CN109800198B - 一种usb口接三个设备实现硬件自主切换电路 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种USB口接三个设备实现硬件自主切换电路，默认状态确认：在USB协议里，USB做主设备，ID必须为低，并对外供电；做从设备时，ID悬空或高电平，由主设备供电；PC端通常只做主设备，VBUS为5V，ID悬空或为高电平；U盘，通常需要OTG线与其他设备相连，ID为低，VBUS为悬空；默认状态时，COMA不接U盘和PC，COMA的ID1由***内部5V上拉为高电平，VBUS由***内部下拉为低电平，ID和VBUS通过逻辑与门使***CPU的ID2为低电平，同时COMA的VBUS使USB开关保持到COMB，接B设备；实现与B设备通讯；B设备的VBUS持续供电，ID为悬空，实现自主主从切换，与两个从设备一个主设备实现分时通讯。
Description
技术领域
本发明涉及数字电路设计领域和自动化控制领域，具体涉及一种USB口接三个设备实现硬件自主切换电路。
背景技术
现有USB技术已经很成熟，USB口扩展技术也成熟，但是扩展出的接口通常只能做主设备，不能做从设备。如这样一种情况：
(1)只有一个USB OTG接口，要求接在电脑上，做从设备；
(2)接上U盘可以和U盘通讯，做主设备；(U盘和电脑为同一接口，命名为COMA)；
(3)在不和U盘、电脑连接时，需要与B设备通讯，做主设备；
(4)与电脑、U盘、B设备连接时，只能通过硬件自动切换通讯对象。
发明内容
为了解决上述不足的缺陷，本发明提供了一种USB口接三个设备实现硬件自主切换电路，发明的主要目的解决嵌入式***中，一个USB接口通过硬件自动切换主从模式以及更改通讯对象；也就是说一个USB接口通过硬件逻辑电路，实现自主主从切换，与两个从设备一个主设备实现分时通讯。
本发明提供了一种USB口接三个设备实现硬件自主切换电路，默认状态确认：在USB协议里，USB做主设备，ID必须为低，并对外供电；做从设备时，ID悬空或高电平，由主设备供电；PC端通常只做主设备，VBUS为5V，ID悬空或为高电平；U盘，通常需要OTG线与其他设备相连，ID为低，VBUS为悬空；默认状态时，COMA不接U盘和PC，COMA的ID1由***内部5V上拉为高电平，VBUS由***内部下拉为低电平，ID和VBUS通过逻辑与门使***CPU的ID2为低电平，同时COMA的VBUS使USB开关保持到COMB，接B设备；实现与B设备通讯；B设备的VBUS持续供电，ID为悬空。
上述的电路，其中，当接PC端时，COMA的ID1和VBUS为高电平，它两通过逻辑与门决定***CPU的ID2为高电平，CPU做从设备，同时COMA的VBUS使USB开关切换到COMA；实现***CPU与PC自主通讯。
上述的电路，其中，当接U盘时，COMA的ID1被OTG线拉为低电平，同时ID1使USB负载开关打开，***为U盘供电，随之COMA的VBUS为高电平，COMA的ID1和VBUS通过逻辑与门使CPU的ID2为低电平，CPU做主设备，这时COMA的VBUS使USB开关切换到COMA；实现***CPU主从身份切换，和U盘通讯。
本发明提供了一种USB口接三个设备实现硬件自主切换电路具有以下有益效果：一个USB接口通过硬件自动切换主从模式以及更改通讯对象；也就是说一个USB接口通过硬件逻辑电路，实现自主主从切换，与两个从设备一个主设备实现分时通讯。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
图1为本发明的默认状态原理图。
图2为本发明的接PC端工作状态原理图。
图3为本发明的接U盘工作状态的原理图。
图4为本发明整体的电路原理图。
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本发明的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。
