[发明专利]基于Android系统的利用USB-OTG扩展其他接口的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及Android系统的USB-OTG扩展方法和系统，尤其是利用IC电路设计和软件编程使用USB接口扩展其他接口例如UART接口，SPI接口和I2C接口等的方法和系统。

背景技术

USB OTG是USB On-The-Go的缩写，是近年发展起来的技术，2001年12月18日由USB Implementers Forum公布，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。特别是PDA、移动电话、消费类设备。改变如数码照相机、摄像机、打印机等设备间多种不同制式连接器，多达7种制式的存储卡间数据交换的不便。USB技术的发展，使得PC和周边设备能够通过简单方式、适度的制造成本将各种设备连接在一起，都可以通过USB总线，作为PC的周边，在PC的控制下进行数据交换。但这种方便的交换方式，一旦离开了PC，各设备间无法利用USB口进行操作，因为没有一个设备能够充当PC一样的Host。On-The-Go，即OTG技术就是实现在没有Host的情况下，实现设备间的数据传送。

目前Android系统的平板电脑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，但是在上述平板电脑上一般都只有一个USB或者SDIO（Secure Digital Input and Output Card安全数字输入输出卡）等少数接口，接口数量和接口类型都无法满足二次开发的需要。

传统上，解决这类问题的方法为改变硬件电路设计重新布板引出其他所需的接口，如UART（UniversalAsynchronous Receiver/Transmitter，通用异步接收/发送装置）,SPI（Serial PeripheralInterface--串行外设接口）,I2C(Inter－Integrated Circuit)等，或者在不改变外部接口的情况下，需要对Android系统进行更新，编入新的驱动以支持需求。传统的两种方法，都需要对平板电脑的硬件或者软件进行改动或者升级，给二次开发带来了极大的不便利。

发明内容

在这种背景上本发明利用嵌入式IC和USB-HUB扩展芯片，通过电路调试和软件编程，在不对平板电脑本身的系统和接口进行任何改动的情况下，开发出了一套利用USB接口扩展平板电脑外部接口的方法和系统。

所述利用USB接口扩展平板电脑外部接口的方法采用嵌入式IC控制电路和USB-HUB扩展芯片，具体步骤包括：

将基于Android系统的平板电脑的USB-OTG接口设置成USB-HOST模式；

利用USB-HUB扩展芯片将USB-OTG扩展成多个USB-HOST接口，一个连接嵌入式IC控制电路，其他接口连接其他USB设备；

从嵌入式IC控制电路上引出UART串口接口，SPI接口，I2C接口；

所述嵌入式IC控制电路执行协议转换，将UART协议，SPI协议和I2C协议转换为标准的USB-HID协议以及Android系统上位机的USB-HID协议转换为不同类型的协议，所述协议转换包括：嵌入式IC控制电路将平板电脑通过USB-HID协议发送的数据解析成UART串口、SPI接口、或者I2C接口数据的形式，发送给与UART串口、SPI接口、或者I2C接口连接的设备，以及把通过UART串口、SPI接口、或者I2C接口从外部接收的数据打包成标准的USB-HID数据格式，通过与平板电脑连接的USB接口，以标准的USB-HID的形式与平板电脑进行通讯。

根据本发明的一个实施方式，所述USB-HUB扩展芯片采用CY7C65632芯片。

根据本发明的一个实施方式，所述嵌入式IC控制电路采用CY8C3246LTI-128芯片。

根据本发明的一个实施方式，UART接口设定为动态速率，设置范围在9600-115200BPS之间。

根据本发明的一个实施方式，不同类型的协议之间以不同的数据包头区分，各个不同包头之间的数据可以以分时复用的方式进行传输。

所述利用USB接口扩展平板电脑外部接口的系统包括：

基于Android系统的平板电脑，其具有USB-OTG接口，所述USB-OTG接口被设置成USB-HOST模式；

USB-HUB扩展芯片，将USB-OTG接口扩展成多个USB-HOST接口，一个连接嵌入式IC控制电路，其他接口连接其他USB设备；