终端设备、读写设备、数据传输系统和硬件初始化方法与流程

本发明实施例涉及数据传输技术，尤其涉及一种终端设备、读写设备、数据传输系统和硬件初始化方法。

背景技术：

USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)是一个外部总线标准，用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。USB自从1996年推出后，已成功替代串口和并口，并成为二十一世纪个人电脑和大量智能设备必配的接口之一。

随着USB接口的普及，越来越多的设备(例如：智能手机、平板等)会配置有USB接口，并通过USB接口来传输数据。在通过USB接口传输数据时，一般来说是配置有USB母口的设备来控制整个数据的传输过程，通过USB公口与配置有USB母口的设备相连接的外接设备仅是按照配置有USB母口的设备的命令来完成数据传输的相关操作，不起任何的主导作用。

无论配置有USB母口的设备发生任何故障，其内部存储的数据都不能被其他设备通过USB连接进行读取。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供了一种终端设备、读写设备、数据传输系统和硬件初始化方法，以解决现有技术中无论配置有通用串行总线接口的设备出现何种故障，其内部的数据都无法通过通用串行总线接口连接被读取的技术问题。

在第一方面，本发明实施例提供了一种终端设备，包括：

第一通用串行总线接口、上行端口、下行端口、切换开关、第一控制器和第一开关电路；

所述第一通用串行总线接口，用于与外部设备的第二通用串行总线接口连接，并且其信号引脚接地；所述上行端口和所述下行端口均通过所述切换开关与所述第一通用串行总线接口的数据传输端相连，并通过所述切换开关切换通断状态；所述第一开关电路的第一端与所述第一通用串行总线接口的电源引脚相连，所述第一开关电路的第二端接入电源；

所述第一控制器的第一控制端与所述切换开关的受控端相连，发送信号控制所述切换开关在所述上行端口和所述下行端口之间切换；所述第一控制器的第二控制端与所述第一开关电路的受控端相连，发送信号控制所述第一开关电路的通断；所述第一控制器的信号输入端接入所述第一通用串行总线接口的电源引脚的电压检测数据，并根据所述电压检测数据向所述切换开关和所述第一开关电路发送信号。

在上述设备中，优选的是，还包括：

限流电路，所述限流电路的第一端与所述第一通用串行总线接口的电源引脚相连，所述限流电路的第三端与所述第一控制器的信号输入端相连，所述限流电路的第二端与所述第一开关电路的第一端相连。

在上述设备中，优选的是，所述限流电路包括：限流开关、电阻R1和电阻R2；所述限流开关的第一端和所述电阻R1的第一端以及所述第一通用串行总线接口的电源引脚相连，所述限流开关的第二端与所述第一开关电路的第一端相连；所述电阻R1的第二端与所述电阻R2的第一端以及所述第一控制器的信号输入端相连；所述电阻R2的第二端接地。

在上述设备中，优选的是，所述第一开关电路包括：电阻R3、电阻R4、电阻R5、三极管Q2和MOS管Q1；所述电阻R3的第一端与所述第一控制器的第二控制端相连；所述电阻R3的第二端与所述三极管Q2的基极相连；所述三极管Q2的发射极接地，所述三极管Q2的集电极与所述电阻R4的第一端以及所述电阻R5的第一端相连；所述电阻R4的第二端与所述MOS管Q1的源极相连并接入电源；所述电阻R5的第二端与所述MOS管Q1的栅极相连；所述MOS管Q1的漏极与所述限流电路的第二端相连。

在第二方面，本发明实施例提供了一种读写设备，包括：

第二通用串行总线接口、第二控制器、触发电路、第二开关电路和第三开关电路；所述第二通用串行总线接口的信号引脚与所述触发电路的检测端相连，所述第二控制器的信号输入端与所述触发电路的反馈端相连，并根据所述触发电路的反馈端电压的变化向所述第三开关电路发送信号；

