專利名稱：一種usb設備工作模式切換方法及usb設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及嵌入式設備，尤其涉及一種USB設備工作模式切換方法及USB設備。
背景技術：
隨著嵌入式技術的不斷發(fā)展，嵌入式設備的應用越來越廣泛，而且同一款產品的功能也在不斷增多，一個嵌入式設備可以在不同的應用場景中使用。USB (Universal Serial BUS，通用串行總線)接口是一種常見的連接方式，在USB總線上連接的設備，分別為HOST (主設備)或者DVICE (從設備)，一般情況下，功能單一且擁有USB接口的嵌入式設備僅支持一種USB工作模式，但是功能多樣化的同一款產品在不同的應用場景中USB工作模塊可能不同。例如，當一個USB設備和PC (Personal Computer, 個人計算機)機連接的時候，因為PC機通常作為主設備，所以該USB設備的工作模式通常工作在從設備模式，但是如果有存儲設備(如U盤)和該USB設備連接的時候，因為U盤通常為從設備，所以該USB設備通常工作在主設備模式。由于對于同一個USB設備，既可能作為從設備，也可能作為主設備，所以，在不需要用戶特殊操作的情況下，USB設備的USB控制芯片要根據該USB的應用場景調整工作模式。支持OTG (On The Go)的USB芯片通常采用兩端分別為A型和MINI B型接口的線纜，這樣，通過設備所連接的接口類型即可確定出連接該USB設備的其它設備的類型，從而調整該USB設備的工作模式。但是對于不支持OTG標準的USB芯片就無法實現(xiàn)工作模式的自動切換，難以在非OTG控制器平臺上對已經成熟的產品進行功能的擴展。

發(fā)明內容
本發(fā)明實施例提供一種USB設備工作模式切換方法及USB設備，以實現(xiàn)根據所連接的USB設備類型切換當前USB設備工作模式。一種USB設備，包括中央處理器CPU、連接所述CPU的工作模式切換單元、連接所述工作模式切換單元的通用串行總線USB接口，其中所述CPU，用于通過所述工作模式切換單元監(jiān)測所述USB接口的電源線的電平值；當所述電平值變化為高電平時，確定所述USB接口連接的設備為主設備；將當前工作模式調整為從設備模式；所述工作模式切換單元，用于將所述USB接口的電源線的電平值傳輸給所述CPU，并在所述CPU將當前工作模式調整為從設備模式時，切斷所述USB接口的電源線的供電。一種USB設備工作模式切換方法，包括 CPU通過所述工作模式切換單元監(jiān)測通用串行總線USB接口的電源線的電平值；當所述電平值變化為高電平時，CPU確定所述USB接口連接的設備為主設備；CPU將當前工作模式調整為從設備模式。本發(fā)明實施例提供一種USB設備工作模式切換方法及USB設備，通過監(jiān)測USB接口的電源線的電平值，來確定USB接口連接的設備是主設備還是從設備，并根據所連接的設備類型來調整當前工作模式，實現(xiàn)了根據所連接的USB設備類型切換當前USB設備工作模式。


圖I為本發(fā)明實施例提供的USB設備工作模式切換方法流程圖；圖2為本發(fā)明實施例提供的較具體的USB設備工作模式切換方法流程圖；圖3為本發(fā)明實施例提供的USB設備結構示意圖；
圖4為本發(fā)明實施例提供的較具體的USB設備結構示意圖；圖5為本發(fā)明實施例提供的對應于USB設備結構的USB設備工作模式切換方法流程圖。
具體實施例方式本發(fā)明實施例提供一種USB設備工作模式切換方法及USB設備，通過監(jiān)測USB接口的電源線的電平值，來確定USB接口連接的設備是主設備還是從設備，并根據所連接的設備類型來調整當前工作模式，實現(xiàn)了根據所連接的USB設備類型切換當前USB設備工作模式。如圖I所示，本發(fā)明實施例提供的USB設備工作模式切換方法包括步驟S101、監(jiān)測USB接口的電源線的電平值；步驟S102、當電平值變化為高電平時，確定USB接口連接的設備為主設備；步驟S103、將當前工作模式調整為從設備模式。上述流程通過USB設備中的CPU執(zhí)行，由于主設備在接入USB接口后，會向USB接口供電，所以此時USB接口的電源線的電平值會變化為高電平，此時，即可將當前工作模式調整為從設備模式，實現(xiàn)了根據所連接的USB設備類型切換當前USB設備工作模式。