专利名称：多外设共用接口的终端设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及终端设备，特别涉及一种多外设共用接口的终端设备。背景技术：
随着物质生活水平的不断提高，手机终端技术的不断发展，CPU速度的不断提高， 手机上的应用越来越多，功能越来越复杂，为了支持这些应用手机上外设的接口也越来越 多。例如，手机需要耳机接口、USB数据传输接口、充电接口、手机软件下载更新接口等外设 接口。然而，手机的体积却越来越小，越来越薄，使手机外设接口的设计限制越来越多，手机 接口的集成化和小型化势在必行。
发明内容本发明所要解决的技术问题是提供一种多外设共用接口的终端设备，其可使接口 集成化，从而实现终端设备的小型化。本发明提供一种终端设备，其包括第一外设的连接电路和第二外设的连接电路，其特征在于所述第一外设的连接 电路与所述第二外设的连接电路共用一个外设接口。根据本发明的一种优选实施例，其中所述的第一外设为耳机，所述第二外设为串 口下载线，所述外设接口为耳机接口。根据本发明的一种优选实施例，其中所述的串口下载线的收发信号线分别与所述 耳机的右声道和左声道连接复用在所述耳机接口上。根据本发明的一种优选实施例，其中所述第一外设为耳机，所述第二外设为串口 下载线，所述外设接口为MICR0-USB接口。根据本发明的一种优选实施例，其中所述的串口下载线的收发信号线分别与所述 的耳机的右声道和左声道连接复用在所述的MICR0-USB接口上。根据本发明的一种优选实施例，其中所述第一外设为耳机，所述第二外设为USB 信号线，所述外设接口为MICR0-USB接口。根据本发明的一种优选实施例，其中所述的USB信号线分别与所述的耳机的右声 道和左声道连接复用在所述的MICR0-USB接口上。根据本发明的一种优选实施例，其中所述的USB信号线的收发信号端分别通过二 选一模拟开关与MICR0-USB接口连接。根据本发明的一种优选实施例，其中所述的终端设备为手机。如上所述，本发明将串口下载线与耳机共用一个接口 ；将USB、耳机和充电器通过 二选一模拟开关复用在一个MICR0-USB接口上，即多个外设共用终端设备上的一个接口， 由此将终端设备上的接口集成化，为终端设备节省了宝贵的空间，方便设计出更小型的终 端设备。
图1为本发明的一种多外设共用接口的终端设备的第一种实施方式的电路原理 图；图2为本发明的一种多外设共用接口的终端设备的第二种实施方式的电路原理 图；图3为本发明的一种多外设共用接口的终端设备的第三种实施方式的电路原理 图；图4为本发明的一种多外设共用接口的终端设备的第一种实施方式关机状态下 工作流程图；图5为本发明的一种多外设共用接口的终端设备的第一种实施方式开机状态下 工作流程图；图6为本发明的一种多外设共用接口的终端设备的第二种实施方式关机状态下 工作流程图；图7为本发明的一种多外设共用接口的终端设备的第二种实施方式开机状态下 工作流程图；图8为本发明的一种多外设共用接口的终端设备的第三种实施方式关机状态下 工作流程图；图9本发明的一种多外设共用接口的终端设备的第三种实施方式开机状态下工 作流程图。
具体实施方式本发明为了解决多外设接口集成化问题，提出了多种具体的解决方案，下面以手 机为例，结合附图和具体的实施例对本发明进行详细说明。图1为本发明的一种多外设共用接口的终端设备的第一种实施方式的电路原理 图。如图1所示，以3. 5mm的标准耳机接口为例，耳机接口 10的信号线①为接地端。串口信号线的发送信号线31与耳机的右声道信号线21连接复用于耳机接口 10 的信号线②。并且，串口信号线的发送信号线31与耳机接口 10的信号线②之间串联有电 阻R12。在耳机的右声道信号线21上有上拉电阻Rll (Rll的阻值例如可以为100K欧姆)， 将耳机的右声道信号线21电位上拉至VDD，VDD的取值例如为2. 8V。为保护耳机还在耳机 接口 10的信号线②与耳机的右声道信号线21之间增加耦合电阻R13与耦合电容C11。并 且，手机主控芯片MCU(图未示)通过外部中断端口 40检测耳机的右声道信号线21电位 来进行控制是进行耳机模式还是串口下载更新模式，且为保护主控芯片MCU可在主控芯片 MCU与耳机右声道信号线21之间增加一个保护电阻R17。串口信号线的接收信号线30与耳机的左声道信号线20连接复用于耳机接口 10 的信号接线③。串口信号线的接收信号线30与耳机接口 10的信号接线③之间串联有电阻 R15。耳机的左声道信号线20上分别加了一个上拉电阻R16(R16阻值例如可以为100K欧 姆)，将耳机左声道信号线20电位上拉至VDD，例如，VDD为2. 8V。为保护耳机还在耳机接 口 10的信号接线③与耳机的左声道信号线20之间增加耦合电阻R14与耦合电容C12。
