具有便于主機設(shè)備和附件之間通信的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的連接器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及電子設(shè)備和上面存儲有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的附件。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括能識別連接器引腳且使主機設(shè)備選擇多個通信協(xié)議中的一個以經(jīng)由被識別的連接器引腳與附件通信的引腳選擇字段。該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)還包括限定唯一識別附件的附件標識符的附件能力字段。
【專利說明】具有便于主機設(shè)備和附件之間通信的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的連接器
[0001]對相關(guān)申請的引用
[0002]本申請要求2012年9月7日提交的美國專利申請N0.13/607，426的優(yōu)先權(quán)，其內(nèi)容通過引用而被全部包含于此以用于所有目的。
[0003]本申請與2012年9月7日提交的標題為“用于配置連接器的觸點的技術(shù)”的美國專利申請N0.13/607，550相關(guān)聯(lián)，其內(nèi)容通過弓丨用而被全部包含于此以用于所有目的。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0004]本發(fā)明涉及便于主機設(shè)備和附件之間通信的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的連接器。
【背景技術(shù)】
[0005]為了連接兩個電子設(shè)備，連接器普遍存在并用于各種各樣的應(yīng)用中。大部分的連接器通常具有便于用連接器連接的設(shè)備之間的信號傳輸?shù)哪撤N觸點。通常，連接器中的每個觸點具有特定的預(yù)分配的功能。也就是說，連接器中的每個觸點被指定傳送特定類型的信號，例如，用于特定通信接口(USB2.0，USP3.0，雷電接口等)的電力信號、接地信號、數(shù)據(jù)
坐寸ο

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的【具體實施方式】通常涉及連接兩個設(shè)備的連接器，更具體地說，涉及便于兩個設(shè)備之間的通信的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，包含那些連接器的引腳的配置。如上所述，傳統(tǒng)的連接器具有帶預(yù)分配的功能的觸點。例如，在標準的USB2.0連接器中，四個觸點中的每一個具有與其相關(guān)聯(lián)的特定功能，例如，電源、數(shù)據(jù)正、數(shù)據(jù)負和接地。這些預(yù)分配的觸點在連接器中的位置也是固定的?？偠灾?，這些傳統(tǒng)連接器中的觸點是不可配置的并且僅能執(zhí)行基于該連接器的類型和用途的預(yù)分配的功能。
[0007]在各種【具體實施方式】中，主機設(shè)備可以通過同樣的主機連接器與各種附件連接，其中主機設(shè)備在連接前不知道被連接的附件連接器的某些或全部觸點的特定功能。一旦將主機設(shè)備連接到附件，該附件向主機設(shè)備發(fā)送引腳配置信息。主機設(shè)備然后相應(yīng)地配置它的引腳以便于與附件通信、數(shù)據(jù)傳輸、電力傳輸?shù)取３艘_配置信息，附件還發(fā)送指示該附件能力的信息，例如，通信協(xié)議的速率，通過該通信協(xié)議附件可以和主機設(shè)備通信。主機設(shè)備可以用這樣的信息來進一步使主機設(shè)備和附件之間的通信和/或設(shè)備間操作(例如附件和/或主機設(shè)備充電)更便利。
[0008]某些實施方式提供各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以從附件向主機設(shè)備傳輸引腳配置信息。例如，附件可以向主機設(shè)備發(fā)送具有特定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的信息字符串。該信息字符串可以包含可用于識別連接器引腳和使主機設(shè)備選擇多個通信協(xié)議中的一個來經(jīng)由被識別的連接器引腳與附件通信的引腳選擇字段，和限定附件的一個或多個能力的附件能力字段。
[0009]另一個實施方式提供了主機設(shè)備和附件之間傳輸命令的各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。例如，主機設(shè)備向附件發(fā)送具有特定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的信息字符串。該信息字符串包括第一間斷字段、命令字段、循環(huán)冗余校驗字段和第二間斷字段。第一間斷字段可用于使附件復(fù)位到已知狀態(tài)。命令字段可限定用于使附件執(zhí)行功能的命令并向主機設(shè)備提供對該命令所特有的響應(yīng)，該命令是識別連接器引腳和選擇多個通信協(xié)議中用于經(jīng)由被識別的連接器引腳進行通信的一個通信協(xié)議的請求、設(shè)置附件對狀態(tài)的請求和獲得附件對狀態(tài)的請求中的至少一個。第二間斷字段可以向附件指示數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的末端。
[0010]在一些實施方式中，連接器可以是單向連接器，從而它們僅能在一個方向彼此配合。在另一些實施方式中，連接器是多向連接器(例如，可逆連接器)，從而它們可在兩個或多個方向彼此配合。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]結(jié)合附圖，下面的詳細說明將提供對本發(fā)明的性質(zhì)和優(yōu)點的更好的理解。
[0012]圖1A示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的插頭連接器。
[0013]圖1B是通過觸點陣列所獲得的圖1A的插頭連接器的簡化的橫斷面圖。
[0014]圖1C是圖1A的插頭連接器的橫斷面示意圖。
[0015]圖1D是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的單側(cè)插頭連接器的橫斷面示意圖。
[0016]圖1E是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的插頭連接器的引腳分布。
[0017]圖1F是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式的插頭連接器的引腳分布。
[0018]圖2A示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的插座連接器。
[0019]圖2B是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的圖2A所示的插座連接器的引腳分布的示意圖。
[0020]圖2C示出了根據(jù)本發(fā)明另一個實施方式的插座連接器的簡化的截面圖。
[0021]圖2D是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的具有8個信號觸點和2個連接檢測觸點的插座連接器的簡化的截面圖。
[0022]圖2E和2F是示出了根據(jù)本發(fā)明的配置為與分別如圖1D和IE所示的插頭連接器100和101配合的兩個不同實施方式的插座連接器的引腳分布排列的示意圖。
[0023]圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的配置主機設(shè)備的觸點的系統(tǒng)的原理圖。
[0024]圖4A示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的命令序列。
[0025]圖4B示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的命令的響應(yīng)序列。
[0026]圖5A示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的請求引腳配置和附件能力信息的一部分命令序列的詳細結(jié)構(gòu)。
[0027]圖5B示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的響應(yīng)引腳配置和附件能力信息的請求的響應(yīng)序列的詳細結(jié)構(gòu)。
[0028]圖6A示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的設(shè)置附件的狀態(tài)的一部分命令序列的
詳細結(jié)構(gòu)。
[0029]圖6B示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的響應(yīng)設(shè)置附件的狀態(tài)的命令的響應(yīng)序列的詳細結(jié)構(gòu)。
[0030]圖7A示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的請求附件的狀態(tài)的一部分命令序列的
詳細結(jié)構(gòu)。[0031]圖7B示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的響應(yīng)附件的狀態(tài)的請求的響應(yīng)序列的
詳細結(jié)構(gòu)。
[0032]圖8是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的配置多向連接器的觸點的步驟的流程圖。
[0033]圖9是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的配置單向連接器的觸點的步驟的流程圖。
[0034]圖10是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的執(zhí)行基于軟件和硬件的觸點配置的步驟的流程圖。
