专利名称：Usb外接主从接口模块的制作方法
技术领域：
一种可以作为从系统与电脑联接、又可以作为USB主系统与U盘、打印机等“IT”进行数据交换的外接USB接口模块。应用涉及移动电话、笔记本和台式电脑及其它“IT”产品，属于信息设备技术领域。
背景技术：
最近几年，具有USB接口的“IT”产品越来越多，例如MP3、MP4、数码相机、打印机、U盘、闪盘等等。但是这类设备都只是USB的从系统，使用上只能与计算机(计算机的USB为总线主系统)通信，从系统彼此之间不能互联互通。在一些由许多独立单片机组成的自动控制系统中，由于不能读写诸如U盘一类的可携带存储器，因此系统中的数据采集、调试就十分困难。而像手机这类的产品由于不具备USB接口，与计算机通信时，要使用数据线，计算机上还必须安装该手机的专用软件，操作上十分的麻烦，更不能与其它“IT”互联互通，因此手机的许多功能不能发挥。
发明内容
本发明的目的，是提供一种即可作为USB主系统使用，又可作为USB从系统使用的USB接口模块装置。
本发明的技术方案是这样来实现的，USB接口模块由一微处理器MCU、大容量数据存储器、数据缓存、USB控制器、标准USB主、从接口组成，其特征是微处理器MCU的IO数据口，通过并口与数据缓存储器、数据存储器数据口连接、另外的IO口与USB控制器U4的D0-D7数据口连接，余下的IO控制口分别与USB控制器U4的片选口CS、读写口RD，WR，地址线口AO连接；又与控制存储器U3的读写使能口连接；USB控制器U4上的差分数据口D+、D-分别与USB主从接口连接(参见附图)；USB主接口即USB1接口，可以热插拔USB接口的外设，如U盘等，当有USB外设插入时，USB控制器开始读外设中的数据，发光二极管LED1间断闪亮作为操作指示；USB从接口即USB2接口，可以与计算机或其它USB主系统通信；USB控制器U4的工作模式(SET-USB-MODE)，决定了模块是工作在USB主系统还是工作在从系统；USB控制器U4的主从模式的控制，是这样来实现的，一般的情况下，本模块默认工作在USB HOST模式，此时由于二极管Q的反向隔离作用，A点为低电位，即SET-USB-MODE输出低电平给MCU，MCU输出控制数据置USB控制器U4工作在USB主系统；当USB从接口，即图中的USB2接口，与计算机连接时，计算机中的正、负电源输入模块中，导致A点呈现高电平，SET-USB-MODE输出高电平给MCU，MCU立即输出相应的控制数据，将USB控制器U4切换工作在USB从系统；另一方面，来自计算机的正电源，由于二极管Q的正向导通，使整个模块的工作由计算机或其它USB主系统提供电源；并向模块内的电池充电，当模块作为主系统与其它USB外设连接时，模块通过USB1接口向外设提供电源；模块可以通过其上的U2接口与显示装置连接，也可以通过外连接口J与手机或其它具有显示装置的设备连接，监测读写过程；模块工作在USB主系统时，模块及外设由可充电电池提供电力，也可通过接口J2与外接电源适配器连接并提供电源。当模块微型化后，可以嵌入其它应用系统，如可嵌入手机系统内，手机就可以实现直接与计算机通信，也可以读写USB外设。
数据存储器可以是EEPROM，也可以是Flash类“闪存”芯片。
本发明的有益效果是模块通过USB主从接口，可以与任何具有USB接口的计算机或“IT”互动，使用简单。可以嵌入应用系统中，如手机、或自动控制系统中作为多点数据采集，集中或调试。
附图是电原理图。
图中，微处理器MCU，显示屏接口U2，外接显示设备J，USB主接口USB1，USB从接口USB2，USB主从模式切换信号SET-USB-MODE，数据存储器U3，缓存接口U1，USB控制器U4，USB主从模式控制二极管Q，读写显示LED1，系统调整按键K1-K3。
