CN203241993U - 接口***、USB key及UART终端 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种用于USB key的接口***、USB key及UART终端，用于USB key的接口***包括USB key电路和可与之连接的终端接口电路，终端接口电路包括USB接口电路或UART接口电路；USB key电路包括USB key接口，USB key接口的ID引脚通过电阻R1与USB key接口的GND引脚相连接；UART接口电路的ID引脚与UART接口电路的VCC引脚相连接；具有通过对USB key接口ID引脚的判断，快速切换接口模式的有益效果，且对于内置电池供电模块的USB key，在不关机的状态下，能够根据连接的终端设备的不同，自动切换接口模式，提高了USB key的性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及数据通信技术领域，尤其涉及一种用于USB key的接口***、USB key及UART终端。
背景技术
常用的切换技术中，通过USB key（智能密钥装置）上电后判断D-引脚或D+引脚的电平；若为高电平，则USB key进入UART接口连接；若为低电平，USB key则进入USB（Universal Serial Bus，通用串行总线）连接状态。
如果连接USB Key的终端没有准备好的话，D-引脚和D+引脚上的信号是不确定的；例如把USB Key连接到UART（Universal Asynchronous Receiver／Transmitter，通用非同步收发传输器）终端设备的UART端口上时，由于UART终端设备的UART端口在上电后需要一定时间的初始化；在UART终端开机后，如果此时UART端口初始化未完成，则D-引脚或D+引脚的信号是不确定的；如果为低电平，则USB Key会误认为接入的是USB终端，从而进行USB初始化，导致连接失败。如果是内置电池供电的USB Key，则通过使用内置电源开机后，此时如果连接的USB终端或UART终端没有开机的话，引脚D-和D+的电平也是不确定的，此时如果判断连接接口的模式，同样会导致连接失败。内置电池供电的USB Key在与USB终端建立通讯后，此时在USB key未关机的情况下，如果再***UART终端，将无法切换到UART通讯；反之，内置电池供电的USB key在与UART终端建立通信后，在USB key未关机的情况下，如果再***USB终端，USB key的通信接口同样无法切换到USB通讯。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是提供一种用于USB key的接口***、USB key及UART终端，旨在通过对USB key接口独立引脚的判断，快速切换USB key 的接口模式。
本实用新型公开一种用于USB key的接口***，包括USB key电路和可与之连接的终端接口电路，所述USB key电路包括USB key接口，所述USB key接口包括D-/TX、D+/RX、ID、VCC和GND引脚，所述终端接口电路为USB接口电路或UART接口电路，所述USB接口电路包括D-、D+、ID、VCC和GND引脚，所述UART接口电路包括TX、RX、ID、VCC和GND引脚；
所述USB key接口的ID引脚通过电阻R1与所述USB key接口的GND引脚相连接，所述UART接口电路的ID引脚与所述UART接口电路的VCC引脚连接。
优选地，所述USB key电路还包括切换模块、判断模块和处理模块；
所述判断模块分别与所述切换模块和所述处理模块通信连接，还与所述USB key接口的ID引脚连接，用于根据所述USB key接口的ID引脚的电平状态判断与之连接的终端接口电路的类别；
所述切换模块的D-引脚和TX引脚分别与所述USB key接口的D-/TX引脚连接，D+引脚和RX引脚分别与所述D+/RX引脚连接，用于在所述判断模块的判断结果为通用串行总线USB接口时，控制所述切换模块的D-引脚和D+引脚与所述USB key接口导通连接；在所述判断模块的判断结果为UART接口时，控制所述切换模块的TX引脚和RX引脚与所述USB key接口导通连接；
所述处理模块用于对外界终端通过所述USB key接口输入的数据进行处理，并将处理结果通过所述USB key接口输出给所述外界终端。
优选地，所述判断模块具体用于：
在所述USB key接口的ID引脚的电平状态为高电平时，判断与之连接的终端接口电路为UART接口；
在所述USB key接口的ID引脚的电平状态为低电平时，判断与之连接的终端接口电路为通用串行总线USB接口。
优选地，所述USB key电路还包括电池供电模块、二极管D1和电阻R2，所述USB key接口的VCC引脚与所述二极管D1的正极连接，所述电池供电模块与所述二极管D1的负极连接；所述电阻R2的一端连接所述USB key接口的VCC引脚，另一端接地；所述判断模块还分别与所述电池供电模块和所 述USB key接口的VCC引脚连接，用于判断所述USB key接口的VCC引脚的电平状态，根据判断结果进入等待状态或进一步判断所述USB key接口的ID引脚的电平状态。
