CN215117505U - 控制电路及移动终端 - Google Patents

Abstract

本申请公开控制电路及移动终端，其中控制电路包括USB接口，用于与外部设备电连接；第一检测电路，用于连接USB接口并输出第一检测信号；其中，第一检测信号用于判断外部设备的类型；第二检测电路，用于连接USB接口并根据第一检测信号输出第二检测信号；其中，第二检测信号用于判断外部设备为音频输出设备或OTG设备；第三检测电路，用于连接USB接口并根据第一检测信号输出第三检测信号；其中，第三检测信号用于判断外部设备为适配器或USB通讯设备。本申请的控制电路可以仅通过一个USB接口即可识别外部设备的类型，实现USB接口的多功能复用。

Description

控制电路及移动终端

技术领域

本申请涉及接口电路技术领域，特别是涉及控制电路及移动终端。

背景技术

USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)是一种新兴的并逐渐取代其他接口标准的数据通信方式，由Intel、Compaq、Digital、IBM、Microsoft、NEC及Northern Telecom等计算机公司和通信公司于1995年联合制定，并逐渐形成了行业标准。

USB总线作为一种高速串行总线，其极高的传输速度可以满足高速数据传输的应用环境要求，且该总线还兼有供电简单(可总线供电)、安装配置便捷(支持即插即用和热插拔)、扩展端口简易(通过集线器最多可扩展127个外设)、传输方式多样化(4种传输模式)，以及兼容良好(产品升级后向下兼容)等优点。

目前的移动终端基本上都配备有标准USB充电及数据接口，有的还具有OTG电压输出功能，同时，绝大部分的音频输出接口都使用通用的3.5mm耳机接口。

当耳机接口与USB接口独立设计时，会占用整机的结构空间，一定程度上会破坏整机的外形美观，另外，对于工业产品来说，也不利于防水、防尘设计。

实用新型内容

本申请提供控制电路及移动终端，以解决现有技术中耳机接口与USB接口影响外形美观，不利于防水防尘的问题。

为解决上述技术问题，本申请提出一种控制电路，包括：USB接口，用于与外部设备电连接；第一检测电路，用于连接USB接口并输出第一检测信号；其中，第一检测信号用于判断外部设备的类型；第二检测电路，用于连接USB接口并根据第一检测信号输出第二检测信号；其中，第二检测信号用于判断外部设备为音频输出设备或OTG设备；第三检测电路，用于连接USB接口并根据第一检测信号输出第三检测信号；其中，第三检测信号用于判断外部设备为适配器或USB通讯设备。

为解决上述技术问题，本申请提出一种移动终端，包括上述控制电路。

本申请公开控制电路及移动终端，其中控制电路包括USB接口，用于与外部设备电连接；第一检测电路，用于连接USB接口并输出第一检测信号；其中，第一检测信号用于判断外部设备的类型；第二检测电路，用于连接USB接口并根据第一检测信号输出第二检测信号；其中，第二检测信号用于判断外部设备为音频输出设备或OTG设备；第三检测电路，用于连接USB接口并根据第一检测信号输出第三检测信号；其中，第三检测信号用于判断外部设备为适配器或USB通讯设备。本申请的控制电路可以仅通过一个USB接口即可识别外部设备的类型，实现一个USB接口的多功能复用；同时，本申请的控制电路结构简单，生产成本低。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请控制电路一实施例的结构示意图；

图2是本申请USB接口和第一检测电路的一实施例的电路结构示意图；

图3是本申请第二检测电路一实施例的电路结构示意图；

图4是本申请第三检测电路一实施例的电路结构示意图；

图5是本申请电压电路一实施例的电路结构示意图；

图6是本申请控制电路一实施例的电路结构示意图；

图7是本申请移动终端一实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本申请的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对实用新型所提供的控制电路及移动终端进一步详细描述。

本申请公开一种控制电路，可以实现一个USB接口完成多种状态的检测，且无需切换芯片或比较器芯片，可以最大限度节省器件成本，从而实现USB接口多功能的复用。

请参阅图1，图1是本申请控制电路100一实施例的结构示意图。在本实施例中，控制电路100可以包括USB接口110、第一检测电路、第二检测电路130、第三检测电路140和电压电路150。

USB接口110可以用于与外部设备电连接。第一检测电路可以用于连接USB接口110并输出第一检测信号GPIO1；第一检测信号GPIO1可以用于判断外部设备的类型。初步地，第一检测信号GPIO1可以判断外部设备为第一类型或第二类型。其中，第一类型可以包括音频输出设备或OTG设备；第二类型可以包括适配器或USB通讯设备。

举个例子，若第一检测信号GPIO1为低电平，外部设备可以判断为音频输出设备或OTG设备。若第一检测信号GPIO1为高电平，外部设备可以判断为适配器或USB通讯设备插入或无插入。

