专利名称：基于usb的用户设备及数据通道切换方法
技术领域：
本发明涉及移动通信4支术领域，尤其涉及一种基于USB的用户 设备及数据通道切换方法。
背景技术：
微波接入全球互通(Worldwide Interoperability for Microwave Access,简称为WiMAX )是一项基于IEEE 802.16标准的新的宽带 无纟戋4妾入城i或网4支术(Broadband Wireless Access Metropolitan Area Network),是针对孩i波频段提出的 一种新的空中接口标准。
目前WiMAX终端的种类有很多种，针对PC机和便携设备中 各种总线接口的设备也越来越多，其中有一大类设备是基于通用串 行总线(Universal Serial Bus,简称为USB )接口的。而目前市场上 流行的闪存盘(也称为U盘)也是一种基于USB端口的设备，但 从目前应用的情况看，这两种USBi殳备产品各自独立，即WiMAX 终端产品和U盘是两种不同的产品。当需要同时使用这两个设备的 时候就需要占用电脑的两个独立的USB接口，对于USB接口较少 的电脑或电脑上连接的USB设备较多的情况下，则可能不能同时使 用这两种设备。而且，USB设备有一个共同特点，即一般都是通过 台式机或笔记本USB接口与电脑进行数据通讯，其供电也来自电脑 的USB接口 。根据USB总线的协议规定，USB接口供电釆用5V 供电，供电电流一般不超过500mA,因此，USB设备的功耗都不能 太大。
6针对上面所述的这种情况，为了在一个USB 口上产品集成更多 的功能，充分地利用USB口，目前，已有一些将移动终端与U盘 集成在一起的产器，如CDMA系统无线通讯终端产品上出现了终端 和U盘集成在一起的产品，^f旦这些产品只是简单的将U盘和无线通 讯终端通过USB集线器连接起来，而且，这些产品也未考虑在USB 接口的输出功率能否满足多USB设备使用的情况。
随着WiMAX等无线通讯技术的发展，无线数据传输速率也在 不断的4是高，而业务功能的扩展，对无线通讯终端的功4毛要求越来 越苛刻，数据传输速率越高，终端消耗的功率越大；业务功能越多， 这些功能同时发挥作用时，终端消耗的功率也越大。如果采用上述 通过USB集线器的方式将WiMAX终端与U盘连4妾起来，由于 WiMAX终端消库毛的功率4交大，而且由于USB集线器有属于自己的 处理器，其消耗的功率也较大，因此，在某些情况下，主机的USB 才妄口所能提供功率可能只能满足WiMAX终端的工作需要，如果再 启动U盘处于工作状态，由于电脑的USB ^^妻口的^是供的功率不能 满足两个设备同时工作需要的功库毛，乂人而可能导致WiMAX终端和 U盘都不能正常工作。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了 一种基于USB的用户设备及数据通道 切才灸方法，用以解决现有的集成两个USBi殳备的用户iS:备，由于消 耗的功率太大而导致不能正常工作的问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种基于USB的用户设备。
根据本发明的基于USB的用户设备包括USB数据接口、至 少两个USBi殳备和电源管理系统，其中，电源管理系统分别与每个 USB设备连接以提供电源，该用户设备还包括多路模拟开关，电源管理系统与多路冲莫拟开关连接，为多路^f莫拟开关提供电源；多路 模拟开关，通过USB数据接口与主机连接，并通过USB数据通道 分别与至少两个USBi殳备连接；至少两个USBi殳备中的控制USB 设备的处理器通过接口控制多路模拟开关，使USB数据通道在至少 两个USB设备之间进行切换，且至少两个USB设备中的其余USB 设备分别与控制USB设备之间存在数据传输的接口 。
优选地，上述至少两个USB i殳备的凄t量为2。
优选地，上述多路^t拟开关包括OE引脚和S引脚，其中， OE引脚用于控制多路模拟开关导通或断开至少两个USB设备；S 引脚用于选择多路模拟开关导通的开关通道。
优选地，上述至少两个USB i殳备为具有USB功能的移动通讯 才莫块和/或USB存储纟莫块。
优选地，控制USB设备为USB存储模块，其中，USB存储模 块包括处理器和存储才莫块，且处理器与存储才莫块之间通过并行/ 串行数据总线连接。
才艮据本发明的另一个方面，才是供了一种数据通道切换方法，应 用于包括至少两个USBi殳备、多鴻"溪拟开关的用户i殳备。
