一种自动切换装置

技术领域

本发明涉及自动切换技术领域，尤其涉及一种自动切换装置。

背景技术

随着计算机技术的快速发展，USB设备的应用越来越广泛，现有技术中需通过手动切换USB设备，进而实现提取不同USB设备中的相关内容，但现有技术中的提取效率较低。

发明内容

本发明提供了一种自动切换装置，以实现任一待提取的第一连接设备与主机模块导通，进而实现了主机模块可以自动从任一第一连接设备中提取相关信息，提取效率较高。

根据本发明的一方面，提供了一种自动切换装置，自动切换装置包括：

控制模块和n个切换模块；

控制模块包括控制单元和n个第一数字逻辑单元；每一切换模块包括：第一模拟开关单元；第一模拟开关单元包括n个第二端；其中，n为大于0的整数；

主机模块与控制模块内的控制单元连接，控制单元与每一第一数字逻辑单元的第一端连接；

控制单元用于接收主机模块发送的连接设备提取信号，并根据连接设备提取信号确定待提取的第一连接设备的具体位置，并向与待提取的第一连接设备对应的第一数字逻辑单元发送第一提取信号；

n个第一数字逻辑单元的第二端与n个第一模拟开关单元的第一端一一对应连接，每一第一模拟开关单元的n个第二端与n个第一连接设备一一对应连接；

第一数字逻辑单元用于在接收到控制单元发送的第一提取信号后，向与第一数字逻辑单元对应连接的第一模拟开关单元发送第一导通信号；

第一模拟开关单元用于在接收到第一导通信号后，控制待提取的第一连接设备与主机模块导通，并向待提取的第一连接设备发送第一信息传送信号；

待提取的第一连接设备用于在接收到第一信息传送信号后，向主机模块传送提取信息。

进一步的，自动切换装置还包括至少一个嵌套切换模块；

每一嵌套切换模块包括：第二模拟开关单元和第三数字逻辑单元；第二模拟开关单元包括n个第二端；

切换模块还包括：第二数字逻辑单元；

第二数字逻辑单元的第一端与第一模拟开关单元的第三端连接，第二数字逻辑单元的第二端与第一个嵌套切换模块的第二模拟开关单元的第一端连接；第二模拟开关单元的n个第二端与n个第二连接设备一一对应连接，第一个嵌套切换模块的第二模拟开关单元的第三端与第一个嵌套切换模块的第三数字逻辑单元的第一端连接；

控制单元用于接收主机模块发送的连接设备提取信号，并根据连接设备提取信号确定待提取的第二连接设备的具体位置，并向与待提取的第二连接设备对应的第一数字逻辑单元发送第二提取信号；

第一数字逻辑单元用于接收到第二提取信号后向第一模拟开关单元发送第二导通信号；

第一模拟开关单元还用于在接收到第二导通信号后，将第二导通信号传输给第二数字逻辑单元，并导通第一数字逻辑单元和第二数字逻辑单元；

第二数字逻辑单元用于在接收到第二导通信号后，向第二模拟开关单元发送第三导通信号；第二模拟开关单元用于在接收到第三导通信号后，控制待提取的第二连接设备与主机模块导通，并向待提取的第二连接设备发送第二信息提取信号；

自动切换装置包括至少两个嵌套切换模块时，从第二个嵌套切换模块开始，每一嵌套切换模块的第二模拟开关单元的第一端连接上一个嵌套切换模块的第三数字逻辑单元的第二端，每一个嵌套切换模块的第二模拟开关单元的n个第二端与n个第i+1连接设备一一对应连接；其中i为大于或等于2的整数；

控制单元用于接收主机模块发送的连接设备提取信号，并根据连接设备提取信号确定待提取的第i+1连接设备的具体位置，并向与待提取的第i+1连接设备对应的第一数字逻辑单元发送提取信号；

第一数字逻辑单元用于接收到提取信号后向第一模拟开关单元发送导通信号；

第一模拟开关单元还用于在接收到导通信号后，将导通信号传输给第二数字逻辑单元，并导通第一数字逻辑单元和第二数字逻辑单元；

第二数字逻辑单元用于在接收到导通信号后，向第一个嵌套切换模块的第二模拟开关单元发送导通信号；

第1个至第i-1个嵌套切换模块的第二模拟开关单元用于在接收到导通信号后，将导通信号传输给下一个嵌套切换模块的第三数字逻辑单元，并导通连接的两个数字逻辑单元；

第1个至第i-1个嵌套切换模块的第三数字逻辑单元用于在接收到导通信号后，向下一个嵌套切换模块的第二模拟开关单元发送导通信号；

第i-1个嵌套切换模块的第二模拟开关单元用于在接收到导通信号后，控制待提取的第i+1连接设备与主机模块导通，并向待提取的第i+1连接设备发送第i+1信息提取信号；

