一种多总线USB适配器的制作方法

本实用新型属于通信接口技术领域，特别涉及一种多总线USB适配器。

背景技术：

由于USB接头设备具有即插即用、支持热插拔、传输速度快等优势,目前越来越多的电子产品都提供USB接头功能,用于应用外设的连接。开发基于USB接头应用外设产品的公司一般都将USB接头和后端功能模块直接设计到一起。当公司有新的基于USB接头的产品设计需求时，又要重复进行USB接头的布线及功能设计，效率较低，且灵活性较差。此问题可以利用市面上专用的USB接头—某接口适配器来将其应用外设转换为基于USB接头的应用外设。但这种专用的USB接头适配器仅具有单一的接口适配功能，如USB转CAN总线接口适配器、USB转IDE接口适配器、USB转RS232接口适配器等，使用灵活性差。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：针对现有的功能单一的USB适配器，提供一种多总线USB适配器，同时支持USB转换为多种通信接口。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种多总线USB适配器，包括：机壳，设置在所述机壳上的USB接口、CAN接口、IDE接口、串口接口和并口接口，以及设置在所述机壳内的信号转换电路；

所述信号转换电路，包括：

连接所述USB接口和CAN接口的USB-CAN转换电路；

连接所述USB接口和IDE接口的USB-IDE转换电路；

连接所述USB接口和串口接口的USB-串口转换电路；

连接所述USB接口和并口接口的USB-并口转换电路。

优选地，所述USB-CAN转换电路，包括：依次连接的USB-SPI转换芯片，SPI-CAN转换芯片和CAN收发器；所述USB-SPI转换芯片的USB信号输入端连接USB接头；所述CAN收发器的CAN信号输出端连接CAN接口。

优选地，所述CAN接口采用4芯连接器。

优选地，所述USB-IDE转换电路，包括：USB-IDE转换芯片；所述USB-IDE转换芯片的USB信号输入端连接USB接头，其IDE信号输出端连接IED接口。

优选地，所述USB-串口转换电路，包括USB-串口转换芯片；所述USB-串口转换芯片的USB信号输入端连接USB接头，其串口输出端连接串口接口。

优选地，所述USB-并口转换电路，包括USB-并口转换芯片；所述USB-并口转换芯片的USB信号输入端连接USB接头，其并口输出端连接并口接口。

优选地，所述USB接口，包括：USB线缆和连接在所述USB线缆一端的USB接头；所述USB线缆的另一端嵌入所述机壳，与所述信号转换电路连接。

优选地，所述USB接头采用满足USB2.0协议的USB-A型公头接口。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型通过设置连接所述USB接口和CAN接口的USB-CAN转换电路；连接所述USB接口和IDE接口的USB-IDE转换电路；连接所述USB接口和串口接口的USB-串口转换电路；连接所述USB接口和并口接口的USB-并口转换电路，将USB信号分别转换为CAN总线信号、IDE信号、串口信号和并口信号，使得在使用时，可以同时支持多种数据传输接口，提高了使用的灵活性。

2、本实用新型将USB接口设置在通过USB线缆连接一个USB接头，在使用时，通过USB线缆连接，方便使用。

3、本实用新型采用通用的USB2.0协议的USB-A型公头接口，兼容性高，应用广泛。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是本实用新型的多总线USB适配器的系统结构图。

图2是本实用新型的USB接头的引脚图。

图3是本实用新型的USB-CAN转换电路的结构图。

图4是本实用新型的USB-CAN转换电路的电路图。

图5是本实用新型的USB-IDE转换电路的结构图。

图6是本实用新型的USB-IDE转换电路的电路图。

图7是本实用新型的USB-串口转换电路的结构图。

图8是本实用新型的USB-串口转换电路的电路图。

图9是本实用新型的USB-并口转换电路的结构图。

图10是本实用新型的USB-并口转换电路的电路图。

具体实施方式

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用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

一种多总线USB适配器，包括：机壳，设置在所述机壳上的USB接口、CAN接口、IDE接口、串口接口和并口接口，以及设置在所述机壳内的信号转换电路；

所述信号转换电路，包括：

连接所述USB接口和CAN接口的USB-CAN转换电路；

连接所述USB接口和IDE接口的USB-IDE转换电路；

连接所述USB接口和串口接口的USB-串口转换电路；

连接所述USB接口和并口接口的USB-并口转换电路。

优选地，所述USB-CAN转换电路，包括：依次连接的USB-SPI转换芯片，SPI-CAN转换芯片和CAN收发器；所述USB-SPI转换芯片的USB信号输入端连接USB接头；所述CAN收发器的CAN信号输出端连接CAN接口。

优选地，所述CAN接口采用4芯连接器。

优选地，所述USB-IDE转换电路，包括：USB-IDE转换芯片；所述USB-IDE转换芯片的USB信号输入端连接USB接头，其IDE信号输出端连接IED接口。

优选地，所述USB-串口转换电路，包括USB-串口转换芯片；所述USB-串口转换芯片的USB信号输入端连接USB接头，其串口输出端连接串口接口。

优选地，所述USB-并口转换电路，包括USB-并口转换芯片；所述USB-并口转换芯片的USB信号输入端连接USB接头，其并口输出端连接并口接口。

优选地，所述USB接口，包括：USB线缆和连接在所述USB线缆一端的USB接头；所述USB线缆的另一端嵌入所述机壳，与所述信号转换电路连接。

优选地，所述USB接头采用USB2.0协议的USB-A型公头接口。

以下结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

本实用新型较佳实施例提供的一种多总线USB适配器，如图1所示，包括：机壳，设置在所述机壳上的USB接口、CAN接口、IDE接口、串口接口和并口接口，以及设置在所述机壳内的信号转换电路；

