專利名稱：一種控制usb從設備并接收其輸出信息的設備的制作方法
技術領域：
本實用新型提供了一種控制USB從設備并接收其輸出信息的設備及其USB從設 備，涉及領域是USB從設備的固件開發(fā)調試和使用。
背景技術：
隨著互聯(lián)網(wǎng)絡的發(fā)展，越來越多的計算機外圍電子設備被研發(fā)出來，接入到互 聯(lián)網(wǎng)絡當中。這些電子設備接入計算機的最簡單方便的途徑，就是通過USB接口。USB 是通用串行總線，支持即插即用，在一條線纜上具有鏈接127個設備的能力，其數(shù)據(jù)傳 輸率可達每秒480Mb，它還能給設備提供電源。所有連接到主機的USB設備，都內置微控制器，該控制器完成USB協(xié)議收發(fā)。 目前世界上的微控制器種類繁多，支持的指令集各不相同，每一種控制器都要提供硬件 仿真器，硬件開發(fā)板，C語言集成開發(fā)調試環(huán)境等。因為硬件平臺的差異，這些開發(fā)調 試方式差別大，研發(fā)工程師從一種控制器的集成開發(fā)調試環(huán)境轉換到另一種集成開發(fā)調 試環(huán)境，要付出很多辛苦勞動。因此，如果能將這些控制器的開發(fā)調試環(huán)境統(tǒng)一起來， 意義深遠。本實用新型根據(jù)USB設備的特點，提出一種方法和設備，可以用該設備開發(fā) 調試和測試各種USB從設備。
發(fā)明內容本實用新型的目的在于，可提供減輕以上不利之處和/或提供優(yōu)于已知現(xiàn)有系 統(tǒng)的具有附加優(yōu)點的控制USB從設備并接收USB從設備輸出信息的設備及其USB從設備。根據(jù)本實用新型的第一方面，提供一種控制USB從設備并接收其輸出信息的設 備，該設備包含USB主設備端口、USB從設備端口、信號連通模塊、電源開關、信號開 關、控制模塊；USB主設備端口，用于連接外部的USB從設備；所述USB從設備端口， 用于連接主機；信號連通模塊，用于連接控制模塊和USB主設備端口的可導電外殼，在 控制模塊和USB主設備端口的可導電外殼之間構筑能傳送電信號的通路；電源開關，用 于給外部USB從設備提供電力或斷開電力；信號開關，用于給外部USB從設備提供或斷 開與主機的信號連接；控制模塊，通過信號連通模塊跟外部USB從設備通訊，通過電源 開關和信號開關控制外部USB從設備的工作狀態(tài)。根據(jù)本實用新型的第二方面，提供一種USB從設備，該設備包含USB從設備端 口，信號連通模塊，控制模塊；USB從設備端口，用于連接USB從設備到主機；信號 連通模塊，用于連接控制模塊和USB從設備端口的可導電外殼，在控制模塊和USB端口 的可導電外殼之間構筑能傳送電信號的通路；控制模塊，通過USB從設備端口跟主機通 訊，通過信號連通模塊跟控制該USB從設備的設備通訊。所述控制模塊的信號輸出管腳可為開漏輸出，該管腳被上拉電阻接到電源上，該開漏輸出管腳跟USB端口的可導電外殼通過導線連通。所述控制模塊的信號輸出管腳可為非開漏輸出，USB端口的可導電外殼跟輸出 管腳之間安裝了串聯(lián)電阻，并且串聯(lián)的電阻的阻值不影響數(shù)字邏輯信號傳輸，該電阻的 作用是防止信號短路，起限流作用，阻值不為0，通常為幾K歐姆到幾十K歐姆。所述控制模塊的信號輸出管腳為非開漏輸出、并且該信號輸出管腳外接了開漏 輸出的邏輯門，該開漏輸出的邏輯門的管腳被上拉電阻接到設備的電源上，USB端口的 可導電外殼跟開漏輸出的邏輯門的管腳通過導線連通，上拉電阻的作用是保證管腳可以 輸出正常的高電平。所述控制模塊可為嵌入式處理器，該處理器使用輸出管腳控制電源開關和信號 開關。 所述控制模塊可為USB轉串口專用電路，該電路可使用DTR信號或RTS信號控 制電源開關和信號開關。所述控制模塊可為RS232轉TTL/CMOS專用電路，該電路可使用DTR信號或