为进一步满足检测要求，控制电路100中还可以设置有第二检测电路130和第三检测电路140。第二检测电路130可以用于连接USB接口110并根据第一检测信号GPIO1输出第二检测信号GPIO2；其中，第二检测信号GPIO2可以用于判断出外部设备为第一类型时，进一步判断出外部设备为音频输出设备或OTG设备。

举个例子，若第一检测信号为低电平，且第二检测信号为高电平，判断外部设备为音频输出设备；若第一检测信号为低电平，且第二检测信号为低电平，判断外部设备为OTG设备。

第三检测电路140可以用于连接USB接口110并根据第一检测信号GPIO1输出第三检测信号GPIO3；其中，第三检测信号GPIO3可以用于判断出外部设备为第二类型时，进一步判断出外部设备为适配器或USB通讯设备。

举个例子，若第一检测信号为高电平，且第三检测信号为高电平，判断外部设备为适配器或USB通讯设备。

以上所述仅仅是用于示例性地阐述本实用新型的原理，本实用新型也可以在第一检测信号、第二检测信号、第三检测信号单独地或组合地为相反电平的情况下做出相同的判断，例如通过使用一个或多个反相器或非门等改变电平高低位输出。例如，可以在第一检测信号为高电平且第二检测信号为低电平的情况下，判断外部设备为音频输出设备；可以在第一检测信号为高电平且第二检测信号为高电平的情况下，判断外部设备为OTG设备。或者，可以在第一检测信号为高电平且第二检测信号为高电平的情况下，判断外部设备为音频输出设备；可以在第一检测信号为高电平且第二检测信号为低电平的情况下，判断外部设备为OTG设备。本实用新型不限于此。

进一步地，控制电路100可以启动数据通讯，以进一步判断外部设备为适配器或USB通讯设备。

电压电路150可以用于连接USB接口110，并根据外部设备的类型执行相应的电压输入或电压输出。

具体地，电压电路150可以接收控制单元的第四信号GPIO4和第五信号GPIO5，其中，第四信号GPIO4用于对OTG电压输出进行控制，当第四信号GPIO4为高电平时，电压电路150可以控制USB接口110进行OTG输出。第五信号GPIO5用于对USB充电输入进行控制，当第五信号GPIO5为高电平时，电压电路150可以控制USB接口110进行充电输入。

移动终端设置有控制电路100，移动终端可以通过数据线等与外部设备进行连接。其中，数据线包括第一端和第二端，数据线的第一端为USB接口110，用于与移动终端的USB接口110连接，数据线的第二端可以为Type-C、Micro USB、B-8Pin-2×4、B-8Pin、B-4Pin或者B-5Pin等，数据线的第二端可以根据外部设备的接口进行限制。

在本实施例中，外部设备可以包括音频输出设备、适配器、USB通讯设备和OTG设备。其中，音频输出设备可以包括耳机、音响等。

在相关技术中，可以通过USB接口110的VBUS和ID两个引脚对插入的外部设备的类型进行检测，然后控制模拟开关来切换USB接口110的通管道，从而实现USB接口110的多功能的复用。但是使用模拟开关器件进行复用切换，会增加产生成本；并且，由于是对USB接口110的D+、D-进行复用，一定程度上会影响USB高速信号的阻抗连续性，进而影响高速信号传输的稳定性。

然而在本实施例中，可以无需使用切换芯片或者比较器芯片，最大限度节省器件成本，从而实现USB接口110的多功能复用，其中USB接口110功能包括但不限于适配器充电、USB数据通讯、音频输出、OTG电压输出等。

具体地，请参阅图2-图6，图2是本申请USB接口和第一检测电路的一实施例的电路结构示意图；图3是本申请第二检测电路一实施例的电路结构示意图；图4是本申请第三检测电路一实施例的电路结构示意图；图5是本申请电压电路一实施例的电路结构示意图；图6是本申请控制电路一实施例的电路结构示意图。

USB接口110和第一检测电路可以包括多个引脚，如图2所示，如下：

第一引脚：可以为VBUS引脚。

第二引脚：可以为ID引脚，第二引脚可以用于连接第九电阻R9的第一端和第二电容C2的第一端之间的节点，并输出第一检测信号GPIO1，其中，第九电阻R9的第二端连接电源VCC，第二电容C2的第二端可以接收HPH信号。

