CN105868138A - Usb接口自动切换装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种USB接口自动切换装置，该装置具有外部USB接口，该装置包括：具有一个上行接口和多个下行接口的USB集线器、组合切换开关、第一设备和多个第二设备；组合切换开关的控制端与第一设备的通用输入/输出接口连接；多个第二设备分别与USB集线器的多个下行接口连接；组合切换开关用于：当组合切换开关的控制端输入第一信号时，执行切换使第一设备的USB接口与USB集线器的一个下行接口连通，并使USB集线器的上行接口与装置的外部USB接口连通；当组合切换开关的控制端输入第二信号时，执行切换使第一设备的USB接口与USB集线器的上行接口连通。本方案方便地实现了USB接口的自动切换。

Description

USB接口自动切换装置

技术领域

本发明涉及具有USB接口的装置，具体涉及一种USB接口自动切换装置。

背景技术

为了使能够多路处理的装置例如多路无线调制解调器实现同时多路处理数据的功能，通常在其内部设置有一个CPU、一个USB集线器和多个处理设备，通过USB集线器使CPU实现对多个处理设备的控制。例如，多路无线调制解调器可同时实现多路信号的转换，其内部包括多个调制解调器，在现有技术中，大多是通过USB集线器使各个调制解调器同时连接到CPU，使CPU作为主设备，各个调制解调器作为从设备进行工作。

然而在一些情况下，例如装置内部设计和体积限制的情况下，上述能够多路处理的装置只具有唯一的外部USB接口，而当该外部USB接口被占用时，用户将很难通过外部USB接口对其内部的CPU和各个处理设备进行程序更新和程序调试。如何方便地对仅具有一个外部USB接口的上述装置进行程序更新和程序调试，成为了一个技术人员需要解决的问题。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的USB接口自动切换装置。

本发明提供了一种USB接口自动切换装置，该装置具有外部USB接口，该装置包括：具有一个上行接口和多个下行接口的USB集线器、组合切换开关、第一设备和多个第二设备；

组合切换开关的控制端与第一设备的通用输入/输出接口连接；多个第二设备分别与USB集线器的多个下行接口连接；

组合切换开关用于：当组合切换开关的控制端输入第一信号时，执行切换使第一设备的USB接口与USB集线器的一个下行接口连通，并使USB集线器的上行接口与装置的外部USB接口连通；当组合切换开关的控制端输入第二信号时，执行切换使第一设备的USB接口与USB集线器的上行接口连通。

进一步，组合切换开关包括第一切换开关和第二切换开关；

第一切换开关的第一连接端连接第一设备的USB接口，第一切换开关的第三连接端连接USB集线器的一个下行接口，第一切换开关的第二连接端悬空；

第二切换开关的第一连接端连接USB集线器的上行接口，第二切换开关的第二连接端连接第一设备的USB接口，第二切换开关的第三连接端连接装置的外部USB接口；

第一切换开关用于：当组合切换开关的控制端输入第一信号时，执行切换连通第一切换开关的第一连接端和第三连接端；当组合切换开关的控制端输入第二信号时，执行切换连通第一切换开关的第一连接端和第二连接端；

第二切换开关用于：当组合切换开关的控制端输入第一信号时，执行切换连通第二切换开关的第一连接端和第三连接端；当组合切换开关的控制端输入第二信号时，执行切换连通第二切换开关的第一连接端和第二连接端。

进一步，该装置包括：USB接口检测电路；USB接口检测电路的第一连接端与该装置的外部USB接口连通，USB接口检测电路的第二连接端与第一设备的集成电路总线接口连通。

