基于耳机插孔的通信方法和终端设备的制作方法
基于耳机插孔的通信方法和终端设备的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于耳机插孔的通信方法和终端设备，所述通信方法包括步骤：检测到外部设备插入耳机插孔时，判断所述外部设备是否是USB设备；若是，则利用电源模块通过所述耳机插孔中的送话器引脚对所述USB设备进行电流交换，并利用USB通信模块通过所述耳机插孔中的音频引脚与所述USB设备进行通信；若否，则利用音频处理模块通过所述音频引脚与所述外部设备进行音频数据的传输。从而，使得耳机插孔兼具音频接口和USB接口两种功能，可以替代USB接口，减少接口数量，降低了成本。
【专利说明】基于耳机插孔的通信方法和终端设备
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信【技术领域】，尤其是涉及一种基于耳机插孔的通信方法和终端设 备。
【背景技术】
[0002] 现有的终端设备通常都具有耳机插孔和USB (Universal Serial Bus，通用串行总 线）接口。其中，耳机插孔作为音频接口，可以外接耳机、音频设备等外部设备，进行音频数 据的传输；USB接口可以外接支持USB协议的USB设备，与USB设备进行通信，包括进行数 据传输和电流交换，电流交换是指终端设备对外供电或外部设备对终端设备充电。
[0003] 由于现有技术中耳机插孔和USB接口不能共用，若终端设备需要具备二者的功 能，就必须同时设置两种接口，提高了制作成本。随着人们对便携性的需求，终端设备越来 越小型化，当接口较多时会增加设计难度，进一步提高制作成本。因此，如何将耳机插孔和 USB接口的功能合二为一，降低成本，成为急需解决的问题。
【发明内容】
[0004] 本发明的主要目的在于提供一种基于耳机插孔的通信方法和终端设备，旨在使得 耳机插孔兼具音频接口和USB接口两种功能，利用耳机插孔替代USB接口，减少接口数量， 降低成本。
[0005] 为达以上目的，本发明提出一种基于耳机插孔的通信方法，包括步骤：
[0006] 检测到外部设备插入耳机插孔时，判断所述外部设备是否是USB设备；
[0007] 若是，则利用电源模块通过所述耳机插孔中的送话器引脚对所述USB设备进行电 流交换，并利用USB通信模块通过所述耳机插孔中的音频引脚与所述USB设备进行通信，所 述电流交换是指电源模块对USB设备进行供电或者USB设备对电源模块进行充电；
[0008] 若否，则利用音频处理模块通过所述音频引脚与所述外部设备进行音频数据的传 输。
[0009] 优选地，所述判断外部设备是否是USB设备包括：
[0010] 利用所述电源模块通过一分压电阻向所述耳机插孔中的送话器引脚输出电平；
[0011] 检测所述耳机插孔中的送话器引脚与接地引脚之间的分压电平，根据所述分压电 平的大小判断所述外部设备是否是USB设备。
[0012] 优选地，所述利用音频处理模块通过所述音频引脚与所述外部设备进行音频数据 的传输的步骤之前还包括：
[0013] 将与所述USB通信模块默认连接的音频引脚切换连接至所述音频处理模块。
[0014] 优选地，所述将与所述USB通信模块默认连接的音频引脚切换连接至所述音频处 理模块的步骤的同时还包括：
[0015] 将与所述电源模块默认连接的送话器引脚切换连接至所述音频处理模块。
[0016] 优选地，所述方法还包括：检测到非USB设备拔出所述耳机插孔后，恢复所述音频 引脚与所述USB通信模块的默认连接。
[0017] 本发明同时提出一种终端设备，其具有一耳机插孔，包括处理模块、电源模块、音 频处理模块和USB通信模块，其中：
[0018] 处理模块，用于检测到外部设备插入耳机插孔时，判断所述外部设备是否是USB 设备；
[0019] 电源模块，用于当所述外部设备是USB设备时，通过所述耳机插孔中的送话器引 脚对所述USB设备进行电流交换；
[0020] USB通信模块，用于当所述外部设备是USB设备时，通过所述耳机插孔中的音频引 脚与所述USB设备进行通信；
[0021] 音频处理模块，用于当所述外部设备不是USB设备时，通过所述音频引脚与所述 外部设备进行音频数据的传输。
[0022] 优选地，所述电源模块用于：通过一分压电阻向所述耳机插孔中的送话器引脚输 出电平；所述处理模块用于：检测所述耳机插孔中的送话器引脚与接地引脚之间的分压电 平，根据所述分压电平的大小判断所述外部设备是否是USB设备。
[0023] 优选地，还包括一开关模块，所述处理模块用于：当判定所述外部设备不是USB设 备时，向所述开关模块发送第一控制信号；所述开关模块用于：根据所述第一控制信号，将 与所述USB通信模块默认连接的音频引脚切换连接至所述音频处理模块。
[0024] 优选地，所述开关模块还用于：根据所述第一控制信号，将与所述电源模块默认连 接的送话器引脚切换连接至所述音频处理模块。
[0025] 优选地，所述处理模块用于：检测到非USB设备拔出所述耳机插孔后，向所述开关 模块发送第二控制信号；所述开关模块用于：根据所述第二控制信号，恢复所述音频引脚 与所述USB通信模块的默认连接。
[0026] 本发明所提供的一种基于耳机插孔的通信方法，通过检测插入耳机插孔的外部设 备的类型，当外部设备为USB设备时，则利用USB通信模块通过耳机插孔与外部设备进行通 信，当外部设备为耳机或音频设备时，则利用音频处理模块与外部设备进行音频数据传输， 使得耳机插孔兼具音频接口和USB接口两种功能，可以替代USB接口，减少接口数量，降低 了成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0027] 图1是本发明的终端设备第一实施例的结构框图；
[0028] 图2是本发明基于耳机插孔的通信方法第一实施例的流程图；
