一种USB主从状态切换电路制造技术

本实用新型专利技术涉及USB接口技术领域,公开了一种USB主从状态切换电路，包括USB接口、检测单元、线路切换单元和控制单元，USB接口电连接检测单元，检测单元分别电连接线路切换单元和控制单元，线路切换单元电连接控制单元。USB接口接入主设备时，检测单元向线路切换单元和控制单元输入高电平信号；USB接口接入从设备时，检测单元向线路切换单元和控制单元输入低电平信号。其中，线路切换单元根据检测单元输入的高低电平信号切换物理线路，控制单元根据检测单元输入的高低电平信号切换工作状态，以此实现USB能工作在主和从两种工作模式。

A USB master-slave state switching circuit

【技术实现步骤摘要】
一种USB主从状态切换电路
本技术涉及USB接口
，具体涉及一种USB主从状态切换电路。
技术介绍
USB(UniversalSerialBus，通用串行总线)，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，具有传输速度快、使用方便、支持热插拔、连接灵活、独立供电等优点，可以连接键盘、鼠标、大容量存储设备等多种外设，自推出以来，已成功替代串口和并口，成为大量计算机和智能设备的标准扩展接口和必备接口之一。常用的USB设备在只有一个PHY(端口物理层)的情况下，一般只能工作在一种状态，即外接一个USB接口，不能实现一个PHY同时外接一个USB主、从设备两种接口(USB公口和母口)，限制了USB设备的应用。
技术实现思路
鉴于
技术介绍
的不足，本技术是提供了一种USB主从状态切换电路，所要解决的技术问题是现有USB设备在只有一个PHY时不能在主、从两种工作模式中进行切换。为解决以上技术问题，本技术提供了如下技术方案：一种USB主从状态切换电路，包括USB接口、检测单元、线路切换单元和控制单元，USB接口电连接检测单元，检测单元分别电连接线路切换单元和控制单元，线路切换单元电连接控制单元。USB接口接入主设备时，检测单元向线路切换单元和控制单元输入高电平信号；USB接口接入从设备时，检测单元向线路切换单元和控制单元输入低电平信号。线路切换单元在接收到高电平信号时切换至主物理线路，在接收到低电平信号时切换至从物理线路。控制单元在接收到高电平信号时切换至主工作模式，在接收低电平信号时切换至从工作模式。进一步，检测单元包括电阻R10、R11、R12、R13、第一MOS管M1和第二MOS管M2，电阻R10一端分别电连接电源和电阻R11一端，电阻R10另一端电连接第二MOS管M2的漏极，电阻R11另一端分别电连接第二MOS管M2的栅极和第一MOS管M1的漏极，电阻R12一端分别电连接电阻R13一端和第一MOS管M1的栅极，电阻R13另一端、第一MOS管M1的源极和第二MOS管M2的源极均接地。进一步，线路切换单元包括型号为NLAS7222B的双刀双掷开关、电阻R20、第三MOS管M3，电容C1、C2，电阻R20一端电连接电源，电阻R20另一端分别电连接第三MOS管M3的漏极、电容C1一端和双刀双掷开关的S输入端子，电容C1另一端和第三MOS管M3的源极接地，第三MOS管M3的栅极电连接第二MOS管M2的漏极，双刀双掷开关的电源输入端还经电容C2接地。进一步，控制单元包括控制芯片，控制芯片分别电连接第二MOS管M2的漏极和双刀双掷开关。本技术与现有技术相比所具有的有益效果是：通过检测单元检测USB接入的是主设备还是从设备，控制单元根据检测单元输入的检测信号切换工作模式，线路切换单元根据检测单元输入的检测信号切换物理线路，实现了USB在只有一个PHY时能在主、从两种工作模式进行切换。附图说明本技术有如下附图：图1为本技术的电路结构图；图2为现有检测单元的电路图；图3为本技术所述检测单元的电路图；图4为本技术所述线路切换单元的电路图。具体实施方式现在结合附图对本技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本技术的基本结构，因此其仅显示与本技术有关的构成。如图1所示，一种USB主从状态切换电路，包括USB接口100、检测单元101、线路切换单元102和控制单元103，USB接口100电连接检测单元101，检测单元101分别电连接线路切换单元102和控制单元103，线路切换单元102电连接控制单元103。USB接口100接入主设备时，检测单元101向线路切换单元102和控制单元103输入高电平信号；USB接口100接入从设备时，检测单元101向线路切换单元102和控制单元103输入低电平信号。线路切换单元102在接收到高电平信号时切换至主物理线路，在接收到低电平信号时切换至从物理线路。控制单元103在接收到高电平信号时切换至主工作模式，在接收低电平信号时切换至从工作模式。