CN205620994U - 一种嵌入式设备处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种嵌入式设备处理装置，包括第一通信接口、第二通信接口、控制电路模块、存储卡插槽：第一通信接口为包含有两个传输引脚的物理接口，第二通信接口为包含有两个传输引脚和一个扩展引脚的物理接口；第一通信接口的两个传输引脚，分别与控制电路模块的两个引脚连接；第二通信接口的两个传输引脚，分别与控制电路模块的另外两个引脚连接；存储卡插槽的数据引脚和命令引脚分别与第二通信接口的两个传输引脚连接，时钟引脚与第二通信接口的扩展引脚连接。本实用新型提供了一种能够支持对嵌入式设备的多种处理任务，并适用于嵌入式开发中多种场景的装置。

Description

一种嵌入式设备处理装置

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及一种嵌入式设备处理装置。

背景技术

随着嵌入式技术的发展，嵌入式设备在消费电子产品，交通系统，工业控制，医疗设备以及国防建设等领域发挥着越来越重要的作用，嵌入式设备的质量和可靠性逐渐得到重视。嵌入式设备主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件和嵌入式软件系统组成，它是集软硬件于一体的可独立工作的“器件”。嵌入式处理器主要由一个单片机或MCU((Microcontroller Unit，微控制器)组成。相关支撑硬件包括显示卡、存储介质、通讯设备、卡的读取设备等。嵌入式软件包括与硬件相关的底层软件、操作系统、通信协议、数据库系统等。

对于大部分嵌入式设备而言，都是通过UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用同步/异步收发传输器)信号与外部进行通信。UART是一种通用串行数据总线，用于异步通信，可以实现全双工发送和接收。由于就控制、监视、低容量数据传输来说，UART能够提供一套低成本，方便使用的解决方案，因此，UART数十年来在嵌入式设备领域内的主流地位没有改变，嵌入式设备的嵌入式设计通常采用的依然是UART接口与外部进行通信。

现有的嵌入式开发中，往往根据不同的任务而需要对嵌入式设备采取不同的处理操作，比如量产、升级以及调试等。实践中所采取的方案通常是通过PC机(Personal Computer，计算机)来完成对嵌入式设备的量产、升级、调试等任务，而PC机大多采用USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)接口实现与外围设备的连接通信。因此现有的嵌入式开发不仅高度依赖于PC机，而且需要待处理的嵌入式设备端自身支持USB通信协议，对于不支持USB通信协议 的嵌入式设备则需要具有USB转UART功能的转接板来实现与PC机的通信，另一方面，高速发展的存储卡技术尽管使得部分具有读卡功能的嵌入式设备能够脱离PC机，直接通过SD卡(Secure Digital Memory Card，安全数码卡)实现量产或升级的操作，但是通过卡的处理操作也存在一些局限。

现有的嵌入式开发不仅受限于待处理的嵌入式设备自身所具备的功能，还受限于具体的处理任务和实践场景，在不同任务和场景下往往需要使用不同的设备以及需要建立不同的连接结构，不仅有可能会造成了设备间不停的插拔连线，更是增加了技术人员在嵌入式开发实践中操作的复杂度，因此，如何提供一种能够支持对嵌入式设备的多种处理任务，并适用于嵌入式开发中多种场景的装置，是业界所亟待研究和解决的问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种嵌入式设备处理装置，用以提供一种能够支持对嵌入式设备的多种处理任务，并适用于嵌入式开发中多种场景的装置。

本实用新型的一个实施例提供了一种嵌入式设备处理装置，包括第一通信接口、第二通信接口、控制电路模块、存储卡插槽：

其中，第一通信接口为包含有两个传输引脚的物理接口；第二通信接口为包含有两个传输引脚和一个扩展引脚的物理接口；

第一通信接口的两个传输引脚，分别与控制电路模块的两个引脚连接；第二通信接口的两个传输引脚，分别与控制电路模块的另外两个引脚连接；

存储卡插槽包含有数据引脚、命令引脚和时钟引脚，其中，数据引脚和命令引脚分别与第二通信接口的两个传输引脚连接，时钟引脚与第二通信接口的扩展引脚连接。

本实用新型的一些实施例所提供的嵌入式设备处理装置中，第一通信接口按照第一类通信协议传输数据；所述第二通信接口按照第二类通信协议或者第三类通信协议传输数据。

具体的，第一类通信协议为USB通信协议；第二类通信协议为UART通信协议；第三类通信协议为SD卡通信协议。

本实用新型的一些实施例所提供的嵌入式设备处理装置中，控制电路模块中包含USB-UART通信协议转换芯片。

本实用新型的一些实施例所提供的嵌入式设备处理装置中，第一通信接口的两个传输引脚分别与控制电路模块的数据负信号D-引脚和数据正信号D+引脚连接；第二通信接口的两个传输引脚分别与控制电路模块的串口接收RX引脚和串口发送TX引脚连接。

本实用新型的一些实施例所提供的嵌入式设备处理装置中，存储卡插槽的数据引脚连接到第二通信接口两个传输引脚中的、与控制电路模块的串口接收RX引脚相连接的传输引脚；存储卡插槽的命令引脚连接到第二通信接口两个传输引脚中的、与控制电路模块的串口发送TX引脚相连接的传输引脚。