进一步，当USB接口检测电路检测到第三信号时，USB接口检测电路通过集成电路总线接口向第一设备发送上报信号。

进一步，根据上报信号，第一设备通过通用输入/输出接口向组合切换开关的控制端输出第一信号。

进一步，当USB接口检测电路没有检测到第三信号时，第一设备通过通用输入/输出接口向组合切换开关的控制端输出第二信号。

进一步，第一设备的通用输入/输出接口连接一电阻，并通过电阻接地。

根据本发明提供的USB接口自动切换装置，将组合切换开关的控制端与第一设备的通用输入/输出接口连接，多个第二设备分别与USB集线器的多个下行接口连接，通过组合切换开关的控制端所输入的具体信号对组合切换开关进行控制，实现了USB接口的自动切换。本技术方案实现了USB接口的自动切换，当外部USB接口被占用时，仍可使装置通过USB接口自动切换方便地进行程序更新和程序调试，从而解决了当装置的外部USB接口被占用时而无法进行程序更新和程序调试的问题。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了根据本发明一个实施例的USB接口自动切换装置在组合切换开关的控制端输入第一信号的情况下的连接示意图；

图2示出了根据本发明一个实施例的USB接口自动切换装置在组合切换开关的控制端输入第二信号的情况下的连接示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

图1示出了根据本发明一个实施例的USB接口自动切换装置在组合切换开关的控制端输入第一信号的情况下的连接示意图，图2示出了根据本发明一个实施例的USB接口自动切换装置在组合切换开关的控制端输入第二信号的情况下的连接示意图，如图1和图2所示，该装置具有外部USB接口100，该装置包括：具有一个上行接口201和多个下行接口202-204的USB集线器200、组合切换开关300、第一设备400和多个第二设备。图中仅示出了两个第二设备作为示意性的示例，这两个第二设备分别为第二设备510和第二设备520，然而可以理解到，本发明不限于两个第二设备，而可以为多于两个的第二设备。其中，组合切换开关300的控制端301与第一设备400的通用输入/输出接口401连接；第二设备510和第二设备520分别与USB集线器200的下行接口203和下行接口204连接。本领域技术人员可以根据具体需求设置第二设备的数量，此处不做限定。

组合切换开关300用于：当组合切换开关300的控制端301输入第一信号时，执行切换使第一设备400的USB接口402与USB集线器200的下行接口202连通，并使USB集线器200的上行接口201与装置的外部USB接口100连通；当组合切换开关300的控制端301输入第二信号时，执行切换使第一设备400的USB接口402与USB集线器200的上行接口201连通。

为了实现上述连通关系，具体地，组合切换开关300可包括第一切换开关和第二切换开关。第一切换开关和第二切换开关是联动的。其中，第一切换开关的第一连接端311连接第一设备400的USB接口402，第一切换开关的第三连接端313连接USB集线器200的下行接口202，第一切换开关的第二连接端312悬空；第二切换开关的第一连接端321连接USB集线器200的上行接口201，第二切换开关的第二连接端322连接第一设备400的USB接口402，第二切换开关的第三连接端323连接该装置的外部USB接口100。

当组合切换开关300的控制端301输入第一信号时，如图1所示，第一切换开关执行切换连通第一切换开关的第一连接端311和第三连接端313，第二切换开关执行切换连通第二切换开关的第一连接端321和第三连接端323，使第一设备400的USB接口402与USB集线器200的下行接口202连通，并使USB集线器200的上行接口201与该装置的外部USB接口100连通。在这种情况下，第一设备400、第二设备510和第二设备520均为USB集线器200的从设备。

当组合切换开关300的控制端301输入第二信号时，如图2所示，第一切换开关执行切换连通第一切换开关的第一连接端311和第二连接端312，第二切换开关执行切换连通第二切换开关的第一连接端321和第二连接端322，从而使第一设备400的USB接口402与USB集线器200的上行接口201连通。在这种情况下，第一设备400为USB集线器200的主设备，第二设备510和第二设备520均为USB集线器200的从设备，第一设备400可通过第一设备400的USB接口402与第二设备510和第二设备520进行数据通信。

