專利名稱：一種usb設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及USB設(shè)備，具體地說，是涉及具有多種功能的一種USB設(shè)備，屬于設(shè)備 集成技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
USB設(shè)備作為計(jì)算機(jī)的常用外部設(shè)備，可以通過USB接口直接與計(jì)算機(jī)相連接，實(shí) 現(xiàn)與計(jì)算機(jī)的通信。
目前，市場上出現(xiàn)了各種USB設(shè)備，如常用的具有數(shù)據(jù)存儲功能的U盤、具有無線 上網(wǎng)功能的USB無線網(wǎng)卡、USB傳真機(jī)、USB攝像頭等。但每一種USB設(shè)備只具有一種功能， 功能比較單一，若要實(shí)現(xiàn)多種功能，例如既能無線上網(wǎng)、又可以存儲資料，則需要使用兩種 以上的USB設(shè)備。這樣一來，由于USB設(shè)備功能單一，不僅增加了 USB設(shè)備的生產(chǎn)成本、增 加了用戶的使用成本，而且使用、攜帶均不方便。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中USB設(shè)備因功能單一而存在的上述技術(shù)問題，提供了一種 USB設(shè)備，通過在USB設(shè)備中集成多種功能模塊、利用功能選擇模塊在各種功能模塊間進(jìn)行 切換，從而利用一個USB設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)多種功能，能夠節(jié)約生產(chǎn)成本，并給用戶使用帶來極 大的便利。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)
一種USB設(shè)備，包括USB接口，還包括有
至少兩個功能模塊，分別實(shí)現(xiàn)不同的USB設(shè)備功能；
功能選擇模塊，一方面與所述功能模塊相連接，另一方面連接至所述USB接口，用 于選擇不同的功能模塊并通過USB接口輸出。
如上所述的USB設(shè)備，所述功能選擇模塊可以采用下述方案來實(shí)現(xiàn)包括一開關(guān) 選擇單元，開關(guān)選擇單元的USB輸入端分別連接所述功能模塊的相應(yīng)USB連接端口，開關(guān)選 擇單元的USB輸出端連接至所述USB接口 ；開關(guān)選擇單元還具有選擇信號輸入端，選擇信號 輸入端連接有選擇信號生成單元。
如上所述的USB設(shè)備，所述開關(guān)選擇單元可以采用開關(guān)選擇芯片來實(shí)現(xiàn)。
如上所述的USB設(shè)備，USB設(shè)備可以僅包括有兩個功能模塊；且在僅包括有兩個功 能模塊時，所述選擇信號生成單元生成高、低兩個電平信號，并通過所述開關(guān)選擇單元的選 擇信號輸入端傳輸至所述開關(guān)選擇單元。
如上所述的USB設(shè)備，為實(shí)現(xiàn)所述選擇信號生成單元生成高、低不同的兩個電平 信號，以便于開關(guān)選擇單元在兩個不同功能模塊間進(jìn)行選擇切換，所述選擇信號生成單元 可以采用下述方案來實(shí)現(xiàn)包括有一可控開關(guān)電路；可控開關(guān)電路的電流流入端一方面通 過上拉電阻連接供電電源，另一方面連接至所述開關(guān)選擇單元的選擇信號輸入端，可控開 關(guān)電路的電流流出端接地，可控開關(guān)電路的控制端串聯(lián)手動開關(guān)后連接供電電源。
如上所述的USB設(shè)備，為濾除電路中的雜波、保證可控開關(guān)電路的工作可靠性，可 采用下述附加技術(shù)特征
一方面，所述可控開關(guān)電路的控制端還連接有第一濾波電容，并通過第一濾波電 容接地。
另一方面，與所述手動開關(guān)相連接的供電電源還連接有第二濾波電容，并通過第 二濾波電容接地。
如上所述的USB設(shè)備，為限制流入可控開關(guān)電路的控制電流、保證可控開關(guān)電路 可靠工作，可采用下述附加技術(shù)特征所述可控開關(guān)電路的控制端串聯(lián)手動開關(guān)及限流電 阻后再連接供電電源。
如上所述的USB設(shè)備，所述可控開關(guān)電路可以采用三極管來實(shí)現(xiàn)，具體來說可控 開關(guān)電路包括一 NPN型三極管；三極管的集電極一方面通過上拉電阻連接供電電源，另一 方面連接至所述開關(guān)選擇單元的選擇信號輸入端，三極管的發(fā)射極接地，三極管的基極串 聯(lián)手動開關(guān)后連接供電電源。
