一种USB接口电路、终端设备、信号接口和外接设备制造技术

本发明专利技术的实施例提供一种USB接口电路、终端设备、信号接口和外接设备，涉及电子技术领域，能够通过USB接口直接传输声音模拟信号。该电路包括两个数字信号引脚，两个数字信号端口和至少一个模拟信号端口；USB信号识别单元的两个输入端分别连接至所述两个数字信号引脚；选通单元的输入端连接至所述两个数字信号引脚中的至少一个，所述选通单元的输出端连接至所述两个数字信号端口和/或所述至少一个模拟信号端口，所述选通单元的控制端连接所述USB信号识别单元的输出端。本发明专利技术的实施例用于USB接口电路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的实施例涉及电子
，尤其涉及一种USB接口电路、终端设备、信号接口和外接设备。
技术介绍
在一些应用场景下，例如某些用于教学的电视，需要支持人声的实时放大，实现此功能目前较多的做法是使用USB(英文：UniversalSerialBus，中文：通用串行总线)式麦克风，这种麦克风的工作原理是将咪头采集到的模拟人声信号先转化为USB的数据包格式，再通过电视的USB插口传输到电视主芯片，再由主芯片转码还原为模拟或数字声音信号，并输送到功放放大输出。使用此方法的优点是市面上的USB接口的麦克风较多，容易适配；但此方法也有一个缺点，从USB的数据包格式还原声音信号需要一定的计算资源，而当电视主芯片功能不够强时，可能会出现较严重的延迟现象，造成授课者在讲下一句时，扬声器放大出来的却是上一句的情况。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种USB接口电路、终端设备、信号接口和外接设备，能够通过USB接口直接传输声音模拟信号。第一方面，提供一种USB接口电路，包括两个数字信号引脚、两个数字信号端口和至少一个模拟信号端口；USB信号识别单元，所述USB信号识别单元的两个输入端分别连接至所述两个数字信号引脚，所述USB信号识别单元被配置为在检测到所述两个数字信号引脚输入信号是模拟信号时，在输出端输出第一控制信号，在检测到输入信号是数字信号时，在输出端输出第二控制信号；选通单元，所述选通单元的输入端连接至所述两个数字信号引脚中的至少一个，所述选通单元的输出端连接至所述两个数字信号端口和/或所述至少一个模拟信号端口，所述选通单元的控制端连接所述USB信号识别单元的输出端，所述选通单元被配置为在接收到第一控制信号时选通所述至少一个模拟信号端口，以输出所述至少一个数字信号引脚的输入信号，在接收到第二控制信号时选通所述两个数字信号端口，以分别输出所述两个数字信号引脚的输入信号。第二方便，提供了一种终端设备，包括上述USB接口电路。第三方面，提供一种信号接口，包括至少一个模拟信号输出引脚，其中所述模拟信号输出引脚用于，与上述的USB接口电路中所述模拟信号通路的数字信号引脚连接，并向对应的数字信号引脚输出模拟信号。第四方面，提供一种外接设备，包括上述的信号接口。本专利技术的实施例提供的USB接口电路、信号接口和外接设备，USB信号识别单元的两个输入端分别连接至两个数字信号引脚，USB信号识别单元被配置为在检测到两个数字信号引脚输入信号是模拟信号时，在输出端输出第一控制信号，在检测到输入信号是数字信号时，在输出端输出第二控制信号；选通单元的输入端连接至两个数字信号引脚中的至少一个，选通单元的输出端连接至两个数字信号端口和/或至少一个模拟信号端口，选通单元的控制端连接USB信号识别单元的输出端，所述选通单元被配置为在接收到第一控制信号时选通所述至少一个模拟信号端口，并输出所述至少一个数字信号引脚的输入信号，在接收到第二控制信号时选通所述两个数字信号端口，并分别输出所述两个数字信号引脚的输入信号；因此当两个数字引脚用来传输USB接口的数据包格式的数字信号时，可以将选通所述两个数字信号端口分别输出所述两个数字信号引脚的信号，当两个数字引脚没有用来传输USB接口的数据包格式的数字信号时，可以用作模拟信号的传输，从而实现了能够通过USB接口直接传输模拟信号。