專利名稱:Usb外接主從接口模塊的制作方法
技術領域：
一種可以作為從系統(tǒng)與電腦聯(lián)接、又可以作為USB主系統(tǒng)與U盤、打印機等“IT”進行數(shù)據(jù)交換的外接USB接口模塊。應用涉及移動電話、筆記本和臺式電腦及其它“IT”產(chǎn)品，屬于信息設備技術領域：
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技術背景最近幾年，具有USB接口的“IT”產(chǎn)品越來越多，例如MP3、MP4、數(shù)碼相機、打印機、U盤、閃盤等等。但是這類設備都只是USB的從系統(tǒng)，使用上只能與計算機(計算機的USB為總線主系統(tǒng))通信，從系統(tǒng)彼此之間不能互聯(lián)互通。在一些由許多獨立單片機組成的自動控制系統(tǒng)中，由于不能讀寫諸如U盤一類的可攜帶存儲器，因此系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集、調(diào)試就十分困難。而像手機這類的產(chǎn)品由于不具備USB接口，與計算機通信時，要使用數(shù)據(jù)線，計算機上還必須安裝該手機的專用軟件，操作上十分的麻煩，更不能與其它“IT”互聯(lián)互通，因此手機的許多功能不能發(fā)揮。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的，是提供一種即可作為USB主系統(tǒng)使用，又可作為USB從系統(tǒng)使用的USB接口模塊裝置。
本發(fā)明的技術方案是這樣來實現(xiàn)的，USB接口模塊由一微處理器MCU、大容量數(shù)據(jù)存儲器、數(shù)據(jù)緩存、USB控制器、標準USB主、從接口組成，其特征是微處理器MCU的IO數(shù)據(jù)口，通過并口與數(shù)據(jù)緩存儲器、數(shù)據(jù)存儲器數(shù)據(jù)口連接、另外的IO口與USB控制器U4的D0-D7數(shù)據(jù)口連接，余下的IO控制口分別與USB控制器U4的片選口CS、讀寫口RD，WR，地址線口AO連接；又與控制存儲器U3的讀寫使能口連接；USB控制器U4上的差分數(shù)據(jù)口D+、D-分別與USB主從接口連接(參見附圖)；USB主接口即USB1接口，可以熱插拔USB接口的外設，如U盤等，當有USB外設插入時，USB控制器開始讀外設中的數(shù)據(jù)，發(fā)光二極管LED1間斷閃亮作為操作指示；USB從接口即USB2接口，可以與計算機或其它USB主系統(tǒng)通信；USB控制器U4的工作模式(SET-USB-MODE)，決定了模塊是工作在USB主系統(tǒng)還是工作在從系統(tǒng)；USB控制器U4的主從模式的控制，是這樣來實現(xiàn)的，一般的情況下，本模塊默認工作在USB HOST模式，此時由于二極管Q的反向隔離作用，A點為低電位，即SET-USB-MODE輸出低電平給MCU，MCU輸出控制數(shù)據(jù)置USB控制器U4工作在USB主系統(tǒng)；當USB從接口，即圖中的USB2接口，與計算機連接時，計算機中的正、負電源輸入模塊中，導致A點呈現(xiàn)高電平，SET-USB-MODE輸出高電平給MCU，MCU立即輸出相應的控制數(shù)據(jù)，將USB控制器U4切換工作在USB從系統(tǒng)；另一方面，來自計算機的正電源，由于二極管Q的正向導通，使整個模塊的工作由計算機或其它USB主系統(tǒng)提供電源；并向模塊內(nèi)的電池充電，當模塊作為主系統(tǒng)與其它USB外設連接時，模塊通過USB1接口向外設提供電源；模塊可以通過其上的U2接口與顯示裝置連接，也可以通過外連接口J與手機或其它具有顯示裝置的設備連接，監(jiān)測讀寫過程；模塊工作在USB主系統(tǒng)時，模塊及外設由可充電電池提供電力，也可通過接口J2與外接電源適配器連接并提供電源。當模塊微型化后，可以嵌入其它應用系統(tǒng)，如可嵌入手機系統(tǒng)內(nèi)，手機就可以實現(xiàn)直接與計算機通信，也可以讀寫USB外設。
數(shù)據(jù)存儲器可以是EEPROM，也可以是Flash類“閃存”芯片。
本發(fā)明的有益效果是模塊通過USB主從接口，可以與任何具有USB接口的計算機或“IT”互動，使用簡單?？梢郧度霊孟到y(tǒng)中，如手機、或自動控制系統(tǒng)中作為多點數(shù)據(jù)采集，集中或調(diào)試。
附圖是電原理圖。
圖中，微處理器MCU，顯示屏接口U2，外接顯示設備J，USB主接口USB1，USB從接口USB2，USB主從模式切換信號SET-USB-MODE，數(shù)據(jù)存儲器U3，緩存接口U1，USB控制器U4，USB主從模式控制二極管Q，讀寫顯示LED1，系統(tǒng)調(diào)整按鍵K1-K3。
