CN210006035U - 一种usb和otg功能切换控制电路、装置及移动终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种USB和OTG功能切换控制电路、装置及移动终端，包括检测模块、切换模块、第一供电模块和第二供电模块；检测模块用于检测当前连接的设备类型，并根据当前连接的设备类型控制切换模块的检测脚为第一电平或第二电平；切换模块用于当检测脚为第一电平时切换为USB传输功能，当检测脚为第二电平时切换为OTG功能；第一供电模块用于在切换模块的检测脚为第一电平时导通，为切换模块供电；第二供电模块用于在切换模块的检测脚为第二电平时导通，为切换模块供电。通过检测当前连接的设备类型并切换检测脚的电平，实现USB传输功能和OTG功能的切换，应用于移动终端时能实现USB传输功能和OTG功能的兼容，提高移动终端的功能性和可扩展性。

Description

一种USB和OTG功能切换控制电路、装置及移动终端

技术领域

本实用新型涉及移动终端技术领域，尤其涉及一种USB和OTG功能切换控制电路、装置及移动终端。

背景技术

OTG(On-The-Go)是近年在USB技术上发展起来的技术，主要应用于各种不同的设备或移动设备间的联接，可在没有主机的情况下实现不同设备之间的进行数据交换。

目前，针对应用于PC端的X86平台可实现基于同一接口座的USB和OTG全功能，然而主要应用于移动终端的ARM平台则很少能实现USB和OTG功能的复用，用户无法通过移动终端的USB接口来实现USB数据传输功能和OTG功能，降低了移动终端功能的拓展性。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种USB和OTG功能切换控制电路、装置及移动终端，旨在解决现有技术中移动终端无法兼容USB数据传输和OTG功能的问题。

本实用新型实施例的第一方面提供一种USB和OTG功能切换控制电路，包括检测模块、切换模块、第一供电模块和第二供电模块；所述检测模块与所述切换模块连接，用于检测当前连接的设备类型，并根据当前连接的设备类型控制所述切换模块的检测脚为第一电平或第二电平；所述切换模块用于当检测脚为第一电平时切换为USB传输功能，当检测脚为第二电平时切换为OTG功能；所述第一供电模块与所述切换模块连接，用于在所述切换模块的检测脚为第一电平时导通，为所述切换模块供电；所述第二供电模块与所述切换模块连接，用于在所述切换模块的检测脚为第二电平时导通，为所述切换模块供电。

可选地，所述检测模块包括OTG检测脚、第一电阻和第二电阻；所述第一电阻的一端连接所述切换模块的检测脚，所述第一电阻的另一端连接所述OTG检测脚和第二电阻的一端；所述第二电阻的另一端接地。

可选地，所述切换模块包括USB接口座和第一电容，所述USB接口座的第7脚为检测脚；所述USB接口座的第1脚连接第7脚、第一电容的一端、第一供电模块和第二供电模块；所述第一电容的另一端接地；所述USB接口座的第7脚还连接所述第一电阻的一端和所述第一供电模块。

可选地，所述第一供电模块包括稳压二极管，所述稳压二极管的正极连接所述USB接口座的第7脚，所述稳压二极管的负极连接VBUS供电端。

可选地，所述第二供电模块包括开关芯片、第二电容、第三电容、第四电容、第三电阻、第四电阻和第五电阻；所述开关芯片的第5脚连接5V供电端、第二电容的一端和第三电阻的一端；所述第二电容的另一端接地；所述第三电阻的另一端连接所述开关芯片的第4脚；所述开关芯片的第1脚连接所述第四电阻的一端和所述USB接口座的第1脚，所述第四电阻的另一端连接所述第三电容的一端和第四电容的一端；所述第三电容的另一端和第四电容的另一端均接地；所述开关芯片的第2脚接地；所述开关芯片的第3端通过所述第五电阻接地。

可选地，所述切换模块还包括用于静电防护的保护单元，所述保护单元与所述USB接口座的第2脚和第3脚连接。

可选地，所述保护单元包括第一TVS管和第二TVS管，所述第一TVS管的一端连接所述USB接口的第3脚，所述第二TVS管的一端连接所述USB接口的第2脚，所述第一TVS管的另一端和第二TVS管的另一端均接地。

