专利名称：一种usb控制系统及包括该系统的通信终端的制作方法
技术领域：
一种USB控制系统及包括该系统的通信终端技术领域[0001]本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及一种USB控制系统及包括该系统的通信终端。
背景技术：
[0002]现有通信终端通常只包括一个USB设备，不存在共享USB接口的问题；或者包 括多个USB设备，但是这些USB设备都是当作USB从设备使用。同时现有通信终端内 部的多个USB设备之间不能进行数据交互。[0003]图1示出了现有通信终端所采用的USB控制系统的电路结构，该USB控制系 统包括主CPU、多个USB设备、一个切换开关以及一 USB接口。从图中可以看出，该 USB控制系统内的各个USB设备不能相互连接，例如USB设备1只能和通过USB接 口与PC连接，但是USB设备1不能和USB设备2 4任一 USB设备连接，而且USB 设备1 4的ID引脚不需要连接到主CPU，不受CPU控制，从而不能实现USB主从设 备的切换。[0004]综上可知，现有USB控制系统在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要 加以改进。实用新型内容[0005]针对上述的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种USB控制系统及包括该系统 的通信终端，其能够实现通信终端内部的多个USB设备共享一个USB接口，且能实现通 信终端内部多个USB设备之间的互联。[0006]为了实现上述目的，本实用新型一种USB控制系统，包括控制单元、USB接口 以及多个USB设备，其中所述USB控制系统还包括多个级联设置的切换开关，所述切换 开关包括使能端、通道选择端、第一数据端以及至少两个第二数据端，所述使能端及所 述通道选择端分别与所述控制单元连接，所述第一数据端可选择地与一所述第二数据端 连接，且前级切换开关的一个第二数据端与至少两个后级切换开关的第一数据端连接， 首级切换开关的第一数据端与所述USB接口连接，末级切换开关的第二数据端分别与所 述多个USB设备连接。[0007]根据本实用新型的USB控制系统，所述USB设备包括ID信号端，所述ID信号 端与所述控制单元连接。[0008]根据本实用新型的USB控制系统，所述切换开关为高速数据切换开关。[0009]根据本实用新型的USB控制系统，所述USB设备为TD通信模块、LOCOSTO 通信模块、LTE通信模块或所述控制单元内置的USB功能模块。[0010]根据本实用新型的USB控制系统，所述控制单元和/或所述多个USB设备通过 所述USB接口与计算机连接。[0011 ] 本实用新型还提供一种包括USB控制系统的通信终端，所述USB控制系统包括3控制单元、USB接口以及所述多个USB设备，其特征在于，所述USB控制系统还包括多 个级联设置的切换开关，所述切换开关包括使能端、通道选择端、第一数据端以及至少 两个第二数据端，所述使能端及所述通道选择端分别与所述控制单元连接，所述第一数 据端可选择地与一所述第二数据端连接，且前级切换开关的一个第二数据端与至少两个 后级切换开关的第一数据端连接，首级切换开关的第一数据端与所述USB接口连接，末 级切换开关的第二数据端分别与所述多个USB设备连接。[0012]根据本实用新型的通信终端，所述USB设备包括ID信号端，所述ID信号端与 所述控制单元连接。[0013]根据本实用新型的通信终端，所述切换开关为高速数据切换开关。[0014]根据本实用新型的通信终端，所述USB设备为TD通信模块、LOCOSTO通信模 块、LTE通信模块或所述控制单元内置的USB功能模块。[0015]根据本实用新型的通信终端，所述控制单元和/或所述多个USB设备通过所述 USB接口与计算机连接。[0016]本实用新型对USB控制系统进行完善，控制单元通过控制多个级联设置的切换 开关的使能信号以及通道选择信号，以控制多个切换开关的连通关系，进而实现通信终 端内部多个USB设备共享一个USB接口，且能实现通信终端内部多个USB设备之间的 互联。优选的，USB设备还包括与控制单元连接的ID信号端，控制单元通过控制USB 设备的ID信号来实现USB主、从设备的切换功能。
