一种USB电路、USB控制器的切换方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供了一种USB电路、USB控制器的切换方法和装置，涉及电路设计技术领域，USB电路包括USB插座、USB控制器、切换开关和电源检测电路，USB控制器包括工作的USB控制器和空闲的USB控制器，工作的USB控制器为正常与切换开关连接的USB控制器，空闲的USB控制器为工作的USB控制器出现异常时与切换开关连接的USB控制器，切换开关将USB插座的电源线上传输的USB信号切分为多路信号，并将切分后的多路USB信号分别连接工作的USB控制器和空闲的USB控制器；电源检测电路检测USB插座的电源线上是否输出有USB插座上USB接口的电流以判断USB插座上的USB接口是否接入USB设备。插座上的USB接口是否接入USB设备。插座上的USB接口是否接入USB设备。

【技术实现步骤摘要】
一种USB电路、USB控制器的切换方法和装置


[0001]本专利技术实施例涉及电路设计
，特别是涉及一种USB电路、一种USB控制器的切换方法、一种USB控制器的切换装置、一种电子设备以及一种计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]在服务器、塔式计算机以及笔记本电脑领域，设备机器都会有外置的USB（Universal Serial Bus 通用串行总线）接口，通常接口数量为两个至五个不等，对于轻薄笔记本，可能只有一个USB接口，此时USB接口尤为重要。这些设备的USB接口对外连接的设备多种多样，常用的U盘、移动硬件、鼠标、键盘等等。目前所用的USB的设计方案，基本上是通过CPU（Central Processing Unit中央处理器）的USB控制器接口直接外接设备，或通过主板的USB HUB（集线器）芯片实现USB扩展，对外接USB的typeA （USB的A型公口）或 typeC（USB的C型公口）的插座对外引出。
[0003]在以上通用方案中，一个USB插座对应于单一的USB控制器。在实际使用中，经常会热插拔USB设备，USB接口作为日常使用频率最多的接口，承受着大量的ESD（Electro
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Static Discharge 静电放电） 和EOS（Electrical Over Stress 电过载）冲击，在长时间使用后，经常出现USB损坏的情况。对于物理损坏可以通过增加镀金层厚度等措施来增加挺拔次数，电子学方面，虽然接口带有ESD芯片保护，但长期经受ESD和EOS的冲击，或承受超过EMC（Electro Magnetic Compliance 电磁兼容）标准的ESD 和EOS，会导致USB控制器相关的USB功能部分损坏，这时控制器相关功能会丧失或部分丧失，具体表现是连接当前USB接口，不识别设备或驱动报错，当更换另一个USB接口时，设备正常工作，更严重的是，当发生超过EMC实验标准的冲击的能量，会把CPU损坏。而另一方面，一般CPU都会有多余的USB控制器接口，在一般应用设计中，会有空闲USB控制器信号未被使用。
[0004]从上面信息可以得出，一方面，外部USB接口会损坏，另一方面，CPU有多余的USB控制器却没有被使用，造成接口的浪费。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例是提供一种USB电路、一种USB控制器的切换方法、装置、电子设备以及计算机可读存储介质，以解决或部分解决外部USB接口经常损坏、多余的USB控制器未被使用以造成接口的浪费的问题。
[0006]本专利技术实施例公开了一种USB电路，包括USB插座、USB控制器、切换开关和电源检测电路，所述切换开关和所述电源检测电路分别与所述USB插座的电源线串联，所述USB控制器包括工作的USB控制器和空闲的USB控制器，其中，所述工作的USB控制器为正常运行时与所述切换开关连接的默认USB控制器，所述空闲的USB控制器为所述工作的USB控制器出现异常时与所述切换开关连接的备用USB控制器，其中：所述切换开关，用于将所述USB插座的电源线上传输的USB信号切分为多路信号，并将切分后的多路所述USB信号分别连接所述工作的USB控制器和所述空闲的USB控制器；
所述电源检测电路，用于检测所述USB插座的电源线上是否输出有所述USB插座上USB接口的电流以判断所述USB插座上的USB接口是否接入USB设备。
[0007]可选地，所述USB电路至少包含两个切换开关，一个所述切换开关对应一个所述USB插座。
[0008]可选地，所述空闲的USB控制器和各个所述切换开关进行星形连接。
[0009]可选地，一个所述USB插座至少对应一个所述工作的USB控制器和一个所述空闲的USB控制器。
[0010]可选地，当所述工作的USB控制器出现异常时，通过所述切换开关将连接异常的所述USB控制器的所述USB信号连接至所述空闲的USB控制器。
[0011]可选地，当所述USB插座上的USB接口接入USB设备且无法识别所述USB接口是否接入USB设备时，通过所述电源检测电路检测所述USB插座的电源线上是否输出有所述USB插座上USB接口的电流以判断所述USB插座上的USB接口是否接入USB设备。
[0012]可选地，若所述电源检测电路检测到所述USB插座的电源线上输出有所述USB插座上USB接口的电流，则判断所述USB插座上的USB接口已接入USB设备；若所述电源检测电路未检测到所述USB插座的电源线上输出有所述USB插座上USB接口的电流，则判断所述USB插座上的USB接口未接入USB设备。
[0013]可选地，若无法识别所述USB接口是否接入USB设备，则判断所述工作的USB控制器为出现异常的USB控制器。