本实用新型的一些实施例所提供的嵌入式设备处理装置中，控制电路模块还包含有数据引脚、命令引脚、以及时钟引脚；其中，数据引脚、命令引脚、以及时钟引脚由控制电路模块中的读卡芯片引出；

存储卡插槽的数据引脚、命令引脚和时钟引脚，通过双向开关在控制电路模块的数据引脚、命令引脚以及时钟引脚，与第二通信接口的两个传输引脚以及一个扩展引脚之间选择性连接。

本实用新型的一些实施例所提供的嵌入式设备处理装置中，第一通信接口还包含有一个扩展引脚；控制电路模块还包含有ID引脚，控制电路模块的ID引脚连接到第一通信接口的扩展引脚。

本实用新型的一些实施例所提供的嵌入式设备处理装置中，还包括音频模块和/或显示模块；其中，音频模块包含有音频信号引脚，音频信号引脚连接到第二通信接口的引脚；显示模块包含有三个通用输入输出引脚，分别与第二通信接口的两个传输引脚和一个扩展引脚连接。

本实用新型的一些实施例所提供的嵌入式设备处理装置中，第一通信接口 和第二通信接口还包含有接地引脚和电源引脚。

本实用新型的实施例提供了一种嵌入式设备处理装置。基于本实用新型的实施例所提供的嵌入式设备处理装置的结构，可以看到，该结构使得第二通信接口能够实现引脚复用，从而使得第二通信接口能够支持UART通信协议等非USB通信协议，因此通过复用引脚能够实现对不支持USB通信协议的嵌入式设备进行处理，并且由于本实用新型的实施例所提供的嵌入式设备处理装置的结构中还包括存储卡插槽，而通过存储卡能够实现对待处理嵌入式设备进行量产、升级、测试和黑盒调试等多种处理任务，因此，本实用新型的实施例提供了一种嵌入式设备处理装置能够支持对嵌入式设备的多种处理任务，并适用于嵌入式开发中的多种场景。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中USB接口的示意图；

图2为现有技术中对嵌入式设备进行调试的一个示例；

图3为现有技术中对嵌入式设备进行量产或升级的一个示例；

图4为现有技术中对不支持USB通信协议的嵌入式设备进行处理的一个示例；

图5为本实用新型的一个实施例提供的嵌入式设备处理装置的示意图；

图6为本实用新型的一个实施例提供的嵌入式设备处理装置的示意图；

图7为本实用新型的一个实施例提供的嵌入式设备处理装置的示意图；

图8为本实用新型的一个实施例提供的USB接口引脚复用的示意图；

图9为本实用新型的一个实施例提供的嵌入式设备处理装置应用于通过 PC机的调试工具对嵌入式设备进行调试的一种示例；

图10为本实用新型的一个实施例提供的嵌入式设备处理装置应用于通过PC机的量产或升级工具对嵌入式设备进行量产或升级的一种示例；

图11为本实用新型的一个实施例提供的嵌入式设备处理装置应用于脱离PC机情况下对嵌入式设备进行处理的一种示例。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在嵌入式开发领域，不管是Linux还是Android，或者其他的开发平台，对于嵌入式设备的开发处理，通常需要基于PC机上的上位机系统或软件工具来处理及观测嵌入式设备的系统以及运行状态具体参数等，而PC机主要是通过USB接口与外围设备进行数据交互，图1示出了现有技术中USB接口的一个示例，其中，USB接口具有五个引脚，分别如图1所示的电源引脚pin Vcc、数据负信号引脚pin D-、数据正信号引脚pin D+、扩展引脚pin ID和接地引脚pin GND，其中的扩展引脚pin ID可以协助USB检测，在一般的USB接口中，该引脚通常为悬空。嵌入式设备则主要是通过UART通信协议与上位机进行通信的，由于UART信号与USB信号不能兼容，因此不能直接相连。目前主要采用以下三种技术手段来实现对嵌入式设备的一些处理任务：

图2示出了现有技术中对嵌入式设备进行调试的一个示例。

如图2所示，待调试的嵌入式设备需要通过USB通信协议与PC机建立连接，由PC机上的调试工具实现对嵌入式设备的调试。可以看到该方案的缺点是待调试的嵌入式设备必须具备支持USB通信协议的功能。虽然PC机上的调 试工具很多，但在嵌入式设备的硬件开发中基于成本、IC(Integrated Circuit，集成电路)面积等因素考虑，有些嵌入式设备并没有把USB通信协议中的两根引脚pin(即pin D-，pin D+)引出，所以对于这些嵌入式设备则无法直接使用PC机上的调试工具进行调试；

图3示出了现有技术中对嵌入式设备进行量产或升级的一个示例。

其中，量产在嵌入式开发中一般是指把固件烧录到自身不具备固件的嵌入式设备中或者是也可以是指将一些数据烧录到嵌入式设备中以使其具备某些功能；升级主要是指把新的固件烧录到已经存在固件的嵌入式设备中；其中，固件和数据均可以理解为文件；烧录，就是把文件(固件/数据)写入到存储介质(Nand Flash,Nor Flash等)上；固件(Firmware)通常是指写入EROM(Erasable Programmable ROM，可擦写只读存储器)、或EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM，电可擦可编程只读存储器)、或FLASH芯片中的程序，是担任着一个系统最基础最底层工作的软件，一般可由用户通过特定的刷新程序进行升级的程序。对于硬件设备，固件也影响着硬件设备的功能及性能。