根据本发明的数据通道切换方法包括通过与多鴻4莫拟开关连 接的处理器控制多路模拟开关接通第一通道，其中，第一通道为主 机与处理器所属的第一 USB设备之间的USB数据通道；响应于切 换指令，处理器控制多路模拟开关断开第一通道，接通第二通道， 其中，第二通道为主机与第二 USB i殳备之间的USB数据通道。
优选地，在通过与多路it拟开关连接的处理器控制多路模拟开 关接通第一通道之后，该方法还包括处理器向至少两个USB设备中的除第一USB设备之外的其余USB设备发送命令，其中，命令 用于指示其余USB设备切换到待机模式和节能状态。
优选地，在响应于切换指令之前，该方法还包括主机确定需 要与第二 USB设备进行数据交互，通过与第一 USB设备之间的USB 数据通道向处理器发送切换指令；或者，第二USB设备确定需要与 主机进行数据交互，通过与第一USB设备之间的接口，向处理器发 送切换指令。
优选地，在接通第二通道之后，该方法还包括响应于切换请 求，第二USB设备向处理器发送切换命令；处理器根据切换命令， 控制多路模拟开关断开第二通道，接通第三通道，其中，第三通道 为主机与第三USB设备之间的USB数据通道。
优选地，在4妄通第三通道之后，该方法还包纟舌处理器向至少 两个USB设备中的除第三USB设备之外的其余USB设备发送命 令，其中，命令用于指示其余USB设备切换到待机模式和节能状态。
优选地，在响应于切换请求之前，该方法还包4舌主4几确定需 要与第三USB设备进行数据交互，通过第二通道向第二 USB设备 发送切换请求；或者，第三USB设备确定需要与主机进行数据交互， 通过处理器向第二 USB i殳备发送切换::清求。
优选地，第三USB设备包括第一USB设备。
通过本发明的上述至少一个4支术方案，通过多鴻4莫拟开关切换 用户设备中与主机连接的USB设备，可以降低该用户设备消耗的功 率，避免因为功碑毛太大而导致该用户i殳备中的USBi殳备不能正常工 作的情况发生，提高用户设备的工作效率，同时还可以降低用户设 备的成本。本发明的其它特4正和优点将在随后的i兌明书中阐述，并且，部 分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发 明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附 图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部 分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的
限制。在附图中
图1为根据本发明实施例的基于USB的用户i殳备的结构框图2为才艮据本发明实施例的凝:据通道切换方法的流禾呈图3为实施例一的实施流程图4为实施例二的用户i殳备的结构冲匡图5为实施例二的用户设备的工作流程图6为实施例三的实施流考呈图7为实施例四的实施流禾呈图8为实施例五的实施流程图9为实施例六的实施流程图。
具体实施例方式
功能纟既述
本发明实施例提供了一种基于USB的用户设备以及基于该用 户设备实现数据通道切换的方法。本发明实施例的基于USB的用户 设备包括至少两个USB设备、USB数据接口、多路模拟开关和电 源管理系统，其中，电源管理系统从与该用户设备通过USB接口连 接的主机中获取电源，并向该用户设备中的每个USB设备、多路模 拟开关提供电源，多路模拟开关通过USB数据接口与主机连接，并 通过USB数据通道分别与每个USB i殳备连接，由该用户设备中的 一个USB设备的处理器控制该多路模拟开关，使与主机连接的USB 数据通道在该用户设备的多个USB i殳备之间进行切换。
其中，本发明实施例中的上述USB设备包括《旦不限于具有 USB功能的移动通讯模块、USB存储才莫块。
在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以 相互组合。
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此 处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本 发明。
根据本发明实施例，首先提供了 一种基于USB的用户设备。
