本申請(qǐng)涉及小型電子終端設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種USB接口復(fù)用電路及使用方法。

背景技術(shù)：

USB接口是目前使用最普遍的連接接口之一，包括一個(gè)VBUS引腳，一個(gè)D+引腳，一個(gè)D-引腳和一個(gè)GND引腳，VBUS引腳為電壓引腳，D+引腳和D-引腳為數(shù)據(jù)引腳，GND引腳為接地引腳，現(xiàn)有的USB接口使用時(shí)，只能作為USB接口使用，功能非常單一，當(dāng)在小型電子設(shè)備上使用時(shí)，電子設(shè)備本身體積非常小，若在上面設(shè)置多個(gè)種類的接口，進(jìn)行通信，占用的空間大，與電子終端設(shè)備的小型化相背離。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請(qǐng)的目的在于提供一種USB接口復(fù)用電路及使用方法，用于實(shí)現(xiàn)USB接口的復(fù)用。

為達(dá)到上述目的，本申請(qǐng)一種USB接口復(fù)用電路及使用方法，采用如下技術(shù)方案：

一種USB接口復(fù)用電路，復(fù)用電路可將USB接口復(fù)用作UART接口、I²C接口或者GPIO接口，其中，復(fù)用電路包括USB接口、控制界面、MCU和模擬開關(guān)；控制界面與MCU連接，用于控制MCU進(jìn)行不同接口類型的選擇；MCU與模擬開關(guān)連接，用于控制模擬開關(guān)使模擬開關(guān)實(shí)現(xiàn)不同接口的切換；模擬開關(guān)與USB接口連接，用于實(shí)現(xiàn)USB接口的復(fù)用。

模擬開關(guān)上設(shè)置有X通道和Y通道兩條數(shù)據(jù)通道，X通道和Y通道分別與USB接口和MCU連接，X通道與USB接口的D-引腳連接，Y通道與USB接口的D+引腳連接，模擬開關(guān)上設(shè)置有控制引腳S1、控制引腳S2和控制引腳S3，與MCU連接，模擬開關(guān)上還設(shè)置有COM引腳，其中，COM引腳與USB接口的GND引腳均接地連接。

USB接口與模擬開關(guān)的控制引腳S1之間設(shè)置有電壓比較器，用于檢測(cè)控制引腳S1的電壓。

X通道上設(shè)置有X1通道、X2通道、X3通道和X4通道，Y通道上設(shè)置有Y1通道、Y2通道、Y3通道和Y4通道。

MCU上設(shè)置有控制引腳GPIO1、控制引腳GPIO2、和控制引腳GPIO3，控制引腳GPIO1、控制引腳GPIO2和控制引腳GPIO3分別與模擬開關(guān)上的控制引腳S1、控制引腳S2和控制引腳S3連接；MCU上設(shè)置有COM引腳，COM引腳接地連接，MCU上還設(shè)置有D-引腳、RX引腳、SCL引腳、GPIOX引腳、D+引腳、TX引腳、SDA引腳和GPIOY引腳，其中，D—-引腳、RX引腳、SCL引腳和GPIOX引腳與模擬芯片的X通道連接，D+引腳、TX引腳、SDA引腳和GPIOY引腳與模擬芯片的Y通道連接。

控制引腳S1、控制引腳S2和控制引腳S3的電平分別為高電平、低電平、低電平時(shí)，模擬開關(guān)選擇X通道的X1通道，與MCU的D-引腳連接，選擇Y通道的Y1通道，與MCU的D+引腳連接，實(shí)現(xiàn)USB接口的功能。

控制引腳S1、控制引腳S2和控制引腳S3的電平分別為低電平、低電平、高電平時(shí)，模擬開關(guān)選擇X通道的X2通道，與MCU的RX引腳連接，選擇Y通道的Y2通道，與MCU的TX引腳連接，實(shí)現(xiàn)UART接口的功能。

控制引腳S1、控制引腳S2和控制引腳S3的電平分別為低電平、高電平、低電平時(shí)，模擬開關(guān)選擇X通道的X3通道，與MCU的SCL引腳連接，選擇Y通道的Y3通道，與MCU的SDA引腳連接，實(shí)現(xiàn)I²C接口的功能。

控制引腳S1、控制引腳S2和控制引腳S3的電平分別為低電平、高電平、高電平時(shí)，模擬開關(guān)選擇X通道的X4通道，與MCU的GPIOX引腳連接，選擇Y通道的Y4通道，與MCU的GPIOY引腳連接，實(shí)現(xiàn)GPIO接口的功能。