图3所示的技术方案也是由PC机与待调试的嵌入式设备通过USB通信协议建立连接，由PC机上的量产或升级工具实现对嵌入式设备的量产或升级。该方案的缺点也是需要待量产或升级的嵌入式设备具备支持USB通信协议的功能。此外，虽然现在也有一些无线升级的操作方案，但无线升级也是首先需要嵌入式设备能够支持蓝牙，WiFi等无线协议，而且对于存储介质的容量也有一定的要求，而且当嵌入式设备的IC里面没有固件的时候，也无法通过无线方式来量产或升级。因此图3所示的技术手段仍然是现有技术中大部分嵌入式设备进行量产或升级的首选。

图4示出了现有技术中对于不支持USB通信协议的嵌入式设备进行处理的一个示例。如图4所示，PC机通过USB通信协议与转接板先建立连接，再由转接板与嵌入式设备通过UART通信协议建立连接。可以看到，该方案虽然能够实现对不支持USB通信协议的嵌入式设备的处理任务，但需要建立包含 有转接板的连接结构，而转接板仅是为了能够将USB信号与UART信号进行转换，因此对于操作人员而言，对于不支持USB通信协议的嵌入式设备则需要建立新的连接结构以实现对该类嵌入式设备的处理任务。

综合考虑图2至图4所示的场景以及现有技术中一些通过卡完成量产或升级等处理任务的技术方案，可以看到对于嵌入式设备的多种处理任务需要建立多种不同的连接，使用到多种不同的设备，因此为了克服上述缺陷，本实用新型提出一种嵌入式设备处理装置，用以提供一种能够支持对嵌入式设备的多种处理任务，并适用于嵌入式开发中多种场景的装置。

下面结合附图，对本实用新型的实施例提出的一种嵌入式设备处理装置进行详细说明。图5示出了本实用新型的一个实施例提供的嵌入式设备处理装置，该嵌入式设备处理装置包括有第一通信接口501、第二通信接口502、控制电路模块503、存储卡插槽504。

第一通信接口501和第二通信接口502均为包含有两个传输引脚和一个扩展引脚的物理接口。其中，如图5所示，第一通信接口501的扩展引脚为悬空，在本实用新型中，所述扩展引脚为所述第一通信接口的非必要引脚。

第一通信接口501的两个传输引脚(如图中第一通信接口的pin2和pin3)，分别与控制电路模块503的两个引脚(如图中控制电路模块的D-和D+)连接；第二通信接口502的两个传输引脚(如图中第二通信接口的pin2和pin3)，分别与控制电路模块503的另外两个引脚连接(如图中控制电路模块的TX和RX)。

存储卡插槽504包含有数据引脚(DATA)、命令引脚(CMD)和时钟引脚(CLK)，其中，数据引脚和命令引脚分别与第二通信接口502的两个传输引脚(如图中第二通信接口的pin2和pin3)连接，时钟引脚与第二通信接口502的扩展引脚连接(如图中第二通信接口的pin4)。

其中，第一通信接口501和第二通信接口502还可以包含有接地引脚(图中的pin5)和电源引脚(图中的pin1)。

具体地，第一通信接口501可以按照第一类通信协议传输数据；第二通信接口502可以按照第二类通信协议或者第三类通信协议传输数据，即，第一通信接口501和第二通信接口502可按照不同的通信协议传输数据，且第二通信接口502可支持多种通信协议。其中，第一类通信协议、第二类通信协议以及第三类通信协议可以均为现有通信协议。

在本实用新型的一些具体的实施例中，第一类通信协议为USB通信协议；第二类通信协议为UART通信协议；第三类通信协议为SD卡通信协议。

进一步地，在一些优选的实施例中，控制电路模块503中包含USB-UART通信协议转换芯片。

可以看到上述的连接结构实现了对第二通信接口的引脚复用，以及在控制电路模块中实现通信协议的转换，从而使得按照USB通信协议进行通信的PC机在经第一通信接口501传输的USB信号能够通过控制电路模块503转换为URAT信号，进而由第二通信接口502按照UART通信协议传输至嵌入式设备，反之，也可以使得按照UART通信协议进行通信的嵌入式设备经第二通信接口502传输的URAT信号能够通过控制电路模块503转换为USB信号，进而由第一通信接口501按照USB通信协议传输至PC机，即对于不支持USB通信协议的嵌入式设备与PC机之间也通过本实用新型的实施例所提供的嵌入式设备处理装置而实现通信。

以第一类通信协议为USB通信协议，第二类通信协议为UART通信协议，第三类通信协议为SD卡通信协议为例，具体地，在本实用新型的一些实施例中，第一通信接口501的两个传输引脚分别与控制电路模块503的数据负信号D-引脚和数据正信号D+引脚连接；第二通信接口502的两个传输引脚分别与控制电路模块503的串口接收RX引脚和串口发送TX引脚连接。

在本实用新型的一些优选实施例中，控制电路模块503还可以包括ID引脚，该ID引脚连接到第一通信接口501的扩展引脚。

进一步地，在本实用新型的一些实施例中，存储卡插槽504的数据引脚连 接到第二通信接口502两个传输引脚中的、与控制电路模块503的串口接收RX引脚相连接的传输引脚；存储卡插槽504的命令引脚连接到第二通信接口502两个传输引脚中的、与控制电路模块503的串口发送TX引脚相连接的传输引脚；存储卡插槽504的时钟引脚连接到第二通信接口502的扩展引脚连接(如图中第二通信接口的pin4))。