实施例附图是USB接口模块实施例电原理图，由微处理器MCU，显示屏接口U2，外接显示设备J，USB主接口USB1，USB从接口USB2，USB主从模式切换信号SET-USB-MODE，数据存储器U3，缓存接口U1，USB控制器U4，USB主从模式控制二极管Q，读写显示LED1，系统调整按键K1-K3组成。其工作原理是，微处理器MCU的IO数据口，通过并口与数据缓存、存储器数据口连接、另外的IO口与USB控制器U4的D0-D7数据口连接，其它的IO控制口，分别与USB控制器U4的片选口CS、读写口RD，WR，地址线AO连接；又与控制存储器U3的读写使能口连接；USB控制器U4上的差分数据口D+、D-分别与USB主、从接口中的数据端连接；USB主接口即USB1接口，可以热插拔U盘等USB外设，当有USB外设插入时，USB控制器开始读外设中的数据，发光二极管LED1间断闪亮作为读写操作指示。USB从接口即USB2接口，当与计算机或其它USB主系统的USB接口连接时，便成为USB外设。USB控制器U4的工作模式(SET-USB-MODE)，决定了模块是工作在USB主系统还是工作在从系统，USB控制器U4的主从模式的实现，是这样来控制的一般的情况下，本模块默认工作在USBHOST模式下，二极管Q连接VDD与A点，由于二极管Q的隔离作用，A点电位为低电平，即SET-USB-MODE输出低电平给MCU，MCU输出控制数据(模式代码为04H)，置USB控制器U4工作在USB主系统；当USB从接口，即图中的USB2接口与计算机连接时，计算机中的电源输入到模块中，所以A点呈现高电平，SET-USB-MODE输出高电平给MCU，MCU立即输出相应的控制数据(模式代码为00H)，将USB控制器U4切换工作在USB从系统；另一方面，计算机来的正电源由于二极管Q的正向导通，使模块的工作由计算机或其它USB主系统提供电源，并向模块内的电池充电，当模块作为主系统与其它USB外设连接时，模块通过USB1接口向外设提供电源。模块在读写过程中，可以通过其上的U2接口与显示装置连接，也可以通过外连接口J与手机或其它具有显示装置的设备连接，显示读写过程。模块工作在USB主系统时，模块及外设由可充电电池提供电力，也可通过J2插口与外接电源适配器连接并提供电源。当模块微型化后，可以嵌入其它应用系统，如可嵌入手机系统内，手机就可以实现直接与计算机通信和读写USB外设；或嵌入自动控制系统中的接控点的单片机内，方便数据的采集。
权利要求
1，一种USB外接主从接口模块，由微处理器MCU，显示屏接口U2，外接显示设备J，USB主从接口USB1、USB2，USB控制器U4，USB主从模式控制二极管Q，读写显示LED1，数据存储器U3等组成，其特征是微处理器MCU的IO数据口，通过并口与数据缓存器U1、数据存储器U3的数据口连接、IO口与USB控制器U4的D0-D7数据口连接，其它的IO控制口分别与USB控制器U4的片选口CS、读写口RD，WR，地址口AO以及存储器U3的读写使能口连接。
2，根据权利要求1所述的USB外接主从接口模块，其特征是USB控制器U4上的差分数据口D+、D-分别与USB主从接口中的数据端连接，控制口与读写显示LED1连接。
3，根据权利要求1所述的USB外接主从接口模块，其特征是模块默认工作在USB HOST模式下，二极管Q连接VDD与A点，模块通过USB1接口向外设提供电源。
4，根据权利要求1所述的USB外接主从接口模块，其特征是USB2接口与计算机连接时，二极管Q正向导通，A点呈现高电平，SET-USB-MODE输出高电平。
5，根据权利要求1所述的USB外接主从接口模块，其特征是模块可以通过U2接口与显示装置连接，也可以通过外连接口J与手机或其它具有显示装置的设备连接。
6，根据权利要求1所述的USB外接主从接口模块，其特征是模块上有可充电的电池，并通过接口J2与外接电源适配器连接。
全文摘要
一种USB外接主从接口模块，由微处理器MCU，显示屏接口U2，外接显示设备J，USB主从接口USB1、USB2，USB控制器U4，USB主从模式控制二极管Q，读写显示LED1，数据存储器U3等组成，其特征是微处理器MCU的IO数据口，通过并口与数据缓存器U1、数据存储器U3的数据口连接、IO口与USB控制器U4的D0－D7数据口连接，其它的IO控制口分别与USB控制器U4的片选口CS、读写口RD，WR，地址口AO以及存储器U3的读写使能口连接。
文档编号G06F13/40GK1991690SQ200510135470
公开日2007年7月4日 申请日期2005年12月31日 优先权日2005年12月31日
发明者尹广宇, 全龙浩, 钟茂干 申请人:北京菁华资源科技有限公司