CN216901650U - 一种接口电路、通信接口及移动终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种接口电路、通信接口及移动终端，该接口电路应用于通信接口，包括检测引脚单元、接地引脚单元、开关单元、降压单元和处理单元，降压单元连接在处理单元的检测中断端和检测引脚单元之间，开关单元的第一端与检测引脚单元连接，开关单元的第二端与接地引脚单元和接地端连接，开关单元的控制端与处理单元的开关使能端连接，其中，开关单元的初始状态为断开状态，可以使得检测引脚单元不接地，当通信接口接入外接设备后，检测引脚单元接地，使得处理单元的检测中断端电平信号被拉低，从而通过检测引脚单元实现接口插入识别，由于检测引脚单元不带电，因此可以提高接口电路的可靠性。

Description

一种接口电路、通信接口及移动终端

技术领域

本实用新型涉及电路技术领域，特别涉及一种接口电路、通信接口及移动终端。

背景技术

目前手机、电脑等移动终端设备通过接口电路进行充电或通信，其中，通用串行总线TYPE-C(Universal Serial Bus TYPE-C，USB TYPE-C)接口逐渐成为手机、电脑等电子设备的标准接口。

当前USB TYPE-C接口识别设备插入时，主要基于接口上的两个CC引脚上的脉冲电源进行识别，在接口处没有设备插入时，CC引脚上的电平信号为高电平，当有设备插入时，该CC引脚上的电平信号被拉低，成为中间电平，依靠电平的变化情况识别是否有设备插入。

但是这两个裸露在外的CC引脚会导致严重的接口可靠性问题，例如在接口接触水等电解液的时候，由于脉冲电源的作用，会产生电解反应，造成CC引脚被腐蚀，影响接口电路的可靠性。

因此，如何提高接口电路的可靠性，是本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种接口电路、通信接口及移动终端，用以解决现有技术中用于接口识别的引脚容易被腐蚀的问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种接口电路，应用于通信接口，包括：检测引脚单元、接地引脚单元、开关单元、降压单元和处理单元；

