專利名稱：配置有復用接口的移動終端的制作方法
技術領域：
配置有復用接口的移動終端技術領域[0001]本實用新型屬于移動通信設備技術領域，具體地說，是涉及一種應用在移動通信 終端上，可以兼容插接多種外設的接口復用電路。
背景技術：
[0002]伴隨著通信產業的不斷發展，今天的移動終端已經從原來的單一通話功能快速地 演變成為集語音通話、數據處理、圖像顯示、娛樂游戲等多種功能于一體的綜合性智能通信 設備。手機的存儲空間也越來越大，手機和外部設備的數據交互也越來越頻繁。[0003]目前的手機終端正朝著超薄化和集成化方向發展，而外形的精簡和功能的增加， 對手機終端外圍接口的兼容性和通用性提出了更高的要求。因此，如何用最少的接口實現 對更多外設的支持和檢測，是移動終端目前面臨的一項主要問題。發明內容[0004]本實用新型的目的在于提供一種配置有復用接口的移動終端，通過對移動終端上 用于連接外設的接口進行復用設計，以減少移動終端的接口器件數量，簡化結構設計，減少 空間占用。[0005]為解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案予以實現:[0006]一種配置有復用接口的移動終端，包括主機和外設，在所述主機上設置有一個復 用接口，所述復用接口至少支持與外設中的耳機、手咪、USB數據線、充電器復用插接；在所 述復用接口中定義有耳機音頻傳輸引腳、麥克風引腳、手咪揚聲器引腳、USB數據引腳、外設 識別引腳、電源引腳和接地引腳；其中，耳機音頻傳輸引腳連接主機中的音頻輸出通路；麥 克風引腳連接主機中的音頻輸入通路；手咪揚聲器引腳通過音頻功放電路連接主機中的音 頻輸出通路；USB數據引腳通過數據通路連接主芯片；外設識別引腳連接主機中的主芯片， 并通過上拉電阻連接直流電源；電源引腳連接主機中的電源電路；接地引腳連接主機的系 統地。[0007]為了對插入到復用接口上的更多外設實現自動識別，將所述麥克風引腳連接所述 的主芯片，并通過另一上拉電阻連接另一直流電源，利用麥克風引腳的幅值變化配合外設 識別引腳的電平狀態，共同實現對多種外設類型的準確檢測。[0008]為了對耳機實現插拔檢測，在所述耳機中，將耳機接口中用于與復用接口中的外 設識別引腳對應連接的管腳通過下拉電阻接地，用于與復用接口中的麥克風引腳對應連接 的管腳連接耳機的麥克風，并通過耳機的通話按鍵接地。[0009]為了對手咪實現插拔檢測，在所述手咪中，將手咪接口中用于與復用接口中的外 設識別引腳對應連接的管腳通過手咪的喊話按鍵接地，用于與復用接口中的麥克風引腳對 應連接的管腳連接手咪的麥克風。[0010]為了區別充電器和USB數據線的插接情況，在所述充電器中，將充電器接口中用 于與復用接口中的USB數據引腳對應連接的一對差分數據管腳短接。[0011]優選的，所述耳機音頻傳輸引腳包括耳機左聲道引腳和耳機右聲道引腳，分別與 主機音頻輸出通路的左聲道音頻通路和右聲道音頻通路對應連接；所述左聲道音頻通路和 右聲道音頻通路還分別通過隔直電容與音頻功放電路的一對差分輸入管腳一一對應連接， 音頻功放電路將接收到的左右聲道音頻信號轉成單聲道差分音頻信號傳輸至復用接口的 手咪揚聲器引腳，所述手咪揚聲器引腳為一對差分信號引腳。[0012]進一步的，所述移動終端為基于CDMA和GSM兩種通信制式的雙模移動終端，所述 主芯片為CDMA基帶芯片；在所述數據通路中設置有一開關電路，所述開關電路的公共端連 接復用接口的USB數據引腳，開關電路的兩組選通通路分別與CDMA基帶芯片的USB接口和 GSM基帶芯片的串口——對應連接，所述開關電路的控制端接收CDMA基帶芯片輸出的通路 選擇信號。