CN209328017U - Usb和uart切换电路、装置以及终端设备 - Google Patents
Usb和uart切换电路、装置以及终端设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN209328017U CN209328017U CN201822039441.9U CN201822039441U CN209328017U CN 209328017 U CN209328017 U CN 209328017U CN 201822039441 U CN201822039441 U CN 201822039441U CN 209328017 U CN209328017 U CN 209328017U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- module
- usb
- uart
- interface
- output end
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Power Sources (AREA)
Abstract
一种USB和UART切换电路，外接USB接口或者电源端通过第一电阻接地的UART接口，包括开关模块、驱动模块、信号选择模块以及接口模块，信号选择模块有USB差分输出端和UART差分输出端，USB和UART切换电路与USB接口连接时，开关模块处于正常导通状态并输出高电平给信号选择模块，与UART接口连接时，开关模块处于截止状态并输出低电平给信号选择模块，信号选择模块根据接收到的电平信号选择其输出端是USB差分输出端或者UART差分输出端，实现了USB和UART的切换，解决了传统的技术方案中存在不能兼容USB信号和UART信号以同时满足用户和维修人员使用需求的问题。
Description
技术领域
本实用新型属于切换控制技术领域，尤其涉及一种USB和UART切换电路、装置以及终端设备。
背景技术
目前，传统的USB连接器只能接入USB信号供用户使用，不能接入UART信号供维修人员使用，或者只能接入UART信号供维修人员使用，不能接入USB信号供用户使用，而且由于服务器中的硬盘占用的面积较大，留给其他接口的位置非常少，传统的服务器上难以设计多种USB连接器以分别满足用户和研发人员的需求。
因此，传统的技术方案中存在不能兼容USB信号和UART信号以同时满足用户和维修人员使用需求的问题。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种USB和UART切换电路、装置以及服务器，旨在解决传统的技术方案中存在的不能兼容USB信号和UART信号以同时满足用户和维修人员使用需求的问题。
本实用新型实施例的第一方面提供了一种USB和UART切换电路，所述USB和UART切换电路与电源连接，且用于外接USB接口或者UART接口，所述UART接口的电源端通过第一电阻接地，所述USB和UART切换电路包括：
开关模块，所述开关模块的输入端接于所述电源，所述开关模块被配置为根据自身的导通或关闭而输出高电平或低电平；
驱动模块，所述驱动模块的第一端接于所述电源，所述驱动模块的第二端接于所述开关模块的控制端，所述驱动模块被配置为驱动所述开关模块，使所述开关模块在没有外接干扰状态下处于导通状态；
接口模块，用于与所述USB接口或UART接口连接，所述接口模块的电源端接于所述驱动模块的第二端和所述开关模块的输出端，所述接口模块具有一对差分输出端；以及
信号选择模块，所述信号选择模块的电源端接于所述电源，所述信号选择模块的一对差分输入端与所述接口模块的一对差分输出端连接，所述信号选择模块的控制端接于所述开关模块的输出端，所述信号选择模块具有USB差分输出端和UART差分输出端，被配置为根据所述控制端接收到的电平信号选择所述差分输入端与USB差分输出端接通或者与UART差分输出端接通。
在一个实施例中，所述USB和UART切换电路还包括过流保护模块，所述过流保护模块的第一端接于所述开关模块的输出端，所述过流保护模块的第二端与所述驱动模块的第二端、所述接口模块的电源端以及所述信号选择模块的控制端连接，所述过流保护模块被配置为当所述电路的电流超出阈值时，所述过流保护模块会自动断开。
在一个实施例中，所述USB和UART切换电路还包括限流模块，所述限流模块的第一端与所述开关模块的输出端、所述驱动模块的第二端以及所述接口模块的电源端连接，所述限流模块的第二端与所述信号选择模块的控制端连接，所述限流模块被配置为限制所述信号选择模块的控制端电流在预设的范围内，避免所述电流过大而造成信号选择模块的损害。
在一个实施例中，所述开关模块包括第一开关管和第一二极管，所述第一开关管的控制端为所述开关模块的控制端，所述第一开关管的输入端为所述开关模块的输入端，所述第一开关管的输出端为所述开关模块的输出端，所述第一二极管的阳极接于所述第一开关管的输出端，所述第一二极管的阴极接于所述第一开关管的输入端。