本發(fā)明實施例提供了一種監(jiān)測USB接口的電源線的電平值的方式，通過CPU(Central Processing Unit,中央處理器)的第一管腳監(jiān)測USB接口的電源線的電平值,具體的，如圖3所示，可以通過如下連接實現(xiàn)CPU的第一管腳通過第一分壓電阻連接MOS管(絕緣性場效應管)的漏極，通過第二分壓電阻接地，MOS管的源極連接USB接口的電源線，MOS管的柵極以及源極通過限流開關連接電壓源。當然，本領域技術人員可以根據上述連接方式擴展出其他相應的連接方式，只要能夠使得CPU能夠監(jiān)測USB接口的電源線的電平值即可。在使用上述連接方式時，在步驟S103中，將當前工作模式調整為從設備模式具體包括關閉限流開關，并設置寄存器將USB控制器的工作模式調整為從設備模式。本領域技術人員也可以通過其它方式調整USB接口的電源線的電平值，例如，直接通過CPU控制相應管腳的電平值，進而實現(xiàn)調整USB接口的電源線的電平值，或者通過其它開關控制USB接口的電源線的電平值。 在關閉限流開關后，還可以進一步檢測USB接口的電源線的電平值，此時，MOS管的柵極為低電平，而USB接口所連接的主設備為USB接口供電，所以源極為5V高電平，源極和漏極導通，CPU的第一管腳就可以通過分壓電阻得到近似為3V的高電平(根據兩個分壓電阻的阻值不同，該處電平值不同)，此時若檢測到CPU的第一管腳為高電平，則可以進一步確定USB接口所連接的設備為主設備。在設置寄存器將USB控制器的工作模式調整為從設備模式后，即可根據當前USB設備的類型進一步進行從設備的初始配置，例如，可以加載相應的從設備驅動，配置虛擬網絡設備IP (Internet Protocol,因特網協(xié)議)地址,實現(xiàn)與主設備的數據交互。進一步，在將當前工作模式調整為從設備模式后，還包括當USB接口的電源線的電平值變化為低電平時，則確定USB接口連接的主設備移除；將當前工作模式調整為主設備模式。
其中，將當前工作模式調整為主設備模式，具體包括開啟限流開關，并通過設置寄存器將USB控制器的工作模式調整為主設備模式。通常情況下，USB設備的工作模式為主設備模式，一旦USB接口的電源線的電平值變化為高電平，則說明有主設備連接，USB設備的工作模式調整為從設備模式，當USB接口的電源線的電平值變化為低電平時，確定主設備移除，再將USB設備的工作模式調整為主設備模式。由于USB設備的工作模式通常為主設備模式，所以從設備一旦連接到該USB接口，即可獲得電源并開始工作，實現(xiàn)數據的收發(fā)，USB接口在連接從設備時，該USB設備無需進行工作模式切換。在確定USB接口的電源線的電平值變化為高電平后，可以注冊中斷服務，進行相應的軟件處理，切換工作模式，在確定USB接口的電源線的電平值變化為低電平后，再由該中斷服務恢復原工作模式。在實現(xiàn)限流開關的開啟和關閉時，可以使得限流開關連接CPU的第二管腳，通過改變CPU的第二管腳的電平值來實現(xiàn)。CPU的第一管腳可以具體為GPIOO管腳，CPU的第二管腳可以具體使用GPIOl管腳，當然，本領域技術人員在實際實現(xiàn)時，可以采用CPU的其它管腳實現(xiàn)相應功能。具體的，如圖2所示，本發(fā)明實施例提供的USB設備工作模式切換方法具體包括步驟S201、USB設備工作在主設備模式；步驟S202、CPU的第一管腳檢測到USB接口的電源線的電平值變化為高電平；步驟S203、開啟中斷服務，通過CPU的第二管腳關閉限流開關，并設置寄存器將USB控制器的工作模式調整為從設備模式；步驟S204、加載相應的從設備驅動，配置虛擬網絡設備IP地址；步驟S205、CPU的第一管腳檢測到USB接口的電源線的電平值變化為低電平；步驟S206、開啟限流開關，并通過設置寄存器將USB控制器的工作模式調整為主設備模式。本發(fā)明實施例還提供一種USB設備，如圖3所示，包括CPU301、連接CPU的工作模式切換單元302、連接工作模式切換單元302的USB接口 303，其中CPU301，用于通過工作模式切換單元302監(jiān)測USB接口 303的電源線的電平值；當電平值變化為高電平時，確定USB接口 303連接的設備為主設備；將當前工作模式調整為從設備模式；工作模式切換單元302，用于將USB接口 303的電源線的電平值傳輸給CPU301，并在CPU301將當前工作模式調整為從設備模式時，切斷USB接口 303的電源線的供電。