专利名称：Usb接口的主从机实时检测电路及检测方法
技术领域：
本发明涉及电子信息技术领域，具体涉及ー种USB接ロ的主从机实时检测电路及检测方法。
背景技术：
USB，是英文Universal Serial BUS (通用串行总线)的缩写，而其中文简称为通串线，是ー个外部总线标准，用于规范电脑与外部设备的连接和通讯，是应用在PC领域的接ロ技术。USB是在1994年底由英特尔、康柏、IBM、Microsoft等多家公司联合提出的。USB接ロ支持设备的即插即用和热插拔功能，采用四线电缆，其中两根是用来传送 数据的串行通道，其信号线是分别标记为D+和D-的双绞线传输，它们各自使用半双エ的差分信号并协同工作，以抵消长导线的电磁干扰；另两根为下游(Downstream)设备提供电源。USB系统采用级联星型拓扑，该拓扑由三个基本部分组成主机(Host)，集线器(Hub)和从机功能设备。USB接ロ规范中，主机(HOST)设备会在D+、D-上各拉ー个15千欧姆的下拉电阻；从机(DEVICE)设备会在D+上下拉ー个I. 5千欧姆的上拉电阻。随着各种数码设备的大量普及，特别是便携式消费型电子产品的普及，我们周围的USB设备渐渐多了起来。然而这些设备虽然都是采用了 USB接ロ，但是这些设备各自扮演的角色却不尽相同，实现对这些设备的实时检测就变得非常重要。
发明内容
本发明g在解决USB设备在同时具备主机和从机功能的时候对接入的USB的主机和从机设备进行实时检测，提供ー种USB接ロ的主从机实时检测电路及检测方法。为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案如下—种USB接ロ的主从机实时检测电路，其特征在于，包括比较器、第一恒流源、第ニ恒流源、第一电阻及第ニ电阻；比较器正极下拉第一电阻，同时连接第一恒流源，设计达到比较器正极在悬空时有个逻辑低电平；比较器负极下拉第二电阻，同时连接第二恒流源，设计达到比较器负极在悬空时有个实际电压低于正极在悬空时的电压，设计当比较器正极再接入ー个D+下拉电阻吋，比较器正极的悬空电压大于比较器负极的悬空电压。所述D+下拉电阻通常为ー个15K欧的电阻。作为具体的技术方案，所述第一电阻选用15K欧姆，所述第二电阻选用10K欧姆电阻。一种基于上述USB接ロ的主从机实时检测电路的检测方法,包括从机设备接入的实时检测、主机设备接入的实时检测及无设备接入的实时检测，其特征在干从机设备接入的实时检测包括以下步骤(I)将从机设备接入所述检测电路的步骤；(2)读取检测电路中比较器正极和比较器输出端的电平状态的步骤；(3)如果比较器正极为高电平，比较器输出端为高电平，则判定检测到从机设备；
主机设备接入的实时检测包括以下步骤(I)将主机设备接入所述检测电路的步骤；(2)读取检测电路中比较器正极和比较器输出端的电平状态的步骤；(3)如果比较器正极为低电平，比较器输出端为低电平，则判定检测到主机设备；无设备接入的实时检测包括以下步骤(I)读取检测电路中比较器正极和比较器输出端的电平状态的步骤；(2)如果比较器的正极为低电平，比较器输出端为低电平，则判定无设备接入。
本发明的有益效果在于通过恰当地设置第一电阻和第二电阻的阻值，使得其满足比较器正极在悬空时有个逻辑低电平，比较器负极在悬空时有个实际电压低于正极在悬空时的电压，且当比较器正极再下拉ー个D+下拉电阻的时候，比较器正极的悬空电压大于比较器负极的悬空电压。在此设计下，通过检测比较器正极和比较器输出端的电平状态便可以实现对USB主从机设备插入的实时检測。
图I为本发明实施例提供的USB检测电路图。图2为本发明实施例提供的USB检测电路在从机接入时的状态图。图3为本发明实施例提供的USB检测电路在主机接入时的状态图。图4为本发明实施例提供的USB检测电路各种接入情况的逻辑表。
具体实施例方式下面结合附图与具体实施方式
对本发明作进ー步详细描述。如图I所示，本实施例提供的USB接ロ的主从机实时检测电路，包括比较器、第ー恒流源、第二恒流源、第一电阻Rl及第ニ电阻R2 ;比较器正极下拉第一电阻，同时连接第ー恒流源，设计达到比较器正极(图中A点)在悬空时有个逻辑低电平，这里设A点电压为Vl ;比较器负极下拉第二电阻，同时连接第二恒流源，设计达到比较器负极(图中C点)在悬空时有个实际电压低于正极在悬空时的电压，这里设C点的电压为V2。此外设计当比较器正极再下拉ー个15K欧的电阻的时候，比较器正极的悬空电压大于比较器负极的悬空电压。由上可知当比较器的正极电压Vl大于负极电压V2吋，比较器的输出逻辑高电平；当比较器的正极电压Vl小于负极电压V2吋，比较器的输出逻辑低电平；此外，在检测电路A点悬空，正常工作的时候，A点是低电平，比较器的输出B点是高电平。