所述第二通用串行总线接口的信号引脚用于与第一通用串行总线接口的信号引脚相连；所述第二控制器的数据处理端与所述第二通用串行总线接口的数据传输端相连以通过所述第二通用串行总线接口读写数据；所述第二控制器的第一控制端与所述第二开关电路的受控端相连，并发送信号控制所述第二开关电路的通断；所述第二控制器的第二控制端与所述第三开关电路的受控端相连，并发送信号控制所述第三开关电路的通断；所述第二开关电路的第一端接入电源，所述第二开关电路的第二端与所述第二通用串行总线接口的电源引脚相连；所述第三开关电路的第一端与所述第二通用串行总线接口电源引脚相连，所述第三开关电路的第二端接地。

在上述设备中，优选的是，所述触发电路包括三极管Q3、电阻R6、电阻R7和电阻R8，所述电阻R6的第一端和所述第二通用串行总线接口的信号引脚相连；所述电阻R6的第二端与所述三极管Q3的基极以及所述电阻R7的第一端相连；所述电阻R7的第二端与所述电阻R8的第一端相连并接入+5V电压；所述电阻R8的第二端与所述三极管Q3的集电极以及所述第二控制器的信号输入端相连；所述三极管Q3的发射极接地。

在上述设备中，优选的是，所述第二开关电路包括电阻R9、电阻R10、电阻R11、三极管Q4和MOS管Q5；所述电阻R9的第一端与所述第二控制器的第一控制端相连；所述电阻R9的第二端与所述三极管Q4的基极相连；所述三极管Q4的发射极接地，所述三极管Q4的集电极与所述电阻R10的第一端以及所述电阻R11的第一端相连；所述电阻R10的第二端与所述MOS管Q5的源极相连并接入电源；所述电阻R11的第二端与所述MOS管Q5的栅极相连；所述MOS管Q5的漏极与所述第二通用串行总线接口的电源引脚相连。

在上述设备中，优选的是，所述第三开关电路包括电阻R13、电阻R12和三极管Q6；所述电阻R13的第一端与所述第二控制器的第二控制端相连，所述电阻R13的第二端与所述三极管Q6的基极相连；所述三极管Q6的发射极接地，所述三极管Q6的集电极与所述电阻R12的第一端相连，所述电阻R12的第二端与所述第二通用串行总线接口的电源引脚相连。

在第三方面，本发明实施例提供了一种数据传输系统，包括前文所述的终端设备和所述的读写设备。

在第四方面，本发明实施例提供了一种硬件初始化方法，用于前文所述的数据传输系统，包括：

所述第一控制器导通所述第一开关电路，将所述切换开关切换为导通所述下行端口；所述第二控制器断开所述第二开关电路和所述第三开关电路；

所述第二控制器接收到所述触发电路检测到的表示所述第二通用串行总线接口插入所述第一通用串行总线接口的有效信号时，所述第二控制器导通所述第三开关电路并开始计时；

当所述第一通用串行总线接口的电源引脚接地时，所述第一控制器的信号输入端检测到输入为0，将所述切换开关切换为导通所述上行端口，并断开所述第一开关电路；

当计时达到预设时长，所述第二控制器导通所述第二开关电路，断开所述第三开关电路。

在上述方法中，优选的是，所述当计时达到预设时长，所述第二控制器导通所述第二开关电路，断开所述第三开关电路之后，还包括：

当所述第一控制器的信号输入端检测到输入从高电平变为低电平时，将所述切换开关切换为导通所述下行端口；

当所述第二控制器接收到所述触发电路检测到的表示所述第二通用串行总线接口从所述第一通用串行总线接口断开的有效信号时，所述第二控制器断开所述第二开关电路和所述第三开关电路。