RTS信號控制電源開關和信號開關。

圖1是本實用新型提供的一種控制USB從設備并接收其輸出信息的設備的原理 圖。圖2是本實用新型提供的USB從設備的原理圖。圖3是本實用新型提供的一種控制USB從設備并接收其輸出信息的設備的工作 流程圖。圖4是本實用新型提供的USB從設備的工作流程圖。
具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，現(xiàn)結合附圖，對本實用新 型的實施方式做進一步的詳細描述。在本實用新型提供的技術方案中，采用TMS320VC5509A作為控制模塊， TMS320VC5509A是業(yè)界常用的一款芯片，可跟主機通過USB接口通訊。TMS320VC5509A性能優(yōu)越，滿足本實用新型的需要。圖1所示是本實用新型提供的一種控制USB從設備并接收其輸出信息的設備的 優(yōu)選實施例，該實施例包含以下幾個模塊USB主設備端口 101、電源開關102、信號開 關103和104、USB從設備端口 105、導線106、上拉電阻107、限流電阻108、控制模塊 109、USB從設備端口 110。USB主設備端口 101，用于連接外部USB從設備。該USB端口具有4路導線 和一個可導電外殼。在實際應用中，該USB端口通常使用標準的USB主設備插座(計 算機的USB插座)。信號連通模塊由導線106、上拉電阻107，限流電阻108組成。在實際用中，如 果控制模塊109的輸出3為開漏輸出，則要安裝上拉電阻107，并且限流電阻108的阻值 可為0;如果控制模塊109的輸出3為非開漏輸出，則可不安裝上拉電阻107，并且限流
4電阻108的阻值不能為0，其阻值要足夠大并且不影響數(shù)字信號傳輸。導線106的一端連 接USB主設備端口 101的可導電外殼，另一端連接控制模塊109的輸入或輸出的一個或 多個管腳。電源開關102，用于控制外部的USB從設備的電源。控制模塊109可通過輸出 控制模塊109的輸出1控制電源開關102，使其處于導通或者關斷狀態(tài)。當電源開關102 處于導通狀態(tài)，連接在USB主設備端口 101的USB從設備將得到正常的電力供應。當電 源開關102處于關斷狀態(tài)，連接在USB主設備端口 101的USB從設備將失去電力供應。信號開關103、104，用于控制外部的USB從設備的差分信號?？刂颇K109可 通過輸出控制模塊109的輸出2控制信號開關103、104，使其處于導通或者關斷狀態(tài)。 當信號開關103、104處于導通狀態(tài)，連接在USB主設備端口 101的USB從設備可跟主 機建立連接。當信號開關103、104關斷狀態(tài)，連接在USB主設備端口 101的USB從設 備就斷開了跟主機的連接。?？刂颇K109，是本實用新型提供的設備的信息處理中心?？刂颇K109可通 過輸出1、2控制電源開關102和信號開關103、104，使其處于導通或者關斷狀態(tài)，從而 控制外部USB從設備跟主機或者處于連接狀態(tài)或者處于斷開狀態(tài)。在連接狀態(tài)，控制模 塊109可以通過信號連通模塊和USB主設備端口 101的可導電外殼跟外部USB從設備通 訊，向外部USB從設備發(fā)送命令并接收其輸出信息。控制模塊109通過USB從設備端 口 110跟主機通訊，還可通過串口跟主機通信，而且不限于這兩種通訊方式?？刂颇K 109可能會有一個或者多個管腳通過信號連通部件連接到USB主設備端口 101的可導電外 殼上，這些管腳合作完成接收或者發(fā)送數(shù)據(jù)幀、獲得或者設置USB主設備端口 101的可 導電外殼的電平。