通过上述连接结构，本实用新型的一些实施例所提供的嵌入式设备处理装置还可以通过在存储卡槽504中插入烧录有文件的存储卡来实现由存储卡对待处理嵌入式设备进行量产、升级、测试和黑盒调试等多种处理任务，以存储卡为SD卡为例，由于存储卡插槽504的数据引脚、命令引脚和时钟引脚依次连接到第二通信接口502的两个传输引脚和一个扩展引脚，因此待处理的嵌入式设备可以通过第二通信接口按照SD卡通信协议与SD卡之间进行通信。

由于SD卡使用成本低且易于获取，以SD卡作为对嵌入式设备进行量产或升级等的处理，能够有效的节约生产成本，并且对于大批量嵌入式设备的量产或者升级，能够通过数量无限制的SD卡同时进行生产，加快了生产的时间，提高了生产效率。SD卡同时还可以重复使用，比如每次生产不同版本的固件产品，只需要在SD卡中烧写到新版本的固件即可。

此外，在由存储卡对待处理嵌入式设备进行量产、升级、测试和黑盒调试等多种处理任务时，嵌入式设备上处理任务的操作记录还可以通过上述的连接结构写入到SD卡中，从而使得对嵌入式设备处理操作的执行更加有序。对于不具备任何固件的嵌入式设备而言，上述连接结构则还可以通过第二通信接口502读取存储卡插槽504中的SD卡上烧录的固件从而实现启动。

本实用新型的一些优选实施例所提供的嵌入式设备处理装置中还可以包括音频模块。该音频模块可以包含有音频信号引脚，所述音频信号引脚连接到第二通信接口502的引脚。

优选地，音频模块可以包含由一对差分信号引脚组成的音频信号引脚，其中的正信号引脚连接到第二通信接口502两个传输引脚中的、与存储卡插槽 504的命令引脚相连接的传输引脚，负信号引脚连接到第二通信接口502的扩展引脚。

对于本实用新型的一些具体实施例，音频模块中还可以包含扬声器，使得技术人员可以通过本实用新型的实施例所提供的嵌入式设备处理装置中的音频模块，通过声音的方式直接获取待处理的嵌入式设备在执行或完成调试、量产、升级等处理任务时的输出信号；包含扬声器的音频模块还可以使得本实用新型的实施例所提供的嵌入式设备处理装置能够直接作为用于测试嵌入式设备音频模块的一种测试装置。

本实用新型的一些优选实施例所提供的嵌入式设备处理装置中还可以包括显示模块。其中，显示模块可以包含有三个通用输入输出引脚，分别与第二通信接口502的两个传输引脚和一个扩展引脚连接。

其中，GPIO(General Purpose Input Output，通用输入输出)引脚可通过软件配置成输入或输出，通过GPIO引脚可以输出高低电平或者读入引脚的状态(高电平或是低电平)，因此通过GPIO引脚可以用于与硬件进行数据交互，也可以控制硬件工作(点亮LED，控制蜂鸣器，输出高低电平，检测按键等)，读取硬件的工作状态信号(如中断信号)等，具体地，GPIO引脚在用于点亮LED时能够输出匹配的电流以确保均匀的显示亮度。

在本实用新型的一些具体实施例，显示模块中还可以包含有LED显示装置，显示模块具体可以通过三个GPIO引脚分别与第二通信接口502、控制电路模块503以及存储卡插槽504相连。因此通过软件编程等方式，可以使得本实用新型的实施例所提供的嵌入式设备处理装置中的显示模块通过第二通信接口502获取待处理或被处理的嵌入式设备的输出信号，或者直接获取不同处理任务场景下控制电路模块503与该显示模块相连的引脚上的信号，或者直接获取不同处理任务场景下存储卡插槽504与该显示模块相连的引脚上的信号，以视觉的方式直观地向技术人员进行反馈，从而方便技术人员的操作。

为了更清楚地说明本实用新型所提供的嵌入式设备处理装置，图6示出了 本实用新型的一些实施例提供的嵌入式设备处理装置的一种具体连接的示例:

其中，可以看到第一通信接口501与第二通信接口502包括有两个传输引脚pin 2、pin 3，以及扩展引脚pin 4，还包括有电源引脚pin 1，接地引脚pin 5。

第一通信接口501的传输引脚pin 2与控制电路模块503的数据负信号D-引脚pin 1相连，第一通信接口501的传输引脚pin 3与控制电路模块503的数据正信号D+引脚pin 2相连，第一通信接口501的扩展引脚pin 4与控制电路模块503的ID引脚pin 5相连；第二通信接口502的传输引脚pin 2与控制电路模块503的串口接收RX引脚pin 3相连，第二通信接口502的传输引脚pin 3与控制电路模块503的串口发送TX引脚pin 4相连。

如图6所示的，存储卡插槽504包含数据引脚DATA、命令引脚CMD和时钟引脚CLK，其中，数据引脚DATA与第二通信接口502的传输引脚pin 2相连，命令引脚CMD与第二通信接口502的传输引脚pin 3相连，时钟引脚CLK与第二通信接口502的扩展引脚pin 4相连。

