CN213402973U - 接口识别电路和电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例涉及计算机技术领域，公开了一种接口识别电路和电子设备。接口识别电路用于识别USB接口的连接状态，所述USB接口为不支持OTG的接口，所述电路包括：第一检测模块和控制模块；所述第一检测模块，用于根据所述USB接口的VBUS引脚电压得到第一电压，并输出所述第一电压至所述控制模块，所述第一电压用于表征所述USB接口的VBUS引脚电压为高电平或低电平；所述控制模块，用于根据所述第一电压，确定所述USB接口的连接状态，若确定所述USB接口的连接状态为连接主设备，输出提示消息。通过上述方式，本实用新型实施例可以识别插错USB接口的情况。

Description

接口识别电路和电子设备

技术领域

本实用新型实施例涉及计算机技术领域，具体涉及一种接口识别电路和电子设备。

背景技术

OTG(On-The-Go)是近年发展起来的技术，主要应用于各种不同设备间的连接，进行数据交换。若电子设备的USB接口支持OTG功能，该USB接口连接主机或充电器(下称为主设备，Host)时，可在主设备上进行该电子设备的软件安装、数据读写、充电等操作。对于不支持OTG功能的USB接口，其连接从设备(也称为下位机，Device)时，可为从设备供电。

目前部分电子设备设置有2个USB接口。若电子设备的CPU不支持两个 OTG输出，仅一个USB接口支持OTG，则存在需要连接主设备(需插入支持OTG的USB接口)但插错USB接口的情况。现有技术中，尚未有识别是否插错USB接口的技术方案。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型实施例提供了一种接口识别电路和电子设备，用于解决现有技术中不能识别是否插错USB接口的技术问题。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种接口识别电路，所述电路用于识别USB接口的连接状态，所述USB接口为不支持OTG的接口，所述电路包括：第一检测模块和控制模块；

所述第一检测模块，用于根据所述USB接口的VBUS引脚电压得到第一电压，并输出所述第一电压至所述控制模块，所述第一电压用于表征所述USB 接口的VBUS引脚电压为高电平或低电平；

所述控制模块，用于根据所述第一电压，确定所述USB接口的连接状态，若确定所述USB接口的连接状态为连接主设备，输出提示消息。

在一种可选的方式中，所述电路还包括开关模块，用于连通或断开所述 USB接口和USB输出电源接口之间的线路，所述USB输出电源接口为安装所述USB接口的电子设备上的USB输出电源接口；

所述电路还包括第二检测模块，用于根据所述USB接口的CC引脚电压得到第二电压，并输出所述第二电压至所述控制模块，所述第二电压用于表征所述USB接口的CC引脚电压为高电平或低电平；

所述控制模块，用于根据所述第二电压，确定所述USB接口的连接状态，若确定所述USB接口的连接状态为连接从设备，控制所述开关模块连通所述 USB接口和USB输出电源接口之间的线路。

在一种可选的方式中，所述第一检测模块包括分压电路，所述分压电路用于将所述USB接口的VBUS引脚电压转换为适于所述控制模块检测的第一电压；

所述控制模块，用于根据所述第一电压为高电平，确定所述USB接口的连接状态为连接主设备。

在一种可选的方式中，所述分压电路包括第一电阻和第二电阻；

所述第一电阻的一端与所述USB接口的VBUS引脚相连，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端相连，所述第一电阻的另一端输出所述第一电压至所述控制模块的第一检测端，所述第二电阻的另一端接地。

在一种可选的方式中，所述第一检测模块还包括第一电容，所述第一电容的一端分别与所述USB接口的VBUS引脚和所述第一电阻的一端相连，所述第一电容的另一端接地。

在一种可选的方式中，所述第二检测模块包括：运算电路和开关电路；

所述运算电路，用于根据所述USB接口的CC引脚电压得到第一逻辑电平，并将所述第一逻辑电平输入至所述开关电路；

所述开关电路，用于根据所述第一逻辑电平进行导通或截止，并在导通或截止时分别输出所述第二电压至所述控制模块。

在一种可选的方式中，所述运算电路包括与非门和第三电阻，所述开关电路包括三极管和第四电阻；

所述与非门的第一输入端通过所述第三电阻连接到电源供电电压，所述与非门的第二输入端与所述USB接口的CC引脚相连，所述与非门的输出端与所述三极管的基极相连；

所述三极管的集电极与所述第四电阻的一端相连，所述三极管的集电极输出所述第二电压至所述控制模块的第二检测端，所述第四电阻的另一端连接到控制模块供电电压，所述三极管的发射极接地；

