CN220605910U - 一种设备通信接口控制电路及终端设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及通信技术领域，具体公开了一种设备通信接口控制电路及终端设备，包括多选一切换电路、充电芯片和通信控制模块，其中，多选一切换电路仅用于将各通信接口的信号引脚连接到通信控制模块的通信端上，而各通信接口的电源引脚除了与通信控制模块的接口上电识别引脚连接以供通信控制模块通过接口上电识别引脚识别到通信接口连接外部设备后控制多选一切换电路切换到对应的通信接口占用通信链路外，还通过充电芯片与设备电池连接，使设备上的共通信链路的通信接口在其中一个通信接口占用通信链路时，其他通信接口还可以连接充电器来对设备进行高效充电，提高了共链路通信接口的使用效率。

Description

一种设备通信接口控制电路及终端设备

技术领域

本申请涉及通信技术领域，特别涉及一种设备通信接口控制电路及终端设备。

背景技术

一些终端设备出于使用便捷或是便于装配的目的，在设备的不同结构上设有多个共通信链路的通信接口，这些通信接口连接到设备主板的同一通信端上，同一时间只有其中一个通信接口才能使用通信链路。

现今的通信接口往往除了通信功能，还有充电功能，例如通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)接口。而现有的共链路通信接口的控制方案导致同一时间不仅只有一个通信接口能够实现通信功能，且只有该通信接口能够实现充电功能，其他通信接口完全处于闲置状态，导致终端设备的通信接口使用效率不高。

如何提高共链路通信接口的使用效率，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

实用新型内容

本申请的目的是提供一种设备通信接口控制电路及终端设备，用于提高共链路通信接口的使用效率。

为解决上述技术问题，本申请提供一种设备通信接口控制电路，包括：多选一切换电路，充电芯片，通信控制模块；

其中，所述多选一切换电路的多路选择端分别与所在设备的多个通信接口的信号引脚连接，所述多选一切换电路的单路端与所述通信控制模块的通信端连接，所述多选一切换电路的切换控制端与所述通信控制模块的通信控制端连接，各所述通信接口的电源引脚分别与所述通信控制模块的接口上电识别引脚以及所述充电芯片的输入端连接，所述充电芯片的输出端与所述设备的电池的充电端连接。

在一些实施中，还包括对应设于各所述通信接口的电源引脚与所述充电芯片的输入端之间的充电支路开关；

各所述充电支路开关的默认状态为导通状态，所述通信控制模块的充电控制引脚对应与各所述充电支路开关的控制端连接。

在一些实施中，各所述通信接口的电源引脚与所述通信控制模块的不同接口上电识别引脚连接。

在一些实施中，还包括电平转换电路；

所述电平转换电路的不同输入端分别与各所述通信接口的电源引脚连接，所述电平转换电路的输出端与所述通信控制模块的接口上电识别引脚连接，所述电平转换电路在连接不同所述通信接口的电源引脚输出不同的电平。

在一些实施中，还包括OTG升压芯片；

所述OTG升压芯片的输入端与所述通信控制模块的通信端连接，所述OTG升压芯片的输出端分别与各所述通信接口的信号引脚连接，所述OTG升压芯片的使能端与所述通信控制模块的OTG控制引脚连接。

在一些实施中，还包括设于所述OTG升压芯片的输入端与所述通信控制模块的通信端之间的第一二极管；

所述第一二极管的阳极与所述通信控制模块的通信端连接，所述第一二极管的阴极与所述OTG升压芯片的输入端连接。

在一些实施中，所述通信接口的数量为两个，分别设于所述设备的设备本体和所述设备的设备底座。

在一些实施中，所述多选一切换电路默认连通设于所述设备底座的所述通信接口到所述通信控制模块。

在一些实施中，所述多选一切换电路包括：高速信号切换开关芯片。

为解决上述技术问题，本申请还提供一种终端设备，包括上述任意一项所述的设备通信接口控制电路。

本申请提供的设备通信接口控制电路，包括多选一切换电路、充电芯片和通信控制模块，其中，多选一切换电路仅用于将各通信接口的信号引脚连接到通信控制模块的通信端上，而各通信接口的电源引脚除了与通信控制模块的接口上电识别引脚连接以供通信控制模块通过接口上电识别引脚识别到通信接口连接外部设备后控制多选一切换电路切换到对应的通信接口占用通信链路外，还通过充电芯片与设备电池连接，使设备上的共通信链路的通信接口在其中一个通信接口占用通信链路时，其他通信接口还可以连接充电器来对设备进行高效充电，提高了共链路通信接口的使用效率。