图6还示出了音频模块601，该音频模块601通过一对差分信号引脚连接到第二通信接口502的引脚，其中的正信号引脚Vol+连接到第二通信接口502的传输引脚pin 3，负信号引脚Vol-连接到第二通信接口502的扩展引脚pin 4。

图6还示出了显示模块602，该显示模块602的三个GPIO引脚依次连接到第二通信接口502的传输引脚pin 2、传输引脚pin 3以及扩展引脚pin 4。

由于本实用新型的一些实施例中所提供的嵌入式设备处理装置中包含有存储卡插槽504，而且第一通信接口501可以按照USB通信协议传输数据，即能够与PC机建立连接，因此可以看到本实用新型的一些实施例所提供的嵌入式设备处理装置还能够具备读卡器的功能，即本实用新型的一些实施例所提供的嵌入式设备处理装置还能够实现由PC机对存储卡的处理操作。图7示出了本实用新型的一些优选实施例中所提供的嵌入式设备处理装置的示意图。可以看到，如图7所示的嵌入式设备处理装置的一种连接结构是基于图5或图6所示的嵌入式设备处理装置的连接结构上的扩展。

如图7所示的嵌入式设备处理装置的一种连接结构，控制电路模块503还可以包含有数据引脚DATA(如图7中控制电路模块503的pin 6)、命令引脚CMD(如图7中控制电路模块503的pin 7)、以及时钟引脚CLK(如图7中控制电路模块503的pin 8)。其中，控制电路模块503的数据引脚DATA、命令引脚CMD、以及时钟引脚CLK可以是由控制电路模块503中的读卡芯片引出的。

为了使得本实用新型的一些实施例中所提供的嵌入式设备处理装置能够在处理嵌入式设备功能与读卡器功能之间进行切换，在具体实施中，可以通过软件编程、或硬件连接，或软硬件结合的方式来实现本实用新型的一些实施例所提供的嵌入式设备处理装置在针对不同的处理对象执行处理时功能的切换。优选地，存储卡插槽504的数据引脚DATA、命令引脚CMD和时钟引脚CLK，可以通过双向开关701在控制电路模块503的数据引脚DATA、命令引脚CMD以及时钟引脚CLK(如图7中控制电路模块503的pin 6、pin 7、pin 8)，与第二通信接口502的两个传输引脚以及一个扩展引脚(如图7中第二通信接口502的pin2、pin3、pin4)之间选择性连接。

具体如图7所示，控制电路模块503的数据引脚DATA pin 6、命令引脚CMD pin 7和时钟引脚CLK pin 8依次连接到双向开关701方向①上的接线点，而第二通信接口502的传输引脚pin 2、传输引脚pin 3和扩展引脚pin 4依次连接到双向开关701方向②上的接线点，存储卡插槽504的数据引脚DATA、命令引脚CMD和时钟引脚CLK则依次连接与双向开关701连接，通过双向开关701实现与控制电路模块503的pin 6、pin 7、pin 8的连接，或者与第二通信接口502的传输引脚pin 2、传输引脚pin 3和扩展引脚pin 4的连接。

可以看到，图7所示的连接结构，一方面能够通过双向开关的拨动，将存储卡插槽504的数据引脚、命令引脚和时钟引脚，连接到第二通信接口502的两个传输引脚以及一个扩展引脚，从而使得本实用新型的实施例所提供的嵌入式设备处理装置能够实现通过SD卡对嵌入式设备进行量产、升级、测试或者 黑盒调试等的处理操作。

另一方面则能够通过双向开关的拨动，将存储卡插槽504的数据引脚、命令引脚和时钟引脚，切换为连接到控制电路模块503的数据引脚、命令引脚以及时钟引脚的状态，从而使得本实用新型的实施例所提供的嵌入式设备处理装置还能够实现读卡器的功能，即在PC机与第一通信接口501建立连接后，通过第一通信接口以及连接到存储卡插槽504的控制电路模块503，实现对存储卡插槽504中的存储卡进行读写等处理操作，比如在存储卡插槽504中插入SD卡时对SD卡烧写文件等操作。

因此，上述的连接结构使得本实用新型的一些实施例所提供的嵌入式设备处理装置还能够具备读卡器的功能，并能够在读卡器功能与嵌入式设备处理功能之间切换，从而不仅能够用于对嵌入式设备执行处理任务，还能够用于对存储卡执行如烧录文件等处理操作，进一步扩展了本实用新型的应用场景。

综上所述，本实用新型的一些实施例所提供的一种嵌入式设备处理装置的结构能够实现第二通信接口的引脚复用，从而进一步地实现在通过该嵌入式设备处理装置与待处理的嵌入式设备建立连接时能够支持UART通信协议以及SD卡通信协议，并可以通过存储卡插槽实现对应嵌入式设备的包括从卡启动、量产、升级、测试或者黑盒调试等处理操作的功能，还可以进一步地支持音频信号的输出以及显示功能等。此外，本实用新型的一些实施例所提供的一种嵌入式设备处理装置的结构由于具有通过双向开关选择性连接到控制电路模块或者第二通信接口的存储卡插槽，还可以使得本实用新型的实施例所提供的一种嵌入式设备处理装置具备对应PC机的读卡器的功能，以及在读卡器的功能和对应嵌入式设备的包括从卡启动、量产、升级、测试或者黑盒调试等处理操作的功能之间的切换等。