上拉电阻Rll，R16保证了开机时基带芯片的串口信号线的接收信号线30和串口 信号线的发送信号线31的电平稳定避免耳机收听到刺耳的杂音。耳机接口 10的信号线④与麦克信号线50连接。如上所述，本实施例提出一种将手机上的串口下载线和耳机共用耳机接口的方 法，串口的收发信号线分别与耳机的右声道和左声道连接复用在耳机接口上，为手机节省 了宝贵的空间，方便设计出更小型的手持终端。下面详述本实施例的控制过程手机开机后程序默认状态为UART串口下载模式，手机端主控芯片会等待来自 UART串口的命令，如果在一定时间内没有收到来自外部的命令，即进入开机流程，所以电路 设计上保证了耳机接口能使UART信号直接导通。并由于手机等终端设备存在开机与关机 两种状态，下面从两种状态中分别描述在实现接口复用后的控制过程。因在关机状态下手机无法识别耳机，也没有意义，所以不进行关机状态下耳机功 能描述。参见图4，关机状态下实现串口下载功能的控制过程为步骤101 手机主控芯片MCU判断是否在预定时间内是否接收通过串口下载线传 输过来的下载命令；若是则转步骤102，若否则转步骤103 ；步骤102 收到下载命令，手机进入下载模式；步骤103 若在预定时间内未收到下载命令手机进入正常开机模式，手机进入完 整的手机程序，手机正常开机。开机状态下实现串口下载功能或耳机功能，如图5所示步骤201 手机主控芯片MCU判断是否产生中断信号(External interrupt to MCU)，也就是说通过中断信号检测是否有耳机插入。若是则进入步骤202，若是则进入步骤 202，若否则进入步骤203 ；这里的中断信号指的是在没有插入耳机的情况下，RlU R16(R11、R16阻值例如 可以为100K欧姆)，将耳机信号线电位上拉至2. 8V。由于耳机喇叭阻抗一般为32欧姆，插 入耳机时，从高电平跳变到低电平，就会产生中断信号。步骤202 判断出有耳机插入，进入耳机模式；步骤203 进一步判断是否有串口下载线插入，若有则进入软件下载或更新模式。以上所述的手机上的串口下载线和耳机共用耳机接口的控制方法并不限于以上 过程，只要在所述串口下载线和耳机共用耳机接口的硬件环境下能够实现串口下载和耳机 功能既可。图2为本发明的一种多外设共用接口的终端设备的另一种实施方式的电路原理 图。请参见图2 :MICR0-USB接口 11的信号线①为电源，其与电源信号VCHG连接；MICR0-USB 接口 11的信号线②为D-信号线，串口信号线的发送信号线31与耳机的右声道信号线21 直接连接复用在MICR0-USB接口 11的信号线②上。MICR0-USB接口 11的信号线②与串口 信号线的发送信号线31之间串联有电阻R22。在与耳机的右声道信号线21上有上拉电阻 R21 (R21阻值例如可以为100K欧姆)，将耳机信号线的电位上拉VDD，例如VDD为2. 8V。为 保护MICR0-USB接口 11，还在MICR0-USB接口 11的信号线②处增加有耦合电阻R23与耦合 电容C21 ；并且手机主控芯片MCU(图未示)通过外部中断端口 40检测耳机的右声道信号线21电位来进行控制是进行耳机模式还是串口下载更新模式，为保护MCU可在MCU与耳机 右声道信号线21之间增加一个保护电阻R27。MICR0-USB接口 11的信号线③为D+信号线，串口信号线的接收信号线30与耳机 的左声道信号线20直接连接复用在MICR0-USB接口 11的信号线③上。MICR0-USB接口 11 的信号线③与串口信号线的接收信号线30之间串联有电阻R25。在与耳机的左声道信号线 20上有上拉电阻R26(R26阻值例如可以为100K欧姆)，将耳机信号线电位上拉VDD，例如， VDD为2. 8V。为保护耳机还在MICR0-USB接口 11的信号接线③与耳机的左声道信号线20 之间设置耦合电阻RM与耦合电容C22。MICR0-USB接口 11的信号线④ID与麦克信号线50连接。MICR0-USB接口 11的信号线⑤接地。上拉电阻R21，R26保证了开机时基带芯片的串口信号线的接收信号线30和串口 信号线的发送信号线31的电平稳定避免耳机收听到刺耳的杂音。