CN201336697Y

CN201336697Y - 基于usb接口的软件升级电路及具有该电路的电视机

Info

Publication number: CN201336697Y
Application number: CNU2009200176910U
Authority: CN
Inventors: 李志伟; 周国栋; 刘小建
Original assignee: Qingdao Hisense Electronics Co Ltd
Current assignee: Qingdao Hisense Electronics Co Ltd
Priority date: 2009-01-16
Filing date: 2009-01-16
Publication date: 2009-10-28
Anticipated expiration: 2019-01-16

Abstract

本实用新型公开了一种基于USB接口的软件升级电路及具有该电路的电视机，包括USB接口和主芯片；所述USB接口的电源端通过开关电路连接待升级设备内部的直流电源，所述开关电路的使能端接收主芯片发出的控制信号，以确定所述直流电源向USB接口的供电时序；所述USB接口的数据端连接主芯片，外部USB设备通过所述USB接口的数据端与主芯片进行数据通信，以完成软件升级程序的下载更新。本实用新型采用USB接口作为软件升级端口，在执行升级操作时，只需具有USB接口的外部存储装置插接到待升级设备的USB接口上，即可完成对待升级设备内部软件程序的自动在线更新，从而极大提高了工作效率，方便了升级人员的升级工作。

Description

基于USB接口的软件升级电路及具有该电路的电视机

技术领域

本实用新型属于接口电路技术领域，具体地说，是涉及一种利用USB接口对电器设备内部的软件程序进行升级的电路模块以及具有所述软件升级电路的电视机。

背景技术

电视机在生产和售后服务过程中经常需要对其内部的软件程序进行升级，以不断丰富或者完善电视产品的功能或者性能。特别是对于目前的高端电视产品来说，需要有多如VIDEO、YPBPR、VGA、HDMI等的信号通道，而且每个通道还要支持许多格式，甚至还要完成其他功能。功能的增多导致程序的复杂，因此，在售后对其内部的软件程序进行在线升级操作便显得尤为必要。

现有的软件升级方法主要包括两种：一种是拆卸电视机后盖，直接更换电视机主板上的软件程序存储器件，以实现软件程序的更新。这种升级方法需要专业技术人员采用专用的设备才能完成，其步骤极为繁琐，而且需要花费大量的人力物力。第二种升级方法是在电视机上设置升级端口，与电脑联机进行升级。即通过在电脑上运行升级程序，再通过升级端口写入电视机，以替换电视机中原有的软件程序。这种软件升级方式由于不需要对电视机硬件做任何拆装或者改动，因此较前一种方法简单实用。也正因为如此，目前的绝大多数电视机制造商普遍采用第二种方法实现电视机软件的在线升级。

目前，绝大多数电视机制造商都采用RS-232串行数据标准接口作为升级端口，在进行软件升级操作时，通过串行总线将电视机上的升级端口与电脑的串口相连接，通过运行电脑中的升级程序来完成对电视机内部软件的升级操作。这种软件升级方法利用电脑作为升级工具，不仅需要升级人员配置电脑，而且在执行升级操作时，还需要启动并运行电脑中的软件升级程序才能完成对电视机内部程序的更新。因此，操作过程也较为繁琐，升级效率低。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有电器设备所采用的软件升级方法其操作过程繁琐、效率低的问题，提供了一种基于USB接口的软件升级电路，将存储有升级程序的USB设备直接插接到需要升级的电器设备上即可实现软件程序的自动升级，从而极大方便了升级操作。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种基于USB接口的软件升级电路，包括USB接口和主芯片；所述USB接口的电源端通过开关电路连接待升级设备内部的直流电源，所述开关电路的使能端接收主芯片发出的控制信号，以确定所述直流电源向USB接口的供电时序，进而向外部USB设备提供直流工作电源；所述USB接口的数据端连接主芯片，外部USB设备通过所述USB接口的数据端与主芯片进行数据通信，以完成软件升级程序的下载更新。