【具體實施方式】
[0035]本發(fā)明的【具體實施方式】通常涉及連接器。更具體地，本發(fā)明的某些實施方式提供了便于主機設(shè)備和附件之間通信的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
[0036]圖1A示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的插頭連接器100。這里采用的示例性的插頭連接器100用于解釋本發(fā)明的各種實施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員將能獲得除了采用的插頭連接器100之外的許多其他形式和類型的連接器，并能意識到這里所描述的技術(shù)可以用于具有插頭連接器100的特性的任何插頭連接器。
[0037]插頭連接器100包括主體102和突出部分104。電纜106連接到主體102和突出部分104，并在平行于連接器100的長度方向從主體102延伸出去。突出部分104具有在配合事件期間能插入到相應(yīng)插座連接器的尺寸，并包括形成在第一主表面IlOa上的第一觸點區(qū)域108a和形成在與表面IlOa相反的第二主表面IlOb (圖1A中沒有示出)上的第二觸點區(qū)域108b (圖1A中沒有示出)。多個觸點112形成在每個觸點區(qū)域108a和108b中，這樣，當突出部分104插入到相應(yīng)的插座連接器時，區(qū)域108a和/或108b中的觸點112與插座連接器中的相應(yīng)觸點電連接。在一些實施方式中，觸點112是自凈摩擦觸點，在配合事件期間開始與插座連接器觸點接觸后，在到達最終預(yù)期觸點位置之前，進一步帶摩擦運動地滑動穿過插座連接器的觸點。
[0038]圖1B示出了插頭連接器100的簡化的截面圖。主視圖示出了蓋120。蓋120可由金屬或其他導電材料制成，并且能從連接器100的遠端沿連接器的側(cè)面朝主體102延伸，在X和Y方向整個或部分地圍繞形成在觸點區(qū)域108a和108b中的觸點112的。在一些實施方式中，為了使存在于連接器100的觸點112上的干擾最小化，蓋120接地并因此被稱為接地環(huán)。觸點112⑴-112 Q0設(shè)置在觸點區(qū)域108a中，而附加觸點114⑴-114 (N)設(shè)置在突出部分104的相反表面上的區(qū)域108b中。在一些實施方式中，N在2和8之間。
[0039]圖1C示出了觸點112、114和觸點位置的截面圖。觸點112、114安裝在PCB150的兩側(cè)。在一些實施方式中，觸點112、114是可逆的或雙向的未極化插頭連接器的一部分，該插頭連接器可以在兩個方向中的任意一方向與相應(yīng)的插座連接器配合。在另一些實施方式中，觸點112、114是極化的插頭連接器的一部分，該插頭連接器僅在單個方向與相應(yīng)的插座連接器配合。觸點112、114可由銅、鎳、黃銅、金屬合金或任何其他合適的導電材料制成。在一些實施方式中，在前側(cè)和后側(cè)的每個觸點之間、以及觸點和連接器的邊緣之間的間隔是一致的，這提供了 180度的對稱，從而插頭連接器300可以在兩個方向中的任一方向插入到相應(yīng)的插座連接器中并與相應(yīng)的插座連接器配合。當連接器100與插座連接器完全接合時，觸點112⑴-112 (N)和/或114⑴-114 (N)中的每個與插座連接器的相應(yīng)觸點電連接。
[0040]應(yīng)該可以認識到實施方式不限于包括設(shè)置在相對側(cè)的觸點的插頭連接器。相反地，在一些實施方式中，觸點僅設(shè)置在插頭連接器的一側(cè)。圖1D示出了一個實施方式，其中觸點114⑴-114 (N)僅設(shè)置在PCB150的一側(cè)。在這樣的例子中，當連接器100與插座連接器完全接合時，觸點114⑴-114 (N)中的每一個與插座連接器的相應(yīng)觸點電連接。
[0041]圖1E示出了上面參考圖1C描述的根據(jù)本發(fā)明的一個【具體實施方式】的連接器100的引腳分布配置。
[0042]圖1E所示的引腳分布包括四個觸點112 (4),112 (5),114 (4)和114 (5)，它們電連接在一起作為向連接的主機設(shè)備傳送電力的單個觸點。連接器100還包括附件ID觸點112 (8)和114 (8);附件電力觸點112 (I)和114 (I);和排列成四對的八個數(shù)據(jù)觸點。四對數(shù)據(jù)觸點可以是(a) 112 (2)和 112 (3)，(b) 112 (6)和 112 (7)，(c) 114 (2)和 114
(3)，和(d) 114 (6)和 114 (7)。主機電力觸點 112 (4),112 (5),114 (4)和 114 (5)從與連接器100連接的附件傳送電力給便攜式電子設(shè)備，該便攜式電子設(shè)備通過連接器100連接到附件。主機電力觸點可以具有可處理電子設(shè)備或主機設(shè)備所需的任何合理電力的尺寸，例如，可以設(shè)計為從附件傳送3-20伏的電壓以便為連接器100連接的便攜式電子設(shè)備充電。在這個實施方式中，主機電力觸點112 (4),112 (5),114 (4)和114 (5)設(shè)置在觸點區(qū)域108a、108b的中心以通過使電力盡可能遠離接地環(huán)105側(cè)來提高信號的完整性。
[0043]附件電力觸點112 (I)和114 (I)可以用于附件電力信號,該附件電力信號從電子設(shè)備(即主機設(shè)備)向附件提供電力。附件電力信號通常是比通過主機電力觸點112 (4)和112(5)接收的主機電力輸入信號低的電壓信號,例如,相對于5伏或更高電壓的3.3伏。附件ID觸點提供了一個通信通道，該通信通道能使主機設(shè)備驗證附件且能使附件向主機設(shè)備傳遞關(guān)于附件能力的信息，更多細節(jié)如下。
[0044]四對數(shù)據(jù)觸點(a)112 (2)和 112 (3)，(b) 112 (6)和 112 (7)，(C) 114 (2)和114 (3)，和(d) 114 (6)和114 (7)用于實現(xiàn)主機和附件之間采用幾個不同通信協(xié)議中一個或多個來通信。例如，數(shù)據(jù)觸點112 (2)和112 (3)被設(shè)置為臨近電力觸點并位于電力觸點的一側(cè)，而數(shù)據(jù)觸點112 (6)和112 (7)被設(shè)置為臨近電力觸點但位于電力觸點的另一側(cè)。在PCB的另一表面的觸點114可以看到類似的觸點布置。附件電力和附件ID觸點設(shè)置在連接器的每一端。數(shù)據(jù)觸點可以是高速數(shù)據(jù)觸點，其以比附件ID觸點傳輸?shù)娜魏涡盘柨靸傻饺齻€數(shù)量級的速率操作，附件ID觸點使附件ID信號相對于高速數(shù)據(jù)線來說看起來實質(zhì)上像DC信號。因此，將數(shù)據(jù)觸點設(shè)置在電力觸點和ID觸點之間，通過將數(shù)據(jù)觸點夾在命名為DC信號或?qū)嵸|(zhì)上為DC信號的觸點之間來提高信號的完整性。
[0045]圖1F示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個【具體實施方式】的連接器101的引腳分布配置。
[0046]連接器101也與連接器100 —樣是可逆連接器。換句話說，基于連接器101與主機設(shè)備的相應(yīng)連接器配合的方向，表面108a或108b上的觸點都與主機設(shè)備的相應(yīng)連接器中的觸點物理和電接觸。如圖1F所示，連接器101可以具有八個排列在PCB150的上表面150a上的觸點和八個排列在PCB150的下表面150b上的觸點。
[0047]連接器101包括兩個可作為附件ID觸點在附件和便攜式電子設(shè)備之間傳遞識別信號的觸點112 (I)和114 (4)。觸點112 (I)和114 (4)如圖1F所示彼此電連接。連接器 101 具有四對數(shù)據(jù)觸點，(a) 112 (2)和 112 (3)，(b) 112 (6)和 112 (7)，(c) 114 (2)和114 (3)，和(d) 114 (6)和114 (7)。在這個具體的實施方式中，相對的數(shù)據(jù)觸點，例如如圖1E所示112 (2)和114 (2)通過PCB150彼此電連接。連接器101還可以包括彼此電連接的主機電力觸點112 (4)和/或114 (5)。主機電力觸點112 (4)和114 (5)可以向與連接器101配合的主機設(shè)備傳送電力。例如，插頭連接器101可以是供電系統(tǒng)的一部分，該供電系統(tǒng)被設(shè)計為向主機設(shè)備提供電力。在這種情況下，觸點112 (4)和114 (5)從電源向主機設(shè)備傳送電力，例如向主機設(shè)備中的電池充電。
[0048]連接器101還可以包括例如通過PCB150彼此電連接的附件電力觸點112 (5)和114 (S)0附件電力觸點從主機設(shè)備向連接的附件傳送電力。例如，在某些情況下，連接到主機設(shè)備的附件不是自供電的且從主機設(shè)備獲得它的電力。在這種情況下，依靠相對于連接器101相對于主機設(shè)備的連接器的方向，主機設(shè)備可以通過附件觸點中的任一個向附件供電。連接器101還包括兩個彼此電連接的接地觸點112 (8)和114 (I)。接地觸點為連接器101提供接地路徑。
[0049]圖2A示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的插座連接器200。插座連接器200包括殼體202，其限定了腔204并在該腔中收納了 N個觸點206⑴-206 (N)。在操作時，連接器插頭，例如插頭連接器100 (或連接器101)可以被插入腔204以將觸點112⑴-112(N)和/或114⑴-114 (N)分別與觸點206⑴-206 (N)電連接。插座觸點206⑴-206 (N)中的每一個將它各自的插頭觸點電連接到與收納插座連接器200的電設(shè)備關(guān)聯(lián)的電路。例如，插座連接器200是便攜式媒體設(shè)備的一部分，并且與媒體設(shè)備關(guān)聯(lián)的電子電路通過觸點206⑴-206 (N)的焊片電連接到插座200，觸點206⑴-206 (N)的焊片在殼體202的外側(cè)延伸到便攜式媒體設(shè)備中的諸如印刷電路板(PCB)的多層板。注意插座連接器200被設(shè)計為與雙向、可逆插頭連接器配合，并包括僅位于單側(cè)的觸點，因此，插座連接器(和插座連接器是其部分的電子設(shè)備)可以做得更薄。在另一個實施方式中，連接器200在每側(cè)都有觸點，而連接器100僅在一側(cè)或兩側(cè)具有觸點。
