CN220154911U - 一种外设共享电路及装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种外设共享电路及装置，外设共享电路包括至少第一通信接口、第二通信接口，开关电路、控制单元、集线器，及至少第一检测电路。本实用新型在多台计算装置共享一套外设时，不管哪台计算装置先上电或者进入睡眠、休眠等状态，均能够正常使用所连外设，全程无需手动对调外设共享装置与计算装置连接的接口，极大地提高了外设共享装置使用的便利性，且不会额外占用计算装置的外设接口，可节省计算装置至少一个外设接口。

Description

一种外设共享电路及装置

技术领域

本实用新型涉及数据通信技术，尤其涉及一种外设共享电路及装置。

背景技术

日常生活中使用多台电脑协调办公的需求越来越多，利用USB口互连进行外设共享的产品随之普及，从而可以实现多台电脑共用一套USB外设，此形式提升了办公效率，有效节约了办公成本，还可以增加桌面的整洁度等。可共享的外设设备有很多，如USB键盘、USB鼠标等USB输入设备，是电脑操作必要组件，贯穿电脑整个操作过程，可以说无键盘鼠标便无法使用电脑。在现有的USB连接共享技术中，通常是将USB外设连接至一台电脑的USB主机口，再通过软件、硬件技术共享至另一台电脑，来实现两台电脑共享一套USB外设的目的，如市面上现有的USB对拷线产品。但是，若USB外设所连电脑处于关机、睡眠等状态，电脑无法给外设供电等，导致此外设无法共享至另一台电脑进行使用。因此现有技术的外设共享的使用场景覆盖存在欠缺，具体包括：

1.外设共享装置连接两台电脑后，USB键盘鼠标等外设连接于其中一台电脑，若此电脑未开启，USB外设无法工作，另一台电脑将无法使用此外设，此时需要手动将外设共享装置与两台电脑连接的两个接口对调，才可以正常使用；

2. 外设共享装置连接两台电脑后，USB键盘鼠标外设连接于其中一台电脑，若此电脑进入睡眠、休眠、锁屏等状态，因受系统功能的限制，此时无法将外设共享至另一台电脑，需要先将电脑唤醒登陆后才可以共享至另一端；

如上场景，虽可手动对调外设共享装置两端的接口连接，可解决此问题，但极大影响了外设共享的便利性，无法实现自动化。

发明内容

发明目的：为了解决现有技术中外设共享装置在使用时会受到电脑未开机、睡眠、休眠等未上电状态的限制，本实用新型提供一种外设共享电路及装置。

技术方案：一种外设共享电路，包括：

至少第一通信接口、第二通信接口，分别用于连接第一计算装置、第二计算装置；

开关电路，包括控制端口及至少第一端口、第二端口、第三端口、第四端口，第一端口、第二端口、第三端口、第四端口分别连接第一通信接口、第二通信接口、集线器的第一上行口、控制单元；所述开关电路包含第一开关态和第二开关态，当处于第一开关态时，第一端口与第三端口导通，且第二端口与第四端口导通；当处于第二开关态时，第一端口与第四端口导通，且第二端口与第三端口导通；

控制单元，包括控制信号输出端，所述控制信号输出端连接开关电路的控制端口；

集线器，至少包括第一上行口、第一下行口及第二下行口，第一下行口连接控制单元，第二下行口用于连接外设；

至少第一检测电路，所述第一检测电路的输入端与第一通信接口、第二通信接口中至少一个相连接，第一检测电路的输出端连接控制单元。

进一步地，所述开关电路包括至少第一组单刀双掷开关、第二组单刀双掷开关，第一组单刀双掷开关、第二组单刀双掷开关的不动端分别连接第一通信接口、第二通信接口，两个动端分别连接集线器第一上行口、控制单元，或不动端分别连接集线器第一上行口、控制单元，两个动端分别连接第一通信接口、第二通信接口。

进一步地，所述开关电路采用交叉开关或矩阵开关。

进一步地，所述第一检测电路为电压检测电路。

进一步地，所述电压检测电路包括第一电阻和第二电阻，第一电阻的一端为电压检测电路的输入端，第一电阻另一端连接第二电阻一端，第二电阻另一端接地，第一电阻另一端为电压检测电路的输出端。

进一步地，所述第二电阻为内置在控制单元中的下拉电阻。

进一步地，所述第一检测电路为电流检测电路或信号检测电路。进一步地，所述第一通信接口、第二通信接口为USB、USB OTG、Type-C中至少一个；第一计算装置、第二计算装置为电脑、平板电脑、服务器、手机、智能终端中至少一个。