實施例附圖是USB接口模塊實施例電原理圖，由微處理器MCU，顯示屏接口U2，外接顯示設備J，USB主接口USB1，USB從接口USB2，USB主從模式切換信號SET-USB-MODE，數(shù)據(jù)存儲器U3，緩存接口U1，USB控制器U4，USB主從模式控制二極管Q，讀寫顯示LED1，系統(tǒng)調(diào)整按鍵K1-K3組成。其工作原理是，微處理器MCU的IO數(shù)據(jù)口，通過并口與數(shù)據(jù)緩存、存儲器數(shù)據(jù)口連接、另外的IO口與USB控制器U4的D0-D7數(shù)據(jù)口連接，其它的IO控制口，分別與USB控制器U4的片選口CS、讀寫口RD，WR，地址線AO連接；又與控制存儲器U3的讀寫使能口連接；USB控制器U4上的差分數(shù)據(jù)口D+、D-分別與USB主、從接口中的數(shù)據(jù)端連接；USB主接口即USB1接口，可以熱插拔U盤等USB外設，當有USB外設插入時，USB控制器開始讀外設中的數(shù)據(jù)，發(fā)光二極管LED1間斷閃亮作為讀寫操作指示。USB從接口即USB2接口，當與計算機或其它USB主系統(tǒng)的USB接口連接時，便成為USB外設。USB控制器U4的工作模式(SET-USB-MODE)，決定了模塊是工作在USB主系統(tǒng)還是工作在從系統(tǒng)，USB控制器U4的主從模式的實現(xiàn)，是這樣來控制的一般的情況下，本模塊默認工作在USBHOST模式下，二極管Q連接VDD與A點，由于二極管Q的隔離作用，A點電位為低電平，即SET-USB-MODE輸出低電平給MCU，MCU輸出控制數(shù)據(jù)(模式代碼為04H)，置USB控制器U4工作在USB主系統(tǒng)；當USB從接口，即圖中的USB2接口與計算機連接時，計算機中的電源輸入到模塊中，所以A點呈現(xiàn)高電平，SET-USB-MODE輸出高電平給MCU，MCU立即輸出相應的控制數(shù)據(jù)(模式代碼為00H)，將USB控制器U4切換工作在USB從系統(tǒng)；另一方面，計算機來的正電源由于二極管Q的正向導通，使模塊的工作由計算機或其它USB主系統(tǒng)提供電源，并向模塊內(nèi)的電池充電，當模塊作為主系統(tǒng)與其它USB外設連接時，模塊通過USB1接口向外設提供電源。模塊在讀寫過程中，可以通過其上的U2接口與顯示裝置連接，也可以通過外連接口J與手機或其它具有顯示裝置的設備連接，顯示讀寫過程。模塊工作在USB主系統(tǒng)時，模塊及外設由可充電電池提供電力，也可通過J2插口與外接電源適配器連接并提供電源。當模塊微型化后，可以嵌入其它應用系統(tǒng)，如可嵌入手機系統(tǒng)內(nèi)，手機就可以實現(xiàn)直接與計算機通信和讀寫USB外設；或嵌入自動控制系統(tǒng)中的接控點的單片機內(nèi)，方便數(shù)據(jù)的采集。
權利要求
1，一種USB外接主從接口模塊，由微處理器MCU，顯示屏接口U2，外接顯示設備J，USB主從接口USB1、USB2，USB控制器U4，USB主從模式控制二極管Q，讀寫顯示LED1，數(shù)據(jù)存儲器U3等組成，其特征是微處理器MCU的IO數(shù)據(jù)口，通過并口與數(shù)據(jù)緩存器U1、數(shù)據(jù)存儲器U3的數(shù)據(jù)口連接、IO口與USB控制器U4的D0-D7數(shù)據(jù)口連接，其它的IO控制口分別與USB控制器U4的片選口CS、讀寫口RD，WR，地址口AO以及存儲器U3的讀寫使能口連接。
2，根據(jù)權利要求
1所述的USB外接主從接口模塊，其特征是USB控制器U4上的差分數(shù)據(jù)口D+、D-分別與USB主從接口中的數(shù)據(jù)端連接，控制口與讀寫顯示LED1連接。
3，根據(jù)權利要求
1所述的USB外接主從接口模塊，其特征是模塊默認工作在USB HOST模式下，二極管Q連接VDD與A點，模塊通過USB1接口向外設提供電源。
4，根據(jù)權利要求
1所述的USB外接主從接口模塊，其特征是USB2接口與計算機連接時，二極管Q正向導通，A點呈現(xiàn)高電平，SET-USB-MODE輸出高電平。
5，根據(jù)權利要求
1所述的USB外接主從接口模塊，其特征是模塊可以通過U2接口與顯示裝置連接，也可以通過外連接口J與手機或其它具有顯示裝置的設備連接。
6，根據(jù)權利要求
1所述的USB外接主從接口模塊，其特征是模塊上有可充電的電池，并通過接口J2與外接電源適配器連接。
專利摘要
一種USB外接主從接口模塊，由微處理器MCU，顯示屏接口U2，外接顯示設備J，USB主從接口USB1、USB2，USB控制器U4，USB主從模式控制二極管Q，讀寫顯示LED1，數(shù)據(jù)存儲器U3等組成，其特征是微處理器MCU的IO數(shù)據(jù)口，通過并口與數(shù)據(jù)緩存器U1、數(shù)據(jù)存儲器U3的數(shù)據(jù)口連接、IO口與USB控制器U4的D0－D7數(shù)據(jù)口連接，其它的IO控制口分別與USB控制器U4的片選口CS、讀寫口RD，WR，地址口AO以及存儲器U3的讀寫使能口連接。
文檔編號G06F13/40GK1991690SQ200510135470
公開日2007年7月4日 申請日期2005年12月31日
發(fā)明者尹廣宇, 全龍浩, 鐘茂干 申請人:北京菁華資源科技有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan