一种以太网和USB融合的通信接口的制作方法

一种以太网和usb融合的通信接口
技术领域
1.本发明涉及网络接口和usb接口，尤其涉及一种以太网和usb融合的通信接口


背景技术：

2.随着网络技术发展，嵌入式装置上网络接口成为了标配。但在实际开发、调试过程中可能还会用到串口或其它接口进行设备配置、调试。为满足调试要求，嵌入式装置上除网络接口外还需预留db9等调试接口用于调试串口应用。为节省调试口体积，多数嵌入式装置会使用特殊的连接器而不是串口使用的标准db9 接口。
3.随着电子技术发展，电脑上基本已不配db9，db25等接口，网络和usb接口是电脑的标准配置。如需使用串口，需要专门配置一根usb转串口的调试线。为满足特殊接口需求，往往还需要配一根db9转调试口的电缆。实际使用过程中线缆较多，还需定制特殊的电缆，使用非常不便。


技术实现要素：

4.本发明的目的是：提供一种以太网和usb融合的通信接口。
5.本发明的方案为：
6.1、一种以太网和usb融合的通信接口，包含专用的数据接口组件和专用信号转换组件。
7.a)、所述专用数据接口组件使用rj45连接器作为载体。百兆以太网使用其中4根针，另外4根针用做usb口连接。
8.b)、所述专用信号转换组件包含两个rj45连接器和一个usb连接器。
9.第一rj45连接包含百兆以太网和usb接口定义，第二rj45连接器仅包含百兆以太网信号，usb连接器包含usb信号。三个连接器之间通过电连接方式连接。
10.2、专用数据接口组件和专用信号转换组件中第一rj45连接器使用普通网线连接；专用信号转换组件中第二rj45连接器使用普通网线和辅助调试设备的网口连接；专用信号转换组件中usb连接器使用普通usb线和辅助调试设备的usb口连接。
11.3、专用信号转换组件上通过第一rj45和第二rj45之间连线将专用通信接口中百兆以太网信号转接为普通以太网信号；专用信号转换组件通过第一 rj45和usb连接器之间连线将专用通信接口中usb信号转换为普通usb信号。第一rj45连接器和usb连接器可使用独立的连接器，也可使用rj45+usb 合一的连接器。
12.4、专用信号转换组件可使用pcb来进行信号分配转换，也可使用专用通信电缆进行信号分配转换。
13.使用专用通信电缆进行信号分配转换时，专用通信电缆构成特征为：一端使用8芯通用网线和水晶头压接，另一端将百兆以太网使用的4根线和usb 信号使用到的4根线分为两组，分别和rj45水晶头和usb连接器进行连接。
14.与现有技术相比，本发明具有以下特点：
15.本发明提供了一种以太网和usb融合的通信接口，具有如下优点：
16.1、一个rj45接口中融合百兆以太网和usb信号，节省了连接器和设计面积，降低了生产成本；
17.2、基于usb丰富的扩展性能，嵌入式装置中设计usb扩展电路，可方便扩展各种调试功能；
18.3、外部信号转接可设计pcb配合标准电缆或设计专用调试电缆，减少
附图说明
19.图1为本发明专用的数据接口组件原理示意图；
20.图2为本发明专用信号转换组件原理
具体实施方式
21.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.1、一种以太网和usb融合的通信接口，其特征是，包含专用的数据接口组件和专用信号转换组件。
23.2、专用的数据接口组件设计在嵌入式装置上，使用通用的rj45连接器，接线原理图如附图1所示，信号定义为：
24.表1专用数据接口组件信号定义
25.管脚号定义描述pin1ethtx_p百兆以太网数据发送差分信号正pin2ethtx_n百兆以太网数据发送差分信号负pin3ethrx_p百兆以太网数据接收差分信号正pin4usbgndusb电源负pin5usbvccusb电源正pin6ethrx_n百兆以太网数据接收差分信号负pin7usbd_pusb数据差分信号正pin8usbd_nusb数据差分信号负
26.rj45连接器的8根针中选4根针做为百兆以太网数据信号，剩下4根做为usb信号。
27.4、专用信号转换组件原理图如附图2所示，三个连接器信号定义为
28.表2专用信号转换组件信号定义
[0029][0030]
5、专用信号连接组件信号分配可有多种型式，下面举两种实施方案作为参考：
[0031]
a)、设计pcb(印刷电路板)实现信号转接。这种方案中，第一rj45 和第二rj45可选用rj45插座，usb连接器选择插座(typea,typeb, typec,microusb等均可)。三个器件安装在pcb上，pcb上根据附图2印刷铜导线连接三个连接器，从而实现信号转接分配。实际使用时，使用普通网线连接第一rj45和专用数据接口组件，这样第二rj45插座和usb插座上即有了标准的百兆以太网信号和usb 信号。使用标准网线和usb连接线连接电脑或其它辅助设备即可实现和嵌入式装置之间的通信、调试、备份等功能。
[0032]
b)、设计专用连接电缆实现信号转接。这种方案中，第一和第二rj45 连接器使用rj45水晶头，usb使用typea插头。首先使用普通网线和第一rj45连接器压接为普通网线，然后将网线另一端根据表 2进行分线。1，2，3，6四根线和第二rj45按表2所示压接，4， 5，7，8四根线根据表2所示和usb连接器焊接。为保证三个接头牢固性，制作时三个连接器和网线连接部分可使用点胶、注塑等工艺，确保可靠性。专用连接电缆使用时将第一rj45水晶头连接专用数据接口组件，第二rj45水晶头和typea usb插头分别连接电脑或其它辅助设备即可实现和嵌入式装置之间的通信、调试、备份等功能。