[0050]圖2B示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的插座連接器200的簡化的示意圖。如圖所示，在一些實施方式中，附加觸點208⑴和208⑵位于觸點206⑴-206 (N)的兩端。觸點208⑴和208 (2)用于檢測插頭連接器是完全插入到腔204中還是插入到插座連接器100(或連接器101)的觸點112 (或114)與插座連接器200的觸點206物理連接的位置點。在一些實施方式中，觸點208⑴和208⑵還用于檢測插頭連接器是否與插座連接器斷開連接。在一些實施方式中，當插頭連接器在腔204中插入超過一定距離時，觸點208與插頭連接器100的蓋120接觸。在一些實施方式中，觸點208如此設(shè)置以至于當觸點112與觸點206牢固物理接觸時，觸點208將與插頭連接器的接地環(huán)接觸。在一些實施方式中，當觸點208連接到插頭連接器的接地環(huán)時，產(chǎn)生指示該連接的信號。
[0051]在一些實施方式中，插座連接器可以在腔204的頂部側(cè)和底部側(cè)均具有觸點。圖2C示出了插座連接器250的截面圖，插座連接器250包括位于頂部的觸點207⑴-207 (N)和位于底部的觸點206⑴-206 (N)。在一些實施方式中,在頂部和底部側(cè)具有被電隔離的觸點的插頭連接器采用圖2C的插座連接器250。
[0052]在一些實施方式中，插座連接器250僅在如上所述的腔204內(nèi)的一側(cè)具有觸點206(O-00。在一個具體的實施方式中，如圖2D所示，插座連接器250具有八(8)個觸點206⑴-206⑻。根據(jù)可用在插頭連接器上的信號，這些觸點中的部分或全部被配置為執(zhí)行幾個功能中的一個。插頭連接器100 (或連接器101)與幾個附件中任一個相關(guān)聯(lián)，這幾個附件被設(shè)計為與和插座連接器250相關(guān)聯(lián)的主機設(shè)備一起工作。例如，插頭連接器100(或連接器101)可以與單音頻附件連接，其中可用于插頭連接器的觸點例如106⑴-106 OO的信號包括音頻和相關(guān)信號。在其他情況下，當插座連接器100 (或連接器101)與更復(fù)雜的附件例如視頻附件連接時，插頭連接器的觸點可以傳送音頻、視頻和相關(guān)信號。因此，為了能使插座連接器250可在各種不同類型的信號中使用，插座連接器250的觸點206⑴_⑻可基于來自插頭連接器100 (或連接器101)的可用信號來制成可配置的。在至少一個實施方式中，插頭連接器100的一個或多個觸點可操作為從電源發(fā)送或接收電力，且插頭連接器100的一個或多個觸點可操作為用如這里所述的各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)傳送信息。相似地，插座連接器200的一個或多個觸點可以操作為從電源發(fā)送或接收電力，而且插座連接器200的一個或多個觸點可操作為用如這里所述的各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)傳送信息。
[0053]在圖2D所示的【具體實施方式】中，插座連接器250除了兩個連接檢測觸點208⑴和208⑵之外還具有八個觸點206 (1)_ (8)。連接檢測觸點208⑴和208⑵的操作如上參考圖2B所述。觸點206 (1)_ (8)中的部分或全部具有相關(guān)聯(lián)的開關(guān)，該相關(guān)聯(lián)的開關(guān)將觸點配置為傳送許多可能信號中的一個，例如，如圖3所示。然而，為了便于解釋，圖2D中僅示出了一個連接到觸點206 (8)的開關(guān)220。應(yīng)當注意觸點206⑴-206⑻中的其他觸點中的部分或全部每個都具有與它連接的相同的開關(guān)220。如圖2D所示，開關(guān)220用于依據(jù)插頭連接器的配置將觸點206 配置為傳送信號S1-Sn中的任意一個。
[0054]在一個具體的實施方式中，觸點206⑴是識別總線引腳(ACC_1)并且被配置為傳輸能使附件執(zhí)行一個功能的命令并向主機設(shè)備提供對該命令唯一的響應(yīng)。命令可以是各種命令中的任何一個或多個，包括識別連接器引腳和選擇多個通信協(xié)議中的用于通過被識別的引腳通信的一個對請求、設(shè)置附件的狀態(tài)的請求、和獲得附件的狀態(tài)的請求。觸點206⑴還可以或可選擇地被配置為從主機設(shè)備向附件傳遞電力(例如，Acc_Pwr)0例如，觸點206⑴連接到主機設(shè)備中的正(或負)電壓源，從而與其他引腳(例如接地引腳，其可以是例如觸點206 (8))產(chǎn)生電壓差。
[0055]在一個具體的實施方式中，觸點206⑵和206⑶可以形成第一對數(shù)據(jù)引腳(DPI/DN1)0數(shù)據(jù)引腳被配置為傳送各種信號中的一個或多個，例如(a)USB差分數(shù)據(jù)信號，(b)非USB差分數(shù)據(jù)信號，(C) UART發(fā)射信號，(d) UART接收信號，Ce)數(shù)字調(diào)試輸入/輸出信號，Cf)調(diào)試時鐘信號，(g)音頻信號，(h)視頻信號等等。
[0056]在一個特殊的實施方式中，觸點206⑷將輸入電源(例如，相對于諸如接地引腳的其他觸點為正電壓)傳送給主機設(shè)備(例如，從附件中或連接到附件的電源)，插座連接器200連接到該主機設(shè)備。與上述觸點206⑴類似，206(5)也可以作為識別總線引腳(ACC_ID)。根據(jù)連接的插頭連接器100 (或連接器101)相對于插座連接器200的方向，觸點206 (5)也可以或可選擇地被配置為從主機設(shè)備向附件傳輸電力(例如，Acc_Pwr)0
[0057]在一個特殊的實施方式中，觸點206(6)和206(7)形成第二對數(shù)據(jù)引腳(DP2/DN2)并且每個數(shù)據(jù)引腳被配置為傳送各種信號中的一個或多個，例如(a) USB差分數(shù)據(jù)信號，(b)非USB差分數(shù)據(jù)信號，(c) UART發(fā)射信號，(d) UART接收信號，Ce)數(shù)字調(diào)試輸入/輸出信號，Cf)調(diào)試時鐘信號，(g)音頻信號，(h)視頻信號等等。
[0058]在一個特殊的實施方式中，觸點206⑻是接地引腳，或不然被配置在比觸點206⑴、206⑷和206⑸低的電勢處，從而提供將電力提供給主機或從主機提供電力的電勢。
[0059]在一些實施方式中，突出部104具有180度的對稱和雙向設(shè)計，這使得插頭連接器100 (或連接器101)在第一方向和第二方向均能插入到插座200。連接器100 (或連接器101)與連接器200配合，其中連接器100的觸點112與連接器200的觸點206連接。出于說明的目的，我們把這稱為第一方向。連接器100 (或連接器101)的幾個特殊實施方式的細節(jié)在共有的2012年9月7日提交的名稱為“DUAL-ORIENTATION ELECTRONIC CONNECTOR”的U.S.專利申請N0.13/607, 366中描述，其內(nèi)容通過引用而被全部合并于此，以用于各種目的。
[0060]在一些實施方式中，連接器100 (或連接器101)在第二方向與連接器200配合。在第二方向，連接器100的觸點114與連接器200的觸點206連接。第二方向是從第一方向旋轉(zhuǎn)180度。然而，這些不是僅僅可能的方向。例如，如果連接器100 (或連接器101)是正方形的連接器，具有相應(yīng)的正方形的連接器200，那么連接器100 (或連接器101)可以在四個可能方向中的一個與連接器200配合。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解，對于連接器來說多于兩個方向是可能的。
[0061]圖2E和2F示出了根據(jù)本發(fā)明的兩個不同實施方式的用于插座連接器的引腳分布配置。在一個實施方式中，插座連接器200具有如圖2E所示的引腳分布，其與圖1E中的連接器100的引腳分布相匹配，在另一個實施方式中，插座連接器200具有如圖2F所示的引腳分布，其與圖1F中的連接器101的引腳分布相匹配。在圖2E和2F的每一個中，根據(jù)插頭連接器的插入方向，ACCl和ACC2引腳被配置為與插頭連接器的附件電力(ACC_PWR)引腳或附件ID (ACC_ID)引腳相配合。數(shù)據(jù)A觸點對被配置為與插頭連接器的數(shù)據(jù)I觸點對或數(shù)據(jù)2觸點對配合，一個或多個P_IN (電源輸入)引腳被配置為與插頭連接器的一個或多個主機電力觸點配合。此外，在圖2F的引腳分布中，GND觸點被配置為與插頭連接器中的GND觸點配合。
[0062]圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的系統(tǒng)300的框圖。系統(tǒng)300包括電子設(shè)備302(即主機設(shè)備)。電子設(shè)備302可以是PC、PDA、移動計算設(shè)備、媒體播放機、便攜式通信設(shè)備、手提計算機或類似物。設(shè)備302包括微控制器312和與微控制器312連接的連接器304，在一些實施方式中，微控制器是硬件實現(xiàn)的狀態(tài)機。設(shè)備302還包括各種通信電路330，例如UART, USB、JTAG、音頻/視頻、和/或其他通信電路。通信電路330可被實現(xiàn)在相同或不同的微控制器、計算機處理器或類似物中。設(shè)備302還包括計算機處理器340，其訪問有形的非時變存儲介質(zhì)(未示出)，該存儲介質(zhì)在其上存儲命令，當處理器340執(zhí)行該命令時，使處理器執(zhí)行各種功能。命令由用戶編程，例如，控制微控制器312中的開關(guān)的行為。值得注意的是設(shè)備302可以包括除了微控制器312之外的其他元件。然而，為了清楚起見，這里忽略了附加的元件。
[0063]用一個或多個集成電路來實現(xiàn)微控制器312，在一些實施方式中，是硬件實現(xiàn)的狀態(tài)機。在一些實施方式中，微控制器312包括ID總線電路320，該ID總線電路320用于檢測連接到連接器304的連接器的方向。然而，應(yīng)該可以意識到，ID總線電路320是可選擇的并且可以不提供在電子設(shè)備302中，例如，在連接器306僅在單個方向與連接器304配合的情況下。
