CN118132486A - 一种用于嵌入式设备的多功能实现系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于嵌入式设备的多功能实现系统，该系统包括：嵌入式设备、上位机，嵌入式设备与上位机通过USB Type‑C接口电连接；嵌入式设备包括第一功能模块和第二功能模块，第一功能模块用于实现第一功能，第二功能模块用于实现第二功能；USB Type‑C接口的接口插座设置于嵌入式设备上且与嵌入式设备电连接；接口插座包括第一面引脚和第二面引脚，第一面引脚中预设第一引脚与第一功能模块电连接，第二面引脚中预设第二引脚与第二功能模块电连接。因此，采用本申请实施例，可以降低嵌入式设备的体积以及嵌入式设备的制造成本。

Description

一种用于嵌入式设备的多功能实现系统

技术领域

本申请涉及信息技术领域，特别涉及一种用于嵌入式设备的多功能实现系统。

背景技术

目前，在嵌入式设备的开发过程中，一般通过USB口进行系统烧写，通过USB转串口进行Shell交互和系统调试。烧写USB口直接连接到嵌入式设备的处理器上，调试串口一般连接到USB转串口芯片上；这两个分为不同的USB口连接到嵌入式设备的处理器中以实现不同的功能。

上述现有技术中，由于嵌入式设备中分为不同的USB口以实现不同的功能，不同的USB口设置造成了USB口数量多以及涉及的制造材料范围大，从而提升了嵌入式设备的体积以及嵌入式设备的制造成本。

发明内容

本申请实施例提供了一种用于嵌入式设备的多功能实现系统。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

第一方面，本申请实施例提供了一种用于嵌入式设备的多功能实现系统，系统包括：

嵌入式设备、上位机，嵌入式设备与上位机通过USB Type-C接口电连接；其中，

嵌入式设备包括第一功能模块和第二功能模块，第一功能模块用于实现第一功能，第二功能模块用于实现第二功能；USB Type-C接口的接口插座设置于嵌入式设备上且与嵌入式设备电连接；其中，

接口插座包括第一面引脚和第二面引脚，第一面引脚中预设第一引脚与第一功能模块电连接，第二面引脚中预设第二引脚与第二功能模块电连接。

可选的，嵌入式设备还包括处理器主芯片；其中，

第一功能模块和第二功能模块分别设置于处理器主芯片上。

可选的，第一功能模块包括第一USB接口和用于存储与第一功能相关的脚本的第一内存；

其中，第一内存设置于处理器主芯片上且与处理器主芯片电连接，第一USB接口与第一内存电连接，第一USB接口与预设第一引脚电连接。

可选的，第二功能模块包括串口、USB转串口、第二USB接口以及用于存储与第二功能相关的脚本的第二内存；其中，

串口设置于处理器主芯片上且与处理器主芯片电连接，串口与第二内存电连接，USB转串口的一端与串口连接，另一端与第二USB接口连接，第二USB接口与预设第二引脚电连接。

可选的，嵌入式设备还包括硬盘和电源管理器；

硬盘和电源管理器分别设置于处理器主芯片上且与处理器主芯片电连接；其中，

硬盘用于存储与处理器主芯片的交互数据，电源管理器用于对处理器主芯片提供电源。

可选的，第一面引脚为并排而设的第一引脚组，第二面引脚为并排而设的第二引脚组；其中，

第一引脚组的引脚和第二引脚组的引脚相同且反向设置，所述第一引脚组的引脚和第二引脚组的引脚均包括电源引脚、接地引脚、CC引脚及数据引脚。

可选的，预设第一引脚为第一引脚组中数据引脚的D-引脚和D+引脚；

预设第二引脚为第二引脚组中数据引脚的D+引脚和D-引脚；其中，D+引脚为实现USB2.0差分信号正极功能的引脚，D-引脚为实现USB2.0差分信号负极功能的引脚。

可选的，第一USB接口与D-引脚和D+引脚电连接，第一功能为系统烧写功能；

第二USB接口与D+引脚和D-引脚电连接，第二功能为串口调试功能。

可选的，第一USB接口与D+引脚和D-引脚电连接，第一功能为串口调试功能；

第二USB接口与D-引脚和D+引脚电连接，第二功能为系统烧写功能。

可选的，USB Type-C接口的接口插头的一端与接口插座之间采用热插拔方式电连接，另一端通过数据传输模块与上位机通信连接；其中，

数据传输模块包括无线通信元件或者数据线，无线通信元件或者数据线与上位机之间进行数据传输。

在本申请实施例中，本申请通过在嵌入式设备上设置USB Type-C接口的接口插座，使得嵌入式设备与上位机通过USB Type-C接口电连接，由于该接口插座包括第一面引脚和第二面引脚，第一面引脚中预设第一引脚与第一功能模块电连接，第二面引脚中预设第二引脚与第二功能模块电连接，使得USB Type-C接口的接口插头在正插或者反插时能让一面引脚起作用的策略下，此时该面引脚中预设引脚与指定功能模块电连接，可在正反插下实现不同功能，该过程仅仅使用了一个USB Type-C接口，从而降低了嵌入式设备的体积以及嵌入式设备的制造成本。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1是本申请实施例提供的一种用于嵌入式设备的多功能实现系统的系统结构示意图；