优选地，所述判断模块还用于：
判断所述USB key接口的VCC引脚的电平状态；
在所述VCC引脚的电平状态为高电平时，进一步判断所述USB key接口的ID引脚的电平状态；
在所述VCC引脚的电平状态为低电平时，所述判断模块进入等待状态。
本实用新型还公开一种USB key，包括所述的USB key电路。
所述USB key电路包括USB key接口，所述USB key接口包括D-/TX、D+/RX、ID、VCC和GND引脚，所述USB key接口的ID引脚通过电阻R1与所述USB key接口的GND引脚相连接。
优选地，所述USB key电路还包括切换模块、判断模块和处理模块；
所述判断模块分别与所述切换模块和所述处理模块通信连接，还与所述USB key接口的ID引脚连接，用于根据所述USB key接口的ID引脚的电平状态判断与之连接的终端接口电路的类别；
所述切换模块的D-引脚和TX引脚分别与所述USB key接口的D-/TX引脚连接，D+引脚和RX引脚分别与所述D+/RX引脚连接，用于在所述判断模块的判断结果为通用串行总线USB接口时，控制所述切换模块的D-引脚和D+引脚与所述USB key接口导通连接；在所述判断模块的判断结果为UART接口时，控制所述切换模块的TX引脚和RX引脚与所述USB key接口导通连接；
所述处理模块用于对外界终端通过所述USB key接口输入的数据进行处理，并将处理结果通过所述USB key接口输出给所述外界终端。
优选地，所述判断模块具体用于：
在所述USB key接口的ID引脚的电平状态为高电平时，判断与之连接的终端接口电路为UART接口；
在所述USB key接口的ID引脚的电平状态为低电平时，判断与之连接的终端接口电路为通用串行总线USB接口。
优选地，所述USB key电路还包括电池供电模块、二极管D1和电阻R2，所述USB key接口的VCC引脚与所述二极管D1的正极连接，所述电池供电模块与所述二极管D1的负极连接；所述电阻R2的一端连接所述USB key接口的VCC引脚，另一端接地；所述判断模块还分别与所述电池供电模块和所述USB key接口的VCC引脚连接，用于判断所述USB key接口的VCC引脚的电平状态，根据判断结果进入等待状态或进一步判断所述USB key接口的ID引脚的电平状态。
优选地，所述判断模块还用于：
判断所述USB key接口的VCC引脚的电平状态；
在所述VCC引脚的电平状态为高电平时，进一步判断所述USB key接口的ID引脚的电平状态；
在所述VCC引脚的电平状态为低电平时，所述判断模块进入等待状态。
本实用新型还公开一种UART终端，包括所述的UART接口电路。
所述UART接口电路包括TX、RX、ID、VCC和GND引脚；所述UART接口电路的ID引脚与所述UART接口电路的VCC引脚连接。
本实用新型用于USB key的接口***，包括USB key电路和可与之连接的终端接口电路，所述USB key电路包括USB key接口，所述USB key接口包括D-/TX、D+/RX、ID、VCC和GND引脚，所述终端接口电路为USB接口电路或UART接口电路，所述USB接口电路包括D-、D+、ID、VCC和GND引脚，所述UART接口电路包括TX、RX、ID、VCC和GND引脚；所述USB key接口的ID引脚通过电阻R1与所述USB key接口的GND引脚相连接，所述UART接口电路的ID引脚与所述UART接口电路的VCC引脚连接；具有通过对USB key接口独立ID引脚的判断，快速切换USB key接口模式的有益效果，且对于内置电池供电模块的USB key，在不关机的状态下，能够根据连接的终端设备的不同，自动切换接口模式，提高了USB key的性能。
附图说明
图1是本实用新型USB key的接口结构示意图；
图2是本实用新型用于USB key的接口***一实施例结构示意图；
图3是本实用新型用于USB key的接口***中USB key电路一实施例结构示意图；
图4是本实用新型USB key一实施例结构示意图；
图5是本实用新型UART终端一实施例结构示意图。
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
以下结合说明书附图及具体实施例进一步说明本实用新型的技术方案。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
参照图1，图1是本实用新型USB key的接口结构示意图；如图1所示，Mini USB和Micro USB的接口定义为：引脚1为电源VCC引脚，引脚2为信号D-引脚，引脚3为信号D+引脚，引脚4为信号ID引脚，引脚5为地GND引脚。其中ID引脚在OTG功能才能使用；图1所示的Mini USB和Micro USB接口封装类型分Mini-A、B和AB接口；若USB key仅仅用作从设备，则使用B接口模式，终端控制器通过ID引脚的电平来判断接入接口模式；若ID引脚为高电平，则是B接头***，此时终端的接口为主模式。常用的USB key主要为USB从设备，因此，通常将USB key的ID引脚悬空或置为高电平。