[0017]图1是现有USB控制系统的电路结构图；[0018]图2是本实用新型提供的USB控制系统的电路结构图；[0019]图3是本实用新型的USB设备1与PC机进行数据交互的流程图；以及[0020]图4是本实用新型的USB设备1与USB设备3进行数据交互的流程图。
具体实施方式
[0021]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实 施例，对本实用新型进行进一步详细说明。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。[0022]图1示出了本实用新型一种USB控制系统100的电路结构，该USB控制系统100 应用于包括多个USB设备的通信终端。为了便于说明，图中仅给出了与本实用新型实施 例相关的部分。其中，该系统100可以是内置于通信终端的软件单元，硬件单元或软硬 件结合单元。该通信终端不仅仅可以是手机等移动通信终端、也可以为电脑或电视等其 他通信终端。USB控制系统100包括控制单元10，USB接口 20，多个切换开关以及多 个USB设备。[0023]控制单元10用于控制USB控制系统100运行，优选为控制CPU。[0024]如图1所示，多个切换开关包括切换开关1、2、3。切换开关1包括使能端 OEU通道选择端SEL1、第一数据端DlO以及第二数据端Dll、D12，使能端OEl与控 制单元10的GPIOl脚连接，通道选择端SELl与控制单元10的GPI02脚连接，第一数据端DlO可选择地与第二数据端Dll或D12连接；切换开关2包括使能端OE2、通道选 择端SEL2、第一数据端D20以及第二数据端D21、D22，使能端OE2与控制单元10的 GPI06脚连接，通道选择端SEL2与控制单元10的GPI05脚连接，第一数据端D20可选 择地与第二数据端D21或D22连接；切换开关3包括使能端OE3、通道选择端SEL3、第 一数据端D30以及第二数据端D31、D32，使能端OE3与控制单元10的GPI04脚连接， 通道选择端SEL3与控制单元10的GPI03脚连接，第一数据端D30可选择地与第二数据 端D31或D32连接。切换开关1、2以及3优选为高速数据切换开关。[0025]切换开关1、2以及3级联设置，在如图1所示的实施例中，切换开关1位于切换 开关2、3的前级，且切换开关1的第二数据端D12分别与切换开关2的第一数据端D20 以及切换开关3的第一数据端D30连接。在本实施例中，由于切换开关1、2、3只组成 了两级结构，所以切换开关1为首级切换开关，切换开关2、3为末级切换开关。[0026]如图1所示，多个USB设备包括USB设备1、2、3以及4。USB设备1与切换 开关2的第二数据端D21连接；USB设备2与切换开关2的第二数据端D22连接；USB 设备3与切换开关3的第二数据端D31连接；USB设备4与切换开关3的第二数据端D32 连接。USB设备1、2、3以及4优选为TD通信模块、LOCOSTO通信模块、LTE通信 模块或控制单元10内置的USB设备等。在本实施例中，USB设备1为控制单元10内置 的USB功能模块。显然USB设备的数量不限定于本实施例所列举的4个。[0027]优选的是，USB设备还包括一 ID信号端，USB设备通过该ID信号端与控制单 元10连接，在USB设备通过USB接口 20与其他外部设备连接时，或者通信终端的内部 USB设备之间的互联时，控制单元10给予USB设备一个ID信号，使其作为主设备或者 从设备。例如，控制单元10将USB设备的ID信号设为低电平，其作为主设备；将USB 设备的ID信号设为高电平，其作为从设备。或者，控制单元10将USB设备的ID信号 设为高电平，其作为主设备；将USB设备的ID信号设为低电平，其作为从设备。从而 本实用新型具备USB主、从设备的切换功能。[0028]USB接口 20与切换开关1的第一数据端DlO连接。