一种实现串口与USB接口共用的方法与流程

本发明涉及集成电路技术领域，尤其涉及一种实现串口与usb接口共用的方法。

背景技术：

随着集成电路的快速发展，智能电视，机顶盒，智能音箱等电子产品中涉及有串口和usb的设计。就目前发展来看，智能音箱等电子产品只有一个usb接口，而且整机外壳上一般没有预留串口的接口位置，但是串口又恰恰是软件工程师分析软件问题所需要的，这样一旦装成整机后，机器出现故障需要重新拆机，这样在大批量生产的时候，会导致生产效率下降，不便问题分析以及售后的维护。

现有技术中的解决方案，(1)装成整机后不打螺丝，测试完整机功能后再打螺丝，这样可以节省拆机时间；(2)在主板上预留串口的测试点或者串口4针座子，接地端和电源端从印制电路板的其他地方引出，这种做法需要拆机，耗费工时，而且在拆机的过程中容易导致喇叭的连线和麦克风的连线断掉；这样需要结构工程师参入，软件工程师不便拆装，这样增加了工时和人工成本，因此不便于推广。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种实现串口与usb接口共用的方法。

具体技术方案如下：

一种实现串口与usb接口共用的方法，其中包括：

步骤s1、提供一usb插座，所述usb插座连接一usb控制芯片；

步骤s2、采用所述usb插座连接外部插入的usb连接线及外部的串口板的usb连接线，其中，所述串口板的id引脚接地，以通过所述usb控制芯片将所述usb接口与所述串口共用。

优选的，所述usb插座为microusb。

优选的，于所述步骤s1中，所述usb插座还连接一工作电路，所述工作电路包括：

一第一电源端，用于提供一第一电源电压；

一mos管，所述mos管的栅极通过一第一电阻连接于所述usb插座的id引脚，所述mos管的漏极通过一第一电容连接于接地端，所述mos管的源极连接所述第一电源端；

一第二电阻，连接于所述第一电源端与所述usb插座的id引脚之间；

一第二电容，连接于所述mos管的栅极与所述第一电源端之间。

优选的，所述usb控制芯片包括：

一usb电源端，连接所述第一电源端；

一选择输入端，连接所述usb插座的id引脚；

一正电压端，连接所述usb插座的正电压引脚；

一负电压端，连接所述usb插座的负电压引脚；

一输出使能端，连接所述usb控制芯片的接地端。

优选的，所述usb插座还包括：

一usb电源端，连接所述mos管的漏极，用于实现usbotg功能引脚；

一id端，用于实现usbid引脚。

优选的，所述usb控制芯片还包括：

一第一正复用端，用于实现信号接收引脚；

一第一负复用端，用于实现信号发送引脚；

一第二正复用端，用于实现usbotg数据正信号引脚；

一第二负复用端，用于实现usbotg数据负信号引脚。

优选的，所述usb控制芯片还包括：

一第三电阻，连接于所述第一电源端与所述选择输入端之间；

一第四电阻，连接所述第一正复用端；

一第五电阻，连接所述第一负复用端。

优选的，所述mos管为p沟道mos管。

本发明的技术方案有益效果在于：提供一种实现串口与usb接口共用的方法，将usb接口与串口复用，并且只保留usb接口，省略了串口的四个引脚座子，并且方便软件工程师调试整机的软件故障，也便于测试工程师和维修工程师抓取打印信息，便于测试与维修，进而提升测试和维修效率。

附图说明

参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。

图1为本发明的实施例的实现串口与usb接口共用的方法的步骤流程图；

图2为本发明的实施例的实现串口与usb接口共用的方法的工作电路的电路连接图。

具体实施方式

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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

本发明包括一种实现串口与usb接口共用的方法，其中包括：

步骤s1、提供一usb插座j1，usb插座j1连接一usb控制芯片u1；

步骤s2、采用usb插座j1连接外部插入的usb连接线及外部的串口板的usb连接线，其中，串口板的id引脚id接地，以通过usb控制芯片u1将usb接口与串口共用。

通过上述实现串口与usb接口共用的方法的技术方案，如图1所示，结合usb插座j1与usb控制芯片u1，将usb接口与串口复用，并且只保留usb接口，省略了串口的四个引脚座子，并且方便软件工程师调试整机的软件故障，也便于测试工程师和维修工程师抓取打印信息，便于测试与维修，进而提升测试和维修效率。