[0013]優選的，所述開關電路為一顆雙刀雙擲開關。[0014]為了使所述復用接口可以兼容插接GSM串口數據線，實現對GSM基帶芯片的軟件 升級和校準，在所述外設中還配置有與所述復用接口匹配插接的GSM串口數據線，在GSM串 口數據線的連接器中，將用于與復用接口中的外設識別引腳對應連接的管腳通過另一下拉 電阻接地，將用于與復用接口中的麥克風引腳對應連接的管腳懸空。[0015]優選的，所述復用接口優選采用目前通用的10針USB接口實現與多種類型外設的 兼容插接。[0016]與現有技術相比，本實用新型的優點和積極效果是:本實用新型的移動終端通過 對其用于連接外設的接口進行復用設計，可以使得手咪、耳機、USB數據線、充電器、GSM串 口數據線等多種常用外設共享移動終端上的一個物理接口，不僅電路設計簡單，成本低廉， 而且可以減少對移動終端內部空間的占用，不會導致移動終端主機厚度的增加，符合目前 手機、平板電腦等移動終端產品的輕薄化外觀的發展趨勢。[0017]結合附圖閱讀本實用新型實施方式的詳細描述后，本實用新型的其它特點和優點 將變得更加清楚。
[0018]圖1是本實用新型所提出的配置有復用接口的移動終端的接口復用電路的一種 實施例的電路原理圖；[0019]圖2是手咪的一種實施例的電路原理圖；[0020]圖3是在圖1所示復用接口上插接手咪、耳機以及GSM串口數據線時用于識別外 設類型的檢測流程圖。
具體實施方式
[0021]
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
進行詳細地描述。[0022]實施例一，本實施例為了減少移動終端上接口器件的使用數量，節省移動終端的 內部空間，提高移動終端外形上的美觀性，采用接口復用技術，在移動終端的主機中設計專 門的接口復用電路，由此一來，只需在移動終端的主機上配置一個物理接口，即可實現移動 終端與多種常用外圍設備(例如:耳機、手咪、USB數據線、充電器等外設)的兼容插接，進而 在滿足用戶對移動終端不同使用需求的前提下，順應移動終端產品的輕薄化發展趨勢。[0023]為了滿足一個復用接口兼容耳機、手咪、USB數據線、充電器等多種類型外設的插 接要求，本實施例選用一個至少包含有10個引腳的接口器件作為所述的復用接口，布設在 移動終端主機的殼體上，通過對所述復用接口中的各個引腳進行功能定義，并連接不同的 外圍電路，由此實現移動終端主機對插接到其復用接口上的不同外設的自動識別，進而響 應用戶的操作，滿足用戶的不同使用需求。[0024]作為本實施例的一種優選設計方案，所述復用接口優選采用目前電子信息產業通 用的10針USB接口設置在移動終端的主機上。參見圖1所示，對USB接口 U3的10個引腳 進行如下功能定義:[0025]①將USB接口 U3的1、3引腳定義為用于傳輸耳機音頻信號的耳機音頻傳輸引腳； 其中，I腳為用于傳輸左聲道音頻信號的耳機左聲道引腳HPH_L ；3腳為傳輸右聲道音頻信 號的耳機右聲道引腳HPH_R。將1、3引腳連接主機內部的音頻輸出通路，具體與主機音頻輸 出通路的左聲道音頻通路HPH_0UT_L和右聲道音頻通路HPH_0UT_R對應連接，在將耳機插 入到USB接口 U3上時，主機通過1、3引腳輸出左、右聲道音頻信號，通過耳機中的聲電轉換 器件轉換成聲音，對用戶播放輸出。