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1、10申请公布号CN104090857A43申请公布日20141008CN104090857A21申请号201410323454222申请日20140707G06F13/38200601G06F13/4220060171申请人成都联星微电子有限公司地址610000四川省成都市高朋大道5号72发明人郭阳斌经锋郭阳勇李晓龙刘小平74专利代理机构北京天奇智新知识产权代理有限公司11340代理人郭霞54发明名称一种扩展智能终端外部接口的系统及方法57摘要本发明涉及一种扩展智能终端外部接口的系统及方法。所述方法/系统利用嵌入式集成和USBHUB扩展单元，通过电路调试和软件编程，在不对智能终端本身的系统和接。
2、口进行任何改动的情况下，开发出了一种利用USB接口扩展智能终端外部接口的系统和方法。本发明所设计的方案，采用标准的智能终端上标准的USBOTG协议，扩展接口以USBHID设备的形式与智能终端进行通讯；大大降低了智能终端二次开发的难度，加快二次开发的速度；节省智能终端的定制费用，降低产品成本。51INTCL权利要求书1页说明书4页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图2页10申请公布号CN104090857ACN104090857A1/1页21一种扩展智能终端外部接口的系统，包括基于移动智能操作系统的智能终端，其具有USBOTG接口，所述USBOTG。
3、接口被设置成USBHOST模式；USBHUB扩展单元，将USBOTG接口扩展成多个USBHOST接口，一个接口连接嵌入式集成控制电路，其他接口连接其他USB设备；嵌入式集成控制电路，在其上引出至少两个其他类型的接口，所述嵌入式集成控制电路执行协议转换，将其他类型接口协议转换为标准的USBHID协议以及将移动智能操作系统智能终端的USBHID协议转换为其他不同类型的接口协议。2根据权利要求1所述的系统，所述其他类型的接口为UART串口接口、SPI接口、I2C接口、GPIO接口以及蓝牙串口接口。3根据权利要求1所述的系统，所述协议转换包括嵌入式集成控制电路将智能终端通过USBHID协议发送的数据解。
4、析成UART串口、SPI接口、I2C接口、GPIO接口以及蓝牙串口接口数据的形式，发送给与UART串口、SPI接口、I2C接口、GPIO接口以及蓝牙串口接口连接的设备，以及把通过UART串口、SPI接口、I2C接口、GPIO接口以及蓝牙串口接口从外部接收的数据打包成标准的USBHID数据格式，通过与智能终端连接的USB接口，以标准的USBHID的形式与智能终端进行通讯。4根据权利要求1所述的系统，所述USBHUB扩展单元包括USB多端口收发宏单元、上行端口收发器、下行端口收发器、路由交换器、数据接收缓存、PLL锁相环、33V和18V电压调节器、振荡器、下行端口控制器、上行端口控制器、串口引擎、。
5、全速/低速数据转发器、高速数据转发器、数据转发器缓存、集线器控制器。5根据权利要求1所述的系统，所述嵌入式集成控制电路为210管脚排列，其中第一管脚和第三管脚接5V电源、第二管脚接12V电源、第四管脚、第六管脚接UART接口信号、第八管脚、第十管脚和第十二管脚接SPI接口信号、第五管脚和第七管脚接蓝牙串口信号、第九管脚、第十一管脚、第十三管脚、第十五管脚接GPIO接口信号、第十七管脚和第十九管脚接USB接口信号、第十四管脚和第十六管脚接I2C接口信号、第十八管脚和第二十管脚接地信号。6一种利用上述权利要求15其中之一的系统扩展智能终端外部接口的方法，具体步骤包括将基于移动智能操作系统的智能终端。
6、的USBOTG接口设置成USBHOST模式；利用USBHUB扩展单元将USBOTG扩展成多个USBHOST接口，一个连接嵌入式集成控制电路，其他接口连接其他USB设备；在嵌入式集成控制电路上引出至少两个其他类型的接口，所述嵌入式集成控制电路执行协议转换，将其他类型接口协议转换为标准的USBHID协议以及将移动智能操作系统智能终端的USBHID协议转换为其他不同类型的接口协议。权利要求书CN104090857A1/4页3一种扩展智能终端外部接口的系统及方法技术领域0001本发明涉及移动智能操作系统的USBOTG接口扩展系统和方法，尤其是利用集成电路设计和软件编程使用USB接口扩展其他接口，例如U。
