[发明专利]一种USB、串口复用与安全隔离系统

说明书

本发明公开了一种USB、串口复用与安全隔离系统，该系统对外接口为USB，串口模式为USB串口，包括USB、串口复用与控制单元，用于实现智能或手动USB与串口功能切换、控制；USB、串口复用与控制安全算法，用于实现切换功能开启、关闭和安全控制。本发明中USB口与串口均使用同一根线缆，切换功能使用时，无需插拔线缆，只需软件切换即可，且在设计上，本发明可任意切换USB或串口功能，使调试过程更加便捷。

技术领域

本发明设计一种移动智能终端的USB接口复用系统，具体是一种USB、串口复用与安全隔离系统。

背景技术

通用串行总线USB(Universal Serial Bus)是一个外部总线标准，也是一种输入输出接口的技术规范，被广泛地应用于个人电脑和移动设备等信息通讯产品。USB OTG是USB On-The-Go的缩写，是近年发展起来的技术，主要应用于各种不同的设备或移动设备间的联接，进行数据交换。

目前移动智能操作系统的智能终端上的接口已经采用了这种USB-OTG技术，实现了多种设备之间的数据交互，在智能终端使用过程中对外的串口接口使用频率较少，但在维护和故障排除过程中串口为必备端口。在通用的智能终端设计中，一般在主板上预留测试点，在维护时需要拆开终端结构件，通过飞线或外置连接方式使用串口进行排故。该方法不但耗时费力，而且拆装过程中有可能损坏外观和关键功能。

发明内容

为解决上述现有技术中的缺陷，本发明提供了一种USB、串口复用与安全隔离系统，USB和串口复用的USB接口，USB与串口通用一根线缆，使维护和排除故障过程更加方便，快速，同时避免了拆装过程中损坏外观和关键功能的可能，使维修和排除故障过程更加安全有保障。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种USB、串口复用与安全隔离系统，该系统对外接口为USB，串口模式为USB串口，包括：

USB、串口复用与控制单元，用于实现智能或手动USB与串口功能切换、控制；

USB、串口复用与控制安全算法，用于实现切换功能开启、关闭和安全控制。

其中，所述USB、串口复用与控制单元包括复用控制单元、USB切换控制模块、串口转换模块和CPU，5线USB OTG输出的数据线USB_DM和USB_DP分别接入复用控制单元中的USB切换控制模块的两输入，USB切换控制模块的数据线USBO_DM和USBO_DP分别接入CPU，USB切换控制模块的数据线USB_S_DM和USB_S_DP接入串口转换模块，串口转换模块的数据线S_RX和S_TX接入CPU，由CPU出来的控制线USB_CTL作开关选择，控制输出是掷向USB功能还是串口功能。

其中，所述5线USB OTG的USB_ID线接入CPU。

其中，所述USB、串口复用与控制安全算法包括如下步骤：

步骤1：加电启动，进入bootloader，默认配置USB_CTL掷向串口模式，此环境下可通过组合键或命令控制USB_CTL实现USB、串口模式切换；

步骤2：bootloader启动完成后，可根据用户是否进入fastboot模式自动配置输出模式，若进入fastboot模式则配置USB_CTL掷向USB模式，做后续处理后重启系统；

步骤3：若未进入fastboot模式，开始启动kernel，自动配置USB_CTL掷向串口模式，也可切换组合键配置USB_CTL强制切换模式；

步骤4：启动system，当adb功能启动完成后，自动配置USB_CTL掷向USB模式，也可切换组合键或特定命令配置USB_CTL切换模式。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：