本发明实施例提供的终端设备、读写设备、数据传输系统和硬件初始化方法，通过在终端设备中配置第一通用串行总线接口、上行端口、下行端口、切换开关、第一控制器和第一开关电路等电路器件，在读写设备中配置第二通用串行总线接口、第二控制器、触发电路、第二开关电路和第三开关电路等电路器件，使得当终端设备与读写设备相连接后，终端设备可以通过第一通用串行总线接口和第二通用串行总线接口受控于读写设备，终端设备根据读写设备发送的命令进行数据传输，解决了现有技术中无论配置有通用串行总线接口的设备出现何种故障，其内部的数据都无法通过通用串行总线接口连接被读取的技术问题，实现了配置有通用串行总线接口的设备通过通用串行总线接口与外部设备相连接时，该外部设备可以主动读取配置有通用串行总线接口的设备的内部数据。

附图说明

图1a是本发明实施例一提供的一种终端设备的结构图；

图1b是本发明实施例一提供的第一开关电路的结构图；

图1c是本发明实施例一提供的将通用串行总线接口接口作为上行端口的设备与通用串行总线接口的连接图；

图2是本发明实施例二提供的另外一种终端设备的结构图；

图3a是本发明实施例三提供的一种读写设备的结构图；

图3b是本发明实施例三提供的第二开关设备的结构图；

图4是本发明实施例五提供的一种硬件初始化方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明具体实施例作进一步的详细描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。

另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

在本发明中，“连接”、“相连”、“连”、“接”等表示电性相连的词语，如无特别说明，则表示直接或间接的电性连接。

需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对木发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要的范围也井不仅仅局限于前述具体实施方式。

实施例一

图1a为本发明实施例一提供的一种终端设备的结构图，本实施例中终端设备的结构具体包括：

第一通用串行总线接口110、上行端口150、下行端口160、切换开关170、第一控制器140和第一开关电路130；

第一通用串行总线接口110，用于与外部设备的通用串行总线接口连接，并且其信号引脚接地；上行端口150和下行端口160均通过切换开关170与第一通用串行总线接口110的数据传输端相连，并通过切换开关170切换通断状态；第一开关电路130的第一端与第一通用串行总线接口110的电源引脚相连，第一开关电路130的第二端接入电源，一般是5V的系统电源，即System 5V；

第一控制器140的第一控制端与切换开关170的受控端相连，发送信号Switch CTL控制切换开关170在上行端口和下行端口之间切换；第一控制器140的第二控制端与第一开关电路130的受控端相连，发送信号5V_CTL控制第一开关电路130的通断；第一控制器140的信号输入端接入第一通用串行总线接口110的电源引脚的电压检测数据，并根据电压检测数据向切换开关170和第一开关电路130发送信号Switch CTL和5V_CTL。

进一步的，如图1b所示，将第一开关电路130优化为：包括电阻R3、电阻R4、电阻R5、三极管Q2和MOS管Q1；电阻R3的第一端与第一控制器140的第二控制端相连，用于接收信号5V_CTL；电阻R3的第二端与三极管Q2的基极相连；三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极与电阻R4的第一端以及电阻R5的第一端相连；电阻R4的第二端与MOS管Q1的源极相连并接入电源System 5V；电阻R5的第二端与MOS管Q1的栅极相连；MOS管Q1的漏极与限流电路120的第二端相连，用于接收电源VCC_out。

如图1a和图1b所示，当终端设备处于初始状态时，第一控制器140的第二控制端输出信号5V_CTL为高电平，使得第一开关电路130的受控端输入为高电平，即电阻R3的第一端输入为高电平，使得三极管Q2导通，同时，电阻R4的第二端接入电源System 5V，使得MOS管Q1导通，进而使得接入的电源System 5V通过MOS管Q1从Q1的漏极输出到第一通用串行总线接口110的电源引脚。