进一步地，所述USB接口的数据端为差分信号端，通过共模电感连接所述的主芯片，以滤除信号传输过程中混入的共模干扰。

又进一步的，在所述USB接口的数据端上分别连接有一压敏电阻，以泻防静电。

再进一步的，所述开关电路的过流检测端连接主芯片，对所述升级电路中的电流进行实时检测，并向所述主芯片输出过流检测信号。在发生过流故障时，主芯片输出控制信号关断所述的开关电路，以保护外部USB设备。

更进一步的，所述直流电源通过保险丝连接开关电路的输入端，所述开关电路的输出端通过滤波电路连接所述USB接口的电源端；在所述开关电路的输入端和输出端之间连接有磁珠，以滤除电源中的噪声。

基于上述软件升级电路结构，本实用新型又提供了一种具有所述软件升级电路的电视机，通过在电视机中设置与主芯片相连接的USB接口电路，将升级程序存储于外部USB设备中，并利用USB接口与外部USB设备进行连接通信，从而在电视机主芯片的控制作用下将外部USB设备中存储的升级程序下载至电视机内部的程序存储器中，以替换原来的运行程序，进而实现了电视机内部软件程序的自动在线升级。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型采用USB接口作为软件升级端口，在执行升级操作时，只需将U盘等具有USB接口的外部存储装置插接到待升级设备的USB接口上，即可完成对待升级设备内部软件程序的在线更新，从而省去了电脑的配置与使用，极大提高了工作效率，方便了升级人员的升级工作。

结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是本实用新型所提出的软件升级电路的一种实施例的电路原理图；

图2是采用图1所示软件升级电路的电视机的一种实施例的电路原理框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细地描述。

本实用新型的软件升级电路采用USB接口作为升级端口，其电源端通过开关电路连接待升级设备中的直流电源，利用待升级设备中的直流电源为外部USB设备供电，以驱动外部USB设备上电运行，与待升级设备内部的主芯片进行通信，进而在主芯片的控制作用下将外部USB设备中存储的软件升级程序通过USB接口的数据端传输至主芯片中或者待升级设备中用于保存运行程序的存储器中，进而实现软件程序的下载更新。采用这种软件升级方式无需对外部存储设备进行任何操作即可完成软件程序的自动在线升级，从而极大方便了升级工作，提高了升级效率。

下面通过一个具体的实施例来详细阐述所述软件升级电路的具体组成结构及工作原理。

实施例一，参见图1所示，XS807为USB接口，其1脚为电源端VCC，通过开关电路连接+5V直流电源M_5V。在本实施例中，所述开关电路可以具体采用一颗电子开关芯片U408实现。将所述电子开关芯片U408的输入端VIN1、VIN2通过保险丝F1连接直流电源M_5V，并通过滤波电容C908接地；其输出端OUT1、OUT2、OUT3通过相互并联的滤波电容C909～C911连接USB接口XS807的电源端VCC。在所述电子开关芯片U408的输入端VIN1、VI N2与输出端OUT1、OUT2、OUT3之间连接有磁珠L809，以滤除电源中的噪声干扰，为外部USB设备提供纯净的+5V直流供电V5V_USB。

所述电子开关芯片U408的使能端EN连接主芯片，比如主芯片的其中一路GPIO口，以接收主芯片发出的控制信号USB_PPON，在待升级设备交流开机时或者需要进行软件升级时，输出低电平控制信号，控制电子开关芯片U408导通，进而连通直流电源M_5V到USB接口XS807的供电通道，为插接在所述USB接口XS807上的外部USB设备供电。

