CN105635885B - Usb接口复用电路、移动终端和耳机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种通用串行总线USB接口复用电路、移动终端和耳机，包括：通过将USB连接器同时复用为支持音频功能和数据传输功能，可以有效减少外设接口的数量，且通过使用处理器检测USB连接器的信号，并根据检测的信号确定USB连接器中是否插入外设；当处理器确定USB连接器中插入外设后，处理器还会检测音频电路的电压值，从而根据检测的电压值确定插入USB连接器中的外设类型，其中，通过复用USB连接器且根据检测到的音频电路的电压值确定插入USB连接器中的外设类型，可以实现了移动终端接口的减少以及外设类型的判断，从而可以满足移动终端的发展趋势。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术，尤其涉及一种USB接口复用电路、移动终端和耳机。
背景技术
伴随着通信产业的不断发展，目前，移动终端已经从原来的单一通话功能演变成为集娱乐游戏于一体的综合性智能通信设备。
因此，手机的中需要设置用于插入需要进行数据交互的外设的接口，且手机中还需要设置用于插入耳机等外设进行音频传输的接口。
由于将需要进行数据传输的外设的接口与进行音频传输的接口复用为一个接口可以有效减小移动终端中接口的数量，从而满足移动终端向着超薄化和集成化的发展趋势。
但是，现有技术中无法检测复用的接口中插入的是需要进行数据传输的外设还是需要进行音频传输的外设，进而无法满足移动终端的发展趋势。
发明内容
本发明实施例提供一种通用串行总线USB接口复用电路、移动终端和耳机，以克服现有技术中无法检测复用的接口中插入的是需要进行数据传输的外设还是需要进行音频传输的外设，从而无法满足移动终端的发展趋势的问题。
本发明实施例提供一种通用串行总线USB接口复用电路和耳机，包括：
处理器、音频电路、USB连接器和电压输出电路，
所述电压输出电路与所述音频电路连接，用于向所述音频电路提供电压；
所述处理器分别与所述USB连接器和所述音频电路连接，所述USB连接器和所述音频电路连接；
所述处理器，用于检测所述USB连接器的信号，并根据所述信号确定所述USB连接器中是否插入外设；
所述处理器，还用于在确定所述USB连接器中插入外设后，检测所述音频电路的电压值；
所述处理器还用于根据检测的所述电压值确定插入所述USB连接器中的外设类型。
本发明实施例中，通过将USB连接器同时复用为支持音频功能和数据传输功能，可以有效减少外设接口的数量，且通过使用处理器检测USB连接器的信号，并根据检测的信号确定USB连接器中是否插入外设；当处理器确定USB连接器中插入外设后，处理器还会检测音频电路的电压值，从而根据检测的电压值确定插入USB连接器中的外设类型，其中，通过复用USB连接器且根据检测到的音频电路的电压值确定插入USB连接器中的外设类型，可以实现了移动终端接口的减少以及外设类型的判断，从而可以满足移动终端的发展趋势。
本发明第二方面提供一种移动终端，包括如第一方面所述的通用串行总线USB接口复用电路的USB连接器。
本发明第三方面提供一种耳机，包括：耳机插头和耳机线，所述耳机插头与所述耳机线连接，
所述耳机插头用于插入如第一方面所述的通用串行总线USB接口复用电路的USB连接器中；
所述耳机插头包括麦克引脚、声道引脚、接地引脚，所述麦克引脚被配置为与所述USB连接器的数据传输引脚中的所述第一数据引脚连接，所述声道引脚被配置为与所述USB连接器的数据传输引脚中的所述第二数据引脚连接，所述接地引脚被配置为与所述USB连接器中的所述第一USB_ID引脚连接；
其中，所述声道引脚为左声道引脚或右声道引脚。
本发明第四方面提供一种耳机，包括：耳机插头和耳机线，所述耳机插头与所述耳机线连接，
所述耳机插头用于插入如第一方面所述的通用串行总线USB接口复用电路的USB连接器中；
所述耳机插头包括麦克引脚、第一声道引脚、接地引脚，所述麦克引脚被配置为与所述USB连接器的所述第二USB_ID引脚连接，所述声道引脚被配置为与所述USB连接器的数据传输引脚中的第三数据引脚连接，所述接地引脚被配置位所述USB连接器中的接地引脚连接。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1所示为本发明实施例一提供的通用串行总线USB接口复用电路的结构示意图；
图2所示为本发明实施例二提供的通用串行总线USB接口复用电路的结构示意图；
图3所示为本发明实施例三提供的通用串行总线USB接口复用电路的结构示意图；
图4所示为本发明实施例四提供的通用串行总线USB接口复用电路的结构示意图；
图5所示为本发明实施例五提供的通用串行总线USB接口复用电路的结构示意图；
图6所示为本发明实施例六提供的通用串行总线USB接口复用电路的结构示意图。
具体实施方式
随着通信技术的发展，现有的移动终端正朝着超薄化和集成化的方向发展。因此移动终端中的外设接口的数量就受到了限制，因此使用同一外设接口兼容多个外设就成了行业发展的趋势。
现有的移动终端中，一般都是将USB接口复用为实现数据传输功能和充电功能，而伴随着通信产业的不断发展，就有需求将USB接口复用为实现数据传输功能和音频传输功能。