[0029] 图3是本发明的终端设备第二实施例的结构框图；
[0030] 图4是本发明基于耳机插孔的通信方法第二实施例的流程图；
[0031] 图5是本发明的终端设备第三实施例的结构框图；
[0032] 图6是本发明基于耳机插孔的通信方法第三实施例的流程图。
[0033] 本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
【具体实施方式】
[0034] 应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0035] 参见图1，提出本发明的终端设备第一实施例，所述终端设备具有一耳机插孔，耳 机插孔中设有音频引脚、送话器引脚（MIC)和接地引脚（GND)，其中音频引脚包括左声道引 脚（L)和右声道引脚（R)。终端设备包括处理模块、电源模块、音频处理模块和USB通信模 块。
[0036] 处理模块：用于检测耳机插孔中是否插入了外部设备，若插入了外部设备，则判断 外部设备是否是USB设备，并根据判断结果对电源模块、音频处理模块和USB通信模块进行 控制。
[0037] 耳机插孔中具有一检测引脚（HS-DET)，当外部设备插入耳机插孔后，检测引脚与 左声道引脚短接，它们之间的电平降低，当处理模块检测到电平发生变化（降低）时，则识 别到有外部设备插入。当有外部设备插入时，处理模块进一步检测送话器引脚和接地引脚 之间的分压电平，因不同的外部设备插入时分压电平值不同，处理模块则根据分压电平的 大小来判断当前插入的外部设备是否是USB设备。若判定不是USB设备，则认定外部设备是 耳机或音频设备（如音箱）。USB设备是指可以通过USB协议进行通信的设备，包括鼠标、 键盘、U盘、电脑等设备。
[0038] 电源模块：用于当外部设备是USB设备时，在处理模块的控制下，通过耳机插孔中 的送话器引脚对USB设备进行电流交换，所述电流交换是指电源模块对外部设备进行供电 或者外部设备对电源模块进行充电。
[0039] USB通信模块：用于当外部设备是USB设备时，在处理模块的控制下，通过耳机插 孔中的音频引脚与USB设备进行通信。此时，耳机插孔相当于USB接口。
[0040] 音频处理模块：用于当外部设备不是USB设备时，通过音频引脚与外部设备进行 音频数据的传输。
[0041] 如图2所示，前述终端设备基于耳机插孔进行通信的流程如下：
[0042] 步骤S101 :处理模块检测到外部设备插入耳机插孔
[0043] 步骤S102 :判断外部设备是否是USB设备
[0044] 处理模块判定当前插入的外部设备是USB设备时，进入步骤S103 ;判定不是USB 设备时，则认定是耳机或音频设备，进入步骤S104。
[0045] 步骤S103 :处理模块控制电源模块通过耳机插孔对USB设备进行电流交换，控制 USB通信模块通过耳机插孔与USB设备进行通信
[0046] 当外部设备是USB设备时，处理模块向电源模块发送控制信号，控制电源模块通 过耳机插孔的送话器引脚对USB设备进行进行电流交换；同时向USB通信模块发送控制信 号，控制USB通信模块通过耳机插孔的音频引脚（左声道引脚和右声道引脚）与USB设备 进行通信。此时，耳机插孔相当于USB接口。
[0047] 步骤S104 :处理模块控制音频处理模块通过耳机插孔与外部设备进行音频数据 的传输
[0048] 当外部设备不是USB设备，而是耳机或音频设备时，处理模块则向音频处理模块 发送控制信号，控制音频处理模块通过耳机插孔的音频引脚或/和送话器引脚进行音频数 据的传输。
[0049] 从而，耳机插孔既可以用作音频接口，又可以用作USB接口，拓展了耳机插孔的功 能，可以省略终端设备的USB接口，降低了成本。
[0050] 参见图3,提出本发明的终端设备第二实施例，所述终端设备包括耳机插孔100、 处理模块（如CPU)、开关模块200、USB通信模块、电源模块、音频处理模块、过压保护（0VP) 电路、模数转换（ADC)模块和分压电阻300,其中耳机插孔中包括接地引脚GND、音频引脚 (左声道引脚HPH-L和右声道引脚HPH-R)、送话器引脚MIC和检测引脚HS-DET，各单元模块 的具体连接关系如图3所示。
[0051] 处理模块通过检测检测引脚HS-DET电平的变化来判断是否有外部设备插入耳机 插孔100,因外部设备插入耳机插孔100后，检测引脚HS-DET与左声道引脚HPH-L短接，它 们之间的电平会降低，因此当处理模块检测到电平发生变化（降低）时，则识别到有外部设 备插入。
[0052] 电源模块一路通过分压电阻300和过压保护电路与送话器引脚MIC连接，另一路 直接通过过压保护电路与送话器引脚MIC连接而对外部设备进行电流交换，过压保护电路 可以防止通过耳机插孔100对电源模块进行充电时因电压过大而对其造成损坏。当外部设 备插入耳机插孔100时，模数转换模块会对MIC引脚电平进行检测，如果电压大于3. 8V，则 为充电器设备，如果电压为0.8V以下，则为无供电的外部设备。此时因为送话器引脚MIC 与接地引脚GND之间有一定的电阻，电源模块通过分压电阻300 (优选2. 2K)向送话器引脚 输出2. 7V的电平，送话器引脚MIC与接地引脚GND之间的电阻与串接的分压电阻300进行 分压，处理模块通过模数转换模块获取两个引脚之间的分压电平，模数转换模块将分压电 平值转换成数字信号传送给处理模块，因不同的外部设备插入时分压电平值不同，因此处 理模块可根据分压电平的大小来判断当前插入的外部设备是否是USB设备。
[0053] 因为外部设备、送话器引脚MIC和接地引脚GND之间的阻抗可以约定，因此可以 对分压电平进行如下分档来进行设备类型的识别：当分压电平数值为1.0-0. 3时，识别 为三段式耳机；当分压电平数值为2. 0. 3-1. 2时，识别为四段式耳机；当分压电平数值为 3. 1. 2-2. 7时，识别为USB设备。此外，还可以通过其它约定来进行设备类型的识别。