本申请还提供一种终端设备，具有上述有益效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本申请实施例提供的一种设备通信接口控制电路的电路图；

图2为本申请实施例提供的一种OTG升压芯片的电路图；

图3为本申请实施例提供的另一种设备通信接口控制电路的电路图。

具体实施方式

本申请的核心是提供一种设备通信接口控制电路及终端设备，用于提高共链路通信接口的使用效率。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护范围。

实施例一

图1为本申请实施例提供的一种设备通信接口控制电路的电路图。

如图1所示，本申请实施例提供的设备通信接口控制电路包括：多选一切换电路101，充电芯片102，通信控制模块103；

其中，多选一切换电路101的多路选择端分别与所在设备的多个通信接口的信号引脚连接，多选一切换电路101的单路端与通信控制模块103的通信端连接，多选一切换电路101的切换控制端与通信控制模块103的通信控制端连接，各通信接口的电源引脚分别与通信控制模块103的接口上电识别引脚以及充电芯片102的输入端连接，充电芯片102的输出端与设备的电池的充电端连接。

针对相关技术中共链路的通信接口在同一时间只能有一个通信接口实现功能，其他通信接口只能处于完全空闲状态导致共链路的通信接口的使用效率较低的问题，本申请实施例提供的设备通信接口控制电路通过将各通信接口的信号引脚和电源引脚分两路连接，其中，通信接口的信号引脚通过多选一切换电路101连接到通信控制模块103的通信端上，而通信接口的电源引脚除了与通信控制模块103的接口上电识别引脚连接外，还与充电芯片102的输入端连接，从而实现了在通信功能上各通信接口为多选一模式，而在充电功能上，当有通信接口已占用通信链路的情况下，其他通信接口还可以连接外部充电器对设备的电池进行充电，如此可以使共链路的通信接口其中一个通信接口在实现通信功能时其他通信接口同时还可以进行充电，提高了共链路通信接口的使用效率，进一步提高了所在设备的通信接口的使用效率。

在具体实施中，多选一切换电路101可以采用高速信号切换开关芯片实现。多选一切换电路101可以设置为默认由其中一个通信接口占用各通信接口对应的通信链路，则若该默认通信接口连接外部设备后，则直接经由该通信接口实现通信功能，若其他通信接口连接了外部设备，则通信控制模块103在识别到对应通信接口连接外部设备后，再通过中断切换由其他通信接口占用通信链路。多选一切换电路101的默认状态也可以为各通信接口均未占用通信链路，在其中一个通信接口连接外部设备后，连接外部设备的通信接口占用各通信接口对应的通信链路，若其他通信接口连接了外部设备，则通信控制模块103在识别到对应通信接口连接外部设备后，再通过中断切换由其他通信接口占用通信链路。

通信控制模块103可以为设备主板的一部分，也可以为单独的具有控制功能的通信模块，通信控制模块103的通信端(一组信号引脚)连接多选一切换电路101的单路端，作为各共链路的通信模块所共有的通信链路。通信控制模块103可以为终端到终端(Machineto Machine，M2M)模块。

通信控制模块103通过接口上电识别引脚识别已连接外部设备的通信接口，当通信接口连接外部设备时，触发接口上电识别引脚的电平发生变化，可以为从高电平转换为低电平，或从低电平转换为高电平，或产生脉冲。例如，当通信接口为通用串行总线(Universal Serial Bus，下文简称USB)接口时，各USB接口的电源引脚VBUS与通信控制模块103的接口上电识别引脚连接。

为通过接口上电识别引脚区分不同的通信接口，可以设置各通信接口的电源引脚与通信控制模块103的不同接口上电识别引脚连接。则通信控制模块103在识别到接口上电识别引脚的触发信号后，确定对应的通信接口已连接外部设备，则通信控制模块103控制多选一切换电路101切换为该通信接口占用通信链路。若连接外部设备的通信接口为默认占用通信链路的通信接口，则通信控制模块103无需操作多选一切换电路101。

为节约通信控制模块103的引脚，还可以设置多个通信接口的电源引脚连接在通信控制模块103的同一个接口上电识别引脚上。为区分连接在同一个接口上电识别引脚上的不同通信接口，可以设计不同通信接口的电源引脚向通信控制模块103的接口上电识别引脚输出不同的电平信号。则本申请实施例提供的设备通信接口控制电路还可以包括电平转换电路；电平转换电路的不同输入端分别与各通信接口的电源引脚连接，电平转换电路的输出端与通信控制模块103的接口上电识别引脚连接，电平转换电路在连接不同通信接口的电源引脚输出不同的信号。