7、ART接口，SPI接口和I2C接口等的系统和方法。背景技术0002USBOTG是USBONTHEGO的缩写，是近年发展起来的技术，2001年12月18日由USBIMPLEMENTERSFORUM公布，主要应用于各种不同的设备或移动设备间的联接，进行数据交换。特别是PDA、移动电话、消费类设备。改变如数码照相机、摄像机、打印机等设备间多种不同制式连接器，多达7种制式的存储卡间数据交换的不便。USB技术的发展，使得PC和周边设备能够通过简单方式、适度的制造成本将各种设备连接在一起，都可以通过USB总线，作为PC的周边，在PC的控制下进行数据交换。但这种方便的交换方式，一旦离开了PC，各设备间无法利。
8、用USB口进行操作，因为没有一个设备能够充当PC一样的HOST。ONTHEGO，即OTG技术就是实现在没有HOST的情况下，实现设备间的数据传送。0003目前移动智能操作系统的智能终端上的接口已经采用了这种USBOTG技术，实现了多种设备之间的数据交互，但是在上述智能终端上一般都只有一个USB或者SDIOSECUREDIGITALINPUTANDOUTPUTCARD安全数字输入输出卡等少数接口，接口数量和接口类型都无法满足二次开发的需要。0004传统上，解决这类问题的方法为改变硬件电路设计重新布板引出其他所需的接口，如UARTUNIVERSALASYNCHRONOUSRECEIVER/TRAN。
9、SMITTER，通用异步接收/发送装置,SPISERIALPERIPHERALINTERFACE串行外设接口,I2CINTERINTEGRATEDCIRCUIT等，或者在不改变外部接口的情况下，需要对移动智能操作系统进行更新，编入新的驱动以支持需求。传统的两种方法，都需要对智能终端的硬件或者软件进行改动或者升级，给二次开发带来了极大的不便利。发明内容0005在这种背景上本发明利用嵌入式集成和USBHUB扩展单元，通过电路调试和软件编程，在不对智能终端本身的系统和接口进行任何改动的情况下，开发出了一种利用USB接口扩展智能终端外部接口的系统和方法。0006根据本发明的一个实施方式，提出一种扩展智。
10、能终端外部接口的系统，包括0007基于移动智能操作系统的智能终端，其具有USBOTG接口，所述USBOTG接口被设置成USBHOST模式；0008USBHUB扩展单元，将USBOTG接口扩展成多个USBHOST接口，一个接口连接嵌入式集成控制电路，其他接口连接其他USB设备；0009嵌入式集成控制电路，在其上引出至少两个其他类型的接口，所述嵌入式集成控制电路执行协议转换，将其他类型接口协议转换为标准的USBHID协议以及将移动智能操说明书CN104090857A2/4页4作系统智能终端的USBHID协议转换为其他不同类型的接口协议。0010根据本发明的一个实施方式，所述其他类型的接口为UART。
11、串口接口、SPI接口、I2C接口、GPIO接口以及蓝牙串口接口。0011根据本发明的一个实施方式，所述协议转换包括嵌入式集成控制电路将智能终端通过USBHID协议发送的数据解析成UART串口、SPI接口、I2C接口、GPIO接口以及蓝牙串口接口数据的形式，发送给与UART串口、SPI接口、I2C接口、GPIO接口以及蓝牙串口接口连接的设备，以及把通过UART串口、SPI接口、I2C接口、GPIO接口以及蓝牙串口接口从外部接收的数据打包成标准的USBHID数据格式，通过与智能终端连接的USB接口，以标准的USBHID的形式与智能终端进行通讯。0012根据本发明的一个优选实施方式，所述USBHUB。
12、扩展单元包括USB多端口收发宏单元、上行端口收发器、下行端口收发器、路由交换器、数据接收缓存、PLL锁相环、33V和18V电压调节器、振荡器、下行端口控制器、上行端口控制器、串口引擎、全速/低速数据转发器、高速数据转发器、数据转发器缓存、集线器控制器。0013根据本发明的一个优选实施方式，所述嵌入式集成控制电路为210管脚排列，其中第一管脚和第三管脚接5V电源、第二管脚接12V电源、第四管脚、第六管脚接UART接口信号、第八管脚、第十管脚和第十二管脚接SPI接口信号、第五管脚和第七管脚接蓝牙串口信号、第九管脚、第十一管脚、第十三管脚、第十五管脚接GPIO接口信号、第十七管脚和第十九管脚接USB。
13、接口信号、第十四管脚和第十六管脚接I2C接口信号、第十八管脚和第二十管脚接地信号。0014根据本发明的另外一个实施方式，还提出一种利用上述系统扩展智能终端外部接口的方法，具体步骤包括0015将基于移动智能操作系统的智能终端的USBOTG接口设置成USBHOST模式；0016利用USBHUB扩展单元将USBOTG扩展成多个USBHOST接口，一个连接嵌入式集成控制电路，其他接口连接其他USB设备；0017在嵌入式集成控制电路上引出至少两个其他类型的接口，所述嵌入式集成控制电路执行协议转换，将其他类型接口协议转换为标准的USBHID协议以及将移动智能操作系统智能终端的USBHID协议转换为其他不同。