进一步地，所述控制单元采用对拷芯片，集线器采用USB HUB芯片，或者控制单元与集线器集成在同一芯片中。

一种外设共享装置，用于连接至少第一计算装置、第二计算装置，包括上述的外设共享电路。

本实用新型提供的一种外设共享电路及装置，与现有技术相比，存在以下有益效果：在使用时，将外设连接在外设共享装置的设备接口上，在与外设共享装置连接的计算装置中，无论哪台计算装置先开机，均可以使用该外设；无论哪台计算装置进入睡眠或休眠状态，均不会影响其他计算装置使用该外设，且全程无需手动对调外设共享装置与计算装置连接的接口，就可以自动实现其共享效果，完美解决了因某个计算装置未上电、睡眠、休眠等状态而影响外设的共享使用，极大地提高了外设共享装置使用的便利性。其次，该外设共享装置可实现多台计算装置之间数据对拷功能。相比较现有技术，外设共享装置自带至少一个设备接口，可将外设直接连接在该设备接口上，不会额外占用计算装置的外设接口，可节省计算装置至少一个外设接口。

附图说明

图1为本实用新型外设共享电路的结构示意图；

图2为本实用新型外设共享电路另一种结构示意图；

图3为电压检测电路的结构示意图。

实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步解释说明。

一种外设共享装置，用于连接至少两个计算装置，所述计算装置如电脑、平板电脑、手机、智能终端等，供多个计算装置共享一套外设，如键盘、鼠标等。连接的通信接口如USB、USB HUB、Type-C等。本实施例的计算装置以电脑为例，通信接口以USB接口为例，该外设共享装置包含如下所述的外设共享电路。

一种外设共享电路，如图1所示，包括：

至少第一USB通信接口、第二USB通信接口，分别用于连接两台电脑的USB接口；

开关电路，包括控制端口C及至少第一端口PA、第二端口PB、第三端口TA、第四端口TB，第一端口PA、第二端口PB、第三端口TA、第四端口TB分别连接第一通信接口、第二通信接口、集线器的第一上行口S₀、控制单元；所述开关电路包含第一开关态和第二开关态，当处于第一开关态时，PA、TA导通，且PB、TB导通；当处于第二开关态时，PA、TB导通，且PB、TA导通。除此之外，对开关电路是否还存在第三开关态不做限制，比如PA与TA、TB均不导通，且PB与TA、TB均不导通等。

所述开关电路可以采用两组支持USB信号切换的单刀双掷开关，包括第一组单刀双掷开关、第二组单刀双掷开关，第一组单刀双掷开关、第二组单刀双掷开关的不动端分别连接第一通信接口、第二通信接口，两个动端分别连接集线器第一上行口、控制单元，或不动端分别连接集线器第一上行口、控制单元，两个动端分别连接第一通信接口、第二通信接口。由于USB接口至少有两根信号线D+、D-，所以每组单刀双掷开关至少包含两路子开关，两路子开关状态同步，分别用于至少信号线D+和信号线D-的切换。

所述开关电路也可以采用交叉开关，如芯片CH481等超高速信号通道开关，或采用矩阵开关，如芯片CH449等。

控制单元，如对拷芯片CH567或其他具有同等功能的芯片，也可以采用能够实现该功能的硬件逻辑电路。包括控制信号输出端，所述控制信号输出端连接开关电路的控制端口；

集线器，如USB HUB芯片，至少包括第一上行口S₀、第一下行口S₁₀及第二下行口S₁₁，第一下行口连接控制单元S₁₀，第二下行口S₁₁用于连接外设，还可以包括第三下行口和第四下行口，下行口越多，能够连接更多的外设；至少第一检测电路，所述第一检测电路的输入端与第一通信接口、第二通信接口中至少一个相连接，第一检测电路的输出端连接控制单元的I/O引脚。还可以包含第二检测电路，所述第一检测电路、第二检测电路分别与第一通信接口、第二通信接口连接，如图2所示。即第一通信接口、第二通信接口上至少要有一个检测电路，用来检测该接口是否上电，控制单元工作时，若该检测电路检测到该通信接口未上电，即同时说明另一通信接口上电。

所述第一检测电路可以是电压检测电路，也可以是信号检测电路，或者是电流检测电路等，用于检测与之连接的电脑是否上电或该接口是否存在信号传输，电压、电流检测电路连接在USB的电源线V_BUS和GND上，信号检测电路连接在USB的信号线D+和D-上。