[0026]②將USB接口 U3的2引腳定義為電源引腳DC_IN，連接主機內部的電源電路，例如 電池或者用于對電池進行充放電控制的管理電路等。[0027]③將USB接口 U3的4、6引腳定義為USB數據引腳，其中，4腳用于傳輸負極性的差 分信號D-，6腳用于傳輸正極性的差分信號D+，將4、6引腳通過數據通路連接主機內部的主 芯片，以實現主機與外部USB設備之間的數據交互。[0028]在本實施例中，考慮到目前基于CDMA和GSM兩種通信制式的雙模移動終端來說， 其CDMA基帶芯片作為整機的主芯片，需要將CDMA基帶芯片的USB接口引出，與外部的USB 從設備進行數據交互；而其GSM基帶芯片需要將其串口引出，以用于程序下載和進入GSM射 頻校準模式。為了滿足兩個基帶芯片的信號傳輸要求，本實施例在接口復用電路中設計了 開關電路，具體可以選用一顆雙刀雙擲開關U2進行電路設計，用于對通過USB接口 U3的4、 5引腳輸入的數據信號的傳輸路徑進行選擇切換。具體來講，將所述雙刀雙擲開關U2的兩 個公共端HSD-、HSD+分別與USB接口 U3的4、6引腳對應連接，雙刀雙擲開關U2的其中一 組選通通路HSD1+、HSD1-連接CDMA基帶芯片的USB接口 C_USB_D+、C_USB_D_，另外一組選 通通路HSD2+、HSD2-連接GSM基帶芯片的串口 G_TXD、G_RXD。將雙刀雙擲開關U2的控制 端SEL連接CDMA基帶芯片，接收CDMA基帶芯片輸出的通路選擇信號USB_SW。[0029]當USB接口 U3上插入的是USB設備時，例如電腦等，則CDMA基帶芯片輸出高電平 (或者低電平)的通路選擇信號USB_SW，控制雙刀雙擲開關U2將其第一組選通通路HSD1+、 HSDl-與公共端HSD-、HSD+連通，建立起CDMA基帶芯片與外部USB設備之間的數據傳輸通 路。當USB接口 U3上插入的是GSM串口數據線時，CDMA基帶芯片輸出低電平(或者高電平) 的通路選擇信號USB_SW，控制雙刀雙擲開關U2將其第二組選通通路HSD2+、HSD2-與公共 端HSD-、HSD+連通，建立起GSM基帶芯片的串口與外部GSM串口數據線之間的數據傳輸通 路。此時，外部的測試設備可以將USB接口 U3的USB數據引腳D+、D-作為串口的接收引腳 和發送引腳，通過雙刀雙擲開關U2向GSM基帶芯片下載軟件程序，實現軟件升級或者射頻 校準功能。[0030]④將USB接口 U3的5引腳定義為麥克風引腳MIC，連接主機中的音頻輸入通路，用于在USB接口 U3上插入耳機或者手咪時，將通過耳機或者手咪上的麥克風接收到的語音信 號傳輸至主機的音頻輸入通路。[0031]在本實施例中，對于需要接收差分形式音頻信號的音頻輸入通路來說，可以將通 過USB接口 U3引入的單端語音信號通過電容C5 C7形成一對假差分信號MIC_P、MIC_N，傳 輸至主機的音頻輸入通路，以滿足主機對麥克風信號的接收要求。[0032]⑤將USB接口 U3的7、9引腳定義為手咪揚聲器引腳SPK+、SPK_，通過音頻功放電 路連接主機的音頻輸出通路，利用音頻功放電路對主機的音頻信號進行功率放大處理后， 驅動手咪揚聲器播放輸出。[0033]在本實施例中，所述音頻功放電路優選采用一顆音頻功放芯片Ul對音頻信號進 行放大處理，如圖1所示。具體來講，可以將音頻功放芯片Ul的一對差分輸入管腳+IN、-1N 分別通過串聯的電阻R2/R3和隔直電容C3/C4對應連接主機音頻輸出通路的右聲道音頻通 路HPH_0UT_R和左聲道音頻通路HPH_0UT_L ;音頻功放芯片Ul的使能管腳SHD連接主芯片， 對于CDMA/GSM雙模手機來說，可以具體連接CDMA基帶芯片，接收CDMA基帶芯片輸出的使 能信號EAR_AMP_EN。