具体的，电平转换电路可以采用上拉电路或下拉电路，通过将共用同一个接口上电识别引脚的通信接口的电源引脚连接在电平转换电路的不同输入端上，使得不同的通信接口的电源引脚在上电后使电平转换电路输出不同的电平信号，以供通信控制模块103区分不同的通信接口。

或者，本申请实施例提供的设备通信接口控制电路还可以包括电阻分压电路，通过将共用同一个接口上电识别引脚的通信接口的电源引脚连接在电阻分压电路的不同分压点上，使得不同的通信接口的电压引脚在上电后使电阻分压电路的电压检测点的输出电压不同，对应的，通信控制模块103的接口上电识别引脚可以采用模数转换(ADC)引脚以识别电阻分压电路的输出电压来区分不同的通信接口。

应用本申请实施例提供的设备通信接口控制电路，在通信接口连接外部的通信设备后，通信控制模块103控制多选一切换电路101切换至该通信接口占用通信链路，此时若其他通信接口连接外部设备则可以对本设备的电池进行充电。若同时有多个通信接口连接外部的通信设备，则可以由通信控制模块103根据预存的默认通信接口的信息，控制多选一切换电路101保持默认通信接口占用通信链路。默认通信接口的信息可以为各通信接口之间的优先级顺序，即在多个通信接口连接时，其中的最高优先级的通信接口占用通信链路，以避免各通信接口之间产生冲突。通信控制模块103还可以根据上位控制器的控制信号来控制多选一切换电路101切换至对应的通信接口占用通信链路。

实施例二

在上述实施例的基础上，在各通信在不同的通信接口均连接外部设备且各外部设备均能够对本设备进行充电时，各外部设备可以同时对本设备进行充电，但为了充电的稳定性，可以控制仅其中的一个外部设备对本设备进行充电，此时可以选用充电电流最大的外部设备对本设备进行充电，而将其他外部设备的充电关断。

为此，本申请实施例提供的设备通信接口控制电路还可以包括对应设于各通信接口的电源引脚与充电芯片102的输入端之间的充电支路开关；

各充电支路开关的默认状态为导通状态，通信控制模块103的充电控制引脚对应与各充电支路开关的控制端连接。

在具体实施中，充电支路开关可以采用负载开关(Load switch)，具体可以采用包括但不限于场效应管、继电器或三极管等开关。

充电支路开关的默认状态为导通状态，即在设备上电后各充电支路开关均为导通状态，而在对应的通信接口连接外部设备之后，由通信控制模块103控制其中的部分充电支路开关断开来关闭部分外部设备对本设备电池的充电。

通信控制模块103可以通过充电协议(如BC1.2协议)来确认充电电流的大小，从而关断充电电流较小的充电支路上的充电支路开关，以停止对应的外部设备对本设备的电池的充电。

实施例三

图2为本申请实施例提供的一种OTG升压芯片的电路图。

应用本申请上述实施例提供的设备通信接口控制电路，本设备在通信过程中作为从设备(device)来连接外部的主设备以实现通信功能。为实现本设备作为通信中的主设备(host)角色，本申请实施例提供的设备通信接口控制电路还可以包括OTG升压芯片。如图2所示，OTG升压芯片201的输入端与通信控制模块103的通信端连接，OTG升压芯片201的输出端分别与各通信接口的信号引脚连接，OTG升压芯片201的使能端(OTG_EN)与通信控制模块103的OTG控制引脚连接。

在通信模块连接外部的从设备实现通信功能时，通信控制模块103通过通信端反向输出电压给OTG升压芯片201的输入端。

需要说明的是，与OTG升压芯片201的输入端连接的通信控制模块103的通信端以及与多选一切换电路101的单路端连接的通信控制模块103的通信端，可以为通信控制模块103的同一组引脚，也可以为通信控制模块103的用于实现主设备角色和从设备角色的两组不同引脚。通信控制模块103通过控制多选一切换电路101切换导通的链路或控制OTG升压芯片201使能来实现当有通信接口连接外部通信设备时，本申请作为从设备角色还是作为主设备角色，此时其余通信接口仅可以实现充电功能。

为避免外部的从设备的电压高于本设备时向本设备充电，本申请实施例提供的设备通信接口控制电路还可以包括设于OTG升压芯片201的输入端与通信控制模块103的通信端之间的第一二极管；第一二极管的阳极与通信控制模块103的通信端连接，第一二极管的阴极与OTG升压芯片201的输入端连接。