可选地，所述开关芯片的型号为LPW5210。

本实用新型实施例第二方面提供了一种USB和OTG功能切换控制装置，包括PCB板，所述PCB板上设置有如上所述的USB和OTG功能切换控制电路。

本实用新型实施例第三方面提供了一种移动终端，包括如上所述的USB和OTG功能切换控制装置。

本实用新型实施例提供的技术方案中，所述USB和OTG功能切换控制电路包括检测模块、切换模块、第一供电模块和第二供电模块；所述检测模块与所述切换模块连接，用于检测当前连接的设备类型，并根据当前连接的设备类型控制所述切换模块的检测脚为第一电平或第二电平；所述切换模块用于当检测脚为第一电平时切换为USB传输功能，当检测脚为第二电平时切换为OTG功能；所述第一供电模块与所述切换模块连接，用于在所述切换模块的检测脚为第一电平时导通，为所述切换模块供电；所述第二供电模块与所述切换模块连接，用于在所述切换模块的检测脚为第二电平时导通，为所述切换模块供电，因此相对于现有技术，本实用新型实施例通过检测当前连接的设备类型并切换控制检测脚的电平状态，根据不同功能的需求切换相应的供电模块确保USB传输功能和OTG功能均正常进行，应用于移动终端时能实现USB传输功能和OTG功能的兼容，提高移动终端的功能性和可扩展性。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的所述USB和OTG功能切换控制电路的结构框图；

图2为本实用新型实施例提供的所述USB和OTG功能切换控制电路中所述检测模块的电路图；

图3为本实用新型实施例提供的所述USB和OTG功能切换控制电路中所述切换模块和第一供电模块的电路图；

图4为本实用新型实施例提供的所述USB和OTG功能切换控制电路中所述第二供电模块的电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型实施例提供的USB和OTG功能切换控制电路包括检测模块10、切换模块20、第一供电模块30和第二供电模块40，其中所述检测模块10与切换模块20连接，所述切换模块20还连接所述第一供电模块30和供电模块；所述检测模块10用于检测当前连接的设备类型，并根据当前连接的设备类型控制所述切换模块20的检测脚为第一电平或第二电平；所述切换模块20用于当检测脚为第一电平时切换为USB传输功能，当检测脚为第二电平时切换为OTG功能；所述第一供电模块30用于在所述切换模块20的检测脚为第一电平时导通，为所述切换模块20供电；所述第二供电模块40则用于在所述切换模块20的检测脚为第二电平时导通，为所述切换模块20供电。

本实施例中，针对应用于移动终端的平台无法实现USB传输和OTG功能复用的问题，采用具有检测脚的切换模块20来实现两个功能的切换，具体通过与控制器连接的检测模块10检测当前连接的设备类型，当移动终端上的接口接入USB2.0设备时，即通过连接线连接上位机时，此时检测模块10检测到连接的为上位机，需要进行数据传输，因此通过控制器将所述切换模块20的检测脚设置为第一电平，此时切换模块20切换为USB传输功能；而当移动终端上的接口接入OTG设备时，例如U盘或鼠标等等，此时检测模块10检测到其为OTG设备，因此在控制器的控制下将所述切换模块20的检测脚设置第二电平，此时切换模块20切换为OTG功能，通过检测当前连接的设备类型并切换控制检测脚的电平状态，应用于移动终端时能实现USB传输功能和OTG功能的兼容，提高了移动终端的功能性和可扩展性。

具体地，本实施例中，所述第一电平为高电平，所述第二电平为低电平，即在插入OTG设备时，将切换模块20的检测脚拉低，此时控制第二供电模块40导通为切换模块20供电，而当连接上位机时，将切换模块20的检测脚拉高，此时切换控制为第一供电模块30导通，通过第一供电模块30为切换模块20供电，实现数据访问功能以及稳定的数据传输，通过不同供电模块在不同检测脚电平状态下的切换供电，确保USB传输功能和OTG功能均正常进行，提高双功能切换的稳定性。

进一步地，请一并参阅图2，所述检测模块10包括OTG检测脚USB_ID、第一电阻R1和第二电阻R2；所述第一电阻R1的一端连接所述切换模块20的检测脚，所述第一电阻R1的另一端连接所述OTG检测脚USB_ID和第二电阻R2的一端；所述第二电阻R2的另一端接地。本实施例中，通过与控制器GPIO口连接的OTG检测脚USB_ID来检测设备类型，当检测到为OTG设备时，由于OTG设备的检测脚大多直接接地，因此此时OTG检测脚USB_ID将被拉低置为低电平，使得切换模块20的检测脚同样被拉低，而当连接上位机工作在USB传输功能时，需要将切换模块20的检测脚拉高以实现传输功能，因此通过控制器将OTG检测脚USB_ID设置为高电平，确认此时工作模式为USB传输功能实现功能切换，同时第一电阻R1和第二电阻R2起到分压左右，避免当OTG检测脚USB_ID的电压过高烧坏控制器的GPIO口，确保电路工作的安全性和稳定性。