图1为根据本发明实施例的基于USB的用户设备的结构框图， 如图1所示，根据本发明实施例的基于USB的用户设备包括至少 两个USBi殳备ll (图中示出了 3个，分别为11-1、 11-2、 11-3)、电源管理系统13、多路模拟开关15和USB数据接口 17。以下结合 图1对上述各个实体进4亍详细描述。
电源管理系统13,与通过电源接口与带USB接口的主机10连 接，并分别与每个USB设备ll(图中所示出的USB设备11-1、 USB 设备ll-2、 USB设备ll-3)、多路模拟开关15连接以提供电源，具 体地，电源管理系统13从主机10获取电源，将该电源转化为该用 户i殳备内部可以4吏用的电源，然后向每个USB设备11和多i 各才莫拟 开关15提供电源。
多路才莫拟开关15，通过USB数据接口 17与主机10连接，并 通过USB数据通道分别与每个USB设备11连接，即每个开关通道 连接一个USB设备；
USB设备ll，具有USB功能的模块，可以实现一定的功能， 具体地，USB设备11可以是具有USB功能的移动通讯模块，比如 具有CDMA终端功能的功能纟莫块，也可以是USB存4诸才莫块，比如 U盘；
其中，可以将上述USB设备中的任意一个USB设备作为控制 USB设备(在图1中为USB设备11-1 )，该控制USB设备的处理 器用于通过接口控制多路模拟开关17，使USB数据通道在每个USB 设备之间进行切换，并且，该控制USB设备与其余(图1中为USB 设备11-2和USB设备11-3 )之间存在数据传输的接口 。在具体应 用过考呈中，可以将作为默i人的与主才几连4妄的USB i殳备i史置为控制 USB设备。
具体;也，上述4妄口包4舌通用IO 4妄口 ( General Purpose IO Port, 简称为GPIO)。
12优选地，本发明实施例^是供的上述基于USB的用户i殳备包括的 USB设备的数量为2，比如， 一个USB设备为具有WiMAX终端功 能的移动通信模块，另一个USB设备为U盘，或者， 一个USB设 备为具有WiMAX终端功能的移动通信模块，另一个USB设备为具 有CDMA终端功能的移动通信模块。
当上述基于USB的用户设备中包括一个USB存储模块时，可 以将该USB存储模块作为控制USB设备，该USB存储模块包括处 理器和存储模块，其中，处理器和存储模块之间可以通过并行/串行 数据总线连接。
当上述用户设备中包括的USB设备为两个时，可以在多路模拟 开关中设置OE引脚和S引脚，其中，OE引脚用于控制多路模拟开 关15导通或断开与USB设备的连接，即控制是否要连接上述至少 两个USB设备中的一个USB设备；而S引脚用于在OE确定导通 上述至少两个USBi殳备时，选择导通哪一个开关通道，即选择连4妄 哪一个USB设备。
上述与用户设备连接的主机10包括具有USB接口的电脑、 具有USB接口的仪器等设备。
根据本发明实施例的上述基于USB的用户设备，可以通过多路 模拟开关15控制与主机连接的USB设备，使得在具体的一个时刻 只有 一个USB设备与主机连接，避免了因为功率不足而导致用户设 备不能正常工作的问题。
根据本发明实施例，还提供了一种数据通道切换方法，该方法 应用于包括至少两个USB设备和多路模拟开关的用户设备，即上述 图1中所示的用户i殳备。图2为根据本发明实施例的数据通道切换方法的流程图，如图 2所示，才艮据本发明实施例的数据通道切换方法主要包括以下处理 (步骤S201 -步骤S203 ):
步骤S201:通过与多路模拟开关连接的处理器控制多路模拟开 关接通第一通道，其中，第一通道为主机与处理器所属的第一USB 设备之间的USB数据通道；
步骤S203:响应于切换指令，处理器处理完当前4壬务，控制多 路模拟开关断开第一通道，接通第二通道，其中，第二通道为主机 与第二 USB设备之间的USB数据通道。
以下进一步描述上述各处理细节。 ( 一 )步骤S201
在具体实施过程中，步骤S201的处理可以通过以下步骤触发 用户设备上电，多路模拟开关的初始状态为不使能，即多路模拟开 关不导通任何一个USB数据通道，控制USB设备(即第一 USB设 备)的处理器完成初始化后，控制多路模拟开关，使能多路模拟开 关，控制多路模拟开关导通控制USB i殳备与主才几连4妄的USB数据 通道，即第一通道。
具体地，控制USB设备的处理器还可以通过与其余USB设备 之间的接口，向其余USB"i殳备发送命令，使其余USB设备处于待 机模式和节能状态，从而进一步减少电流的消耗。