或者，在本申请实施例提供的设备通信接口控制电路还可以包括对应设于各通信接口的电源引脚与充电芯片102的输入端之间的充电支路开关时，通信控制模块103还用于在有通信接口连接外部的从设备实现通信功能时，关断该通信接口对应的充电支路开关，避免外部的从设备通过该通信接口反向对本设备的电池充电。

在有通信模块连接外部的从设备实现通信功能时，其他通信接口依然可以连接外部设备实现对本设备的充电功能。

实施例四

图3为本申请实施例提供的另一种设备通信接口控制电路的电路图。

一些较为笨重的终端到终端(Machine to Machine，M2M)模块使用的产品(如POS机)采用接底座的方式来使用，在该设备上，设备本体和设备底座会分别设有共链路的通信接口。则在本申请实施例提供的设备通信接口控制电路中，通信接口的数量可以为两个，分别设于设备的设备本体和设备的设备底座。

对应本申请实施例提供的设备通信接口控制电路，多选一切换电路101为二选一切换电路，可以采用二选一的高速信号切换开关芯片。通信接口具体可以为USB接口。可以设置多选一切换电路101默认连通设于设备底座的通信接口到通信控制模块103，或默认连通设于设备本体的通信接口到通信控制模块103。

在本申请实施例提供的设备通信接口控制电路中，各通信接口的电源引脚到充电芯片102的输入端之间的充电支路开关可以采用负载开关(Load switch)。

如图3所示，应用本申请实施例提供的设备通信接口控制电路，以通信接口为USB接口，多选一切换电路101为二选一的高速信号切换开关芯片301，设置多选一切换电路101默认连通设于设备底座的通信接口到通信控制模块103为例，在通信控制模块103作为从设备(device)时，若设于设备本体的第一USB接口连接到外部的主设备，则设于设备本体的第一USB接口的电源引脚会通过第一负载开关302(Load switch 1)到达通信控制模块103的接口上电识别引脚(VBUS)，通信控制模块103识别到设于设备本体的第一USB接口的电源引脚的上电信号VBUS_MAIN_USB后，通过通信控制端VBUS_MAIN_USB控制高速信号切换开关芯片301切换到设于设备本体的第一USB接口与通信控制模块103的通信端连通，并通过BC1.2协议确认通过设于底座本体的第二USB接口的充电电流的大小。此时设于底座本体的第二USB接口只能作为充电接入，若设于底座本体的第二USB接口的充电电流大于设于设备本体的第一USB接口的充电电流，则通信控制模块103通过与设于设备本体的第一USB接口对应的充电控制引脚VBUS_MAIN_USB_GPIO控制与设于设备本体的第一USB接口对应的第一负载开关302(Load switch1)断开。

在通信控制模块103作为从设备(device)时，若设于底座本体的第二USB接口连接到外部的主设备，则设于底座本体的第二USB接口的电源引脚会通过第二负载开关303(Load switch 2)到达通信控制模块103的接口上电识别引脚(VBUS)，通信控制模块103识别到设于底座本体的第二USB接口的电源引脚的上电信号VBUS_SUB_USB后，无需变更高速信号切换开关芯片301的导通状态，仅通过BC1.2协议确认充电电流的大小即可。此时设于设备本体的第一USB接口只能作为充电接入，若设于设备本体的第一USB接口的充电电流大于设于底座本体的第二USB接口的充电电流，则通信控制模块103通过与设于底座本体的第二USB接口对应的充电控制引脚VBUS_SUB_USB_GPIO控制与设于底座本体的第二USB接口对应的第二负载开关303(Load switch 2)断开。

在用户反复尝试将外部设备连接在设于设备本体的第一USB接口和设于底座本体的第二USB接口时，通信控制模块103通过中断进行识别。若设于设备本体的第一USB接口和设于底座本体的第二USB接口同时连接外部的通信设备，由于高速信号切换开关芯片301会默认接到设于底座本体的第二USB接口，软件上同时接上中断时优先设于底座本体的第二USB接口中断，通信端口会默认设于底座本体的第二USB接口进行通信，设于设备本体的第一USB接口进行充电。

