CN2842838Y - Usb接口电路 - Google Patents
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Abstract
USB接口电路，涉及一种能区分主从设备的USB接口电路。本实用新型提供一种简易的电路既能区分主从设备又能简化USB设备互联、保障系统安全。所采用的技术方案是，USB接口电源线通过电源滤波电路与处理器相连，接口数据线通过信号输入/输出装置与处理器相连，信号输入/输出装置由信号匹配电路、速度配置电路、USB控制器顺序串接组成，还有电源检测装置和电源电路开关装置分别连接在电源滤波电路与处理器之间。本实用新型的有益效果是，系统通过USB接口电路对电源的检测来确定USB设备的主从性，简化了设备间的连接器件，方便了消费者的使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种USB接口电路，特别涉及一种能区分主从设备的USB接口电路。
背景技术
USB技术发展至今已经历了USB1.0、USB1.1、USB2.0和USB OTG几个阶段，它以传输速率高、使用方便等优点在数据传输、移动存储等领域得到广泛的应用，成为最具市场应用前景的数字总线技术之一。除PC机以外一些具备主机性的设备也支持USB接口，如具有USB接口的多媒体数字电视。
由于设计的目的不同，这些具备主机性的设备的USB接口可以是USB2.0及其前规范规定的单纯USB主机，也可以是USB OTG规定的双用OTG设备。
符合USB2.0及其前规范的设备已经广泛存在并仍然在飞速发展，如U盘、MP3播放机、USB硬盘、USB摄像头等。为了更好的兼容这些外设，一些具备主机性的设备往往采用USB Standard-A插座设计。以多媒体数字电视为例，当数字电视连接PC时，数字电视和PC都具有主机性，都将为接口电源线供电，导致电源出现冲突，甚至有损坏设备的危险。
在USB2.0规范基础上的USB OTG规范为了区分主从设备，专门增加了一根ID线来进行识别，能有效地避免在两台设备都想做主机时出现的电源冲突，但是为了保证与之前规范设备的互连，需要重新设计USB插头、插座、连接线、适配器等器件，极大的弱化了USB一贯保持的接口通用性优点。如：用USB Standard-A插头连接OTG两用设备需要一个USB Standard-A插座至Mini-A插头的适配器，而用USB Mini-A插头连接USB Standard-A插座时需要一个USB Mini-A插头至USB Standard-A插座的适配器。
不同的设计依托于不同连接器进行物理连接，USB规范规定了数量众多的连接器及适配器，普通消费者很难明白设备与设备之间的连接方式，只有USB从设备在OTG主设备上的接入方法类似或等同于现有USB设备在计算机上的接入方法，才能更好的满足市场的需要。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种简易的电路既能区分主从设备又能简化USB设备互联、保障系统安全。
本实用新型所采用的技术方案是，USB接口电源线通过电源滤波电路与处理器相连，接口数据线通过信号输入/输出装置与处理器相连，信号输入/输出装置由信号匹配电路、速度配置电路、USB控制器顺序串接组成，在电源滤波电路与处理器之间有电源检测装置；在电源滤波电路与处理器之间还有电源电路开关装置。
电源检测装置由分压电路与驱动电路串接组成，分压电路与电源滤波电路相连，驱动电路与处理器相连。电源电路开关装置由电源逻辑电路与电源输入/输出电路串接组成，电源逻辑电路与处理器相连，电源输入/输出电路与电源滤波电路相连。
本实用新型的有益效果是，系统通过USB接口电路对电源的检测来确定USB设备的主从性，普通USB主设备和OTG双用设备的接口都可采用此电路。对于USB Standard-A接口而言采用此接口电路避免电源冲突，保障了系统供电安全。对于USB Mini-AB接口而言，采用此接口电路后，连接到本机的主、从设备不需要依靠连接线进行区分，系统间通过电源信号的监测来默认主从设备，而且不用破坏现有的依靠连接线来判定主从设备的方式，拓展了USB技术的适用性，且简化了设备间的连接器件，使接口达到通用使用的目的，同时保障了系统供电安全。用户不需要靠众多的USB连接器来区分USB设备的主从性，方便了消费者的使用。
以下结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步说明。