[0014]可选地，所述USB电路还包括电源过流保护电路，所述电源过流保护电路用于监控所述USB插座上USB接口的电流是否高于预设电流值。
[0015]可选地，所述切换开关中的切换芯片包含有选择引脚，所述选择引脚用于选择所述工作的USB控制器或所述空闲的USB控制器。
[0016]本专利技术实施例还公开了一种USB控制器的切换方法，应用于如上述所述的 USB 电路，所述方法包括：检测所述USB插座的电源线上是否输出有所述USB插座上USB接口的电流；若所述USB插座的电源线上输出有所述USB插座上USB接口的电流，则检测所述USB接口接入的USB设备是否枚举成功；当所述USB接口接入的USB设备枚举失败时，根据所述空闲的USB控制器的使用状态以对所述USB控制器进行切换。
[0017]可选地，所述检测所述USB插座的电源线上是否输出有所述USB插座上USB接口的电流，包括：当所述USB插座上的USB接口接入USB设备且无法识别所述USB接口是否接入USB设备时，通过所述电源检测电路检测所述USB插座的电源线上是否输出有所述USB插座上USB接口的电流。
[0018]可选地，所述方法还包括：若所述电源检测电路检测到所述USB插座的电源线上输出有所述USB插座上USB接口的电流，则判断所述USB插座上的USB接口已接入USB设备；若所述电源检测电路未检测到所述USB插座的电源线上输出有所述USB插座上USB接口的电流，则判断所述USB插座上的USB接口未接入USB设备。
[0019]可选地，所述方法还包括：当所述USB接口接入的USB设备枚举成功时，使用所述工作的USB控制器进行工作。
[0020]可选地，所述方法还包括：若所述USB接口接入的USB设备枚举成功，则所述工作的USB控制器为正常状态；若所述USB接口接入的USB设备枚举失败，则所述工作的USB控制器为异常状态。
[0021]可选地，所述根据所述空闲的USB控制器的使用状态以对所述USB控制器进行切换，包括：当所述空闲的USB控制器被使用时，使用所述工作的USB控制器进行工作；当所述空闲的USB控制器未被使用时，则由所述工作的USB控制器切换至所述空闲的USB控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种USB电路，其特征在于，包括USB插座、USB控制器、切换开关和电源检测电路，所述切换开关和所述电源检测电路分别与所述USB插座的电源线串联，所述USB控制器包括工作的USB控制器和空闲的USB控制器，其中，所述工作的USB控制器为正常运行时与所述切换开关连接的默认USB控制器，所述空闲的USB控制器为所述工作的USB控制器出现异常时与所述切换开关连接的备用USB控制器，其中：所述切换开关，用于将所述USB插座的电源线上传输的USB信号切分为多路信号，并将切分后的多路所述USB信号分别连接所述工作的USB控制器和所述空闲的USB控制器；所述电源检测电路，用于检测所述USB插座的电源线上是否输出有所述USB插座上USB接口的电流以判断所述USB插座上的USB接口是否接入USB设备。2.根据权利要求1所述的USB电路，其特征在于，所述USB电路至少包含两个切换开关，一个所述切换开关对应一个所述USB插座。3.根据权利要求2所述的USB电路，其特征在于，所述空闲的USB控制器和各个所述切换开关进行星形连接。4.根据权利要求1所述的USB电路，其特征在于，一个所述USB插座至少对应一个所述工作的USB控制器和一个所述空闲的USB控制器。5.根据权利要求4所述的USB电路，其特征在于，当所述工作的USB控制器出现异常时，通过所述切换开关将连接异常的所述USB控制器的所述USB信号连接至所述空闲的USB控制器。6.根据权利要求1所述的USB电路，其特征在于，当所述USB插座上的USB接口接入USB设备且无法识别所述USB接口是否接入USB设备时，通过所述电源检测电路检测所述USB插座的电源线上是否输出有所述USB插座上USB接口的电流以判断所述USB插座上的USB接口是否接入USB设备。7.根据权利要求6所述的USB电路，其特征在于，若所述电源检测电路检测到所述USB插座的电源线上输出有所述USB插座上USB接口的电流，则判断所述USB插座上的USB接口已接入USB设备；若所述电源检测电路未检测到所述USB插座的电源线上输出有所述USB插座上USB接口的电流，则判断所述USB插座上的USB接口未接入USB设备。8.根据权利要求6所述的USB电路，其特征在于，若无法识别所述USB接口是否接入USB设备，则判断所述工作的USB控制器为出现异常的USB控制器。9.根据权利要求1所述的USB电路，其特征在于，所述USB电路还包括电源过流保护电路，所述电源过流保护电路用于监控所述USB插座上USB接口的电流是否高于预设电流值。10.根据权利要求1所述的USB电路，其特征在于，所述切换开关中的切换芯片包含有选择引脚，所述选择引脚用于选择所述工作的USB控制器或所述空闲的USB控制器。11.一种USB控制器的切换方法，其特征在于，应用于如上述权利要求1
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10中任一项所述的USB电路，所述方法包括：检测所述USB插座的电源线上是否输出有所述USB插座上USB接口的电流；若所述USB插座的电源线上输出有所述USB插座上USB接口的电流，则检测所述USB接口接入的USB设备是否枚举成功；当所述USB接口接入的USB设备枚举失败时，根据所述空闲的USB控制器的使用状态以对所述USB控制器进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴建国，付长昭，
申请(专利权)人：苏州浪潮智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：