本实用新型的实施例所提供的一种嵌入式设备处理装置中的第一通信接口与第二通信接口在具体实现时均可以是一种USB物理接口的实现，而第一通信接口由于按照USB通信协议进行通信，因此可以认为是真正的USB接口， 第二通信接口虽然也具有USB物理接口的物理结构，但由于是可以通过软件编程等方式实现对第二通信接口的引脚复用，因此，仅仅是一种物理上的USB接口，实际是按照不同的通信协议进行通信的，因此可以认为是一种伪USB接口。比如在具体应用中通过对控制电路模块进行基于硬件结构上的软件编程来实现在不同处理任务时为第二通信接口的引脚选择不同的接口模式，包括UART模式用以支持与待处理嵌入式设备按照UART通信协议建立连接以实现对待处理嵌入式设备的处理，SD卡模式用以通过SD卡通信协议实现对待处理嵌入式设备进行量产、升级、测试或黑盒调试等处理以及对于无任何固件的嵌入式设备的从卡启动等功能，音频信号模式则可以用以支持嵌入式设备音频模块的输出，GPIO模式则可以用以支持将接收到的或本实用新型的实施例提供的嵌入式设备处理装置内部的信号进行显示等。

如图8所示的，第二通信接口中的引脚pin 2，可以复用为UART通信协议下的串口接收RX引脚、或者复用为SD卡通信协议下的数据引脚DATA，或者复用为显示模块的一个通用输入输出引脚等；第二通信接口中的引脚pin 3，可以复用为UART通信协议下的串口发送TX引脚、或者复用为SD卡通信协议下的命令引脚CMD，或者还可以复用为音频模块的一个音频信号引脚，或者复用为显示模块的一个通用输入输出引脚等；第二通信接口中的引脚pin 4，可以复用为SD卡通信协议下的时钟引脚CLK，或者还可以复用为音频模块的一个音频信号引脚，或者复用为显示模块的一个通用输入输出引脚等。

图8所示的第二通信接口中的引脚pin 2，具体可以复用显示模块的第一个GPIO引脚；第二通信接口中的引脚pin 3，具体可以为音频模块的差分信号正信号引脚Vol+以及复用为显示模块的第二个GPIO引脚，第二通信接口中的引脚pin 4，具体可以复用为音频模块的差分信号负信号引脚Vol-以及显示模块的第三个GPIO引脚。

通过第二通信接口的上述引脚复用，使得本实用新型的实施例所提供的嵌入式设备处理装置能够实现与待处理嵌入式设备建立基于UART通信协议的 通信连接，或者建立基于SD卡通信协议的通信连接，从而能够使得PC机能够对按照UART通信协议进行通信的嵌入式设备进行处理操作(比如能够支持本身不具备支持USB通信协议功能的嵌入式设备的处理)，以及通过SD卡实现对嵌入式设备包括从卡启动、量产、升级、测试或者黑盒调试等处理操作的功能(比如脱离PC机情况下直接通过SD卡实现对嵌入式设备的处理)，此外还能够进一步地支持音频信号的输出以及显示功能等，使得技术人员直接执行相关测试或者直观地获知嵌入式设备的处理情况等。

本实用新型的一些具体实施例所提供的一种嵌入式设备处理装置可以集成在印刷电路板上，可以是独立的处理装置，也可以是集成在一些嵌入式设备上的处理装置等。

本实用新型的实施例所提供的一种嵌入式设备处理装置在具体应用中，可以连接在PC机与待处理的嵌入式设备之间，比如按照USB通信协议与PC机进行数据交互以及按照UART通信协议与嵌入式设备进行数据交互；也可以直接与待处理的嵌入式设备进行连接，比如将嵌入式设备上音频模块的音频信号输出为声音；还可以通过在存储卡插槽中插入SD卡与待处理的嵌入式设备建立连接，比如通过SD卡对嵌入式设备进行量产、升级、测试或者黑盒调试等的处理；还可以直接连接到PC机，对存储卡插槽中的存储卡进行读写操作，比如由PC机向SD卡烧录新的文件；等等。

由于在传统的嵌入式设备处理的技术方案中，在更换待处理嵌入式设备之后需要断开与PC机建立的USB连接，而重新开始处理下一台嵌入式设备之间必然要进行USB设备的枚举过程，本实用新型的实施例所提供的一种嵌入式设备处理装置由于能够支持对嵌入式设备的多种处理任务，因此可以一直连接到PC机，因此通过PC机对大量嵌入式设备进行处理的过程中可以节省更换设备时USB枚举过程所耗费的时间，并大大降低的出错的概率，提高了效率以及用户的感知。

可以看到，本实用新型的实施例所提供的一种嵌入式设备处理装置，通过 两个通信接口，一个可以按照USB通信协议与PC机建立连接，另一个可以与待处理的嵌入式设备按照UART通信协议，控制电路模块支持USB通信协议与UART通信协议的转换，另外，还包括有存储卡插槽，在插入SD卡后，可以通过第二通信接口按照SD卡通信协议建立连接，还可以在SD卡中写入每次处理过程的信息，从而使对嵌入式设备的处理过程更加有序。此外，还包括有显示模块和音频模块，使得嵌入式设备的输出信号和/或本实用新型的实施例所提供的嵌入式设备处理装置中的内部信号可以直观地进行反馈。即本实用新型的实施例所提供的一种嵌入式设备处理装置。

