一种USB主从状态切换电路的制作方法

本实用新型涉及usb接口技术领域，具体涉及一种usb主从状态切换电路。

背景技术：

usb(universalserialbus，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，具有传输速度快、使用方便、支持热插拔、连接灵活、独立供电等优点，可以连接键盘、鼠标、大容量存储设备等多种外设，自推出以来，已成功替代串口和并口，成为大量计算机和智能设备的标准扩展接口和必备接口之一。

常用的usb设备在只有一个phy(端口物理层)的情况下，一般只能工作在一种状态，即外接一个usb接口，不能实现一个phy同时外接一个usb主、从设备两种接口(usb公口和母口)，限制了usb设备的应用。

技术实现要素：

鉴于背景技术的不足，本实用新型是提供了一种usb主从状态切换电路，所要解决的技术问题是现有usb设备在只有一个phy时不能在主、从两种工作模式中进行切换。

为解决以上技术问题，本实用新型提供了如下技术方案：一种usb主从状态切换电路，包括usb接口、检测单元、线路切换单元和控制单元，usb接口电连接检测单元，检测单元分别电连接线路切换单元和控制单元，线路切换单元电连接控制单元。

usb接口接入主设备时，检测单元向线路切换单元和控制单元输入高电平信号；usb接口接入从设备时，检测单元向线路切换单元和控制单元输入低电平信号。

线路切换单元在接收到高电平信号时切换至主物理线路，在接收到低电平信号时切换至从物理线路。

控制单元在接收到高电平信号时切换至主工作模式，在接收低电平信号时切换至从工作模式。

进一步，检测单元包括电阻r10、r11、r12、r13、第一mos管m1和第二mos管m2，电阻r10一端分别电连接电源和电阻r11一端，电阻r10另一端电连接第二mos管m2的漏极，电阻r11另一端分别电连接第二mos管m2的栅极和第一mos管m1的漏极，电阻r12一端分别电连接电阻r13一端和第一mos管m1的栅极，电阻r13另一端、第一mos管m1的源极和第二mos管m2的源极均接地。

进一步，线路切换单元包括型号为nlas7222b的双刀双掷开关、电阻r20、第三mos管m3，电容c1、c2，电阻r20一端电连接电源，电阻r20另一端分别电连接第三mos管m3的漏极、电容c1一端和双刀双掷开关的s输入端子，电容c1另一端和第三mos管m3的源极接地，第三mos管m3的栅极电连接第二mos管m2的漏极，双刀双掷开关的电源输入端还经电容c2接地。

进一步，控制单元包括控制芯片，控制芯片分别电连接第二mos管m2的漏极和双刀双掷开关。

本实用新型与现有技术相比所具有的有益效果是：通过检测单元检测usb接入的是主设备还是从设备，控制单元根据检测单元输入的检测信号切换工作模式，线路切换单元根据检测单元输入的检测信号切换物理线路，实现了usb在只有一个phy时能在主、从两种工作模式进行切换。

附图说明

本实用新型有如下附图：

图1为本实用新型的电路结构图；

图2为现有检测单元的电路图；

图3为本实用新型所述检测单元的电路图；

图4为本实用新型所述线路切换单元的电路图。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1所示，一种usb主从状态切换电路，包括usb接口100、检测单元101、线路切换单元102和控制单元103，usb接口100电连接检测单元101，检测单元101分别电连接线路切换单元102和控制单元103，线路切换单元102电连接控制单元103。

usb接口100接入主设备时，检测单元101向线路切换单元102和控制单元103输入高电平信号；usb接口100接入从设备时，检测单元101向线路切换单元102和控制单元103输入低电平信号。

线路切换单元102在接收到高电平信号时切换至主物理线路，在接收到低电平信号时切换至从物理线路。

控制单元103在接收到高电平信号时切换至主工作模式，在接收低电平信号时切换至从工作模式。

如图3所示，检测单元101包括电阻r10、r11、r12、r13、第一mos管m1和第二mos管m2，电阻r10一端分别电连接电源和电阻r11一端，电阻r10另一端电连接第二mos管m2的漏极，电阻r11另一端分别电连接第二mos管m2的栅极和第一mos管m1的漏极，电阻r12一端分别电连接电阻r13一端和第一mos管m1的栅极，电阻r13另一端、第一mos管m1的源极和第二mos管m2的源极均接地。

当usb接口100接入主设备时，即vbus-usb接入5v电平信号，第一mos管m1导通，第二mos管m2断开，vbus-detect处的电平经上拉电阻r10变为1.8v高电平，此时检测单元101向线路切换单元102和控制单元103输入高电平信号。

当usb接口接入从设备时，vbus-usb没有电压输入，第一mos管m1断开，第二mos管m2导通，vbus-detect经第二mos管m2接地，变为低电平，此时检测单元101向线路切换单元102和控制单元103输入低电平信号。

图2为实现检测功能的现有电路图，其中三极管的pn结阻抗会随着温度的改变发生变化。常温下，当vbus-usb无输入时，vbus-detect输出实际电压为0.6v，在逻辑上属于低电平。但在低温下，由于pn结的阻抗发生变化，vbus-detect输出的电压会变高，特别在零下二十度左右时，此电压会变为0.7v，在普通gpio的逻辑上，此电平属于不定状态，系统在判定时，有可能逻辑判为高，有可能判为低电平，存在误触发。

如图4所示，线路切换单元102包括型号为nlas7222b的双刀双掷开关、电阻r20、第三mos管m3，电容c1、c2，电阻r20一端电连接电源，电阻r20另一端分别电连接第三mos管m3的漏极、电容c1一端和双刀双掷开关的s输入端子，电容c1另一端和第三mos管m3的源极接地，第三mos管m3的栅极电连接第二mos管m2的漏极，双刀双掷开关的电源输入端还经电容c2接地。

第三mos管m3的栅极输入高电平信号时，双刀双掷开关的s输入端子输入低电平信号，第三mos管m3的栅极输入低电平信号时，双刀双掷开关的s输入端子输入高电平信号。

当oe端输入低电平、s端输入低电平时，双刀双掷开关的usbcontrol通道打开、usbdevice通道闭合，线路切换单元102切换至主物理线路。当oe端输入低电平、s端输入高电平时，双刀双掷开关的usbcontrol通道闭合、usbdevice通道打开，线路切换单元102切换至从物理线路。因此当检测单元101向线路切换单元102输入不同的高低电平信号时，线路切换单元102会切换到对应的物理线路。

进一步，控制单元103包括型号为msm8917的控制芯片，根据控制芯片的引脚定义分别电连接第二mos管m2的漏极和双刀双掷开关的usbhost端子。

本实用新型在usb只有一个phy时，通过检测单元101检测usb接入的是主设备还是从设备，并向线路切换单元102和控制单元103发送对应的检测信号，线路切换单元102根据检测信号切换到不同的物理线路，控制单元103根据检测信号切换到不同的工作模式。

上述依据本实用新型为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。