[發(fā)明專利]USB總線電流檢測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710178374.2
• 申請日: 2007-11-29
• 公開（公告）號: CN101169456A
• 公開（公告）日: 2008-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陸舟;于華章
• 申請（專利權(quán)）人: 北京飛天誠信科技有限公司
• 主分類號: G01R19/252
• 分類號: G01R19/252;G06F11/22
• 代理公司: 北京三高永信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 何文彬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電流檢測領(lǐng)域，特別涉及一種USB總線電流檢測裝置。

背景技術(shù)

USB(Universal?Serial?Bus，通用串行總線)協(xié)議允許外設(shè)在主機和其它外設(shè)工作時進行連接配置，使用及移除即所謂的即插即用，同時USB總線的應(yīng)用可以清除PC上過多的I/O端口，而以一個串行通道取代，使PC與外設(shè)之間的連接更容易。

USB接口通過一個四線電纜來傳輸信號與電源：D+信號線，D-信號線，GND信號線和Vbus信號線。其中D+信號線和D-信號線是一對差模的信號線，而Vbus(高電平)信號線和GND(地)信號線則提供了電源，它可以給一些設(shè)備(包括USB?Hub)供電。USB提供了兩種數(shù)據(jù)傳輸率：一種是12Mbps的高速(full?speed，全速)模式，另一種是1.5Mbps的低速(slowspeed，低速)模式。這兩種模式可以同時存在于一個USB系統(tǒng)中，而引入低速模式主要是為了降低要求不高的設(shè)備的成本，比如鼠標(biāo)鍵盤等等。

在USB設(shè)備的生產(chǎn)、測試或調(diào)試中，工作人員一般都需要通過測試USB的Vbus信號線或GND信號線上的電流來檢測USB產(chǎn)品的狀態(tài)，進而判斷USB產(chǎn)品的好壞，目前通常的做法是檢測USB的Vbus信號線或GND信號線上的電壓，例如可以通過電壓表來測量某個信號線上的電壓，但是許多情況下還需要進一步了解USB信號線上的電流，然而，目前直接檢測USB信號線上的電流的方法卻很少，一般都是通過檢測其它參數(shù)，然后依據(jù)這些參數(shù)計算得到USB信號線上的電流，或者通過外搭電路來間接實現(xiàn)，或者將USB設(shè)備外殼拆開，將電流表串接到USB的Vbus信號線或GND信號線上進行檢測，這樣做不僅很麻煩，而且還需要將USB設(shè)備的外殼拆開，露出電路板才能實現(xiàn)，這就給工程人員帶來了很多不便，外接設(shè)備或電路等來進行檢測的時候可能還需要電池等額外電源；另外，將電流表串接到USB設(shè)備的信號線上或外接外搭電路到USB設(shè)備的信號線上時，也很容易影響USB設(shè)備的工作狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決檢測USB設(shè)備工作電流不方便的問題，本發(fā)明提供了一種USB總線電流檢測裝置，所述裝置包括用于與USB設(shè)備連接的第一USB接口、與上游USB接口連接的第二USB接口、電流檢測模塊和輸出模塊；

所述電流檢測模塊串聯(lián)在所述第一USB接口和所述第二USB接口之間的Vbus信號線或GND信號線上，用于檢測所述第一USB接口和所述第二USB接口之間的Vbus信號線或GND信號線上的電流值；

所述電流檢測模塊的輸出端口與所述輸出模塊連接，用于輸出所述電流檢測模塊檢測到的所述電流值；

所述第一USB接口的D+信號線和D-信號線分別與所述第二USB接口的D+信號線和D-信號線連接，實現(xiàn)USB設(shè)備與上游USB接口之間的通信；

所述USB總線電流檢測裝置通過所述第二USB接口由上游USB接口為其提供電力。

所述電流檢測模塊包括電流檢測單元和信號處理單元；

所述電流檢測單元用于檢測所述第一USB接口和所述第二USB接口之間的Vbus信號線或GND信號線上的電流值，并將所述電流值轉(zhuǎn)換為電壓值，發(fā)送至所述信號處理單元；

所述信號處理單元用于將接收到的電壓值轉(zhuǎn)換為所述輸出模塊輸出的信號量格式，發(fā)送至所述輸出模塊。

所述電流檢測模塊還包括A/D轉(zhuǎn)換單元，所述A/D轉(zhuǎn)換單元用于對所述電流檢測單元得到的電壓值進行模/數(shù)轉(zhuǎn)換，得到對應(yīng)的電壓值數(shù)字量，并將所述電壓值數(shù)字量發(fā)送至所述信號處理單元。

所述A/D轉(zhuǎn)換單元為A/D轉(zhuǎn)換芯片，或與所述信號處理單元集成在一顆A/D轉(zhuǎn)換芯片中。

所述電流檢測單元為電阻。

所述電流檢測單元為電磁感應(yīng)器件。

所述電磁感應(yīng)器件為霍爾傳感器，具體為穿孔型霍爾傳感器。

所述電流檢測模塊包括電流檢測單元、壓頻轉(zhuǎn)換單元、計數(shù)單元和信號處理單元；

所述電流檢測單元用于檢測所述第一USB接口和所述第二USB接口之間的Vbus信號線或GND信號線上的電流值，并將所述電流值轉(zhuǎn)換為電壓值，發(fā)送至所述壓頻轉(zhuǎn)換單元；

所述壓頻轉(zhuǎn)換單元用于將接收到的電壓值轉(zhuǎn)換為頻率信號，發(fā)送至所述計數(shù)單元；

所述計數(shù)單元用于對接收到的頻率信號進行計數(shù)得到計數(shù)值，發(fā)送至所述信號處理單元；

所述信號處理單元用于將接收到的計數(shù)值轉(zhuǎn)換為所述輸出模塊輸出的信號量格式，發(fā)送至所述輸出模塊。

所述電流檢測模塊包括電流檢測單元、光強檢測單元和信號處理單元；