本发明基于上述发展趋势，通过复用USB连接器，以实现音频功能和数据传输功能，从而可以有效减少终端中的外设接口，且在USB连接器被复用时，通过检测USB连接器的信号来确定USB连接器中是否插入外设，当检测到USB连接器中插入外设后，进一步通过检测音频电路的电压值来确定插入USB连接器中的外设的类型，进而实现了移动终端接口的减少以及外设类型的判断，从而可以满足移动终端的发展趋势。
下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。
图1所示为本发明实施例一提供的通用串行总线USB接口复用电路的结构示意图，如图1所示，本实施例的提供的USB接口复用电路包括：处理器11、音频电路12、USB连接器13和电压输出电路14，
其中，电压输出电路14与音频电路12连接，用于向音频电路12提供电压；处理器11分别与USB连接器13和音频电路12连接，USB连接器13和音频电路12连接；
具体的，首先，处理器11用于检测USB连接器13的信号，并根据信号确定USB连接器13中是否插入外设；然后，处理器11在确定USB连接器13中插入外设后，检测音频电路12的电压值；最后，处理器11根据检测的电压值确定插入USB连接器13中的外设类型。
在本实施例中，移动终端设备可以处理待机状态，当处理器11确定USB连接器13中插入外设后，会唤醒移动终端，从而可以移动终端从待机状态进入唤醒状态。而不用使得移动终端一直保持在正唤醒状态，有效降低了移动终端的功耗。且当处理器11确定USB连接器13中插入外设后，会中断处理器11此时正在执行的任务，而去执行确定插入USB连接器13中的外设类型的任务，从而提高了实时性。
本发明实施例中，通过将USB连接器同时复用为支持音频功能和数据传输功能，可以有效减少外设接口的数量，且通过使用处理器检测USB连接器的信号，并根据检测的信号确定USB连接器中是否插入外设；当处理器确定USB连接器中插入外设后，处理器还会检测音频电路的电压值，从而根据检测的电压值确定插入USB连接器中的外设类型，其中，通过复用USB连接器且根据检测到的音频电路的电压值确定插入USB连接器中的外设类型，可以实现了移动终端接口的减少以及外设类型的判断，从而可以满足移动终端的发展趋势。
图2所示为本发明实施例二提供的通用串行总线USB接口复用电路的结构示意图，如图2所示，本实施例提供的USB接口复用电路还包括第一切换电路15，所述处理器11包括：第一检测引脚113、第一数据传输引脚111；所述USB连接器13包括：第一数据引脚133；
其中，处理器11与USB连接器13连接具体为：第一数据传输引脚111可通过第一切换电路15与第一数据引脚133相连接。
处理器11与音频电路12连接具体为：第一检测引脚113与音频电路12相连接。
USB连接器13和音频电路12连接具体为：音频电路12通过第一切换电路15与第一数据引脚133相连接。
第一切换电路15还与处理器11相连接，第一切换电路15用于根据处理器11发出的第一切换信号导通音频电路12与第一数据引脚133，以实现音频功能；根据处理器11发出的第二切换信号导通第一数据传输引脚111与第一数据引脚133，以实现数据传输功能。
通过增加上述第一切换电路15，使得音频电路12和数据传输电路可以复用USB连接器13，有效减少了外设接口。
在本发明的一种实现方式中，在处理器11检测USB连接器13中插入的外设类型的方法中，必须使得音频电路12与USB连接器13构成通路，也即必须使得音频电路12与USB连接器13连接，因此，在处理器11检测USB连接器13中插入外设类型时，首先必须保证音频电路12与USB连接器13连接。
具体的，如果在初始的条件下音频电路12已经与USB连接器13连接，也即初始设置为第一切换电路15导通音频电路12与USB连接器13的第一数据引脚133，使得音频电路12与USB连接器13构成通路，在处理器11检测到USB连接器13中插入外设后，处理器11直接根据音频电压电路的电压值检测USB连接器13中插入外设类型；而在初始的条件下如果是处理器11与USB连接器13连接，也即初始设置为第一切换电路15导通处理器11的第一数据传输引脚111与USB连接器13的第一数据引脚133，此时，在处理器11检测到USB连接器13中插入外设后，处理器11向第一切换电路15发送第一切换信号，以使第一切换电路15根据第一切换信号导通音频电路12与USB连接器13的第一数据引脚133，使得音频电路12与USB连接器13构成通路，进而处理器11根据音频电压电路的电压值检测USB连接器13中插入外设类型。
进一步的，如图2所示，上述的音频电路12包括：第一麦克信号线121，
具体的，第一检测引脚113与音频电路12相连接，具体包括：第一检测引脚113与第一麦克信号线121相连接；
音频电路12通过第一切换电路15与第一数据引脚133相连接，具体包括：第一麦克信号线121通过第一切换电路15与第一数据引脚133相连接；
在检测音频电路12的电压值的方面，处理器11具体用于：通过第一检测引脚113检测第一麦克信号线121的电压值。
在通过第一检测引脚113检测第一麦克信号线121的电压值后，处理器11还需要根据检测的电压值确定插入USB连接器13中的外设类型，检测外设类型的具体方法为：
若第一麦克信号线121中的电压值小于第二阈值且大于第一阈值，则处理器11确定插入USB连接器13中的外设类型为耳机；若第一麦克信号线121中的电压值大于第三阈值，则处理器11确定插入USB连接器13中的外设类型为数据传输设备；若第一麦克信号线121中的电压值小于第一阈值，或，小于第三阈值且大于第二阈值，则处理器11确定插入USB连接器13中的外设类型为其他设备；其中，第三阈值大于第二阈值。