基于图1所述的USB key接口，请参照图2，图2是本实用新型用于USB key的接口***一实施例结构示意图；USB Key可以通过Mini USB或Micro USB接口与USB终端设备或UART终端设备连接。
如图2所示，本实用新型用于USB key的接口***中，包括USB key电路01和可与之连接的终端接口电路02，所述USB key电路01包括USB key接口011，所述USB key接口011包括D-/TX、D+/RX、ID、VCC和GND引脚，所述终端接口电路02为USB接口电路021或UART接口电路022，所述USB接口电路021包括D-、D+、ID、VCC和GND引脚，所述UART接口电路022包括TX、RX、ID、VCC和GND引脚；所述USB key接口011的 ID引脚通过电阻R1与所述USB key接口011的GND引脚相连接，所述UART接口电路022的ID引脚与所述UART接口电路的VCC引脚连接。
具体地，所述USB key电路01还包括切换模块012、判断模块013和处理模块014。
所述判断模块013分别与所述切换模块012和所述处理模块014通信连接，还与所述USB key接口011的ID引脚连接，用于根据所述USB key接口011的ID引脚的电平状态判断与之连接的终端接口电路的类别；在所述ID引脚为高电平时，切换所述接口的模式为UART接口；在所述ID引脚为低电平时，切换所述接口的模式为USB接口。
所述切换模块012的D-引脚和TX引脚分别与所述USB key接口011的D-/TX引脚连接，D+引脚和RX引脚分别与所述D+/RX引脚连接，用于根据所述判断模块013的判断结果控制所述切换模块012的D-引脚和D+引脚与所述USB key接口011导通连接或TX引脚和RX引脚与所述USB key接口011导通连接；具体地，在判断模块013的判断结果为USB接口时，切换模块012控制D-引脚和D+引脚与所述USB key接口011导通连接；在判断模块013的判断结果为UART接口时，切换模块012控制TX引脚和RX引脚与所述USB key接口011导通连接。
所述处理模块014用于对外界终端通过终端接口电路02对所述USB key接口011输入的数据进行处理，并将处理结果通过所述USB key接口011输出至所述外界终端的终端接口电路02。
由于该USB key是由接入的USB终端设备或UART终端设备供电；因此，当与USB终端设备连接时，无论USB终端设备是主机或是OTG设备，USB key的ID引脚电平都为低电平，USB Key在获得供电后，检测到ID引脚为低电平，则将接口切换到USB模式；无论USB终端设备是否准备好，均可保持在USB模式；如果接入UART终端设备，UART终端设备把ID引脚与电源VCC引脚连接；USB Key在获得供电后，识别ID引脚电平为高电平，则将自身的接口切换到UARTUART接口通讯模式。
本实施例用于USB key的接口***通过对USB key接口独立引脚即ID引脚电平状态的判断，具有可快速切换USB key接口模式的有益效果。
参照图3，图3是本实用新型用于USB key的接口***中USB key电路一实施例结构示意图；如图3所示，所述USB key电路01还包括电池供电模块015、二极管D1和电阻R2。
所述USB key接口011的VCC引脚与所述二极管D1的正极连接，所述电池供电模块015与所述二极管D1的负极连接；所述电阻R2的一端连接所述USB key接口011的VCC引脚，另一端接地；所述判断模块013还分别与所述电池供电模块015和所述USB key接口011的VCC引脚连接，用于判断所述USB key接口011的VCC引脚的电平状态，根据判断结果进入等待状态或进一步判断所述USB key接口011的ID引脚的电平状态。
具体地，判断模块013判断所述USB key接口011的VCC引脚的电平为高电平时，进一步判断所述USB key接口011的ID引脚的电平状态，在在所述ID引脚为高电平时，切换所述接口的模式为所述UART接口；在所述ID引脚为低电平时，切换所述接口的模式为所述USB接口；在判断模块013判断所述USB key接口011的VCC引脚的电平为低电平时，判断模块013进入等待状态。
对于采用内置电池供电的USB Key，增加了一个二极管D1；在USB key开机后，USB key判断USBVCC的电平是否为高电平；由于增加了二极管D1，如果没有终端设备接入，则USBVCC处的电平将被电阻器R2拉到与GND引脚处的电平一致，均为低电平，USB key不打开通讯功能；如果有终端设备接入，则USBVCC为高电平，USB key继续判断ID引脚的电平状态，如果为低电平，则USB key将接口切换为USB通讯接口模式；如果ID引脚为高电平，USB key将接口切换为UART通讯接口模式。