當CDMA基帶芯片檢測到插入到USB接口 U3上的外設為手咪時，輸出 有效的使能信號EAR_AMP_EN，控制音頻功放芯片Ul啟動運行，對通過主機的音頻輸出通路 輸出的左、右聲道音頻信號進行功率放大處理后，轉換成單聲道差分音頻信號，經由音頻功 放芯片Ul的輸出端V01、V02輸出至手咪揚聲器引腳SPK+、SPK-，進而傳輸至手咪中的揚聲 器SPK，驅動手咪中的揚聲器SPK播放對方語音，結合圖2所示。[0034]⑥將USB接口 U3的10引腳定義為接地引腳GND，連接主機內部的系統地，實現外 設與主機的共地。[0035]⑦將USB接口 U3的8引腳定義為外設識別引腳Ι0_ΙΝΤ，連接主機內部主芯片的其 中一路GPIO 口，例如CDMA基帶芯片的Ι0_ΙΝΤ接口，并通過上拉電阻R6連接直流電源，例 如+1.8V的直流電源V_l.8V,以實現主機對插入到USB接口 U3上的外設類型的自動識別。[0036]在本實施例中，為了實現主機對GSM串口數據線、耳機、手咪三種外設的插拔狀態 進行自動識別，首先在主機內部的接口復用電路中，將USB接口 U3的麥克風引腳MIC連接 CDMA基帶芯片的一路模數轉換接口 EAR_ADC，并通過上拉電阻R5連接直流電源，例如+2.6V 的直流電源MIC_BIAS_2.6V ;其次，對GSM串口數據線、耳機、手咪三種外設的接口電路進行 分別設計如下:[0037](a)在GSM串口數據線中，將其連接器中用于與USB接口 U3中的外設識別引腳10_ INT對應連接的第8管腳通過下拉電阻接地，所述下拉電阻的阻值應遠小于上拉電阻R6的 阻值，例如選用820ΚΩ的上拉電阻R6，10KQ的下拉電阻；將GSM串口數據線的連接器中， 用于與USB接口 U3中的麥克風引腳MIC對應連接的第5管腳懸空。[0038](b)在耳機中，將耳機接口中用于與USB接口 U3中的外設識別引腳Ι0_ΙΝΤ對應 連接的第8管腳通過下拉電阻接地，所述下拉電阻的阻值也應遠小于上拉電阻R6的阻值， 同樣可以選擇10ΚΩ的下拉電阻與820ΚΩ的上拉電阻R6配合設計；將耳機接口中用于與 USB接口 U3中的麥克風引腳MIC對應連接的第5管腳連接耳機中的麥克風，并通過耳機的 通話按鍵接地。[0039](c )在手咪中，將手咪接口中用于與USB接口 U3中的外設識別弓丨腳Ι0_ΙΝΤ對應連 接的第8管腳通過手咪的喊話按鍵SW接地，如圖2所示；將手咪中的麥克風連接在手咪接口的第5管腳和第10管腳之間，進而在將手咪插入到USB接口 U3上時，可以使得所述麥克 風連接在USB接口 U3的麥克風引腳MIC與接地引腳GND之間，將通過麥克風接收到的語音 信號傳輸至主機。[0040]通過對主機內部的接口復用電路以及GSM串口數據線、耳機、手咪三種外設的接 口電路分別進行特殊設計，由此一來，主機中的CDMA基帶芯片只需檢測麥克風引腳MIC的 電壓幅值，并結合外設識別引腳Ι0_ΙΝΤ的電平狀態，即可對插入到USB接口 U3上的GSM串 口數據線、耳機、手咪三種外設實現自動檢測和準確識別。[0041]下面結合圖3對GSM串口數據線、耳機、手咪三種外設的檢測和識別過程進行詳細 說明。