在一个实施例中，所述信号选择模块包括高速信号多路选择开关芯片。
在一个实施例中，所述驱动模块包括第二电阻，所述第二电阻的第一端为所述驱动模块的第一端，所述第二电阻的第二端为所述驱动模块的第二端。
在一个实施例中，所述过流保护模块包括第一熔断器，所述第一熔断器的第一端为所述过流保护模块的第一端，所述第一熔断器的第二端为所述过流保护模块的第二端。
在一个实施例中，所述限流模块包括第三电阻，所述第三电阻的第一端为所述限流模块的第一端，所述第三电阻的第二端为所述限流模块的第二端。
本实用新型实施例的第二方面提供了一种USB和UART切换装置，外接USB接口或者UART接口，包括上述的USB和UART切换电路以及电源。
本实用新型实施例的第三方面提供了一种终端设备，包括上述的USB和UART切换装置。
上述的USB和UART切换电路，外接USB接口或者电源端通过第一电阻接地的UART接口，并加入了开关模块、驱动模块和信号选择模块，信号选择模块有USB差分输出端和UART差分输出端，USB和UART切换电路与USB接口连接时，开关模块处于正常导通状态并输出高电平给信号选择模块，与UART接口连接时，开关模块处于截止状态并输出低电平给信号选择模块，信号选择模块根据接收到的电平信号选择其输出端口是USB差分输出端或者UART差分输出端，实现了USB和UART的切换，解决了传统的技术方案中存在不能兼容USB信号和UART信号以同时满足用户和维修人员使用需求的问题。
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，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为本实用新型一实施例提供的USB和UART切换电路的电路示意图；
图2为本实用新型另一实施例提供的USB和UART切换电路的电路示意图；
图3为本实用新型另一实施例提供的USB和UART切换电路的电路示意图；
图4为图1所示的USB和UART切换电路中开关模块的示例电路原理图；
图5为图1所示的USB和UART切换电路中信号选择模块的示例电路原理图；
图6为图1所示的USB和UART切换电路中驱动模块的示例电路原理图；
图7为图2所示的USB和UART切换电路中过流保护模块的示例电路原理图；
图8为图3所示的USB和UART切换电路中限流模块的示例电路原理图；
图9为本实用新型一实施例提供的USB和UART切换电路的具体电路原理图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
请参阅图1，本实用新型第一实施例提供的USB和UART切换电路的电路示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：
在一个实施例中，USB和UART切换电路，与电源100连接，且用于外接USB接口或者UART接口，UART接口400的电源端通过第一电阻接地。
USB和UART切换电路包括开关模块210、驱动模块220、接口模块230以及信号选择模块240，其中，开关模块210被配置为根据自身的导通或者关闭而输出高电平或者低电平，其可以由具备通断功能的三端型开关管构成，比如PMOS管、NMOS管或者三极管等；驱动模块220被配置为驱动开关模块210，使开关模块210在没有外接干扰状态下处于导通状态，驱动模块220可以由驱动电阻构成；接口模块230被配置为外接USB接口或者UART接口，接口模块230可以由与USB接口与UART接口匹配的连接器构成，比如USB2.0连接器；信号选择模块240包括有控制端、差分输入端、USB差分输出端以及UART差分输出端，信号选择模块240被配置为根据控制端接收到的电平信号选择其自身的输出端口是USB差分输出端或者UART差分输出端，信号选择模块240可以由具备高速信号多路选择功能的器件构成，例如高速信号多路选择开关芯片，例如TS5USBBC41，或者高速信号多路选择器，应理解，当采用TS5USBBC41芯片时，前面所述的信号选择模块240的控制端为TS5USBBC41芯片的两个开关控制端子。
开关模块210的控制端通过驱动模块220接于电源100，开关模块210的输入端接于电源100，开关模块210的输出端与信号选择模块240的控制端连接，接口模块230的一对差分输出端与信号选择模块240的一对差分输入端连接，接口模块230的电源端接于驱动模块220的第二端和开关模块210的输出端，接口模块230的地端接地，信号选择模块240的电源端接于电源100，信号选择模块240的地端接地。
在本实施例中的USB和UART切换电路，外接USB接口或者电源端通过第一电阻接地的UART接口，并加入了开关模块210、驱动模块220和信号选择模块240，USB和UART切换电路与USB接口连接时，开关模块210处于正常导通状态并输出高电平给信号选择模块240，与UART接口连接时，开关模块210处于关闭状态并输出低电平给信号选择模块240，信号选择模块240根据接收到的电平信号选择其输出端是USB差分输出端或者UART差分输出端，实现了USB和UART的切换，解决了传统的技术方案中存在不能兼容USB信号和UART信号以同时满足用户和维修人员使用需求的问题。