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的实施例提供的一种USB接口电路的结构示意图；图2为本专利技术的实施例提供的一种USB接口的数据包格式的信号示意图；图3为本专利技术的另一实施例提供的一种USB接口电路的结构示意图；图4为本专利技术的又一实施例提供的一种USB接口电路的结构示意图；图5为本专利技术的再一实施例提供的一种USB接口电路的结构示意图；图6为本专利技术的实施例提供的一种USB信号识别单元RE的结构示意图；图7为本专利技术的另一实施例提供的一种USB信号识别单元RE的结构示意图；图8为本专利技术的另一实施例提供的一种USB接口电路的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。参照图1所示，USB接口通常意义上包括四个引脚依次为：电源引脚CC(示例性的，该电源引脚电压通常为5V)，数字信号引脚D+，数字信号引脚D-和接地引脚GND，其中电源引脚CC向USB接口供电，在USB接口以数据包格式进行数据传输时，基于USB通信协议可知，在任意时刻，数字信号引脚D+和数字信号引脚D-的两条线上的数字信号共有两种工作状态：正常传输数据周期内D+和D-构成差分信号(一根线为高另一根线为低)，传输数据结束时，D+和D-维持一定时间长度的低电平状态。示例性的，参照图2所示：传输数据周期包括：IDLE(空闲阶段)、packet数据包传输阶段)和SEO(英文：Single-EndedZero，中文：单端0状态)；其中packet阶段包括：SYNC(同步阶段)和DatafromTransmitter(数据传输阶段)，DatafromTransmitter(数据传输阶段)包括：IN令牌封包、ADDR地址域、ENDP端点域和CRC5校验域；SEO包括若干EOP(英文：Endof－Packet，中文：封包结束)周期，表示单端0状态持续的周期，传输数据结束时EOP周期内D+和D-均是低电平。USB3.0和USBtypeC的接口形式，虽然在USB2.0的基础上增加了多个引脚，但仍满足上述技术逻辑。基于上述D+和D-数据传输的特点，本专利技术的实施例提供一种USB接口电路能够用于识别出USB接口的数字信号和模拟信号。当判定正传送的信号是USB接口传输数字信号时，控制将数字信号传输至数字信号端口，这样USB传输功能不受影响。当判定正在传送的信号是模拟信号时，控制将模拟信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种USB接口电路，其特征在于，包括两个数字信号引脚、两个数字信号端口和至少一个模拟信号端口；USB信号识别单元，所述USB信号识别单元的两个输入端分别连接至所述两个数字信号引脚，所述USB信号识别单元被配置为在检测到所述两个数字信号引脚输入信号是模拟信号时，在输出端输出第一控制信号，在检测到输入信号是数字信号时，在输出端输出第二控制信号；选通单元，所述选通单元的输入端连接至所述两个数字信号引脚中的至少一个，所述选通单元的输出端连接至所述两个数字信号端口和/或所述至少一个模拟信号端口，所述选通单元的控制端连接所述USB信号识别单元的输出端，所述选通单元被配置为在接收到第一控制信号时选通所述至少一个模拟信号端口，以输出所述至少一个数字信号引脚的输入信号，在接收到第二控制信号时选通所述两个数字信号端口，以分别输出所述两个数字信号引脚的输入信号。

【技术特征摘要】
1.一种USB接口电路，其特征在于，包括两个数字信号引脚、两
个数字信号端口和至少一个模拟信号端口；
USB信号识别单元，所述USB信号识别单元的两个输入端分别连接
至所述两个数字信号引脚，所述USB信号识别单元被配置为在检测到所
述两个数字信号引脚输入信号是模拟信号时，在输出端输出第一控制信
号，在检测到输入信号是数字信号时，在输出端输出第二控制信号；