附图说明
图1为USB Standard-A接口电路；
图2为USB Mini-AB接口电路。
具体实施方式
USB接口电路，通过对接入设备的电源检测来设置设备的主从关系。在接口电源线与处理器之间加入电源检测装置，检测外设是否对接口电源线供电，若是处理器将主机设为从设备，将外设设为主设备；若否处理器将主机设为主设备，将外设设为从设备。本机是否向接口电源线供电由电源开关装置控制，若本机被设为主设备则电源开关装置处于接通状态，由本机向接口电源线供电；若本机被设为从设备则电源开关装置处于断开状态，由外设为接口电源线供电。
如图1所示，USB Standard-A接口的接口电路连接如下：接口电源线通过电源滤波电路与处理器相联，接口数据线通过信号输入/输出装置与处理器相连，信号输入/输出装置由信号匹配电路、速度配置电路、USB控制器顺序串接组成，电源检测装置与电源电路开关装置分别连接在电源滤波电路与处理器之间。电源检测装置由分压电路与驱动电路串接组成，分压电路与电源滤波电路相连，驱动电路与处理器相连。电源电路开关装置由电源逻辑电路与电源输入/输出电路串接组成，电源逻辑电路与处理器相连，电源输入/输出电路与电源滤波电路相连。在接口与电源滤波电路之间还连接有过流保护电路。接口与信号输入/输出装置之间还连接有过压保护电路。
如图2所示，USB Mini-AB接口的接口电路与USB Standard-A接口电路相同，只是还有一根有ID线直接与处理器相连。
过流保护电路先检测接口电源线上的电信号的电流状态，保护本机及接入设备安全，再通过电源滤波电路降噪，电流分压电路使电信号的电平在处理器处理范围内，电平信号通过驱动电路驱动处理器，处理器对信号进行分析，处理器设置本机与外设的主从关系，电源逻辑电路根据处理器的指令控制电源输入/输出电路的状态。如是电源输出状态，则本机为接口供电，默认本机为主设备；如是电源输入状态则电源电路断开，外设为接口供电，默认本机为从设备。另一方面接口数据线上的电信号将通过压保护电路的电平检测，以保证USB互联信号通道安全。
如图1所示的USB Standard-A接口电路：本机启动后，在电源逻辑电路的配置下，处理器监测电平为低电平，在处理器的控制下，电源逻辑电路的配置电源输入/输出电路均处于断开状态；有外部设备接入时，处理器检测驱动电路传出的电平状态，若为高电平，处理器保持电源逻辑电路的配置不变，处理器将接入设备默认为主设备，然后依据USB通信协议与接入设备进行通信；若为低电平，则处理器配置电源逻辑电路为电源输出状态并开启电源供电，本机将接入设备默认为从设备，然后依据USB通信协议与接入设备进行通信，如下表；
| STANDARD-A接口 | 驱动电路电平信号 | 本机状态 | 外设状态 |
| 无外设接入 | 0 | ||
| 外设接入后 | 1 | 设为从设备 | 设为主设备 |
| 外设接入后 | 0 | 设为主设备 | 设为从设备 |
如图2所示的USB Mini-AB接口：其中处理器只识别ID线的低电平状态，当检测到ID线的信号为其他状态时，处理器默认其为高阻态。无外部设备接入时，处理器监测驱动电路电平为低电平，ID信号为高阻态，在处理器的控制下，电源逻辑电路的配置电源输入/输出电路处于断开状态；有外部设备接入时，处理器检测驱动电路传出的电平状态及ID信号状态，若驱动电路传出的电平状态为高电平，ID为高阻态，处理器保持电源逻辑电路的配置不变，本机将接入设备默认为主设备，然后依据USB通信协议与接入设备进行通信；若驱动电路传出的电平状态为低电平，ID为低电平，则处理器配置电源逻辑电路为电源输出状态并开启电源供电，本机将接入设备默认为从设备，然后依据USB通信协议与接入设备进行通信，如下表：
| MINI AB接口 | 驱动电路电平信号 | ID电平信号 | 本机状态 | 外设状态 |
| 无外设接入 | 0 | 高阻态 | ||
| 外设接入后 | 1 | 高阻态 | 设为从设备 | 设为主设备 |
| 外设接入后 | 0 | 0 | 设为主设备 | 设为从设备 |
本实用新型通过检测USB接口接入设备的电源状态来确定本机的电源输出状态，默认USB的主从；根据电流的大小确定外设是否工作安全；根据信号电平的实际工作状态确定是否进入信号保护状态；从而达到简化系统设计、保障系统安全、方便消费者使用的目的。
图1、图2所示的每一个框图的电路都为现有技术，在此不再对框图的具体电路做详细的解释。