如图3所示，检测单元101包括电阻R10、R11、R12、R13、第一MOS管M1和第二MOS管M2，电阻R10一端分别电连接电源和电阻R11一端，电阻R10另一端电连接第二MOS管M2的漏极，电阻R11另一端分别电连接第二MOS管M2的栅极和第一MOS管M1的漏极，电阻R12一端分别电连接电阻R13一端和第一MOS管M1的栅极，电阻R13另一端、第一MOS管M1的源极和第二MOS管M2的源极均接地。当USB接口100接入主设备时，即VBUS-USB接入5V电平信号，第一MOS管M1导通，第二MOS管M2断开，VBUS-DETECT处的电平经上拉电阻R10变为1.8V高电平，此时检测单元101向线路切换单元102和控制单元103输入高电平信号。当USB接口接入从设备时，VBUS-USB没有电压输入，第一MOS管M1断开，第二MOS管M2导通，VBUS-DETECT经第二MOS管M2接地，变为低电平，此时检测单元101向线路切换单元102和控制单元103输入低电平信号。图2为实现检测功能的现有电路图，其中三极管的PN结阻抗会随着温度的改变发生变化。常温下，当VBUS-USB无输入时，VBUS-DETECT输出实际电压为0.6V，在逻辑上属于低电平。但在低温下，由于PN结的阻抗发生变化，VBUS-DETECT输出的电压会变高，特别在零下二十度左右时，此电压会变为0.7V，在普通GPIO的逻辑上，此电平属于不定状态，系统在判定时，有可能逻辑判为高，有可能判为低电平，存在误触发。如图4所示，线路切换单元102包括型号为NLAS7222B的双刀双掷开关、电阻R20、第三MOS管M3，电容C1、C2，电阻R20一端电连接电源，电阻R20另一端分别电连接第三MOS管M3的漏极、电容C1一端和双刀双掷开关的S输入端子，电容C1另一端和第三MOS管M3的源极接地，第三MOS管M3的栅极电连接第二MOS管M2的漏极，双刀双掷开关的电源输入端还经电容C2接地。第三MOS管M3的栅极输入高电平信号时，双刀双掷开关的S输入端子输入低电平信号，第三MOS管M3的栅极输入低电平信号时，双刀双掷开关的S输入端子输入高电平信号。当OE端输入低电平、S端输入低电平时，双刀双掷开关的USBControl通道打开、USBDevice通道闭合，线路切换单元102切换至主物理线路。当OE端输入低电平、S端输入高电平时，双刀双掷开关的USBControl通道闭合、USBDevice通道打开，线路切换单元102切换至从物理线路。因此当检测单元101向线路切换单元102输入不同的高低电平信号时，线路切换单元102会切换到对应的物理线路。进一步，控制单元103包括型号为MSM8917的控制芯片，根据控制芯片的引脚定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种USB主从状态切换电路，其特征在于：包括USB接口、检测单元、线路切换单元和控制单元，所述USB接口电连接所述检测单元，所述检测单元分别电连接所述线路切换单元和所述控制单元，所述线路切换单元电连接所述控制单元；所述USB接口接入主设备时，所述检测单元向所述线路切换单元和控制单元输入高电平信号；所述USB接口接入从设备时，所述检测单元向所述线路切换单元和控制单元输入低电平信号；所述线路切换单元在接收到高电平信号时切换至主物理线路，在接收到低电平信号时切换至从物理线路；所述控制单元在接收到高电平信号时切换至主工作模式，在接收到低电平信号时切换至从工作模式。/n

【技术特征摘要】
1.一种USB主从状态切换电路，其特征在于：包括USB接口、检测单元、线路切换单元和控制单元，所述USB接口电连接所述检测单元，所述检测单元分别电连接所述线路切换单元和所述控制单元，所述线路切换单元电连接所述控制单元；所述USB接口接入主设备时，所述检测单元向所述线路切换单元和控制单元输入高电平信号；所述USB接口接入从设备时，所述检测单元向所述线路切换单元和控制单元输入低电平信号；所述线路切换单元在接收到高电平信号时切换至主物理线路，在接收到低电平信号时切换至从物理线路；所述控制单元在接收到高电平信号时切换至主工作模式，在接收到低电平信号时切换至从工作模式。


2.根据权利要求1所述的USB主从状态切换电路，其特征在于：所述检测单元包括电阻R10、R11、R12、R13、第一MOS管M1和第二MOS管M2，所述电阻R10一端分别电连接电源和所述电阻R11一端，所述电阻R10另一端电连接所述第二MOS管M2的漏极，所述电阻R11另一端分...

【专利技术属性】
技术研发人员：张汶翔，
申请(专利权)人：江苏迈隆电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32