所述降压单元连接在所述处理单元的检测中断端和所述检测引脚单元之间；

所述开关单元的第一端与所述检测引脚单元连接，所述开关单元的第二端与所述接地引脚单元和接地端连接，所述开关单元的控制端与所述处理单元的开关使能端连接；

其中，所述开关单元的初始状态为断开状态，当所述通信接口接入外接设备后，所述检测引脚单元接地，所述开关单元的状态为导通状态。

在一种可能的实现方式中，还包括上拉电阻；

所述上拉电阻的一端与所述检测中断端连接，所述上拉电阻的另一端与第一电压端连接。

在一种可能的实现方式中，还包括下拉电阻；

所述下拉电阻的一端与所述开关使能端连接，所述下拉电阻的另一端接地。

在一种可能的实现方式中，所述开关单元包括开关管；

所述开关管的第一端作为所述开关单元的第一端，所述开关管的第二端作为所述开关单元的第二端，所述开关管的控制端作为所述开关单元的控制端。

在一种可能的实现方式中，所述降压单元包括三极管；

所述三极管的基极与第二电压端连接，所述三极管的集电极与所述检测中断端连接，所述三极管的发射级与所述检测引脚单元连接。

在一种可能的实现方式中，还包括接地电阻；

所述接地电阻连接在所述检测引脚单元和所述接地引脚单元之间。

第二方面，本实用新型实施例还提供一种通信接口，应用于如第一方面任一所述的接口电路。

在一种可能的实现方式中，所述通信接口为USB TYPE-C接口，所述检测引脚单元包括第一接地引脚和第二接地引脚；

所述第一接地引脚与所述第二接地引脚连接。

在一种可能的实现方式中，所述接地引脚单元包括第三接地引脚和第四接地引脚；

所述第三接地引脚与所述第四接地引脚连接。

第三方面，本实用新型实施例还提供一种移动终端，包括如第二方面任一所述的通信接口。

本实用新型实施例提供一种接口电路、通信接口及移动终端，该接口电路应用于通信接口，包括检测引脚单元、接地引脚单元、开关单元、降压单元和处理单元，降压单元连接在处理单元的检测中断端和检测引脚单元之间，开关单元的第一端与检测引脚单元连接，开关单元的第二端与接地引脚单元和接地端连接，开关单元的控制端与处理单元的开关使能端连接，其中，开关单元的初始状态为断开状态，可以使得检测引脚单元不接地，当通信接口接入外接设备后，检测引脚单元接地，使得处理单元的检测中断端电平信号被拉低，从而通过检测引脚单元实现接口插入识别，由于检测引脚单元不带电，因此可以提高接口电路的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，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申请的一些实施例，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为本实用新型实施例提供的一种标准接口定义示意图；

图2为本实用新型实施例提供的现有技术中接口识别过程示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种接口电路示意图；

图4为本实用新型实施例提供的另一种接口电路示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

目前USB TYPE-C接口逐渐成为手机、电脑等移动终端的标准接口，该接口无论正插还是反插都能被识别，非常方便，标准Type-C接口的定义如图1所示，该接口包括两个CC引脚CC1和CC2，分别为A5和B5，USB TYPE-C接口设备需要不断在主机和从机功能之间切换，当作为主机时，CC1和CC2需要脉冲电源，信号输出为高电平，电压可能为5V或者3.3V，当作为从机时，CC1和CC2信号输出为低电平，当主机设备和从机设备的接口互相插入连接时，CC1和CC2的信号电平被拉低，产生一个中间电平，主机设备通过检测到中间电平，识别从机设备成功连接，完成USB TYPE-C接口的识别。

如图2所示，为主机设备和从机设备的接口连接示意图，在主机和从机未进行连接时，主机的CC1和CC2电平均为高电平5V，当主机和从机连接后，主机可以检测到CC1电平变为中间电平1.67V，CC2电平变为中间电平4.5V，当主机检测到中间电平出现时，代表主机与从机已经通过TYPE-C接口连接，从而完成识别。

现有技术中，接口识别都是通过CC引脚完成的，但是主机的CC引脚裸露在主机外部，并且需要通过一个脉冲电源提供高电平，该高电平一般为3.3V以上，当接触水等电解液时，此高电平和USB TYPE-C接口中的GND引脚形成电压差，从而导致电解反应，而电解反应会导致CC1和CC2接口引脚迅速被腐蚀，造成接口失效。

为了解决上述带电的CC引脚容易发生腐蚀的问题，本实用新型实施例提供了一种接口电路，利用接地引脚GND代替CC引脚进行接口识别，可以通过标准的Type-C连接器实现插入识别，不依赖于CC的脉冲电源实现Type-C设备的插入检测。如图1所示，标准的Type-C接口定义有4个接地引脚GND，分别为A1、A12、B1、B12，这些引脚用来作为Type-C接口电源的回流路径，由于Type-C接口支持高达100W以上的充电能力，所以标准接口设计了4个GND引脚，以降低阻抗，使得Type-C接口回流地可以支持5A以上的负载。4个GND引脚只有在Type-C进行大功率供电时才是必须都使用的，而在Type-C接口插入检测过程中，并不需要进行大功率供电，只有在接口识别完成后，进行功率协议交互后才进行大功率供电。接口识别过程中，只需要支持较小的GND回流负载即可，因此可拆分这4个GND引脚为2组，一组用于承接接口识别过程中的GND回流，另外一组默认不接地，用于接口插入识别，这样就可以不需要CC信号即可以实现插入识别。

如图3所示，为本实用新型实施例提供的一种接口电路，应用于通信接口，该接口电路包括：检测引脚单元100、接地引脚单元200、开关单元300、降压单元400和处理单元500；