由于第一通用串行总线接口110的电源引脚的输入为高电平System 5V，即第一通用串行总线接口110的电源引脚的电压检测数据为高电平，在本实施例中，将第一通用串行总线接口110的电源引脚的电压检测数据定义为5V Det，因此，第一控制器140的信号输入端输入的信号5V Det为高电平，当第一控制器140检测到输入信号5V Det为高电平时，第一控制器140通过第一控制端输出控制信号Switch CTL控制切换开关170切换至下行端口160，使得第一通用串行总线接口110的数据传输端连接至下行端口160。

图1c所示为将通用串行总线接口作为上行端口的设备310，其中，通用串行总线接口的外壳和信号引脚接地。当图1c中的通用串行总线接口插入图1a中的第一通用串行总线接口110后，图1a中的终端设备内部不会发生变化，继续保持初始状态，并可以与图1c中的将通用串行总线接口作为上行端口的设备正常通讯，进行数据传输。

另外还有一种情况，当本实施例中的终端设备需要被其它设备读取数据时，图1a中的第一通用串行总线接口110插入专用的读取设备的通用串行总线接口后，第一通用串行总线接口110的电源引脚接地，进而使得第一控制器140的输入信号5V Det为0，当第一控制器140检测到输入信号5V Det变为0后，第一控制器140将输出信号5V_CTL变为0，进而第一开关电路130的受控端的输入变为0，导致三极管Q2截止，进而MOS管Q1截止，电阻R4接入的电源System 5V无法通过MOS管Q1输出至第一通用串行总线接口110的电源引脚。第一控制器140检测到输入信号5V Det变为0后，同时还会控制切换开关170，使其切换至上行端口150，至此完成了第一通用串行总线接口110由下行端口至上行端口的转变。

在此需要说明的是，在本实施例以及之后的所有实施例中，所述下行端口具体是指在通过通用串行总线接口进行数据传输的过程中，给跟其对接的另外一个通用串行总线接口提供电源，在数据传输的过程中起主导作用的通用串行总线接口。相应地，上述“另外一个通用串行总线接口”即为所述的上行端口。也就是说，此处所谓的“上行”和“下行”不是指数据传输过程中数据的流向，而是针对数据传输过程中对接的两个通用串行总线接口所起的主从地位的差异来给其命名的。

本发明实施例提供的终端设备，通过在终端设备中配置第一通用串行总线接口110、上行端口150、下行端口160、切换开关170、第一控制器140和第一开关电路130等电路器件，使得第一通用串行总线接口110可以复用为下行端口160或上行端口150，解决了现有技术中无论配置有通用串行总线接口的设备出现何种故障，其内部的数据都无法通过通用串行总线接口连接被读取的技术问题，实现了配置有通用串行总线接口的设备通过通用串行总线接口与外部设备相连接时，该外部设备可以主动读取配置有通用串行总线接口的设备的内部数据。

实施例二

本发明实施例二提供了一种终端设备的结构图。本实施例以上述实施例为基础进行优化，在本实施例中，如图2所示，还包括：限流电路120，限流电路120的第一端与第一通用串行总线接口110的电源引脚(即输出或接入+5V的引脚)相连，限流电路120的第三端与第一控制器140的信号输入端相连，用于输出信号5V Det，限流电路120的第二端与第一开关电路130的第一端相连；

进一步地，将限流电路120优化为：包括限流开关180、电阻R1和电阻R2；限流开关180的第一端和电阻R1的第一端以及第一通用串行总线接口110的电源引脚相连，用于向第一通用串行总线接口110的电源引脚输出供电电压USB5V，限流开关180的第二端与第一开关电路130的第一端相连；电阻R1的第二端与电阻R2的第一端以及第一控制器140的信号输入端相连；电阻R2的第二端接地。

如图2所示，同样，当终端设备处于初始状态时，第一控制器140的第二控制端输出信号5V_CTL为高电平，使得第一开关电路130的受控端输入为高电平，即电阻R3的第一端输入为高电平，使得三极管Q2导通，同时，电阻R4的第二端接入电源System 5V，使得MOS管Q1导通，进而使得接入的电源System 5V通过MOS管Q1从Q1的漏极输出到限流电路120的第二端，即限流开关180的第二端。