所述USB接口XS807的2脚和3脚为差分数据端D-、D+，分别通过匹配电阻R1283、R1287连接共模电感L810，进而经所述共模电感L810与主芯片的差分数据端子对应连接，以传输差分数据信号USB_DP、USB_DN。当待升级设备交流开机或者需要进行软件升级时，主芯片首先通过USB接口XS807检测外部USB设备中存储的软件程序的版本，若与本设备内部的软件版本一致，则不进行升级操作，直接运行当前程序。若与本设备内部的软件版本不一致，则控制外部USB设备将其内部存储的软件程序通过USB接口XS807的差分数据端D-、D+传输至主芯片中，或者经所述主芯片下载至专门的程序存储器中，以替换原有的运行程序。当待升级设备中的软件升级程序下载更新完成后，将待升级设备重新启动，以运行升级后的软件程序。

在本实施例中，通过设置匹配电阻R1283和R1287可以减轻传输信号中的杂波；共模电感L810可以起到滤除传输信号中共模干扰的作用，以确保数据传输的可靠性。

除此之外，为了防止外部USB设备在插接过程中引入静电，对主芯片造成损坏，在所述USB接口XS807的差分数据端D-、D+上还分别连接有一路静电放电器件ESD，比如图1所示的压敏电阻RV427、RV428。当外部静电电压通过USB接口XS807串入升级电路后，压敏电阻RV427、RV428短路，将静电泻放到地，以保护主芯片，防止静电高压将主芯片击毁。

在本实施例中，所述电子开关芯片U408兼具有过流检测功能，其过流检测端OC一方面通过电阻R1479，经滤波电容C1154连接主芯片，比如主芯片的另外一路GPIO口，另一方面通过上拉电阻R1281连接直流电源M_5V。当电子开关芯片U408处于导通状态时，电子开关芯片U408实时检测通过其开关通路的电流。当通过的电流低于设定的阈值时，电子开关芯片U408将其过流检测端OC置为低电平；当升级电路发生短路故障时，流过电子开关芯片U408开关通路的电流迅速升高，超过其设定的阈值，此时，过流检测端OC向主芯片输出高电平过流检测信号USB_OC。主芯片在接收到所述高电平过流检测信号USB_OC后，生成高电平控制信号USB_PPON，输出至电子开关芯片U408的使能端EN，以控制电子开关芯片U408关闭，切断向外部USB设备的5V供电，以保护外部USB设备免受损坏。

下面以电视机为例来详细阐述所述软件升级电路在电视机中的具体应用以及相比传统电视机而言所带来的积极效果。

实施例二，图2为应用所述软件升级电路的电视机的内部电路原理框图，包括电源板、前面板、解码板和音效板等主要部分。其中，在所述前面板上设置有接收用户按键触发指令的按键电路、接收遥控器发出的红外遥控信号的遥控接收电路以及用于接收电视射频信号的高频头电路。所述高频头电路在接收到电视台发出的射频电视信号后，将其解调、处理后生成相互分离的图像信号和伴音信号通过接口传输至解码板。在所述解码板上设置有作为整个电视机核心单元的主芯片，用于完成对电视机中主要功能电路的集中控制并对图像信号进行解码处理等任务，比如目前平板电视机中常用的HID主芯片等；在所述音效板上设置有音效处理单元，对接收到的伴音信号进行功率放大等处理后，驱动扬声器输出电视伴音。

上述前面板、解码板和音效板在运行过程中所需要的各种供电电源则均由电源板输出提供。在所述电源板上设置有交流电源输入端AC、电源电路和开关变压器等主要部分。外部的交流市电通过交流电源输入端AC引入电视机的电源板，经电源电路进行整流、滤波、升压处理后转变成高压直流电输出至开关变压器的初级。所述开关变压器通过其多路次级线圈将高压直流电转换为+B基准电压以及后续前面板、解码板和音效板上各功能电路所需的不同幅值的低压直流电源，比如+3.3V、+5V、+12V等等，进而通过接口传输至所述的前面板、解码板和音效板上，为其上的各功能电路提供稳定的直流工作电源。