(二)步骤S203
在具体实施过程中，步骤S203的处理可以通过以下步骤触发 主机通过上述第一通道，与控制USB设备之间进行交互，比如，上传或下载数据。在上传或下载数据的过程中，控制USB设备的处理 器监控其余USB设备的状态，如果主机确定需要与除控制USB设 备以外的第二 USB设备进行数据交互，则通过与控制USB设备之 间的USB数据通道向控制USB设备的处理器发送切换指令；或者， 第二 USB i殳备主动发起切:換指令，即第二 USB i殳备确定需要与主 才几进^亍tt据交互，通过与控制USB i殳备之间的4妻口，向控制USB 设备的处理器发送切换指令。
控制USB设备的处理器接收到上述切换指令后，响应于该切换 指令，控制多路模拟开关断开上述第一通道，接通主机与第二USB 设备之间的USB凄t据通道，即第二通道。
具体地，处理器在4妄收到上述切换指令时，先判断该切换指令 的优先级，如果该切换指令的优先级低于处理器当前处理的任务， 则处理器优先处理当前任务，处理完以后，通过与多蹈4莫拟开关之 间的接口，控制多路模拟开关断开上述第一通道，接通第二通道； 如果该切换指令的优先级高于处理器当前处理的任务，则处理器中 断当前处理的任务，通过与多路模拟开关之间的接口 ，控制多路模 拟开关断开上述第一通道，4妄通第二通道。
为了保证控制USB设备中的数据安全，在断开上述第一通道 后，主才几;险测到控制USB i殳备没有连接到USB总线上，自动将控 制USB i殳备的马区动禾呈序卸载。
进一步地，在主机与第二USB设备进行数据交互的过程中，第 二 USB设备通过与控制USB设备之间的接口与控制USB设备的处 理器进行通讯，当主机确定需要与除第二 USB设备以外的第三USB 设备(包括第一 USB设备，即控制USB设备)进行数据交互时， 主机通过与第二 USB设备之间的上述第二通道，向第二 USB设备 发送切换请求；或者，第三USB设备确定需要与主机进行数据交互时，通过与第一USB设备之间的接口再由第一USB设备向第二USB 设备发送切换请求，因此，上述方法还包括
步骤S205:响应于切换请求，第二USB设备向控制USB设备 的处理器发送切换命令；
步骤S207:控制USB设备的处理器根据切换命令，控制多路 模拟开关断开上述第二通道，接通主机与第三USB设备之间的USB 数据通道，即第三通道(如果第三USB设备为控制USB设备，则 第三通道即为上述的第 一通道)。
具体地，第二USB设备在接收到上述切换请求后，判断该切换 请求的优先级，如果该切换请求的优先级低于处理器当前处理的任 务，则处理器优先处理当前4壬务，处理完以后，通过与多路才莫拟开 关之间的接口，控制多路模拟开关断开上述第二通道，接通第三通 道；如果该切换请求的优先级高于处理器当前处理的任务，则处理 器中断当前处理的任务，通过与多路模拟开关之间的接口，控制多 3各才莫拟开关断开上述第二通道，纟妄通第三通道。
同理，为了保证第二USB设备中的数据安全，在断开上述第二 通道后，主才几;险测到第二 USB i殳备没有连接到USB总线上，自动 将第二 USB设备的驱动程序卸载。
并且，控制USB设备的处理器还可以通过与除第三USB设备 之外的其余USB设备之间的接口，向其余USB设备发送命令，使 其余USB设备处于待机模式和节能状态，从而进一步减少电流的消耗。
才艮据本发明实施例的上述数据通道切换方法，可以保i正在具体 的某一时刻与主机连接的USB设备只有一个，从而可以确保主机提 供的电源能够满足用户设备的需要，使用户设备可以正常工作。
16为了进一 步描述本发明实施例提供的技术方案的具体实施方 式，以下以具体实施例对本发明实施例提供的技术方案进行说明。
实施例一
本实施例以用户设备中包括的USB设备为3为例对本发明实施 例提供的上述数据通道切换方法进行说明，图3本实施例为流程图， 下面接合图l所示的用户设备，对本实施例的流程进行描述，如图 3所示，该流程主要包括以下步骤
步骤S301:用户设备上电，多路模拟开关15的上电初始状态 为不使能；
步骤S303: USB设备11-1的处理器控制多路模拟开关15使能， 并使多路才莫拟开关连通主机与USB设备11-1之间的USB数据通道；
步骤S305: USB设备11-1的处理器设置USB设备11-2和USB i殳备11-3为祠4几状态或关冲几状态，以节省电流；