待提取的第二连接设备在接收到第二信息提取信号向主机模块传送提取信息；

待提取的第i+1连接设备在接收到第i+1信息提取信号后，向主机模块传送提取信息。进一步的，嵌套切换模块还包括：第一信号干扰单元；

第一信号干扰单元的第一端与一个嵌套切换模块的第三数字逻辑单元连接，第一信号干扰单元的第二端与下一个嵌套切换模块的第二模拟开关单元连接；

第一信号干扰单元用于对传入第二模拟开关单元的第二导通信号进行抗干扰处理。

进一步的，控制模块还包括：电源控制单元；

电源控制单元的第一端与控制单元的电源端连接，电源控制单元的第二端与外接电源连接；电源控制单元用于将外接电源接入控制单元。

进一步的，电源控制单元还包括：报警子单元；

报警子单元用于在流入控制单元的电流和/或电压出现异常时，向工作人员发送报警信号。

进一步的，控制模块还包括：串口单元和第一接口端子排；

切换模块还包括：第二接口端子排；

串口单元的第一端与主机模块连接，串口单元的第二端与控制模块的控制单元连接；

第一接口端子排的第一端与控制模块的第一数字逻辑单元连接，第一接口端子排的第二端与第二接口端子排的第一端连接，第二接口端子排的第二端与切换模块的所述第一模拟开关单元连接。

进一步的，控制模块还包括：第一设备接口端子和第二设备接口端子；

切换模块还包括：第三设备接口端子和第四设备接口端子；

第一设备接口端子的第一端与主机模块连接，第一设备接口端子的第二端与控制模块连接，第二设备接口端子的第一端与控制模块连接，第二设备接口端子的第二端与第三设备接口端子的第一端连接，第三设备接口端子的第二端与切换模块连接，第四设备接口端子的第一端与切换模块连接，第四设备接口端子的第二端与第一连接设备连接。

进一步的，数字逻辑子模块包括：74系列数字逻辑芯片。

进一步的，模拟开关子模块包括：CH448F双刀八掷低阻态模拟开关芯片。

进一步的，控制子模块包括：ARM核单片机。

本发明实施例设计的自动切换装置包括：控制模块和n个切换模块；控制模块包括控制单元和n个第一数字逻辑单元；每一切换模块包括：第一模拟开关单元；第一模拟开关单元包括n个第二端；主机模块与控制模块内的控制单元连接，控制单元与每一第一数字逻辑单元的第一端连接；n个第一数字逻辑单元的第二端与n个第一模拟开关单元的第一端一一对应连接，每一第一模拟开关单元的n个第二端与n个第一连接设备一一对应连接；本发明实施例通过控制单元接收主机模块发送的连接设备提取信号，进而实现了任一待提取的第一连接设备与主机模块导通，进而实现了主机模块可以自动从任一第一连接设备中提取相关信息，提取效率较高。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1是根据本发明实施例提供的一种自动切换装置的结构示意图；

图2是根据本发明实施例提供的另一种自动切换装置的结构示意图；

图3是根据本发明实施例提供的又一种自动切换装置的结构示意图；

图4是根据本发明实施例提供的再一种自动切换装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明实施例提供了一种自动切换装置，图1是根据本发明实施例提供的一种自动切换装置的结构示意图，参考图1，图1仅示出了与一个第一数字逻辑单元连接12的切换模块2，自动切换装置包括：

控制模块1和n个切换模块2；

控制模块1包括控制单元11和n个第一数字逻辑单元12；每一切换模块2包括：第一模拟开关单元21；第一模拟开关单元21包括n个第二端；其中，n为大于0的整数；

主机模块m与控制模块1内的控制单元11连接，控制单元11与每一第一数字逻辑单元12的第一端连接；

控制单元11用于接收主机模块m发送的连接设备提取信号，并根据连接设备提取信号确定待提取的第一连接设备n1的具体位置，并向与待提取的第一连接设备n1对应的第一数字逻辑单元12发送第一提取信号；