本申請(qǐng)?zhí)岢龅腢SB接口復(fù)用電路，使用控制界面控制MCU，MCU通過對(duì)模擬開關(guān)的控制，實(shí)現(xiàn)不同接口種類的選擇，實(shí)現(xiàn)USB接口的復(fù)用，進(jìn)而達(dá)到小型電子終端設(shè)備體積小型化的技術(shù)目的，方便客戶使用。

本申請(qǐng)還提出一種USB接口復(fù)用電路的使用方法，包括如下步驟：

步驟S1、通過控制界面向MCU發(fā)送命令；

步驟S2、MCU根據(jù)命令選擇接口的類型；

步驟S3、MCU控制模擬開關(guān)使模擬開關(guān)實(shí)現(xiàn)不同接口的切換；

步驟S4、通過模擬開關(guān)對(duì)不同接口的切換，實(shí)現(xiàn)USB接口的復(fù)用。

本申請(qǐng)?zhí)岢龅腢SB接口復(fù)用電路的使用方法，與上述USB接口復(fù)用電路的有益效果類似，在此就不一一詳述。

附圖說明

為了更清楚地說明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本申請(qǐng)?zhí)岢龅膹?fù)用電路的內(nèi)部連接示意圖；

圖2是本申請(qǐng)?zhí)岢龅膹?fù)用電路的使用方法流程圖。

具體實(shí)施方式

為了使本領(lǐng)域的人員更好地理解本申請(qǐng)中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本申請(qǐng)實(shí)施例中的附圖，對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本申請(qǐng)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本申請(qǐng)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本申請(qǐng)保護(hù)的范圍。

本申請(qǐng)?zhí)岢鲆环NUSB接口復(fù)用電路，如圖1所示，復(fù)用電路可將USB接口復(fù)用作UART接口、I²C接口或者GPIO接口，復(fù)用電路包括USB接口、控制界面、MCU、和模擬開關(guān)和USB接口，復(fù)用電路可用作USB接口、UART接口、I²C接口、GPIO接口，其中，控制界面與MCU連接，用于控制MCU進(jìn)行不同接口類型的選擇；MCU與模擬開關(guān)連接，用于控制模擬開關(guān)使模擬開關(guān)實(shí)現(xiàn)不同接口的切換；模擬開關(guān)與USB接口連接，用于實(shí)現(xiàn)USB接口的復(fù)用。

示例性地，控制界面可通過按鍵或藍(lán)牙對(duì)MCU發(fā)送命令。

下面為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員進(jìn)行理解和實(shí)施，本發(fā)明實(shí)施例舉例對(duì)模擬開關(guān)和MCU的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)描述：

可選地，模擬開關(guān)上設(shè)置有X通道和Y通道兩條數(shù)據(jù)通道，X通道和Y通道分別與USB接口和MCU連接，X通道與USB接口的D-引腳連接，Y通道與USB接口的D+引腳連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，模擬開關(guān)上設(shè)置有控制引腳S1、控制引腳S2和控制引腳S3，與MCU連接，模擬開關(guān)上還設(shè)置有COM引腳與USB接口的GND引腳均接地連接。

優(yōu)選地，USB接口與模擬開關(guān)的控制引腳S1之間設(shè)置有電壓比較器，用于檢測(cè)控制引腳S1的電壓。當(dāng)電壓比較器檢測(cè)到模擬開關(guān)的控制引腳S1處的電平為高電平時(shí)，即可確定為USB接口通信，若為低電平，則為非USB通信類型。即當(dāng)接口電路檢測(cè)到控制引腳S1處為高電平時(shí)，可自動(dòng)切換為USB通信，無需通過控制界面向MCU發(fā)送命令。在本發(fā)明實(shí)施例中，高電平用數(shù)字1表示；低電平用數(shù)字0表示。

具體地，X通道上設(shè)置有X1通道、X2通道、X3通道和X4通道，Y通道上設(shè)置有Y1通道、Y2通道、Y3通道和Y4通道，以達(dá)到將USB接口復(fù)用作四種接口的目的。

與之對(duì)應(yīng)地，MCU上設(shè)置有控制引腳GPIO1、控制引腳GPIO2和控制引腳GPIO3分別與模擬開關(guān)上的控制引腳S1、控制引腳S2和控制引腳S3連接，控制控制引腳S1、控制引腳S2和控制引腳S3的電平；MCU上設(shè)置有COM引腳接地連接，MCU上還設(shè)置有D-引腳、RX引腳、SCL引腳、GPIOX引腳、D+引腳、TX引腳、SDA引腳和GPIOY引腳，其中，D-引腳、RX引腳、SCL引腳和GPIOX引腳與模擬芯片的X通道連接，D+引腳、TX引腳、SDA引腳和GPIOY引腳與模擬芯片的Y通道連接。