图2是本申请实施例提供的一种USB Type-C接口的接口插座的示意图；

图3是本申请实施例提供的一种嵌入式设备的硬件电路结构示意图；

图4是本申请实施例提供的一种具体实施电路的电路示意图；

图5是本申请实施例提供的一种实施场景示意图。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本申请的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的系统的例子。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

请参见图1，图1是本申请实施例提供的一种用于嵌入式设备的多功能实现系统的系统结构示意图，该系统包括嵌入式设备、上位机，嵌入式设备与上位机通过USB Type-C接口电连接；嵌入式设备包括第一功能模块和第二功能模块，第一功能模块用于实现第一功能，第二功能模块用于实现第二功能；USB Type-C接口的接口插座设置于嵌入式设备上且与嵌入式设备电连接。

具体的，通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)Type-C接口是一种新型的USB接口，其具有小而薄的外型，支持正反插，并具有高达10Gbps的传输速率以及高达100W的输出功率；这种USB Type-C接口结构适合于高端智能产品的需求，例如传输速率需要达到5-10Gbps的智能设备。

具体的，USB Type-C接口的接口插座例如图2所示，接口插座包括第一面引脚和第二面引脚，第一面引脚中预设第一引脚与第一功能模块电连接，第二面引脚中预设第二引脚与第二功能模块电连接。USB Type-C是一种USB接口外形标准，拥有比Type-A和Type-B均小的体积，既可以应用于PC(主设备)又可以应用于外部设备(从设备、如手机)的接口类型。USB Type-C有4对TX/RX差分线，2对USB D+/D-差分线，一对SBU，2个CC，另外还有4个VBUS和4个地线。4对TX/RX差分线主要用于USB3.1信号的传输，2对USB D+/D-信号主要用于USB2.0及以下信号的传输。Type-C还提供了两条CC线和两条SBU线,CC线主要用于Power Delivery模块(简称PD)的通信，CC线首先是用来判断设备插入的方向：正插或反插，如果是正插，主机使用CC1来和设备通讯，反插使用CC2，可以看到CC使用的是单线协议。SBU线在DP功能开启时，化身为DP协议中的AUX_P/AUX_N差分线(它的极性是根据正反插方向修改的)，负责传输设备的DPCD，EDID等信息。

具体的，在接口插座包括第一面引脚和第二面引脚中，存在两组冗余引脚信号，分别为D+引脚和D-引脚，因此通过正反插导通不同面上引脚的策略，可将两个面分别接通不同的功能模块，以实现不同的功能。

在本申请一些实施例中，嵌入式设备还包括处理器主芯片；其中，第一功能模块和第二功能模块分别设置于处理器主芯片上。

例如图3所示，第一功能模块包括第一USB接口和用于存储与第一功能相关的脚本的第一内存；其中，第一内存设置于处理器主芯片上且与处理器主芯片电连接，第一USB接口与第一内存电连接，第一USB接口与预设第一引脚电连接。

例如图3所示，第二功能模块包括串口、USB转串口、第二USB接口以及用于存储与第二功能相关的脚本的第二内存；其中，串口设置于处理器主芯片上且与处理器主芯片电连接，串口与第二内存电连接，USB转串口的一端与串口连接，另一端与第二USB接口连接，第二USB接口与预设第二引脚电连接。

例如图3所示，嵌入式设备还包括硬盘和电源管理器；硬盘和电源管理器分别设置于处理器主芯片上且与处理器主芯片电连接；其中，硬盘用于存储与处理器主芯片的交互数据，电源管理器用于对处理器主芯片提供电源。

在本申请一些实施方式中，第一面引脚为并排而设的第一引脚组，第二面引脚为并排而设的第二引脚组；其中，第一引脚组的引脚和第二引脚组的引脚相同且反向设置，所述第一引脚组的引脚和第二引脚组的引脚均包括电源引脚、接地引脚、CC引脚及数据引脚。

在本申请一些实施方式中，预设第一引脚为第一引脚组中数据引脚的D-引脚和D+引脚；预设第二引脚为第二引脚组中数据引脚的D+引脚和D-引脚；其中，D+引脚为实现USB2.0差分信号正极功能的引脚，D-引脚为实现USB2.0差分信号负极功能的引脚。

在本申请一些实施方式中，第一USB接口与D-引脚和D+引脚电连接，第一功能为系统烧写功能；第二USB接口与D+引脚和D-引脚电连接，第二功能为串口调试功能。

本申请实施例中，根据USB正反插的不同接入不同的设备，比如正面插入时接入的是烧写功能(处理器固件/镜像烧写)，反面插入时接入的是串口调试功能。在实际情况下，一般这两种功能不会同时使用，这样就可以用一个USB口根据插入的正反不同，实现两种功能，只用一个USB口就可支持烧写+调试功能了。

在本申请一些实施方式中，USB Type-C接口的接口插头的一端与接口插座之间采用热插拔方式电连接，另一端通过数据传输模块与上位机通信连接；其中，数据传输模块包括无线通信元件或者数据线，无线通信元件或者数据线与上位机之间进行数据传输。