[0064]連接器304可以如圖2D的連接器250 —樣實施。連接器304具有多個觸點206
(1)-206 (N)0連接器304的一些觸點可以基于多個因素配置多個功能中的一個。例如，它們可以基于連接到電子設(shè)備302的附件的類型、配合到連接器304的連接器306的方向、和/或基于一些其他因素配置。無論如何，連接器304的觸點可以是多路復(fù)用的以實現(xiàn)多個不同功能中的一個。連接器304中的每個觸點與設(shè)置在設(shè)備302中的一些通信電路電連接。如圖3所示，連接器304的多個觸點連接到開關(guān)1-N。在一些實施方式中，開關(guān)1-N配置這些觸點來執(zhí)行多個功能中的一個。例如，這些功能可以包括差分數(shù)據(jù)信號、USB電力和/或數(shù)據(jù)、UART發(fā)送和/或接收、測試端口、調(diào)試端口、操作電力、視頻、音頻等。每個開關(guān)可以用于配置一個或多個關(guān)聯(lián)的觸點以傳送多個可獲得的信號中的一個。在一個實施方式中，每個開關(guān)可以連接到不同類型的通信電路。例如，開關(guān)I連接到UART、USB和JTAG電路，而開關(guān)2連接到USB、音頻和其他通信電路。每個開關(guān)還可以或可選擇地連接到電源電路。例如，開關(guān)I可以連接到電子設(shè)備302中的電源。這些開關(guān)于是在不同電路之間轉(zhuǎn)換，從而連接到開關(guān)的引腳連接到被選擇的電路。
[0065]系統(tǒng)300還包括連接器306，其可以是與連接器304配合的相應(yīng)連接器。例如，如果連接器304是插座連接器，則連接器306就是相應(yīng)的插頭連接器。連接器306被配置為僅在一個方向與連接器306配合,或在一些實施方式中，在多個方向與連接器306配合。在一些實施方式中，連接器306可以如圖1A中的連接器100—樣實施。連接器306與附件相關(guān)聯(lián)，該附件被設(shè)計為用于設(shè)備302。連接器306還具有多個觸點。當連接器306與連接器304物理配合時，連接器306的至少一套觸點與連接器304中的觸點物理接觸。這導致了連接器306中的觸點通過連接器304與設(shè)備302電連接。如上所述，在一些實施方式中，連接器306是可逆的，以致于觸點112⑴到112 (N)與連接器304的觸點206⑴-206 (N)電連接或觸點114⑴到114 (N)與連接器304的觸點206⑴-206 (N)電連接。在其他實施方式中，連接器306是不可逆的，僅觸點114⑴到114 (N)與連接器304的觸點206⑴-206 (N)電連接。
[0066]對于給定的附件，在一些實施方式中，連接器306的部分或全部觸點被預(yù)先定義。通過預(yù)先定義，每個連接器306的觸點電連接到附件中的各種電路，例如識別模塊308和/或附件硬件310中提供的電源電路、通信電路、或其他電路。例如，連接器306的一個或多個觸點連接到識別模塊308和/或附件硬件310中的電力輸入電路和電力輸出電路。又例如，連接器306的一個或多個觸點連接到識別模塊308和/或附件硬件310中的USB通信電路(即，能利于附件和通過USB協(xié)議連接的設(shè)備之間的通信的通信電路)。
[0067]電子設(shè)備302不知道連接器306的每個觸點的功能或能力(即，連接器306的觸點是否用于提供電力、接收電力、如USB或UART在特定的通信協(xié)議下通信等)。如上所述，由連接器306傳送的信號類型根據(jù)其連接的附件類型確定。例如，如果連接器306連接充電/同步電纜，則連接器306的觸點除了別的之外至少可以傳送電力信號和通信信號。在連接器306與連接器304配合時，附件(例如，ID模塊308)向電子設(shè)備302傳輸引腳配置信息，該引腳配置信息識別一個或多個引腳(例如，識別連接器306的一個或多個觸點)并指示每個被識別的引腳的功能或能力。作為響應(yīng)，電子設(shè)備302配置連接器304中的一個或多個觸點，從而連接器304的觸點的操作與連接器306的觸點的操作相匹配，因此，有利于電子設(shè)備和附件之間適當?shù)耐ㄐ藕?或電力傳輸。
[0068]在其他實施方式中，連接器306的部分或全部觸點沒有被預(yù)先定義。由于沒有被預(yù)先定義，每個連接器306的觸點電連接到各種電路，但是這些觸點連接到的電路(和/或每個觸點的功能或能力)可以是變化的。例如，連接器306可以包括機械開關(guān)(未示出)，其改變連接器306的一個或多個觸點連接到的電路。又例如，連接器306可以包括響應(yīng)于硬件或軟件致動來改變每個觸點的功能或能力的軟件。
[0069]如上所述，當連接器306的一個或多個觸點的功能或能力改變時，電子設(shè)備302在配合連接器的初始時間或后續(xù)時間不知道連接器306的每個觸點的功能或能力。為了告知電子設(shè)備302連接器306的觸點的能力，附件響應(yīng)于連接器306的至少一個觸點的能力的變化在配合的初始時間(如上所述)和/或后續(xù)時間傳送引腳的配置信息。例如，致動連接器306上的開關(guān)以將引腳從能用USB通信改為能用UART通信后。致動開關(guān)后，附件將更新的引腳配置信息傳送給電子設(shè)備302，其中更新的引腳配置信息限定了至少變化了的引腳的能力。附件還可以或可選擇地將其他信息傳送給主機設(shè)備，例如指示附件的能力的信息。
[0070]在一些實施方式中，連接器304和306可被配置為它們僅能在一個方向配合，就是說連接器是極化的。在這種情況下，電子設(shè)備302知道在配合時連接器306相對于連接器304的方向。在其他實施方式中，連接器304和306被這樣配置以致于它們能在兩個或多個方向配合，但是不管連接器在哪個方向配合，出現(xiàn)在插座連接器中的觸點的順序是相同的并因此連接器306相對于連接器304的方向是不重要的，就是說，連接器的配合可以說是方向無關(guān)的。例如，考慮可逆插頭連接器，其具有在一個表面從左到右排列的四個觸點112(I) -112 (4)和在相反表面直接與觸點112 (I) -112 (4)相對的四個觸點114 (I)…114 (4)。當觸點112 (I)和觸點114 (4)短接在一起來傳送接地信號時，觸點112 (2)和觸點114 (3)短接在一起來傳送第一數(shù)據(jù)信號，觸點112 (3)和觸點114 (2)短接在一起來傳送第二數(shù)據(jù)信號，并且觸點112 (4)和觸點114 (I)短接在一起來傳送電力信號，不管插頭連接器是否在上或下的方向上插入它的插座連接器，存在于插座觸點的信號的順序從左到右是接地信號、數(shù)據(jù)I信號、數(shù)據(jù)2信號、電力信號。
[0071 ] 但是，在其他實施方式中，連接器304和306被這樣配置以致于它們在兩個或更多方向上配合并且其中插座連接器觸點上的信號的順序根據(jù)配合的方向而改變。在這樣的實施方式中，電子設(shè)備302最初檢測連接器306相對于連接器304的方向，然后使用該信息僅僅或至少部分基于檢測的方向來配置連接器304的部分或全部觸點。如本發(fā)明的一個特殊實施方式的例子，其中插座連接器上的信號順序根據(jù)連接器306和連接器304配合的方向而不同，考慮用于特定附件的可逆插頭連接器306具有八個信號觸點112 (I) -112 (8)，其中觸點112 (I)傳送附件電力信號且`與觸點114 (4)短接；觸點112 (2)和112 (3)向第一數(shù)據(jù)通道傳送第一對數(shù)據(jù)信號且分別與觸點114 (2)和114 (3)短接；觸點112 (4)傳送電力(充電)信號且與觸點114 (5)短接；觸點112 (5)傳送附件ID信號且與觸點114
(8)短接；觸點112 (6)和112 (7)向第二數(shù)據(jù)通道傳送第二對數(shù)據(jù)信號且分別與觸點114
(6)和114 (7)短接；且觸點112 (8)傳送接地信號且與觸點114 (I)短接。用于這個實施方式的相應(yīng)的插座連接器306對應(yīng)于插座連接器250，且具有如下八個信號觸點206 (I)…206 (8):觸點206 (I)用于接地；觸點206 (5)用于電力(充電)信號;觸點206 (2)和206(3)對應(yīng)于PIN_1和PIN_2且傳送第一數(shù)據(jù)通道信號；以及觸點206 (6)和206 (7)對應(yīng)于PIN_3和PIN_4且傳送第二數(shù)據(jù)通道信號。觸點206 (4)和206 (8)對應(yīng)于ACC_1和ACC_2觸點，且根據(jù)配合的連接器方向，觸點206 (4)傳送附件ID信號或附件電力(即電力輸出)信號中的任一個，而觸點206 (8)傳送附件ID或附件電力信號中的另一個。檢測連接器306的方向的步驟被稱為方向檢測且在下面更加全面地討論。
[0072] 方向檢測[0073]如上所述,在一些實施方式中，附件側(cè)連接器可以在多于一個方向上與主機側(cè)連接器配合。在這種情況下，為了正確地路由主機設(shè)備和附件之間的信號，需要確定附件側(cè)連接器相對于主機側(cè)連接器的方向。
[0074]在一些實施方式中，連接器304中的一個或多個觸點可用于確定方向。微控制器312內(nèi)的控制連接器304的相應(yīng)觸點的所有開關(guān)最初是“斷開”狀態(tài)。在圖3的實施方式中，兩個觸點，如ACC_1和ACC_2所示的，可用于確定方向。例如，觸點ACC_1和ACC_2從圖2C的連接器250的觸點206⑴-206⑷和/或觸點207⑴-207 (N)中選擇。同樣地，引腳PIN_1到PIN_N可以從觸點206⑴-206⑷和/或觸點207⑴-207 (N)中選擇。為了說明目的，與根據(jù)圖2F所述的實施方式相似，考慮觸點ACC_1和ACC_2分別對應(yīng)于引腳206⑷和206(8)。這些觸點ACC_1和ACC_2中的每個分別連接到相應(yīng)的開關(guān)316和318。與圖2D中描述的觸點206⑴-206 (8)相似，觸點ACC_1和ACC_2也被配置為執(zhí)行多個功能中的一個。在一些實施方式中，觸點ACC_1和ACC_2首先用于檢測方向，然后一旦完成方向檢測,觸點ACC_1和ACC_2就被配置為執(zhí)行某些其他功能。例如，ACC_1隨后用于向附件硬件310提供電力，而ACC_2用于與ID模塊308通信。這通過將不同類型的電路例如電源電路、通信電路等連接到開關(guān)316和318中的每個來實現(xiàn)，其中開關(guān)316和318可選擇地將電路連接到相應(yīng)的ACC_1或ACC_2觸點。在一些實施方式中，在完成方向檢測步驟之前，觸點PIN_1到PIN_N和/或ACC_1和ACC_2是懸空的。這個術(shù)語“懸空”的意思是在方向檢測之前觸點PIN_1到PIN_N和/或ACC_1和ACC_2不被分配任何功能且處于非激活狀態(tài)。這由在“斷開”狀態(tài)的開關(guān)1-N和/或開關(guān)316和318完成。