[0054] 耳机插孔100的左声道引脚HPH-L和右声道引脚HPH-R通过开关模块200分别与 音频处理模块和USB通信模块连接。在默认情况下，左声道引脚HPH-L和右声道引脚HPH-R 与USB通信模块连接，此时，耳机插孔100相当于USB接口，当插入的外部设备为USB设备 时，USB通信模块通过耳机插孔100的左声道引脚HPH-L和右声道引脚HPH-R与USB设备 进行通信。
[0055] 当处理模块判定当前插入的外部设备不是USB设备，而是耳机或者音频设备时， 则向开关模块200发送第一控制信号，开关模块200根据第一控制信号将与USB通信模块 默认连接的左声道引脚HPH-L和右声道引脚HPH-R切换连接至音频处理模块，音频处理模 块则通过左声道引脚HPH-L和右声道引脚HPH-R与外部设备进行音频数据的传输。当处理 模块检测到耳机或音频设备等非USB设备拔出耳机插孔时，则向开关模块200发送第二控 制信号；开关模块200根据第二控制信号，恢复左声道引脚HPH-L和右声道引脚HPH-R与 USB通信模块的默认连接。
[0056] 如图4所示，前述终端设备基于耳机插孔进行通信的方法包括以下步骤：
[0057] 步骤S201 :处理模块检测到外部设备插入耳机插孔
[0058] 步骤S202 :判断外部设备是否是USB设备
[0059] 若处理模块判定外部设备是USB设备，则进入步骤S203 ;若外部设备不是USB设 备，则进入步骤S204。
[0060] 步骤S203 :电源模块通过耳机插孔对USB设备进行电流交换，USB通信模块通过耳 机插孔与USB设备进行通信
[0061] 由于耳机插孔100中的音频引脚默认与USB通信模块连接，此时耳机插孔100相 当于USB接口，因此当插入的外部设备为USB设备时，USB通信模块通过耳机插孔100的音 频引脚与USB设备进行通信，同时电源模块通过耳机插孔100的送话器引脚对USB设备进 行电流交换，如电源模块对USB设备进行供电或USB设备对电源模块进行充电。
[0062] 步骤S204 :处理模块向开关模块发送第一控制信号
[0063] 当判定插入的外部设备为非USB设备时，处理模块向开关模块200发送第一控制 信号。
[0064] 步骤S205 :开关模块根据第一控制信号，将耳机插孔中与USB通信模块默认连接 的音频引脚切换连接至音频处理模块
[0065] 步骤S206 :音频处理模块通过耳机插孔与外部设备进行音频数据的传输
[0066] 此时耳机插孔100为纯粹的音频接口，音频处理模块通过耳机插孔100的音频引 脚或/和送话器引脚MIC与耳机、音频设备等外部设备进行音频数据的传输。
[0067] 当处理模块检测到耳机或音频设备等非USB设备拔出耳机插孔100时，则向开关 模块200发送第二控制信号；开关模块200根据第二控制信号，恢复音频引脚与USB通信模 块的默认连接。
[0068] 在某些实施例中，耳机插孔100中的音频引脚也可以与音频处理模块默认连接， 当外部设备为USB设备时，处理模块控制开关模块200断开音频引脚与音频处理模块的默 认连接，转而将音频引脚连接至USB通信模块。当USB设备拔出耳机插孔100时，再恢复默 认连接。
[0069] 参见图5,提出本发明的终端设备第三实施例，所述终端设备与第二实施例的终端 设备的区别是开关模块包括第一开关单元210和第二开关单元220,其中第一开关单元210 与第二实施例中的开关模块相同，第二开关单元220则是本实施例所增加的元件。
[0070] 电源模块和音频处理模块均通过第二开关单元220与送话器引脚MIC连接。在默 认情况下，送话器引脚MIC与电源模块连接，此时，耳机插孔100相当于USB接口，当插入的 外部设备为USB设备时，电源模块通过耳机插孔100的送话器引脚MIC对USB设备进行电 流交换。由于音频处理模块此时与送话器引脚MIC断开了连接，因此可以防止电源模块对 USB设备进行电流交换时电流倒灌到音频处理模块而对其造成损坏。
[0071] 当处理模块判定当前插入的外部设备不是USB设备，而是耳机或者音频设备时， 则向第二开关单元220发送第一控制信号，第二开关单元220根据第一控制信号将与电源 模块默认连接的送话器引脚MIC切换连接至音频处理模块，音频处理模块则通过送话器引 脚MIC与外部设备进行音频数据的传输。当处理模块检测到耳机或音频设备等非USB设备 拔出耳机插孔100时，则向第一开关单元210和第二开关单元220发送第二控制信号；第一 开关单元210根据第二控制信号，恢复左声道引脚HPH-L和右声道引脚HPH-R与USB通信 模块的默认连接；第二开关单元220根据第二控制信号，恢复送话器引脚MIC与电源模块的 默认连接。
[0072] 如图6所示，前述终端设备基于耳机插孔进行通信的方法包括以下步骤：
[0073] 步骤S301 :处理模块检测到外部设备插入耳机插孔
[0074] 步骤S302 :判断外部设备是否是USB设备
[0075] 若处理模块判定外部设备是USB设备，则进入步骤S303 ;若外部设备不是USB设 备，则进入步骤S304。
[0076] 步骤S303 :电源模块通过耳机插孔对USB设备进行电流交换，USB通信模块通过耳 机插孔与USB设备进行通信
[0077] 由于耳机插孔100中的音频引脚默认与USB通信模块连接，此时耳机插孔100相 当于USB接口，因此当插入的外部设备为USB设备时，USB通信模块通过耳机插孔100的音 频引脚与USB设备进行通信，同时电源模块通过耳机插孔100的送话器引脚对USB设备进 行电流交换，如电源模块对USB设备进行供电或USB设备对电源模块进行充电。由于音频 处理模块此时与耳机插孔100断开了连接，因此可以防止电源模块对USB设备进行电流交 换时电流倒灌到音频处理模块而对其造成损坏。