进一步的，如图2所示，上述的电路还包括：第一电源141管理单元16，USB连接器13还包括：第一VBUS引脚131，
第一电源141管理单元16分别与处理器11和第一VBUS引脚131连接，
处理器11还用于：在确定插入USB连接器13中的外设类型为数据传输设备之后，向第一电源141管理单元16发送第一供电信号，第一供电信号用于指示第一电源141管理单元16向第一VBUS引脚131供电；并向第一切换电路15发送第二切换信号，第二切换信号用于控制第一切换电路15导通第一数据传输引脚111与第一数据引脚133。
进一步的，如图2所示，在一种可实现的方式中，上述电路中的电压输出电路14包括：第一分压电阻142和用于提供麦克偏置电压的第一电源141，其中，电压输出电路14与音频电路12连接具体包括具体包括：第一电源141与第一分压电阻142的一端连接，第一分压电阻142的另一端与第一麦克信号线121连接。
进一步的，如图2所示，USB连接器13包括：第一USB_ID引脚132，处理器11包括：第二检测引脚114；
具体的，处理器11与USB连接器13连接还包括：第二检测引脚114与第一USB_ID引脚132连接。
处理器11用于检测USB连接器13的信号具体为：第二检测引脚114用于检测第一USB_ID引脚132的信号。
在处理器11确定USB连接器13中插入外设的方面，处理器11具体用于：若第二检测引脚114检测第一USB_ID引脚132的信号为逻辑低电平信号，则确定USB连接器13中插入外设。
其中，插入USB连接器13的外设中与第一USB_ID引脚132对应的引脚与地连接。
进一步的，如图2所示，音频电路12还包括：第一声道信号线122；所述USB连接器13还包括：第二数据引脚；
所述第一切换电路15还用于在接收到所述第一切换信号时，导通所述第一声道信号线122和所述USB连接器13的第二数据引脚。
上述的第一声道信号线122可以为左声道信号线，也可以为右声道信号线。
根据上述的描述，假设本发明实施例中第一电源141设置为1.8V，通过2.2k的第一分压电阻142给第一麦克信号线121提供电压，也即给插入音频电路12的耳机的麦克提供电源，由于耳机麦克的等效电阻也在2k左右，所以在USB连接器13中插入耳机后，1.8V的电压会在第一分压电阻142和耳机麦克上进行分压，则此时第一麦克信号线121上的电压会在0.9V左右，考虑到耳机麦克的音频信号波动范围，本发明中可设置用于检测插入的外设为耳机时，对应的第一麦克信号线121上的检测电压阈值范围为0.6V～1.2V(这个阈值范围可以根据具体的耳机进行适当调整，也即第二阈值为1.2V、第一阈值为0.6V)，由于未供电的数据传输设备连接时，第一数据引脚133对地阻抗在500k以上，为高阻状态，因此数据传输设备插入后第一麦克信号线121上的电压应该接近第一电源141的电压，例如此时第一麦克信号线121上的电压会大于1.7V(也即，第一阈值为1.7V)。
在本实施例中，如果第一检测引脚113检测第一麦克信号线121的电压范围在0.6V～1.2V以内，则认为插入USB连接器13中的外设为耳机；如果第一检测引脚113检测第一麦克信号线121的电压范围大于1.7V，则认为插入USB连接器13中的外设为数据传输设备；如果第一检测引脚113检测第一麦克信号线121的电压范围小于1.7V且大于1.2V，或小于0.6V，则认为插入USB连接器13中的外设为其他设备，例如，可以为游戏手柄等。
图3所示为本发明实施例三提供的通用串行总线USB接口复用电路的结构示意图，如图3所示，上述的USB连接器13中的第一数据引脚133可以为第一USB_D-引脚，第二数据引脚可以为第一USB_D+引脚；或者，上述的USB连接器13中的第一数据引脚133可以为第一USB_D+引脚，第二数据引脚可以为第一USB_D-引脚；下述实施例按照第一数据引脚133为第一USB_D+引脚，第二数据引脚为第一USB_D-引脚为例进行说明。
上述的处理器11的第一数据引脚133包括：第一D+引脚和第一D-引脚，上述的处理器11还包括：第一信号发送引脚112；
上述在实现数据传输功能的过程中，是通过第一切换电路15将第一D+引脚与第一USB_D+引脚导通，将第一D-引脚与第一USB_D-引脚导通；上述实现音频功能的过程中，是通过第一切换电路15将第一麦克信号线121与第一USB_D+引脚导通，将第一声道信号线122与第一USB_D-导通来实现的。
作为第一切换电路15的一种更为具体的实现方式，第一切换电路15包括：第一输入通道、第二输入通道、第一输出通道和第一控制端151，所述处理器包括：第一信号发送引脚112；
其中，第一输入通道的一端分别与第一麦克信号线121和第一声道信号线122连接，第二输入通道的一端分别与第一D+引脚和第一D-引脚连接，第一输出通道的一端分别与第一USB_D-引脚和第一USB_D+引脚连接，第一控制端151与第一信号发送引脚112连接，用于接收第一信号发送引脚112发送的第一切换信号，或用于接收第一信号发送引脚112发送的第二切换信号，第一切换信号用于控制第一输入通道的另一端与第一输出通道的另一端连接，以实现音频功能，第二切换信号用于控制第二输入通道的另一端与第一输出通道的另一端连接，以使实现数据传输功能功能。