步骤S307: USB设备11-1和主机进行数据交互，实现USB设 备11-1的USB功能，同时，USB设备11-1的处理器通过GPIO 口 与USB设备11-2和USB设备11-3保持通讯，监控USB设备11-2 和USB i殳备11-3的状态；
步骤S309:当主才几或USB设备11-2确定主才几与USB设备11-2 之间需要进行数据交互时，主机通过USB总线或USB设备11-2通 过GPIO,发送指令给USB设备11-1;步骤S311: USB设备11-1的处理器接收到上述指令后，根据 其本身程序运行情况进行优先级排序(如正在进行U盘数据拷贝)， 处理完高优先级的任务后，先控制多路模拟开关断开与USB设备 11-1的数据线连接，再控制多路才莫拟开关15切换到USB设备11-2;
步骤S313: USB设备11-2与主才几之间进行数据交互，同时USB i殳备11-2通过GPIO 口与USB i殳备11-1 ^f呆持通+fl，监控USB i殳备 11-1的状态。
步骤S315:当USB设备11-3需要与主才几进行数据交互时，主 机通过USB总线发送请求命令给USB设备11-2或者USB设备11-3 通过与USB设备11-1的接口发送请求给USB设备11-1的处理器， 再由USB设备11-1的处理器发送请求命令给USB设备11-2。
步骤S317: USB设备11-2接收到上述请求命令后，根据其本 身程序运行情况进行优先级排序，处理完高优先级的任务后，发送 命令给USB设备11-1的处理器，该处理器先控制多路模拟开关断 开与USB设备11-2的数据线连接，再控制多路模拟开关切换到USB 设备11-3。
步骤S319:退出用户设备，安全删除后拔下用户设备。
以下实施例以用户设备中包括的USBi殳备为2，且其中一USB i殳备为具有WiMAX终端功能的WiMAX移动通信才莫块，另一 USB 设备为USB存储模块(即U盘)。实施例二
本实施例的用户设备的结构框图如图4所示，主要包括电源 管理系统41、硬件模拟开关43 (相当于图1中的多路模拟开关)、 WiMAX移动通信才莫块45和USB存储模块47，其中，USB存储模 块47包括处理器471和闪存才莫块473 (即FLASH芯片)。
电源管理系统41通过电源4妾口 /人主才几的USB 4妄口获取电源， 并将获取的电源转换为用户设备工作需要的电源，为硬件模拟开关 43、 WiMAX移动通信模块45和USB存储才莫块47提供电源。
石更件才莫拟开关43为高速可禾呈控双^各开关，通过USB总线与主 机连接，负责切换WiMAX移动通信模块45和USB存储模块47 与主机之间的通讯数据通道，具体地，可以在硬件模拟开关43的芯 片上集成OE引脚(片选使能)和S引脚(开关通道选择)来实现 通道选择。
USB存储模块47的处理器471作为USB控制器，通过USB 总线数据通道和GPIO与硬件才莫拟开关43的连接，通过并行/串行 数据总线与闪存芯片473连接、通过GPIO与WiMAX移动通信模 块45连接。处理器471根据主机或WiMAX移动通信才莫块45的工 作状态(通过GPIO应答)来控制USB数据通道在主机USB接口 与WiMAX终端、U盘之间的切换。
USB存储模块47的闪存模块主要是U盘的存储介质，用于保 存数据。WiMAX移动通信才莫块45,是无线lt据上载和下载的载体，它 与电源管理系统41之间有电源接口相连，同时其内部集成有处理核 (CPU )与USB控制器471之间通过GPIO进4亍应答，以确定硬/f牛 模拟开关43的切换控制方式。
上述用户设备的基本工作原理为当用户设备插入主机的USB 接口时，OE脚置高电平，开关处于悬空状态不接通WiMAX移动 通信才莫块45和U盘47,等到USB控制器471初始化完毕之后，如 果没有主机的命令，USB控制器471使OE脚置低，同时默认选通 U盘状态；当USB控制器471接收到主机的命令是工作在U盘状 态时，首先将OE置低，S选择到U盘47的通道上，主机的数据通 过USB控制器471转换为并行/串行数据与FLASH芯片473进行数 据的存储和读出。当主机选择WiMAX终端工作模式时，USB控制 器471接收到主机的命令，先将OE脚置高使U盘数据线断开与主 机的连接，OE置低，S脚选择WiMAX移动通信才莫块45的通道， 主才几的USB 口凄t据通道和WiMAX移动通信才莫块45连4妄，实现 WiMAX终端凄t据的上载和下载传送。