[0078] 步骤S304 :处理模块向开关模块发送第一控制信号
[0079] 当判定插入的外部设备为非USB设备时，处理模块向开关模块发送第一控制信 号，开关模块包括第一开关单元210和第二开关单元220。
[0080] 步骤S305 :开关模块根据第一控制信号，将耳机插孔中与USB通信模块默认连接 的音频引脚切换连接至音频处理模块，将耳机插孔中与电源模块默认连接的送话器引脚切 换连接至音频处理模块
[0081] 开关模块的第一开关单元210根据第一控制信号，将耳机插孔100中与USB通信 模块默认连接的音频引脚切换连接至音频处理模块；第二开关单元220根据第一控制信 号，将耳机插孔100中与电源模块默认连接的送话器引脚MIC切换连接至音频处理模块。
[0082] 步骤S306 :音频处理模块通过耳机插孔与外部设备进行音频数据的传输
[0083] 此时耳机插孔100为纯粹的音频接口，音频处理模块通过耳机插孔100的音频引 脚或/和送话器引脚MIC与耳机、音频设备等外部设备进行音频数据的传输。
[0084] 当处理模块检测到耳机或音频设备等非USB设备拔出耳机插孔100时，则向第一 开关单元210和第二开关单元220发送第二控制信号；第一开关单元210根据第二控制信 号，恢复音频引脚与USB通信模块的默认连接；第二开关单元220根据第二控制信号，恢复 送话器引脚MIC与电源模块的默认连接。
[0085] 在某些实施例中，耳机插孔100中的音频引脚和送话器引脚MIC也可以与音频处 理模块默认连接，当外部设备为USB设备时，处理模块控制第一开关单元210断开音频引脚 与音频处理模块的默认连接，转而将音频引脚连接至USB通信模块；控制第二开关单元220 断开送话器引脚MIC与音频处理模块的默认连接，转而将送话器引脚MIC连接至电源模块。 当USB设备拔出耳机插孔100时，再恢复默认连接。
[〇〇86] 以上参照【专利附图】
【附图说明】了本发明的优选实施例，并非因此局限本发明的权利范围。本 领域技术人员不脱离本发明的范围和实质，可以有多种变型方案实现本发明，比如作为一 个实施例的特征可用于另一实施例而得到又一实施例。凡在运用本发明的技术构思之内所 作的任何修改、等同替换和改进，均应在本发明的权利范围之内。
【权利要求】
1. 一种基于耳机插孔的通信方法，其特征在于，包括步骤： 检测到外部设备插入耳机插孔时，判断所述外部设备是否是USB设备； 若是，则利用电源模块通过所述耳机插孔中的送话器引脚对所述USB设备进行电流交 换，并利用USB通信模块通过所述耳机插孔中的音频引脚与所述USB设备进行通信； 若否，则利用音频处理模块通过所述音频引脚与所述外部设备进行音频数据的传输。
2. 根据权利要求1所述的基于耳机插孔的通信方法，其特征在于，所述判断外部设备 是否是USB设备包括： 利用所述电源模块通过一分压电阻向所述耳机插孔中的送话器引脚输出电平； 检测所述耳机插孔中的送话器引脚与接地引脚之间的分压电平，根据所述分压电平的 大小判断所述外部设备是否是USB设备。
3. 根据权利要求1或2所述的基于耳机插孔的通信方法，其特征在于，所述利用音频处 理模块通过所述音频引脚与所述外部设备进行音频数据的传输的步骤之前还包括： 将与所述USB通信模块默认连接的音频引脚切换连接至所述音频处理模块。
4. 根据权利要求3所述的基于耳机插孔的通信方法，其特征在于，所述将与所述USB通 信模块默认连接的音频引脚切换连接至所述音频处理模块的步骤的同时还包括： 将与所述电源模块默认连接的送话器引脚切换连接至所述音频处理模块。
5. 根据权利要求3所述的基于耳机插孔的通信方法，其特征在于，所述方法还包括：检 测到非USB设备拔出所述耳机插孔后，恢复所述音频引脚与所述USB通信模块的默认连接。
6. -种终端设备，具有一耳机插孔，其特征在于，包括处理模块、电源模块、音频处理模 块和USB通信模块，其中： 处理模块，用于检测到外部设备插入耳机插孔时，判断所述外部设备是否是USB设备； 电源模块，用于当所述外部设备是USB设备时，通过所述耳机插孔中的送话器引脚对 所述USB设备进行电流交换； USB通信模块，用于当所述外部设备是USB设备时，通过所述耳机插孔中的音频引脚与 所述USB设备进行通信； 音频处理模块，用于当所述外部设备不是USB设备时，通过所述音频引脚与所述外部 设备进行音频数据的传输。
7. 根据权利要求6所述的终端设备，其特征在于，所述电源模块用于：通过一分压电阻 向所述耳机插孔中的送话器引脚输出电平；所述处理模块用于：检测所述耳机插孔中的送 话器引脚与接地引脚之间的分压电平，根据所述分压电平的大小判断所述外部设备是否是 USB设备。
8. 根据权利要求6或7所述的终端设备，其特征在于，还包括一开关模块，所述处理模 块用于：当判定所述外部设备不是USB设备时，向所述开关模块发送第一控制信号；所述开 关模块用于：根据所述第一控制信号，将与所述USB通信模块默认连接的音频引脚切换连 接至所述音频处理模块。
9. 根据权利要求8所述的终端设备，其特征在于，所述开关模块还用于：根据所述第一 控制信号，将与所述电源模块默认连接的送话器引脚切换连接至所述音频处理模块。
10. 根据权利要求8所述的终端设备，其特征在于，所述处理模块用于：检测到非USB 设备拔出所述耳机插孔后，向所述开关模块发送第二控制信号；所述开关模块用于：根据 所述第二控制信号，恢复所述音频引脚与所述USB通信模块的默认连接。
【文档编号】G06F13/38GK104066028SQ201410275639
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年6月19日 优先权日:2014年6月19日
【发明者】罗伟 申请人:深圳市中兴移动通信有限公司