该装置还包括：USB接口检测电路700。USB接口检测电路700的第一连接端701与该装置的外部USB接口100连通，USB接口检测电路700的第二连接端702与第一设备400的集成电路总线接口403连通。USB接口检测电路700时刻对该装置的外部USB接口100的信号进行检测。当USB接口检测电路700检测到第三信号时，USB接口检测电路700通过集成电路总线接口403向第一设备400发送上报信号。根据上报信号，第一设备400通过通用输入/输出接口401向组合切换开关300的控制端301输出第一信号。当USB接口检测电路700没有检测到第三信号时，第一设备400通过通用输入/输出接口401向组合切换开关300的控制端301输出第二信号。

由于芯片在出厂时，一般情况下是没有程序的，需要后期对其进行烧写程序。因此当本发明提供的USB接口自动切换装置没有程序时，第一设备400无法通过通用输入/输出接口401向组合切换开关300的控制端301输出信号，从而无法实现对组合切换开关300的控制。在这种情况下，可将第一信号设置为低电平信号。具体地，第一设备400的通用输入/输出接口401连接一电阻600，并通过电阻600接地。由于第一设备400的通用输入/输出接口401通过电阻600接地，从而在组合切换开关300的控制端301输入了低电平信号，即组合切换开关300的控制端301输入第一信号，组合切换开关300中的第一切换开关执行切换连通第一切换开关的第一连接端311和第三连接端313，第二切换开关执行切换连通第二切换开关的第一连接端321和第三连接端323，使第一设备400的USB接口402与USB集线器200的下行接口202连通，并使USB集线器200的上行接口201与该装置的外部USB接口100连通。此时，第一设备400、第二设备510和第二设备520均为USB集线器200的从设备。用户可使用电脑等设备通过该装置的外部USB接口100对第一设备400、第二设备510和第二设备520烧写程序。然而可以理解到，本发明不限于通过第一设备400的通用输入/输出接口401连接电阻600的方式而使组合切换开关300的控制端301输入低电平信号，本领域技术人员可以根据实际需要进行具体设置。

在完成对第一设备400、第二设备510和第二设备520的烧写程序之后，用户就可断开电脑等设备与该装置的外部USB接口100的连接，此时该装置已经具有程序。USB接口检测电路700时刻对该装置的外部USB接口100的信号进行检测，例如，第三信号可为电脑等设备与该装置的外部USB接口100相连接后输出的信号。当USB接口检测电路700没有检测到电脑等设备与该装置的外部USB接口100相连接时，即USB接口检测电路700没有检测到第三信号时，第一设备400通过通用输入/输出接口401向组合切换开关300的控制端301输出第二信号。当组合切换开关300的控制端301输入第二信号时，第一切换开关执行切换连通第一切换开关的第一连接端311和第二连接端312，第二切换开关执行切换连通第二切换开关的第一连接端321和第二连接端322，使第一设备400的USB接口402与USB集线器200的上行接口201连通。此时，第一设备400为USB集线器的主设备，第二设备510和第二设备520均为USB集线器200的从设备。第一设备400、第二设备510和第二设备520处于正常工作模式，并且第一设备400通过第一设备400的USB接口402与第二设备510和第二设备520进行数据通信。

当USB接口检测电路700检测到电脑等设备与该装置的外部USB接口100相连接时，即USB接口检测电路700检测到第三信号时，USB接口检测电路700通过集成电路总线接口403向第一设备400发送上报信号。根据上报信号，第一设备400通过通用输入/输出接口401向组合切换开关300的控制端301输出第一信号，如图1所示，使组合切换开关300中的第一切换开关执行切换连通第一切换开关的第一连接端311和第三连接端313，第二切换开关执行切换连通第二切换开关的第一连接端321和第三连接端323，从而使第一设备400的USB接口402与USB集线器200的下行接口202连通，并使USB集线器200的上行接口201与该装置的外部USB接口100连通。此时，第二设备510和第二设备520均为USB集线器200的从设备，而第一设备400从USB集线器200的主设备变化为USB集线器200的从设备。此时，第一设备400、第二设备510和第二设备520相当于处于调试模式，用户可使用电脑等设备通过该装置的外部USB接口100对第一设备400、第二设备510和第二设备520进行程序更新和程序调试，还可以收集第一设备400、第二设备510和第二设备520的工作日志和其他信息。