技术特征：
1.一种以太网和usb融合的通信接口，其特征是，包含专用的数据接口组件和专用信号转换组件。a)、所述专用数据接口组件使用rj45连接器作为载体。百兆以太网使用其中4根针，另外4根针用做usb口连接。b)、所述专用信号转换组件包含两个rj45连接器和一个usb连接器。第一rj45连接包含百兆以太网和usb接口定义，第二rj45连接器仅包含百兆以太网信号，usb连接器包含usb信号。三个连接器之间通过电连接方式连接。2.由权利要求1所述的以太网和usb融合的通信接口，其特征是，专用数据接口组件和专用信号转换组件中第一rj45连接器使用普通网线连接；专用信号转换组件中第二rj45连接器使用普通网线和辅助调试设备的网口连接；专用信号转换组件中usb连接器使用普通usb线和辅助调试设备的usb口连接。3.由权利要求1所述的以太网和usb融合的通信接口，其特征是，专用信号转换组件上通过第一rj45和第二rj45之间连线将专用通信接口中百兆以太网信号转接为普通以太网信号；专用信号转换组件通过第一rj45和usb连接器之间连线将专用通信接口中usb信号转换为普通usb信号。第一rj45连接器和usb连接器可使用独立的连接器，也可使用rj45+usb合一的连接器。4.由权利要求1所述的以太网和usb融合的通信接口，其特征是，专用信号转换组件可使用pcb来进行信号分配转换，也可使用专用通信电缆进行信号分配转换。使用专用通信电缆进行信号分配转换时，专用通信电缆构成特征为：一端使用8芯通用网线和水晶头压接，另一端将百兆以太网使用的4根线和usb信号使用到的4根线分为两组，分别和rj45水晶头和usb连接器进行连接。

技术总结
一种以太网和USB融合的通信接口及通信方法，包含专用的数据接口组件和专用信号转换组件。所述专用数据接口组件使用RJ45连接器作为载体。百兆以太网使用其中4根针，另外4根针用做USB口连接。所述专用信号转换组件包含两个RJ45连接器和一个USB连接器。专用信号转换组间将专用数据接口组件转换为通用的百兆以太网接口和通用USB接口。在含以太网接口的装置中集成USB接口，配合丰富的USB扩展功能，可以实现产品调试、系统更新、状态备份等功能，丰富了产品性能，节省了产品体积。节省了产品体积。


技术研发人员：陈永奎 冯亚东 朱继红 李秋华
受保护的技术使用者：苏州云电电力科技有限公司
技术研发日：2021.11.24
技术公布日：2022/2/24