[發(fā)明專利]一種USB接口與UART接口復用的電路及電子設備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911157610.1
• 申請日: 2019-11-22
• 公開（公告）號: CN112835831A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發(fā)明（設計）人: 譚順偉
• 申請（專利權）人: 炬芯科技股份有限公司
• 主分類號: G06F13/38
• 分類號: G06F13/38;G06F13/40;G06F13/42
• 代理公司: 深圳君信誠知識產權代理事務所(普通合伙) 44636
• 代理人: 劉偉

1.一種USB接口與UART接口復用的電路，所述USB接口包括VBus電源接口、接地口、正數據接口、負數據接口和ID檢測接口，所述UART接口包括信號發(fā)送接口和信號接收接口，其特征在于，所述信號發(fā)送接口或所述信號接收接口與所述VBus電源接口連接，所述信號接收接口或所述信號發(fā)送接口與所述ID檢測接口連接；在所述信號發(fā)送接口或所述信號接收接口與所述VBus電源接口之間還串聯(lián)一單向導通電路，所述單向導通電路的正極與所述信號發(fā)送接口或所述信號接收接口相連接，所述單向導通電路的負極與所述VBus電源接口連接。

2.根據權利要求1所述的USB接口與UART接口復用的電路，其特征在于，所述單向導通電路為二極管。

3.根據權利要求1所述的USB接口與UART接口復用的電路，其特征在于，所述電路還包括電源管理電路和欠壓過壓保護電路，所述欠壓過壓保護電路連接在所述電源管理電路和所述VBus電源接口之間，用于保證系統(tǒng)正常供電及過壓欠壓斷電保護。

4.根據權利要求3所述的USB接口與UART接口復用的電路，其特征在于，所述欠壓過壓保護電路包括功率開關器件、欠壓檢測控制電路和過壓檢測控制電路，所述VBus接口分別通過所述欠壓檢測控制電路、所述過壓檢測控制電路連接所述功率開關器件以及直接通過所述功率開關器件連接所述電源管理電路。

5.根據權利要求4所述的USB接口與UART接口復用電路，其特征在于，所述欠壓檢測控制電路包括第一電壓分壓電路、第一開關控制電路，所述過壓檢測控制電路包括第二電壓分壓電路、第二開關控制電路，所述VBus接口依次通過所述第一分壓電路和所述第一開關控制電路連接所述功率開關器件，所述VBus接口依次通過所述第二分壓電路和所述第二開關控制電路連接所述功率開關器件；

其中，當VBus電壓低于設定的最小電壓時，所述第一開關控制電路為關閉狀態(tài)，所述第二開關控制電路為關閉狀態(tài)，輸出的控制信號為高電平，使得所述功率開關器件關閉；

當VBus電壓處于正常工作電壓范圍內時，所述第一開關控制電路為打開狀態(tài)，所述第二開關控制電路為關閉狀態(tài)，輸出的控制信號為低電平，使得所述功率開關器件打開。

當VBus電壓高于設定的最大電壓時，所述第一開關控制電路為打開狀態(tài)，所述第二開關控制電路為打開狀態(tài)，輸出的控制信號為高電平，使得所述功率開關器件關閉。

6.根據權利要求5所述的USB接口與UART接口復用的電路，其特征在于，所述欠壓過壓保護電路包括電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、二極管D1、可編程精密參考源D2、MOS管Q1、三極管Q2和三極管Q3；電阻R1和R2串接在所述VBus電源接口和地之間，所述三極管的基極連接在所述電阻R1和R2之間，所述三極管的發(fā)射極通過電阻R8與地相連，所述三極管Q3的集電極連接在所述MOS管Q1的柵極；所述MOS管Q1的漏極與所述電源管理電路相連，所述MOS管Q1的源極與所述VBus電源接口相連；所述三極管Q2的發(fā)射極與所述VBus電源接口相連，所述三極管Q2的集電極與所述三極管Q3的集電極相連，所述三極管Q2的基極通過電阻R5和電阻R6與所述VBus電源接口相連；所述三極管Q2的集電極通過電阻R7與所述VBus電源接口相連；電阻R3和電阻R4串接在所述VBus電源接口和地之間，所述二極管D1的負極連接在所述電阻R3和電阻R4之間；所述二極管D1的正極與系統(tǒng)處理器的GPIO口相連；所述可編程精密參考源D2的陰極連接在所述電阻R5和R6之間，所述可編程精密參考源D2的陽極與地相連，所述可編程精密參考源D2的參考極與所述二極管D1的負極相連。

7.根據權利要求6所述的USB接口與UART接口復用的電路，其特征在于，當所述VBus電源接口輸入電壓在4V～6V范圍內，所述三極管Q3導通，所述三極管Q2不導通；所述三極管Q3導通，使得所述MOS管Q1的柵極電壓被拉低，所述MOS管Q1的柵源電壓差大于所述MOS管Q1的開啟電壓，所述MOS管Q1正常導通，系統(tǒng)正常供電。