降压单元400连接在处理单元500的检测中断端和检测引脚单元100之间；

开关单元300的第一端与检测引脚单元100连接，开关单元300的第二端与接地引脚单元200和接地端连接，开关单元300的控制端与处理单元500的开关使能端连接；

其中，开关单元300的初始状态为断开状态，当通信接口接入外接设备后，检测引脚单元100接地，开关单元300的状态为导通状态。

本实用新型提供的接口电路，应用于通信接口，包括检测引脚单元100、接地引脚单元200、开关单元300、降压单元400和处理单元500，降压单元400连接在处理单元500的检测中断端和检测引脚单元100之间，开关单元300的第一端与检测引脚单元100连接，开关单元300的第二端与接地引脚单元200和接地端连接，开关单元300的控制端与处理单元500的开关使能端连接，其中，开关单元300的初始状态为断开状态，可以使得检测引脚单元100不接地，当通信接口接入外接设备后，检测引脚单元100接地，使得处理单元500的检测中断端电平信号被拉低，从而实现接口插入识别。

在实施中，本实用新型中的通信接口可以为USB Type-C接口。本实用新型实施例可以将如图1所示的标准Type-C接口中的4个接地引脚A1、A12、B1、B12分为两组，如图4所示，其中A1和B12为一组，作为检测引脚单元100，A12和B1为另一组，作为接地引脚单元200，其中，A12和B1接地以降低阻抗，A1和B12则不接地，而是通过开关单元300与接地端连接，利用A1和B12检测接口是否有设备接入。

在实施中，如图4所示，该接口电路还可以包括上拉电阻R1，上拉电阻R1的一端与检测中断端连接，上拉电阻R1的另一端与第一电压端VDD1连接，其中，第一电压端VDD1可以设定电压为1.8V，使得处理单元500的检测中断端的电压上拉为高电平，当处理单元500的检测中断端的电平被拉低时，则确定有设备接入。

由于检测引脚单元100外露，若直接将处理器的检测中断端与检测引脚单元100连接会使得检测引脚带有高电平，容易被腐蚀，因此在处理器的检测中断端和检测引脚单元100之间设置了降压单元400。

在实施中，如图4所示，本实用新型实施例提供的降压单元400可以包括三极管Q2，三极管Q2的基极与第二电压端VDD2连接，三极管Q2的集电极与检测中断端连接，三极管Q2的发射级与检测引脚单元100连接，其中，可以设置第二电压端VDD2的电压为1.2V，此时三极管Q2处于饱和状态，发射极电平为基极电平减三极管Q2基极和发射极PN结压降(硅管一般为0.7V)，即发射极的电压为0.5V，与发射极连接的检测引脚也为0.5V，此电压下检测引脚不会发生电解反应(电解反应的阈值电压为1.23V左右)。

在实施中，本实用新型实施例提供的接口电路还可以包括接地电阻R2，接地电阻R2连接在检测引脚单元100和接地引脚单元200之间，也即连接在三极管Q2的发射极和接地端之间，以对三极管Q2的发射极和基极之间的电压进行钳位，从而保护三极管Q2不受损坏。

在实施中，如图4所示，开关单元300可以包括开关管Q1，开关管Q1的第一端作为开关单元300的第一端，开关管Q1的第二端作为开关单元300的第二端，开关管Q1的控制端作为开关单元300的控制端。

其中，开关管Q1可以为金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)，具体根据实际情况可以选择NMOS或者PMOS，本实用新型中以NMOS为例进行说明。

具体的，如图4所示，开关管Q1的源级与检测引脚单元100连接，开关管Q1的漏级接地，开关管Q1的栅极与处理单元500的开关使能端连接，为了使得开关管Q1的初始状态为断开状态，需要给栅极接一个低电平，因此可以通过设置下拉电阻R3，下拉电阻R3的一端与开关使能端连接，下拉电阻R3的另一端接地，从而使得开关使能端的初始电平信号为低电平，控制开关管Q1断开，以使检测引脚单元100不接地。

在实施中，当有从机设备插入时，由于从机设备的GND引脚接地，因此本申请实施例提供的主机的检测引脚单元100会通过从机设备的接地端接地，当检测引脚单元100接地后，三极管Q2的状态由饱和状态变为放大状态，三极管Q2集电极变为低电平，即处理单元500的检测中断端的电平信号从高电平变为低电平，处理单元500确定从机设备插入。处理单元500在检测到从机设备插入后，处理单元500的开关使能端输出高电平，开关管Q1导通，使得检测引脚单元100接地，保证Type-C连接器GND芯片负载能力满足Type-C协议要求。

