一种USB接口切换电路、车载音响主机及其设计验证方法与流程

一种usb接口切换电路、车载音响主机及其设计验证方法
技术领域
1.本发明属于车载电子电器技术领域，具体涉及一种usb接口切换电路、车载音响主机及其设计验证方法。


背景技术：

2.目前一些电子设备由于具备手机互联功能，通常会设置一个usb接口，该usb接口除了手机互联，还具有给手机充电的能力。该usb口常见为type-a类型，按照usb 2.0协议设计。这种usb口实测充电电流往往小于1.5a，数据传输速率约为480mbps，导致手机在互联的状态下出现充电慢，甚至电量不增反减、数据传输不稳定的情况。
3.有的厂商为了改善该问题对usb口升级，采用type-c接口，按照usb 3.0协议设计，理论上充电电流可以达到3a，数据传输速率为5.0gbps。该方案虽然可以解决问题，但是会带来硬件成本上升，不利于硬件的平台化。例如type-cusb 3.0方案可以被高端设备接受，但由于成本限制无法被低端设备接受。按照现有做法，往往是在一个硬件方案的基础上进行修改，衍生出两套硬件方案。这样硬件平台化被破坏。


技术实现要素：

4.本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种usb接口切换电路、车载音响主机及其设计验证方法，能够自动切换两种usb标准的接口且成本低廉。
5.为解决上述技术问题，本发明提供一种usb接口切换电路，包括：
6.usb充电管理芯片；
7.分别与所述usb充电管理芯片电连接的第一开关和第二开关；
8.分别与所述第一开关和第二开关电连接的第一usb接口；
9.分别与所述usb充电管理芯片和所述第二开关电连接的第二usb接口；
10.所述usb充电管理芯片根据所述第一开关和第二开关的通路状态，与所述第一usb接口形成第一充电连接或者与所述第二usb接口形成第二充电连接。
11.进一步地，所述第一开关具有第一上通路和第一下通路，所述第二开关具有第二上通路和第二下通路；在所述第一上通路和第二上通路关闭、所述第一下通路和第二下通路开通时，所述第二usb接口与所述usb充电管理芯片的电连接被断开，所述usb充电管理芯片通过所述第一开关的下通路与所述第一usb接口形成所述第一充电连接；在所述第一上通路和第二上通路开通、所述第一下通路和第二下通路关闭时，所述第一usb接口与所述usb充电管理芯片的电连接被断开，所述usb充电管理芯片通过所述第二开关的上通路与所述第二usb接口形成所述第二充电连接。
12.进一步地，所述第一usb接口是type-c usb 3.0接口，第二usb接口是type-a usb 2.0接口。
13.进一步地，所述第一充电连接具体是：所述usb充电管理芯片按照type-c dfp mode工作，向所述type-c usb 3.0接口输出充电电流；所述第二充电连接具体是：所述usb
充电管理芯片按照bc 1.2 cdp mode工作，向所述type-a usb 2.0接口输出充电电流。
14.进一步地，所述usb充电管理芯片具有第一配置通道引脚cc1、第二配置通道引脚cc2/en1和调节输出引脚vcc2，所述usb充电管理芯片按照type-c dfp mode工作时，所述第一配置通道引脚cc1和第二配置通道引脚cc2/en1通过type-c接插件与所述type-c usb 3.0接口形成第一充电连接；所述usb充电管理芯片按照bc 1.2cdp mode工作时，所述第二配置通道引脚cc2/en1输入为vcc2，调节输出引脚vcc2通过电容接地，第一配置通道引脚cc1接地，所述usb充电管理芯片通过type-a接插件与所述type-a usb 2.0接口形成第二充电连接。
15.进一步地，所述第一开关具体是单刀双掷模拟开关，具有用于输入高电平或低电平的第一输入引脚in1和第二输入引脚in2，形成所述第一上通路的第一常闭引脚nc1和第二常闭引脚nc2，形成所述第一下通路的第一常开引脚no1、第二常开引脚no2；
16.所述第一输入引脚in1与第二输入引脚in2输入低电平时，第一常闭引脚nc1与第二常闭引脚nc2导通，第一常开引脚no1与第二常开引脚no2之间断开；
17.所述第一输入引脚in1与第二输入引脚in2输入高电平时，第一常开引脚no1与第二常开引脚no2导通，第一常闭引脚nc1与第二常闭引脚nc2之间断开。
18.进一步地，所述第二开关具体是多路复用器模拟开关，具有用于输入高电平或低电平的选择输入引脚sel，用于输入低电平的输出使能引脚形成所述第二上通路的第一差分信号正引脚1d 与第一差分信号负引脚1d-，形成所述第二下通路的第二差分信号正引脚2d 与第二差分信号负引脚2d-；
19.所述选择输入引脚sel输入低电平，输出使能引脚输入低电平时，第一差分信号正引脚1d 与第一差分信号负引脚1d-导通，第二差分信号正引脚2d 与第二差分信号负引脚2d-之间断开；
20.所述选择输入引脚sel输入高电平，输出使能引脚输入低电平时，第二差分信号正引脚2d 与第二差分信号负引脚2d-导通，第一差分信号正引脚1d 与第一差分信号负引脚1d-之间断开。
21.本发明还提供一种车载音响主机，包括所述的usb接口切换电路，以及soc芯片，所述soc芯片分别与所述usb充电管理芯片和所述第一usb接口连接。
22.本发明还提供一种车载音响主机的设计验证方法，包括：
23.提供所述的usb接口切换电路；
24.车载音响主机同时安装第一usb接口和第二usb接口，并将车载音响主机的soc芯片分别与usb充电管理芯片和第一usb接口连接；
25.按照设计验证要求对车载音响主机进行设计验证。
26.进一步地，所述按照设计验证要求对车载音响主机进行设计验证，具体包括：