再进一步的，第一切换电路15的第一输入通道包括第一子输入通道154和第二子输入通道155，第一切换电路15的第二输入通道包括：第三子输入通道156和第四子输入通道157，第一切换电路15的第一输出通道包括：第一子输出通道152和第二子输出通道153。
具体的：
上述的第一输出通道的一端分别与第一USB_D-引脚和第一USB_D+引脚连接，具体包括：第一子输出通道152的一端与第一USB_D+引脚连接，第二子输出通道153的一端与第一USB_D-引脚连接。
上述的第一输入通道的一端与分别与第一麦克信号线121和第一声道信号线122连接，具体包括：第一子输入通道154的一端与第一麦克信号线121连接，第二子输入通道155的一端与第一声道信号线122连接。那么，第一控制端151根据接收的第一切换信号，将第一子输入通道154的另一端与第一子输出通道152的另一端连接，第二子输入通道155的另一端与第二子输出通道153的另一端连接。
上述的第二输入通道的一端分别与第一D+引脚和第一D-引脚连接，具体包括：
第三子输入通道156的一端与第一D+引脚连接，第四子输入通道157的一端与第一D-引脚连接；那么，第一控制端151根据接收的第二切换信号，将第三子输入通道156的另一端与第一子输出通道152的另一端连接，将第四子输入通道157的另一端与第二子输出通道153的另一端连接。
值得注意的是，上述的第一外设插入检测引脚可以为现有的处理器11中的通用输入/输出(General Purpose Input Output，简称为：GPIO)引脚(配置为中断功能)，也可以为专门的中断请求(Interrupt Request，简称为：IRQ)引脚。
图4所示为本发明实施例四提供的USB接口复用电路的结构示意图，如图4所示，音频电路12包括：第二麦克信号线231，USB连接器13包括：第二USB_ID引脚223；处理器11包括：第三检测引脚211和第四检测引脚212；
电压输出电路14与音频电路12连接，用于向音频电路12提供电压具体包括：电压输出电路14与第二麦克信号线231连接，用于向第二麦克信号线231提供电压；
处理器11分别与USB连接器13和音频电路12连接，具体包括：第三检测引脚211通过第二麦克信号线231与第二USB_ID引脚223相连接，第四检测引脚212与第二麦克信号线231相连接；
处理器11检测音频电路12的电压值具体为：第四检测引脚212检测第二麦克信号线231的电压值。
进一步的，在根据检测的电压值确定插入USB连接器13中的外设类型的方面，处理器11具体用于：
若第二麦克信号线231中的电压值小于第四阈值，则处理器11确定插入微型USB连接器13中的外设类型为数据传输设备；
若第二麦克信号线231中的电压值小于第五阈值且大于第六阈值，则处理器11确定插入微型USB连接器13中的外设类型为耳机；
若第二麦克信号线231中的电压值小于第六阈值且大于第四阈值，或大于第五阈值，则处理器11确定插入微型USB连接器13中的外设类型为其他设备；
其中，第四阈值小于第六阈值。
在确定了插入USB连接器13中插入的外设的类型后，还需实现相应的通路，以实现外设的功能。
可选的，如图4所示，上述的电路还包括：第二切换电路25，进一步的，处理器11包括：第二数据传输引脚214，音频电路12还包括：第二声道信号线232；USB连接器13包括：第三数据引脚222；
处理器11与USB连接器13连接，USB连接器13和音频电路12连接具体为：
第二数据传输引脚214可通过第二切换电路与第三数据引脚222相连接；第二声道信号线232可通过第二切换电路与第三数据引脚222相连接；
处理器11还用于：在确定插入USB连接器13中的外设类型为耳机之后，向第二切换电路发送第三切换信号，第三切换信号用于控制第二切换电路导通第二声道信号线232与第三数据引脚222；
或，
处理器11还用于：在确定插入USB连接器13中的外设类型为数据传输设备之后，向第二切换电路发送第四切换信号，第四切换信号用于控制第二切换电路导通第二数据传输引脚214与第三数据引脚222。
如图4所示，上述的电路还包括：第二电源VDD_IO管理单元26；USB连接器13还包括：第二VBUS引脚221221；
第二电源VDD_IO管理单元分别与处理器11和第二VBUS引脚221连接，
处理器11还用于：在确定USB连接器13中插入的外设类型为数据传输设备之后，向第二电源VDD_IO管理单元发送第二供电信号，第二供电信号用于控制第二电源VDD_IO管理单元向第二VBUS供电。
上述的第三检测引脚211通过第二麦克信号线231与第二USB_ID引脚223连接，具体为：第三检测引脚211和第二麦克信号线231之间设置有比较电路21，比较电路21的输出端和第三检测引脚211相连接，比较电路21的输入端和第二麦克信号线231的一端相连接，第二麦克信号线231的另一端与第二USB_ID引脚223相连接；
处理器11，用于检测USB连接器13的信号，并根据信号确定USB连接器13中是否插入外设具体包括：
比较电路21检测第二USB_ID引脚223的电压值；
比较电路21判断第二USB_ID引脚223的电压值是否小于预设电压值，若第二USB_ID引脚223的电压值小于预设电压值，则比较电路21向处理器11发送用于指示USB连接器13中插入外设的指示信号；
处理器11接收指示信号后，根据指示信号确定USB连接器13中插入外设。