本实施例提出一种将串口下载线和耳机共用MICR0USB接口的方法，串口的收发 信号线和分别与耳机的右声道和左声道直接连接复用在MICR0USB接口上，为手机节省了 宝贵的空间，方便设计出更小型的手持终端，此方法尤其适合没有USB功能的超低端手机。下面介绍实施例2的详细控制过程手机开机后程序默认状态为UART串口下载模式，手机端主控芯片会等待来自 UART串口的命令，如果在一定时间内没有收到来自外部的命令，即进入开机流程，所以电路 设计上保证了耳机接口能使UART串口信号直接导通。由于手机等终端设备存在开机与关 机两种状态，下面从两种状态中分别描述在实现接口复用后的控制过程。因在关机状态下手机无法识别耳机，也没有意义，所以不进行关机状态下耳机功 能进行描述。关机状态下实现串口下载功能，参见图6 步骤301 手机主控芯片MCU判断是否在预定时间内是否接收通过串口下载线传 输过来的下载命令；若是则转步骤302，若否则转步骤303 ；步骤302 收到下载命令，手机进入下载模式；步骤303 若在预定时间内未收到下载命令手机进入正常开机模式，如果手机内 已有完整的手机程序，手机正常开机。开机状态下实现串口下载功能或耳机功能，参见图7 步骤401 手机主控芯片MCU判断是否产生中断信号External interrupt to MCU，也就是说通过中断信号检测是否有耳机插入。若是则进入步骤402，若是则进入步骤 402，若否则进入步骤403 ；这里的中断信号指的是在电路中，耳机的左右声道信号线上分别加了一颗上拉 电阻R21、R22，将耳机信号线电位上拉至2.8V，保持耳机信号线在高电平。由于耳机喇叭阻 抗一般为32欧姆，插入耳机时，从高电平跳变到低电平，就会产生中断信号。步骤402 判断出有耳机插入，进入耳机模式；步骤403 进一步判断是否有串口下载线插入，若有则进入软件下载或更新模式。以上手机上的串口下载线和耳机共用MICR0-USB接口的控制方法并不限于以上 过程，只要在所述串口下载线和耳机共用MICR0-USB接口的硬件环境下能够实现串口下载
6和耳机功能既可。实施例二相比图1所示的实施例而言多了一种充电功能，在开关机状态时都可以 插入充电器进行充电，但是不具备真正的USB功能。在串口下载线和耳机共用MICR0-USB接口基础下，当手机开关机时，都可以插入 充电器进行手机充电。图3为本发明的一种多外设共用接口的终端设备的又一种实施方式的电路原理 图。具体实现方式参见图3，并详述如下MICR0-USB接口 12的信号线①为电源端口信号线，其与电源(VCHG_BUS)信号连 接；MICR0-USB接口 12的信号线②为D-端口信号线，其通过二选一模拟开关70与USB数 据线D-连接线60连接。MICR0-USB接口 12的信号线③为D+端口信号线，其通过二选一 模拟开关71与USB数据线D+连接线61连接；并通过模拟开关71与耳机右声道21连接； MICR0-USB接口 12的信号线④为ID端口信号线，其分别与耳机左声道20、主控芯片MCU中 断信号线80及上拉电阻R31 (阻值例如可以为50K欧姆)连接，为了保护主控芯片MCU中断 信号线80可以在主控芯片MCU与MICR0-USB接口 12的信号线④之间串联保护电阻R32 (阻 值例如可以为1. 5K欧姆)；MICR0-USB接口 12的信号线⑤为接地端。如上所述，本实施例提出将USB，耳机和充电器三种附件接口通过两个二选一模拟 开关及辅助电路复用在一个5脚的MICR0-USB接口上，用一个尺寸很小的MICR0-USB接口 实现了三种复杂的功能，为手机节省了宝贵的空间，方便设计出更小型的手持终端。下面详细介绍本实施例的详细控制过程为了实现USB，耳机和充电器三种附件 接口复用在一个5脚的MICR0-USB接口上，本发明采用了两个二选一模拟开关为了 USB设 备插入时手机能够顺利的进行USB设备识别，需将二选一模拟开关的复位默认状态设置为 低电平，二选一模拟开关也默认选择为“Al连接C”。其中二选一模拟开关的真值表如下表所示