请参阅图2，在一个实施例中，USB和UART切换电路还包括过流保护模块250，过流保护模块250被配置为当电路的电流超出阈值时，过流保护模块250会自动断开以保护电路，过流保护模块250可以由具备过流保护功能的器件构成，例如熔断器或者热敏电阻，过流保护模块250的第一端与开关模块210的输出端连接，过流保护模块250的第二端与驱动模块220的第二端、接口模块230的电源端以及信号选择模块240的控制端连接。
请参阅图3，在一个实施例中，USB和UART切换电路还包括限流模块260，限流模块260被配置为限制信号选择模块240的控制端电流在预设的范围内，避免电流过大而造成信号选择模块的损害，限流模块260可以由电阻构成，限流模块260的第一端与开关模块210的输出端、驱动模块220的第二端以及接口模块230的电源端连接，限流模块260的第二端与信号选择模块240的控制端连接。
请参阅图4，在一个实施例中，开关模块210包括开关管Q1和二极管D1，开关管Q1的控制端为开关模块210的控制端，开关管Q1的输入端为开关模块210的输入端，开关管Q1的输出端为开关模块210的输出端，二极管D1的阳极接于开关管Q1的输出端，二极管D1的阴极接于开关管Q1的输入端，开关管Q1可以选用MOS管、IGBT晶闸管或者三极管等，开关管Q1的控制端对应为MOS管、IGBT晶闸管或者三极管的栅极/基极，开关管Q1的输入端对应为MOS管、IGBT晶闸管或者三极管的源极/集电极，开关管Q1的输出端对应为MOS管、IGBT晶闸管或者三极管的漏极极/发射极。
请参阅图5，在一个实施例中，信号选择模块240包括高速信号多路选择开关芯片U1，高速信号多路选择开关芯片U1被配置为根据控制端SEL1和SEL2接收到的电平信号选择其差分输入端与USB差分输出端接通或者与UART差分输出端接通,高速信号多路选择开关芯片U1的第一差分输入端D+和第二输入端D-为上面所述的差分输入对，与接口模块的差分输入对连接，高速信号多路选择开关芯片U1的控制端SEL1和SEL2共接，并接于开关模块210的输出端，用以接收开关模块发出的高电平或者低电平。
请参阅图6，在一个实施例中，驱动模块220包括电阻R2，电阻R2的第一端为驱动模块220的第一端，电阻R2的第二端为驱动模块220的第二端。
请参阅图7，在一个实施例中，过流保护模块250包括熔断器F1，熔断器F1的第一端为过流保护模块250的第一端，熔断器F1的第二端为过流保护模块250的第二端，熔断器F1的选型与电路阈值对应，例如电路电流不能超过1.5A时，应选用1.5A的熔断器。
请参阅图8，在一个实施例中，限流模块260包括电阻R3，电阻R3的第一端为限流模块260的第一端，电阻R3的第二端为限流模块260的第二端。
请参阅图9，以其中一个实施例为例阐述USB和UART切换电路的工作工程，其中电源模块100采用5V电源，开关模块210由PMOS管和二极管构成，驱动模块220由电阻R2构成，接口模块230由USB 2.0构成，信号选择模块240由高速信号多路选择开关芯片TS5USBBC41构成，过流保护模块250由1.5A的熔断器F1构成，限流模块260由电阻R3构成。
由图9可知，当USB和UART切换电路没有外接接口时，PMOS管处于导通状态；
当接口模块230与USB接口300连接时，PMOS管继续保持导通并输出高电平到高速信号多路选择开关芯片U1的控制端SEL1和SEL2，高速信号多路选择开关芯片U1的控制端SEL1和SEL2接收到高电平信号后，控制USB差分输出端D2与差分输入端D接通，此时输出D2＝D；
当接口模块230与UART接口400连接时，PMOS管截止并输出低电平，高速信号多路选择开关芯片TS5USBBC41的控制端SEL1和SEL2接收到低电平信号后，控制UART差分输出端D1与差分输入端D接通，此时输出D1＝D；
当电路的电流大于1.5A时，熔断器F1自动断开。
本实用新型的第二实施例提供了一种USB和UART切换装置，外接USB接口300或者UART接口400，包括上述的USB和UART切换电路以及电源100。
本实用新型的第三实施例提供了一种终端设备，其特征在于，包括上述的USB和UART切换装置。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种USB和UART切换电路，与电源连接，且用于外接USB接口或者UART接口，所述UART接口的电源端通过第一电阻接地，其特征在于，所述USB和UART切换电路包括：
开关模块，所述开关模块的输入端接于所述电源，所述开关模块被配置为根据自身的导通或关闭而输出高电平或低电平；