同时，由于在USB控制器471 将数据通道切换到WiMAX移动通信模块45后，主机的命令将不能 传送到USB控制器471,因此，在USB控制器471和WiMAX移 动通信才莫块45之间通过两个GPI0 口进行连接，主机的命令将通过 WiMAX移动通信才莫块45的GPIO 口再传送到USB控制器471上， 以方便主4几在需要从WiMAX终端的工作状态转换到U盘状态时， 主机的命令能传送到USB控制器471，使USB控制器471能控制 开关将数据通道切换到U盘的状态下。而且由于有GPIO 口的连接， 在主才凡没有发送切纟奂命令时，WiMAX移动通4言4莫块45也能主动地 发送切换请求给USB控制器471 ，申请将USB凄史据通道切换到USB控制器471 ，这样就实现了 WiMAX终端和U盘才莫式的相互自由、 自动的切换。
图5为根据本实施例的上述用户设备的工作流程图，如图5所 示，主要包括以下流禾呈
步骤S501:用户i殳备上电，^更件才莫拟开关43的上电初始状态 为不使能；
步骤S503: USB控制器471控制硬件模拟开关43使能并将开 关选4奪到U盘状态；
步骤S505::没置WiMAX移动通信才莫块45为祠:才几状态或关^L 习犬态，以节省电;充；
步骤S507: U盘47数据和主才几数据传送，实现U盘47的功能， 同时USB通过GPIO 口与WiMAX移动通信才莫块45 4呆持通讯，监 控WiMAX移动通信才莫块45的状态；
步骤S509:当主4几或WiMAX移动通4言才莫块45需要上传或下 载凄W居时，主才几通过USB总线或WiMAX移动i!/f言纟莫块45通过 GPIO发送指令乡合USB控制器471;
步骤S511: USB控制器471接收指令后，根据其本身程序运行 情况进行优先级排序(如正在进行U盘数据拷贝)，处理完高优先 级的任务后，先控制硬件才莫拟开关43断开与U盘47的数据线连接， 再控制硬件模拟开关切换到WiMAX移动通信才莫块45;步骤S513: WiMAX移动通信才莫块45进行lt据的上传和下载。 同时通过GPIO 口与USB控制器471保持通讯，监控USB控制器 471的状态；
步骤S515:当需要在WiMAX模式下进入U盘模式时，主机 通过USB总线发送指令给WiMAX移动通信一莫块45,或者USB控 制器471发送请求命令给WiMAX移动通信才莫块45。
步骤S517: WiMAX移动通信模块45接收到指令后，根据其 本身程序运行情况进行优先级排序，处理完高优先级的任务后，发 送命令给USB控制器471， USB控制器471先控制硬件模拟开关断 开与WiMAX移动通信才莫块45的数据线连接，再控制硬件模拟开关 43切换到U盘的模式下；
步骤S519:主机退出USB设备，安全删除后拔下用户设备。
实施例三
本实施例对利用实施例二提供的用户设备，实现WiMAX终端 数据下载或上传功能的实施方式进行说明。
图6为本实施例的流程图，如图6所示，本实施例的实施流程 主要包括以下步骤
步骤S601:用户设备插入主才几的USB 口 ，用户设备上电开始
工作；步骤S603: USB控制器471完成初始化后，接收主才几通过USB 总线发送的WiMAX终端数据下载或上传的命令；
步骤S605: USB控制器471根据自身程序的运行情况进行优先 级排序，运行完高优先级的任务后，USB控制器471与硬件模拟开 关43相连的GPIO端口输出控制电平，控制碌一件才莫拟开关43切换 USB数据总线通道到WiMAX移动通信才莫块45;
步骤S607: WiMAX移动通信模块45控制USB总线进行数据 的传输，并连接上WiMAX无线网络，开始工作如果是数据下载， WiMAX移动通信才莫块45通过WiMAX无线网络将凄t据下载，并 将下载的数据通过USB数据总线传送到主机系统；如果是数据上 传，主机将需要上传的数据通过USB总线传送到WiMAX移动通信 模块45, WiMAX移动通信模块45再将数据发送到WiMAX无线 网络上。
实施例四
本实施例对利用实施例二提供的用户设备，实现U盘的存储功 能的实施方式进4iS兌明。
图7为本实施例的流程图，如图7所示，本实施例的实施流程 主要包括以下步骤
步骤S701:用户设备插入主机的USB 口中，用户设备上电开 始工作；
23步骤S703: USB控制器471完成初始化后，主机通过USB总 线发送进入U盘功能的命令(如果上电后主机没有发送命令，将以 默认的方式进入U盘功能)；