【专利摘要】本发明公开了一种基于耳机插孔的通信方法和终端设备，所述通信方法包括步骤：检测到外部设备插入耳机插孔时，判断所述外部设备是否是USB设备；若是，则利用电源模块通过所述耳机插孔中的送话器引脚对所述USB设备进行电流交换，并利用USB通信模块通过所述耳机插孔中的音频引脚与所述USB设备进行通信；若否，则利用音频处理模块通过所述音频引脚与所述外部设备进行音频数据的传输。从而，使得耳机插孔兼具音频接口和USB接口两种功能，可以替代USB接口，减少接口数量，降低了成本。
【专利说明】基于耳机插孔的通信方法和终端设备
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信【技术领域】，尤其是涉及一种基于耳机插孔的通信方法和终端设 备。
【背景技术】
[0002] 现有的终端设备通常都具有耳机插孔和USB (Universal Serial Bus，通用串行总 线）接口。其中，耳机插孔作为音频接口，可以外接耳机、音频设备等外部设备，进行音频数 据的传输；USB接口可以外接支持USB协议的USB设备，与USB设备进行通信，包括进行数 据传输和电流交换，电流交换是指终端设备对外供电或外部设备对终端设备充电。
[0003] 由于现有技术中耳机插孔和USB接口不能共用，若终端设备需要具备二者的功 能，就必须同时设置两种接口，提高了制作成本。随着人们对便携性的需求，终端设备越来 越小型化，当接口较多时会增加设计难度，进一步提高制作成本。因此，如何将耳机插孔和 USB接口的功能合二为一，降低成本，成为急需解决的问题。
【发明内容】
[0004] 本发明的主要目的在于提供一种基于耳机插孔的通信方法和终端设备，旨在使得 耳机插孔兼具音频接口和USB接口两种功能，利用耳机插孔替代USB接口，减少接口数量， 降低成本。
[0005] 为达以上目的，本发明提出一种基于耳机插孔的通信方法，包括步骤：
[0006] 检测到外部设备插入耳机插孔时，判断所述外部设备是否是USB设备；
[0007] 若是，则利用电源模块通过所述耳机插孔中的送话器引脚对所述USB设备进行电 流交换，并利用USB通信模块通过所述耳机插孔中的音频引脚与所述USB设备进行通信，所 述电流交换是指电源模块对USB设备进行供电或者USB设备对电源模块进行充电；
[0008] 若否，则利用音频处理模块通过所述音频引脚与所述外部设备进行音频数据的传 输。
[0009] 优选地，所述判断外部设备是否是USB设备包括：
[0010] 利用所述电源模块通过一分压电阻向所述耳机插孔中的送话器引脚输出电平；
[0011] 检测所述耳机插孔中的送话器引脚与接地引脚之间的分压电平，根据所述分压电 平的大小判断所述外部设备是否是USB设备。
[0012] 优选地，所述利用音频处理模块通过所述音频引脚与所述外部设备进行音频数据 的传输的步骤之前还包括：
[0013] 将与所述USB通信模块默认连接的音频引脚切换连接至所述音频处理模块。
[0014] 优选地，所述将与所述USB通信模块默认连接的音频引脚切换连接至所述音频处 理模块的步骤的同时还包括：
[0015] 将与所述电源模块默认连接的送话器引脚切换连接至所述音频处理模块。
[0016] 优选地，所述方法还包括：检测到非USB设备拔出所述耳机插孔后，恢复所述音频 引脚与所述USB通信模块的默认连接。
[0017] 本发明同时提出一种终端设备，其具有一耳机插孔，包括处理模块、电源模块、音 频处理模块和USB通信模块，其中：
[0018] 处理模块，用于检测到外部设备插入耳机插孔时，判断所述外部设备是否是USB 设备；
[0019] 电源模块，用于当所述外部设备是USB设备时，通过所述耳机插孔中的送话器引 脚对所述USB设备进行电流交换；
[0020] USB通信模块，用于当所述外部设备是USB设备时，通过所述耳机插孔中的音频引 脚与所述USB设备进行通信；
[0021] 音频处理模块，用于当所述外部设备不是USB设备时，通过所述音频引脚与所述 外部设备进行音频数据的传输。
[0022] 优选地，所述电源模块用于：通过一分压电阻向所述耳机插孔中的送话器引脚输 出电平；所述处理模块用于：检测所述耳机插孔中的送话器引脚与接地引脚之间的分压电 平，根据所述分压电平的大小判断所述外部设备是否是USB设备。
[0023] 优选地，还包括一开关模块，所述处理模块用于：当判定所述外部设备不是USB设 备时，向所述开关模块发送第一控制信号；所述开关模块用于：根据所述第一控制信号，将 与所述USB通信模块默认连接的音频引脚切换连接至所述音频处理模块。
[0024] 优选地，所述开关模块还用于：根据所述第一控制信号，将与所述电源模块默认连 接的送话器引脚切换连接至所述音频处理模块。
[0025] 优选地，所述处理模块用于：检测到非USB设备拔出所述耳机插孔后，向所述开关 模块发送第二控制信号；所述开关模块用于：根据所述第二控制信号，恢复所述音频引脚 与所述USB通信模块的默认连接。
[0026] 本发明所提供的一种基于耳机插孔的通信方法，通过检测插入耳机插孔的外部设 备的类型，当外部设备为USB设备时，则利用USB通信模块通过耳机插孔与外部设备进行通 信，当外部设备为耳机或音频设备时，则利用音频处理模块与外部设备进行音频数据传输， 使得耳机插孔兼具音频接口和USB接口两种功能，可以替代USB接口，减少接口数量，降低 了成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0027] 图1是本发明的终端设备第一实施例的结构框图；
[0028] 图2是本发明基于耳机插孔的通信方法第一实施例的流程图；
[0029] 图3是本发明的终端设备第二实施例的结构框图；
[0030] 图4是本发明基于耳机插孔的通信方法第二实施例的流程图；