综上所述，本实用新型的实施例所提供的一种嵌入式设备处理装置，能够克服现有技术受限于待处理的嵌入式设备自身所具备的功能，或者受限于具体的处理任务和实践场景，或者在不同任务和场景下往往需要使用不同的设备以及需要建立不同的连接结构等缺陷，通过第二通信接口(比如可以是物理的USB接口)提供的五个引脚进行引脚复用，实现了对UART通信协议的支持，以及进一步地支持SD卡通信协议，并能够支持音视频AUDIO的输出，以及供电POWER等方面的支持，因此能够支持对嵌入式设备的多种处理任务，也能够适用于嵌入式开发中多种场景。此外，由于具有通过控制电路模块间接连接到第一通信接口、并直接连接到第二通信接口的存储卡插槽，还可以使得本实用新型的实施例所提供的一种嵌入式设备处理装置具备对应PC机的读卡器功能，以及在读卡器功能和对应嵌入式设备的包括从卡启动、量产、升级、测试或者黑盒调试等处理操作的功能之间的切换等。由于具备上述对嵌入式设备处理任务以及对多种场景的普适性，通过本实用新型的实施例所提供的嵌入式设备处理装置能够降低技术人员在嵌入式开发实践中操作的复杂度。进一步地，在具体实践时本实用新型的实施例所提供的嵌入式设备调试装置可以一直连接PC，避免了现有技术中每次更换新的待处理设备或处理任务时重新建立连接的过程，不仅节约时间，也降低了操作的复杂度，降低了出错的概率，效率提高，节约客户成本。

为了对本实用新型的实施例所提供的嵌入式设备处理装置的描述更加清楚，下面将基于本实用新型的实施例所提供的嵌入式设备处理装置在具体应用中的场景，对该装置以及该装置所能取得的技术效果进行说明。

图9示出了本实用新型的一个实施例所提供的嵌入式设备处理装置应用于通过PC机调试工具对嵌入式设备进行调试的一种示例。

可以看到，在PC机上打开调试工具后，本实用新型的一个实施例所提供的嵌入式设备处理装置上电，具体可以直接通过第一通信接口，即USB接口，由PC机对该装置供电。检测该装置与PC机的调试工具是否成功建立连接，即第一通信接口是否与PC机的USB接口成功建立连接，若不成功，则在PC机的工具中显示异常，退出本次调试，以及在插入嵌入式设备处理装置的存储卡插槽中的SD卡中写入对应本次调试任务的信息。对待调试的嵌入式设备上电，检测该嵌入式设备是否与嵌入式设备处理装置成功建立连接，若不成功，同样也在PC机的调试工具中显示异常，退出本次调试任务，以及在插入嵌入式设备处理装置的存储卡插槽中的SD卡中写入对应本次调试任务的信息，若成功，则该嵌入式设备可以通过PC机的调试工具下载调试代码进行调试，其中，该调试代码由PC机按照USB通信协议传输给嵌入式设备处理装置的第一通信接口，由嵌入式设备处理装置通过第二通信接口按照UART通信协议传输到该嵌入式设备。

若检测到调试任务成功完成，则在SD卡中写入对应本次调试任务的信息，并在PC机的调试工具中显示结果，或者也可以在该嵌入式设备处理装置的音频输出模块输出声音信息，或者也可以在该嵌入式设备处理装置的显示模块输出显示信息，完成调试任务的嵌入式设备重新启动。

图10示出了本实用新型的一个实施例所提供的嵌入式设备处理装置应用于通过PC机的量产或升级工具对嵌入式设备进行量产或升级的一种示例。其中，嵌入式设备的量产处理中包括有对嵌入式设备烧录固件或者数据等，嵌入式设备的升级处理中主要是指对嵌入式设备中固件的升级，即主要是将新的固 件烧录到已有固件的嵌入式设备中，为方便描述，在图10以及图11中以固件为例对量产或升级的处理进行描述。

可以看到，在PC机上打开量产或升级工具并选择固件后，本实用新型的一个实施例所提供的嵌入式设备处理装置上电，具体可以直接通过第一通信接口，即USB接口，由PC机对该装置供电。在该装置的存储卡插槽中插入SD卡，检测该装置与PC机的工具是否成功建立连接，即第一通信接口是否与PC机的USB接口成功建立连接，若不成功，则在PC机的工具中显示异常，退出本次量产或升级任务，以及在SD卡中写入对应本次量产或升级任务的信息。对待量产或升级的嵌入式设备上电，检测该嵌入式设备是否不包含任何固件，即该嵌入式设备是否为白片，若是，则该嵌入式设备通过嵌入式设备处理装置的第二通信接口，按照SD卡通信协议读写嵌入式设备处理装置存储卡插槽的SD卡上预先烧录的固件，从而启动并与嵌入式设备处理装置建立数据连接进行量产；若不是白片，则该嵌入式设备按照原有固件进行启动，并与嵌入式设备处理装置建立数据连接，根据PC机上的量产或升级工具选择的固件进行量产或升级，代码由嵌入式设备处理装置从第一通信接口按照USB通信协议接收，并通过第二通信接口按照UART通信协议传输到该嵌入式设备上。

若检测到量产或升级任务成功完成，则在SD卡中写入对应本次处理任务的信息，并在PC机的工具中显示结果，或者也可以在该嵌入式设备处理装置的音频输出模块输出声音信息，或者也可以在该嵌入式设备处理装置的显示模块输出显示信息，被写入新固件的嵌入式设备按照新固件重新启动。