[0075]在一些實施方式中，ID總線電路320連接到觸點ACC_1和ACC_2且可以監(jiān)控觸點ACC_1和ACC_2來檢測兩個觸點上的特定或預(yù)期信號的存在或缺失。ID總線電路320可以在觸點ACC_1和ACC_2的任何一個上發(fā)送命令序列，并且檢測該命令序列的響應(yīng)序列。這在下面詳細解釋。
[0076]在一些實施方式中，系統(tǒng)300包括ID模塊308。ID模塊308作為被編程以執(zhí)行特定功能的專用集成電路(ASIC)芯片實現(xiàn)。在一些實施方式中，ID模塊308配置在與主機設(shè)備302連接的附件中，并且ID模塊308包括附件硬件310。在一些實施方式中，ID模塊308通過觸點ACC_2接收來自設(shè)備302的命令并用預(yù)定的響應(yīng)響應(yīng)于該命令。在一些實施方式中，ID模塊308與連接器306緊密地集成。換言之，ID模塊308和連接器306被配置在附件中，該附件被配置為可與設(shè)備302 —起操作。因此，在附件是電纜的情況下，連接器306和ID模塊308成為電纜的一部分。在一些實施方式中，ID模塊308是連接器306的主要部分且被配置在連接器306的殼體內(nèi)。在一些實施方式中，ID模塊308包括與連接器306觸點相關(guān)的配置信息。一旦成功與設(shè)備302連接，ID模塊308如下所述地向設(shè)備302提供配置信息。ID模塊308還可以或可選擇地包括指示附件的狀態(tài)的附件的狀態(tài)信息、指示附件一個或多個能力的附件能力信息，這些信息應(yīng)要求提供給主機設(shè)備。
[0077]在一些實施方式中，系統(tǒng)300還包括附件硬件310。附件硬件310可以是一個處理器(或多個處理器)和其他被設(shè)計為可與設(shè)備302 —起操作的附件的相關(guān)電路。在一些實施方式中，附件向設(shè)備302提供電力，然而在其他實施方式中，設(shè)備302向附件提供電力。電力在電子設(shè)備和附件之間傳輸，例如PIN_1到PIN_N中的一個或多個、ACC_1和ACC_2之間。在至少一個實施方式中，電力從電源通過附件硬件310傳遞到電子設(shè)備302。附件硬件310包括阻抗調(diào)整電路，從而使附件的阻抗是可變的。例如，電源和電子設(shè)備302之間的附件硬件310的阻抗可以增加或減少。在至少一個實施方式中，附件硬件310的阻抗由從電子設(shè)備302發(fā)送到附件的命令控制，從而可選擇地限制通過附件硬件310由電源提供給電子設(shè)備302的電流?？刂聘郊淖杩沟母鞣N詳細的實施方式在2012年5月9日提交的名稱為 “METHODS, SYSTEMS AND APPARATUS FOR ENABLING AN ACCESSORY FOR USE WITHA HOST DEVICE”的共有U.S.專利申請N0.61/644，994和2012年4月19日提交的名稱為“METHODS, SYSTEMS AND APPARATUS FOR DETERMINING WHETHER AN ACCESSORY INCLUDESPARTICULAR CIRCUITRY”的共有U.S.專利申請N0.61/635，652中進一步描述，其內(nèi)容通過引用而被全部合并于此，以用于各種目的。
[0078]可以意識到ID模塊308和ACC_1和ACC_2引腳是可選擇的。例如，如果連接器304和306僅在一個方向配合，就排除這樣的電路和引腳。在這種情況下，上述的配置信息、狀態(tài)信息、和/或能力信息存儲在附件硬件310 (或單獨的數(shù)據(jù)存儲器)中，并通過PIN_1到PIN_N中的一個將其提供給電子設(shè)備302。
[0079]進一步地，可以領(lǐng)會這里描述的系統(tǒng)配置和元件是示例的，變化和修改是可能的。設(shè)備和/或附件可以具有這里沒有明確描述的其他元件。此外，盡管這里結(jié)合特定模塊描述設(shè)備和附件，但是可以理解限定這些模塊是為了便于描述而不意味著元件部分的特殊物理配置。進一步地，模塊不需要對應(yīng)物理上獨特的元件。模塊被配置為執(zhí)行各種操作，例如，通過對處理器編程或提供合適的控制電路，并且根據(jù)如何獲得初始配置，各種模塊可以或不可以重構(gòu)。本發(fā)明的實施方式由各種設(shè)備來實現(xiàn)，這些設(shè)備包括用電路和軟件的任意組合實現(xiàn)的電子設(shè)備。
[0080]在本發(fā)明的一個實施方式中，在操作中，連接器304和306如上所述僅在單個方向配合或以方向無關(guān)的方式配合。在這種情況下，當連接器304與連接器306物理配合時，附件硬件310通過包括PIN_1到PIN_N、ACC_1和ACC_2的一個或多個引腳將引腳配置信息傳送給電子設(shè)備302。在一些實施方式中，附件硬件310同樣地可以傳送其他信息，例如限定一個或多個附件能力的附件能力信息、限定一個或多個附件的狀態(tài)的附件狀態(tài)信息等。
[0081]在一些實施方式中，各種信息作為響應(yīng)序列的一部分傳送給電子設(shè)備302。例如，當連接器304與連接器306物理配合時，電子設(shè)備302最初向附件發(fā)送命令序列。該命令序列存儲在ID總線電路320中并通過ACC_1和ACC_2中的一個發(fā)送，或存儲在電子設(shè)備302的其他電路中并通過PIN_1到PIN_N中的一個發(fā)送。在接收到(和，在一些實施方式中，識另O)命令序列時，附件提供包括配置信息和/或其他信息的響應(yīng)序列。該響應(yīng)序列由ID模塊308或附件硬件310提供。下面進一步描述各種命令和響應(yīng)序列。
[0082]在其他實施方式中，連接器304和306在多個方向配合，其中插座連接器觸點的信號順序根據(jù)配合的方向而變化。在這種情況下，微控制器312啟動方向檢測操作。例如，連接器306這樣配置以致于連接器306中的一個觸點傳送識別信號，例如，ID觸點322。一旦觸點被識別，設(shè)備302確定連接器306的方向。
[0083]也如上所述，為了闡明方向檢測步驟，我們認為觸點ACC_1或ACC_2 (圖3)與ID觸點322連接。因此，在一個方向，ID觸點322連接到ACC_1而在與第一方向成180度的第二個方向，ID觸點322連接到ACC_2。為了確定觸點ACC_1或ACC_2中的哪一個連接到了 ID觸點322，采用下面的步驟。[0084]一旦確定連接器306與連接器304配合，ID總線電路320通過ACC_1和ACC_2弓丨腳中的一個傳送命令，而且保持ACC_1和ACC_2引腳中的另一個在高阻抗狀態(tài)。經(jīng)過連接器304和306之間的配合，ACC_1和ACC_2引腳電連接到附件硬件310或ID模塊308。在此情況下和為了說明目的，假設(shè)在配合連接器304和306時，ACC_1引腳電連接到附件硬件310而且ACC_2引腳電連接到ID模塊308。
[0085]在配合連接器304和306時，ID總線電路320經(jīng)由ACC_1觸點傳送命令，例如，用ID總線電路320。ID總線電路320然后在ACC_1觸點上“傾聽”對應(yīng)于該命令的特定的預(yù)期響應(yīng)。在一些實施方式中，命令僅由ID模塊308來解譯，ID模塊308轉(zhuǎn)而產(chǎn)生相對于該命令的響應(yīng)。然而，在這個例子中，ACC_1觸點連接到附件硬件310而不是ID模塊308。因此，ID模塊308既不接收命令也不產(chǎn)生響應(yīng)。所以，ID總線電路320不通過ACC_1觸點接收響應(yīng)。
[0086]如果預(yù)定時間之后ID總線電路320沒有檢測到ACC_1觸點上的響應(yīng)，ID總線電路320將ACC_1觸點設(shè)置到高阻抗狀態(tài)并通過ACC_2觸點重新發(fā)送命令。因為ACC_2觸點連接到ID模塊308，一旦ID模塊308接收到命令，其產(chǎn)生響應(yīng)并經(jīng)由ACC_2觸點將該響應(yīng)發(fā)送給微控制器312。該響應(yīng)由ID總線電路320來檢測。因此，微控制器312現(xiàn)在知道ACC_2觸點連接到了 ID模塊308并指定連接到ACC_2觸點的線路作為附件通信線路。在一些實施方式中，微控制器312還指定連接到ACC_1觸點的線路(即電連接到附件硬件310的線路)作為從電子設(shè)備302向附件提供操作電力的電力線?；诟郊ㄐ庞|點和附件電力觸點的信息，電子設(shè)備302現(xiàn)在確認了連接器306相對于連接器304的方向并因此配置它的引腳。
[0087]請求和響應(yīng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
[0088]本發(fā)明的某些實施方式提供了便于主機設(shè)備和附件之間通信的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。例如，在一些實施方式中主機設(shè)備向附件發(fā)送用于發(fā)送附件識別信息的請求。附件提供響應(yīng)，該響應(yīng)包括關(guān)于附件側(cè)連接器的觸點配置的信息和限定附件的一個或多個能力的能力信息。
