一种基于USB航插接口的电容屏升级装置的制作方法

一种基于usb航插接口的电容屏升级装置
技术领域
1.本实用新型属于固件升级技术领域，具体涉及一种基于usb航插接口的电容屏升级装置。

背景技术：

2.目前现有的平板和笔记本，因固件更新软件只支持windows操作系统，电容屏要更新固件时，需要拆开整机，将内部主板与电容屏之间的usb电缆断开，然后电容屏连接调试电缆，并接入调试机才能进行固件升级，不能直接进行在线更新，操作不够便捷，并且拆装整机时操作不当很容易损坏电路板，影响产品正常工作，此外，还会造成人工成本和时间成本浪费，效率低。

技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于针对上述问题，提出一种基于usb航插接口的电容屏升级装置，实现了电容屏的外部在线更新，操作便捷，避免了拆机损坏，降低了人工成本和时间成本，有效提升了电容屏固件升级的效率。
4.为实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案为：
5.本实用新型提出的一种基于usb航插接口的电容屏升级装置，应用于终端设备，终端设备包括电容屏，基于usb航插接口的电容屏升级装置内置于终端设备，包括usb航插接口、单片机、cpu、第一usb切换芯片和第二usb切换芯片，其中：
6.第一usb切换芯片的数据输入引脚与usb航插接口的超高速差分对引脚对应连接，第一通道数据输出引脚与cpu的第一超高速差分对引脚对应连接，第二通道数据输出引脚与第二usb切换芯片的第二通道数据输出引脚对应连接，第二usb切换芯片的数据输入引脚与电容屏的超高速差分对引脚对应连接，第一通道数据输出引脚与cpu的第二超高速差分对引脚对应连接，单片机的第一gpio引脚与usb航插接口的id引脚连接，第二gpio引脚分别与第一usb切换芯片和第二usb切换芯片的数据输出通道选择引脚连接，在外部调试设备接入usb航插接口时进行电容屏的升级。
7.优选地，第一usb切换芯片和第二usb切换芯片的选型均为sgm7228。
8.优选地，单片机选型为gd32f450vit6、c8051f330、pic18f65j11其中一种。
9.优选地，终端设备为平板或笔记本。
10.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
11.该装置在升级电容屏固件时无需拆开整机，无需关机进行反复上电重启，且不受终端设备的操作系统类型限制，解决了固件更新软件不兼容导致固件无法更新的问题，实现了电容屏的外部在线更新，操作便捷，并且避免了拆机损坏，降低了人工成本和时间成本，有效提升了电容屏固件升级的效率。
附图说明
12.图1为本实用新型基于usb航插接口的电容屏升级装置的结构示意图。
具体实施方式
13.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
14.需要说明的是，当组件被称为与另一个组件“连接”时，它可以直接与另一个组件连接或者也可以存在居中的组件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是在于限制本技术。
15.如图1所示，一种基于usb航插接口的电容屏升级装置，应用于终端设备，终端设备包括电容屏，基于usb航插接口的电容屏升级装置内置于终端设备，包括usb航插接口、单片机、cpu、第一usb切换芯片和第二usb切换芯片，其中：
16.第一usb切换芯片的数据输入引脚与usb航插接口的超高速差分对引脚对应连接，第一通道数据输出引脚与cpu的第一超高速差分对引脚对应连接，第二通道数据输出引脚与第二usb切换芯片的第二通道数据输出引脚对应连接，第二usb切换芯片的数据输入引脚与电容屏的超高速差分对引脚对应连接，第一通道数据输出引脚与cpu的第二超高速差分对引脚对应连接，单片机的第一gpio引脚与usb航插接口的id引脚连接，第二gpio引脚分别与第一usb切换芯片和第二usb切换芯片的数据输出通道选择引脚连接，在外部调试设备接入usb航插接口时进行电容屏的升级。
17.在一实施例中，第一usb切换芯片和第二usb切换芯片的选型均为sgm7228。
18.在一实施例中，单片机选型为gd32f450vit6、c8051f330、pic18f65j11其中一种。
19.需要说明的是，各usb切换芯片和单片机还可根据实际需求进行选型。如单片机还可以是其他具备控制功能的单片机。
20.在一实施例中，终端设备为平板或笔记本。
21.具体地，本实施例中终端设备为笔记本，笔记本上设置有电容屏，且单片机、cpu和usb航插接口还可直接为现有笔记本的自身结构组成部分，其中：usb航插接口包括id引脚、vcc引脚、usb_p引脚、usb_n引脚和gnd引脚，usb_p引脚和usb_n引脚组成超高速差分对引脚。cpu上设有第一超高速差分对引脚(usb1_p引脚和usb1_n引脚)和第二超高速差分对引脚(usb2_p引脚和usb2_n引脚)。电容屏上设有超高速差分对引脚(usb_p引脚和usb_n引脚)。第一usb切换芯片和第二usb切换芯片均采用型号为sgm7228，设有s引脚、d-引脚、d+引脚、hsd1+引脚、hsd1-引脚、hsd2+引脚、hsd2-引脚，s引脚为数据输出通道选择引脚，d-引脚和d+引脚组成数据输入引脚，hsd1+引脚和hsd1-引脚组成第一通道数据输出引脚，hsd2+引脚和hsd2-引脚组成第二通道数据输出引脚。
22.单片机选型为gd32f450vit6，选择其中两个gpio引脚，分别记为第一gpio引脚和第二gpio引脚，第一gpio引脚与usb航插接口的id引脚连接，第二gpio引脚分别与第一usb切换芯片和第二usb切换芯片的s引脚连接。第一usb切换芯片的d-引脚与usb航插接口的
usb_n引脚连接，d+引脚与usb航插接口的usb_p引脚连接，hsd1+引脚与usb1_p引脚连接，hsd1-引脚与usb1_n引脚连接，hsd2+引脚与第二usb切换芯片的hsd2+引脚连接，hsd2-引脚与第二usb切换芯片的hsd2-引脚连接，第二usb切换芯片的hsd1+引脚与usb2_p引脚连接，hsd1-引脚与usb2_n引脚连接，d-引脚与电容屏的usb_n引脚连接，d+引脚与电容屏的usb_p引脚连接。
23.工作原理如下：
24.笔记本内部通过切换usb通道来实现电容屏与本机系统连接还是与usb航插接口所接外部调试设备连接。在笔记本上设有usb航插接口，在正常工作状态下，可以当做普通usb接口使用，可以外接鼠标、键盘、u盘等，和普通usb接口无差别，在升级状态下，在接上专用的usb航插调试线时与外部调试设备连接时，进行电容屏的升级。即如要对笔记本的电容屏进行固件升级时，需要一根usb航插调试线和准备好的外部调试设备(如调试笔记本)，外部调试设备已安装固件升级软件。通过usb航插调试线将调试笔记本和待更新的笔记本相连，通过调试笔记本对待更新的笔记本的电容屏进行固件升级，升级完成后，拔除usb航插调试线，笔记本无需上电重启即可使用。具体如下：
25.正常工作状态下，usb航插接口空闲或用于插接配套的普通usb电缆、鼠标、键盘、u盘等，id引脚空闲，此时为高电平，单片机控制的s引脚为低电平，使第一usb切换芯片和第二usb切换芯片的第一通道数据输出引脚打开，第二通道数据输出引脚关闭，从而使cpu的第二超高速差分对引脚连通电容屏，正常使用电容屏功能，cpu的第一超高速差分对引脚连通usb航插接口，作为通用的usb接口使用。
26.升级状态下，usb航插接口插接专用的电容屏固件升级电缆(usb航插调试线)，id引脚占用，表现为低电平，内部的单片机进行id引脚在位检测，检测到外部电容屏升级接口的在位标志(即id引脚表现为低电平时)，单片机控制的s引脚为高电平，使第一usb切换芯片和第二usb切换芯片的第二通道数据输出引脚打开，第一通道数据输出引脚关闭，从而使电容屏的超高速差分对引脚通过usb航插接口经电容屏固件升级电缆直接连入外部调试设备，这时电容屏和本机断开，与外部调试设备连接，利用外部调试设备对电容屏进行在线升级固件。电容屏固件升级完成后，拔除usb航插调试线，单片机识别到id引脚为高电平后，将usb航插接口切回为普通usb口用，同时转换为正常工作状态将电容屏接回本机，完成整个升级操作。
27.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
28.以上所述实施例仅表达了本技术描述较为具体和详细的实施例，但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：