如上所述的USB設(shè)備，在具有兩個功能模塊時，所述兩個功能模塊可以分別為實(shí) 現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲功能的U盤和實(shí)現(xiàn)無線上網(wǎng)功能的USB無線網(wǎng)卡。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是本發(fā)明提出的USB設(shè)備通過在USB 設(shè)備中集成多種功能模塊、利用功能選擇模塊在各種功能模塊間進(jìn)行切換，實(shí)現(xiàn)一個USB 設(shè)備的多功能集成，用戶只需攜帶一個USB設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)多種功能，方便了用戶的使用。本 發(fā)明技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)簡單、可靠性高，便于批量生產(chǎn)，從而能夠節(jié)約大量生產(chǎn)成本。
結(jié)合附圖閱讀本發(fā)明的具體實(shí)施方式
后，本發(fā)明的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。


圖1是本發(fā)明USB設(shè)備一個實(shí)施例的原理結(jié)構(gòu)框圖2是本發(fā)明USB設(shè)備另一個實(shí)施例的原理結(jié)構(gòu)框圖3是圖2實(shí)施例中選擇信號生成單元的一個具體電路原理圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
圖1所示為本發(fā)明USB設(shè)備一個實(shí)施例的原理結(jié)構(gòu)框圖。
如圖1所示，該實(shí)施例的USB設(shè)備包括有USB接口 13和功能選擇模塊11。其中， 功能選擇模塊11 一方面連接有Π個功能模塊，分別為功能模塊121、功能模塊122，...，功 能模塊12η，另一方面連接至USB接口 13。η個功能模塊為實(shí)現(xiàn)不同USB設(shè)備功能的模塊， 例如，可以為U盤、USB無線網(wǎng)卡、USB傳真機(jī)、USB攝像頭等。
USB接口 13作為該實(shí)施例USB設(shè)備的對外連接端口，用于與計(jì)算機(jī)等支持USB設(shè) 備的其他系統(tǒng)的USB接口相連接。
功能選擇模塊11作為該實(shí)施例USB設(shè)備的核心部分，用于在η個不同功能模塊之 間進(jìn)行選擇，并將選中的功能模塊作為USB設(shè)備的工作模塊、通過USB接口 13輸出。
該實(shí)施例將多個功能模塊集成于同一個USB設(shè)備中，并通過功能選擇模塊在各功能模塊間進(jìn)行選擇切換，使得一個USB設(shè)備可以兼容多種功能，解決了現(xiàn)有技術(shù)一個USB設(shè) 備只具有一種功能、要實(shí)現(xiàn)多種功能需要多個USB設(shè)備而帶來的USB設(shè)備生產(chǎn)成本高、用戶 攜帶使用不便的問題。
圖2和圖3示出了本發(fā)明USB設(shè)備的另一個實(shí)施例，其中，圖2為該實(shí)施例的原理 結(jié)構(gòu)框圖，圖3是該實(shí)施例中選擇信號生成單元的一個具體電路原理圖。
如圖2所示，該實(shí)施例的USB設(shè)備也包括有USB接口 23，作為整個USB設(shè)備的對外 連接端口，用于與計(jì)算機(jī)等支持USB設(shè)備的其他系統(tǒng)的USB接口相連接。
在該實(shí)施例中，USB設(shè)備具有兩個功能模塊，分別為U盤221和USB無線網(wǎng)卡222。 開關(guān)選擇單元21作為實(shí)現(xiàn)功能選擇的模塊，具有兩對USB輸入端，分別為DP1、DM1和DP2、 DM2。這兩對USB輸入端分別連接有一個功能模塊，其中，DPI、DMl連接到U盤221的USB 接口上，DP2、DM2連接到USB無線網(wǎng)卡222的USB接口上。而開關(guān)選擇單元21的USB輸出 端USB_DP和USB_DM分別連接到USB接口 23。
為實(shí)現(xiàn)開關(guān)選擇單元21對U盤221和USB無線網(wǎng)卡222的選擇和切換，開關(guān)選擇 單元21具有選擇信號輸入端S,該選擇信號輸入端S連接有選擇信號生成單元M，選擇信 號生成單元M可以生成高、低不同的兩種電平信號。