若检测电路采用电压检测电路，可采用电阻获取电压，如图3所示为其中一种电压检测电路的结构，电压检测电路包括第一电阻R1和第二电阻R2，第一电阻的一端为电压检测电路的输入端，连接在第一通信接口、第二通信接口上，第一电阻R1另一端连接第二电阻R2一端，第二电阻R2另一端接地，第一电阻R1另一端为电压检测电路的输出端，连接至控制单元。其中，第二电阻R2也可以为内置在控制单元芯片内的下拉电阻。

若检测电路采用信号检测电路，可采用信号采集芯片等，或其他具有同等功能的芯片，或其他实现同等功能的硬件电路，可以检测到检测点处是否存在信号传输。

在控制单元工作时，第一检测电路和/或第二检测电路会对第一通信接口和/或第二通信接口进行检测，控制单元用于接收检测点的电压值，控制开关电路的开关态。若第一检测电路检测到电压，则控制单元控制开关电路位于第一开关态，此时PA、TA导通，且PB、TB导通，上电的第一计算装置能够使用USB外设；若第一检测电路未检测到电压（若存在第二检测电路，第二检测电路必然会检测到电压），则控制单元控制开关电路位于第二开关态，此时PA、TB导通，且PB、TA导通，上电的第二计算装置能够使用USB外设。具体的，控制单元内部可由硬件逻辑单元根据输入的电压值输出相应高低电平来控制开关电路。

控制单元、集线器除了可以采用独立芯片（对拷芯片和USB HUB芯片），两者还可以集成在一个芯片中。

Claims (10)

1.一种外设共享电路，其特征在于，包括：

至少第一通信接口、第二通信接口，分别用于连接第一计算装置、第二计算装置；

开关电路，包括控制端口及至少第一端口、第二端口、第三端口、第四端口，第一端口、第二端口、第三端口、第四端口分别连接第一通信接口、第二通信接口、集线器的第一上行口、控制单元；所述开关电路包含第一开关态和第二开关态，当处于第一开关态时，第一端口与第三端口导通，且第二端口与第四端口导通；当处于第二开关态时，第一端口与第四端口导通，且第二端口与第三端口导通；

控制单元，包括控制信号输出端，所述控制信号输出端连接开关电路的控制端口；

集线器，至少包括第一上行口、第一下行口及第二下行口，第一下行口连接控制单元，第二下行口用于连接外设；

至少第一检测电路，所述第一检测电路的输入端与第一通信接口、第二通信接口中至少一个相连接，第一检测电路的输出端连接控制单元。

2.根据权利要求1所述的外设共享电路，其特征在于，所述开关电路包括至少第一组单刀双掷开关、第二组单刀双掷开关，第一组单刀双掷开关、第二组单刀双掷开关的不动端分别连接第一通信接口、第二通信接口，两个动端分别连接集线器第一上行口、控制单元，或不动端分别连接集线器第一上行口、控制单元，两个动端分别连接第一通信接口、第二通信接口。

3.根据权利要求1所述的外设共享电路，其特征在于，所述开关电路采用交叉开关或矩阵开关。

4.根据权利要求1至3任一所述的外设共享电路，其特征在于，所述第一检测电路为电压检测电路。

5.根据权利要求4所述的外设共享电路，其特征在于，所述电压检测电路包括第一电阻和第二电阻，第一电阻的一端为电压检测电路的输入端，第一电阻另一端连接第二电阻一端，第二电阻另一端接地，第一电阻另一端为电压检测电路的输出端。

6.根据权利要求5所述的外设共享电路，其特征在于，所述第二电阻为内置在控制单元中的下拉电阻。

7.根据权利要求1至3任一所述的外设共享电路，其特征在于，所述第一检测电路为电流检测电路或信号检测电路。

8.根据权利要求1至3任一所述的外设共享电路，其特征在于，所述第一通信接口、第二通信接口为USB、USB OTG、Type-C中至少一个；第一计算装置、第二计算装置为电脑、平板电脑、服务器、手机、智能终端中至少一个。

9.根据权利要求1至3任一所述的外设共享电路，其特征在于，所述控制单元采用对拷芯片，集线器采用USB HUB芯片，或者控制单元与集线器集成在同一芯片中。

10.一种外设共享装置，其特征在于，用于连接至少第一计算装置、第二计算装置，包括如权利要求1-9任一所述的外设共享电路。