[0089]圖4A示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的請求命令序列400的結(jié)構(gòu)，該請求命令序列400由微控制器通過ACC_1或ACC_2線路發(fā)送。命令序列400包括間斷脈沖402。在一些實施方式中，間斷脈沖402用于向ID模塊指不微控制器發(fā)送了一個請求。在一些實施方式中，間斷脈沖的持續(xù)時間是可編程的。在一些實施方式中，間斷脈沖402將ID模塊復(fù)位到已知狀態(tài)以便ID模塊準備接收來自微控制器的命令。命令404跟在間斷脈沖402之后。在一些實施方式中，命令404在8到16位之間，且是那些位的唯一序列。命令404能使附件執(zhí)行一個功能并向主機設(shè)備提供響應(yīng)，該響應(yīng)對于該命令來說是唯一的。例如，命令是給附件識別引腳(例如，ID引腳322)的請求，并且該命令從多個通信協(xié)議中選擇一個以經(jīng)由被識別的連接器引腳(例如，選擇開關(guān)ACC_2318的狀態(tài))通信。又例如，命令可以是對指示附件能力的信息的請求。又例如，命令可以是用于設(shè)置或獲得附件的狀態(tài)對請求。結(jié)合圖5A-7B描述各種命令數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和它們的響應(yīng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
[0090]在一些實施方式中，N-字節(jié)有效載荷406跟在命令404之后。在其他實施方式中，不帶任何有效載荷(即N是零)發(fā)送命令404。有效載荷406包含例如與微控制器相關(guān)的唯一系統(tǒng)標識符。ID模塊使用系統(tǒng)標識符來識別微控制器和/或設(shè)備并且制定相對于命令404的響應(yīng)。例如，系統(tǒng)標識符告知ID模塊主機設(shè)備是否是電話、媒體播放器或個人計算設(shè)備，例如平板電腦或調(diào)試設(shè)備。
[0091]在一些實施方式中，循環(huán)冗余校驗(CRC)序列408跟在有效載荷406 (或命令404)之后，該循環(huán)冗余校驗序列408是為一個或多個命令404和有效載荷406而產(chǎn)生的。CRC是設(shè)計為檢測原始計算機數(shù)據(jù)的意外變化的檢錯碼，通常用于數(shù)字網(wǎng)絡(luò)和存儲設(shè)備。進入這些系統(tǒng)的數(shù)據(jù)塊獲得附加的短的校驗值，該校驗值從它們的內(nèi)容的多項式除法的余數(shù)導出；在獲取時重復(fù)該計算，如果校驗值不匹配，對推測的數(shù)據(jù)損壞采取糾錯動作。在一些實施方式中，用X8+X7+X4+l的8次多項式函數(shù)產(chǎn)生CRC序列408。在一些實施方式中，表示命令序列的結(jié)尾的另一個間斷脈沖402跟在CRC408之后。這向ID模塊指明微控制器發(fā)送命令和相關(guān)數(shù)據(jù)已經(jīng)結(jié)束，并且如果有的話，現(xiàn)在準備接收響應(yīng)。這個第二間斷脈沖具有與第一間斷脈沖相同或不同的結(jié)構(gòu)(例如，持續(xù)時間)?？梢岳斫鈨HID模塊解釋和響應(yīng)這個命令。因此，如果經(jīng)由不與ID模塊連接的線路發(fā)送命令序列400，微控制器不接收相對于命令的響應(yīng)。在一些實施方式中，命令超時。在這種情況下，微控制器斷定線路不與ID模塊連接，因而它不是ID總線線路。
[0092]本領(lǐng)域的技術(shù)人員能意識到命令序列400僅是說明性的，根據(jù)設(shè)備和包括ID模塊的附件之間通信的具體要求，命令序列400包括比圖4A所示的信息更多或更少。
[0093]一旦ID模塊接收命令序列400，它將發(fā)送如圖4B所示的響應(yīng)序列420。響應(yīng)序列420包括命令響應(yīng)422。命令響應(yīng)422是命令404的預(yù)定響應(yīng)。例如，不管連接的設(shè)備的類型，響應(yīng)于從設(shè)備接收命令404，每個ID模塊產(chǎn)生同樣的命令響應(yīng)422。命令響應(yīng)422，像命令序列400 —樣，是8到16位長，且是響應(yīng)于每個不同類型的命令而提供的唯一的位序列。響應(yīng)序列420還包括N-字節(jié)有效載荷424，其長0-48位。有效載荷424包含各種信息。例如，在一個實施方式中，有效載荷424包含引腳選擇字段，該引腳選擇字段能識別連接器引腳和使主機設(shè)備選擇多個通信協(xié)議中的一個以經(jīng)由被識別的連接器引腳來與附件通信。
[0094]在一些實施方式中，有效載荷424之后跟著CRC426。CRC426與CRC408相似，但在這種情況下為了響應(yīng)422和有效載荷424中的一個或多個命令而生成CRC426。在一些實施方式中，發(fā)送命令序列400和接收響應(yīng)序列420的總持續(xù)時間約2毫秒、3毫秒、4毫秒、3毫秒到5毫秒的范圍內(nèi)、小于3毫秒或大于5毫秒。
[0095]圖5A示出了根據(jù)一個實施方式的部分命令序列500的詳細結(jié)構(gòu)，該命令序列500用于請求引腳配置和附件能力信息。命令504對應(yīng)于命令404，系統(tǒng)標識符部分506 (a)和506 (b)對應(yīng)于有效載荷406，而CRC508對應(yīng)于CRC408。命令504是單字節(jié)字段，其后跟著形成有效載荷506的兩個字節(jié)和單字節(jié)CRC508。在這個實施方式中，命令504是對引腳配置和附件能力信息的請求。在這個例子中，有效載荷506是由第一部分506 (a)構(gòu)成的，該第一部分506 (a)包含系統(tǒng)標識符的第一部分,第一部分506 (a)之后跟著包含系統(tǒng)標識符的第二部分的第二部分506(b)。在一些實施方式中，每部分組成了系統(tǒng)標識符的一個字節(jié)。系統(tǒng)標識符是每一類型的產(chǎn)品(例如，電話，平板電腦等)的唯一標識符，該標識符融合在這個產(chǎn)品的硬件中。有效載荷506之后跟著形成CRC508的單字節(jié)字段。
[0096]圖5B示出了響應(yīng)序列520的詳細結(jié)構(gòu)，該響應(yīng)序列520用于響應(yīng)引腳配置和附件能力信息的請求。命令響應(yīng)522對應(yīng)于命令響應(yīng)422，有效載荷524對應(yīng)于有效載荷406，而CRC526對應(yīng)于CRC426。命令響應(yīng)522是單字節(jié)字段，其后跟著六字節(jié)有效載荷524和單字節(jié)CRC526。在這個例子中，命令響應(yīng)522是對應(yīng)于唯一的命令504的唯一的位序列。CRC526是命令響應(yīng)522和有效載荷524的CRC。在這個例子中，有效載荷包括引腳選擇字段530，其后跟著附件能力字段540，附件能力字段540之后跟著擴展字段550。引腳選擇字段530能使主機設(shè)備從多個通信協(xié)議(例如，UART, USB、JTAG等)中選擇一個以經(jīng)由一個或多個連接器引腳(例如連接器304中的一個或多個引腳)來與附件通信，或通過一個或多個連接器引腳來執(zhí)行一些其他類型的功能/操作(例如，提供電力，接收電力等)。附件能力字段540限定附件的一個或多個能力，例如附件通信所依據(jù)的被選擇的通信協(xié)議的最大速度。擴展字段550包含適合從附件傳送到主機的任何其他信息，例如限定附件的附加能力的信息。
[0097]在一些實施方式中，引腳選擇字段530包含一個或多個單獨的或成組的位，它們起到識別連接器引腳和使主機設(shè)備選擇通信協(xié)議、電源或其他功能能力的作用。此外，引腳選擇字段530包含ACCx位531，ACCx位531起到限定觸點ACC_1和ACC_2的功能的作用。通過限定觸點ACC_1和ACC_2的功能，微控制器312采用ACCx位531的內(nèi)容以配置主機側(cè)連接器中相應(yīng)的觸點。
[0098]例如，ACCx位531的內(nèi)容使微控制器312切換ACC_1316到電子設(shè)備302中提供的電源以便向引腳ACC_1提供電力，還可以使微控制器312切換ACC_2318到電子設(shè)備302中提供的UART通信電路以便電子設(shè)備302通過UART在引腳ACC_2上與ID模塊308通信。又例如，ACCx位531的內(nèi)容使微控制器312將ACC_1引腳連接到ID總線電路320，而留ACC_2引腳在高阻抗狀態(tài)。接著ACC_2引腳由軟件控制，因而軟件控制開關(guān)318將ACC_2引腳連接到主機設(shè)備的電源。又例如，ACCx位531的內(nèi)容使微控制器312將ACC_1引腳連接到發(fā)送電路(例如，USB_Tx, UART_Tx等)，而將ACC_2弓丨腳連接到接收電路(例如，USB_Rx, UART_Rx等)。一般地說，ACCx位531的內(nèi)容使微控制器312將ACC_1和ACC_2引腳連接到協(xié)作電路，例如通過將ACC_1連接到JTAG數(shù)字I/O電路且將ACC_2連接到JTAG時鐘電路。又例如，ACCx位531的內(nèi)容使微控制器312復(fù)位主機設(shè)備。
[0099]返回到圖5B，除了或可選擇地限定觸點ACC_1和ACC_2的功能的ACCx位531，引腳選擇字段530包含USB位532、UART位533、DB位534和MB位535。USB位532指示了附件的USB配置且因此指示了主機設(shè)備的預(yù)期的USB配置。例如，USB配置指示了主機設(shè)備是否作為主機或從設(shè)備工作，和/或附件是否具有USB能力。UART位533指示了附件中的UART控制器的配置，該配置包含UART控制器的速度。例如，UART位535指示了附件不包括UART控制，指示了附件能在UART以17200字節(jié)/秒通信，指示了附件能在UART以57600字節(jié)/秒通信，或指示了附件能在UART以115200字節(jié)/秒通信。DB位534指示了附件是否是調(diào)試附件(即，用于調(diào)試主機設(shè)備的附件)或非調(diào)試附件(例如，客戶附件)。MB位535指示了附件是否包括音頻和/或視頻數(shù)據(jù)傳送總線。
[0100]主機設(shè)備采用USB、UART、DB和MB位來配置一個或多個它的開關(guān)，例如開關(guān)I到開關(guān)N和/或開關(guān)316和318。例如，當USB位533指示了附件具有USB通信的能力時，MB位534指示了附件不包括音頻或視頻數(shù)據(jù)傳送總線，且UART位指示了附件具有在某種數(shù)據(jù)傳送速率下進行UART通信的能力，PIN_1和PIN_2被配置為用于USB通信，而PIN_3和PIN_4被配置為用于UART通信。
[0101]像引腳選擇字段530—樣，附件能力字段540包含一個或多個單獨的或成組的位。然而，這些位用于指示附件的能力，在大部分的實施方式中，主機設(shè)備不用這些位來控制它的開關(guān)，例如開關(guān)I到N或開關(guān)316和318。
