[发明专利]一种控制USB从设备并接收其输出信息的设备及其实现方法

权利要求书

1.一种控制USB从设备并接收其输出信息的设备，其特征是包含USB主设备端口模块、信号连通模块、电源控制模块、信号控制模块、控制模块、电源供应和通讯模块；

所述USB主设备端口模块，用于连接外部的USB从设备；

所述信号连通模块，用于连接控制模块和USB主设备端口模块中USB端口的可导电外壳；

所述电源控制模块，用于控制USB主设备端口模块的电源输出，在控制模块的控制之下，电源控制模块可把主机提供的电力连接到USB主设备端口模块的电源输出上，为连接的外部设备提供电力，也可以切断电源，将连接的外部设备置于掉电状态；

所述信号控制模块，用于控制USB主设备端口模块的USB差分信号，在控制模块的控制之下，信号控制模块可把主机的USB差分信号接到USB主设备端口模块，使连接的外部设备与主机建立连接，也可切断信号，使连接的外部设备与主机之间的连接断开；

所述控制模块，其功能之一是通过信号连通模块跟连接的外部USB从设备进行通讯，其功能之二可通过电源控制模块和信号控制模块控制连接的外部USB从设备的工作状态，使其跟主机建立或者断开连接，其功能之三可以跟主机通讯，把收到的信息发给主机；

所述电源供应和通讯模块，用于连接主机和电源，为所述设备提供电力，并提供设备到主机的通讯连接，还通过电源控制模块和信号控制模块提供外部USB从设备到主机的连接。

2.一种USB从设备，其特征是包含USB从设备端口模块，信号连通模块，控制模块；

所述USB从设备端口模块，用于连接USB从设备到主机；

所述信号连通模块，用于连接控制模块和USB从设备端口模块中USB端口的可导电外壳，在这两者之间构筑专门的可传送电信号的通路；控制模块可通过该通路把信息发送给连接的外部USB主设备，或者通过该通路接收外部USB主设备发送给控制模块的信息；

所述控制模块，通过USB从设备端口跟主机通讯，通过信号连通模块跟该USB从设备的控制模块通讯。

3.根据权利要求1所述的控制USB从设备并接收其输出信息的设备和根据权利要求2所述的USB从设备，其信号连通模块的连接方法具以下所述特征：

如果所述设备的控制模块的信号输出管脚为开漏输出：该管脚被上拉电阻接到设备的电源上，USB端口的可导电外壳跟该输出管脚通过导线连通；

如果所述设备的控制模块的信号输出管脚非开漏输出：方法一是USB端口的可导电外壳跟输出管脚之间串联能够起到限流作用的装置、例如电阻，防止输出管脚被短路到地，并且电阻取值不影响数字逻辑信号传输；方法二是所述设备的控制模块的信号输出管脚外接开漏输出的逻辑门，该开漏输出的逻辑门的管脚被上拉电阻接到设备的电源上，USB端口的可导电外壳跟开漏输出的逻辑门的管脚通过导线连通。

4.根据权利要求1和3所述的控制USB从设备并接收其输出信息的设备，其特征是设备的控制模块通过本条权利要求所述的专门信号通路跟外部USB从设备通讯；

所述专门信号通路是指：所述USB主设备端口模块中USB端口的外壳是可导电的良导体，所述控制模块通过权利要求3所述的方法跟该端口的可导电的外壳建立导电通路；与所述控制USB从设备并接收其输出信息的设备连接的外部USB从设备的USB端口的外壳也是可导电的良导体，并且外部USB从设备的控制模块使用权利要求3所述的方法跟其USB从设备端口的外壳建立导电通路；当外部USB从设备正确连接到了所述控制USB从设备并接收其输出信息的设备的USB主设备端口模块的USB端口，两个USB端口的外壳因为紧密接触而相互导通，从而在外部USB从设备的控制模块和所述控制USB从设备并接收其输出信息的设备的控制模块之间建立了一个专门的可进行半双工信息传输的通路；该信号通路通过紧密连接的两个USB端口的可导电外壳及与其相连接的可导电部件传输数字信号，跟所述USB端口中的差分信号互不干扰，能够作为独立的半双工通讯线路使用。

5.根据权利要求1所述的控制USB从设备并接收其输出信息的设备，其特征是所述控制模块可以具体为通用嵌入式处理器；嵌入式处理器可以通过输出管脚控制电源控制、信号控制模块，该处理器管脚使用权利要求3所述方法跟USB主设备端口模块的USB端口的可导电外壳构成通讯通路，所述相关管脚可以具体为处理器的通用输出、输入管脚，UART数据输入、输出管脚；嵌入式处理器使用权利要求4所述方法跟权利要求2所述USB从设备的控制模块通讯。