[發明專利]一種USB、串口復用與安全隔離系統

有效

• 申請號: 201711131870.2
• 申請日: 2017-11-15
• 公開（公告）號: CN108153626B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 李雪峰;鄒姝妹;張玥
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第三十二研究所
• 主分類號: G06F11/22
• 分類號: G06F11/22
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 莊文莉

本發明公開了一種USB、串口復用與安全隔離系統，該系統對外接口為USB，串口模式為USB串口，包括USB、串口復用與控制單元，用于實現智能或手動USB與串口功能切換、控制；USB、串口復用與控制安全算法，用于實現切換功能開啟、關閉和安全控制。本發明中USB口與串口均使用同一根線纜，切換功能使用時，無需插拔線纜，只需軟件切換即可，且在設計上，本發明可任意切換USB或串口功能，使調試過程更加便捷。

技術領域

本發明設計一種移動智能終端的USB接口復用系統，具體是一種USB、串口復用與安全隔離系統。

背景技術

通用串行總線USB(Universal Serial Bus)是一個外部總線標準，也是一種輸入輸出接口的技術規范，被廣泛地應用于個人電腦和移動設備等信息通訊產品。USB OTG是USB On-The-Go的縮寫，是近年發展起來的技術，主要應用于各種不同的設備或移動設備間的聯接，進行數據交換。

目前移動智能操作系統的智能終端上的接口已經采用了這種USB-OTG技術，實現了多種設備之間的數據交互，在智能終端使用過程中對外的串口接口使用頻率較少，但在維護和故障排除過程中串口為必備端口。在通用的智能終端設計中，一般在主板上預留測試點，在維護時需要拆開終端結構件，通過飛線或外置連接方式使用串口進行排故。該方法不但耗時費力，而且拆裝過程中有可能損壞外觀和關鍵功能。

發明內容

為解決上述現有技術中的缺陷，本發明提供了一種USB、串口復用與安全隔離系統，USB和串口復用的USB接口，USB與串口通用一根線纜，使維護和排除故障過程更加方便，快速，同時避免了拆裝過程中損壞外觀和關鍵功能的可能，使維修和排除故障過程更加安全有保障。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：一種USB、串口復用與安全隔離系統，該系統對外接口為USB，串口模式為USB串口，包括：

USB、串口復用與控制單元，用于實現智能或手動USB與串口功能切換、控制；

USB、串口復用與控制安全算法，用于實現切換功能開啟、關閉和安全控制。

其中，所述USB、串口復用與控制單元包括復用控制單元、USB切換控制模塊、串口轉換模塊和CPU，5線USB OTG輸出的數據線USB_DM和USB_DP分別接入復用控制單元中的USB切換控制模塊的兩輸入，USB切換控制模塊的數據線USBO_DM和USBO_DP分別接入CPU，USB切換控制模塊的數據線USB_S_DM和USB_S_DP接入串口轉換模塊，串口轉換模塊的數據線S_RX和S_TX接入CPU，由CPU出來的控制線USB_CTL作開關選擇，控制輸出是擲向USB功能還是串口功能。

其中，所述5線USB OTG的USB_ID線接入CPU。

其中，所述USB、串口復用與控制安全算法包括如下步驟：

步驟1：加電啟動，進入bootloader，默認配置USB_CTL擲向串口模式，此環境下可通過組合鍵或命令控制USB_CTL實現USB、串口模式切換；

步驟2：bootloader啟動完成后，可根據用戶是否進入fastboot模式自動配置輸出模式，若進入fastboot模式則配置USB_CTL擲向USB模式，做后續處理后重啟系統；

步驟3：若未進入fastboot模式，開始啟動kernel，自動配置USB_CTL擲向串口模式，也可切換組合鍵配置USB_CTL強制切換模式；

步驟4：啟動system，當adb功能啟動完成后，自動配置USB_CTL擲向USB模式，也可切換組合鍵或特定命令配置USB_CTL切換模式。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：