[0102]附件能力字段540包含多種附件能力位中的一個或多個，例如PS位541、HV位542、BP 位 543、CC 位 544、AU 位 545、PffR 位 546、DI 位 547 和 Al 位 548。
[0103]PS位541指示了應(yīng)當從主機設(shè)備向附件提供電力的時間(例如，通過ACC_1或ACC_2)。例如，在一個狀態(tài)的PS位541指示了在主機設(shè)備休眠時充電是禁用的，然而在另一個狀態(tài)PS位542指示了在附件連接到主機設(shè)備的所有時間充電都是可用的。
[0104]HV位542指示了附件支持的最大充電電壓，其中該最大充電電壓是附件安全地從電源向主機設(shè)備傳送的最大電壓。例如，HV位542指示了 O伏、5伏、10伏、15伏、20伏、范圍在O到20伏中或大于20伏的最大充電電壓。
[0105]BP位543指示了從附件接收電力時主機設(shè)備的充電行為。例如，BP位543在一個狀態(tài)指示了主機設(shè)備為了操作主機設(shè)備和向主機設(shè)備的電池充電而從附件接收和消耗電力，然而，BP位543在另一個狀態(tài)指示了主機設(shè)備僅為了操作主機設(shè)備使用接收的電力。
[0106]CC位544指示了電力除去行為其是電力從主機設(shè)備上移走時主機設(shè)備的行為。例如，CC位544在一個狀態(tài)指示了主機設(shè)備在移去電力時繼續(xù)正常操作，然而CC位544在另一個狀態(tài)指示了主機設(shè)備在移去電力時應(yīng)當暫停操作。
[0107]AU位545指示了附件是否支持來自主機設(shè)備的驗證命令，其中驗證命令是用于驗證附件的命令。
[0108]PffR位546指示了附件通過如ACC_1或ACC_2位從主機設(shè)備接收的最大電力。例如，PWR位541指示了 O伏、I伏、2伏、3伏、4伏、5伏、范圍在O到5伏或大于5伏的最大附件電壓。
[0109]DI位547指示了診斷模式行為，這是關(guān)于診斷操作的主機設(shè)備的行為。例如，DI位547在一個狀態(tài)指示了主機設(shè)備繼續(xù)正常操作，然而DI位547在另一個狀態(tài)指示了主機設(shè)備應(yīng)當進入廠家診斷操作。
[0110]Al位548指示了附件是否支持來自主機設(shè)備的附件信息命令，其中附件信息命令是請求附件信息的命令，例如附件制造商、附件型號、附件名稱或其他附件相關(guān)信息。
[0111]在一些實施方式中，例如當微控制器312是硬件實現(xiàn)的狀態(tài)機時，即使主機設(shè)備沒有任何電力，主機設(shè)備的引腳(例如，引腳ACC_1和ACC_2)也被配置。一旦主機設(shè)備獲得足夠的電力來執(zhí)行它的處理器，例如處理器340上的軟件，然后所編的軟件重新配置開關(guān)。例如，處理器340控制微控制器312以便重新配置開關(guān)1-N和/或開關(guān)316和318，因此，重新配置主機設(shè)備的引腳。在一個特殊的例子中，ACCx位531被配置為命令微控制器312將ACC_1引腳連接到ID總線電路320而留ACC_2引腳在高阻抗狀態(tài)。ACC_2引腳然后由軟件控制，例如，依據(jù)表600，因此，軟件控制開關(guān)318以將ACC_2引腳連接到在主機設(shè)備中的電源。可以意識到不只是ACC_1和ACC_2最初在硬件中配置且隨后在軟件中配置，同樣可以配置其他引腳例如PIN_1到PIN_4。
[0112]在一些實施方式中，引腳配置基于方向檢測步驟的結(jié)果對于給定的有效載荷524而改變，在一些實施方式中，方向檢測步驟還可以通過由硬件實現(xiàn)的狀態(tài)機來執(zhí)行。換言之，作為前面所述的方向檢測步驟的結(jié)果，ID總線電路320檢測觸點ACC_1和ACC_2中的一個上的信號。當ID總線電路320檢測到觸點ACC_1上的信號時(例如，通過經(jīng)由ACC_1發(fā)送命令和接收預(yù)期的響應(yīng))，微控制器312為給定的有效載荷524配置它的開關(guān)，這樣連接器304的引腳能執(zhí)行一組功能。然而，當ID總線電路320檢測到觸點ACC_2上的信號時，微控制器312有差別地給同樣的有效載荷524配置它的開關(guān)，這樣連接器304的引腳可以執(zhí)行一組不同的功能，或執(zhí)行一組同樣的功能但是分散在不同的引腳。例如，對于特定的ACCx值，在一個方向ACC_1被設(shè)置為軟件控制且ACC_2被設(shè)置為連接到ID總線電路320，然而在另一個方向ACC_1被設(shè)置為連接到ID總線電路320而ACC_2被設(shè)置為軟件控制。又例如，對于引腳選擇530的特定的值，在一個方向PIN_1和PIN_2被設(shè)置為軟件控制且PIN_3和PIN_4被設(shè)置為USB通信，然而在另一個方向PIN_1和PIN_2被設(shè)置為USB通信而PIN_3和PIN_4被設(shè)置為軟件控制。
[0113]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以認識到結(jié)合圖5B描述和形容的特定的位指定僅僅是示例性的且是不受限的。雖然所示的引腳選擇字段530包括5個組成字段(ACCx、USB、UART、DB、MB)，它還可以包括更多或更少的組成字段。同樣地，盡管所示的附件能力字段540包括八個組成字段，它還可以包括更多或更少的組成字段。此外，每個組成字段包括一個或多個位。每個字段的順序(例如，引腳選擇字段530之后跟著附件能力字段540)也不限于圖5B中描述的順序，而是字段可以以不同的順序排列(例如，引腳選擇字段530跟在附件能力字段540之后)。相似地，每個字段的組成部分的順序(例如，ACCx組成部分531之后跟著USB組成部分532)也不限于圖5B所述的順序，而是這些組成部分可以以不同的順序排列(例如，USB組成部分532之后跟著ACCX組成部分531)。每個字段的組成部分的數(shù)量也不限于圖5B所述的組成部分的數(shù)量，而是每個字段(例如，引腳選擇字段530)可以包括更多或更少的組成部分(例如，省略UART組成部分533和DB組成部分534)。
[0114]圖6A示出了設(shè)置附件的狀態(tài)的部分命令序列600的詳細結(jié)構(gòu)。命令604對應(yīng)于命令404，狀態(tài)設(shè)置字段606對應(yīng)于有效載荷406，且CRC608對應(yīng)于CRC408。命令604是單字節(jié)字段，其后跟著形成狀態(tài)設(shè)置字段606的兩個字節(jié)和單字節(jié)CRC608。在這個實施方式中命令604是對附件根據(jù)狀態(tài)設(shè)置字段606中所示的預(yù)期狀態(tài)設(shè)置一個或多個操作狀態(tài)的請求。這里狀態(tài)設(shè)置字段606是指示了附件的一個或多個操作的預(yù)期狀態(tài)的兩字節(jié)字段。狀態(tài)設(shè)置字段606之后跟著形成CRC608的單字節(jié)字段。
[0115]根據(jù)圖6A所述的實施方式，狀態(tài)設(shè)置字段606被配置為控制附件的兩個操作狀態(tài):充電電流和命令傳送。具體地，狀態(tài)設(shè)置字段606包含PH位610，PH位610控制附件提供給主機設(shè)備的充電電流的量。例如，附件硬件310從電源向電子設(shè)備302提供電力，如前所述，附件硬件310包含阻抗調(diào)整電路。PH位610向附件指示阻抗調(diào)整電路的預(yù)期狀態(tài)。例如，對于特定的PH位610值，附件啟動它的阻抗調(diào)整電路以便限制提供給電子設(shè)備的電流的量。在一些實施方式中，阻抗調(diào)整電路將電流的量限定到標稱值，例如0A，或?qū)㈦娏髦迪薅ǖ酱笥贠A的其他量。對于其他的特定的PH位610值，附件使它的阻抗調(diào)整電路禁用，從而不限制從電源提供給電子設(shè)備的電流量。
[0116]狀態(tài)設(shè)置字段606還包含PT位611，其控制附件的內(nèi)部電路接收從主機設(shè)備傳送的命令。例如，操作ID模塊308以經(jīng)由ID觸點322接收命令，且ID模塊308包含一個物理芯片。PT位611指示附件傳送給ID模塊308的命令是否從ID模塊傳送給附件的其他物理芯片。例如，PT位611指示命令是否通過ID模塊308傳送給附件硬件310。例如，對于特定的PT位611的值,傳送(passthrough,直通傳送)被禁用以致于附件隨后不能將接收的命令轉(zhuǎn)發(fā)給附件的其他元件。對于另一個特定的PT位611的值，啟用傳送以致于附件隨后將接收的命令(在一些情況下包含相關(guān)信息，例如相應(yīng)的有效載荷、CRC等)轉(zhuǎn)發(fā)給附件的其他元件(例如，附件硬件310)。
[0117]狀態(tài)設(shè)置字段606還包括其他位612，其用于控制附件的一個或多個其他操作。所述的其他位612跟在PH和PT位的每個之后，但在其他實施方式中，一個或多個其他位612排列在狀態(tài)設(shè)置字段606中的其他位置。例如，一個或多個其他位612排列在PH位和PT位之間、PH位和/或PT位之后、和/或PH位和/或PT位之前。
[0118]可以認識到實施方式不限于PH位818和PT位611在大小上是一個位或按圖6A所述的順序排列，而是它們在大小上可以大于一個位，按不同的順序排列(例如，PT位611先于PH位，而不是在PH位之后)，或排列在狀態(tài)設(shè)置字段606中的不同位置(例如，字節(jié)的最高有效位、字節(jié)的最低有效位或最低有效位和最高有效位之間的某個位置)。此外，相對于圖6A所述的那些狀態(tài)，狀態(tài)設(shè)置字段606中的一個或多個位可以控制附件的更多、更少或不同狀態(tài)。
[0119]圖6B示出了響應(yīng)于設(shè)置附件的狀態(tài)的命令的響應(yīng)序列620的詳細結(jié)構(gòu)。命令序列622對應(yīng)于命令序列422，且CRC626對應(yīng)于CRC426。命令序列622是單字節(jié)字段，其后跟著零字節(jié)有效載荷和單字節(jié)CRC626。這個例子中，命令響應(yīng)622是對應(yīng)于唯一命令804的唯一的位序列。CRC626是命令序列622的CRC。