該實(shí)施例USB設(shè)備的工作原理如下選擇信號生成單元對生成兩種電壓不同的電 平信號，并傳輸至開關(guān)選擇單元21的選擇信號輸入端S。開關(guān)選擇單元21根據(jù)讀取到選擇 信號輸入端S的不同電平信號，選擇性地將其USB輸出端USB_DP、USB_DM連接至DPI、DMl 或DP2、DM2，分別實(shí)現(xiàn)不同的功能。例如，在選擇信號輸入端S的電平信號為高電平時，USB 輸出端USB_DP、USB_DM連接至DPI、DM1，從而使得U盤221的USB接口連接到USB設(shè)備的 USB接口 23，此時USB設(shè)備具有U盤的功能；而在選擇信號輸入端S的電平信號為低電平 時，USB輸出端USB_DP、USB_DM連接至DP2、DM2，從而使得USB無線網(wǎng)卡222的USB接口連 接到USB設(shè)備的USB接口 23，此時USB設(shè)備具有無線網(wǎng)卡的功能。
在該實(shí)施例中，開關(guān)選擇單元21可以采用開關(guān)選擇芯片來實(shí)現(xiàn)。
為實(shí)現(xiàn)選擇信號生成單元M產(chǎn)生高、低不同的兩個電平信號，以便于開關(guān)選擇單 元21在U盤221和USB無線網(wǎng)卡222兩個功能模塊間進(jìn)行切換，選擇信號生成單元M可 以采用圖3示出的電路原理圖。
如圖3所示，選擇信號生成單元M包括有作為可控開關(guān)電路的NPN型三極管Q1， Ql的集電極c 一方面通過上拉電阻Rl連接供電電源VCC，另一方面連接至圖2中開關(guān)選擇 單元21的選擇信號輸入端S ；Ql的發(fā)射極接地。而Ql的基極b串聯(lián)一個手動開關(guān)SWl后 直接連接供電電源VCC，或再串聯(lián)限流電阻R2及R3后再連接供電電源VCC。
在該實(shí)施例中，手動開關(guān)SWl為單刀雙擲開關(guān)，其一個觸點(diǎn)1連接限流電阻R3，第 二個觸點(diǎn)2懸空，第三個觸點(diǎn)3連接限流電阻R2。
此外，為濾除電路中的雜波、保證Ql可靠工作，該實(shí)施例對連接Ql的基極b及手 動開關(guān)SWl的電源VCC設(shè)置了濾波電路，具體來說Q1的基極b連接有第一濾波電容Cl，并 通過電容Cl接地；而連接手動開關(guān)SWl處的供電電源VCC還連接有第二濾波電容C2，并通 過該電容C2接地。
圖3電路的工作原理及過程如下初始狀態(tài)下手動開關(guān)SWl的觸點(diǎn)1與觸點(diǎn)2連 接，Ql將截止，在上拉電阻Rl的作用下，選擇信號生成單元為選擇信號輸入端S提供高電平信號。此時，如上所述，USB輸出端USB_DP、USB_DM連接至DPI、DM1，從而使得U盤221的 USB接口連接到USB設(shè)備的USB接口 23，使得USB設(shè)備具有U盤的功能。若撥動開關(guān)SW1， 使其觸點(diǎn)1與觸電3連接。此時，由于Ql的基極通過限流電阻R2、R3及SWl的連接通路連 接到供電電源VCC上，所以，Ql導(dǎo)通，從而使得選擇信號生成單元為選擇信號輸入端S提供 低電平信號。如上所述，此時，USB輸出端USB_DP、USB_DM連接至DP2、DM2，從而使得USB 無線網(wǎng)卡222的USB接口連接到USB設(shè)備的USB接口 23，使得USB設(shè)備具有無線網(wǎng)卡的功 能。
需要說明的是，圖3所示的選擇信號生成單元電路僅為可選的一種結(jié)構(gòu)，也可以 采用其他電路結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，只要能夠產(chǎn)生高、低兩種不同的電平信號即可。另一方面，圖2 和圖3是以具有兩種功能模塊的USB設(shè)備為例，當(dāng)然也可以具有更多的功能模塊。在USB設(shè) 備具有多種功能模塊時，可以選擇合適的開關(guān)選擇單元及相應(yīng)的選擇信號生成單元即可。
以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其進(jìn)行限制；盡管參照前述實(shí) 施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，依然可以對前述實(shí)施 例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或替 