驱动模块，所述驱动模块的第一端接于所述电源，所述驱动模块的第二端接于所述开关模块的控制端，所述驱动模块被配置为驱动所述开关模块，使所述开关模块在没有外接干扰状态下处于导通状态；
接口模块，用于与所述USB接口或UART接口连接，所述接口模块的电源端接于所述驱动模块的第二端和所述开关模块的输出端，所述接口模块具有一对差分输出端；以及
信号选择模块，所述信号选择模块的电源端接于所述电源，所述信号选择模块的一对差分输入端与所述接口模块的一对差分输出端连接，所述信号选择模块的控制端接于所述开关模块的输出端，所述信号选择模块具有USB差分输出端和UART差分输出端，被配置为根据所述控制端接收到的电平信号选择所述差分输入端与USB差分输出端接通或者与UART差分输出端接通。
2.如权利要求1所述的USB和UART切换电路，其特征在于，还包括过流保护模块，所述过流保护模块的第一端接于所述开关模块的输出端，所述过流保护模块的第二端与所述驱动模块的第二端、所述接口模块的电源端以及所述信号选择模块的控制端连接，所述过流保护模块被配置为当所述电路的电流超出阈值时，所述过流保护模块会自动断开。
3.如权利要求1所述的USB和UART切换电路，其特征在于，还包括限流模块，所述限流模块的第一端与所述开关模块的输出端、所述驱动模块的第二端、以及所述接口模块的电源端连接，所述限流模块的第二端与所述信号选择模块的控制端连接，所述限流模块被配置为限制所述信号选择模块的控制端电流在预设的范围内。
4.如权利要求1所述的USB和UART切换电路，其特征在于，所述开关模块包括第一开关管和第一二极管，所述第一开关管的控制端为所述开关模块的控制端，所述第一开关管的输入端为所述开关模块的输入端，所述第一开关管的输出端为所述开关模块的输出端，所述第一二极管的阳极接于所述第一开关管的输出端，所述第一二极管的阴极接于所述第一开关管的输入端。
5.如权利要求1所述的USB和UART切换电路，其特征在于，所述信号选择模块包括高速信号多路选择开关芯片。
6.如权利要求1所述的USB和UART切换电路，其特征在于，所述驱动模块包括第二电阻，所述第二电阻的第一端为所述驱动模块的第一端，所述第二电阻的第二端为所述驱动模块的第二端。
7.如权利要求2所述的USB和UART切换电路，其特征在于，所述过流保护模块包括第一熔断器，所述第一熔断器的第一端为所述过流保护模块的第一端，所述第一熔断器的第二端为所述过流保护模块的第二端。
8.如权利要求3所述的USB和UART切换电路，其特征在于，所述限流模块包括第三电阻，所述第三电阻的第一端为所述限流模块的第一端，所述第三电阻的第二端为所述限流模块的第二端。
9.一种USB和UART切换装置，外接USB接口或者UART接口，其特征在于，包括权利要求1-8任意一项所述的USB和UART切换电路以及电源。
10.一种终端设备，其特征在于，包括权利要求9所述的USB和UART切换装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201822039441.9U CN209328017U (zh) | 2018-12-04 | 2018-12-04 | Usb和uart切换电路、装置以及终端设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201822039441.9U CN209328017U (zh) | 2018-12-04 | 2018-12-04 | Usb和uart切换电路、装置以及终端设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN209328017U true CN209328017U (zh) | 2019-08-30 |
Family
ID=67712956
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201822039441.9U Active CN209328017U (zh) | 2018-12-04 | 2018-12-04 | Usb和uart切换电路、装置以及终端设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN209328017U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111339013A (zh) * | 2020-02-28 | 2020-06-26 | 苏州浪潮智能科技有限公司 | 一种usb与uart线路切换方法和装置 |
| CN112835831A (zh) * | 2019-11-22 | 2021-05-25 | 炬芯科技股份有限公司 | 一种usb接口与uart接口复用的电路及电子设备 |
-
2018
- 2018-12-04 CN CN201822039441.9U patent/CN209328017U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112835831A (zh) * | 2019-11-22 | 2021-05-25 | 炬芯科技股份有限公司 | 一种usb接口与uart接口复用的电路及电子设备 |
