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技术领域

本实用新型涉及具有USB接口的装置，具体涉及一种USB接口自动切 换装置。

背景技术

为了使能够多路处理的装置例如多路无线调制解调器实现同时多路处理 数据的功能，通常在其内部设置有一个CPU、一个USB集线器和多个处理 设备，通过USB集线器使CPU实现对多个处理设备的控制。例如，多路无 线调制解调器可同时实现多路信号的转换，其内部包括多个调制解调器，在 现有技术中，大多是通过USB集线器使各个调制解调器同时连接到CPU， 使CPU作为主设备，各个调制解调器作为从设备进行工作。

然而在一些情况下，例如装置内部设计和体积限制的情况下，上述能够 多路处理的装置只具有唯一的外部USB接口，而当该外部USB接口被占用 时，用户将很难通过外部USB接口对其内部的CPU和各个处理设备进行程 序更新和程序调试。如何方便地对仅具有一个外部USB接口的上述装置进行 程序更新和程序调试，成为了一个技术人员需要解决的问题。

实用新型内容

鉴于上述问题，提出了本实用新型以便提供一种克服上述问题或者至少 部分地解决上述问题的USB接口自动切换装置。

本实用新型提供了一种USB接口自动切换装置，该装置具有外部USB 接口，该装置包括：具有一个上行接口和多个下行接口的USB集线器、组合 切换开关、第一设备和多个第二设备；

组合切换开关的控制端与第一设备的通用输入/输出接口连接；多个第二 设备分别与USB集线器的多个下行接口连接；

组合切换开关用于：当组合切换开关的控制端输入第一信号时，执行切 换使第一设备的USB接口与USB集线器的一个下行接口连通，并使USB集 线器的上行接口与装置的外部USB接口连通；当组合切换开关的控制端输入 第二信号时，执行切换使第一设备的USB接口与USB集线器的上行接口连 通。

进一步，组合切换开关包括第一切换开关和第二切换开关；

第一切换开关的第一连接端连接第一设备的USB接口，第一切换开关的 第三连接端连接USB集线器的一个下行接口，第一切换开关的第二连接端悬 空；

第二切换开关的第一连接端连接USB集线器的上行接口，第二切换开关 的第二连接端连接第一设备的USB接口，第二切换开关的第三连接端连接装 置的外部USB接口；

第一切换开关用于：当组合切换开关的控制端输入第一信号时，执行切 换连通第一切换开关的第一连接端和第三连接端；当组合切换开关的控制端 输入第二信号时，执行切换连通第一切换开关的第一连接端和第二连接端；

第二切换开关用于：当组合切换开关的控制端输入第一信号时，执行切 换连通第二切换开关的第一连接端和第三连接端；当组合切换开关的控制端 输入第二信号时，执行切换连通第二切换开关的第一连接端和第二连接端。

进一步，该装置包括：USB接口检测电路；USB接口检测电路的第一连 接端与该装置的外部USB接口连通，USB接口检测电路的第二连接端与第 一设备的集成电路总线接口连通。

进一步，当USB接口检测电路检测到第三信号时，USB接口检测电路 通过集成电路总线接口向第一设备发送上报信号。

进一步，根据上报信号，第一设备通过通用输入/输出接口向组合切换开 关的控制端输出第一信号。

进一步，当USB接口检测电路没有检测到第三信号时，第一设备通过通 用输入/输出接口向组合切换开关的控制端输出第二信号。

进一步，第一设备的通用输入/输出接口连接一电阻，并通过电阻接地。

根据本实用新型提供的USB接口自动切换装置，将组合切换开关的控制 端与第一设备的通用输入/输出接口连接，多个第二设备分别与USB集线器 的多个下行接口连接，通过组合切换开关的控制端所输入的具体信号对组合 切换开关进行控制，实现了USB接口的自动切换。本技术方案实现了USB 接口的自动切换，当外部USB接口被占用时，仍可使装置通过USB接口自 动切换方便地进行程序更新和程序调试，从而解决了当装置的外部USB接口 被占用时而无法进行程序更新和程序调试的问题。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用 新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型 的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具 体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本 领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的， 而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号 表示相同的部件。在附图中：

图1示出了根据本实用新型一个实施例的USB接口自动切换装置在组合 切换开关的控制端输入第一信号的情况下的连接示意图；

图2示出了根据本实用新型一个实施例的USB接口自动切换装置在组合 切换开关的控制端输入第二信号的情况下的连接示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示 了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不 应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地 理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

