[0001] 本实用新型属于车载以太网技术领域，具体涉及一种USB转车载以太网装置。

[0002] 近年来，随着汽车技术的发展，汽车电子产品数量逐年增加，复杂性日益提高，车内IC增长率已超越所有其他的电子领域。面对汽车发展的趋势，对汽车电子总线的要求也越来越高，需要汽车总线具备更高的数据传输能力，因此以太网技术进入了人们的视线。但传统的以太网主要应用于工业和消费级领域，汽车电子环境更为严酷，应力条件和EMC要求更高，因此传统的以太网技术在汽车中并不适用。为了解决这些问题，车载以太网应运而生，具备更高的传输速率(100Mb/s和1000Mb/s)，适应严苛的汽车电子应用环境(温度、应力、复杂电子环境)。

[0003] 随着车载智能化程度的不断提升，越来越多的汽车电子产品需要用到车载以太网接口。然而，对于研发或者测试人员来说，电脑等移动设备只有USB接口和标准以太网接口，无法直接连接到车载以太网。因此，需要一种转接装置来实现这种连接，从而实现移动设备和汽车车载以太网之间的数据通讯。

[0028] 为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

[0029] 如图1所示为本实用新型提供的一种USB转车载以太网装置，包括USB连接器1、USB保护电路2、USB转接控制器3、车载以太网PHY模块4、模式选择电路5、状态指示灯6、FLASH存储器7、电源模块9、电源指示灯8、车载以太网保护电路10和车载以太网连接器11。

[0030] 具体地，USB连接器1通过USB保护电路2与USB转接控制器3进行数据交互，并通过USB转接控制器3实现USB数据与RGMII数据之间的格式转换；USB转接控制器3与车载以太网PHY模块4进行数据交互，并通过车载以太网PHY模块4实现RGMII数据与车载以太网数据之间的格式转换；车载以太网PHY模块4通过车载以太网保护电路10与车载以太网连接器11进行数据交互，并通过USB连接器1、车载以太网连接器11对外进行数据交互。

[0031] 当移动设备通过USB连接器1发送数据时，通过USB保护电路2将接收到的USB数据发送到USB转接控制器3，USB转接控制器3将USB格式的数据转换为RGMII格式的数据，进而传输到车载以太网PHY模块4；车载以太网PHY模块4再将RGMII格式的数据转换为车载以太网格式的数据，经过车载以太网保护电路10后，通过车载以太网连接器11将转换好的车载以太网数据传输到车载接收端设备。当车载接收端设备通过车载以太网连接器11发送数据时，以上数据传输过程逆向进行。

[0032] 其中，USB保护电路2和车载以太网保护电路10的作用在于：一方面可以对接口拔插过程中产生的静电、浪涌等干扰进行抑制防护，保护内部元件不受损坏，另一方面可以对信号线上的共模噪声进行滤波，减少信号线噪声干扰，提升信号质量，提高产品稳定性。

[0033] 进一步地，FLASH存储器7与USB转接控制器3进行数据传输，用于存储以太网数据或者其它信息，例如产品数字签名、产品配置文件、以太网错误帧记录、以太网数据录制信息等。

[0034] 进一步地，USB连接器1通过USB保护电路2对电源模块9进行供电，电源模块9进一步给USB转接控制器3、车载以太网PHY模块4等模块供电。

[0035] 具体地，电源模块9通过USB连接器1获取5V供电，降压为3.3V电压后，给USB转接控制器3、车载以太网PHY模块4等模块供电。

[0036] 进一步地，电源指示灯8与电源模块9信号连接，用于指示电源通断。

[0037] 进一步地，车载以太网PHY模块4与模式选择电路5信号连接，用于切换车载以太网的工作模式；车载以太网PHY模块4与状态指示灯6信号连接，用于指示工作状态。

[0038] 在本实用新型的一个实施例中，USB连接器1采用USB3.0连接器X1，用于连接电脑等移动设备，其通讯协议为USB3.1，向下兼容USB2.0协议；车载以太网连接器11采用连接器X2，用于连接车载以太网。

[0039] 参照图2‑4，USB保护电路2包含ESD管D2(型号：PCMF3USB3S)和TVS管VD3(型号：PESD5V0S1BLD)，USB转接控制器3包括型号为LAN7801的芯片D3及其外围电路，X1的2、3、5、
6、8、9脚接到D2的A1‑A6引脚，D2的C1‑C6引脚接到D3的38‑44引脚，用于进行USB接口的数据交互。

[0040] 参照图4，FLASH存储器7包括型号为93AA66C‑I/ST的芯片D1，D3的23‑26脚和D1的1‑4脚进行连接，可结合电脑的上位机软件，将以太网数据或者其它信息存储在FLASH存储器7内。

[0041] 参照图5，车载以太网PHY模块4包括型号为88Q2110的芯片D5及其外围电路，D3的RGMII接口，即第4、5、6、8、9、10、12‑17脚，连接到D5的16‑21、23‑28引脚，用于进行RGMII数据交互；D3的时钟输出引脚，即第61脚，连接到D5的第10引脚，为D5提供25MHz的工作时钟，无需外部晶振电路提供时钟，节省成本。

[0042] 参照图6，模式选择电路5包含连接器X3、X4，电容C28、C29，电阻R3、R42，X3的2脚通过R3接到D5的16脚，用于实现车载以太网的传输速率选择；X4的2脚通过R42接到D5的17脚，用于切换车载以太网的Master/Slave模式。这种排针/跳线帽这种方式可以大大延长产品的使用寿命，操作可靠，且成本较低。LED状态指示灯6的阴极接到D5的34脚，用作指示工作状态。

[0043] 参照图7，车载以太网保护电路10包含共模电感Z1，耦合电容C24、C25，ESD管VD1、VD2(型号：PESD1ETH1G‑LS)，以及滤波电阻R34‑R36、电容C26。Z1的1、2脚和D5的4、5脚进行连接，Z1的3、4脚分别和C24、C25连接，C24、C25的另一端接到X2的1、3脚。X2的1、3脚还通过VD1、VD2接地，C24、C25的另一端还通过R34‑R36、C26接地。

[0044] 参照图8，电源模块9包括型号为TPS562208DDCR的芯片D4及外围电路，X1的1脚接到VD3的1脚，VD3的2脚接地，可进行浪涌防护，同时X1的1脚接到D4的3、5脚，用于提供5V电源供电；D4的电压输出引脚，即2脚，用于输出3.3V的电压给D1、D3、D5、X3、X4进行供电。D4的2脚还连接了LED电源指示灯8，做电源指示作用。

[0045] 上述具体实施方式仅仅对本实用新型的优选实施方式进行描述，而并非对本实用新型的保护范围进行限定。在不脱离本实用新型设计构思和精神范畴的前提下，本领域的普通技术人员根据本实用新型所提供的文字描述、附图对本实用新型的技术方案所作出的各种变形、替代和改进，均应属于本实用新型的保护范畴。