基于相同的思路，本申请实施例还提供了一种通信接口，包括如前所述的任一接口电路，该通信接口的实施可以参见上述接口电路的实施，重复之处不再赘述。

可选的，通信接口为USB TYPE-C接口，检测引脚单元100包括第一接地引脚和第二接地引脚；第一接地引脚与第二接地引脚连接。

可选的，接地引脚单元200包括第三接地引脚和第四接地引脚；第三接地引脚与第四接地引脚连接。

基于相同的思路，本申请实施例还提供了一种移动终端，包括如前的任一通信接口，该移动终端的实施可以参见上述接口电路的实施，重复之处不再赘述。

本实用新型实施例提供的接口电路的工作流程为：

1、将标准Type-C接口的接地引脚GND分组出检测引脚单元100，输入到处理单元500中断输入；

2、处理单元500监控检测引脚单元100的电平，当电平为低电平时，确定插入Type-C从机设备；

3、处理单元500控制打开CC供电，CC输出脉冲电源，启动Type-C协议标准识别流程，识别插入的设备类型；

4、Type-C协议标准识别流程启动后，处理单元500控制开关单元300导通，将检测引脚单元100接地，Type-C恢复标准接口信号定义，可正常实现高达5A以上的通流能力。

本实用新型提供一种接口电路、通信接口及移动终端，该接口电路应用于通信接口，包括检测引脚单元、接地引脚单元、开关单元、降压单元和处理单元，降压单元连接在处理单元的检测中断端和检测引脚单元之间，开关单元的第一端与检测引脚单元连接，开关单元的第二端与接地引脚单元和接地端连接，开关单元的控制端与处理单元的开关使能端连接，其中，开关单元的初始状态为断开状态，可以使得检测引脚单元不接地，当通信接口接入外接设备后，检测引脚单元接地，使得处理单元的检测中断端电平信号被拉低，从而通过检测引脚单元实现接口插入识别，由于检测引脚单元不带电，因此可以提高接口电路的可靠性。

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

Claims (10)

1.一种接口电路，应用于通信接口，其特征在于，包括：检测引脚单元、接地引脚单元、开关单元、降压单元和处理单元；

所述降压单元连接在所述处理单元的检测中断端和所述检测引脚单元之间；

所述开关单元的第一端与所述检测引脚单元连接，所述开关单元的第二端与所述接地引脚单元和接地端连接，所述开关单元的控制端与所述处理单元的开关使能端连接；

其中，所述开关单元的初始状态为断开状态，当所述通信接口接入外接设备后，所述检测引脚单元接地，所述开关单元的状态为导通状态。

2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，还包括上拉电阻；

所述上拉电阻的一端与所述检测中断端连接，所述上拉电阻的另一端与第一电压端连接。

3.如权利要求1所述的电路，其特征在于，还包括下拉电阻；

所述下拉电阻的一端与所述开关使能端连接，所述下拉电阻的另一端接地。

4.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述开关单元包括开关管；

所述开关管的第一端作为所述开关单元的第一端，所述开关管的第二端作为所述开关单元的第二端，所述开关管的控制端作为所述开关单元的控制端。

5.如权利要求4所述的电路，其特征在于，所述降压单元包括三极管；

所述三极管的基极与第二电压端连接，所述三极管的集电极与所述检测中断端连接，所述三极管的发射级与所述检测引脚单元连接。

6.如权利要求5所述的电路，其特征在于，还包括接地电阻；

所述接地电阻连接在所述检测引脚单元和所述接地引脚单元之间。

7.一种通信接口，其特征在于，包括如权利要求1-6任一所述的接口电路。

8.如权利要求7所述的通信接口，其特征在于，所述通信接口为USB TYPE-C接口，所述检测引脚单元包括第一接地引脚和第二接地引脚；

所述第一接地引脚与所述第二接地引脚连接。

9.如权利要求8所述的通信接口，其特征在于，所述接地引脚单元包括第三接地引脚和第四接地引脚；

所述第三接地引脚与所述第四接地引脚连接。

10.一种移动终端，其特征在于，包括如权利要求7-9任一所述的通信接口。

Images