[实用新型]用于USB自恢复的电平控制电路及USB自恢复系统

说明书

本实用新型公开了一种用于USB自恢复的电平控制电路及USB自恢复系统，其中电平控制电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、场效应管；第一电阻一端用于接从机端MCU的CTR引脚，其另一端接场效应管的栅极；场效应管的源极接地，场效应管的漏极与第二电阻、第三电阻、第四电阻彼此相连，第二电阻的另一端用于接主机端，第三电阻的另一端用于接从机端MCU的DET引脚，第四电阻的另一端接地。无需增加额外电路接口，仅需增加一个电平控制电路，实现成本极低，可以极大降低USB死机状态时长，提升通信质量。

技术领域

本实用新型涉及USB技术领域，尤其涉及一种用于USB自恢复的电平控制电路及USB自恢复系统。

背景技术

USB标准从1995年问世以来，从1.0、1.1、2.0到3.0，由于便于扩展，通信速率快以及高性价比得到大规模推广使用，大量消费电子以及工控类平台均采用该接口。USB的热插拔特性是其优点，但对于工业稳定性来说却是缺点。

现实情况，一台中控设备可能外挂多个USB设备，而USB设备厂家可能质量参差不齐，系统整体稳定度受各种设备不稳定性叠加，必然大幅下降。硬件设备没有发生不可逆损坏，但USB设备无法工作导致系统功能缺失甚至业务流程无法正常运行，是必须要迅速解决的。有时需要用户插拔或者重新装驱动可恢复，但不是所有场景都可以这样操作的，比如无人值守设备，或者带锁机柜，或者区域极度分散，人工维护成本以及时效性无法支撑。个别硬件平台也考虑了USB不稳定特性，在USB识别基础上增加了电源电压异常复位，但在实际使用中，大量的USB兼容性问题其实很少是因为电源电压异常导致。某些工控主机考虑USB口软复位，但对从机端异常却无能为力。

CN202120078055X公开了一种支持USB实时自动修复的多串口与多USB接口的主板，强调故障后主机软复位，或者通过IIC让从端重启或断电重启，未考虑从设备很多无额外IIC接口，或者无需主机供电；

CN2019106626897公开了一种USB设备自动恢复方法、装置及系统，强调VID，PID读取判断，异常则断电重启，只针对主机端有效；

CN2012104535478公开了USB低速设备数据传输控制方法及控制器，强调低速模式轮换使用，可以一芯片多端口切换，未涉及稳定改善问题；

上述现有专利中，均未站在从机端考虑USB自动恢复的问题，导致USB通信故障自恢复存在局限性。

实用新型内容

本实用新型提供了一种用于USB自恢复的电平控制电路及USB自恢复系统，以解决现有技术未站在从机端考虑USB自动恢复的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。

第一方面，提供了一种用于USB自恢复的电平控制电路，包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、场效应管；所述第一电阻一端用于接从机端MCU的CTR引脚，其另一端接场效应管的栅极；所述场效应管的源极接地，所述场效应管的漏极与第二电阻、第三电阻、第四电阻彼此相连，所述第二电阻的另一端用于接主机端，所述第三电阻的另一端用于接从机端MCU的DET引脚，所述第四电阻的另一端接地。

进一步地，所述第二电阻的阻值为10KΩ，第三电阻的阻值为100KΩ，第四电阻的阻值为20KΩ。

进一步地，还包括第五电阻，所述第五电阻一端接于第一电阻与场效应管的栅极之间，另一端接地。

进一步地，所述第一电阻的阻值为33Ω，所述第五电阻的阻值为3300Ω。

第二方面，提供了一种USB自恢复系统，包括从机端，以及与从机端的MCU连接的USB接口，所述USB接口的Vusb引脚与从机端的MCU之间设置有如上所述的电平控制电路；