[0042]在移動終端開機后，CDMA基帶芯片首先檢測其Ι0_ΙΝΤ接口和EAR_ADC接口的電壓 大小，當Ι0_ΙΝΤ接口為低電平且EAR_ADC接口的電壓值>2.2V時，系統認為有GSM串口數據 線插入，進入GSM程序下載或者GSM射頻校準模式。GSM串口數據線僅在開機時檢測一次， 正常開機后不再進行檢測。當系統在開機時，如果沒有檢測到GSM串口數據線插入，則進入 Statel狀態，在此狀態下，若CDMA基帶芯片檢測到其Ι0_ΙΝΤ接口為高電平且EAR_ADC接 口的電壓值〈1.8V,此時認為有手咪插入,系統進入State2狀態。在檢測到手咪插入以后， Ι0_ΙΝΤ接口被軟件配置成手咪喊話按鍵SW的檢測接口，來實現通話功能。系統在State2 狀態下，當檢測到其Ι0_ΙΝΤ接口為高電平且EAR_ADC接口的電壓值>2.2V時，認為手咪拔 出，返回Statel狀態。在Statel狀態下，如果CDMA基帶芯片檢測到其Ι0_ΙΝΤ接口為低電 平且EAR_ADC接口的電壓值〈1.8V時，則認為檢測到耳機設備，系統進入State3狀態來檢 測耳機是否拔出。當系統檢測到耳機設備后，EAR_ADC接口被軟件配置成耳機通話按鍵的 檢測接口，用來檢測耳機的通話按鍵是否按下。當耳機的通話按鍵按下時，EAR_ADC接口的 電壓值約為0V。在State3狀態下，當系統檢測到Ι0_ΙΝΤ接口為高電平且EAR_ADC接口的 電壓值>2.2V時，則系統認為耳機設備拔出，此時系統返回到Statel初始狀態，繼續對插入 到USB接口 U3上的外設類型進行識別。[0043]使用軟件狀態機的檢測機制可以保證了以上三種設備識別的可靠性與準確性。[0044]對于充電器和USB數據線兩種外圍設備的檢測，本實施例采用將充電器接口中用 于與USB接口 U3中的USB數據引腳D+、D-對應連接的一對差分數據管腳(即第4管腳和 第6管腳)短接的方式，來實現充電器與USB數據線的區別檢測。具體檢測過程為:充電器 和USB數據線共用USB接口 U3的第2、4和6引腳，其中，充電器設計成第4腳和第6腳短 接。當系統檢測到其USB接口 U3的第2引腳DC_IN有+5V直流電源輸入后，進入中斷，通 過CDMA基帶芯片進一步檢測其USB接口電路，如果發現D+、D-引腳短路，則認為插入的是 充電器；否則，認為插入的是USB數據線。[0045]采用本實施例的接口復用電路，可以滿足充電器、USB數據線、耳機、手咪、GSM串 口數據線共同使用同一個物理接口的要求，將其應用在手機等要求輕薄化外觀的移動終端 產品中，可以減少接口器件的使用數量，有利于減小移動終端產品的整機厚度，方便系統的 結構設計。[0046]當然，以上所述僅是本實用新型的一種優選實施方式，對于本技術領域的普通技 術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和 潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種配置有復用接口的移動終端，包括主機和外設，在所述主機上設置有一個復用 接口，其特征在于:所述復用接口至少支持與外設中的耳機、手咪、USB數據線、充電器復用 插接；在所述復用接口中定義有耳機音頻傳輸引腳、麥克風引腳、手咪揚聲器引腳、USB數 據引腳、外設識別引腳、電源引腳和接地引腳；其中，耳機音頻傳輸引腳連接主機中的音頻 輸出通路；麥克風引腳連接主機中的音頻輸入通路；手咪揚聲器引腳通過音頻功放電路連 接主機中的音頻輸出通路；USB數據引腳通過數據通路連接主芯片；外設識別引腳連接主 機中的主芯片，并通過上拉電阻連接直流電源；電源引腳連接主機中的電源電路；接地引 腳連接主機的系統地。