n个第一数字逻辑单元12的第二端与n个第一模拟开关单元21的第一端一一对应连接，每一第一模拟开关单元21的n个第二端与n个第一连接设备n1一一对应连接；

第一数字逻辑单元12用于在接收到控制单元11发送的第一提取信号后，向与第一数字逻辑单元12对应连接的第一模拟开关单元21发送第一导通信号；

第一模拟开关单元21用于在接收到第一导通信号后，控制待提取的第一连接设备n1与主机模块m导通，并向待提取的第一连接设备n1发送第一信息传送信号；

待提取的第一连接设备n1用于在接收到第一信息传送信号后，向主机模块m传送提取信息。

其中，连接设备可以为USB设备。

具体的，在工作人员将n个第一连接设备n1与第一模拟开关单元21连接后，主机模块m的显示屏上会显示每一第一连接设备n1的示意图，工作人员可以根据实际所需求的内容确定待提取的第一连接设备n1，在工作人员选中待提取的第一连接设备n1后，主机模块m会向控制单元11发送连接设备提取信号，控制单元11在接收到连接设备提取信号后，可以根据连接设备提取信号确定待提取的第一连接设备n1的具体位置，并向与待提取的第一连接设备n1对应的第一数字逻辑单元12发送第一提取信号，使得控制单元11与待提取的第一连接设备n1对应的第一数字逻辑单元12呈现导通状态。

在与待提取的第一连接设备n1对应的第一数字逻辑单元12接收到连接设备提取信号后，第一数字逻辑单元12会将接收到连接设备提取信号转化为第一模拟开关单元21可接收的第一导通信号，并将第一导通信号传输给与第一数字逻辑单元12对应连接的第一模拟开关单元21，使得第一数字逻辑单元12和与第一数字逻辑单元12对应连接的第一模拟开关单元21呈现导通状态。

在与第一数字逻辑单元12对应连接的第一模拟开关单元21接收到第一导通信号后，控制第一模拟开关单元21内部与待提取的第一连接设备n1连通的线路导通，进而实现待提取的第一连接设备n1与主机模块m导通，此时可以向待提取的第一连接设备n1发送第一信息传送信号，待提取的第一连接设备n1在接收到第一信息传送信号后，向主机模块m传送工作人员需求的提取信息。

本发明实施例设计的自动切换装置包括：控制模块1和n个切换模块2；控制模块1包括控制单元11和n个第一数字逻辑单元12；每一切换模块2包括：第一模拟开关单元21；第一模拟开关单元21包括n个第二端；主机模块m与控制模块1内的控制单元11连接，控制单元11与每一第一数字逻辑单元12的第一端连接；n个第一数字逻辑单元12的第二端与n个第一模拟开关单元21的第一端一一对应连接，每一第一模拟开关单元21的n个第二端与n个第一连接设备n1一一对应连接；本发明实施例通过控制单元11接收主机模块m发送的连接设备提取信号，进而实现了任一待提取的第一连接设备n1与主机模块m导通，进而实现了主机模块m可以自动从任一第一连接设备n1中提取相关信息，提取效率较高。

进一步的，图2是根据本发明实施例提供的另一种自动切换装置的结构示意图，参考图2，图2仅示出了与一个第一数字逻辑单元连接12的切换模块2和嵌套切换模块，自动切换装置还包括至少一个嵌套切换模块；

每一嵌套切换模块包括：第二模拟开关单元31和第三数字逻辑单元32；第二模拟开关单元31包括n个第二端；

切换模块2还包括：第二数字逻辑单元22；

第二数字逻辑单元22的第一端与第一模拟开关单元21的第三端连接，第二数字逻辑单元22的第二端与第一个嵌套切换模块30的第二模拟开关单元31的第一端连接；第二模拟开关单元31的n个第二端与n个第二连接设备n2一一对应连接，第一个嵌套切换模块30的第二模拟开关单元31的第三端与第一个嵌套切换模块30的第三数字逻辑单元32的第一端连接，第一个嵌套切换模块30的第三数字逻辑单元32的第二端与第二个嵌套切换模块300的第二模拟开关单元31的第一端连接，第二个嵌套切换模块300的第二模拟开关单元31的n个第二端与n个第三连接设备n3一一对应连接；

控制单元11用于接收主机模块m发送的连接设备提取信号，并根据连接设备提取信号确定待提取的第二连接设备n2的具体位置，并向与待提取的第二连接设备n2对应的第一数字逻辑单元12发送第二提取信号；

第一数字逻辑单元12用于接收到第二提取信号后向第一模拟开关单元21发送第二导通信号；

第一模拟开关单元21还用于在接收到第二导通信号后，将第二导通信号传输给第二数字逻辑单元22，并导通第一数字逻辑单元12和第二数字逻辑单元22；

第二数字逻辑单元22用于在接收到第二导通信号后，向第二模拟开关单元31发送第三导通信号；第二模拟开关单元31用于在接收到第三导通信号后，控制待提取的第二连接设备n2与主机模块m导通，并向待提取的第二连接设备n2发送第二信息提取信号；