步骤S705:石更件才莫拟开关43不切换，仍旧〗呆持在U盘的凄t据 通道下；
步骤S707: USB控制器471根据命令使用户设备进入U盘状 态，对主才几通过USB总线进行凄t据的存4诸和读出。
实施例五
本实施例对利用实施例二提供的用户设备，实现U盘功能转换 到WiMAX终端功能的实施方式进4亍i兌明。
图8为本实施例的流程图，如图8所示，本实施例的实施流程 主要包括以下步艰《
步骤S801:用户设备插入到主机的USB 口中，用户设备上电 开始工作；
步骤S803:初始化工作完成后，用户设备先进入到U盘的工作 状态，进行数据的存储和读出；
步骤S805:当需要切换到WiMAX终端功能时，主机通过USB 总线或WiMAX移动通信才莫块45通过与USB控制器471连接的 GPIO端口向USB控制器471发送进入WiMAX移动通信模块45 的请求命令；步骤S807: USB控制器471根据自身程序的运行情况进行优先 级排序，运行完高优先级的任务后，USB控制器471与硬件模拟开 关43相连的GPIO端口输出控制电平，控制;更件才莫拟开关43切换 USB lt据总线通道到WiMAX移动通信才莫块45;
步骤S809: WiMAX移动通信才莫块45控制USB总线进行数据 的传输，并连接上WiMAX无线网络，开始工作如果是数据下载， WiMAX移动通信才莫块45通过WiMAX无线网络将凄t据下载，并将 下载的数据通过USB数据总线传送到主机系统；如果是数据上传， 主机将需要上传的数据通过USB总线传送到WiMAX移动通信模块 45， WiMAX移动通信才莫块45再将凄t据发送到WiMAX无线网络上。
实施例六
本实施例对利用实施例二提供的用户设备，实现WiMAX终端 功能切换到U盘的功能的实施方式进行说明。
图9为本实施例的流程图，如图9所示，本实施例的实施流程 主要包纟舌以下步骤
步骤S901:用户设备插入到主机的USB 口中，用户设备上电 开始工作；
步骤S903:初始化工作完成后，USB控制器471根据主机和 WiMAX移动通信模块45的命令将USB数据通道切换到WiMAX 移动通信模块45的工作状态下；步骤S905:主机通过USB数据总线给WiMAX移动通信才莫块 45发送进入U盘功能的请求命令，或者WiMAX移动通信;溪块45 根据自身的工作状态(如WiMAX终端空闲没有数据上传下载)需 要进入U盘工作状态，WiMAX移动通信才莫块45通过与USB控制 器471连接的GPIO端口给USB控制器471发送通道切换的命令；
步骤S907: USB控制器471接收到WiMAX移动通信模块45 发送的通道切换的命令后，控制与硬件模拟开关43连接的GPIO 口 输出控制电平，将USB数据通道切换到U盘的数据通道上；
步艰《S909:主才几进4于U盘的存+者和读取4喿作。
如上所述，借助本发明实施例提供的技术方案，通过多路模拟 开关控制用户设备的USB设备之间的切换，可以简单的实现一个用 户设备集成多个USB设备，降低了设计难度，同时，还可以降低用 户设备的成本，提高用户设备的集成化程度。并且，由于在本发明 实施例中具体的某一时刻只有一个USB设备连接在主才几上，因此， 可以提高集成多个USB i殳备的用户i殳备的可靠性，同时避免主才几的 USB接口由于输出功能过大而损坏的问题。
以上所述4叉为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明， 对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在 本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等， 均应包含在本发明的4呆护范围之内。
权利要求
1. 一种基于USB的用户设备，包括USB数据接口、至少两个USB设备和电源管理系统，其中，所述电源管理系统分别与每个USB设备连接以提供电源，其特征在于，所述用户设备还包括多路模拟开关，其中，所述电源管理系统与所述多路模拟开关连接，为所述多路模拟开关提供电源；所述多路模拟开关，通过所述USB数据接口与主机连接，并通过USB数据通道分别与所述至少两个USB设备连接；所述至少两个USB设备中的控制USB设备的处理器通过接口控制所述多路模拟开关，使USB数据通道在所述至少两个USB设备之间进行切换，且所述至少两个USB设备中的其余USB设备分别与所述控制USB设备之间存在数据传输的接口。
