电子设备主从模式自动切换装置及其切换方法

技术领域

本发明涉电子设备技术领域，特别是涉及电子设备主从模式自动切换装置及其切换方法。

背景技术

在一些客户终端设备(CPE)设备中，经常会接有Type A USB接口，把CPE设备当作主机，用来外挂USB设备。由于USB接口默认CPE设备为主设备，所以当CPE设备出现异常宕机无法开启的状况时，就需要对CPE设备进进行DEBUG分析或者强制刷机，这就需要把CPE设备当作从设备通过USB来连接PC。为了方便连接PC，需要在CPE设备中配置一组MICRO USB接口，而现在很多集成平台只有一组USB接口，当这组接口控制CPE为被主设备模式时，就无法同时接出从设备。现在USB2.0 OTG功能可以实现单端口主从模式自动切换，但是在一个端口中既配置Type-A接口，又配置Micro USB接口，Type-A USB默认做主，Micro USB默认做从模式，往往会导致主从模式冲突。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种电子设备主从模式自动切换装置及其切换方法。

本发明提供电子设备主从切换装置，包括：

第一USB接口、第二USB接口、USB切换模块以及逻辑控制模块；

所述第一USB接口与所述USB切换模块连接，并传输数据；

所述第二USB接口与所述USB切换模块连接，并传输数据；

所述逻辑控制模块连接所述第二USB接口，基于所述第二USB接口的工作状态产生相应的使能信号及电子设备的主从控制信号；

所述USB切换模块连接所述第一USB接口、所述第二USB接口及所述逻辑控制模块，基于所述使能信号切换所述第一USB接口或所述第二USB接口与所述电子设备的连接。

可选地，所述电子设备主从模式自动切换装置还包括电源模块，所述电源模块为所述第一USB接口及所述逻辑控制模块供电。

可选地，所述逻辑控制模块包括第一开关管、第二开关管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻以及二极管；所述第一电阻的一端连接电源电压，另一端连接所述第一开关管的漏极；所述第一开关管的栅极连接所述第二USB接口，源极接地；所述第二电阻的一端连接电源电压，另一端连接所述第二开关管的漏极；所述第二开关管的栅极连接所述第一开关管的漏极，源极接地；所述二极管的负极连接第二开关管的漏极，所述二极管的正极输出主从控制信号；所述第三电阻的一端连接所述第一开关管的栅极，另一端经由所述第四电阻接地；所述第三电阻与所述第四电阻的连接节点输出所述使能信号。

可选地，所述第一开关管或第二开关管包括MOS管。

可选地，所述第一USB接口的类型包括Type-A USB；所述第二USB接口的类型包括Micro USB。

可选地，所述第一USB接口连接移动电子设备。

可选地，所述第二USB接口连接PC设备。

可选地，所述电子设备包括CPE设备。

本发明还提供一种采用如上所述的电子设备主从模式自动切换装置的主从切换方法，其特征在于，包括以下步骤：

判断第二USB接口是否连接外接设备；

当第二USB接口未连接外接设备时，电子设备进入主模式；

当第二USB接口连接外接设备时，电子设备进入从模式。

可选地，电子设备进入主模式的方法包括：所述第二USB接口与外接电子设备未建立连接时，所述电子设备的主从控制信号为预设电平，所述电子设备进入主模式；所述第一USB接口与所述电子设备进行数据传输。

可选地，电子设备进入从模式的方法包括：当所述第二USB接口与外接电子设备建立连接时，产生一检测信号，基于所述检测信号调整所述电子设备的主从控制信号的电平，以使得所述电子设备切换为从模式；并基于所述检测信号产生使能信号，控制所述第二USB接口与所述电子设备进行数据传输。

如上所述，本发明提供的电子设备主从模式自动切换装置及其切换方法，具有以下有益效果：

通过增加逻辑控制模块，控制USB_ID引脚状态，从而将电子设置进行主从模式切换；

通过增加USB切换模块，以实现当一个USB接口在使用时，另一个USB接口被挂起，避免相互冲突；

通过双端口设置，实现主模式与从模式的不冲突，方便设备的调试应用。

附图说明

图1显示为本发明的电子设备主从模式自动切换装置的结构示意图。

图2显示为本发明的逻辑控制模块的原理示意图。

元件标号说明

11 电源模块

12 第一USB接口

13 第二USB接口

14 USB切换模块

15 逻辑控制模块

16 电子设备

151 第一开关管

152 第二开关管

153 第一电阻

154 第二电阻

155 第三电阻

156 第四电阻

157 二极管

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1～图2。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

如图1所示，本发明提供一种电子设备主从模式自动切换装置，连接于电子设备16，该装置包括：第一USB接口12、第二USB接口13、USB切换模块14以及逻辑控制模块15；