所述信号转换电路，包括：

连接所述USB接口和CAN接口的USB-CAN转换电路；

连接所述USB接口和IDE接口的USB-IDE转换电路；

连接所述USB接口和串口接口的USB-串口转换电路；

连接所述USB接口和并口接口的USB-并口转换电路。

所述USB接口，包括：USB线缆和连接在所述USB线缆一端的USB接头；所述USB线缆的另一端嵌入所述机壳，与所述信号转换电路连接。本实施例的USB接头采用满足USB2.0协议的USB-A型公头接口，其引脚图如图2所示。

所述USB-CAN转换电路，如图3所示，包括：依次连接的USB-SPI转换芯片MCP2210，SPI-CAN转换芯片MCP2510和CAN收发器SN55HVD251；所述USB-SPI转换芯片的USB信号输入端连接USB接头；所述CAN收发器的CAN信号输出端连接CAN接口。具体地，如图4所示，所述USB-SPI转换芯片MCP2210的D+和D-引脚，分别对应连接至USB-A型公头接口的D+和D-引脚。将MCP2210芯片的GPO、MISO、MOSI、SCK、GP6引脚分别与MCP2510芯片的CS、SO、SI、SCK、INT引脚相连接，将MCP2510的TXCAN和RXCAN与SN55HVD251芯片的D和R引脚相连接，本实施例的CAN接口采用4芯连接器，将SN55HVD251的CANH、CANL引脚分别与4芯连接器的CANH、CANL引脚相连。此外，MCP2510的OSCl、OSC2引脚分别连接ZTTCE20MT的OSCl、OSC2引脚。ZTTCE20MT给MCP2510提供振荡信号。工作时，主机通过USB接头的D+和D-将USB信号通过芯片MCP2210转换为SPI信号并发送给芯片MCP2510；芯片MCP2510作为CAN控制器用于生成CAN帧并以二进制码流的方式发给芯片SN55HVD251，及从芯片SN55HVD251接收二进制码流进行解析:芯片SN55HVD251作为CAN收发器，完成二进制码流和差分信号的转换实现CAN总线信号的收发，从此实现计算机USB通用串行总线信号和CAN总线信号的相互转换。

所述USB-IDE转换电路，如图5所示，包括：USB-IDE转换芯片CY7C68300A；所述USB-IDE转换芯片CY7C68300A的USB信号输入端连接USB接头，其IDE信号输出端连接IED接口。具体地，如图6所示，USB接头的D+和D-引脚分别与USB-IDE转换芯片CY7C68300A的DPLUS、DMINUS引脚连接。IDE接口为具有16位数据引脚的IDE接口。IDE接口的16位数据引脚DO-D15与USB-IDE转换芯片CY7C68300A的数据传输引脚连接。工作时，主机通过USB接头的D+和D-将USB信号，通过USB-IDE转换芯片CY7C68300A将USB信号转换为IDE信号，并通过IDE接口输出，从此实现计算机USB通用串行总线信号和IDE信号的相互转换。

所述USB-串口转换电路，如图7所示，包括USB-串口转换芯片PL2303HX；所述USB-串口转换芯片PL2303HX的USB信号输入端连接USB接头，其串口输出端连接串口接口。具体地，如图8所示，USB接头的D+和D引脚分别与USB-串口转换芯片PL2303HX的D+和D-引脚连接。而USB-串口转换芯片PL2303HX的RXD端和TXD端作为串口通信端口连接到所述串口接口，串口接口采用DB9针接口。工作时，主机通过USB接头的D+和D-将USB信号，通过USB-串口转换芯片PL2303HX将USB信号转换为串口信号，并通过串口接口输出，从此实现计算机USB通用串行总线信号和串口信号的相互转换。

所述USB-并口转换电路，如图9所示，包括USB-并口转换芯片CY7C68013；所述USB-并口转换芯片CY7C68013的USB信号输入端连接USB接头，其并口输出端连接并口接口。具体地，如图10所示，USB接头的D+和D-引脚分别与USB-并口转换芯片CY7C68013的DPLUS、DMINUS引脚连接。并口接口采用DB25针接口。所述并口接口的第1～9引脚依次对应与所述USB-并口转换芯片CY7C68013的第40引脚、第45引脚、第46引脚、第43引脚、第42引脚、第44引脚、第25引脚、第30引脚和第26引脚相接，所述并口接口的第11引脚、第12引脚、第14引脚、第16引脚和第17引脚依次对应与所述USB-并口转换芯片CY7C68013的第47引脚、第32引脚、第27引脚、第28引脚和第29引脚相接，所述并口接口的18引脚、第19引脚、第20引脚、第21引脚、第22引脚、第23引脚、第24引脚和第25引脚均接地。实施时，还应有存储电路、复位电路和晶振电路。工作时，主机通过USB接头的D+和D-将USB信号，通过USB-并口转换芯片CY7C68013将USB信号转换为并口信号，并通过并口接口输出，从此实现计算机USB通用串行总线信号和并口信号的相互转换。

应当理解的是，上述各芯片所需电压各不相同，因此，本实施例的多总线USB适配器，还包括电压转换电路，用于将输入电压转换为各器件所需要电压。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。