在一种较优的实施例中，usb插座j1为microusb，其中，microusb是usb2.0标准的一个便携版本，比部分手机使用的miniusb接口更小，具有节省空间、高强度及高寿命的特点。

在一种较优的实施例中，于步骤s1中，usb插座j1还连接一工作电路，工作电路包括：

一第一电源端v1，用于提供一第一电源电压；

一mos管q1，mos管q1的栅极通过一第一电阻r1连接于usb插座j1的id引脚id，mos管q1的漏极通过一第一电容c1连接于接地端gnd，mos管q1的源极连接第一电源端v1；

一第二电阻r2，连接于第一电源端v1与usb插座j1的id引脚id之间；

一第二电容c2，连接于mos管q1的栅极与第一电源端v1之间。

上述技术方案中，如图2所示，第一电源电压为3.3v，mos管q1为p沟道增强型mos管，型号为wpm3401，第一电阻r1的阻值为100k欧姆，第二电阻r2的阻值为100k欧姆，第一电容c1的容值为22uf，第二电容c2的容值为0.1uf。

在一种较优的实施例中，usb控制芯片u1包括：

一usb电源端vcc，连接第一电源端v1；

一选择输入端s，连接usb插座j1的id引脚id；

一正电压端d+，连接usb插座j1的正电压引脚d+；

一负电压端d-，连接usb插座j1的负电压引脚d-；

一输出使能端qe，连接usb控制芯片u1的接地端gnd。

可拓展地，usb控制芯片u1还包括：

一第一正复用端hsd1+，用于实现信号接收引脚linux_rx；

一第一负复用端hsd1-，用于实现信号发送引脚linux_tx；

一第二正复用端hsd2+，用于实现usbotg数据正信号引脚usbotg_a_dp；

一第二负复用端hsd2-，用于实现usbotg数据负信号引脚usbotg_a_dm。

可拓展地，usb控制芯片u1还包括：

一第三电阻r3，连接于第一电源端v1与选择输入端s之间；

一第四电阻r4，连接第一正复用端hsd1+；

一第五电阻r5，连接第一负复用端hsd1-。

上述技术方案中，如图2所示，usb控制芯片u1的型号为sgm7227，选择输入端s具有两种状态，当选择输入端s＝0时，第一正复用端hsd1+与第一负复用端hsd1-为接通状态，第二正复用端hsd2+与第二负复用端hsd2-为断开状态；当选择输入端s＝1时，第一正复用端hsd1+，与第一负复用端hsd1-为断开状态，第二正复用端hsd2+，与第二负复用端hsd2-为接通状态。

进一步地，上述技术方案中，第三电阻r3的阻值为4.7k欧姆，第四电阻r4的阻值为0欧姆，第五电阻r5的阻值为0欧姆。

在一种较优的实施例中usb插座j1还包括：

一usb电源端vbus，连接mos管q1的漏极，用于实现usbotg功能引脚usbotg_a_vbus；

一id端id，用于实现usbid引脚id。

具体地，如图2所示，当usb插座j1插入usb连接线时，usbotg功能引脚usbotg_a_vbus的电压由外部usb接口提供，由于没有连接usbid引脚id，usbid引脚id上拉为高电压，此时第二正复用端hsd2+与第二负复用端hsd2-连通，连接至usb控制芯片u1的usb引脚，从而实现usb通讯。

进一步地，当usb插座j1插入串口板的usb连接线时，串口板的id脚id接地，这样id脚id为低电平，第一正复用端hsd1+与第一负复用端hsd1-连通，同时mos管q1导通，给usbotg功能引脚usbotg_a_vbus提供3.3v电压，输出给串口板，由于usb控制芯片u1端usbotg功能引脚usbotg_a_vbus能够支持5v和3.3v的供电电压，所以不受影响，因此，串口3.3v、信号接收引脚linux_rx、信号发送引脚linuxtx、接地端gnd就连接了。

进一步地，将usb接口与串口复用，并且只保留usb接口，省略了串口的四个引脚座子，并且方便软件工程师调试整机的软件故障，也便于测试工程师和维修工程师抓取打印信息，便于测试与维修，进而提升测试和维修效率。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。