[发明专利]基于USB主设备的装置及节电方法

说明书

技术领域

本发明属于计算机技术领域，具体涉及一种可以降低USB主设备能耗的基于USB主设备的装置及节电方法。

背景技术

目前，移动存储技术随着人们生活的不断提高，USB设备的应用越来越广。USB设备分为主设备（HOST）和从设备（SLAVE），而处于核心地位的是主设备，任何一次USB的数据传输都必须由主设备发起和控制，所有的USB外设只能和主设备建立连接。传统扮演USB主设备的角色只限于PC，即USB外设只能通过PC来进行相互的文件和数据交换。而随着嵌入式USB主设备的研究与发展，使得USB主设备的角色不仅限于PC，具有主机功能的USB设备应运而生。但脱离PC机的USB主设备仍需给外设供电，而USB主设备电源是通过电池来维持的。电池供电与传统的PC上的USB主设备供电相比，容量有限。此外，随着节约型社会的发展，大规模的设备节能改造正在进行，对于应用广泛的由电池供电的USB主设备也需进行节电控制。

发明内容

本发明的目的是为解决基于电池供电的USB主设备中的USB协议芯片和LDO芯片能耗问题，而提供一种基于USB主设备的装置及节电方法，能够准确及时地进行节能切换，结构简单，十分有用。

本发明的目的是这样实现的：

一种基于USB主设备的节电装置，包括3.3V电源、电压转换模块、USB协议芯片、控制模块、USB接口和开关，其特征在于，

3.3V电源，用于为控制模块、USB协议芯片和电压转换模块供电3.3V；

电压转换模块，用于将电源供给的3.3V电压转换为5V，为插入USB接口的USB从设备供电；

开关，设置在电源与USB协议芯片之间以及电源与电压转换模块之间；

控制模块，判断在USB接口处是否有USB从设备插入或有USB从设备拔出，当没有USB从设备插入或USB从设备拔出时，控制开关断开，电源不向USB协议芯片和电压转换模块供电；当判断USB接口上有从设备插入时，控制开关闭合，电源为USB协议芯片和电压转换模块供电，电压转换模块将电源所供3.3V转为5V，为USB接口的从设备供电，保证USB主设备和USB从设备的正常工作。

所述控制模块包括主控制器和常开点，其中主控制器控制USB接口和开关；在USB接口的地线（GND）与主控制器之间建立一条电路，中间设置一个常开点，在无USB从设备插入时，USB接口的GND与主控制器之间的常开点断开，USB主控制器控制开关断开；当USB接口上有从设备插入时，USB接口的GND与主控制器之间的常开点闭合，主控制器接收到低电平信号，主控制器控制开关闭合；当USB从设备从USB接口拔出时，USB接口的GND与主控制器之间的常开点断开，主控制器收到高电平信号，主控制器控制开关断开。

所述电压转换模块采用低压差线性稳压器LDO芯片实现。

一种基于USB主设备的节电方法，其特征在于，包括：

第一，判断在USB接口处是否有USB从设备插入或有USB从设备拔出；； 

第二，当没有USB从设备插入或USB从设备拔出时，控制开关断开，电源不向USB协议芯片和电压转换模块供电；

第三，当判断USB接口上有从设备插入时，控制开关闭合，电源为USB协议芯片和电压转换模块供电，电压转换模块将电源所供3.3V转为5V，为USB接口的从设备供电，保证USB主设备和USB从设备的正常工作。

判断在USB接口处是否有USB从设备插入或有USB从设备拔出包括以下步骤：

步骤1.1，在USB接口的地线（GND）与控制模块的主控制器之间建立一条电路，中间设置一个常开点，在无USB从设备插入时，USB接口的GND与主控制器之间的常开点断开，USB主控制器控制开关断开；

步骤1.2，当USB接口上有从设备插入时，USB接口的GND与主控制器之间的常开点闭合，主控制器接收到低电平信号，主控制器控制开关闭合；

步骤1.3，当USB从设备从USB接口拔出时，USB接口的GND与主控制器之间的常开点断开，主控制器收到高电平信号，主控制器控制开关断开。