自动切换装置包括至少两个嵌套切换模块时，从第二个嵌套切换模块开始，每一嵌套切换模块的第二模拟开关单元31的第一端连接上一个嵌套切换模块的第三数字逻辑单元32的第二端，每一个嵌套切换模块的第二模拟开关单元31的n个第二端与n个第i+1连接设备n4一一对应连接；其中i为大于或等于2的整数；

控制单元11用于接收主机模块m发送的连接设备提取信号，并根据连接设备提取信号确定待提取的第i+1连接设备n4的具体位置，并向与待提取的第i+1连接设备n4对应的第一数字逻辑单元12发送提取信号；

第一数字逻辑单元12用于接收到提取信号后向第一模拟开关单元21发送导通信号；

第一模拟开关单元21还用于在接收到导通信号后，将导通信号传输给第二数字逻辑单元22，并导通第一数字逻辑单元12和第二数字逻辑单元21；

第二数字逻辑单元21用于在接收到导通信号后，向第一个嵌套切换模块的第二模拟开关单元31发送导通信号；

第1个至第i-1个嵌套切换模块的第二模拟开关单元31用于在接收到导通信号后，将导通信号传输给下一个嵌套切换模块的第三数字逻辑单元32，并导通连接的两个数字逻辑单元；

第1个至第i-1个嵌套切换模块的第三数字逻辑单元32用于在接收到导通信号后，向下一个嵌套切换模块的第二模拟开关单元31发送导通信号；

第i-1个嵌套切换模块的第二模拟开关单元31用于在接收到导通信号后，控制待提取的第i+1连接设备n4与主机模块m导通，并向待提取的第i+1连接设备n4发送第i+1信息提取信号；

待提取的第二连接设备n2在接收到第二信息提取信号向主机模块m传送提取信息；

待提取的第i+1连接设备n4在接收到第i+1信息提取信号后，向主机模块m传送提取信息。

具体的，当需要的连接设备较多时，可以根据实际增加的连接设备的具体数量，在切换模块2的后面依次增加多个嵌套切换模块，示例性的，如图2所示，在仅需要增加一个嵌套切换模块时，可以将切换模块2的第二数字逻辑单元22的第二端与第一嵌套切换模块30的第二模拟开关单元31的第一端连接，并通过第二模拟开关单元31的多个第二端与多个第二连接设备n2进行一一对应连接；在需要增加两个嵌套切换模块时，可以将切换模块2的第二数字逻辑单元22的第二端与第一嵌套切换模块30的第二模拟开关单元31的第一端连接，并通过第一嵌套切换模块30的第二模拟开关单元31的n个第二端与n个第二连接设备n2进行一一对应连接，同时将第一嵌套切换模块30的第三数字逻辑单元32的第二端与第二个嵌套切换模块300的第二模拟开关单元31的第一端连接，第二个嵌套切换模块300的第二模拟开关单元31的多个第二端与多个第三连接设备n3一一对应连接；在需要增加n个嵌套切换模块时，可以将切换模块2的第二数字逻辑单元22的第二端与第一嵌套切换模块30的第二模拟开关单元31的第一端连接，并通过第一嵌套切换模块30的第二模拟开关单元31的n个第二端与n个第二连接设备n2进行一一对应连接，以此类推，可以将当前嵌套切换模块的第三数字逻辑单元32与下一嵌套切换模块的第二模拟开关单元31进行连接，一直连接至第n嵌套切换模块301，同时，将每一嵌套切换模块的第二模拟开关单元31的n个第二端与n个第二连接设备n2进行一一对应连接，进而实现连接设备扩展数量的显著提升。

示例性的，在需要增加n个嵌套切换模块时，此时，控制单元11在接收到主机模块m发送的连接设备提取信号后，可以根据连接设备提取信号确定待提取的连接设备的具体位置，并向与待提取的第二连接设备n2对应的第一数字逻辑单元12发送第二提取信号，第一数字逻辑单元12在接收到第二提取信号后向第一模拟开关单元21发送第二导通信号，第一模拟开关单元21在接收到第二导通信号后，将第二导通信号传输给第二数字逻辑单元22，实现第一数字逻辑单元12和第二数字逻辑单元22的导通，以此类推，导通信号会通过多个第二模拟开关单元31和多个第三数字逻辑单元32，最终传入第n嵌套切换模块301的第二模拟开关单元31，进而控制待提取的第n-1连接设备n4与主机模块m导通，并向待提取的第n-1连接设备n4发送相应的信息提取信号，待提取的第n-1连接设备n4在接收到信息提取信号后，向主机模块m传送提取信息。