其中，工作模式切換單元302只要能夠實現(xiàn)上述功能即可，可以采用硬件電路實現(xiàn)，也可以通過軟件實現(xiàn)，還可以通過具有相應功能的芯片實現(xiàn)，本發(fā)明實施例提供一種硬件結構，如圖4所示,工作模式切換單元302包括MOS管3021、限流開關3022、第一分壓電阻3023和第二分壓電阻3024，其中USB接口 303的電源線與MOS管3021的源極連接，MOS管3021的漏極通過第一分壓電阻3023連接CPU301的第一管腳，CPU301的第一管腳通過第二分壓電阻3024接地；MOS管3021的柵極以及源極通過限流開關3022連接電壓源。為進一步防止USB接口 303連接主設備時，主設備的供電電源過大損壞限流開關， 該工作模式切換單元302中還可以包括二極管3025，連接在限流開關3022和MOS管3021的源極之間，在從限流開關3022到MOS管3021的漏極方向導通。限流開關3022可以連接CPU301的第二管腳，由CPU的第二管腳控制該限流開關的開啟和關閉。相應于該USB設備，如圖5所示，本發(fā)明實施例提供的USB設備工作模式切換方法可以具體包括如下步驟步驟S501、CPU通過工作模式切換單元監(jiān)測通用串行總線USB接口的電源線的電平值；步驟S502、當電平值變化為高電平時，CPU確定USB接口連接的設備為主設備；步驟S503、CPU將當前工作模式調整為從設備模式。其中，工作模式切換單元具體包括絕緣性場效應MOS管、限流開關、第一分壓電阻和第二分壓電阻，其中USB接口的電源線與MOS管的源極連接，MOS管的漏極通過第一分壓電阻連接CPU的第一管腳，CPU的第一管腳通過第二分壓電阻接地；M0S管的柵極以及源極通過限流開關連接電壓源。進一步，限流開關可以連接CPU的第二管腳；此時，CPU將當前工作模式調整為從設備模式具體包括=CPU通過第二管腳關閉限流開關，并設置寄存器將USB控制器的工作模式調整為從設備模式。進一步，CPU設置寄存器將USB控制器的工作模式調整為從設備模式后，即可根據當前USB設備的類型進一步進行從設備的初始配置，例如，還包括CPU加載相應的從設備驅動，配置虛擬網絡設備因特網協(xié)議IP地址。進一步，將當前工作模式調整為從設備模式后，還包括當USB接口的電源線的電平值變化為低電平時，CPU確定USB接口連接的主設備移除；CPU將當前工作模式調整為主設備模式。同樣，限流開關可以連接CPU的第二管腳；此時，CPU將當前工作模式調整為主設備模式，具體包括=CPU通過第二管腳開啟限流開關，并通過設置寄存器將USB控制器的工作模式調整為主設備模式。
本發(fā)明實施例提供一種USB設備工作模式切換方法及USB設備，通過監(jiān)測USB接口的電源線的電平值，來確定USB接口連接的設備是主設備還是從設備，并根據所連接的設備類型來調整當前工作模式，實現(xiàn)了根據所連接的USB設備類型切換當前USB設備工作模式。本領域內的技術人員應明白，本發(fā)明的實施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計算機程序產品。因此，本發(fā)明可采用完全硬件實施例、完全軟件實施例、或結合軟件和硬件方面的實施例的形式。而且，本發(fā)明可采用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機可用存儲介質(包括但不限于磁盤存儲器、CD-ROM、光學存儲器等)上實施的計算機程序產品的形式。 本發(fā)明是參照根據本發(fā)明實施例的方法、設備(系統(tǒng))、和計算機程序產品的流程圖和/或方框圖來描述的。應理解可由計算機程序指令實現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結合?？商峁┻@些計算機程序指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數據處理設備的處理器以產生一個機器，使得通過計算機或其他可編程數據處理設備的處理器執(zhí)行的指令產生用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。這些計算機程序指令也可存儲在能引導計算機或其他可編程數據處理設備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。這些計算機程序指令也可裝載到計算機或其他可編程數據處理設備上，使得在計算機或其他可編程設備上執(zhí)行一系列操作步驟以產生計算機實現(xiàn)的處理，從而在計算機或其他可編程設備上執(zhí)行的指令提供用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但本領域內的技術人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以，所附權利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。顯然，本領域的技術人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求