限流开关180的第二端接入MOS管Q1的漏极输出的电源System 5V后，System 5V通过限流开关180，输出到第一通用串行总线接口110的电源引脚，同时，System 5V通过电阻R1和电阻R2接地，进而使得电阻R1的第二端(与电阻R2的第一端相连接)呈现高电平，因此，第一控制器140的输入信号5V Det为高电平，当第一控制器140检测到输入信号5V Det为高电平时，第一控制器140通过第一控制端输出控制信号Switch CTL控制切换开关170切换至下行端口160，使得第一通用串行总线接口110的数据传输端连接至下行端口160。

当图1c中的将通用串行总线接口作为上行端口的设备310插入图2中的第一通用串行总线接口110后，图2中的终端设备内部不会发生变化，继续保持初始状态，并可以与图1c中的将通用串行总线接口作为上行端口的设备正常通讯，进行数据传输。

另外还有一种情况，当本实施例中的终端设备需要被其它设备读取数据时，图2中的第一通用串行总线接口110插入专用的读取设备的通用串行总线接口后，第一通用串行总线接口110的电源引脚接地，进而触发图2中的限流开关180，使得限流开关180的第一端输出为0，即电阻R1的第一端输入为0，因此，第一控制器140的输入信号5V Det为0，当第一控制器140检测到输入信号5V Det变为0后，第一控制器140将输出信号5V_CTL变为0，进而第一开关电路130的受控端的输入变为0，导致三极管Q2截止，进而MOS管Q1截止，电阻R4接入的电源System 5V无法通过MOS管Q1输出至限流电路120的第二端。第一控制器140检测到输入信号5V Det变为0后，同时还会控制切换开关170，使其切换至上行端口150，至此完成了第一通用串行总线接口110由下行端口至上行端口的转变。其中，限流开关180的作用是当通过限流开关的电流大于预设阈值时，限流开关自动关断，使得限流开关两端的电路断路。由于限流开关属于现有技术，此处不再进行详细阐述。

本发明实施例提供的终端设备，通过在终端设备中配置第一通用串行总线接口110、上行端口150、下行端口160、切换开关170、第一控制器140、限流电路120和第一开关电路130等电路器件，使得第一通用串行总线接口110可以复用为下行端口160或上行端口150，解决了现有技术中无论配置有通用串行总线接口的设备出现何种故障，其内部的数据都无法通过通用串行总线接口连接被读取的技术问题，实现了配置有通用串行总线接口的设备通过通用串行总线接口与外部设备相连接时，该外部设备可以主动读取配置有通用串行总线接口的设备的内部数据。

实施例三

图3a为本发明实施例三提供的一种读写设备的结构图，具体包括：

第二通用串行总线接口230、第二控制器250、触发电路240、第二开关电路210和第三开关电路220；所述第二通用串行总线接口230的信号引脚Signal_GND与所述触发电路240的检测端相连，所述触发电路240的反馈端与所述第二控制器250的信号输入端相连，本实施例中将此二者之间传输的信号定义为Insert Det，具体用于描述第二通用串行总线接口230接入的电压状态；

第二通用串行总线接口230的信号引脚用于与第一通用串行总线接口110的信号引脚相连；第二控制器250的数据处理端与第二通用串行总线接口230的数据传输端相连以通过第二通用串行总线接口230读写数据；第二控制器250的第一控制端与第二开关电路210的受控端相连，发送信号ON/OFF_CTL控制第二开关电路210的通断；第二控制器250的第二控制端与第三开关电路220的受控端相连，并发送信号CTL控制第三开关电路220的通断，第二控制器250根据信号Insert Det决定ON/OFF_CTL和CTL的具体控制内容；第二开关电路210的第一端接入+5V电源，第二开关电路210的第二端与第二通用串行总线接口230的电源引脚(即输出或接入+5V的引脚)相连，将电源VCC_out’输出至第二通用串行总线接口230的电源引脚；第三开关电路220的第一端与第二通用串行总线接口230的电源引脚相连，第三开关电路220的第二端接地。