[0031] 图5是本发明的终端设备第三实施例的结构框图；
[0032] 图6是本发明基于耳机插孔的通信方法第三实施例的流程图。
[0033] 本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
【具体实施方式】
[0034] 应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0035] 参见图1，提出本发明的终端设备第一实施例，所述终端设备具有一耳机插孔，耳 机插孔中设有音频引脚、送话器引脚（MIC)和接地引脚（GND)，其中音频引脚包括左声道引 脚（L)和右声道引脚（R)。终端设备包括处理模块、电源模块、音频处理模块和USB通信模 块。
[0036] 处理模块：用于检测耳机插孔中是否插入了外部设备，若插入了外部设备，则判断 外部设备是否是USB设备，并根据判断结果对电源模块、音频处理模块和USB通信模块进行 控制。
[0037] 耳机插孔中具有一检测引脚（HS-DET)，当外部设备插入耳机插孔后，检测引脚与 左声道引脚短接，它们之间的电平降低，当处理模块检测到电平发生变化（降低）时，则识 别到有外部设备插入。当有外部设备插入时，处理模块进一步检测送话器引脚和接地引脚 之间的分压电平，因不同的外部设备插入时分压电平值不同，处理模块则根据分压电平的 大小来判断当前插入的外部设备是否是USB设备。若判定不是USB设备，则认定外部设备是 耳机或音频设备（如音箱）。USB设备是指可以通过USB协议进行通信的设备，包括鼠标、 键盘、U盘、电脑等设备。
[0038] 电源模块：用于当外部设备是USB设备时，在处理模块的控制下，通过耳机插孔中 的送话器引脚对USB设备进行电流交换，所述电流交换是指电源模块对外部设备进行供电 或者外部设备对电源模块进行充电。
[0039] USB通信模块：用于当外部设备是USB设备时，在处理模块的控制下，通过耳机插 孔中的音频引脚与USB设备进行通信。此时，耳机插孔相当于USB接口。
[0040] 音频处理模块：用于当外部设备不是USB设备时，通过音频引脚与外部设备进行 音频数据的传输。
[0041] 如图2所示，前述终端设备基于耳机插孔进行通信的流程如下：
[0042] 步骤S101 :处理模块检测到外部设备插入耳机插孔
[0043] 步骤S102 :判断外部设备是否是USB设备
[0044] 处理模块判定当前插入的外部设备是USB设备时，进入步骤S103 ;判定不是USB 设备时，则认定是耳机或音频设备，进入步骤S104。
[0045] 步骤S103 :处理模块控制电源模块通过耳机插孔对USB设备进行电流交换，控制 USB通信模块通过耳机插孔与USB设备进行通信
[0046] 当外部设备是USB设备时，处理模块向电源模块发送控制信号，控制电源模块通 过耳机插孔的送话器引脚对USB设备进行进行电流交换；同时向USB通信模块发送控制信 号，控制USB通信模块通过耳机插孔的音频引脚（左声道引脚和右声道引脚）与USB设备 进行通信。此时，耳机插孔相当于USB接口。
[0047] 步骤S104 :处理模块控制音频处理模块通过耳机插孔与外部设备进行音频数据 的传输
[0048] 当外部设备不是USB设备，而是耳机或音频设备时，处理模块则向音频处理模块 发送控制信号，控制音频处理模块通过耳机插孔的音频引脚或/和送话器引脚进行音频数 据的传输。
[0049] 从而，耳机插孔既可以用作音频接口，又可以用作USB接口，拓展了耳机插孔的功 能，可以省略终端设备的USB接口，降低了成本。
[0050] 参见图3,提出本发明的终端设备第二实施例，所述终端设备包括耳机插孔100、 处理模块（如CPU)、开关模块200、USB通信模块、电源模块、音频处理模块、过压保护（0VP) 电路、模数转换（ADC)模块和分压电阻300,其中耳机插孔中包括接地引脚GND、音频引脚 (左声道引脚HPH-L和右声道引脚HPH-R)、送话器引脚MIC和检测引脚HS-DET，各单元模块 的具体连接关系如图3所示。
[0051] 处理模块通过检测检测引脚HS-DET电平的变化来判断是否有外部设备插入耳机 插孔100,因外部设备插入耳机插孔100后，检测引脚HS-DET与左声道引脚HPH-L短接，它 们之间的电平会降低，因此当处理模块检测到电平发生变化（降低）时，则识别到有外部设 备插入。
[0052] 电源模块一路通过分压电阻300和过压保护电路与送话器引脚MIC连接，另一路 直接通过过压保护电路与送话器引脚MIC连接而对外部设备进行电流交换，过压保护电路 可以防止通过耳机插孔100对电源模块进行充电时因电压过大而对其造成损坏。当外部设 备插入耳机插孔100时，模数转换模块会对MIC引脚电平进行检测，如果电压大于3. 8V，则 为充电器设备，如果电压为0.8V以下，则为无供电的外部设备。此时因为送话器引脚MIC 与接地引脚GND之间有一定的电阻，电源模块通过分压电阻300 (优选2. 2K)向送话器引脚 输出2. 7V的电平，送话器引脚MIC与接地引脚GND之间的电阻与串接的分压电阻300进行 分压，处理模块通过模数转换模块获取两个引脚之间的分压电平，模数转换模块将分压电 平值转换成数字信号传送给处理模块，因不同的外部设备插入时分压电平值不同，因此处 理模块可根据分压电平的大小来判断当前插入的外部设备是否是USB设备。
[0053] 因为外部设备、送话器引脚MIC和接地引脚GND之间的阻抗可以约定，因此可以 对分压电平进行如下分档来进行设备类型的识别：当分压电平数值为1.0-0. 3时，识别 为三段式耳机；当分压电平数值为2. 0. 3-1. 2时，识别为四段式耳机；当分压电平数值为 3. 1. 2-2. 7时，识别为USB设备。此外，还可以通过其它约定来进行设备类型的识别。