基于以上所述的模擬開關(guān)和MCU的具體結(jié)構(gòu)，本發(fā)明實(shí)施例提供四種可供選擇的復(fù)用方式，具體如下：

第一種，控制界面控制MCU選擇USB接口通信，此時(shí)MCU通過控制引腳GPIO1、控制引腳GPIO2和控制引腳GPIO3控制控制引腳S1、控制引腳S2、控制引腳S3的電平為高電平、低電平、低電平，模擬開關(guān)選擇X通道的X1通道，與MCU的D-引腳連接，選擇Y通道的Y1通道，與MCU的D+引腳連接，實(shí)現(xiàn)USB接口的功能。即控制引腳S1、控制引腳S2、控制引腳S3的電平狀態(tài)為1、0、0時(shí)，USB接口復(fù)用電路為USB連接。

第二種，控制界面控制MCU選擇UART接口通信，此時(shí)MCU通過控制引腳GPIO1、控制引腳GPIO2和控制引腳GPIO3控制控制引腳S1、控制引腳S2、控制引腳S3的電平為低電平、低電平、高電平，模擬開關(guān)選擇X通道的X2通道，與MCU的RX引腳連接，選擇Y通道的Y2通道，與MCU的TX引腳連接，實(shí)現(xiàn)UART接口的功能。即控制引腳S1、控制引腳S2、控制引腳S3的電平狀態(tài)為0、0、1時(shí)，USB接口復(fù)用電路為UART連接。

第三種，控制界面控制MCU選擇I²C接口通信，此時(shí)MCU通過控制引腳GPIO1、控制引腳GPIO2和控制引腳GPIO3控制控制引腳S1、控制引腳S2、控制引腳S3的電平為低電平、高電平、低電平，模擬開關(guān)選擇X通道的X3通道，與MCU的SCL引腳連接，選擇Y通道的Y3通道，與MCU的SDA引腳連接，實(shí)現(xiàn)I²C接口的功能。即控制引腳S1、控制引腳S2、控制引腳S3的電平狀態(tài)為0、1、0時(shí)，USB接口復(fù)用電路為I²C連接。

第四種，控制界面控制MCU選擇GPIO接口通信，此時(shí)MCU通過控制引腳GPIO1、控制引腳GPIO2和控制引腳GPIO3控制控制引腳S1、控制引腳S2、控制引腳S3的電平為低電平、高電平、高電平，模擬開關(guān)選擇X通道的X4通道，與MCU的GPIOX引腳連接，選擇Y通道的Y4通道，與MCU的GPIOY引腳連接，實(shí)現(xiàn)接口的功能。即控制引腳S1、控制引腳S2、控制引腳S3的電平狀態(tài)為0、1、1時(shí)，USB接口復(fù)用電路為GPIO連接。

本申請(qǐng)?zhí)岢龅腢SB接口復(fù)用電路，使用控制界面控制MCU，MCU通過對(duì)模擬開關(guān)電平的控制，實(shí)現(xiàn)不同接口種類的選擇，實(shí)現(xiàn)USB接口的復(fù)用，進(jìn)而達(dá)到小型電子終端設(shè)備體積小型化的技術(shù)目的，方便客戶使用。

本申請(qǐng)還提出一種USB接口電路的使用方法，包括如下步驟：

步驟S1、通過控制界面向MCU發(fā)送命令；

具體地，控制界面可通過按鍵或藍(lán)牙向MCU發(fā)送命令。

步驟S2、MCU根據(jù)命令選擇接口的類型；

步驟S3、MCU控制模擬開關(guān)使模擬開關(guān)實(shí)現(xiàn)不同接口的切換；

例如，MCU通過控制模擬開關(guān)的控制引腳的電平狀態(tài)，使模擬開關(guān)實(shí)現(xiàn)不同接口的切換；具體地，當(dāng)電壓比較器檢測(cè)到模擬開關(guān)的控制引腳S1處的電平為高電平時(shí)，即可確定為USB接口通信。即當(dāng)接口電路檢測(cè)到控制引腳S1處為高電平時(shí)，可自動(dòng)切換為USB通信，無需通過控制界面向MCU發(fā)送命令。

步驟S4、通過模擬開關(guān)對(duì)不同接口的切換，實(shí)現(xiàn)USB接口的復(fù)用。

本申請(qǐng)?zhí)岢龅腢SB接口復(fù)用電路的使用方法，與上述USB接口復(fù)用電路的有益效果類似，在此就不一一詳述。

盡管已描述了本申請(qǐng)的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對(duì)這些實(shí)施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本申請(qǐng)范圍的所有變更和修改。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本申請(qǐng)進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本申請(qǐng)的精神和范圍。這樣，倘若本申請(qǐng)的這些修改和變型屬于本申請(qǐng)權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本申請(qǐng)也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。