进一步的，将触发电路240优化为：包括三极管Q3、电阻R6、电阻R7和电阻R8，电阻R6的第一端和第二通用串行总线接口230的信号引脚相连；电阻R6的第二端与三极管Q3的基极以及电阻R7的第一端相连；电阻R7的第二端与电阻R8的第一端相连并接入+5V电压；电阻R8的第二端与三极管Q3的集电极以及第二控制器250的信号输入端相连，输出信号Insert Det；三极管Q3的发射极接地。

进一步地，将第二开关电路210优化为：包括电阻R9、电阻R10、电阻R11、三极管Q4和MOS管Q5；电阻R9的第一端与第二控制器250的第一控制端相连，用于接收ON/OFF_CTL；电阻R9的第二端与三极管Q4的基极相连；三极管Q4的发射极接地，三极管Q4的集电极与电阻R10的第一端以及电阻R11的第一端相连；电阻R10的第二端与MOS管Q5的源极相连并接入电源；电阻R11的第二端与MOS管Q5的栅极相连；MOS管Q5的漏极与USB公口230的电源引脚相连，将电源VCC_out’输出至所述电源引脚。

进一步地，将第三开关电路220优化为：包括电阻R13、电阻R12和三极管Q6；电阻R13的第一端与第二控制器250的第二控制端相连，用于将CTL输出至电阻R13的第一端，电阻R13的第二端与三极管Q6的基极相连；三极管Q6的发射极接地，三极管Q6的集电极与电阻R12的第一端相连，电阻R12的第二端与第二通用串行总线接口230的电源引脚相连。

在本实施例中，图3a中的读写设备的初始状态为，第二控制器250的第一控制端和第二控制端输出的ON/OFF_CTL和CTL均为低电平。如图3b所示，由于第二控制器250的第一控制端输出ON/OFF_CTL为低电平，因此，电阻R9的第一端输入为低电平，进而三极管Q4截止，MOS管Q5也截止，即Q5的漏极无电压输出，所以第二通用串行总线接口230的电源引脚无电压输入。如图3a所示，第二控制器250的第二控制端输出的CTL为低电平，因此，电阻R13的第一端输入为低电平，进而三极管Q6截止。如图3a所示，触发电路240中接入了+5V电源，进而使得三极管Q3导通，Q3的集电极呈现低电平，因此，第二控制器250输入Insert Det为低电平。

本实施例中的读写设备以第二通用串行总线接口230作为外接端口，并在第二通用串行总线接口230中设置触发电路240，当需要从非常规的设置有通用串行总线接口的存储设备(例如终端设备)中读取数据时，通过读写设备内部的触发电路240和多个开关电路实现基于通用串行总线接口的数据通道的建立，从设置有通用串行总线接口的存储设备中读取数据。

实施例四

本发明实施例四还提供一种数据传输系统，具体可以包括图2中的终端设备和图3a中的读写设备，图2和图3a中的结构已经能够体现该数据传输系统的基本架构，在此不另行作图说明。

当图3a中的读写设备的第二通用串行总线接口230插入图2中的终端设备的第一通用串行总线接口110时(一般是在图2中的终端设备发生故障，无法控制数据传输的情况下)，图2中的终端设备和图3a中的读写设备作为一个数据传输系统相连接后，终端设备和读写设备的内部会发生相应的变化，具体过程如下所述：

当图3a中的读写设备插入图2中的终端设备之后，由于第一通用串行总线接口110的信号引脚接地，第二通用串行总线接口230与第一通用串行总线接口110相连接后，第二通用串行总线接口230的信号引脚也会接地，导致电阻R6的第一端接地，由于电阻R6和电阻R7的比值满足下式的关系[5/(R6+R7)]×R6<0.5，因此，三极管Q3截止，Q3的集电极输出高电平，第二控制器250输入Insert Det变为高电平。