在本发明的一种可实现方式中，如图5所示，上述的比较电路21包括：第二分压电阻R2、第三分压电阻R3、运算放大器U1和第二电源VDD_IO；
比较电路21的输出端和第三检测引脚211相连接，比较电路21的输入端和第二麦克信号线231相连接包括：
运算放大器U1的输出端与第三检测引脚211相连接；运算放大器U1的同向输入端和第二麦克信号线231相连接；运算放大器U1的反向输入端分别与第二分压电阻R2的一端和第三分压电阻R3的一端连接，第二分压电阻R2的另一端与第二电源VDD_IO连接，第三分压电阻R3的另一端接地。
且第二电源VDD_IO同时为运算放大器U1提供电源，运算放大器U1的接地端直接接地。本实施例利用运算放大器U1开环工作状态增益为无穷大的原理来实现比较器的功能，因此，在本实施例中运算放大器U1工作在开环工作状态。
比较电路21判断第二USB_ID引脚223的电压值是否小于预设电压值，若第二USB_ID引脚223的电压值小于预设电压值，则比较电路21向处理器11发送用于指示USB连接器13中插入外设的指示信号，具体包括：
运算放大器U1的同向输入端获取第二USB_ID引脚223的电压值，并比较第二USB_ID引脚223的电压值是否小于运算放大器U1的反向输入端的电压值，若第二USB_ID引脚223的电压值小于运算放大器U1的反向输入端的电压值，则运算放大器U1的输出端向第三检测引脚211发送指示信号，且指示信号为逻辑低电平信号。
电压输出电路14包括：第四分压电阻241241和用于提供麦克偏置电压的第三电源242，
电压输出电路14与音频电路12连接具体包括：第三电源242与第四分压电阻241的一端连接，第四分压电阻241的另一端与第二麦克信号线231连接。
假设本实施例中第二电源VDD_IO的电压为1.8V，通过选取R2和R3的阻值使得运算放大器U1的反向输入端的电压在1.6V(可以根据需要进行调整)，且第三电源242的电压值为1.8V。
由于第二USB_ID引脚223通过2.2K的第四分压电阻241241上拉到第三电源242对应的电压。在USB连接器13中没有插入外设时，第二USB_ID引脚223上的电压值为第三电源242的电压值(1.8V)，此时U1同相输入端的电压值(1.8V)大于反向输入端的电压值(1.6V)，根据运算放大器U1的开环增益公式Vout＝A0(VP-VN)，其中，Vout为运算放大器U1的输出端电压，A0为开环增益放大倍数，VP为运算放大器U1的同向输入端电压，VN为运算放大器U1的反向输入端电压，运算放大器U1输出逻辑高电平到处理器11。
而当USB连接器13中插入外设时，第二USB_ID引脚223上的电压值会低于U1反向输入端的电压值(数据传输设备的USB_ID引脚接地，所以数据传输设备插入时，第二USB_ID引脚223的电压值为0V；耳机插入时，第二USB_ID引脚223上的电压值在0.9V左右，考虑到说话时音频信号波动，此电压会在0.6V～1.2V)，此时U1的输出端输出逻辑低电平信号(指示信号)至处理器11的第二外设插入检测引脚211，处理器11的第二外设插入检测引脚211接收到逻辑低电平信号后，便可确定USB连接器13中插入外设，从而开始执行检测USB连接器1312中插入外设类型的步骤。
假设本发明实施例中第三电源242设置为1.8V，通过2.2k的分压电阻给音频电路1213的第二麦克信号线231提供电压，也即给插入的耳机麦克供电，由于耳机麦克的等效电阻也在2k左右，所以在USB连接器13中插入耳机后，1.8V的电压会在第四分压电阻241241241和耳机麦克上分别进行分压，则此时第二麦克信号线231上的电压会在0.9V左右，考虑到耳机麦克的音频信号波动范围，本发明中可设置用于检测插入的外设为耳机时，对应的第二麦克信号线231上的检测电压阈值范围为0.6V～1.2V(这个阈值范围可以根据具体的耳机进行适当调整，其中第五阈值为1.2V、第六阈值为0.6V)，由于第二麦克信号线231和数据传输设备的USB_ID引脚共用USB连接器13的第二USB_ID引脚223，而数据传输设备的USB_ID引脚是接地的，所以当USB连接器13中插入数据传输设备时，处理器11检测到的第二麦克信号线231的电压为接近0V，考虑到容错范围，第四阈值选取为0.2V。
也即，如果第二外设类型检测引脚212检测第二麦克信号线231的电压范围在0.6V～1.2V以内，则认为插入USB连接器13中的外设为耳机；如果处理器11通过第二外设类型检测引脚212检测第二麦克信号线231的电压范围小于0.2V，则认为插入USB连接器13中的外设为数据传输设备，例如：OTG设备；如果处理器11通过第二外设类型检测引脚212检测第二麦克信号线231的电压范围小于0.6V且大于0.2V，或，大于1.2V，则认为插入USB连接器13中的外设为其他类型的设备，例如：游戏手柄等。
图6所示为本发明实施例六提供的USB连接器13复用电路的结构示意图，如图6所示，在图4和图5的基础上，
上述USB连接器13的第三数据引脚222包括：第二USB_D+引脚和第二USB_D-引脚。上述的处理器11的第二数据传输引脚214包括：第二D+引脚和第二D-引脚。
上述在实现数据传输功能的过程中，是通过第二切换电路将第二D+引脚与第二USB_D+引脚连接，将第二D-引脚与第二USB_D-引脚连接。
上述在实现音频功能的过程中，是通过第二切换电路25将第二声道信号线232与第二USB_D-引脚和/或第二USB_D+引脚连接。