进一步地，请一并参阅图3，所述切换模块20包括USB接口座CON1和第一电容C1，所述USB接口座CON1的第7脚为检测脚；所述USB接口座CON1的第1脚连接第7脚、第一电容C1的一端、第一供电模块30和第二供电模块40；所述第一电容C1的另一端接地；所述USB接口座CON1的第7脚还连接所述第一电阻R1的一端和所述第一供电模块30。本实施例中，当第7脚被拉高时，通过第一供电模块30来供电实现USB传输功能，当第7脚被拉低时，切换为OTG功能，此时通过第二供电模块40向USB接口座CON1的第1脚供电，具体实施时，所述USB和OTG功能切换控制电路采用标准TYPE_A接口座，且利用TYPE_A接口座的第7脚作为切换模块20的检测脚，使得在例如大尺寸的平板电脑等具有TYPE_A接口座的移动终端上能实现USB传输功能和OTG功能的切换复用。

优选地，所述切换模块20还包括用于静电防护的保护单元201，所述保护单元201与所述USB接口座CON1的第2脚和第3脚连接，具体所述保护单元201包括第一TVS管ED1和第二TVS管ED2，所述第一TVS管ED1的一端连接所述USB接口的第3脚，所述第二TVS管ED2的一端连接所述USB接口的第2脚，所述第一TVS管ED1的另一端和第二TVS管ED2的另一端均接地。本实施例中，所述USB接口座CON1的第2脚和第3脚为USB信号传输脚，通过第一TVS管ED1和第二TVS管ED2对两个信号传输脚进行静电防护，降低电路在工作时的静电干扰。

进一步地，所述第一供电模块30包括稳压二极管D1，所述稳压二极管D1的正极连接所述USB接口座CON1的第7脚，所述稳压二极管D1的负极连接VBUS供电端。当切换到USB传输功能时，USB接口座CON1的第7脚需要外接VBUS供电端的5V来供电拉高，以实现USB2.0传输功能，此时稳压二极管D1导通，通过稳压二极管D1向USB接口座CON1的第1脚供电从而实现访问功能。

更进一步地，所述第二供电模块40包括开关芯片U1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第三电阻R3、第四电阻R4和第五电阻R5；所述开关芯片U1的第5脚连接5V供电端、第二电容C2的一端和第三电阻R3的一端；所述第二电容C2的另一端接地；所述第三电阻R3的另一端连接所述开关芯片U1的第4脚；所述开关芯片U1的第1脚连接所述第四电阻R4的一端和所述USB接口座CON1的第1脚，所述第四电阻R4的另一端连接所述第三电容C3的一端和第四电容C4的一端；所述第三电容C3的另一端和第四电容C4的另一端均接地；所述开关芯片U1的第2脚接地；所述开关芯片U1的第3端通过所述第五电阻R5接地。当切换到OTG功能时，USB接口座CON1的第7脚被拉低，此时通过第二供电模块40向USB接口座CON1的第1脚供电，具体通过开关芯片U1的使能端即第4脚进行控制，当接入OTG设备时将HOST_EN拉高，开关芯片U1开启工作，通过开关芯片U1的第1脚输出端向USB接口座CON1的第1脚供电，反之切换为USB传输功能时则将HOST_EN拉低，开关芯片U1关闭不供电，双功能切换时供电。本实施例中，所述开关芯片U1的型号为LPW5210，当然在其它实施例中，也可采用其它具有相同功能的芯片进行切换供电。

优选地，本实用新型实施例提供的USB和OTG功能切换控制电路应用于ARM平台，例如台湾MTK，芯微等芯片平台，以实现便携式移动终端的TYPE_A全功能复用，ARM处理器是典型的RISC，指令集较X86平台要精简很多，ARM指令集少，电路规模小，功耗低，发热低，非常适合于嵌入式、便携式电子产品，如手机、平板，以及工业嵌入式等，虽然在X86平台上可实现TYPE_A全功能，即基于同一接口座的USB和OTG功能复用，但在集成度更高、体积小的ARM平台上实现难度很高，本实用新型实施例通过巧妙利用USB接口座CON1的第7脚作为检测脚进行不同功能的切换以及供电，使得在例如基于ARM的平板电脑等具有TYPE_A接口座的移动终端上能实现USB传输功能和OTG功能的切换复用，解决了便携式移动终端USB接口座多功能复用的问题。

上面对本实用新型实施例中的USB和OTG功能切换控制电路进行了描述，下面对本实用新型实施例中的USB和OTG功能切换控制装置进行描述，本实用新型实施例中USB和OTG功能切换控制装置一个实施例包括PCB板，所述PCB板上设置有如上所述的USB和OTG功能切换控制电路，由于上文已对所述USB和OTG功能切换控制电路进行了详细描述，此处不做赘述。