本实施例用于USB key的接口***，对于内置电源供电的USB key，在不关机的状态下，能够根据连接的终端设备的不同，自动切换接口模式，提高了USB key的性能。
参照图4，图4是本实用新型USB key一实施例结构示意图。如图4所示，本实用新型USB key包括所述的USB key电路100。
有关USB key电路100的具体描述请参照上述相关实施例的具体描述，在此不再赘述。
本实施例USB key，包括所述的USB key电路，所述USB key电路包括USB key接口，所述USB key接口包括D-/TX、D+/RX、ID、VCC和GND引脚，所述USB key接口的ID引脚通过电阻R1与所述USB key接口的GND引脚相连接；具有通过对USB key接口独立ID引脚的判断，快速切换USB key接口模式的有益效果，且对于内置电池供电模块的USB key，在不关机的状态下，能够根据连接的终端设备的不同，自动切换接口模式，提高了USB key的性能。
参照图5，图5是本实用新型UART终端一实施例结构示意图。如图5所示，本实用新型UART终端包括图2实施例所述的UART接口电路022。
有关UART接口电路022的具体描述请参照上述相关实施例的具体描述，在此不再赘述。
本实用新型UART终端包括UART接口电路，所述UART接口电路包括TX、RX、ID、VCC和GND引脚，所述UART接口电路的ID引脚与所述UART接口电路的VCC引脚连接；所述UART终端与所述USB设备连接时，所述ID引脚为高电平，具有便于与该UART终端连接的USB设备判断接入的终端接口类型的有益效果。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制其专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (4)
1.一种用于USB key的接口***，包括USB key电路和可与之连接的终端接口电路，所述USB key电路包括USB key接口，所述USB key接口包括D-/TX、D+/RX、ID、VCC和GND引脚，所述终端接口电路为USB接口电路或UART接口电路，所述USB接口电路包括D-、D+、ID、VCC和GND引脚，所述UART接口电路包括TX、RX、ID、VCC和GND引脚；
其特征在于，所述USB key接口的ID引脚通过电阻R1与所述USB key接口的GND引脚相连接，所述UART接口电路的ID引脚与所述UART接口电路的VCC引脚连接；
其中，所述USB key电路还包括切换模块、判断模块和处理模块；
所述判断模块分别与所述切换模块和所述处理模块通信连接，还与所述USB key接口的ID引脚连接，用于根据所述USB key接口的ID引脚的电平状态判断与之连接的终端接口电路的类别；
所述切换模块的D-引脚和TX引脚分别与所述USB key接口的D-/TX引脚连接，D+引脚和RX引脚分别与所述D+/RX引脚连接，用于在所述判断模块的判断结果为通用串行总线USB接口时，控制所述切换模块的D-引脚和D+引脚与所述USB key接口导通连接；在所述判断模块的判断结果为UART接口时，控制所述切换模块的TX引脚和RX引脚与所述USB key接口导通连接；
所述处理模块用于对外界终端通过所述USB key接口输入的数据进行处理，并将处理结果通过所述USB key接口输出给所述外界终端。
2.如权利要求1所述的用于USB key的接口***，其特征在于，所述USB key电路还包括电池供电模块、二极管D1和电阻R2，所述USB key接口的VCC引脚与所述二极管D1的正极连接，所述电池供电模块与所述二极管D1的负极连接；所述电阻R2的一端连接所述USB key接口的VCC引脚，另一端接地；所述判断模块还分别与所述电池供电模块和所述USB key接口的VCC引脚连接，用于判断所述USB key接口的VCC引脚的电平状态，根据判断结果进入等待状态或进一步判断所述USB key接口的ID引脚的电平状 态。
3.一种USB key，其特征在于，包括权利要求1或2所述的USB key电路。
4.一种UART终端，其特征在于，包括如权利要求1所述的UART接口电路。
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| CN109117638A (zh) * | 2018-07-13 | 2019-01-01 | 中国电子科技集团公司第三十研究所 | 一种基于物理切换的高可信安全主板及其控制方法 |
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| CN103019991B (zh) * | 2012-12-03 | 2016-04-13 | 深圳市文鼎创数据科技有限公司 | 接口***及切换方法、USB key及UART终端 |
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