本具体实施方式不应理解为对本实用新型权利要求的限制，基于本实用新型构思的其他实施方式依然属于本实用新型权利要求范围之内。
Claims (7)
1、USB接口电路，接口电源线通过电源滤波电路与处理器相连，接口数据线通过信号输入/输出装置与处理器相连，信号输入/输出装置由信号匹配电路、速度配置电路、USB控制器顺序串接组成，其特征在于：在电源滤波电路与处理器之间有电源检测装置；在电源滤波电路与处理器之间还有电源电路开关装置。
2、如权利要求1所述的USB接口电路，其特征在于：所述电源检测装置由分压电路与驱动电路串接组成，分压电路与电源滤波电路相连，驱动电路与处理器相连。
3、如权利要求1或2所述的USB接口电路，其特征在于：所述电源电路开关装置由电源逻辑电路与电源输入/输出电路串接组成，电源逻辑电路与处理器相连，电源输入/输出电路与电源滤波电路相连。
4、如权利要求3所述的USB接口电路，其特征在于：所述接口与电源滤波电路之间还连接有过流保护电路。
5、如权利要求4所述的USB接口电路，其特征在于：所述接口与电源输入/输出电路之间还连接有过压保护电路。
6、如权利要求5所述的USB接口电路，其特征在于：所述接口为USB Standard-A插座。
7、如权利要求5所述的USB接口电路，其特征在于：所述接口为USB Mini-AB插座，接口ID线直接与处理器相连。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNU2005200358342U CN2842838Y (zh) | 2005-10-24 | 2005-10-24 | Usb接口电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNU2005200358342U CN2842838Y (zh) | 2005-10-24 | 2005-10-24 | Usb接口电路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN2842838Y true CN2842838Y (zh) | 2006-11-29 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNU2005200358342U Expired - Fee Related CN2842838Y (zh) | 2005-10-24 | 2005-10-24 | Usb接口电路 |
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|---|---|
| CN (1) | CN2842838Y (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8332664B2 (en) | 2007-06-15 | 2012-12-11 | Apple Inc. | Systems and methods for providing device-to-device handshaking through a power supply signal |
| CN104573468A (zh) * | 2015-01-30 | 2015-04-29 | 北京世纪龙脉科技有限公司 | 一种单核多usb接口的安全认证设备 |
-
2005
- 2005-10-24 CN CNU2005200358342U patent/CN2842838Y/zh not_active Expired - Fee Related
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| US8332664B2 (en) | 2007-06-15 | 2012-12-11 | Apple Inc. | Systems and methods for providing device-to-device handshaking through a power supply signal |
| CN104573468A (zh) * | 2015-01-30 | 2015-04-29 | 北京世纪龙脉科技有限公司 | 一种单核多usb接口的安全认证设备 |
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