优选的是，通信终端通过 USB接口 20与计算机或者其他外设连接。[0029]在本实用新型中，切换开关的数目不仅仅限定于3个，其可根据USB设备的数 量弹性设置。切换开关的通道选择端为至少1个，切换开关的第二数据端也并不限定于 2个，其数目与通道选择端的数目成指数对应关系。如通道选择端的个数为1，则切换开 关的第二数据端的个数为21 = 2;通道选择端的个数为2，则切换开关的第二数据端的个 数为22 = 4。[0030]控制单元10通过控制切换开关1、2、3的使能信号以及通道选择信号来控制切 换开关1、2、3的工作状态以及通道选择，当使能信号处于Enable状态时，切换开关正 常工作，处于Disable状态时，该切换开关的输入输出都处于高阻状态，不影响总线上其 他设备的数据交互。控制单元10控制输出不同的通道选择信号，则切换开关的第一数据 端选择连接不同的第二数据端。例如，切换开关1的使能端OEl处的使能信号为Enable 状态，切换开关1正常工作，且切换开关1的通道选择端SELl为低电平时，选择通道1， 表明第一数据端DlO和第二数据端Dll在切换开关1内部是连通的，反之第一数据端DlO 和第二数据端D12是连通的。[0031]图3示出了本实用新型的USB设备1与PC机进行数据交互的流程，其包括如下 步骤[0032]步骤S301，判断USB设备1是否与PC机连接。若为是则进入步骤S302，若为 否则退出。[0033]步骤S302，控制单元10将切换开关1的使能端OEl和切换开关2的使能端OE2 设为Enable状态，将切换开关3的使能端OE3设为Disable状态。使切换开关1和切换 开关2正常工作；切换开关3的输入输出都处于高阻状态，不影响计算机与USB设备1 的数据交互。[0034]步骤S303，控制单元10控制切换开关1的通道选择端SELl以及切换开关2的 通道选择端SEL2，使切换开关1选择D12通道，使切换开关2选择D21通道。则切换 开关1的第一数据端DlO与其第二数据端D12连通，切换开关2的第一数据端D20与其 第二数据端D21连通，从而建立起USB设备1与USB接口 20之间的数据通道。[0035]步骤S304，控制单元10将USB设备1的ID信号设为高电平，USB设备1作为 从设备。[0036]步骤S305，USB设备1通过USB接口 20与计算机进行数据交互。[0037]上述流程可实现USB设备1与计算机的数据交互，其他USB设备也可采用相同 方法通过USB接口 20与计算机连接，与计算机进行数据交互。从而本实用新型可实现 通信终端内部的多个USB设备共享一个USB接口 20。[0038]图4示出了本实用新型的USB设备1与USB设备3进行数据交互的实现流程， 其包括如下步骤[0039]步骤S401，判断USB设备1是否与USB设备3连接。若为是则进入步骤S402， 若为否则退出。[0040]步骤S402，控制单元10将切换开关1的使能端OEl设为Disable状态，将切换 开关2的使能端OE2和切换开关3的使能端OE3都设为Enable状态。使切换开关2和 切换开关3正常工作；切换开关1的输入输出都处于高阻状态，不影响切换开关2和切换 开关3的数据交互。[0041]步骤S403，控制单元10控制切换开关2的通道选择端SEL2和切换开关3的通 道选择端，使切换开关2选择D21通道，切换开关3选择D31通道。使切换开关2的第 一数据端D20与其第二数据端D21连通，使切换开关3的第一数据端D30与其第二数据 端D31连通，从而建立起USB设备1与USB设备3的数据通道。[0042]步骤S404，控制单元10将USB设备1的ID信号设为低电平，将USB设备3的 ID信号设为高电平，USB设备1为主设备，USB设备3为从设备。在本步骤中，如果 需要切换USB设备1与USB设备3的主从关系，则改变其ID信号即可。[0043]步骤S405，USB设备1与USB设备3进行数据交互。[0044]上述流程可实现USB设备1和USB设备3的数据交互，其他USB设备之间的 互联也可采用相同方法。从而本实用新型可实现通信终端内部的多个USB设备之间的互联。