一种USB主从检测装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种USB主从检测装置，包括：USB端口，其包括DP数据线和DM数据线；USB功能模块，其连接所述USB端口的DP数据线和DM数据线，且能够工作在主设备模式或者从设备模式；GPIO功能模块，其可通断地连接所述USB端口DP数据线和DM数据线，且能够将DP数据线配置为低电位且将DM数据线配置为高电位，以及能够检测DP数据线和DM数据线上的电平上拉或电平下拉；模式切换控制模块，其用于根据GPIO功能模块接收的所述电平上拉或电平下拉，将USB主从检测装置配置为主设备模式、从设备模式或者GPIO模式。还公开了USB主从检测方法，可在不增加ID引脚的情况下实现USB主从设备的检测和切换。

A USB master slave detection device and method

The invention discloses a USB master-slave detection device, including a USB port, which comprises a DP data line and a DM data line; a USB function module, which connects the DP data line and the DM data line of the USB port and can work in the master device mode or the slave device mode; and a GPIO function module, which can connect the DP data of the USB port interruptively. The mode switching control module is used for the USB master-slave detection according to the level pull-up or level pull-down received by the GPIO functional module. Device configuration is mainly equipment mode, from device mode or GPIO mode. The USB master-slave detection method is also disclosed, which can realize the detection and switching of USB master-slave devices without adding ID pins.

【技术实现步骤摘要】
一种USB主从检测装置和方法
本专利技术涉及通用串行总线
，特别涉及一种USB主从检测装置和方法。
技术介绍
通用串行总线(UniversalSerialBus，简称USB)是一个外部总线标准，用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。是应用在PC领域的接口技术。USB接口支持设备的即插即用和热插拔功能，自从诞生以来，以其开放和便捷优势很快的风靡了所有计算机外设以及数码设备。众所周知，USB设备分为HOST(主设备)和SLAVE(从设备)，只有当一台HOST与一台SLAVE连接时才能实现数据的传输。2001年12月18日由USBImplementersForum进一步公布USBOTG(USBOn-The-Go)协议，主要应用于各种不同的设备或移动设备间的联接，进行数据交换，特别是PAD、移动电话、消费类设备。USBOTG技术可实现没有主机时设备与设备之间的数据传输。例如：数码相机可以直接与打印机连接并打印照片，手机与手机之间可以直接传送数据等，从而拓展了USB技术的应用范围。传统的USB标准接口定义了4条引线，包括2条数据线(D+和D-，亦称为DP和DM)，1条电源线(VBUS)和1条地线(GND)。USBOTG接口在传统的USB标准接口的基础上增加了1条引线，即ID线，以用于识别不同的电缆端点，主设备中的ID引脚接地，从设备中的ID引脚浮空。当OTG设备检测到接地的ID引脚时，表示默认的是主设备，而检测到ID引脚浮空的设备则认为是从设备。随着当代电子技术的不断发展及普及，带有USB接口的消费类电子产品在各个领域的应用已相当广泛。与此同时，用户也对消费类产品的功耗和体积要求越来越高。USBOTG功能给消费类电子产品带来的很多的方便性，但也使得消费类产品需要额外多使用一个ID信号引脚，这对于本身就非常小的物联网设备来说是一个棘手的问题。既想支持OTG功能，但又不想增加此引脚。此外，USBOTG设备需要使用专用的OTG线，增加了使用的成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决以下问题中的至少一个：1.在不增加ID引脚的情况下，也能实现USB主从设备的检测和切换；2.检测USB主从设备时能效高，几乎不增加额外的功耗。根据本专利技术的第一方面，提供了一种USB主从检测装置，包括：USB端口，其包括DP数据线和DM数据线；USB功能模块，其连接所述USB端口的DP数据线和DM数据线，且能够工作在主设备模式或者从设备模式；GPIO功能模块，其可通断地连接所述USB端口DP数据线和DM数据线，且能够将DP数据线配置为低电位且将DM数据线配置为高电位，以及能够检测DP数据线和DM数据线上的电平上拉或电平下拉；模式切换控制模块，其用于根据GPIO功能模块接收的所述电平上拉或电平下拉，将USB主从检测装置配置为主设备模式、从设备模式或者GPIO模式。进一步地，当GPIO功能模块检测到DP数据线的电平上拉或者DM数据线的电平下拉时，GPIO功能模块断开与DP数据线和DM数据线之间的连接。进一步地，当GPIO功能模块接收DP数据线上的电平上拉时，模式切换控制模块将USB功能模块配置为主设备模式；当GPIO功能模块接收DM数据线上的电平下拉时，模式切换控制模块将USB功能模块配置为从设备模式。进一步地，当所述USB主从检测装置被配置成主设备模式或从设备模式时，USB端口连接USB功能模块；当所述USB主从检测装置被配置成GPIO模式时，USB端口连接GPIO功能模块。进一步地，USB端口包括VBUS线；USB主从检测装置还包括PMU控制模块，PMU控制模块分别连接USB端口的VBUS线和模式切换控制模块，用于根据VBUS线的电位变化来检测在USB端口上是否插入外部USB设备和或拔出外部USB设备，并将检测的结果反馈给模式切换控制模块根据本专利技术的第二方面，提供一种USB主从检测方法，用于本专利技术第一方面的所述的USB主从检测装置，其包括以下步骤：A.将USB主从检测装置配置为GPIO模式；B.检测USB主从检测装置是否连接被连接到外部USB设备；C.当USB主从检测装置被连接到外部USB设备时，判断该外部USB设备是USB主设备还是USB从设备，若外部USB设备是USB主设备，则将USB主从检测装置配置为主设备模式；若外部USB设备是USB从设备，则将USB主从检测装置配置为从设备模式。进一步地，步骤C包括以下子步骤：将DP数据线配置为低电位，DM数据线配置为高电位；判断DP数据线和DM数据线上的电位变化，当DP数据线上的电位上拉时，将USB主从检测装置切换至主设备模式，当DM数据线上的电位下拉时，将USB主从检测装置切换至从设备模式。进一步地，该USB主从检测方法还包括以下步骤：D.当根据VBUS线的电位变化检测到USB主从检测装置与外部USB设备断开连接时，将USB主从检测装置配置为GPIO模式。本专利技术的有益效果在于：通过检测DP数据线或DM数据线的电位变化，可以在不增加ID引脚的情况下，实现USB主从设备的检测和切换。由于检测是由GPIO功能模块的中断实现，不需要主控制器反复多次查询电位状态，因此检测USB主从设备时能效高，几乎不增加额外的功耗。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，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专利技术的一些实施例，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表示根据本专利技术一个或多个实施例的电路原理示意图；图2表示根据本专利技术一个或多个实施例的流程图；图3表示根据本专利技术又一实施例的电路原理示意图。具体实施方式本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本专利技术的范围。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接相合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。另外，在本专利技术各个实施例中的各功能单元可以集成在二个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。所述功能如果以软件功能单元的形式实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种USB主从检测装置，其特征在于包括：USB端口，其包括DP数据线和DM数据线；USB功能模块，其连接所述USB端口的DP数据线和DM数据线，且能够工作在主设备模式或者从设备模式；GPIO功能模块，其可通断地连接所述USB端口DP数据线和DM数据线，且能够将DP数据线配置为低电位且将DM数据线配置为高电位，以及能够检测DP数据线和DM数据线上的电平上拉或电平下拉；模式切换控制模块，其用于根据GPIO功能模块接收的电平上拉或电平下拉，使USB主从检测装置主设备模式、从设备模式或者GPIO模式之间切换。