在通信控制模块103作为主设备(host)时，若设于设备本体的第一USB接口连接外部的从设备，则通信控制模块103会反向输出电压给设于设备本体的第一USB接口的电源引脚VBUS_MIAN_USB。此时通信控制模块103可以通过OTG控制引脚GPIO_MIAN_OTG_EN控制第一负载开关302(Load switch 1)断开或采用设于通信控制模块103的通信端与OTG升压芯片201的输入端之间的第一二极管防止外部的从设备电流倒灌入本设备。此时，设别底座的USB接口可以作为从设备(device)接入时通过充电芯片102给本设备的电池进行充电。

当通信控制模块103作为主设备(host)时，若设于底座本体的第二USB接口连接外部的从设备，则通信控制模块103会反向输出电压给设于底座本体的第二USB接口的电源引脚VBUS_SUB_USB。此时通信控制模块103可以通过OTG控制引脚GPIO_SUB_OTG_EN控制第二负载开关303(Load switch 2)断开或采用设于通信控制模块103的通信端与OTG升压芯片201的输入端之间的第一二极管防止外部的从设备电流倒灌入本设备。此时，设别本体的USB接口可以作为从设备(device)接入时通过充电芯片102给本设备的电池进行充电。

其中，VBUS_MAIN_USB_GPIO和GPIO_MIAN_OTG_EN可以为通信控制模块103的同一引脚，VBUS_SUB_USB_GPIO和GPIO_SUB_OTG_EN可以为通信控制模块103的同一引脚。

实施例五

上文详述了设备通信接口控制电路对应的各个实施例，在此基础上，本申请还公开了与上述设备通信接口控制电路对应的终端设备。本申请实施例提供的可以包括上述任一实施例提供的设备通信接口控制电路。

由于终端设备部分的实施例与设备通信接口控制电路部分的实施例相互对应，因此终端设备部分的实施例请参见设备通信接口控制电路部分的实施例的描述，这里暂不赘述。

以上对本申请所提供的设备通信接口控制电路及终端设备进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或者操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或者操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列的要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种设备通信接口控制电路，其特征在于，包括：多选一切换电路，充电芯片，通信控制模块；

其中，所述多选一切换电路的多路选择端分别与所在设备的多个通信接口的信号引脚连接，所述多选一切换电路的单路端与所述通信控制模块的通信端连接，所述多选一切换电路的切换控制端与所述通信控制模块的通信控制端连接，各所述通信接口的电源引脚分别与所述通信控制模块的接口上电识别引脚以及所述充电芯片的输入端连接，所述充电芯片的输出端与所述设备的电池的充电端连接。

2.根据权利要求1所述的设备通信接口控制电路，其特征在于，还包括对应设于各所述通信接口的电源引脚与所述充电芯片的输入端之间的充电支路开关；

各所述充电支路开关的默认状态为导通状态，所述通信控制模块的充电控制引脚对应与各所述充电支路开关的控制端连接。

3.根据权利要求1所述的设备通信接口控制电路，其特征在于，各所述通信接口的电源引脚与所述通信控制模块的不同接口上电识别引脚连接。

4.根据权利要求1所述的设备通信接口控制电路，其特征在于，还包括电平转换电路；

所述电平转换电路的不同输入端分别与各所述通信接口的电源引脚连接，所述电平转换电路的输出端与所述通信控制模块的接口上电识别引脚连接，所述电平转换电路在连接不同所述通信接口的电源引脚输出不同的电平。

5.根据权利要求1所述的设备通信接口控制电路，其特征在于，还包括OTG升压芯片；

所述OTG升压芯片的输入端与所述通信控制模块的通信端连接，所述OTG升压芯片的输出端分别与各所述通信接口的信号引脚连接，所述OTG升压芯片的使能端与所述通信控制模块的OTG控制引脚连接。

6.根据权利要求5所述的设备通信接口控制电路，其特征在于，还包括设于所述OTG升压芯片的输入端与所述通信控制模块的通信端之间的第一二极管；

所述第一二极管的阳极与所述通信控制模块的通信端连接，所述第一二极管的阴极与所述OTG升压芯片的输入端连接。

7.根据权利要求1所述的设备通信接口控制电路，其特征在于，所述通信接口的数量为两个，分别设于所述设备的设备本体和所述设备的设备底座。

8.根据权利要求7所述的设备通信接口控制电路，其特征在于，所述多选一切换电路默认连通设于所述设备底座的所述通信接口到所述通信控制模块。

9.根据权利要求1所述的设备通信接口控制电路，其特征在于，所述多选一切换电路包括：高速信号切换开关芯片。

10.一种终端设备，其特征在于，包括权利要求1至9任意一项所述的设备通信接口控制电路。