上面对本实用新型实施例中的USB和OTG功能切换控制装置进行了描述，下面对本实用新型实施例中的移动终端进行描述，本实用新型实施例中移动终端一个实施例包括如上所述的USB和OTG功能切换控制装置，由于上文已对所述USB和OTG功能切换控制装置进行了详细描述，此处不做赘述。

综上所述，本实用新型实施例提供的技术方案中，所述USB和OTG功能切换控制电路包括检测模块、切换模块、第一供电模块和第二供电模块；所述检测模块与所述切换模块连接，用于检测当前连接的设备类型，并根据当前连接的设备类型控制所述切换模块的检测脚为第一电平或第二电平；所述切换模块用于当检测脚为第一电平时切换为USB传输功能，当检测脚为第二电平时切换为OTG功能；所述第一供电模块与所述切换模块连接，用于在所述切换模块的检测脚为第一电平时导通，为所述切换模块供电；所述第二供电模块与所述切换模块连接，用于在所述切换模块的检测脚为第二电平时导通，为所述切换模块供电，因此相对于现有技术，本实用新型实施例通过检测当前连接的设备类型并切换控制检测脚的电平状态，根据不同功能的需求切换相应的供电模块确保USB传输功能和OTG功能均正常进行，应用于移动终端时能实现USB传输功能和OTG功能的兼容，提高移动终端的功能性和可扩展性。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种USB和OTG功能切换控制电路，其特征在于，包括检测模块、切换模块、第一供电模块和第二供电模块；所述检测模块与所述切换模块连接，用于检测当前连接的设备类型，并根据当前连接的设备类型控制所述切换模块的检测脚为第一电平或第二电平；所述切换模块用于当检测脚为第一电平时切换为USB传输功能，当检测脚为第二电平时切换为OTG功能；所述第一供电模块与所述切换模块连接，用于在所述切换模块的检测脚为第一电平时导通，为所述切换模块供电；所述第二供电模块与所述切换模块连接，用于在所述切换模块的检测脚为第二电平时导通，为所述切换模块供电。

2.根据权利要求1所述的USB和OTG功能切换控制电路，其特征在于，所述检测模块包括OTG检测脚、第一电阻和第二电阻；所述第一电阻的一端连接所述切换模块的检测脚，所述第一电阻的另一端连接所述OTG检测脚和第二电阻的一端；所述第二电阻的另一端接地。

3.根据权利要求2所述的USB和OTG功能切换控制电路，其特征在于，所述切换模块包括USB接口座和第一电容，所述USB接口座的第7脚为检测脚；所述USB接口座的第1脚连接第7脚、第一电容的一端、第一供电模块和第二供电模块；所述第一电容的另一端接地；所述USB接口座的第7脚还连接所述第一电阻的一端和所述第一供电模块。

4.根据权利要求3所述的USB和OTG功能切换控制电路，其特征在于，所述第一供电模块包括稳压二极管，所述稳压二极管的正极连接所述USB接口座的第7脚，所述稳压二极管的负极连接VBUS供电端。

5.根据权利要求3所述的USB和OTG功能切换控制电路，其特征在于，所述第二供电模块包括开关芯片、第二电容、第三电容、第四电容、第三电阻、第四电阻和第五电阻；所述开关芯片的第5脚连接5V供电端、第二电容的一端和第三电阻的一端；所述第二电容的另一端接地；所述第三电阻的另一端连接所述开关芯片的第4脚；所述开关芯片的第1脚连接所述第四电阻的一端和所述USB接口座的第1脚，所述第四电阻的另一端连接所述第三电容的一端和第四电容的一端；所述第三电容的另一端和第四电容的另一端均接地；所述开关芯片的第2脚接地；所述开关芯片的第3端通过所述第五电阻接地。

6.根据权利要求3所述的USB和OTG功能切换控制电路，其特征在于，所述切换模块还包括用于静电防护的保护单元，所述保护单元与所述USB接口座的第2脚和第3脚连接。

7.根据权利要求6所述的USB和OTG功能切换控制电路，其特征在于，所述保护单元包括第一TVS管和第二TVS管，所述第一TVS管的一端连接所述USB接口的第3脚，所述第二TVS管的一端连接所述USB接口的第2脚，所述第一TVS管的另一端和第二TVS管的另一端均接地。

8.根据权利要求5所述的USB和OTG功能切换控制电路，其特征在于，所述开关芯片的型号为LPW5210。

9.一种USB和OTG功能切换控制装置，包括PCB板，其特征在于，所述PCB板上设置有如权利要求1-8任意一项所述的USB和OTG功能切换控制电路。

10.一种移动终端，其特征在于，包括如权利要求9所述的USB和OTG功能切换控制装置。

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