27.控制所述第一开关与第二开关的通路状态，如果所述第一上通路和第二上通路关闭、所述第一下通路和第二下通路开通，则选择type-c usb 3.0接口与车载音响主机的内部电路进行适配；如果所述第一上通路和第二上通路开通、所述第一下通路和第二下通路关闭，则选择type-a usb 2.0接口与车载音响主机的内部电路进行适配。
28.实施本发明具有如下有益效果：本发明的usb接口切换电路兼容type-a usb 2.0、
type-c usb 3.0接口，且两个接口共用一个usb充电管理芯片，降低设计成本；同时电路布置精简，缩小电路板面积，降低硬件成本；切换电路一次设计成型，在车载音响主机dv认证阶段不用进行额外验证，不增加音响主机dv验证成本，有效保障车载音响主机硬件的平台化；type-a usb 2.0与type-c usb 3.0与实车的适配通过车载音响主机底层软件完成，适配过程容易实现，不涉及成本增加；在满足客户需求、车厂车型规划的情况下节省成本，拥有良好的经济性。
附图说明
29.为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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。
30.图1是本发明实施例一一种usb接口切换电路的结构示意图。
31.图2是本发明实施例一中usb充电管理芯片与type-c usb 3.0接口形成充电连接的结构示意图。
32.图3是本发明实施例一中usb充电管理芯片与type-a usb 2.0接口形成充电连接的结构示意图。
33.图4是图1所示开关1的电路结构示意图。
34.图5是图1所示开关2的电路结构示意图。
35.图6是本发明实施例二一种车载音响主机的结构示意图。
具体实施方式
36.以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本发明可以用以实施的特定实施例。
37.请参照图1所示，本发明实施例一提供一种usb接口切换电路，包括：
38.usb充电管理芯片；
39.分别与所述usb充电管理芯片电连接的第一开关和第二开关；
40.分别与所述第一开关和第二开关电连接的第一usb接口；
41.分别与所述usb充电管理芯片和所述第二开关电连接的第二usb接口；
42.所述usb充电管理芯片根据所述第一开关和第二开关的通路状态，与所述第一usb接口形成第一充电连接或者与所述第二usb接口形成第二充电连接。
43.具体来说，所述第一开关具有第一上通路和第一下通路，所述第二开关具有第二上通路和第二下通路；在所述第一上通路和第二上通路关闭、所述第一下通路和第二下通路开通时，所述第二usb接口与所述usb充电管理芯片的电连接被断开，所述usb充电管理芯片通过所述第一开关的下通路与所述第一usb接口形成所述第一充电连接；在所述第一上通路和第二上通路开通、所述第一下通路和第二下通路关闭时，所述第一usb接口与所述usb充电管理芯片的电连接被断开，所述usb充电管理芯片通过所述第二开关的上通路与所述第二usb接口形成所述第二充电连接。
44.可以理解的是，图1所示的开关1即是第一开关，开关2是第二开关，type-c usb 3.0是第一usb接口，type-a usb 2.0接口是第二usb接口，本实施例能够实现两个usb接口
2.0接口或者type-c usb 3.0接口；由此实现了usb2.0与usb 3.0硬件的兼容，且两个usb接口共用一个usb充电管理芯片；硬件电路一次设计成型，在车载音响主机dv认证阶段不用进行额外验证，不增加音响主机dv验证成本；有效保障车载音响主机硬件的平台化。此外type-a usb 2.0接口与type-c usb 3.0接口与实车的适配通过车载音响主机底层软件完成，适配过程容易实现，不涉及成本增加。
58.相应于本发明实施例一一种usb接口切换电路和本发明实施例二一种车载音响主机，本发明实施例三提供一种车载音响主机的设计验证方法，包括：
59.提供如前述本发明实施例一所述的usb接口切换电路；
60.车载音响主机同时安装第一usb接口和第二usb接口，并将车载音响主机的soc芯片分别与usb充电管理芯片和第一usb接口连接；
61.按照设计验证要求对车载音响主机进行设计验证。
62.具体地，所述按照设计验证要求对车载音响主机进行设计验证，具体包括：
63.控制所述第一开关与第二开关的通路状态，如果所述第一上通路和第二上通路关闭、所述第一下通路和第二下通路开通，则选择type-c usb 3.0接口与车载音响主机的内部电路进行适配；如果所述第一上通路和第二上通路开通、所述第一下通路和第二下通路关闭，则选择type-a usb 2.0接口与车载音响主机的内部电路进行适配。
64.有关本实施例的工作原理和过程，参见前述本发明实施例一和本发明实施例二的说明，此处不再赘述。
65.通过上述说明可知，与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明的usb接口切换电路兼容type-a usb 2.0、type-c usb 3.0接口，且两个接口共用一个usb充电管理芯片，降低设计成本；同时电路布置精简，缩小电路板面积，降低硬件成本；切换电路一次设计成型，在车载音响主机dv认证阶段不用进行额外验证，不增加音响主机dv验证成本，有效保障车载音响主机硬件的平台化；type-a usb 2.0与type-c usb 3.0与实车的适配通过车载音响主机底层软件完成，适配过程容易实现，不涉及成本增加；在满足客户需求、车厂车型规划的情况下节省成本，拥有良好的经济性。
66.以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。