参照图1-图4所示，本发明提供的一种USB口接三个设备实现硬件自主切换电路，默认状态确认：在USB协议里，USB做主设备，ID必须为低，并对外供电；做从设备时，ID悬空或高电平，由主设备供电；PC端通常只做主设备，VBUS为5V，ID悬空或为高电平；U盘，通常需要OTG线与其他设备相连，ID为低，VBUS为悬空；默认状态时，COMA不接U盘和PC，COMA的ID1由***内部5V上拉为高电平，VBUS由***内部下拉为低电平，ID和VBUS通过逻辑与门使***CPU的ID2为低电平，同时COMA的VBUS使USB开关保持到COMB，接B设备；实现与B设备通讯；B设备的VBUS持续供电，ID为悬空，当接PC端时，COMA的ID1和VBUS为高电平，它两通过逻辑与门决定***CPU的ID2为高电平，CPU做从设备，同时COMA的VBUS使USB开关切换到COMA；实现***CPU与PC自主通讯，当接U盘时，COMA的ID1被OTG线拉为低电平，同时ID1使USB负载开关打开，***为U盘供电，随之COMA的VBUS为高电平，COMA的ID1和VBUS通过逻辑与门使CPU的ID2为低电平，CPU做主设备，这时COMA的VBUS使USB开关切换到COMA；实现***CPU主从身份切换，和U盘通讯。
以下提供一具体的实施例
实施例1，参照图1-图4所示，在本发明中，默认状态确认：
在USB协议里，USB做主设备，ID必须为低，并对外供电。做从设备时，ID悬空或高电平，由主设备供电；
PC端通常只做主设备，VBUS为5V，ID悬空或为高电平；
U盘，通常需要OTG线与其他设备相连，ID为低，VBUS为悬空。
默认状态时，COMA不接U盘和PC，COMA的ID1由***内部5V上拉为高电平，VBUS由***内部下拉为低电平，ID和VBUS通过逻辑与门使***CPU的ID2为低电平，同时COMA的VBUS使USB开关保持到COMB，接B设备。实现与B设备通讯。B设备的VBUS持续供电，ID为悬空。
当接PC端时，COMA的ID1和VBUS为高电平(电脑决定)，它两通过逻辑与门决定***CPU的ID2为高电平，CPU做从设备，同时COMA的VBUS使USB开关切换到COMA；实现***CPU与PC自主通讯；
当接U盘时，COMA的ID1被OTG线拉为低电平，同时ID1使USB负载开关打开，***为U盘供电，随之COMA的VBUS为高电平，COMA的ID1和VBUS通过逻辑与门使CPU的ID2为低电平，CPU做主设备，这时COMA的VBUS使USB开关切换到COMA；实现***CPU主从身份切换，和U盘通讯。本发明能够实现一个USB接口通过硬件逻辑电路，实现自主主从切换，与两个从设备一个主设备实现分时通讯；例如：产品应用于高精度定位导航接收机上，具体实施方式：在一个嵌入式***上，CPU有一个USB接口，可以做主或从设备。一个逻辑与门SN74LVC1G08DVBT；一个USB开关FSUSB42MUX；一个负载开关RT9706；接线方式如原理图所示，如图4所示。
以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (1)
1.一种USB口接三个设备实现硬件自主切换电路，其特征在于，默认状态确认：在USB协议里，USB做主设备，ID必须为低，并对外供电；做从设备时，ID悬空或高电平，由主设备供电；PC端通常只做主设备，VBUS为5V，ID悬空或为高电平；U盘，通常需要OTG线与其他设备相连，ID为低，VBUS为悬空；默认状态时，COMA不接U盘和PC，COMA的ID1由***内部5V上拉为高电平，VBUS由***内部下拉为低电平，ID和VBUS通过逻辑与门使***CPU的ID2为低电平，同时COMA的VBUS使USB开关保持到COMB，接B设备；实现与B设备通讯；B设备的VBUS持续供电，ID为悬空，当接PC端时，COMA的ID1和VBUS为高电平，它两通过逻辑与门决定***CPU的ID2为高电平，CPU做从设备，同时COMA的VBUS使USB开关切换到COMA；实现***CPU与PC自主通讯，当接U盘时，COMA的ID1被OTG线拉为低电平，同时ID1使USB负载开关打开，***为U盘供电，随之COMA的VBUS为高电平，COMA的ID1和VBUS通过逻辑与门使CPU的ID2为低电平，CPU做主设备，这时COMA的VBUS使USB开关切换到COMA；实现***CPU主从身份切换，和U盘通讯。
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