SEL值功能0Al连接C1A2连接C因在关机状态下手机无法识别耳机，也没有意义，所以不进行关机状态下耳机功 能描述。请配合参阅图8所示，关机状态下实现USB数据传输功能的方法如下步骤501 判断是USB数据线还是充电器插入；若是USB数据线插入则进入步骤 502，若是充电器插入则进入步骤503 ；当USB数据线插入时，USB数据线会通过BCHG_BUS信号输出5V高电平，产生硬件 中断；当充电器插入时，充电器会通过VCHG_BUS信号输出5V高电平，产生硬件中断；步骤502 =USB数据线插入产生硬件中断后设置SEL为低电平，那么模拟开关处于 “Al连接到C”的USB通道模式，USB数据线与MICR0-USB连接器连通，中断产生后，手机进 行USB设备识别状态，正确识别USB设备并配置到正确状态后，手机可以进入数据传输模式和充电模式。步骤503 充电器插入产生硬件中断后设置SEL为低电平，那么模拟开关处于“Al 连接到C”的USB通道模式，充电器与MICR0-USB连接器连通，中断产生后，手机进行USB设 备识别状态，当发现USB数据线状态不对，不能识别为USB时，手机判断充电器插入。参见图9，开机状态下实现USB数据传输、充电或耳机功能的步骤如下步骤601 判断是USB数据线、耳机还是充电器插入；若是USB数据线插入则进入 步骤602，若是充电器插入则进入步骤603 ；若是耳机插入则进入步骤604 ；步骤602 =USB数据线插入产生硬件中断后设置SEL为低电平，那么模拟开关处于 “Al连接C”的USB通道模式，USB数据线与MICR0-USB连接器连通，中断产生后，手机进行 USB设备识别状态，正确识别USB设备并配置到正确状态后，手机可以USB充电模式和数据 传输模式。步骤603 充电器插入产生硬件中断后设置SEL为低电平，那么模拟开关处于“Al 连接C”的USB通道模式，充电器与MICR0-USB连接器连通，中断产生后，手机进行USB设备 识别状态，当发现USB数据线状态不对，不能识别为USB时，手机判断充电器插入；步骤604 耳机插入后，手机基带芯片通过中断信号EI NT检测到耳机插入，识别 出耳机，配置SEL为高电平切换模拟开关的通道进入耳机模式。以上手机上的USB，耳机和充电器三种附件接口复用在一个5脚的MICR0-USB接口 上的控制方法并不限于以上过程，只要在所述USB，耳机和充电器共用M I CRO-USB接口的 硬件环境下能够实现USB，耳机和充电器功能既可。以上三个实施例都是以手机为例进行说明，但并不局限于手机，本发明可以应用 于各种多外设接口的终端设备中。在上述实施例中，仅对本发明进行了示范性描述，但是本领域技术人员在阅读本 专利申请后可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下对本发明进行各种修改。
权利要求
1.一种多外设共用接口的终端设备，所述终端设备包括第一外设的连接电路、第二 外设的连接电路，其特征在于所述第一外设的连接电路与所述第二外设的连接电路共用 一个外设接口。
2.根据权利要求1所述的多外设共用接口的终端设备，其特征在于所述的第一外设 为耳机，所述第二外设为串口下载线，所述外设接口为耳机接口。
3.根据权利要求2所述的多外设共用接口的终端设备，其特征在于所述的串口下载 线的收发信号线分别与所述耳机的右声道和左声道连接复用在所述耳机接口上。
4.根据权利要求1所述的多外设共用接口的终端设备，其特征在于所述第一外设为 耳机，所述第二外设为串口下载线，所述外设接口为MICR0-USB接口。
5.根据权利要求4所述的多外设共用接口的终端设备，其特征在于所述的串口下载 线的收发信号线分别与所述的耳机的右声道和左声道连接复用在所述的MICR0-USB接口 上。
6.根据权利要求1所述的多外设共用接口的终端设备，其特征在于所述第一外设为 耳机，所述第二外设为USB信号线，所述外设接口为MICR0-USB接口。
7.根据权利要求6所述的多外设共用接口的终端设备，其特征在于所述的USB信号 线分别与所述的耳机的右声道和左声道连接复用在所述的MICR0-USB接口上。
8.根据权利要求6所述的多外设共用接口的终端设备，其特征在于所述的USB信号 线的收发信号端分别通过二选一模拟开关与MICR0-USB接口连接。
9.根据权利要求1所述的多外设共用接口的终端设备，其特征在于所述的终端设备 为手机。
全文摘要
本发明公开了一种多外设共用接口的终端设备，所述终端设备包括第一外设的连接电路、第二外设的连接电路，其特征在于所述第一外设的连接电路与所述第二外设的连接电路共用一个外设接口。本发明通过将终端设备上的串口下载线与耳机共用耳机接口或MICRO-USB接口、将USB、耳机和充电器通过二选一模拟开关复用在MICRO-USB接口上，为终端设备节省了宝贵的空间，方便设计出更小型的终端设备。
文档编号H04M1/02GK102082846SQ201010570939
公开日2011年6月1日 申请日期2010年12月2日 优先权日2010年12月2日
发明者王亚辉 申请人:惠州Tcl移动通信有限公司