[发明专利]一种具有USB接口的电子设备及其USB通信启动方法

说明书

技术领域

本发明涉及USB技术领域，特别的涉及一种具有USB接口的电子设备及其USB通信启动方法。

背景技术

现有技术中具有USB接口的电子设备如带有USB接口的手持终端，USB通讯电缆和充电线缆共用一根，即这根线缆既能够作为充电作用，又能够作为USB通信用途。这样使得手机的充电接口的正极VCHG与USB_VBUS的直接或间接短接在一起。

手持终端设备USB接口电路中有两个管脚，一个管脚为电源管理芯片上的充电电压VCHG，其作用检测充电器插、拔状态，当VCHG端的电压值大于某个阀限值(如3.3V)时，判断为充电器插入，当VCHG端的电压值小于等于某个阀限值(如3.3V)时，判断为充电器拔出；另外一个管脚为USB接口芯片上的USB总线的电源正极USB_VBUS，当USB_VBUS端的电压值大于USB规范中Session值(如2.0V)时，判断为USB通信线缆插入启动USB状态机，当USB_VBUS端的电压值小于等于USB规范中Session值(如2.0V)时，判断为USB通信线缆拔出。

带有USB接口的手持终端的充电状态机的启动条件是，检测充电接口的正极是否大于某个阀限值(如3.3V)，当外加电压大于该值，则判断为充电器插入，开始启动充电管理，否则充电器拔掉，停止充电，同时VCHG的工作电压范围较高，通常为十几伏到二十伏(如18V)；USB_VBUS端的工作电压范围较低，通常为5.25V。

总而言之，手持终端的USB状态机的启动条件是，USB_VBUS(USB总线的电源正极)端的电压是否大于USB规范中Session值(如2.0V)，当外加电压大于该值，则开始启动USB枚举过程，否则停止USB状态机。USB_VBUS最大工作电压通常为相对较低的5.25V。基于此，就带来一个问题USB状态机和充电状态机启动条件不一样，需要采用一个电路对不同信号加以区分实现USB通信启动，业界目前的充电器与USB通信共用一个接口的USB启动方案常用的做法是，如图1将VCHG通过稳压二极管D1降压后连接在USB_VBUS处。这种方法电路比较简单，但有以下缺点：稳压二极管响应速度较慢，对于充电器插入瞬间的过冲无法起到保护作用。

可见现有技术中存在充电器与USB通信共用一个接口容易造成手机终端设备的损坏的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的充电器与USB通信共用一个接口容易造成手机终端设备损坏的问题，提供一种具有USB接口的电子设备及其USB通信启动方法，该具有USB接口的电子设备，包括电源管理芯片、USB接口芯片和控制电路，控制电路分别与电源管理芯片和USB接口芯片连接，控制电路采用输入到电源管理芯片的充电电压VCHG作为控制信号，向USB接口芯片的USB总线的电源正极USB_VBUS管脚输出与控制信号对应的电压值，其中，控制信号与向USB_VBUS管脚输出的电压相互隔离。

进一步，控制电路的控制管脚与电源管理芯片的充电电压VCHG管脚连接，控制电路的输出管脚与USB接口芯片的USB总线的电源正极USB_VBUS管脚连接，控制电路的电源管脚与一固定电压的输入端连接，固定电压输入端输入高电平，所述高电平大于USB状态机启动电压，小于USB_VBUS最大工作电压，控制电路用于当检测到控制管脚电压大于设定阈值时，输出管脚输出固定电压，当检测到控制管脚电压小于设定阈值时，输出管脚输出低电平，所述低电平大于0V小于USB状态机启动电压。

进一步，控制电路包括：

第一三极管，第一三极管的基极与电源管理芯片的充电电压VCHG管脚连接，第一三极管的集极与第二三极管的基极连接，第一三极管的发射极接地；

第二三极管，第二三极管的发射极与固定电压输出端连接，第二三极管的集极与USB接口芯片的USB_VBUS管脚连接，并通过第三电阻接地。

进一步，第一三极管的基极通过第一电阻与电源管理芯片的充电电压VCHG管脚连接。

进一步，第一三极管的集极通过第二电阻与第二三极管的基极连接。

进一步，第一三极管为NPN型三极管，第二三极管为PNP型三极管

进一步，制电路包括：

第一三极管，第一三极管的基极与电源管理芯片的充电电压VCHG管脚连接，第一三极管的集极与第一金属氧化物半导体型场效应管的栅极连接，第一三极管的发射极接地；