所述第一USB接口12，与所述USB切换模块14连接并传输数据；

所述第二USB接口13，与所述USB切换模块14连接并传输数据；

所述逻辑控制模块15，连接第二USB接口13，基于所述第二USB接口13的工作状态，产生相应的使能信号EN及电子设备的主从控制信号USB_ID。；

所述USB切换模块14连接所述第一USB接口12、所述第二USB接口13及所述逻辑控制模块15，基于所述使能信号EN切换所述第一USB接口12或所述第二USB接口13与所述电子设备16的连接。

作为示例，所述电子设备主从模式自动切换装置还包括电源模块11，所述电源模块11通过电源线VBUS1向所述第一USB接口12及所述逻辑控制模块15供电。

如图2所示，逻辑控制模块15包括第一开关管151、第二开关管152、第一电阻153、第二电阻154、第三电阻155、第四电阻156以及二极管157；所述第一电阻153的一端连接电源电压VBUS1，另一端连接所述第一开关管151的漏极；所述第一开关管151的栅极通过检测信号VBUS2连接所述第二USB接口13，源极接地；所述第二电阻154的一端连接电源电压VBUS1，另一端连接所述第二开关管152的漏极；所述第二开关管152的栅极连接所述第一开关管151的漏极，源极接地；所述二极管157的正极输出主从控制信号USB_ID，所述二极管157的负极连接第二开关管152的漏极；所述第三电阻155的一端连接所述第一开关管151的栅极，另一端经由所述第四电阻156接地；所述第三电阻155与所述第四电阻156的连接节点输出所述使能信号EN。。

作为示例，第一开关管151与第二开关管152包括MOS管或其他类型的开关管。

作为示例，第一USB接口12的类型包括Type-A USB或其他类型的USB接口；第二USB接口13的类型包括Micro USB或其他类型的USB接口。在本实施例中，第一USB接口12为Type-A USB，第二USB接口13为Micro USB。

作为示例，第一USB接口12可连接于移动电子设备，第二USB接口13可连接于PC设备，电子设备16包括客户终端设备CPE或其他电子设备。

本发明还提供一种采用如上所述的电子设备主从模式自动切换装置的主从模式切换方法，包括以下步骤：

判断第二USB接口是否连接外接设备；

当第二USB接口未连接外接设置时，电子设备为主模式；

当第二USB接口连接外接设备时，电子设备为从模式。

作为示例，所述第二USB接口与外接电子设备未建立连接时，所述电子设备的主从控制信号为预设电平，所述电子设备进入主模式；所述第一USB接口与所述电子设备进行数据传输。当所述第二USB接口与外接电子设备建立连接时，产生一检测信号，基于所述检测信号调整所述电子设备的主从控制信号的电平，以使得所述电子设备切换为从模式；并基于所述检测信号产生使能信号，控制所述第二USB接口与所述电子设备进行数据传输。

具体的，电源模块11通过电源电压VBUS1向第一USB接口12以及逻辑控制模块15供电，第二开关管152导通，逻辑控制模块15输出的主从控制信号USB_ID接地，电子设备16为主模式，USB切换模块14控制通过第一正数据线DP1与第三正数据线DP导通、第一负数据线DM1与第三负数据线DM导通建立第一USB接口与电子设备的连接；

当第二USB接口13与外接电子设备建立连接时，检测信号VBUS2输入逻辑控制模块15，第一开关管151导通，第二开关管152关断，主从控制信号USB_ID为高电平，电子设备16切换为从模式，使能信号EN控制USB切换模块14将第二USB接口与电子设备建立连接，即第二正数据端子DP2和第三正数据端子DP导通，第二负数据端子DM2和第三负数据端子DM导通。

本发明通过增加逻辑控制模块，控制USB_ID引脚状态，从而将电子设备进行主从模式切换；通过增加USB切换模块，以实现当一个USB接口在使用时，另一个USB接口被挂起，避免相互冲突；通过双端口设置，实现主模式与从模式的不冲突，方便设备的调试应用。

综上所述，本发明提供一种电子设备主从模式自动切换装置及其方法，所述电子设备主从模式自动切换装置至少包括：第一USB接口、第二USB接口、USB切换模块以及逻辑控制模块；所述第一USB接口与所述USB切换模块连接，并传输数据；所述第二USB接口与所述USB切换模块连接，并传输数据；所述逻辑控制模块连接所述第二USB接口，基于所述第二USB接口的工作状态产生相应的使能信号及电子设备的主从控制信号；所述USB切换模块连接所述第一USB接口、所述第二USB接口及所述逻辑控制模块，基于所述使能信号切换所述第一USB接口或所述第二USB接口与所述电子设备的连接。。本发明利用Type A接口和MicroUSB接口插入不同设备的逻辑关系来判断控制主从控制信号USB_ID的高低电平，从而实现Type A主模式和Micro USB的从模式不冲突，方便设备的调试应用；通过在切换主从模式的同时，把CPE的USB数据线通过开关也相应的做了切换，当一个USB接口在使用时，另一个USB设备就被挂起，避免相互冲突，节省了OTG转接线，使电子设备的USB功能更加健全。

所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。