在實際應用中，控制模塊109可以用通用嵌入式處理器、USB轉串口 芯片、RS232轉TTL/CMOS電路或者其他電路實現(xiàn)。USB從設備端口 105，用于連接主機，把主機的電源和差分信號通過可控的電源 開關102和信號開關103、104，連接到USB主設備端口 101。圖3示出了一種控制USB從設備并接收USB從設備輸出信息的設備的工作流程 圖。步驟301，該設備上電，開始工作。步驟302，該設備完成初始化工作。步驟303，該設備接收USB從設備的輸出信息，并發(fā)送給主機中的控制軟件。步驟304，該設備判斷是否要重新啟動USB從設備，如果不需要，就轉到步驟 303繼續(xù)執(zhí)行。否則，進入步驟305。步驟305，該設備關斷USB從設備的電源，延遲一段時間后，恢復USB從設備 的電源供應并發(fā)送約定的重新開始命令。然后，關斷USB從設備的電源，延遲一段時間 后，再恢復USB從設備的電源供應，最后轉到步驟303繼續(xù)執(zhí)行。注意，圖3所示流程僅僅是本實用新型提供的控制USB從設備并接收USB從設 備輸出信息的設備的較佳實施例的工作流程圖，并不用以限制本實用新型。圖2是配合本實用新型提出的控制USB從設備并接收USB從設備輸出信息的設 備使用的USB從設備的結構示意圖，包含USB從設備端口、限流電阻、上拉電阻和控制 模塊。
5[0035]USB從設備端口 201，包含USB端口，用于連接該USB從設備到本實用新型提 出的控制USB從設備并接收USB從設備輸出信息的設備。該端口具有4路導線和一個 可導電外殼。在實際應用中，USB從設備端口 201通常是標準的USB從設備插頭(能夠 插入到計算機的USB插座的標準插頭)，而且不僅僅限于標準的USB從設備插頭。信號聯(lián)通模塊由部件202和部件203組成。部件202是一個限流電阻，當控制模塊204的雙向管腳的輸出為非開漏，限流電 阻202的阻值不能為0，并且其阻值要既要保證輸出電流不能過載，又要保證不影響數(shù)字 信號傳輸；當控制模塊204的雙向管腳的輸出為開漏輸出，限流電阻202的阻值可以為零。部件203是一個上拉電阻，當控制模塊204的雙向管腳的輸出為非開漏，上拉電 阻203可以不用安裝；當控制模塊204的雙向管腳的輸出為開漏輸出，上拉電阻203必須 要安裝，阻值不能為0，電阻取值通常為幾K歐姆到幾十K歐姆之間。控制模塊204，通過USB差分通訊線路D-和D+和USB從設備端口 201跟主機 通訊，還可通過信號連通模塊和USB從設備端口 201的可導電外殼，跟本實用新型提出 的控制USB從設備并接收USB從設備輸出信息的設備進行通訊。圖4示出一種配合本實用新型提出的控制USB從設備并接收USB從設備輸出信 息的設備使用的USB從設備的工作流程圖。步驟401，USB從設備上電，開始工作。步驟402，USB從設備通過信號連通模塊探測約定的命令，如果發(fā)現(xiàn)約定命令， 就轉到步驟403執(zhí)行約定操作；約定操作完畢，進入步驟404。如果沒有發(fā)現(xiàn)約定命令， 則進入步驟405進行系統(tǒng)初始化；然后進入步驟406。步驟406，USB從設備通過USB接口接收來自主機的命令，收到主機的命令之 后，進入步驟407。步驟407，USB從設備根據(jù)接收到的不同命令，進行不同操作。在處理命令的 時候，通過信號連通模塊，向本實用新型提供的控制USB從設備并接收USB從設備輸出 信息的設備發(fā)送信息。完畢之后，進入步驟406;循環(huán)往復，直到該USB從設備斷開了 跟主機的連接。注意，圖4所示流程僅僅是配合本實用新型提供的控制USB從設備并接收USB 從設備輸出信息的設備工作的USB從設備的較佳實施例的工作流程圖，并不用以限制本 實用新型。