換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明所要求保護(hù)的技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種USB設(shè)備，包括USB接口，其特征在于，還包括有至少兩個功能模塊，分別實(shí)現(xiàn)不同的USB設(shè)備功能；功能選擇模塊，一方面與所述功能模塊相連接，另一方面連接至所述USB接口，用于選 擇不同的功能模塊并通過USB接口輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的USB設(shè)備，其特征在于，所述功能選擇模塊包括一開關(guān)選擇單 元，開關(guān)選擇單元的USB輸入端分別連接所述功能模塊的相應(yīng)USB連接端口，開關(guān)選擇單元 的USB輸出端連接至所述USB接口 ；開關(guān)選擇單元還具有選擇信號輸入端，選擇信號輸入端 連接有選擇信號生成單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的USB設(shè)備，其特征在于，所述開關(guān)選擇單元采用開關(guān)選擇芯片 來實(shí)現(xiàn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的USB設(shè)備，其特征在于，USB設(shè)備包括有兩個功能模塊， 所述選擇信號生成單元生成高、低兩個電平信號，并通過所述開關(guān)選擇單元的選擇信號輸 入端傳輸至所述開關(guān)選擇單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的USB設(shè)備，其特征在于，所述選擇信號生成單元包括有一可控 開關(guān)電路；可控開關(guān)電路的電流流入端一方面通過上拉電阻連接供電電源，另一方面連接 至所述開關(guān)選擇單元的選擇信號輸入端，可控開關(guān)電路的電流流出端接地，可控開關(guān)電路 的控制端串聯(lián)手動開關(guān)后連接供電電源。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的USB設(shè)備，其特征在于，所述可控開關(guān)電路的控制端還連接有 第一濾波電容，并通過第一濾波電容接地。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的USB設(shè)備，其特征在于，與所述手動開關(guān)相連接的供電電源還 連接有第二濾波電容，并通過第二濾波電容接地。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的USB設(shè)備，其特征在于，所述可控開關(guān)電路的控制端串聯(lián)手動 開關(guān)及限流電阻后連接供電電源。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的USB設(shè)備，其特征在于，所述可控開關(guān)電路包括一NPN型三極 管；三極管的集電極一方面通過上拉電阻連接供電電源，另一方面連接至所述開關(guān)選擇單 元的選擇信號輸入端，三極管的發(fā)射極接地，三極管的基極串聯(lián)手動開關(guān)后連接供電電源。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的USB設(shè)備，所述兩個功能模塊分別為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲功能的U 盤和實(shí)現(xiàn)無線上網(wǎng)功能的USB無線網(wǎng)卡。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種USB設(shè)備，除包括USB接口，還包括有至少兩個功能模塊，分別實(shí)現(xiàn)不同的USB設(shè)備功能；功能選擇模塊，一方面與所述功能模塊相連接，另一方面連接至所述USB接口，用于選擇不同的功能模塊并通過USB接口輸出。本發(fā)明通過在USB設(shè)備中集成多種功能模塊、利用功能選擇模塊在各種功能模塊間進(jìn)行切換，從而利用一個USB設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)多種功能，能夠節(jié)約生產(chǎn)成本，并給用戶使用帶來極大的便利。
文檔編號G06F3/00GK102043462SQ20101053447
公開日2011年5月4日 申請日期2010年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月26日
發(fā)明者劉永波 申請人:青島海信寬帶多媒體技術(shù)有限公司