14、类型的接口协议。0018本发明所设计的方案，较好的克服了传统方案的缺点采用标准的智能终端上标准的USBOTG协议，扩展接口以USBHID设备的形式与智能终端进行通讯；利用自行研发的USBHUB扩展单元，完全支持USB20规范，可实现各种数据速率要求的不同接口数据转发；利用自行研发的嵌入式集成控制电路，实现了USB接口到UART串口、SPI接口、I2C接口、GPIO接口以及蓝牙串口接口等多种接口的高速转换；大大降低了智能终端二次开发的难度，加快二次开发的速度；节省智能终端的定制费用，降低产品成本。附图说明0019图1是根据本发明的实施方式的利用USB接口扩展智能终端外部接口的系统框图；0020图。
15、2是根据本发明的实施方式的USBHUB扩展单元结构示意图；0021图3是根据本发明的实施方式的嵌入式集成控制电路接口示意图。说明书CN104090857A3/4页5具体实施方式0022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。0023根据本发明的一个实施方式，提出一种利用USB接口扩展智能终端外部接口的系统，如附图1所示，所示系统包括0024基于移动智能操作系统的智能终端，其具有U。
16、SBOTG接口，所述USBOTG接口被设置成USBHOST模式，所述移动智能操作系统可以是目前主流的移动操作系统，例如安卓、IOS以及WINDOWSPHONE；0025USBHUB扩展单元，将USBOTG接口扩展成多个USBHOST接口，一个接口连接嵌入式集成控制电路，其他接口连接其他USB设备；0026嵌入式集成控制电路，在其上引出至少两个其他类型的接口，所述嵌入式集成控制电路执行协议转换，将其他类型接口协议转换为标准的USBHID协议以及将移动智能操作系统智能终端的USBHID协议转换为其他不同类型的接口协议。0027根据本发明的一个实施方式，所述其他类型的接口为UART串口接口、SPI接。
17、口、I2C接口、GPIO接口以及蓝牙串口接口。0028根据本发明的一个实施方式，所述协议转换包括嵌入式集成控制电路将智能终端通过USBHID协议发送的数据解析成UART串口、SPI接口、I2C接口、GPIO接口以及蓝牙串口接口数据的形式，发送给与UART串口、SPI接口、I2C接口、GPIO接口以及蓝牙串口接口连接的设备，以及把通过UART串口、SPI接口、I2C接口、GPIO接口以及蓝牙串口接口从外部接收的数据打包成标准的USBHID数据格式，通过与智能终端连接的USB接口，以标准的USBHID的形式与智能终端进行通讯。0029根据本发明的一个优选实施方式，如附图2所示，所述USBHUB扩展。
18、单元包括USB多端口收发宏单元、上行端口收发器、下行端口收发器、路由交换器、数据接收缓存、PLL锁相环、33V和18V电压调节器、振荡器OSR、下行端口控制器、上行端口控制器、串口引擎、全速/低速数据转发器、高速数据转发器、数据转发器缓存、集线器控制器。0030根据本发明的一个优选实施方式，如附图3所示，所述嵌入式集成控制电路为210管脚排列，其中第一管脚和第三管脚接5V电源、第二管脚接12V电源、第四管脚、第六管脚接UART接口信号、第八管脚、第十管脚和第十二管脚接SPI接口信号、第五管脚和第七管脚接蓝牙串口信号、第九管脚、第十一管脚、第十三管脚、第十五管脚接GPIO接口信号、第十七管脚和第。
19、十九管脚接USB接口信号、第十四管脚和第十六管脚接I2C接口信号、第十八管脚和第二十管脚接地信号。0031根据本发明的另外一个实施方式，还提出一种利用上述系统扩展智能终端外部接口的方法，具体步骤包括0032将基于移动智能操作系统的智能终端的USBOTG接口设置成USBHOST模式；0033利用USBHUB扩展单元将USBOTG扩展成多个USBHOST接口，一个连接嵌入式集成控制电路，其他接口连接其他USB设备；说明书CN104090857A4/4页60034在嵌入式集成控制电路上引出至少两个其他类型的接口，所述嵌入式集成控制电路执行协议转换，将其他类型接口协议转换为标准的USBHID协议以及将移动智能操作系统智能终端的USBHID协议转换为其他不同类型的接口协议。0035以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。说明书CN104090857A1/2页7图1图2说明书附图CN104090857A2/2页8图3说明书附图CN104090857A。