綜上所述，圖1、2、3、4僅僅是本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實 用新型。本領域技術人員對上述實施例提出的修改、等同替換、改進等，均應包含在本 實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種控制USB從設備并接收其輸出信息的設備，其特征在于包含USB主設備端 口、USB從設備端口、信號連通模塊、電源開關、信號開關、控制模塊；所述USB主設 備端口，用于連接外部的USB從設備；所述USB從設備端口，用于連接主機；所述信號 連通模塊，用于連接控制模塊和USB主設備端口的可導電外殼；所述電源開關，用于給 外部USB從設備提供電力或斷開電力；所述信號開關，用于給外部USB從設備提供或斷 開與主機的信號連接；所述控制模塊，通過信號連通模塊跟外部USB從設備通訊，通過 電源開關和信號開關控制外部USB從設備的工作狀態(tài)。
2.—種USB從設備，其特征在于包含USB從設備端口，信號連通模塊，控制模塊；所述USB從設備端口，用于連接USB從設備到主機；所述信號連通模塊，用于連接 控制模塊和USB從設備端口的可導電外殼；所述控制模塊，通過USB從設備端口跟主機 通訊，通過信號連通模塊跟控制該USB從設備的設備通訊。
3.根據(jù)權利要求1、2任意一項權利要求所述的設備，其特征在于控制模塊的信號 輸出管腳為開漏輸出，該管腳被上拉電阻接到電源上，該開漏輸出管腳跟USB端口的可 導電外殼通過導線連通。
4.根據(jù)權利要求1、2任意一項權利要求所述的設備，其特征在于控制模塊的信號 輸出管腳為非開漏輸出，USB端口的可導電外殼跟輸出管腳之間安裝了串聯(lián)電阻，并且 串聯(lián)的電阻的阻值不影響數(shù)字邏輯信號傳輸，該電阻的作用是防止信號短路，起限流作 用，阻值不為0，通常為幾K歐姆到幾十K歐姆。
5.根據(jù)權利要求1、2任意一項權利要求所述的設備，其特征在于控制模塊的信號 輸出管腳為非開漏輸出，并且該信號輸出管腳外接了開漏輸出的邏輯門，該開漏輸出的 邏輯門的管腳被上拉電阻接到設備的電源上，USB端口的可導電外殼跟開漏輸出的邏輯 門的管腳通過導線連通，上拉電阻的作用是保證管腳可以輸出正常的高電平。
6.根據(jù)權利要求1所述的控制USB從設備并接收其輸出信息的設備，其特征在于 所述控制模塊具體為嵌入式處理器，該處理器使用輸出管腳控制電源開關和信號開關。
7.根據(jù)權利要求1所述的控制USB從設備并接收其輸出信息的設備，其特征在于 是所述控制模塊具體為USB轉串口專用電路，該電路可以使用DTR信號或RTS信號控制 電源開關和信號開關。
8.根據(jù)權利要求1所述的控制USB從設備并接收其輸出信息的設備，其特征在于 所述控制模塊可以具體為RS232轉TTL/CMOS專用電路，該電路可以使用DTR信號或 RTS信號控制電源開關和信號開關。
專利摘要一種控制USB從設備并接收其輸出信息的設備及其USB從設備，其特征包括USB主設備端口、USB從設備端口、信號連通部件、電源開關、信號開關、控制模塊；USB主設備端口用于連接外部USB從設備；USB從設備端口用于連接主機；電源開關和信號開關用于控制外部USB從設備的電源和信號；信號連通部件用于構筑控制模塊使用的控制外部USB從設備并接收其輸出信息的專門信號通路；控制模塊用于控制電源開關和信號開關，并通過信號連通部件跟外部USB從設備通訊；本實用新型實施例，主要用于提供控制USB從設備并接收其輸出信息的設備，可用來觀察、調試、測試USB從設備。
文檔編號G06F13/38GK201796359SQ20102000422
公開日2011年4月13日 申請日期2010年1月21日 優(yōu)先權日2010年1月21日
發(fā)明者董建飛 申請人:董建飛