当第二控制器250检测到输入Insert Det由低电平变为高电平后，第二控制器250开始计时，同时使输出CTL变为高电平，此时，电阻R13的第一端输入高电平，三极管Q6导通，由于此时第二通用串行总线接口230的电源引脚已与第一通用串行总线接口110的电源引脚相连接，因此，第二通用串行总线接口230的电源引脚接入电源System 5V，导致电源System 5V通过电阻R12和三极管Q6接地，使得流经限流电路120中的限流开关180的电流大于预设电流阈值，进而触发限流开关180，使得限流开关180关断输入，限流电路120的第三端输出为0，因此第一控制器140输入5V Det也为0。

当第一控制器140检测到输入5V Det的电压发生上述变化后，将输出5V_CTL变为低电平，同时，通过向切换开关170发送命令Switch CTL，使得切换开关170与上行端口150相连接，进而使得第一通用串行总线接口110与上行端口150相连接。其中，第一控制器140输出5V_CTL变为低电平之后，三极管Q2截止，进而MOS管Q1截止，因此，电源Systme 5V无法通过Q2传输到限流电路120的第二端。

上面提到过，当第二控制器250检测到输入Insert Det由低电平变为高电平后，第二控制器250开始计时，当第二控制器250计时到达预设时长后，输出CTL变为低电平，输出ON/OFF_CTL变为高电平。其中，预设时长具体是指从上述Q3的集电极变为高电平至上述切换开关170与上行端口150相连接所需的时间，预设时长的具体数值可以通过实际的调试过程测试得到，当然，预设时长也可以大于从上述Q3的集电极变为高电平至上述切换开关170与上行端口150相连接所需的时间。本领域的技术人员可以理解的是，通过通用串行总线接口进行数据通信时，都是作为下行端口的通用串行总线接口给作为上行端口的通用串行总线接口供电的，所以必须等到上述切换开关170与上行端口150相连接后，才可使读写设备中的第二通用串行总线接口230的电源引脚接入第二开关电路210的第一端接入的+5V电源。

上述当第二控制器250计时到达预设时长后，第二控制器250输出CTL变为低电平，第二控制器250输出ON/OFF_CTL变为高电平。其中，当第二控制器250输出CTL变为低电平后，三极管Q6截止，第二通用串行总线接口230以及第一通用串行总线接口110的电源引脚不再通过电阻R12和三极管Q6接地。其中，当第二控制器250输出ON/OFF_CTL变为高电平后，三极管Q4以及MOS管Q5均导通，电阻R10的第二端接入的电源+5V通过MOS管Q5输出到第二通用串行总线接口230的电源引脚，从而第一通用串行总线接口110的电源引脚通过第二通用串行总线接口230接入电源+5V，第一通用串行总线接口110所接入的电源通过电阻R1和电阻R2接地，使得电阻R1的第二端呈现高电平，因此，第一控制器140的信号输入端的输入5V Det由低电平转换为高电平，至此，终端设备与读写设备所组成的数据传输系统，通过硬件初始化方法，完成了终端设备内部的第一通用串行总线接口110由下行端口160向上行端口150的转变。

接下来，当读写设备与终端设备断开连接后，第一通用串行总线接口110的电源引脚无法再通过第二通用串行总线接口230接入+5V电源，因此，第一控制器140输入5V Det又由高电平转换为低电平，当第一控制140器再次检测到输入5V Det由高电平转换为低电平后，第一控制器140向切换开关170发送命令Switch CTL，使得切换开关170切换至下行端口160，从而第一通用串行总线接口110与下行端口160相连接，同时，第一控制端140还会将输出5V_CTL变为高电平，使得第一开关电路130导通，电源System 5V通过第一开关电路130和限流电路120传输至第一通用串行总线接口110的电源引脚，同时，使得第一控制器140输入5V Det又由低电平转换为高电平，至此，终端设备恢复至初始状态。