| CN111339013A (zh) * | 2020-02-28 | 2020-06-26 | 苏州浪潮智能科技有限公司 | 一种usb与uart线路切换方法和装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN209328017U (zh) | Usb和uart切换电路、装置以及终端设备 | |
| CN107943182B (zh) | 带隙基准源启动电路 | |
| CN109086236A (zh) | 电源充电路径切换电路及其电子设备 | |
| CN106786353A (zh) | 一种过压保护电路 | |
| WO2020156141A1 (zh) | 充电电路及电子设备 | |
| CN108599123A (zh) | 电源开关的短路保护电路及电视机 | |
| CN107069655A (zh) | 一种电压保护电路 | |
| CN204947284U (zh) | USB Type-C转换模块 | |
| CN207117156U (zh) | 一种电压保护电路 | |
| CN206283237U (zh) | 一种过压保护电路 | |
| CN106027012A (zh) | 一种下拉电阻开关电路 | |
| CN205584005U (zh) | 电源开关电路和供电系统 | |
| CN208241574U (zh) | 用于物联网仪表通讯模组的电源控制电路 | |
| CN204928783U (zh) | 一种电源开关控制电路 | |
| CN101179185B (zh) | Usb接口短路保护电路及具有usb接口短路保护功能的电源 | |
| CN206272903U (zh) | 一种具输出短路保护功能的led线性恒流电路 | |
| CN203456941U (zh) | 一种带多重保护的高效电池与外电自动切换电路 | |
| CN209488453U (zh) | 多工作模式的双电压输出poe供电电路 | |
| CN103199090B (zh) | 静电保护电路及其电池保护电路 | |
| CN205880574U (zh) | 一种智能豆浆机用控制电路 | |
| CN104467782A (zh) | 电子装置及其开关控制电路 | |
| CN208819611U (zh) | 写保护电路、写保护装置及电器设备 | |
| CN202798970U (zh) | Hdmi设备 | |
| CN106208655B (zh) | 一种低压直流电源可靠接入装置 | |
| CN207184087U (zh) | 一种移动电源负载自动识别电路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20210105 Address after: 102209 local, 3rd and 4th floors, building B, No.5, lutuan Road, future science city, Changping District, Beijing Patentee after: CLP Great Wall SHENGFEI Information System Co.,Ltd. Address before: 518000 Great Wall computer building, science and Technology Park, Nanshan District, Shenzhen City, Guangdong Province Patentee before: China Great Wall Technology Group Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20211201 Address after: 518000 Great Wall computer building, science and Technology Park, Nanshan District, Shenzhen City, Guangdong Province Patentee after: CHINA GREAT WALL TECHNOLOGY GROUP Co.,Ltd. Address before: 102209 local, 3rd and 4th floors, building B, No.5, lutuan Road, future science city, Changping District, Beijing Patentee before: CLP Great Wall SHENGFEI Information System Co.,Ltd. |