图11示出了本实用新型的一个实施例所提供的嵌入式设备处理装置应用于脱离PC机情况下对嵌入式设备进行处理的一种示例。

可以看到，对本实用新型的一个实施例所提供的嵌入式设备处理装置上电，具体可以直接通过第一通信接口，即USB接口供电或者可以通过该装置的电源模块供电。在该装置的存储卡插槽中插入SD卡，对待处理的嵌入式设备上电。检测该待处理的嵌入式设备是否与嵌入式设备处理装置成功建立连 接，若不成功，则通过嵌入式设备处理装置中的音频模块或者显示模块显示异常信息，退出本次处理任务，以及在SD卡中写入对应本次处理任务的信息。若成功，则检测该待处理的嵌入式设备是否为量产或升级任务，若是，则进一步检测该嵌入式设备是否包含固件，若不包含任何固件，即该嵌入式设备为白片，该嵌入式设备通过嵌入式设备处理装置的第二通信接口，按照SD卡通信协议读写嵌入式设备处理装置存储卡插槽的SD卡上烧录的固件，从而启动并与嵌入式设备处理装置建立数据连接，读写SD卡上烧录的固件进行量产；若不为白片，则该嵌入式设备按照原有固件进行启动，并与嵌入式设备处理装置建立连接，读写SD卡上烧录的固件进行升级。代码均由嵌入式设备处理装置通过第二通信接口按照SD卡通信协议传输到该嵌入式设备上；若检测到该待处理的嵌入式设备为调试任务，则也进一步检测该嵌入式设备是否包含固件，若不包含任何固件，也同样通过上述流程首先进行量产后再执行以下步骤，即包含固件时，从SD卡读取预先烧录的调试脚本进行调试。

若检测到量产或升级任务成功完成，或者检测到调试任务成功完成，则在SD卡中写入对应本次处理任务的信息，并在PC机的相应工具中显示结果，或者也可以在该嵌入式设备处理装置的音频输出模块输出声音信息，或者也可以在该嵌入式设备处理装置的显示模块输出显示信息，被写入新固件或完成调试的嵌入式设备重新启动。

通过以上描述可以看出，本实用新型的实施例提供了一种嵌入式设备处理装置，能够支持对嵌入式设备的多种处理任务，并适用于嵌入式开发中的多种场景。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实 用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种嵌入式设备处理装置，其特征在于，包括第一通信接口、第二通信接口、控制电路模块、存储卡插槽：

所述第一通信接口为包含有两个传输引脚的物理接口；

所述第二通信接口为包含有两个传输引脚和一个扩展引脚的物理接口；

所述第一通信接口的两个传输引脚，分别与所述控制电路模块的两个引脚连接；所述第二通信接口的两个传输引脚，分别与所述控制电路模块的另外两个引脚连接；

所述存储卡插槽包含有数据引脚、命令引脚和时钟引脚，其中，数据引脚和命令引脚分别与所述第二通信接口的两个传输引脚连接，时钟引脚与所述第二通信接口的扩展引脚连接。

2.如权利要求1所述的嵌入式设备处理装置，其特征在于，所述第一通信接口和所述第二通信接口均为USB接口。

3.如权利要求2所述的嵌入式设备处理装置，其特征在于，所述控制电路模块中包含USB-UART通信协议转换芯片。

4.如权利要求2所述的嵌入式设备处理装置，其特征在于，所述第一通信接口的两个传输引脚分别与所述控制电路模块的数据负信号D-引脚和数据正信号D+引脚连接；所述第二通信接口的两个传输引脚分别与所述控制电路模块的串口接收RX引脚和串口发送TX引脚连接。

5.如权利要求4所述的嵌入式设备处理装置，其特征在于，所述存储卡插槽的数据引脚连接到所述第二通信接口两个传输引脚中的、与所述控制电路模块的串口接收RX引脚相连接的传输引脚；

所述存储卡插槽的命令引脚连接到所述第二通信接口两个传输引脚中的、与所述控制电路模块的串口发送TX引脚相连接的传输引脚。

6.如权利要求1所述的嵌入式设备处理装置，其特征在于，所述控制电路模块还包含有数据引脚、命令引脚、以及时钟引脚；所述数据引脚、命令引 脚、以及时钟引脚由所述控制电路模块中的读卡芯片引出；

所述存储卡插槽的数据引脚、命令引脚和时钟引脚，通过双向开关在所述控制电路模块的数据引脚、命令引脚以及时钟引脚，与所述第二通信接口的两个传输引脚以及一个扩展引脚之间选择性连接。

7.如权利要求1所述的嵌入式设备处理装置，其特征在于，所述第一通信接口还包含有一个扩展引脚；所述控制电路模块还包含有ID引脚，所述控制电路模块的ID引脚连接到所述第一通信接口的扩展引脚。

8.如权利要求1所述的嵌入式设备处理装置，其特征在于，还包括音频模块和/或显示模块；所述音频模块包含有音频信号引脚，所述音频信号引脚连接到所述第二通信接口的引脚；所述显示模块包含有三个通用输入输出引脚，分别与所述第二通信接口的两个传输引脚和一个扩展引脚连接。

9.如权利要求1所述的嵌入式设备处理装置，其特征在于，所述第一通信接口和所述第二通信接口还包含有接地引脚和电源引脚。