图1示出了根据本实用新型一个实施例的USB接口自动切换装置在组合 切换开关的控制端输入第一信号的情况下的连接示意图，图2示出了根据本 实用新型一个实施例的USB接口自动切换装置在组合切换开关的控制端输 入第二信号的情况下的连接示意图，如图1和图2所示，该装置具有外部USB 接口100，该装置包括：具有一个上行接口201和多个下行接口202-204的 USB集线器200、组合切换开关300、第一设备400和多个第二设备。图中 仅示出了两个第二设备作为示意性的示例，这两个第二设备分别为第二设备 510和第二设备520，然而可以理解到，本实用新型不限于两个第二设备，而 可以为多于两个的第二设备。其中，组合切换开关300的控制端301与第一 设备400的通用输入/输出接口401连接；第二设备510和第二设备520分别 与USB集线器200的下行接口203和下行接口204连接。本领域技术人员可 以根据具体需求设置第二设备的数量，此处不做限定。

组合切换开关300用于：当组合切换开关300的控制端301输入第一信 号时，执行切换使第一设备400的USB接口402与USB集线器200的下行 接口202连通，并使USB集线器200的上行接口201与装置的外部USB接 口100连通；当组合切换开关300的控制端301输入第二信号时，执行切换 使第一设备400的USB接口402与USB集线器200的上行接口201连通。

为了实现上述连通关系，具体地，组合切换开关300可包括第一切换开 关和第二切换开关。第一切换开关和第二切换开关是联动的。其中，第一切 换开关的第一连接端311连接第一设备400的USB接口402，第一切换开关 的第三连接端313连接USB集线器200的下行接口202，第一切换开关的第 二连接端312悬空；第二切换开关的第一连接端321连接USB集线器200的 上行接口201，第二切换开关的第二连接端322连接第一设备400的USB接 口402，第二切换开关的第三连接端323连接该装置的外部USB接口100。

当组合切换开关300的控制端301输入第一信号时，如图1所示，第一 切换开关执行切换连通第一切换开关的第一连接端311和第三连接端313， 第二切换开关执行切换连通第二切换开关的第一连接端321和第三连接端 323，使第一设备400的USB接口402与USB集线器200的下行接口202连 通，并使USB集线器200的上行接口201与该装置的外部USB接口100连 通。在这种情况下，第一设备400、第二设备510和第二设备520均为USB 集线器200的从设备。

当组合切换开关300的控制端301输入第二信号时，如图2所示，第一 切换开关执行切换连通第一切换开关的第一连接端311和第二连接端312， 第二切换开关执行切换连通第二切换开关的第一连接端321和第二连接端 322，从而使第一设备400的USB接口402与USB集线器200的上行接口 201连通。在这种情况下，第一设备400为USB集线器200的主设备，第二 设备510和第二设备520均为USB集线器200的从设备，第一设备400可通 过第一设备400的USB接口402与第二设备510和第二设备520进行数据通 信。

该装置还包括：USB接口检测电路700。USB接口检测电路700的第一 连接端701与该装置的外部USB接口100连通，USB接口检测电路700的 第二连接端702与第一设备400的集成电路总线接口403连通。USB接口检 测电路700时刻对该装置的外部USB接口100的信号进行检测。当USB接 口检测电路700检测到第三信号时，USB接口检测电路700通过集成电路总 线接口403向第一设备400发送上报信号。根据上报信号，第一设备400通 过通用输入/输出接口401向组合切换开关300的控制端301输出第一信号。 当USB接口检测电路700没有检测到第三信号时，第一设备400通过通用输 入/输出接口401向组合切换开关300的控制端301输出第二信号。

由于芯片在出厂时，一般情况下是没有程序的，需要后期对其进行烧写 程序。因此当本实用新型提供的USB接口自动切换装置没有程序时，第一设 备400无法通过通用输入/输出接口401向组合切换开关300的控制端301输 出信号，从而无法实现对组合切换开关300的控制。在这种情况下，可将第 一信号设置为低电平信号。具体地，第一设备400的通用输入/输出接口401 连接一电阻600，并通过电阻600接地。由于第一设备400的通用输入/输出 接口401通过电阻600接地，从而在组合切换开关300的控制端301输入了 低电平信号，即组合切换开关300的控制端301输入第一信号，组合切换开 关300中的第一切换开关执行切换连通第一切换开关的第一连接端311和第 三连接端313，第二切换开关执行切换连通第二切换开关的第一连接端321 和第三连接端323，使第一设备400的USB接口402与USB集线器200的 下行接口202连通，并使USB集线器200的上行接口201与该装置的外部 USB接口100连通。此时，第一设备400、第二设备510和第二设备520均 为USB集线器200的从设备。用户可使用电脑等设备通过该装置的外部USB 接口100对第一设备400、第二设备510和第二设备520烧写程序。然而可 以理解到，本实用新型不限于通过第一设备400的通用输入/输出接口401连 接外部电阻600的方式而使组合切换开关300的控制端301输入低电平信号， 本领域技术人员可以根据实际需要进行具体设置。