为了对所述电视机中的运行程序进行在线升级，本实施例在电视机中增设了一块USB接口板，如图2所示。将图1所示的软件升级电路设置在所述的USB接口板上，并通过接口与解码板相连接，进而利用电视机解码板上原有的主芯片来代替图1所示的主芯片，以实现外部USB设备与电视机主芯片之间的连接通信。与此同时，将电源板输出的+5V直流电源作为软件升级电路所需的M_5V直流电源，连接所述的USB接口板。

在对电视机进行软件升级操作时，首先在电视机开机前，将存储有升级程序的USB设备(比如U盘、移动硬盘或者其它带有USB接口的存储设备等)插接到电视机的USB接口上。其中，所述升级程序必须是主芯片可以识别的。然后，控制电视机交流开机。在电视机交流开机后，主芯片首先对USB接口进行访问，以确认是否有升级程序(此部分内容可以采用在BIOS设置首先访问的目标的方式实现)。若没有，则主芯片控制整机进入正常工作状态；若有，则将外部USB设备中存储的升级程序烧入FLASH，以替换原有的运行程序，实现自动升级。在软件升级结束后，电视机进入开机状态，运行升级后的程序。此时，将外部USB设备拔下即可。

在升级操作结束后，升级人员可以通过检测升级后的软件版本来确认升级操作是否成功。

在电视机中设置上述软件升级电路，只需将USB设备插接到电视机上即可完成电视机软件的在线升级。与传统软件升级方法相比，可以极大提高升级效率，方便升级人员的升级工作。

当然，以上所述仅是本实用新型的一种优选实施方式而已，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1、一种基于USB接口的软件升级电路，其特征在于：包括USB接口和主芯片；所述USB接口的电源端通过开关电路连接待升级设备内部的直流电源，所述开关电路的使能端接收主芯片发出的控制信号，以确定所述直流电源向USB接口的供电时序；所述USB接口的数据端连接主芯片，外部USB设备通过所述USB接口的数据端与主芯片进行数据通信。

2、根据权利要求1所述的基于USB接口的软件升级电路，其特征在于：所述USB接口的数据端为差分信号端，通过共模电感连接所述的主芯片。

3、根据权利要求2所述的基于USB接口的软件升级电路，其特征在于：在所述USB接口的数据端上分别连接有一压敏电阻。

4、根据权利要求1至3中任一项所述的基于USB接口的软件升级电路，其特征在于：所述开关电路的过流检测端连接主芯片，检测并向所述主芯片输出过流检测信号。

5、根据权利要求4所述的基于USB接口的软件升级电路，其特征在于：所述直流电源通过保险丝连接开关电路的输入端，所述开关电路的输出端通过滤波电路连接所述USB接口的电源端；在所述开关电路的输入端和输出端之间连接有磁珠。

6、一种电视机，包括USB接口和主芯片；其特征在于：所述USB接口的电源端通过开关电路连接电视机内部的直流电源，所述开关电路的使能端接收主芯片发出的控制信号，以确定所述直流电源向USB接口的供电时序；所述USB接口的数据端连接主芯片，外部USB设备通过所述USB接口的数据端与主芯片进行数据通信，进而通过所述主芯片将接收到的升级程序下载至存储器中。

7、根据权利要求6所述的电视机，其特征在于：所述USB接口的数据端为差分信号端，通过共模电感连接所述的主芯片。

8、根据权利要求7所述的电视机，其特征在于：在所述USB接口的数据端上分别连接有一压敏电阻。

9、根据权利要求6至8中任一项所述的电视机，其特征在于：所述开关电路的过流检测端连接主芯片，检测并向所述主芯片输出过流检测信号。

10、根据权利要求9所述的电视机，其特征在于：所述直流电源通过保险丝连接开关电路的输入端，所述开关电路的输出端通过滤波电路连接所述USB接口的电源端；在所述开关电路的输入端和输出端之间连接有磁珠。