进一步的，作为第二切换电路25的一种更为具体的实现方式，第二切换电路25包括：第三输入通道、第四输入通道、第二输出通道和第二控制端255，上述的处理器11还包括：第二信号发送引脚213；
具体的，第三输入通道的一端与第二声道信号线232连接，第四输入通道的一端分别与第二D+引脚和第二D-引脚连接，第二输出通道的一端分别与第二USB_D-引脚和第二USB_D+引脚连接，第二控制端255与第二信号发送引脚213连接，用于接收第二信号发送引脚213发送的第三切换信号，或用于接收第二信号发送引脚213发送的第四切换信号，第三切换信号用于控制第三输入通道的另一端与第二输出通道的另一端连接，以实现音频功能，第四切换信号用于控制第四输入通道的另一端与第二输出通道的另一端连接，以实现数据传输功能。
假设是立体声的耳机，则第二声道信号线232包括第二左声道信号线和第二右声道信号线，上述在实现音频功能，是通过第二切换电路25将第一USB_D+引脚与第二左声道信号线连接，将第二USB_D-引脚与第二右声道信号线连接，或，通过第二切换电路25将第二USB_D+引脚与第二右声道信号线连接，将第二USB_D-引脚与第二左声道信号线连接；假设是单声道的耳机，则第二声道信号线232包括第二左声道信号线或第二右声道信号线，以第二声道信号线232为第二左声道信号线为例，上述在实现音频功能，是通过第二切换电路将第一USB_D+引脚与第二左声道信号线连接，或，将第二USB_D-引脚与第二左声道信号线连接。以下以单声道耳机为例。
上述的第二切换电路25的一种更为具体的实现方式为：第二切换电路25的第四输入通道包括：第五子输入通道253和第六子输入通道254；第二切换电路的第二输出通道包括：第三子输出通道251和第四子输出通道252。
第三输入通道257的一端与第二左声道信号线B连接；第五子输入通道253的一端与第二D+引脚连接，第六子输入通道254的一端与第二D-引脚连接；第三子输出通道251的一端与第二USB_D+引脚连接，第四子输出通道252的一端与第二USB_D-引脚连接；
上述实现音频功能的具体方法为：第二控制端255根据接收的第三切换信号，将第三输入通道257的另一端与第四子输出通道252的另一端连接；
上述实现数据传输功能的具体方法为：第二控制端255根据接收的第四切换信号，将第五子输入通道253的另一端与第三子输出通道251的另一端连接，将第六子输入通道254的另一端与第四子输出通道252的另一端连接。
在确定USB连接器13中插入的外设类型为数据传输设备之后，处理器11的第二第一供电信号发送引脚向第二电源VDD_IO管理单元发送第二供电信号，以使第二电源VDD_IO管理单元向第二VBUS引脚221供电。
值得注意的是，上述的第二外设插入检测引脚211可以为现有的处理器11中的GPIO引脚(配置为中断功能)，也可以为专门的IRQ中断引脚。
上述的比较电路21也可以直接使用比较器来实现。
本发明实施例还提供一种移动终端，包括如图1至图6任一个实施例所述的通用串行总线USB接口复用电路的USB连接器，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
本发明实施例还提供一种耳机，包括：耳机插头和耳机线，所述耳机插头与所述耳机线连接，所述耳机插头用于插入如图1至图3任一个实施例所述的通用串行总线USB接口复用电路的USB连接器中；所述耳机插头包括麦克引脚、声道引脚、接地引脚，所述麦克引脚被配置为与所述USB连接器的数据传输引脚中的所述第一数据引脚连接，所述声道引脚被配置为与所述USB连接器的数据传输引脚中的所述第二数据引脚连接，所述接地引脚被配置为与所述USB连接器中的所述第一USB_ID引脚连接；其中，所述声道引脚为左声道引脚或右声道引脚。
其实现原理和技术效果与上述实施例类似，此处不再赘述。
本发明实施例还提供一种耳机，包括：耳机插头和耳机线，所述耳机插头与所述耳机线连接，所述耳机插头用于插入如图1、图5或图6任一个实施例所述的通用串行总线USB接口复用电路的USB连接器中；所述耳机插头包括麦克引脚、第一声道引脚、接地引脚，所述麦克引脚被配置为与所述USB连接器的所述第二USB_ID引脚连接，所述声道引脚被配置为与所述USB连接器的数据传输引脚中的第三数据引脚连接，所述接地引脚被配置位所述USB连接器中的接地引脚连接。其中，第一声道引脚可以为左声道引脚何/或右声道引脚。
其实现原理和技术效果与上述实施例类似，此处不再赘述。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (16)
1.一种通用串行总线USB接口复用电路，其特征在于，包括：
处理器、音频电路、USB连接器和电压输出电路，
所述电压输出电路与所述音频电路连接，用于向所述音频电路提供电压；
所述处理器分别与所述USB连接器和所述音频电路连接，所述USB连接器和所述音频电路连接；
所述处理器，用于检测所述USB连接器的信号，并根据所述信号确定所述USB连接器中是否插入外设；
所述处理器，还用于在确定所述USB连接器中插入外设后，检测所述音频电路的电压值；
所述处理器还用于根据检测的所述电压值确定插入所述USB连接器中的外设类型；
所述电路还包括：第一切换电路，所述处理器包括：第一检测引脚、第一数据传输引脚；所述USB连接器包括：第一数据引脚；
所述处理器与所述USB连接器连接具体为：所述第一数据传输引脚可通过所述第一切换电路与所述第一数据引脚相连接；