[0045]综上所述，本实用新型对USB控制系统进行完善，控制单元通过控制多个级联 设置的切换开关的使能信号以及通道选择信号，以控制多个切换开关的连通关系，进而实现通信终端内部多个USB设备共享一个USB接口，且能实现通信终端内部多个USB设 备之间的互联。优选的，USB设备还包括与控制单元连接的ID信号端，控制单元通过 控制USB设备的ID信号来实现USB主、从设备的切换功能。[0046] 当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质 的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但 这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
权利要求1.一种USB控制系统，包括控制单元、USB接口以及多个USB设备，其特征在于， 所述USB控制系统还包括多个级联设置的切换开关，所述切换开关包括使能端、通道选 择端、第一数据端以及至少两个第二数据端，所述使能端及所述通道选择端分别与所述 控制单元连接，所述第一数据端可选择地与一所述第二数据端连接，且前级切换开关的 一个第二数据端与至少两个后级切换开关的第一数据端连接，首级切换开关的第一数据 端与所述USB接口连接，末级切换开关的第二数据端分别与所述多个USB设备连接。
2.根据权利要求1所述的USB控制系统，其特征在于，所述USB设备包括ID信号 端，所述ID信号端与所述控制单元连接。
3.根据权利要求1所述的USB控制系统，其特征在于，所述切换开关为高速数据切 换开关。
4.根据权利要求1所述的USB控制系统，其特征在于，所述USB设备为TD通信模 块、LOCOSTO通信模块、LTE通信模块或所述控制单元内置的USB功能模块。
5.根据权利要求1所述的USB控制系统，其特征在于，所述控制单元和/或所述多 个USB设备通过所述USB接口与计算机连接。
6.—种包括USB控制系统的通信终端，所述USB控制系统包括控制单元、USB接口 以及所述多个USB设备，其特征在于，所述USB控制系统还包括多个级联设置的切换开 关，所述切换开关包括使能端、通道选择端、第一数据端以及至少两个第二数据端，所 述使能端及所述通道选择端分别与所述控制单元连接，所述第一数据端可选择地与一所 述第二数据端连接，且前级切换开关的一个第二数据端与至少两个后级切换开关的第一 数据端连接，首级切换开关的第一数据端与所述USB接口连接，末级切换开关的第二数 据端分别与所述多个USB设备连接。
7.根据权利要求6所述的通信终端，其特征在于，所述USB设备包括ID信号端，所 述ID信号端与所述控制单元连接。
8.根据权利要求6所述的通信终端，其特征在于，所述切换开关为高速数据切换开关。
9.根据权利要求6所述的通信终端，其特征在于，所述USB设备为TD通信模块、 LOCOSTO通信模块、LTE通信模块或所述控制单元内置的USB功能模块。
10.根据权利要求6所述的通信终端，其特征在于，所述控制单元和/或所述多个 USB设备通过所述USB接口与计算机连接。
专利摘要本实用新型适用于通信技术领域，提供了一种USB控制系统，包括控制单元、USB接口、多个USB设备以及多个级联设置的切换开关，切换开关包括与控制单元连接的使能端和通道选择端、第一数据端及至少两个第二数据端，使能端及所述通道选择端分别与所述控制单元连接，第一数据端可选择地与一第二数据端连接，且前级切换开关的一个第二数据端与至少两个后级切换开关的第一数据端连接，首级切换开关的第一数据端与USB接口连接，末级切换开关的第二数据端分别与多个USB设备连接。本实用新型还提供一种包括该USB控制系统的通信终端。借此，本实用新型能够实现通信终端内部多个USB设备共享一个USB接口以及多个USB设备之间的互联。
文档编号G06F13/40GK201804328SQ20102054476
公开日2011年4月20日 申请日期2010年9月27日 优先权日2010年9月27日
发明者叶鑑荣, 陈华星, 马建勇 申请人:宇龙计算机通信科技(深圳)有限公司