第三引脚：可以为GND引脚，用于接地。

第四引脚：可以为DM引脚，用于接收USB_DM信号。

第五引脚：可以为DP引脚，用于接收USB_DP信号。

其中，音频输出可以通过ID引脚输出，数据通讯可以通过DM引脚和DP引脚执行。

需要说明的是，在本实施例中，第一检测电路可以与USB接口110集成，USB接口110的第二引脚可以输出第一检测信号GPIO1。

如图3所示，第二检测电路130可以包括第六晶体管Q6和第一二极管D1。第六晶体管Q6的第一端接地，第六晶体管Q6的第二端通过第六电阻R6连接电源VCC，其中，第六电阻R6和第六晶体管Q6的第二端之间的连接节点输出第一检测信号GPIO1。第一二极管D1的输入端通过第五电阻R5连接电源VCC，第一二极管D1的输出端连接第六晶体管Q6的控制端，第一二极管D1的输出端和第六晶体管Q6的控制端的其连接节点连接第一引脚VBUS。

如图4所示，第三检测电路140可以包括第七电阻R7和第八电阻R8。第七电阻R7的第一端连接第一引脚VBUS。第八电阻R8的第一端连接第七电阻R7的第二端，其节点输出第二检测信号GPIO2，第八电阻R8的第二端接地。

如图5所示，电压电路150可以包括第一晶体管Q1至第五晶体管Q5，如下：

第一晶体管Q1的第一端连接第一引脚VBUS。第二晶体管Q2的第一端连接外部引脚VBUS_IN，第一晶体管Q1的第二端连接第二晶体管Q2的第二端。

第三晶体管Q3的第二端通过第一电阻R1连接在第一晶体管Q1的第二端和第二晶体管Q2的第二端之间，第三晶体管Q3的第一端接地，第三晶体管Q3的第一端通过第三电阻R3连接第三晶体管Q3的控制端。

第四晶体管Q4的第二端通过第一电容C1连接在第一晶体管Q1的第二端和第二晶体管Q2的第二端之间，第四晶体管Q4的第一端接地，第四晶体管Q4的控制端通过第四电阻R4连接第四晶体管Q4的第一端，其中，第四晶体管Q4的控制端接收第四信号GPIO4。

第五晶体管Q5的第二端连接第三晶体管Q3的控制端，其节点通过第二电阻R2连接第一晶体管Q1的第一端，第五晶体管Q5的第一端接地，其中，第五晶体管Q5的控制端接收第五信号GPIO5。

可选地，电压电路150还可以包括第三电容C3至第六电容C6，其中，第三电容C3和第四电容C4的第一端可以并联连接在第一晶体管Q1的第一端，第五电容C5和第六电容C6的第一端可以并联连接在第二晶体管Q2的第一端。第三电容C3至第六电容C6的第二端可以接地。在本实施例中，第三电容C3至第六电容C6可以用于接地。

如图6所示，电压电路150的第一晶体管Q1的第一端、第一检测电路的第六晶体管Q6的控制端、第二检测电路130的第七电阻R7的第一端可以与USB接口110的第一引脚连接。

此外，控制电路100还可以包括第二二极管D2至第六二极管D6。其中第二二极管D2的第一端和第三二极管D3的第一端连接第一引脚，所述第二二极管D2的第二端和第三二极管D3的第二端接地。

第四二极管D4的第一端连接第四引脚，第五二极管D5的第一端连接第五引脚，第六二极管D6的第一端连接第二引脚，第四二极管D4的第二端、第五二极管D5的第二端和第六二极管D6的第二端接地。

其中，第二二极管D2可以作为缓冲二极管，第三二极管D3至第六二极管D6可以作为ESD二极管，起到静电保护的作用。

举个例子，控制单元检测第一检测信号GPIO1的电平，当第一检测信号GPIO1为低电平时，进一步检测第二检测信号GPIO2的电平。若第二检测信号GPIO2为高电平，则表示音频输出设备插入，此时控制音频信号从第二脚输出；若第二检测信号GPIO2为低电平，则表示OTG设备插入，此时第四信号为高电平，控制USB接口110进行5V的OTG输出。

当第一检测信号GPIO1为高电平时，进一步检测第三检测信号GPIO3的电平。若第三检测信号GPIO3为高电平，则表示适配器或USB通讯设备插入，此时启动数据通讯，如通讯成功，则表示为USB通讯设备插入；若通讯不成功，则表示为适配器插入，此时第五信号GPIO5为高电平，控制USB接口110进行USB充电输入。

当音频输出设备为耳机时，USB接口110的第一引脚和第三引脚短接，可以用于对耳机的插入进行辅助检测，耳机上的第一引脚可以连接USB接口110的第二引脚，耳机上的第二引脚可以接地，以完成音频输出。同时第一检测信号GPIO1也可以用于对耳机插入进行检测。

请参阅图7，图7是本申请移动终端一实施例的结构示意图。在本实施例中，移动终端200可以包括上述的控制电路100，具体的原理和结构在上面已详细介绍，在此不再赘述。本实施例中的移动终端可以包括但不限于智能手机、移动执法仪等。