【技术特征摘要】
1.一种USB主从检测装置，其特征在于包括：USB端口，其包括DP数据线和DM数据线；USB功能模块，其连接所述USB端口的DP数据线和DM数据线，且能够工作在主设备模式或者从设备模式；GPIO功能模块，其可通断地连接所述USB端口DP数据线和DM数据线，且能够将DP数据线配置为低电位且将DM数据线配置为高电位，以及能够检测DP数据线和DM数据线上的电平上拉或电平下拉；模式切换控制模块，其用于根据GPIO功能模块接收的电平上拉或电平下拉，使USB主从检测装置主设备模式、从设备模式或者GPIO模式之间切换。2.根据权利要求1所述的USB主从检测装置，其特征在于：当GPIO功能模块检测到DP数据线的电平上拉或者DM数据线的电平下拉时，GPIO功能模块断开与DP数据线和DM数据线之间的连接。3.根据权利要求1所述的USB主从检测装置，其特征在于：当GPIO功能模块接收DP数据线上的电平上拉中断时，模式切换控制模块将USB功能模块配置为主设备模式；当GPIO功能模块接收DM数据线上的电平下拉中断时，模式切换控制模块将USB功能模块配置为从设备模式。4.根据权利要求1-3中任一项所述的USB主从检测装置，其特征在于：当所述USB主从检测装置被配置成主设备模式或从设备模式时，USB端口连接到USB功能模块；当所述USB主从检测装置被配置成GPIO模式时，USB端口连接到GPIO功能模块。5.根据权利要求1所述的USB主...

【专利技术属性】
技术研发人员：严宏波，
申请(专利权)人：珠海慧联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44