[發(fā)明專利]基于Android系統(tǒng)的利用USB-OTG擴展其他接口的方法和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210587645.0
• 申請日: 2012-12-30
• 公開（公告）號: CN103902488A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳懿;陳皓;郭東明;李寧;付立庫;王堃;劉冬娜
• 申請（專利權(quán)）人: 航天信息股份有限公司
• 主分類號: G06F13/38
• 分類號: G06F13/38;G06F13/42
• 代理公司: 北京工信聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11266
• 代理人: 姜麗輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及Android系統(tǒng)的USB-OTG擴展方法和系統(tǒng)，尤其是利用IC電路設(shè)計和軟件編程使用USB接口擴展其他接口例如UART接口，SPI接口和I2C接口等的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

USB?OTG是USB?On-The-Go的縮寫，是近年發(fā)展起來的技術(shù)，2001年12月18日由USB?Implementers?Forum公布，主要應(yīng)用于各種不同的設(shè)備或移動設(shè)備間的聯(lián)接，進行數(shù)據(jù)交換。特別是PDA、移動電話、消費類設(shè)備。改變?nèi)鐢?shù)碼照相機、攝像機、打印機等設(shè)備間多種不同制式連接器，多達7種制式的存儲卡間數(shù)據(jù)交換的不便。USB技術(shù)的發(fā)展，使得PC和周邊設(shè)備能夠通過簡單方式、適度的制造成本將各種設(shè)備連接在一起，都可以通過USB總線，作為PC的周邊，在PC的控制下進行數(shù)據(jù)交換。但這種方便的交換方式，一旦離開了PC，各設(shè)備間無法利用USB口進行操作，因為沒有一個設(shè)備能夠充當PC一樣的Host。On-The-Go，即OTG技術(shù)就是實現(xiàn)在沒有Host的情況下，實現(xiàn)設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳送。

目前Android系統(tǒng)的平板電腦上的接口已經(jīng)采用了這種USB-OTG技術(shù)，實現(xiàn)了多種設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交互，但是在上述平板電腦上一般都只有一個USB或者SDIO（Secure?Digital?Input?and?Output?Card安全數(shù)字輸入輸出卡）等少數(shù)接口，接口數(shù)量和接口類型都無法滿足二次開發(fā)的需要。

傳統(tǒng)上，解決這類問題的方法為改變硬件電路設(shè)計重新布板引出其他所需的接口，如UART（UniversalAsynchronous?Receiver/Transmitter，通用異步接收/發(fā)送裝置）,SPI（Serial?PeripheralInterface--串行外設(shè)接口）,I2C(Inter－Integrated?Circuit)等，或者在不改變外部接口的情況下，需要對Android系統(tǒng)進行更新，編入新的驅(qū)動以支持需求。傳統(tǒng)的兩種方法，都需要對平板電腦的硬件或者軟件進行改動或者升級，給二次開發(fā)帶來了極大的不便利。

發(fā)明內(nèi)容

在這種背景上本發(fā)明利用嵌入式IC和USB-HUB擴展芯片，通過電路調(diào)試和軟件編程，在不對平板電腦本身的系統(tǒng)和接口進行任何改動的情況下，開發(fā)出了一套利用USB接口擴展平板電腦外部接口的方法和系統(tǒng)。

所述利用USB接口擴展平板電腦外部接口的方法采用嵌入式IC控制電路和USB-HUB擴展芯片，具體步驟包括：

將基于Android系統(tǒng)的平板電腦的USB-OTG接口設(shè)置成USB-HOST模式；

利用USB-HUB擴展芯片將USB-OTG擴展成多個USB-HOST接口，一個連接嵌入式IC控制電路，其他接口連接其他USB設(shè)備；

從嵌入式IC控制電路上引出UART串口接口，SPI接口，I2C接口；

所述嵌入式IC控制電路執(zhí)行協(xié)議轉(zhuǎn)換，將UART協(xié)議，SPI協(xié)議和I2C協(xié)議轉(zhuǎn)換為標準的USB-HID協(xié)議以及Android系統(tǒng)上位機的USB-HID協(xié)議轉(zhuǎn)換為不同類型的協(xié)議，所述協(xié)議轉(zhuǎn)換包括：嵌入式IC控制電路將平板電腦通過USB-HID協(xié)議發(fā)送的數(shù)據(jù)解析成UART串口、SPI接口、或者I2C接口數(shù)據(jù)的形式，發(fā)送給與UART串口、SPI接口、或者I2C接口連接的設(shè)備，以及把通過UART串口、SPI接口、或者I2C接口從外部接收的數(shù)據(jù)打包成標準的USB-HID數(shù)據(jù)格式，通過與平板電腦連接的USB接口，以標準的USB-HID的形式與平板電腦進行通訊。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，所述USB-HUB擴展芯片采用CY7C65632芯片。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，所述嵌入式IC控制電路采用CY8C3246LTI-128芯片。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，UART接口設(shè)定為動態(tài)速率，設(shè)置范圍在9600-115200BPS之間。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，不同類型的協(xié)議之間以不同的數(shù)據(jù)包頭區(qū)分，各個不同包頭之間的數(shù)據(jù)可以以分時復(fù)用的方式進行傳輸。

所述利用USB接口擴展平板電腦外部接口的系統(tǒng)包括：

基于Android系統(tǒng)的平板電腦，其具有USB-OTG接口，所述USB-OTG接口被設(shè)置成USB-HOST模式；

USB-HUB擴展芯片，將USB-OTG接口擴展成多個USB-HOST接口，一個連接嵌入式IC控制電路，其他接口連接其他USB設(shè)備；