(PMP)和移动互联网设备(MID)等便携产品需要各种各样的接口，以提供数据连接，进行音频和视频输出，对内部进行编程和升级，以及对锂电池充电。相应接口都需要从中央处理模块引出数据线，导致产品生产成本高。
实用新型内容
本实用新型要解决的问题是：对内部线路进行复用设计，实现在只利用有限数据线的条件下，保证USB3.0数据传统的同时，还可以实现耳机、串口设备、高清多媒体播放器等设备的应用，简化了设备内部线路，有效避免设备内部硬件材料的浪费。
为实现以上目的，该实用新型方案如下：
一种数据传输复用装置，其包括USB3.0连接器、开关电路、一个或多个复用设备接口连接器，USB3.0连接器和复用设备接口连接器分别通过开关电路与中央处理模块连接并受开关电路控制，开关电路选择控制USB3.0连接器和复用设备接口连接器相应引脚与中央处理模块间信号线路的连接与断开。
较佳的，开关电路包括第一开关电路和第二开关电路，第一开关电路与USB3.0连接器中D-、D+、GND三个引脚以及复用设备接口连接器的引脚连接；第二开关电路与USB3.0连接器中SSTX-、SSTX+、SSGND、SSRX-、SSRX+五个引脚以及复用设备接口连接器的引脚连接。两个开关电路通过总线与中央处理模块连接。由于设置了两个开关电路，开关电路可以通过选择与总线连接的电路，分别实现USB2.0或USB3.0与其他设备间的同时使用。
较佳的，中央处理模块为CPU或MCU。
较佳的，复用设备接口连接器包括：串口连接器、MHL连接器、音频输出端子连接器和视频输出端子连接器，即实现USB2.0或USB3.0与上述设备同时运作。
较佳的，中央处理模块USB3.0与连接器中VBUS、ID两个引脚连接，通过VBUS引脚进行电源供应，通过ID引脚进行设备识别。
较佳的，为减少接头体积，提高接头使用寿命，USB3.0连接器为MicroUSB3.0连接器，Micro USB3.0连接器与USB电缆或者USB复用电缆连接，通过USB电缆或者USB复用电缆与电脑主机或其他USB终端连接。
本技术方案具有以下有益效果：通过对空闲引脚对应的总线的复用，实现USB3.0接口与其他设备进行数据通信的同时，进行音乐和视频欣赏，简化了设备内部线路，避免设备内部硬件材料浪费，提高了各硬件资源的利用率。
附图说明
图1是本实用新型接口原理框图。
具体实施方式
以下将结合说明书附图来对本实用新型作进一步描述：
如图1所示，本实施例公开了一种数据传输复用装置，主要应用于手机、PAD等移动通讯设备中，其包括一Micro USB3.0连接器1、第一开关电路2、第二开关电路3、耳机接口连接器4、串口连接器5、MHL连接器6、手机CPU7和总线。所述Micro USB3.0连接器1、第一开关电路2、第二开关电路3、耳机接口连接器4、串口连接器5、MHL连接器6还分别与手机CPU7通过各自的ID线连接并受其控制。
Micro USB3.0连接器1采用10线制，共有10个引脚，其分别为：VBUS引脚10、D-引脚11、D+引脚12、ID引脚13、GND引脚14、SSTX-引脚15、SSTX+引脚16、SSGND引脚17、SSRX-引脚18和SSRX+引脚19。Micro USB3.0连接器1通过引脚分别与第一开关电路2、第二开关电路3和手机CPU7连接。其中VBUS引脚10和ID引脚13直接与手机CPU7连接，VBUS引脚10主要进行电源提供，ID线则用于OTG连接。其余引脚则和第一开关电路2或者第二开关电路3连接，通过第一开关电路2或者第二开关电路3与手机CPU7建立信号连接。
第一开关电路2与Micro USB3.0连接器1中D-引脚11、D+引脚12和GND引脚14三个引脚以及耳机接口连接器4、串口连接器5、MHL连接器6连接，第一开关电路2通过总线第一分支81与手机CPU7连接；第二开关电路3与MicroUSB3.0连接器1中SSTX-引脚15、SSTX+引脚16、SSGND引脚17、SSRX-引脚18和SSRX+引脚19五个引脚以及耳机接口连接器4、串口连接器5连接，第二开关电路3通过总线第二分支82与手机CPU7连接。