当所述USB接口连接从设备时，所述USB接口的CC引脚为低电平状态，所述与非门输出高电平使所述三极管导通，输出低电平的所述第二电压至所述控制模块的第二检测端，所述控制模块用于根据低电平的所述第二电压控制所述开关模块连通所述USB接口和USB输出电源接口之间的线路。

根据本实用新型实施例的另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括第一USB接口、第二USB接口和如上所述的接口识别电路；

所述第一USB接口为不支持OTG的接口；

所述接口识别电路用于识别所述第一USB接口的连接状态。

本实用新型实施例通过获取不支持OTG的USB接口的VBUS引脚电压的逻辑电平状态，根据该VBUS引脚电压的逻辑电平状态确定该USB接口的连接状态，当该USB接口连接主设备时，输出提示消息，从而使得需要插入支持OTG的USB接口的主设备插入不支持OTG的USB接口时，识别该插错USB接口的情况，并提醒用户。

上述说明仅是本实用新型实施例技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型实施例的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。

附图说明

附图仅用于示出实施方式，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了本实用新型实施例提供的一种电子设备的框图；

图2示出了本实用新型实施例提供的一种接口识别电路的框图；

图3示出了本实用新型实施例提供的另一种接口识别电路的框图；

图4示出了本实用新型实施例提供的另一种接口识别电路的框图；

图5示出了本实用新型实施例提供的一种第一检测模块的电路图；

图6示出了本实用新型实施例提供的另一种第一检测模块的电路图；

图7示出了本实用新型实施例提供的一种第二检测模块的框图；

图8示出了本实用新型实施例提供的一种第二检测模块的电路图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例。虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。

USB接口包括三种不同外观的接口：Type-A、Type-B和Type-C，Type-C 的体积比Type-A及Type-B小，是最新的USB接口外形标准。随着Type-C 接口应用越来越广，越来越多的平板电脑和手机都采用Type-C接口。

目前部分电子设备设置有2个Type-C接口，其CPU也支持两个USB接口，但若CPU不支持两个OTG输出，仅一个USB接口支持OTG，则存在需要连接主设备(需插入支持OTG的USB接口)但插错USB接口的情况。例如，平板电脑中只有一个Type-C接口支持充电功能，而用户从产品外观上很难区分哪个USB接口支持充电，哪个USB接口仅支持从设备。若充电器插在不支持充电的Type-C接口，平板电脑没有任何提示，会存在用户误以为平板电脑在充电，而实际上并没有充电的情形。

因此，本实用新型实施例提供了一种USB接口识别方案，应用于电子设备，以识别该电子设备上不支持OTG的USB接口连接的是主设备还是从设备。当用户希望连接主设备时，若插错USB接口，电子设备可以提醒用户，以切换正确的USB接口。

本实用新型实施例提供了一种电子设备。如图1所示，为本实用新型实施例提供的一种电子设备的框图。电子设备100包括第一USB接口20、第二 USB接口30和接口识别电路10。其中，第一USB接口20为不支持OTG的接口，接口识别电路10用于识别第一USB接口20的连接状态。

其中，USB接口20和30可以是Type-A、Type-B或Type-C等接口。本实用新型实施例以USB接口20和30为Type-C接口为例进行说明。此外，第二USB接口30为支持OTG的接口。接口识别电路10的具体实现参见下述实施例。

如图2所示，为本实用新型实施例提供的一种接口识别电路的框图。该接口识别电路10应用于前述实施例的电子设备中，用于识别第一USB接口 20的连接状态，第一USB接口20为不支持OTG的接口，接口识别电路10 包括：第一检测模块11和控制模块12；第一检测模块11用于根据第一USB 接口20的VBUS引脚电压得到第一电压，并输出第一电压至控制模块12，第一电压用于表征第一USB接口20的VBUS引脚电压为高电平或低电平；控制模块12，用于根据第一电压，确定第一USB接口20的连接状态，若确定第一USB接口20的连接状态为连接主设备，输出提示消息。其中，控制模块12可以是CPU、单片机、MCU等。第一检测模块11连接到控制模块 12的第一检测管脚，第一检测管脚可以是GPIO接口。提示消息可以是在电子设备的屏幕上显示的提醒用户插错USB接口的文字消息或图形消息。

本实用新型实施例通过获取不支持OTG的第一USB接口的VBUS引脚电压的逻辑电平状态，根据该VBUS引脚电压的逻辑电平状态确定第一USB 接口的连接状态，当第一USB接口连接主设备时，输出提示消息，从而使得需要插入支持OTG的第二USB接口的主设备插入不支持OTG的第一USB 接口时，识别该插错USB接口的情况，并提醒用户。用户在看到提示消息后可以及时更换正确的USB接口。