2. 根据权利要求1所述的用户设备，其特征在于，所述至少两个 USBi殳备的凄t量为2。
3. 根据权利要求2所述的用户设备，其特征在于，所述多路模拟 开关包括OE引扭卩和S引脚，其中，所述OE引脚用于控制所述多路模拟开关导通或断开所述 至少两个USBi殳备；所述S引脚用于选择所述多路^f莫拟开关导通的开关通道。
4. 根据权利要求1所述的用户设备，其特征在于，所述至少两个 USB设备为具有USB功能的移动通讯模块和/或USB存储模 块。
5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述控制USB设 备为USB存储才莫块，其中，所述USB存储才莫块包括处理器 和存储模块，且所述处理器与所述存储模块之间通过并行/串 行数据总线连接。
6. —种数据通道切换方法，应用于包括至少两个USB设备、多 路模拟开关的用户设备，其特征在于，所述方法包括通过与多路模拟开关连接的处理器控制所述多路模拟开 关4妄通第一通道，其中，所述第一通道为主才几与所述处理器所 属的第一 USB设备之间的USB数据通道；响应于切换指令，所述处理器控制所述多路模拟开关断开 所述第一通道，接通第二通道，其中，所述第二通道为所述主 才几与第二 USB设备之间的USB数据通道。
7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在通过与多路模拟 开关连接的处理器控制所述多路模拟开关接通第 一通道之后， 所述方法还包括所述处理器向所述至少两个USB i殳备中的除所述第一 USB设备之外的其余USB设备发送命令，其中，所述命令用 于指示其余USB设备切换到待机;漠式和节能状态。
8. 4艮据一又利要求6所述的方法，其特征在于，在响应于切换指令 之前，所述方法还包4舌所述主机确定需要与所述第二 USB设备进行数据交互， 通过与所述第一 USB设备之间的USB数据通道向所述处理器 发送所述切换指令；或者所述第二 USB设备确定需要与所述主机进行数据交互， 通过与所述第一 USB设备之间的接口 ，向所述处理器发送所 述切换指令。
9. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在接通所述第二通 道之后，所述方法还包括响应于切换请求，所述第二 USB i殳备向所述处理器发送 切换命令；所述处理器根据所述切换命令，控制所述多路模拟开关断 开所述第二通道，*接通第三通道，其中，所述第三通道为所述 主机与第三USB设备之间的USB数据通道。
10. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在4妄通所述第三通 道之后，所述方法还包括所述处理器向所述至少两个USB i殳备中的除所述第三 USB设备之外的其余USB设备发送命令，其中，所述命令用 于指示其余USB设备切换到待机模式和节能状态。
11. 才艮据4又利要求9所述的方法，其特4正在于，在响应于切换:_清求 之前，所述方法还包4舌所述主机确定需要与所述第三USB设备进行数据交互， 通过所述第二通道向所述第二 USB i殳备发送所述切换::清求； 或者所述第三USB设备确定需要与所述主机进行数据交互， 通过所述处理器向所述第二 USB设备发送所述切换请求。
12. 根据权利要求9至11任一项所述的方法，其特征在于，所述 第三USB设备包括所述第一 USB设备。
全文摘要
本发明公开了一种基于USB的用户设备及数据通道切换方法，其中，上述基于USB的用户设备包括USB数据接口、至少两个USB设备和电源管理系统，该用户设备还包括多路模拟开关，电源管理系统与多路模拟开关连接，为多路模拟开关提供电源；多路模拟开关，通过USB数据接口与主机连接，并通过USB数据通道分别与至少两个USB设备连接；上述至少两个USB设备中的控制USB设备的处理器通过接口控制多路模拟开关，且上述至少两个USB设备中的其余USB设备分别与控制USB设备之间存在数据传输的接口。通过本发明可以降低该用户设备的成本，避免因为功耗太大而导致该用户设备中的USB设备不能正常工作的情况发生。
文档编号H04W92/08GK101425049SQ20081017953
公开日2009年5月6日 申请日期2008年11月29日 优先权日2008年11月29日
发明者伍学斌, 张建华, 毛建华 申请人:中兴通讯股份有限公司