在完成对第一设备400、第二设备510和第二设备520的烧写程序之后， 用户就可断开电脑等设备与该装置的外部USB接口100的连接，此时该装置 已经具有程序。USB接口检测电路700时刻对该装置的外部USB接口100 的信号进行检测，例如，第三信号可为电脑等设备与该装置的外部USB接口 100相连接后输出的信号。当USB接口检测电路700没有检测到电脑等设备 与该装置的外部USB接口100相连接时，即USB接口检测电路700没有检 测到第三信号时，第一设备400通过通用输入/输出接口401向组合切换开关 300的控制端301输出第二信号。当组合切换开关300的控制端301输入第 二信号时，第一切换开关执行切换连通第一切换开关的第一连接端311和第 二连接端312，第二切换开关执行切换连通第二切换开关的第一连接端321 和第二连接端322，使第一设备400的USB接口402与USB集线器200的 上行接口201连通。此时，第一设备400为USB集线器的主设备，第二设备 510和第二设备520均为USB集线器200的从设备。第一设备400、第二设 备510和第二设备520处于正常工作模式，并且第一设备400通过第一设备 400的USB接口402与第二设备510和第二设备520进行数据通信。

当USB接口检测电路700检测到电脑等设备与该装置的外部USB接口 100相连接时，即USB接口检测电路700检测到第三信号时，USB接口检测 电路700通过集成电路总线接口403向第一设备400发送上报信号。根据上 报信号，第一设备400通过通用输入/输出接口401向组合切换开关300的控 制端301输出第一信号，如图1所示，使组合切换开关300中的第一切换开 关执行切换连通第一切换开关的第一连接端311和第三连接端313，第二切 换开关执行切换连通第二切换开关的第一连接端321和第三连接端323，从 而使第一设备400的USB接口402与USB集线器200的下行接口202连通， 并使USB集线器200的上行接口201与该装置的外部USB接口100连通。 此时，第二设备510和第二设备520均为USB集线器200的从设备，而第一 设备400从USB集线器200的主设备变化为USB集线器200的从设备。此 时，第一设备400、第二设备510和第二设备520相当于处于调试模式，用 户可使用电脑等设备通过该装置的外部USB接口100对第一设备400、第二 设备510和第二设备520进行程序更新和程序调试，还可以收集第一设备 400、第二设备510和第二设备520的工作日志和其他信息。

具体地，可将本实用新型提供的USB接口自动切换装置应用到多路无线 调制解调器中，当应用到多路无线调制解调器中时，可使第一设备为CPU， 多个第二设备为多个调制解调器。即使多路无线调制解调器只具有一个外部 USB接口，通过本实用新型提供的技术方案也可使多路无线调制解调器通过 USB接口自动切换方便地进行程序更新和程序调试，从而解决了当唯一的外 部USB接口被占用时而无法进行程序更新和程序调试的问题。

根据本实用新型提供的USB接口自动切换装置，将组合切换开关的控制 端与第一设备的通用输入/输出接口连接，多个第二设备分别与USB集线器 的多个下行接口连接，通过组合切换开关的控制端所输入的具体信号对组合 切换开关进行控制，方便地实现了USB接口的自动切换，当外部USB接口 被占用时，仍可使装置通过USB接口自动切换方便地进行程序更新和程序调 试，从而解决了当装置的外部USB接口被占用时而无法进行程序更新和程序 调试的问题。

在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固 有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述， 构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本实用新型也不针对任何 特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本实用新 型的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本实用新型的最佳实 施方式。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本 实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中， 并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个实用新型方面中的 一个或多个，在上面对本实用新型的示例性实施例的描述中，本实用新型的 各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并 不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本实用新型要求 比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的 权利要求书所反映的那样，实用新型方面在于少于前面公开的单个实施例的 所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实 施方式，其中每个权利要求本身都作为本实用新型的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自 适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以 把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可 以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者 单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴 随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或 者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴 随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相 似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其 它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组 合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面 的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式 来使用。

应该注意的是上述实施例对本实用新型进行说明而不是对本实用新型进 行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计 出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成 对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步 骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本 实用新型可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算 机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以 是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表 示任何顺序。可将这些单词解释为名称。