结合图2所示基于上述电路，本发明在实现从机设备接入的实时检测的功能及原理如下(I)当从机接入时，在A点会有ー个I. 5K欧的上拉电阻。(2)A点由于I. 5K欧的上拉电阻和检测电路中A点的下拉电阻分压，设计目标此时A点Vl会是ー个逻辑高电平。(3)这时A点电压Vl大于C点的电压V2,所以在B点的输出电压会是一个逻辑高电平。结合图3所示，基于上述电路，本发明在实现主机设备接入的实时检测的功能及原理如下(I)当主机接入时，在A点会有ー个15K欧的下拉电阻。(2) A点由于15K欧的下拉电阻和检测电路中A点的下拉电阻并联的关系整体下拉阻值会降低，此处设计目标A点由于恒流源的作用实际电压会低于C点此时的电压。(3)这时A点电压Vl小于C点的电压V2，所以在B点的输出电压会是一个低电平。结合上面的分析，根据设计目标，判断标准如下无设备接入时A点低电平；B点高电平。从机设备接入时A点高电平；B点高电平。主机设备接入时A点低电平；B点低电平。根据该三点判断标准，通过检测A点和B点的电平状态便可以实现对USB主从机设备插入的实时检测。下面通过一具体示例说明本发明的实施方法，结合图I、图2、图3，并Rl选用15K 欧姆，R2选用IOK欧姆电阻。设A点电压为VI，B点电压为V3，C点电压为V2。A悬空时，A点会有一个逻辑的低电平，此时是O. 4V。A悬空时，C点电压V2低于A点电压VI，此时V2为O. 3V。将电路的A点与USB接ロ的D+接ロ连接。当从机接入时，在A点会有ー个I. 5K欧的上拉电阻，A点由于I. 5K欧的上拉电阻和Rl电阻分压的关系，Vl是逻辑高电平，这时A点实际电压Vl大于C点的实际电压V2，所以在B点的输出电压V3会是ー个逻辑高电平。当主机接入时，在A点会有ー个15K欧的下拉电阻，A点由于主机上的15K欧姆的下拉电阻和Rl电阻并联的关系整体下拉阻值会降低到7. 5K欧姆，A点由于恒流源的作用电压Vl会降低到O. 2V，这时A点电压Vl小于C点的电压V2, V2此时为O. 3V，所以在B点的输出电压会是一个低电平。
权利要求
1.ー种USB接ロ的主从机实时检测电路，其特征在于，包括比较器、第一恒流源、第二恒流源、第一电阻及第ニ电阻；比较器正极下拉第一电阻，同时连接第一恒流源，设计达到比较器正极在悬空时有个逻辑低电平；比较器负极下拉第二电阻，同时连接第二恒流源，设计达到比较器负极在悬空时有个实际电压低于正极在悬空时的电压，设计当比较器正极再接入ー个D+下拉电阻吋，比较器正极的悬空电压大于比较器负极的悬空电压。
2.根据权利要求I所述的USB接ロ的主从机实时检测电路，其特征在于，所述D+下拉电阻为ー个15K欧的电阻。
3.根据权利要求I或2所述的USB接ロ的主从机实时检测电路，其特征在干，所述第一电阻选用15K欧姆，所述第二电阻选用IOK欧姆电阻。
4.ー种基于权利要求I所述USB接ロ的主从机实时检测电路的检测方法,包括从机设备接入的实时检测、主机设备接入的实时检测及无设备接入的实时检测，其特征在干 从机设备接入的实时检测包括以下步骤 (1)将从机设备接入所述检测电路的步骤； (2)读取检测电路中比较器正极和比较器输出端的电平状态的步骤； (3)如果比较器正极为高电平，比较器输出端为高电平，则判定检测到从机设备； 主机设备接入的实时检测包括以下步骤 (1)将主机设备接入所述检测电路的步骤； (2)读取检测电路中比较器正极和比较器输出端的电平状态的步骤； (3)如果比较器正极为低电平，比较器输出端为低电平，则判定检测到主机设备； 无设备接入的实时检测包括以下步骤 (1)读取检测电路中比较器正极和比较器输出端的电平状态的步骤； (2)如果比较器的正极为低电平，比较器输出端为低电平，则判定无设备接入。
全文摘要
一种USB接口的主从机实时检测电路，包括比较器、第一恒流源、第二恒流源、第一电阻及第二电阻；比较器正极下拉第一电阻，同时连接第一恒流源，设计达到比较器正极在悬空时有个逻辑低电平；比较器负极下拉第二电阻，同时连接第二恒流源，设计达到比较器负极在悬空时有个实际电压低于正极在悬空时的电压，设计当比较器正极再接入一个D+下拉电阻时，比较器正极的悬空电压大于比较器负极的悬空电压。本发明提供的检测方法相应地包括从机没备接入的实时检测、主机设备接入的实时检测及无设备接入的实时检测。本发明的有益效果在于通过检测比较器正极和比较器输出端的电平状态便可以实现对USB主从机设备插入的实时检测。
文档编号G01R31/00GK102680818SQ201210133828
公开日2012年9月19日 申请日期2012年5月1日 优先权日2012年5月1日
发明者刘杰, 胡向军, 陈春平 申请人:珠海市杰理科技有限公司
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