1.一种基于usb航插接口的电容屏升级装置，应用于终端设备，所述终端设备包括电容屏，其特征在于：所述基于usb航插接口的电容屏升级装置内置于所述终端设备，包括usb航插接口、单片机、cpu、第一usb切换芯片和第二usb切换芯片，其中：所述第一usb切换芯片的数据输入引脚与所述usb航插接口的超高速差分对引脚对应连接，第一通道数据输出引脚与所述cpu的第一超高速差分对引脚对应连接，第二通道数据输出引脚与所述第二usb切换芯片的第二通道数据输出引脚对应连接，所述第二usb切换芯片的数据输入引脚与所述电容屏的超高速差分对引脚对应连接，第一通道数据输出引脚与所述cpu的第二超高速差分对引脚对应连接，所述单片机的第一gpio引脚与所述usb航插接口的id引脚连接，第二gpio引脚分别与所述第一usb切换芯片和第二usb切换芯片的数据输出通道选择引脚连接，在外部调试设备接入所述usb航插接口时进行所述电容屏的升级。2.如权利要求1所述的基于usb航插接口的电容屏升级装置，其特征在于：所述第一usb切换芯片和第二usb切换芯片的选型均为sgm7228。3.如权利要求1所述的基于usb航插接口的电容屏升级装置，其特征在于：所述单片机选型为gd32f450vit6、c8051f330、pic18f65j11其中一种。4.如权利要求1所述的基于usb航插接口的电容屏升级装置，其特征在于：所述终端设备为平板或笔记本。

技术总结

本实用新型公开了一种基于USB航插接口的电容屏升级装置，包括USB航插接口、单片机、CPU、第一USB切换芯片和第二USB切换芯片，通过检测USB航插接口的ID引脚状态进行正常工作状态和升级状态切换，当ID引脚为低电平时，单片机控制的S引脚为高电平，使两USB切换芯片的第二通道数据输出引脚打开，第一通道数据输出引脚关闭，从而使电容屏与本机断开实现与外部调试设备的连接，利用外部调试设备对电容屏进行在线升级。电容屏升级完成后，与外部调试设备断开连接，ID引脚为高电平，切回为正常工作状态将电容屏接回本机正常使用。实现电容屏在线更新，操作便捷，避免拆机损坏，降低了人工和时间成本，提升了电容屏升级效率。提升了电容屏升级效率。提升了电容屏升级效率。