进一步的，图3是根据本发明实施例提供的又一种自动切换装置的结构示意图，参考图3，图3仅示出了与一个第一数字逻辑单元连接12的切换模块2和嵌套切换模块，嵌套切换模块还包括：第一信号干扰单元33；

第一信号干扰单元33的第一端与一个嵌套切换模块30的第三数字逻辑单元32连接，第一信号干扰单元33的第二端与下一个嵌套切换模块300的第二模拟开关单元31连接；

第一信号干扰单元33用于对传入第二模拟开关单元31的第二导通信号进行抗干扰处理。

具体的，由于在信号传输的过程中，会产生一定的消耗，使传输信号变弱，而在嵌套切换模块的第三数字逻辑单元32与嵌套切换模块的第二模拟开关单元31之间加入第一信号干扰单元33，能够消除传输信号中的一些干扰信号，并对传输信号进行放大处理，保证传输信号在传输的过程中不会变弱，进而使传输信号能够传输至待提取的连接设备，实现待提取的连接设备与主机模块m导通，并向待提取的连接设备发送相应的信息提取信号，待提取的连接设备在接收到信息提取信号后，向主机模块m传送提取信息。

进一步的，图4是根据本发明实施例提供的再一种自动切换装置的结构示意图，参考图4，图4仅示出了与一个第一数字逻辑单元连接12的切换模块2，控制模块1还包括：电源控制单元13；

电源控制单元13的第一端与控制单元1的电源端连接，电源控制单元13的第二端与外接电源q连接；电源控制单元13用于将外接电源q接入控制单元1。

具体的，电源控制单元13可以将外接电源q接入控制单元1，为控制单元1提供电能，并且能够实时监控流入控制单元1的电流和/或电压是否出现异常。

进一步的，电源控制单元还包括：报警子单元；

报警子单元用于在流入控制单元的电流和/或电压出现异常时，向工作人员发送报警信号。

具体的，电源控制单元在检测到流入控制单元的电流和/或电压出现异常时，将报警信号传输给报警子单元，报警子单元在接收到报警信号后，向工作人员发送报警信号，提醒工作人员流入控制模块的电流和/或电压出现异常，需进行紧急处理，避免出现自动切换装置损坏的情况。

进一步的，控制模块还包括：串口单元和第一接口端子排；

切换模块还包括：第二接口端子排；

串口单元的第一端与主机模块连接，串口单元的第二端与控制模块的控制单元连接；

第一接口端子排的第一端与控制模块的第一数字逻辑单元连接，第一接口端子排的第二端与第二接口端子排的第一端连接，第二接口端子排的第二端与切换模块的第一模拟开关单元连接。

具体的，在串口单元接收到主机模块传输的连接设备提取信号后，将连接设备提取信号传送给控制模块，控制模块在接收到连接设备提取信号后，将第一提取信号传输给第一接口端子排，第一接口端子排在接收到第一提取信号后，将第一提取信号传输给第二接口端子排，第二接口端子排在接收到第一提取信号后，将第一提取信号传输给切换模块，切换模块在接收到第一提取信号后，控制待提取的第一连接设备与主机模块导通，并向待提取的连接设备发送第一信息传送信号。

进一步的，控制模块还包括：第一设备接口端子和第二设备接口端子；

切换模块还包括：第三设备接口端子和第四设备接口端子；

第一设备接口端子的第一端与主机模块连接，第一设备接口端子的第二端与控制模块连接，第二设备接口端子的第一端与控制模块连接，第二设备接口端子的第二端与第三设备接口端子的第一端连接，第三设备接口端子的第二端与切换模块连接，第四设备接口端子的第一端与切换模块连接，第四设备接口端子的第二端与第一连接设备连接。

具体的，第一连接设备在接收到第一信息传送信号后，将主机模块需要的提取信息依次通过第四设备接口端子、第三设备接口端子、第二设备接口端子和第一设备接口端子向主机模块传送提取信息。

进一步的，数字逻辑子模块包括：74系列数字逻辑芯片。

进一步的，模拟开关子模块包括：CH448F双刀八掷低阻态模拟开关芯片。

具体的，采用CH448F双刀八掷低阻态模拟开关芯片能够至多连接8个连接设备，且能够根据数字逻辑子模块传入的第一导通信号，控制待提取的连接设备与所述主机模块导通。

进一步的，控制子模块包括：ARM核单片机。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。