具体的，例如第一电压为高电平时，代表第一USB接口20的VBUS引脚电压也为高电平，此时确定第一USB接口20的连接状态为连接主设备。或者，第一电压为低电平时，代表第一USB接口20的VBUS引脚电压为高电平，此时确定第一USB接口20的连接状态为连接主设备。

在一些实施例中，如图3所示，为本实用新型实施例提供的另一种接口识别电路的框图，该接口识别电路10还包括开关模块13和第二检测模块14。其中开关模块13用于连通或断开第一USB接口20和USB输出电源接口40 之间的线路，USB输出电源接口40为安装第一USB接口20的电子设备上的 USB输出电源接口40。第二检测模块14用于根据第一USB接口20的CC(Configuration Channel，配置通道)引脚电压得到第二电压，并输出第二电压至控制模块12，第二电压用于表征第一USB接口20的CC引脚电压为高电平或低电平。第二检测模块14连接到控制模块12的第二检测管脚，第二检测管脚可以是GPIO接口。控制模块12用于根据第二电压，确定第一USB 接口20的连接状态，控制模块12的控制管脚连接到开关模块13。若确定第一USB接口20的连接状态为连接从设备，控制开关模块13连通第一USB 接口20和USB输出电源接口40之间的线路。例如，第二电压为低电平，代表第一USB接口20的CC引脚电压为低电平，此时确定第一USB接口20的连接状态为连接从设备。或者，第二电压为高电平，代表第一USB接口20 的CC引脚电压为低电平，此时确定第一USB接口20的连接状态为连接从设备。

下面对各模块的具体电路结构进行进一步说明。

在一些实施例中，如图4所示，为本实用新型实施例提供的另一种接口识别电路的框图。第一检测模块11包括分压电路111，分压电路111用于将第一USB接口20的VBUS引脚电压转换为适于控制模块12检测的第一电压。控制模块12用于根据第一电压为高电平，确定第一USB接口20的连接状态为连接主设备。

例如，如图5所示，为本实用新型实施例提供的一种第一检测模块的电路图。分压电路111包括第一电阻R1和第二电阻R2，第一电阻的一端与第一USB接口20的VBUS引脚相连，第一电阻R1的另一端与第二电阻R2的一端相连，第一电阻R1的另一端输出第一电压至控制模块12的第一检测端，第二电阻R2的另一端接地。第一电阻R1和第二电阻R2可以根据实际需要进行选择，例如当VBUS引脚电压为5V时，由于电压过高控制模块12无法检测，需要通过选择合适的第一电阻R1和第二电阻R2，使输出的第一电压为1.8V，从而可以被控制模块12检测。分压电路111还可以采用现有技术中的其他实现方式，本实用新型实施例对此不做限定。

在一些实施例中，如图6所示，为本实用新型实施例提供的另一种第一检测模块的电路图。第一检测模块还可以包括第一电容C1，第一电容C1的一端分别与第一USB接口20的VBUS引脚和第一电阻R1的一端相连，第一电容C1的另一端接地。第一电容C1为滤波电容，可以使VBUS引脚的输出电压平稳，阻碍电压突变。

在一些实施例中，如图7所示，为本实用新型实施例提供的一种第二检测模块的框图。第二检测模块14包括运算电路141和开关电路142。运算电路141用于根据第一USB接口20的CC引脚电压得到第一逻辑电平，并将第一逻辑电平输入至开关电路142。开关电路142用于根据第一逻辑电平进行导通或截止，并在导通或截止时分别输出第二电压至控制模块12，其中，导通或截止时输出的第二电压的值不相同。运算电路141可以是与非门、非门等逻辑运算器，开关电路142可以是开关芯片、二极管、三极管、MOS管等。

例如，如图8所示，为本实用新型实施例提供的一种第二检测模块的电路图。运算电路141包括与非门D1和第三电阻R3，开关电路142包括三极管Q1和第四电阻R4。与非门D1的第一输入端通过第三电阻R3连接到电源供电电压，与非门D1的第二输入端与第一USB接口20的CC引脚相连，与非门D1的输出端与三极管Q1的基极相连。第三电阻R3为上拉电阻，使与非门D1的第一输入端始终保持高电平，与非门D1的第二输入端则根据第一 USB接口20的连接状态变化，第一USB接口20悬空或连接主设备时，第二输入端为高电平，第一USB接口20连接从设备时，与非门D1的第二输入端为低电平。三极管Q1的集电极与第四电阻R4的一端相连，三极管Q1的集电极输出第二电压至控制模块12的第二检测端，第四电阻R4的另一端连接到控制模块12供电电压，三极管Q1的发射极接地。第四电阻R4也为上拉电阻，为三极管Q1的集电极提供电流流入。