当读写设备与终端设备断开连接后，读写设备的第二通用串行总线接口230的信号引脚不再接地，触发电路240中的+5V电源重新使得三极管Q3导通，进而三极管Q3的集电极输出高电平，使得第二控制器250输入Insert Det由低电平转换为高电平，当第二控制器250检测到输入Insert Det的上述变化后，第二控制器250将输出ON/OFF_CTL设置为低电平，恢复至初始状态。

本发明实施例提供的终端设备、读写设备、数据传输系统和硬件初始化方法，通过在终端设备中配置第一通用串行总线接口110、上行端口150、下行端口160、切换开关170、第一控制器140、限流电路120和第一开关电路130等电路器件，在读写设备中配置第二通用串行总线接口230、第二控制器250、触发电路240和第二开关电路210和第三开关电路220等电路器件，使得当终端设备与读写设备相连接组成数据传输系统后，通过硬件的初始化方法使得终端设备可以通过第一通用串行总线接口110和第二通用串行总线接口230受控于读写设备，终端设备根据读写设备发送的命令进行数据传输，解决了现有技术中无论配置有通用串行总线接口的设备出现何种故障，其内部的数据都无法通过通用串行总线接口连接被读取的技术问题，实现了配置有通用串行总线接口的设备通过通用串行总线接口与外部设备相连接时，该外部设备可以主动读取配置有通用串行总线接口的设备的内部数据。

实施例五

本发明实施例五还提供一种硬件初始化方法，用于上述的一种数据传输系统，使得上述的数据传输系统完成设计的通用串行总线接口连接以实现异常状态下的数据读取，具体过程在数据传输系统的实施例中已有阐述，在此仅作概括说明。如图4所示，该硬件初始化方法，包括：

步骤410、第一控制器140导通第一开关电路130，将切换开关170切换为导通下行端口160，第二控制器250断开第二开关电路210和第三开关电路220；

步骤420、第二控制器250接收到触发电路检测到的表示第二通用串行总线接口230插入第一通用串行总线接口110的有效信号时，第二控制器250导通第三开关电路220并开始计时；

步骤430、当第一通用串行总线接口110的电源引脚接地时，第一控制器140的信号输入端检测到输入为0，将切换开关170切换为导通上行端口150，并断开第一开关电路130；

步骤440、当计时达到预设时长，第二控制器250导通第二开关电路210，断开第三开关电路220；

步骤450、当第一控制器140的信号输入端检测限流电路120的第三端从高电平变为低电平时，将切换开关170切换为导通下行端口；

步骤460、当第二控制器250接收到触发电路检测到的表示第二通用串行总线接口230从第一通用串行总线接口110拔出的有效信号时，第二控制器250断开第二开关电路210和第三开关电路220。

本发明实施例提供的硬件初始化方法，在终端设备和读写设备相连之前，通过第一控制器140和第二控制器250控制第一至第三开关电路的通断以及切换开关170的接通对象，在终端设备和读写设备相连之后以及断开之后，第一控制器140和第二控制器250根据各自信号输入端输入信号的变化情况，控制各自控制信号输出端输出信号的变化，以此来控制第一至第三开关电路的通断以及切换开关170的接通对象，解决了现有技术中无论配置有通用串行总线接口的设备出现何种故障，其内部的数据都无法通过通用串行总线接口连接被读取的技术问题，实现了配置有通用串行总线接口的设备通过通用串行总线接口与外部设备相连接时，该外部设备可以主动读取配置有通用串行总线接口的设备的内部数据。

显然，本领域技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以通过如上所述的服务器实施。可选地，本发明实施例可以用计算机装置可执行的程序来实现，从而可以将它们存储在存储装置中由处理器来执行，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等；或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件的结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。