[0054] 耳机插孔100的左声道引脚HPH-L和右声道引脚HPH-R通过开关模块200分别与 音频处理模块和USB通信模块连接。在默认情况下，左声道引脚HPH-L和右声道引脚HPH-R 与USB通信模块连接，此时，耳机插孔100相当于USB接口，当插入的外部设备为USB设备 时，USB通信模块通过耳机插孔100的左声道引脚HPH-L和右声道引脚HPH-R与USB设备 进行通信。
[0055] 当处理模块判定当前插入的外部设备不是USB设备，而是耳机或者音频设备时， 则向开关模块200发送第一控制信号，开关模块200根据第一控制信号将与USB通信模块 默认连接的左声道引脚HPH-L和右声道引脚HPH-R切换连接至音频处理模块，音频处理模 块则通过左声道引脚HPH-L和右声道引脚HPH-R与外部设备进行音频数据的传输。当处理 模块检测到耳机或音频设备等非USB设备拔出耳机插孔时，则向开关模块200发送第二控 制信号；开关模块200根据第二控制信号，恢复左声道引脚HPH-L和右声道引脚HPH-R与 USB通信模块的默认连接。
[0056] 如图4所示，前述终端设备基于耳机插孔进行通信的方法包括以下步骤：
[0057] 步骤S201 :处理模块检测到外部设备插入耳机插孔
[0058] 步骤S202 :判断外部设备是否是USB设备
[0059] 若处理模块判定外部设备是USB设备，则进入步骤S203 ;若外部设备不是USB设 备，则进入步骤S204。
[0060] 步骤S203 :电源模块通过耳机插孔对USB设备进行电流交换，USB通信模块通过耳 机插孔与USB设备进行通信
[0061] 由于耳机插孔100中的音频引脚默认与USB通信模块连接，此时耳机插孔100相 当于USB接口，因此当插入的外部设备为USB设备时，USB通信模块通过耳机插孔100的音 频引脚与USB设备进行通信，同时电源模块通过耳机插孔100的送话器引脚对USB设备进 行电流交换，如电源模块对USB设备进行供电或USB设备对电源模块进行充电。
[0062] 步骤S204 :处理模块向开关模块发送第一控制信号
[0063] 当判定插入的外部设备为非USB设备时，处理模块向开关模块200发送第一控制 信号。
[0064] 步骤S205 :开关模块根据第一控制信号，将耳机插孔中与USB通信模块默认连接 的音频引脚切换连接至音频处理模块
[0065] 步骤S206 :音频处理模块通过耳机插孔与外部设备进行音频数据的传输
[0066] 此时耳机插孔100为纯粹的音频接口，音频处理模块通过耳机插孔100的音频引 脚或/和送话器引脚MIC与耳机、音频设备等外部设备进行音频数据的传输。
[0067] 当处理模块检测到耳机或音频设备等非USB设备拔出耳机插孔100时，则向开关 模块200发送第二控制信号；开关模块200根据第二控制信号，恢复音频引脚与USB通信模 块的默认连接。
[0068] 在某些实施例中，耳机插孔100中的音频引脚也可以与音频处理模块默认连接， 当外部设备为USB设备时，处理模块控制开关模块200断开音频引脚与音频处理模块的默 认连接，转而将音频引脚连接至USB通信模块。当USB设备拔出耳机插孔100时，再恢复默 认连接。
[0069] 参见图5,提出本发明的终端设备第三实施例，所述终端设备与第二实施例的终端 设备的区别是开关模块包括第一开关单元210和第二开关单元220,其中第一开关单元210 与第二实施例中的开关模块相同，第二开关单元220则是本实施例所增加的元件。
[0070] 电源模块和音频处理模块均通过第二开关单元220与送话器引脚MIC连接。在默 认情况下，送话器引脚MIC与电源模块连接，此时，耳机插孔100相当于USB接口，当插入的 外部设备为USB设备时，电源模块通过耳机插孔100的送话器引脚MIC对USB设备进行电 流交换。由于音频处理模块此时与送话器引脚MIC断开了连接，因此可以防止电源模块对 USB设备进行电流交换时电流倒灌到音频处理模块而对其造成损坏。
[0071] 当处理模块判定当前插入的外部设备不是USB设备，而是耳机或者音频设备时， 则向第二开关单元220发送第一控制信号，第二开关单元220根据第一控制信号将与电源 模块默认连接的送话器引脚MIC切换连接至音频处理模块，音频处理模块则通过送话器引 脚MIC与外部设备进行音频数据的传输。当处理模块检测到耳机或音频设备等非USB设备 拔出耳机插孔100时，则向第一开关单元210和第二开关单元220发送第二控制信号；第一 开关单元210根据第二控制信号，恢复左声道引脚HPH-L和右声道引脚HPH-R与USB通信 模块的默认连接；第二开关单元220根据第二控制信号，恢复送话器引脚MIC与电源模块的 默认连接。
[0072] 如图6所示，前述终端设备基于耳机插孔进行通信的方法包括以下步骤：
[0073] 步骤S301 :处理模块检测到外部设备插入耳机插孔
[0074] 步骤S302 :判断外部设备是否是USB设备
[0075] 若处理模块判定外部设备是USB设备，则进入步骤S303 ;若外部设备不是USB设 备，则进入步骤S304。
[0076] 步骤S303 :电源模块通过耳机插孔对USB设备进行电流交换，USB通信模块通过耳 机插孔与USB设备进行通信
[0077] 由于耳机插孔100中的音频引脚默认与USB通信模块连接，此时耳机插孔100相 当于USB接口，因此当插入的外部设备为USB设备时，USB通信模块通过耳机插孔100的音 频引脚与USB设备进行通信，同时电源模块通过耳机插孔100的送话器引脚对USB设备进 行电流交换，如电源模块对USB设备进行供电或USB设备对电源模块进行充电。由于音频 处理模块此时与耳机插孔100断开了连接，因此可以防止电源模块对USB设备进行电流交 换时电流倒灌到音频处理模块而对其造成损坏。
[0078] 步骤S304 :处理模块向开关模块发送第一控制信号