所述处理器与所述音频电路连接具体为：所述第一检测引脚与所述音频电路相连接；
所述USB连接器和所述音频电路连接具体为：
所述音频电路通过所述第一切换电路与所述第一数据引脚相连接；
所述第一切换电路还与所述处理器相连接，所述第一切换电路用于根据所述处理器发出的第一切换信号导通所述音频电路与所述第一数据引脚；根据所述处理器发出的第二切换信号导通所述第一数据传输引脚与所述第一数据引脚；
所述音频电路包括：第一麦克信号线，
所述第一检测引脚与所述音频电路相连接，具体包括：所述第一检测引脚与所述第一麦克信号线相连接；
所述音频电路通过所述第一切换电路与所述第一数据引脚相连接，具体包括：所述第一麦克信号线通过所述第一切换电路与所述第一数据引脚相连接；
在检测所述音频电路的电压值的方面，所述处理器具体用于：通过所述第一检测引脚检测所述第一麦克信号线的电压值。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，在所述根据检测的所述电压值确定插入所述USB连接器中的外设类型的方面，所述处理器具体用于：
若所述第一麦克信号线中的电压值小于第二阈值且大于第一阈值，则所述处理器确定插入所述USB连接器中的外设类型为耳机；
若所述第一麦克信号线中的电压值大于第三阈值，则所述处理器确定插入所述USB连接器中的外设类型为数据传输设备；
若所述第一麦克信号线中的电压值小于所述第一阈值，或，小于所述第三阈值且大于所述第二阈值，则所述处理器确定插入所述USB连接器中的外设类型为其他设备；
其中，所述第三阈值大于所述第二阈值。
3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述电路还包括：第一电源管理单元，所述USB连接器还包括：第一VBUS引脚，
所述第一电源管理单元分别与所述处理器和所述第一VBUS引脚连接，
所述处理器还用于：在确定插入所述USB连接器中的外设类型为数据传输设备之后，向所述第一电源管理单元发送第一供电信号，所述第一供电信号用于指示所述第一电源管理单元向所述第一VBUS引脚供电；并向所述第一切换电路发送第二切换信号，所述第二切换信号用于控制所述第一切换电路导通所述第一数据传输引脚与所述第一数据引脚。
4.根据权利要求1-3任一项所述的电路，其特征在于，所述电压输出电路包括：第一分压电阻和用于提供麦克偏置电压的第一电源，
所述电压输出电路与所述音频电路连接具体包括：所述第一电源与所述第一分压电阻的一端连接，所述第一分压电阻的另一端与所述第一麦克信号线连接。
5.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述USB连接器包括：第一USB_ID引脚，所述处理器包括：第二检测引脚；
所述处理器与所述USB连接器连接还包括：所述第二检测引脚与所述第一USB_ID引脚连接；
所述处理器用于检测所述USB连接器的信号具体为：所述第二检测引脚用于检测所述第一USB_ID引脚的信号；
在所述处理器确定所述USB连接器中插入外设的方面，所述处理器具体用于：
若所述第二检测引脚检测所述第一USB_ID引脚的信号为逻辑低电平信号，则确定所述USB连接器中插入外设。
6.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，所述音频电路还包括：第一声道信号线；所述USB连接器还包括：第二数据引脚；
所述第一切换电路还用于在接收到所述第一切换信号时，导通所述第一声道信号线和所述USB连接器的第二数据引脚。
7.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述音频电路包括：第二麦克信号线，所述USB连接器包括：第二USB_ID引脚；所述处理器包括：第三检测引脚、第四检测引脚；
所述电压输出电路与所述音频电路连接，用于向所述音频电路提供电压具体包括：所述电压输出电路与所述第二麦克信号线连接，用于向所述第二麦克信号线提供电压；
所述处理器分别与所述USB连接器和所述音频电路连接，具体包括：所述第三检测引脚通过所述第二麦克信号线与所述第二USB_ID引脚相连接，所述第四检测引脚与所述第二麦克信号线相连接；
所述处理器检测所述音频电路的电压值具体为：所述第四检测引脚检测所述第二麦克信号线的电压值。
8.根据权利要求7所述的电路，其特征在于，在所述根据检测的所述电压值确定插入所述USB连接器中的外设类型的方面，所述处理器具体用于：
若所述第二麦克信号线中的电压值小于第四阈值，则所述处理器确定插入所述USB连接器中的外设类型为数据传输设备；
若所述第二麦克信号线中的电压值小于第五阈值且大于第六阈值，则所述处理器确定插入所述USB连接器中的外设类型为耳机；
若所述第二麦克信号线中的电压值小于所述第六阈值且大于所述第四阈值，或大于所述第五阈值，则所述处理器确定插入所述USB连接器中的外设类型为其他设备；
其中，所述第四阈值小于所述第六阈值。
9.根据权利要求8所述的电路，其特征在于，所述电路还包括：第二切换电路，所述处理器包括：第二数据传输引脚，所述音频电路还包括：第二声道信号线；所述USB连接器包括：第三数据引脚；
所述处理器与所述USB连接器连接，所述USB连接器和所述音频电路连接具体为：
所述第二数据传输引脚可通过所述第二切换电路与所述第三数据引脚相连接；所述第二声道信号线可通过所述第二切换电路与所述第三数据引脚相连接；