选通单元，所述选通单元的输入端连接至所述两个数字信号引脚中
的至少一个，所述选通单元的输出端连接至所述两个数字信号端口和/或
所述至少一个模拟信号端口，所述选通单元的控制端连接所述USB信号
识别单元的输出端，所述选通单元被配置为在接收到第一控制信号时选
通所述至少一个模拟信号端口，以输出所述至少一个数字信号引脚的输
入信号，在接收到第二控制信号时选通所述两个数字信号端口，以分别
输出所述两个数字信号引脚的输入信号。
2.根据权利要求1所述的USB接口电路，其特征在于，所述USB
信号识别单元包括：
高阻输入跟随单元，与所述两个数字信号引脚相连接，被配置为在
接收到所述两个数字信号引脚的信号时，对所述两个数字信号引脚的信
号进行电压跟随得到第一跟随电压和第二跟随电压，并对所述第一跟随
电压和第二跟随电压求和得到跟随总电压；
电压比较单元连接所述高阻输入跟随单元的输出端，被配置为在接
收到所述跟随总电压时，根据所述跟随总电压检测所述两个数字信号引
脚的信号，当所述两个数字信号引脚的信号为模拟信号时输出第一控制
信号，当所述两个数字信号引脚的信号为数字信号时输出第二控制信号。
3.根据权利要求2所述的USB接口电路，其特征在于，所述两个
数字信号引脚包括第一数字信号引脚和第二数字信号引脚；
高阻输入跟随单元包括：
第一运放器，所述第一运放器的正向输入端通过第一电阻连接第一
数字信号引脚，所述第一运放器的反向输入端通过第二电阻连接所述第
一运放器的输出端，所述第一运放器的第一供电端连接电源，所述第一

\t运放器的第二供电端接地；
第二运放器，所述第二运放器的正向输入端通过第三电阻连接第二
数字信号引脚，所述第二运放器的反向输入端通过第四电阻连接所述第
二运放器的输出端，所述第二运放器的第一供电端连接电源，所述第二
运放器的第二供电端接地；
设置于所述第一运放器的输出端与所述高阻输入跟随单元的输出端
之间的第五电阻；
设置于所述第二运放器的输出端与所述高阻输入跟随单元的输出端
之间的第六电阻。
4.根据权利要求2所述的USB接口电路，其特征在于，所述电压
比较单元包括：比较子单元和延迟子单元；
所述比较子单元被配置为在接收到所述跟随总电压时，根据所述跟
随总电压和基准电压判断所述两个数字信号引脚的信号是否为差分信
号，当所述两个数字信号引脚的信号为差分信号时输出第一控制信号；
当所述两个数字信号引脚的信号为非差分信号时输出第二控制信号；
所述延迟子单元，被配置为在接收到所述第一控制信号时延长第一
预设时长输出所述第一控制信号；
或者所述延迟子单元，被配置为在接收到所述第二控制信号时延长
第二预设时长输出所述第二控制信号。
5.根据权利要求4所述的USB接口电路，其特征在于，比较子单
元包括：
滞回比较器，所述滞回比较器的正向输入端通过第七电阻连接至所
述高阻输入跟随单元的输出端，所述滞回比较器的正向输入端还通过第
八电阻接地；所述滞回比较器的正向输入端还通过第十一电阻连接至所
述滞回比较器的输出端，所述滞回比较器的正向输入端还通过第十二电
阻接地；所述滞回比较器的反相输入端通过第九电阻连接电源，所述滞
回比较器的反相输入端还通过第十电阻接地；所述滞回比较器的第一供
电端连接电源，所述滞回比较器的第二供电端接地；
与所述第八电阻并联的第一电容；
与所述第十电阻并联的第二电容；
设置于所述滞回比较器的输出端和所述电压比较单元的输出端之间
的第十三电阻。
6.根据权利要求4所述的USB接口电路，其特征在于，延迟子单
元包括：
第一二极管，所述第一二极管的正极连接所述电压比较单元的输出
端，所述第一二极管的负极通过第十四电阻连接至选通单元；
第二二极管，所述第二二极管的正极连接至所述选通单元，所述第
二二极管的负极连接所述第一二极管的负极，所述第二二...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘少伟，
申请(专利权)人：青岛海信电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37