[0079] 当判定插入的外部设备为非USB设备时，处理模块向开关模块发送第一控制信 号，开关模块包括第一开关单元210和第二开关单元220。
[0080] 步骤S305 :开关模块根据第一控制信号，将耳机插孔中与USB通信模块默认连接 的音频引脚切换连接至音频处理模块，将耳机插孔中与电源模块默认连接的送话器引脚切 换连接至音频处理模块
[0081] 开关模块的第一开关单元210根据第一控制信号，将耳机插孔100中与USB通信 模块默认连接的音频引脚切换连接至音频处理模块；第二开关单元220根据第一控制信 号，将耳机插孔100中与电源模块默认连接的送话器引脚MIC切换连接至音频处理模块。
[0082] 步骤S306 :音频处理模块通过耳机插孔与外部设备进行音频数据的传输
[0083] 此时耳机插孔100为纯粹的音频接口，音频处理模块通过耳机插孔100的音频引 脚或/和送话器引脚MIC与耳机、音频设备等外部设备进行音频数据的传输。
[0084] 当处理模块检测到耳机或音频设备等非USB设备拔出耳机插孔100时，则向第一 开关单元210和第二开关单元220发送第二控制信号；第一开关单元210根据第二控制信 号，恢复音频引脚与USB通信模块的默认连接；第二开关单元220根据第二控制信号，恢复 送话器引脚MIC与电源模块的默认连接。
[0085] 在某些实施例中，耳机插孔100中的音频引脚和送话器引脚MIC也可以与音频处 理模块默认连接，当外部设备为USB设备时，处理模块控制第一开关单元210断开音频引脚 与音频处理模块的默认连接，转而将音频引脚连接至USB通信模块；控制第二开关单元220 断开送话器引脚MIC与音频处理模块的默认连接，转而将送话器引脚MIC连接至电源模块。 当USB设备拔出耳机插孔100时，再恢复默认连接。
[〇〇86] 以上参照【专利附图】
【附图说明】了本发明的优选实施例，并非因此局限本发明的权利范围。本 领域技术人员不脱离本发明的范围和实质，可以有多种变型方案实现本发明，比如作为一 个实施例的特征可用于另一实施例而得到又一实施例。凡在运用本发明的技术构思之内所 作的任何修改、等同替换和改进，均应在本发明的权利范围之内。
【权利要求】
1. 一种基于耳机插孔的通信方法，其特征在于，包括步骤： 检测到外部设备插入耳机插孔时，判断所述外部设备是否是USB设备； 若是，则利用电源模块通过所述耳机插孔中的送话器引脚对所述USB设备进行电流交 换，并利用USB通信模块通过所述耳机插孔中的音频引脚与所述USB设备进行通信； 若否，则利用音频处理模块通过所述音频引脚与所述外部设备进行音频数据的传输。
2. 根据权利要求1所述的基于耳机插孔的通信方法，其特征在于，所述判断外部设备 是否是USB设备包括： 利用所述电源模块通过一分压电阻向所述耳机插孔中的送话器引脚输出电平； 检测所述耳机插孔中的送话器引脚与接地引脚之间的分压电平，根据所述分压电平的 大小判断所述外部设备是否是USB设备。
3. 根据权利要求1或2所述的基于耳机插孔的通信方法，其特征在于，所述利用音频处 理模块通过所述音频引脚与所述外部设备进行音频数据的传输的步骤之前还包括： 将与所述USB通信模块默认连接的音频引脚切换连接至所述音频处理模块。
4. 根据权利要求3所述的基于耳机插孔的通信方法，其特征在于，所述将与所述USB通 信模块默认连接的音频引脚切换连接至所述音频处理模块的步骤的同时还包括： 将与所述电源模块默认连接的送话器引脚切换连接至所述音频处理模块。
5. 根据权利要求3所述的基于耳机插孔的通信方法，其特征在于，所述方法还包括：检 测到非USB设备拔出所述耳机插孔后，恢复所述音频引脚与所述USB通信模块的默认连接。
6. -种终端设备，具有一耳机插孔，其特征在于，包括处理模块、电源模块、音频处理模 块和USB通信模块，其中： 处理模块，用于检测到外部设备插入耳机插孔时，判断所述外部设备是否是USB设备； 电源模块，用于当所述外部设备是USB设备时，通过所述耳机插孔中的送话器引脚对 所述USB设备进行电流交换； USB通信模块，用于当所述外部设备是USB设备时，通过所述耳机插孔中的音频引脚与 所述USB设备进行通信； 音频处理模块，用于当所述外部设备不是USB设备时，通过所述音频引脚与所述外部 设备进行音频数据的传输。
7. 根据权利要求6所述的终端设备，其特征在于，所述电源模块用于：通过一分压电阻 向所述耳机插孔中的送话器引脚输出电平；所述处理模块用于：检测所述耳机插孔中的送 话器引脚与接地引脚之间的分压电平，根据所述分压电平的大小判断所述外部设备是否是 USB设备。
8. 根据权利要求6或7所述的终端设备，其特征在于，还包括一开关模块，所述处理模 块用于：当判定所述外部设备不是USB设备时，向所述开关模块发送第一控制信号；所述开 关模块用于：根据所述第一控制信号，将与所述USB通信模块默认连接的音频引脚切换连 接至所述音频处理模块。
9. 根据权利要求8所述的终端设备，其特征在于，所述开关模块还用于：根据所述第一 控制信号，将与所述电源模块默认连接的送话器引脚切换连接至所述音频处理模块。
10. 根据权利要求8所述的终端设备，其特征在于，所述处理模块用于：检测到非USB 设备拔出所述耳机插孔后，向所述开关模块发送第二控制信号；所述开关模块用于：根据 所述第二控制信号，恢复所述音频引脚与所述USB通信模块的默认连接。
【文档编号】G06F13/38GK104066028SQ201410275639
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年6月19日 优先权日:2014年6月19日
【发明者】罗伟 申请人:深圳市中兴移动通信有限公司
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