所述处理器还用于：在确定插入所述USB连接器中的外设类型为耳机之后，向所述第二切换电路发送第三切换信号，所述第三切换信号用于控制所述第二切换电路导通所述第二声道信号线与所述第三数据引脚；
或，
所述处理器还用于：在确定插入所述USB连接器中的外设类型为数据传输设备之后，向所述第二切换电路发送第四切换信号，所述第四切换信号用于控制所述第二切换电路导通所述第二数据传输引脚与所述第三数据引脚。
10.根据权利要求8或9所述的电路，其特征在于，所述电路还包括：第二电源管理单元；所述USB连接器还包括：第二VBUS引脚；
所述第二电源管理单元分别与所述处理器和所述第二VBUS引脚连接，
所述处理器还用于：在确定所述USB连接器中插入的外设类型为数据传输设备之后，向所述第二电源管理单元发送第二供电信号，所述第二供电信号用于控制所述第二电源管理单元向所述第二VBUS供电。
11.根据权利要求7所述的电路，其特征在于，所述第三检测引脚通过所述第二麦克信号线与所述第二USB_ID引脚连接，具体为：所述第三检测引脚和所述第二麦克信号线之间设置有比较电路，所述比较电路的输出端和所述第三检测引脚相连接，所述比较电路的输入端和所述第二麦克信号线的一端相连接，所述第二麦克信号线的另一端与所述第二USB_ID引脚相连接；
所述处理器，用于检测所述USB连接器的信号，并根据所述信号确定所述USB连接器中是否插入外设具体包括：
所述比较电路检测所述第二USB_ID引脚的电压值；
所述比较电路判断所述第二USB_ID引脚的电压值是否小于预设电压值，若所述第二USB_ID引脚的电压值小于所述预设电压值，则所述比较电路向所述处理器发送用于指示所述USB连接器中插入外设的指示信号；
所述处理器接收所述指示信号后，根据所述指示信号确定所述USB连接器中插入外设。
12.根据权利要求11所述的电路，其特征在于，所述比较电路包括：第二分压电阻、第三分压电阻、运算放大器和第二电源；
所述比较电路的输出端和所述第三检测引脚相连接，所述比较电路的输入端和所述第二麦克信号线相连接包括：
所述运算放大器的输出端与所述第三检测引脚相连接；
所述运算放大器的同向输入端和所述第二麦克信号线相连接；
所述运算放大器的反向输入端分别与所述第二分压电阻的一端和所述第三分压电阻的一端连接，所述第二分压电阻的另一端与所述第二电源连接，所述第三分压电阻的另一端接地；
所述比较电路判断所述第二USB_ID引脚的电压值是否小于预设电压值，若所述第二USB_ID引脚的电压值小于所述预设电压值，则所述比较电路向所述处理器发送用于指示所述USB连接器中插入外设的指示信号，具体包括：
所述同向输入端获取所述第二USB_ID引脚的电压值，并比较所述第二USB_ID引脚的电压值是否小于所述反向输入端的电压值，若所述第二USB_ID引脚的电压值小于所述反向输入端的电压值，则所述运算放大器的输出端向所述第三检测引脚发送所述指示信号，且所述指示信号为逻辑低电平信号。
13.根据权利要求12所述的电路，其特征在于，所述电压输出电路包括：第四分压电阻和用于提供麦克偏置电压的第三电源，
所述电压输出电路与所述音频电路连接具体包括：所述第三电源与所述第四分压电阻的一端连接，所述第四分压电阻的另一端与所述第二麦克信号线连接。
14.一种移动终端，其特征在于：
包括如权利要求1-13任一项所述的通用串行总线USB接口复用电路的USB连接器。
15.一种耳机，包括：耳机插头和耳机线，所述耳机插头与所述耳机线连接，其特征在于，
所述耳机插头用于插入如权利要求6所述的通用串行总线USB接口复用电路的USB连接器中；
所述耳机插头包括麦克引脚、声道引脚、接地引脚，所述麦克引脚被配置为与所述USB连接器的数据传输引脚中的所述第一数据引脚连接，所述声道引脚被配置为与所述USB连接器的数据传输引脚中的所述第二数据引脚连接，所述接地引脚被配置为与所述USB连接器中的所述第一USB_ID引脚连接；
其中，所述声道引脚为左声道引脚或右声道引脚。
16.一种耳机，包括：耳机插头和耳机线，所述耳机插头与所述耳机线连接，其特征在于，
所述耳机插头用于插入如所述权利要求7-13任一项所述的通用串行总线USB接口复用电路的USB连接器中；
所述耳机插头包括麦克引脚、第一声道引脚、接地引脚，所述麦克引脚被配置为与所述USB连接器的所述第二USB_ID引脚连接，所述声道引脚被配置为与所述USB连接器的数据传输引脚中的第三数据引脚连接，所述接地引脚被配置位所述USB连接器中的接地引脚连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: Shandong City, Qingdao Province, Jiangxi City Road No. 11 Patentee after: Qingdao Hisense Mobile Communication Technology Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: Shandong City, Qingdao Province, Jiangxi City Road No. 11 Patentee before: HISENSE MOBILE COMMUNICATIONS TECHNOLOGY Co.,Ltd. Country or region before: China |