具体地，可将本发明提供的USB接口自动切换装置应用到多路无线调制解调器中，当应用到多路无线调制解调器中时，可使第一设备为CPU，多个第二设备为多个调制解调器。即使多路无线调制解调器只具有一个外部USB接口，通过本发明提供的技术方案也可使多路无线调制解调器通过USB接口自动切换方便地进行程序更新和程序调试，从而解决了当唯一的外部USB接口被占用时而无法进行程序更新和程序调试的问题。

根据本发明提供的USB接口自动切换装置，将组合切换开关的控制端与第一设备的通用输入/输出接口连接，多个第二设备分别与USB集线器的多个下行接口连接，通过组合切换开关的控制端所输入的具体信号对组合切换开关进行控制，方便地实现了USB接口的自动切换，当外部USB接口被占用时，仍可使装置通过USB接口自动切换方便地进行程序更新和程序调试，从而解决了当装置的外部USB接口被占用时而无法进行程序更新和程序调试的问题。

在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟***或者其它设备固有相关。各种通用***也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类***所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (7)

1.一种USB接口自动切换装置，其特征在于，所述装置具有外部USB接口，所述装置包括：具有一个上行接口和多个下行接口的USB集线器、组合切换开关、第一设备和多个第二设备；

所述组合切换开关的控制端与所述第一设备的通用输入/输出接口连接；所述多个第二设备分别与所述USB集线器的多个下行接口连接；

所述组合切换开关用于：当所述组合切换开关的控制端输入第一信号时，执行切换使所述第一设备的USB接口与所述USB集线器的一个下行接口连通，并使所述USB集线器的上行接口与所述装置的外部USB接口连通；当所述组合切换开关的控制端输入第二信号时，执行切换使所述第一设备的USB接口与所述USB集线器的上行接口连通。

2.根据权利要求1所述的USB接口自动切换装置，其特征在于，所述组合切换开关包括第一切换开关和第二切换开关；

所述第一切换开关的第一连接端连接所述第一设备的USB接口，所述第一切换开关的第三连接端连接所述USB集线器的一个下行接口，所述第一切换开关的第二连接端悬空；

所述第二切换开关的第一连接端连接所述USB集线器的上行接口，所述第二切换开关的第二连接端连接所述第一设备的USB接口，所述第二切换开关的第三连接端连接所述装置的外部USB接口；

所述第一切换开关用于：当所述组合切换开关的控制端输入第一信号时，执行切换连通所述第一切换开关的第一连接端和第三连接端；当所述组合切换开关的控制端输入第二信号时，执行切换连通所述第一切换开关的第一连接端和第二连接端；

所述第二切换开关用于：当所述组合切换开关的控制端输入第一信号时，执行切换连通所述第二切换开关的第一连接端和第三连接端；当所述组合切换开关的控制端输入第二信号时，执行切换连通所述第二切换开关的第一连接端和第二连接端。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述装置包括：USB接口检测电路；所述USB接口检测电路的第一连接端与所述装置的外部USB接口连通，所述USB接口检测电路的第二连接端与所述第一设备的集成电路总线接口连通。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，当所述USB接口检测电路检测到第三信号时，所述USB接口检测电路通过所述集成电路总线接口向所述第一设备发送上报信号。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，根据所述上报信号，所述第一设备通过所述通用输入/输出接口向所述组合切换开关的控制端输出所述第一信号。

6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，当所述USB接口检测电路没有检测到第三信号时，所述第一设备通过所述通用输入/输出接口向所述组合切换开关的控制端输出所述第二信号。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一设备的通用输入/输出接口连接一电阻，并通过所述电阻接地。