1.一種USB設備，其特征在于，包括中央處理器CPU、連接所述CPU的工作模式切換單元、連接所述工作模式切換單元的通用串行總線USB接口，其中 所述CPU，用于通過所述工作模式切換單元監(jiān)測所述USB接口的電源線的電平值；當所述電平值變化為高電平時，確定所述USB接口連接的設備為主設備；將當前工作模式調整為從設備模式； 所述工作模式切換單元，用于將所述USB接口的電源線的電平值傳輸給所述CPU，并在所述CPU將當前工作模式調整為從設備模式時，切斷所述USB接口的電源線的供電。
2.如權利要求I所述的USB設備，其特征在于，所述工作模式切換單元具體包括 絕緣性場效應MOS管、限流開關、第一分壓電阻和第二分壓電阻，其中 USB接口的電源線與所述MOS管的源極連接，所述MOS管的漏極通過所述第一分壓電阻連接所述CPU的第一管腳，所述CPU的第一管腳通過所述第二分壓電阻接地；所述MOS管的柵極以及源極通過限流開關連接電壓源； 在所述CPU將當前工作模式調整為從設備模式時，關閉所述限流開關。
3.如權利要求2所述的USB設備，其特征在于，所述工作模式切換單元還包括二極管，連接在所述限流開關和所述MOS管的源極之間，在從所述限流開關到所述MOS管的漏極方向導通。
4.如權利要求2所述的USB設備，其特征在于，所述限流開關連接所述CPU的第二管腳。
5.一種如權利要求I所述的USB設備的USB設備工作模式切換方法，其特征在于，包括 CPU通過所述工作模式切換單元監(jiān)測通用串行總線USB接口的電源線的電平值； 當所述電平值變化為高電平時，CPU確定所述USB接口連接的設備為主設備； CPU將當前工作模式調整為從設備模式。
6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述工作模式切換單元具體包括 絕緣性場效應MOS管、限流開關、第一分壓電阻和第二分壓電阻，其中 USB接口的電源線與所述MOS管的源極連接，所述MOS管的漏極通過所述第一分壓電阻連接CPU的第一管腳，CPU的第一管腳通過所述第二分壓電阻接地；所述MOS管的柵極以及源極通過限流開關連接電壓源。
7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，所述限流開關連接所述CPU的第二管腳； 所述CPU將當前工作模式調整為從設備模式具體包括 所述CPU通過第二管腳關閉限流開關，并設置寄存器將USB控制器的工作模式調整為從設備模式。
8.如權利要求7所述的方法，其特征在于，所述CPU設置寄存器將USB控制器的工作模式調整為從設備模式后，還包括 所述CPU加載相應的從設備驅動，配置虛擬網絡設備因特網協(xié)議IP地址。
9.如權利要求6所述的方法，其特征在于，將當前工作模式調整為從設備模式后，還包括 當所述USB接口的電源線的電平值變化為低電平時，所述CPU確定所述USB接口連接的主設備移除；所述CPU將當前工作模式調整為主設備模式。
10.如權利要求9所述的方法，其特征在于，所述限流開關連接所述CPU的第二管腳； 所述CPU將當前工作模 式調整為主設備模式，具體包括 所述CPU通過第二管腳開啟所述限流開關，并通過設置寄存器將USB控制器的工作模式調整為主設備模式。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種USB設備工作模式切換方法及USB設備，涉及嵌入式設備，通過監(jiān)測USB接口的電源線的電平值，來確定USB接口連接的設備是主設備還是從設備，并根據所連接的設備類型來調整當前工作模式，實現(xiàn)了根據所連接的USB設備類型切換當前USB設備工作模式。
文檔編號G06F13/38GK102750248SQ201210207909
公開日2012年10月24日 申請日期2012年6月21日 優(yōu)先權日2012年6月21日
發(fā)明者任斌, 毛瑞 申請人:中興通訊股份有限公司