当第一USB接口20连接从设备时，第一USB接口20的CC引脚为低电平状态，与非门D1输出高电平使三极管Q1导通，输出低电平的第二电压至控制模块12的第二检测端，控制模块12用于根据低电平的第二电压控制开关模块13连通第一USB接口20和USB输出电源接口40之间的线路。也即，当第一USB接口20连接从设备时，连通第一USB接口20和USB输出电源接口40之间的线路，使电子设备为从设备供电。

此外，当第一USB接口20悬空或者连接主设备时，第一USB接口20 的CC引脚为高电平状态，与非门D1输出低电平，三极管Q1截止，输出高电平的第二电压至控制模块12的第二检测端。此时，控制模块12还需判断第一检测端接收的第一电压的电平高低确定第一USB接口20的连接状态。例如第一电压为高电平时，代表第一USB接口20的VBUS引脚电压也为高电平，此时确定第一USB接口20的连接状态为连接主设备。而第一电压为低电平时，代表第一USB接口20的VBUS引脚电压为低电平，此时确定第一USB接口20的连接状态为悬空。

Claims (8)

1.一种接口识别电路，其特征在于，所述电路用于识别USB接口的连接状态，所述USB接口为不支持OTG的接口，所述电路包括：第一检测模块和控制模块；

所述第一检测模块，用于根据所述USB接口的VBUS引脚电压得到第一电压，并输出所述第一电压至所述控制模块，所述第一电压用于表征所述USB接口的VBUS引脚电压为高电平或低电平；

所述控制模块，用于根据所述第一电压，确定所述USB接口的连接状态，若确定所述USB接口的连接状态为连接主设备，输出提示消息。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路还包括开关模块，用于连通或断开所述USB接口和USB输出电源接口之间的线路，所述USB输出电源接口为安装所述USB接口的电子设备上的USB输出电源接口；

所述电路还包括第二检测模块，用于根据所述USB接口的CC引脚电压得到第二电压，并输出所述第二电压至所述控制模块，所述第二电压用于表征所述USB接口的CC引脚电压为高电平或低电平；

所述控制模块，用于根据所述第二电压，确定所述USB接口的连接状态，若确定所述USB接口的连接状态为连接从设备，控制所述开关模块连通所述USB接口和USB输出电源接口之间的线路。

3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第一检测模块包括分压电路，所述分压电路用于将所述USB接口的VBUS引脚电压转换为适于所述控制模块检测的第一电压；

所述控制模块，用于根据所述第一电压为高电平，确定所述USB接口的连接状态为连接主设备。

4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述分压电路包括第一电阻和第二电阻；

所述第一电阻的一端与所述USB接口的VBUS引脚相连，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端相连，所述第一电阻的另一端输出所述第一电压至所述控制模块的第一检测端，所述第二电阻的另一端接地。

5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述第一检测模块还包括第一电容，所述第一电容的一端分别与所述USB接口的VBUS引脚和所述第一电阻的一端相连，所述第一电容的另一端接地。

6.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述第二检测模块包括：运算电路和开关电路；

所述运算电路，用于根据所述USB接口的CC引脚电压得到第一逻辑电平，并将所述第一逻辑电平输入至所述开关电路；

所述开关电路，用于根据所述第一逻辑电平进行导通或截止，并在导通或截止时分别输出所述第二电压至所述控制模块。

7.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，所述运算电路包括与非门和第三电阻，所述开关电路包括三极管和第四电阻；

所述与非门的第一输入端通过所述第三电阻连接到电源供电电压，所述与非门的第二输入端与所述USB接口的CC引脚相连，所述与非门的输出端与所述三极管的基极相连；

所述三极管的集电极与所述第四电阻的一端相连，所述三极管的集电极输出所述第二电压至所述控制模块的第二检测端，所述第四电阻的另一端连接到控制模块供电电压，所述三极管的发射极接地；

当所述USB接口连接从设备时，所述USB接口的CC引脚为低电平状态，所述与非门输出高电平使所述三极管导通，输出低电平的所述第二电压至所述控制模块的第二检测端，所述控制模块用于根据低电平的所述第二电压控制所述开关模块连通所述USB接口和USB输出电源接口之间的线路。

8.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括第一USB接口、第二USB接口和根据权利要求1～7任一项所述的接口识别电路；

所述第一USB接口为不支持OTG的接口；

所述接口识别电路用于识别所述第一USB接口的连接状态。

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