例如图4所示，图4是本申请提供的一种具体实施的电路图，USB Type-C接口的接口插头正面插入USB Type-C接口的接口插座时，此时接口插头的正面两个通道与A6和A7引脚连接导通，此时可实现转串口功能；USB Type-C接口的接口插头反面插入USB Type-C接口的接口插座时，此时接口插头的反面两个通道与B6和B7引脚连接导通，此时可实现烧录功能。

例如图5所示，图5是本申请提供的一种实施场景示意图，通过Type-C插头正插和反插可分别接通不同的功能1和功能2。

在本申请实施例中，本申请通过在嵌入式设备上设置USB Type-C接口的接口插座，使得嵌入式设备与上位机通过USB Type-C接口电连接，由于该接口插座包括第一面引脚和第二面引脚，第一面引脚中预设第一引脚与第一功能模块电连接，第二面引脚中预设第二引脚与第二功能模块电连接，使得USB Type-C接口的接口插头在正插或者反插时能让一面引脚起作用的策略下，此时该面引脚中预设引脚与指定功能模块电连接，可在正反插下实现不同功能，该过程仅仅使用了一个USB Type-C接口，从而降低了嵌入式设备的体积以及嵌入式设备的制造成本。

本申请还提供一种计算机可读介质，其上存储有程序指令，该程序指令被处理器执行时实现上述各个方法实施例提供的用于嵌入式设备的多功能实现方法。

本申请还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各个方法实施例的用于嵌入式设备的多功能实现方法。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，用于嵌入式设备的多功能实现的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，用于嵌入式设备的多功能实现的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。

以上所揭露的仅为本申请较佳实施例而已，当然不能以此来限定本申请之权利范围，因此依本申请权利要求所作的等同变化，仍属本申请所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种用于嵌入式设备的多功能实现系统，其特征在于，所述系统包括：

嵌入式设备、上位机，所述嵌入式设备与所述上位机通过USB Type-C接口电连接；其中，

所述嵌入式设备包括第一功能模块和第二功能模块，所述第一功能模块用于实现第一功能，所述第二功能模块用于实现第二功能；所述USB Type-C接口的接口插座设置于所述嵌入式设备上且与所述嵌入式设备电连接；其中，

所述接口插座包括第一面引脚和第二面引脚，所述第一面引脚中预设第一引脚与所述第一功能模块电连接，所述第二面引脚中预设第二引脚与所述第二功能模块电连接。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述嵌入式设备还包括处理器主芯片；其中，

所述第一功能模块和第二功能模块分别设置于所述处理器主芯片上。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，

所述第一功能模块包括第一USB接口和用于存储与所述第一功能相关的脚本的第一内存；

其中，所述第一内存设置于所述处理器主芯片上且与所述处理器主芯片电连接，所述第一USB接口与所述第一内存电连接，所述第一USB接口与所述预设第一引脚电连接。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，

所述第二功能模块包括串口、USB转串口、第二USB接口以及用于存储与所述第二功能相关的脚本的第二内存；其中，

所述串口设置于所述处理器主芯片上且与所述处理器主芯片电连接，所述串口与所述第二内存电连接，所述USB转串口的一端与所述串口连接，另一端与所述第二USB接口连接，所述第二USB接口与所述预设第二引脚电连接。

5.根据权利要求2-4任一项所述的系统，其特征在于，

所述嵌入式设备还包括硬盘和电源管理器；

所述硬盘和所述电源管理器分别设置于所述处理器主芯片上且与所述处理器主芯片电连接；其中，

所述硬盘用于存储与所述处理器主芯片的交互数据，所述电源管理器用于对所述处理器主芯片提供电源。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，

所述第一面引脚为并排而设的第一引脚组，所述第二面引脚为并排而设的第二引脚组；其中，

所述第一引脚组的引脚和第二引脚组的引脚相同且反向设置，所述第一引脚组的引脚和第二引脚组的引脚均包括电源引脚、接地引脚、CC引脚及数据引脚。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，

所述预设第一引脚为所述第一引脚组中所述数据引脚的D-引脚和D+引脚；

所述预设第二引脚为所述第二引脚组中所述数据引脚的D+引脚和D-引脚；其中，所述D+引脚为实现USB2.0差分信号正极功能的引脚，所述D-引脚为实现USB2.0差分信号负极功能的引脚。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，

所述第一USB接口与所述D-引脚和D+引脚电连接，所述第一功能为系统烧写功能；

所述第二USB接口与所述D+引脚和D-引脚电连接，所述第二功能为串口调试功能。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，

所述第一USB接口与所述D+引脚和D-引脚电连接，所述第一功能为串口调试功能；

所述第二USB接口与所述D-引脚和D+引脚电连接，所述第二功能为系统烧写功能。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述USB Type-C接口的接口插头的一端与所述接口插座之间采用热插拔方式电连接，另一端通过数据传输模块与所述上位机通信连接；其中，

所述数据传输模块包括无线通信元件或者数据线，所述无线通信元件或者数据线与所述上位机之间进行数据传输。