2.根據權利要求1所述的配置有復用接口的移動終端，其特征在于:所述麥克風引腳 連接所述的主芯片，并通過另一上拉電阻連接另一直流電源。
3.根據權利要求2所述的配置有復用接口的移動終端，其特征在于:在所述耳機中，耳 機接口中用于與復用接口中的外設識別引腳對應連接的管腳通過下拉電阻接地，用于與復 用接口中的麥克風引腳對應連接的管腳連接耳機的麥克風，并通過耳機的通話按鍵接地。
4.根據權利要求2所述的配置有復用接口的移動終端，其特征在于:在所述手咪中，手 咪接口中用于與復用接口中的外設識別引腳對應連接的管腳通過手咪的喊話按鍵接地，用 于與復用接口中的麥克風引腳對應連接的管腳連接手咪的麥克風。
5.根據權利要求1所述的配置有復用接口的移動終端，其特征在于:在所述充電器中， 充電器接口中用于與復用接口中的USB數據引腳對應連接的一對差分數據管腳短接。
6.根據權利要求1至5中任一項所述的配置有復用接口的移動終端，其特征在于:所 述耳機音頻傳輸引腳包括耳機左聲道引腳和耳機右聲道引腳，分別與主機音頻輸出通路的 左聲道音頻通路和右聲道音頻通路對應連接；所述左聲道音頻通路和右聲道音頻通路還分 別通過隔直電容與音頻功放電路的一對差分輸入管腳一一對應連接，音頻功放電路將接收 到的左右聲道音頻信號轉成單聲道差分音頻信號傳輸至復用接口的手咪揚聲器引腳，所述 手咪揚聲器引腳為一對差分信號引腳。
7.根據權利要求2至5中任一項所述的配置有復用接口的移動終端，其特征在于:所 述移動終端為基于CDMA和GSM兩種通信制式的雙模移動終端，所述主芯片為CDMA基帶芯 片；在所述數據通路中設置有一開關電路，所述開關電路的公共端連接復用接口的USB數 據引腳，開關電路的兩組選通通路分別與CDMA基帶芯片的USB接口和GSM基帶芯片的串口 一一對應連接，所述開關電路的控制端接收CDMA基帶芯片輸出的通路選擇信號。
8.根據權利要求7所述的配置有復用接口的移動終端，其特征在于:所述開關電路為 一顆雙刀雙擲開關。
9.根據權利要求7所述的配置有復用接口的移動終端，其特征在于:在所述外設中還 配置有與所述復用接口匹配插接的GSM串口數據線，在GSM串口數據線的連接器中用于與 復用接口中的外設識別引腳對應連接的管腳通過另一下拉電阻接地，用于與復用接口中的 麥克風引腳對應連接的管腳懸空。
10.根據權利要求7所述的配置有復用接口的移動終端，其特征在于:所述復用接口為 10針的USB接口。
專利摘要本實用新型公開了一種配置有復用接口的移動終端，在移動終端主機上設置有一個復用接口，在復用接口中定義有耳機音頻傳輸引腳、麥克風引腳、手咪揚聲器引腳、USB數據引腳、外設識別引腳、電源引腳和接地引腳；其中耳機音頻傳輸引腳連接音頻輸出通路；麥克風引腳連接音頻輸入通路；手咪揚聲器引腳通過音頻功放電路連接音頻輸出通路；USB數據引腳連接主芯片；外設識別引腳連接主芯片，并通過上拉電阻連接直流電源；電源引腳連接電源電路；接地引腳連接系統地。本實用新型的移動終端通過對其用于連接外設的接口進行復用設計，可以使得手咪、耳機、USB數據線、充電器、GSM串口數據線共享一個物理接口，簡化了電路設計，降低了成本。
文檔編號H04M1/725GK203167074SQ20132001420
公開日2013年8月28日 申請日期2013年1月11日 優先權日2013年1月11日
發明者胡二勐 申請人:青島海信移動通信技術股份有限公司