当手机通过USB连接线插入早期电脑主机USB接口时，由于早期USB接口多采用USB1.0、USB2.0等标准，因此手机以高速/全速/低速设备模式工作，，图1中Micro USB3.0连接器1的D-引脚11、D+引脚12和GND引脚14三个引脚通过第一开关电路2，经过总线第一分支81与手机CPU7连接，组成了USB2.0数据通信通路。此时，SSTX-引脚15、SSTX+引脚16、SSGND引脚17、SSRX-引脚18和SSRX+引脚19对应的总线第二分支82处于空闲状态，手机CPU7通过开关电路3将SSRX-引脚18、SSRX+引脚19对应的总线切换到耳机插口，将SSTX-引脚15、SSTX+引脚16对应的总线切换到串口，通过总线第二分支82，实现了耳机和串口与手机CPU7间的联系，保证了使用USB高速/全速/低速数据通信的同时也可以使用耳机和串口。
当手机通过USB连接线插入电脑主机USB3.0标准接口时，手机以超速设备模式工作，图1中Micro USB3.0连接器1的SSTX-引脚15、SSTX+引脚16、SSGND引脚17、SSRX-引脚18和SSRX+引脚19五个引脚通过第二开关电路3，经过总线第二分支82与手机CPU7连接，形成USB3.0数据通信通路；而此时，D-引脚11、D+引脚12、GND引脚14三个引脚对应的总线第一分支81处于空闲状态，手机CPU7通过第一开关电路2将其与耳机接口连接器4、串口连接器5、MHL连接器6中一个复用设备接口连接器接通，具体则是由手机CPU7内部根据外部插入的复用设备的ID引脚电阻来确定是串口、MHL、耳机中哪一个设备插入手机，通过总线第一分支81实现了串口、MHL、耳机中某一设备与手机CPU7之间的联系，保证了在使用USB超速数据通信的同时也可以使用耳机或串口设备或高清多媒体播放器。
本实施例仅以手机作为描述对象，随着移动智能通讯设备品类的增加，该复用装置还可以用于PDA、平板电脑、智能手表、智能眼镜等设备上，所述设备的CPU或MCU通过复用装置在与电脑主机通讯的同时，还可以实现设备上串口、耳机接口、MHL等接口的同时应用。
以上仅为本实用新型较佳的实施例，故不能依此限定本实用新型实施的范围，即依本实用新型说明书内容所作的等效变化与装饰，皆应属于本实用新型覆盖的范围内。

Claims (6)

1.一种数据传输复用装置，其特征在于：包括USB3.0连接器、开关电路、一个或多个复用设备接口连接器，所述USB3.0连接器和复用设备接口连接器分别通过开关电路与中央处理模块连接，并且所述USB3.0连接器和复用设备接口连接器均受所述开关电路控制。 
2.如权利要求1所述的数据传输复用装置，其特征在于：所述开关电路包括第一开关电路和第二开关电路，所述第一开关电路与USB3.0连接器中D-、D+、GND三个引脚以及所述复用设备接口连接器的引脚连接；所述第二开关电路与USB3.0连接器中SSTX-、SSTX+、SSGND、SSRX-、SSRX+五个引脚以及所述复用设备接口连接器的引脚连接。 
3.如权利要求2所述的数据传输复用装置，其特征在于：所述中央处理模块为CPU或MCU。 
4.如权利要求3所述的数据传输复用装置，其特征在于：所述复用设备接口连接器包括：串口连接器、MHL连接器、音频输出端子连接器和视频输出端子连接器。 
5.如权利要求4所述的数据传输复用装置，其特征在于：所述中央处理模块与USB3.0连接器中VBUS、ID两个引脚连接。 
6.如权利要求5所述的数据传输复用装置，其特征在于：所述与USB3.0连接器为Micro USB3.0连接器，所述Micro USB3.0连接器与USB电缆或者USB复用电缆连接。 
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