本申请公开控制电路及移动终端，其中控制电路包括USB接口，用于与外部设备电连接；第一检测电路，用于连接USB接口并输出第一检测信号；其中，第一检测信号用于判断外部设备的类型；第二检测电路，用于连接USB接口并根据第一检测信号输出第二检测信号；其中，第二检测信号用于判断外部设备为音频输出设备或OTG设备；第三检测电路，用于连接USB接口并根据第一检测信号输出第三检测信号；其中，第三检测信号用于判断外部设备为适配器或USB通讯设备。本申请的控制电路可以仅通过一个USB接口即可识别外部设备的类型，实现一个USB接口的多功能复用；同时，本申请的控制电路结构简单实用，不使用任何切换IC或比较器芯片，生产成本低；此外，本申请的USB接口的DP引脚和DM引脚不复用，保证了USB高速信号的阻抗连续性。

可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。基于本申请中的实施例，本领域普通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，都属于本申请保护的范围。

本申请中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

以上仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种控制电路，其特征在于，所述控制电路包括：

USB接口，用于与外部设备电连接；

第一检测电路，用于连接所述USB接口并输出所述第一检测信号；其中，所述第一检测信号用于判断所述外部设备的类型；

第二检测电路，用于连接所述USB接口并根据所述第一检测信号输出第二检测信号；其中，所述第二检测信号用于判断所述外部设备为音频输出设备或OTG设备；

第三检测电路，用于连接所述USB接口并根据所述第一检测信号输出第三检测信号；其中，所述第三检测信号用于判断所述外部设备为适配器或USB通讯设备。

2.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，

若所述第一检测信号为低电平，且所述第二检测信号为高电平，判断所述外部设备为所述音频输出设备；

若所述第一检测信号为低电平，且所述第二检测信号为低电平，判断所述外部设备为所述OTG设备；

若所述第一检测信号为高电平，且所述第三检测信号为高电平，判断所述外部设备为所述适配器或所述USB通讯设备。

3.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述第二检测电路包括：

第六晶体管，所述第六晶体管的第一端接地，所述第六晶体管的第二端通过第六电阻连接电源，其中，所述第六电阻和所述第六晶体管的第二端之间的连接节点输出所述第一检测信号；

第一二极管，所述第一二极管的输入端通过第五电阻连接所述电源，所述第一二极管的输出端连接所述第六晶体管的控制端，所述第一二极管的输出端和所述第六晶体管的控制端的连接节点连接所述USB接口。

4.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述第三检测电路包括：

第七电阻，所述第七电阻的第一端连接所述USB接口；

第八电阻，所述第八电阻的第一端连接所述第七电阻的第二端，其节点输出所述第二检测信号，所述第八电阻的第二端接地。

5.根据权利要求4所述的控制电路，其特征在于，所述控制电路启动数据通讯，以进一步判断所述外部设备为所述适配器或所述USB通讯设备。

6.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述控制电路还包括：

电压电路，用于连接所述USB接口，并根据所述外部设备的类型执行相应的电压输入或电压输出。

7.根据权利要求6所述的控制电路，其特征在于，

所述电压电路用于接收控制单元的第四信号和第五信号；

其中，所述第四信号用于对OTG电压输出进行控制，当所述第四信号为高电平时，所述电压电路控制USB接口进行OTG输出；

所述第五信号用于对USB充电输入进行控制，当所述第五信号为高电平时，所述电压电路控制USB接口进行充电输入。

8.根据权利要求6所述的控制电路，其特征在于，所述电压电路包括：

第一晶体管，所述第一晶体管的第一端连接所述USB接口；

第二晶体管，所述第一晶体管的第二端连接所述第二晶体管的第二端；

第三晶体管，所述第三晶体管的第二端通过第一电阻连接在所述第一晶体管的第二端和所述第二晶体管的第二端之间，所述第三晶体管的第一端接地，所述第三晶体管的第一端通过第三电阻连接所述第三晶体管的控制端；

第四晶体管，所述第四晶体管的第二端通过第一电容连接在所述第一晶体管的第二端和所述第二晶体管的第二端之间，所述第四晶体管的第一端接地，所述第四晶体管的控制端通过第四电阻连接所述第四晶体管的第一端，其中，所述第四晶体管的控制端接收第四信号；

第五晶体管，所述第五晶体管的第二端连接所述第三晶体管的控制端，其节点通过第二电阻连接所述第一晶体管的第一端，所述第五晶体管的第一端接地，其中，所述第五晶体管的控制端接收第五信号。

9.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述USB接口包括：

第一引脚；

第二引脚，用于连接第九电阻的第一端和第二电容的第一端之间的节点，并输出所述第三检测信号；

第三引脚，用于接地。

10.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端包括上述权利要求1-9任一项所述的控制电路。

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