[0120]可以認識到實施方式不限于圖6A所述的響應(yīng)序列620，而是可以采用其他響應(yīng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。例如，響應(yīng)序列620包含具有大于O字節(jié)的大小的有效載荷，其中有效載荷包含這里所述的各種信息。
[0121]圖7A示出了請求附件的狀態(tài)的部分命令序列700的詳細結(jié)構(gòu)。命令704對應(yīng)于命令404，且CRC708對應(yīng)于CRC408。命令704是單字節(jié)字段，其后跟著零字節(jié)有效載荷，有效載荷之后跟著單字節(jié)CRC708。在這個實施方式中命令704是對附件的一個或多個操作的狀態(tài)的請求。CRC708是命令字段704的CRC。
[0122]圖7B示出了響應(yīng)于附件的狀態(tài)的請求的響應(yīng)序列720的詳細結(jié)構(gòu)。命令序列722對應(yīng)于命令序列422，有效載荷724對應(yīng)于有效載荷406，且CRC726對應(yīng)于CRC426。命令序列722是單字節(jié)字段，其后跟著四字節(jié)有效載荷724和單字節(jié)CRC726。這個例子中命令序列722是對應(yīng)于唯一命令704的唯一的位序列。CRC726是命令序列722和有效載荷724的CRC0這個例子中有效載荷724是當前狀態(tài)字段，該當前狀態(tài)字段指示了附件的一個或多個操作的當前狀態(tài)。
[0123]根據(jù)圖7B所述的實施方式，當前狀態(tài)字段724被配置為指示附件的兩個操作的當前狀態(tài):充電電流和命令傳送。具體地，當前狀態(tài)字段724包含PH位730，其指示了附件怎樣控制附件提供給主機設(shè)備的充電電流的量。例如，附件硬件310從電源向電子設(shè)備302提供電力，如之前所述的，附件硬件310包含阻抗調(diào)整電路。PH位730向主機設(shè)備指示了阻抗調(diào)整電路的當前狀態(tài)。例如，特定的PH位730值指示了附件啟動了它的阻抗調(diào)整電路以便限制提供給電子設(shè)備的電流量。不同的特定的PH位730的值可以指示附件禁用它的阻抗調(diào)整電路以致于不限制從電源提供給電子設(shè)備的電流量。
[0124]當前狀態(tài)字段724還包含PT位731 ,PT位731指示了附件怎樣控制附件的內(nèi)部電路接收主機設(shè)備傳送的命令的狀態(tài)。例如，操作ID模塊308來經(jīng)由ID觸點322接收命令，ID模塊308還包含一個物理芯片。PT位731指示主機設(shè)備傳送給ID模塊308的命令是否從ID模塊傳送給附件的其他物理芯片。例如，PT位731指示命令是否通過ID模塊308傳送給附件硬件310。例如，特定的PT位731的值O指示了傳送被禁用以致于附件隨后不能將接收的命令轉(zhuǎn)發(fā)給附件的其他元件。不同的特定的PT位611值指示了啟用傳送以致于附件隨后將接收的命令(在一些情況下包含相關(guān)信息，例如相應(yīng)的有效載荷、CRC等)轉(zhuǎn)發(fā)給附件的其他元件(例如，附件硬件310)。
[0125]當前狀態(tài)字段724還包括其他位732，其用于指示附件的一個或多個其他操作的當前狀態(tài)。所述的其他位732包含三個字節(jié)，但可以多于或少于三個字節(jié)。此外，一個或多個其他位732可以排列在當前狀態(tài)字段724中的其他位置。例如，一個或多個其他位732排列在PH位和PT位之間、PH位和/或PT位之后、和/或PH位和/或PT位之前。
[0126]在一些實施方式中，當前狀態(tài)字段724還指示了附件是否支持某些能力。例如，當前狀態(tài)字段724包含SPH位733，SPH位733指示了附件是否能調(diào)整它的阻抗(例如，特定SPH位值指示附件不能調(diào)整它的阻抗，然而另一個特定的SPH位值指示附件能夠調(diào)整它的阻抗)。又例如，當前狀態(tài)字段724還可以或可選擇地包含SPT位734，SPT位734指示附件是否啟用傳送(例如，特定的SPT位值指示附件不能通過ID模塊308將命令傳送給附件的其他元件，然而，另一個特定SPT位值指示附件能通過ID模塊308將命令傳送給附件的其他元件)。當前狀態(tài)字段724不必限于指示附件是否能啟動這些操作，而是還可以指示或可選擇地指示附件是否能啟動其他操作。
[0127]可以認識到實施方式不限于PH位730、PT位731、SPH位733和SPT位734在大小上是一個位或按圖7Β所述的順序排列，而是它們在大小上可以大于一個位，按不同的順序排列(例如，PT位731是最高有效位或最低有效位)，或陣列在當前狀態(tài)字段724中的不同位置(例如，最高有效位、最低有效位或最低有效位和最高有效位之間的某個位置)。此外，相對于圖7Β所述的那些狀態(tài)，當前狀態(tài)字段724中的一個或多個位可以指示附件更多、更少或不同當前狀態(tài)或能力。
[0128]圖8是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的配置多向連接器的觸點的步驟800的流程圖。例如通過圖3的設(shè)備302執(zhí)行步驟800。
[0129]在塊802，設(shè)備檢測附件(第一)連接器與它自己(第二)的連接器的連接。換言之，設(shè)備檢測附件連接器已經(jīng)與它自己的連接器物理連接，例如通過它的連接器中的連接器檢測觸點。一旦設(shè)備確定附件連接器與它的連接器物理連接，設(shè)備通過微控制器經(jīng)由它的連接器的第一觸點，例如塊804所述的ACC_1觸點，發(fā)送命令。例如，設(shè)備發(fā)送根據(jù)圖4A、5A、6A和7A中任意一個所述的請求命令序列。一旦命令被發(fā)送，設(shè)備等待來自附件的對命令的響應(yīng)。在塊806，設(shè)備檢查對命令的響應(yīng)是否經(jīng)由第一觸點從附件被接收。如果響應(yīng)經(jīng)由第一觸點被接收，則在塊808設(shè)備確定附件連接器相對于它自己的連接器的方向。例如，基于該響應(yīng)，設(shè)備現(xiàn)在知道它的連接器中的那個觸點連接到了 ID模塊并能指定該線路作為ID總線。一旦已知了 ID總線，設(shè)備可以確定附件連接器插入的方向。一旦已知了方向，設(shè)備可以基于確定的方向來配置第二連接器的其余觸點(810)。例如，在觸點ACC_1上接收根據(jù)圖4B、5B、6B和7B中任意一個所述的響應(yīng)序列。在這個例子中，采用根據(jù)圖5A和5B所述的命令和響應(yīng)結(jié)構(gòu)，微控制器312讀取ACCx位531的內(nèi)容并采用ACCx位531的內(nèi)容配置開關(guān) ACC_1316 和開關(guān) ACC_2318。
[0130]如果在塊806設(shè)備沒有接收到命令的響應(yīng)，設(shè)備在塊812經(jīng)由它的連接器中的第二觸點發(fā)送同樣的命令。在塊814，設(shè)備再次檢查是否經(jīng)由第二觸點接收了對于命令的有效響應(yīng)。如果接收了有效響應(yīng)，步驟800進行到如上所述的塊808和810，并且設(shè)備配置它自己(第二)的連接器中的剩余觸點。例如，在觸點ACC_2接收根據(jù)圖5B所述的響應(yīng)序列。微控制器312讀取ACCx位531的內(nèi)容。由于在觸點ACC_2上接收響應(yīng)序列，微控制器312采用ACCx位531的內(nèi)容配置開關(guān)ACC_1316和開關(guān)ACC_2318，其中與在觸點ACC_2上接收響應(yīng)序列時相比，開關(guān)ACC_1316和開關(guān)ACC_2318可以被不同配置。
[0131]如果在塊814沒有接收到響應(yīng)，步驟重新返回到塊804，在塊804設(shè)備再次經(jīng)由第一觸點發(fā)送同樣的命令。因此，設(shè)備經(jīng)由第一和第二觸點交替地發(fā)送命令直到它在一個觸點上接收到有效響應(yīng)。在一些實施方式中，步驟800被編程在某個期間之后或某些次數(shù)的嘗試之后暫停。
[0132]可以意識到根據(jù)本發(fā)明的實施方式的圖8所示的特定步驟提供配置多向連接器的觸點的具體方法。根據(jù)可選擇的實施方式，還可以執(zhí)行其他步驟序列。例如，本發(fā)明的變化的實施方式以不同的順序執(zhí)行上述步驟。此外，圖8所示的各步驟可以包含多個子步驟，在適于各步驟的各種序列中執(zhí)行這些子步驟。此外，根據(jù)具體應(yīng)用可以添加或減少額外的步驟，特別是，在一些實施方式中省略幾個步驟。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識到很多變化、修改和替換。
[0133]圖9是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的配置單向連接器觸點的步驟900的流程圖。例如，可以通過圖3的設(shè)備302執(zhí)行步驟900。
[0134]主機設(shè)備檢測主機側(cè)連接器和附件側(cè)連接器之間的物理連接(902)。根據(jù)一個實施方式的連接檢測描述在了共有的2012年9月7日提交的、名稱為“TECHNIQUES FORCONFIGURING CONTACTS OF A CONNECTOR” 的 U.S.專利申請 N0.13/607，550 中，為了各種目的，通過引用將它的內(nèi)容全部合并于此。一旦這兩個連接器物理連接，主機設(shè)備向附件發(fā)送命令請求附件提供附件側(cè)連接器上的觸點的配置信息(904)。在一些實施方式中，主機設(shè)備甚至不需要請求這個信息，在確定了這兩個連接器之間的物理連接之后附件自動提供這個信息。例如，主機設(shè)備發(fā)送根據(jù)圖5A所述的請求命令序列。主機設(shè)備接收來自附件的觸點配置信息(906)。例如，主機設(shè)備接收根據(jù)圖5B所述的響應(yīng)序列。觸點配置信息能使主機設(shè)備確定與附件側(cè)連接器的每個觸點相關(guān)聯(lián)的功能?；谶@個信息，主機設(shè)備配置主機側(cè)連接器的觸點以匹配相應(yīng)的附件側(cè)連接器觸點的功能(908)。例如，主機設(shè)備用引腳選擇字段530 (圖5B)配置PIN_1到PIN_4。在一些實施方式中，主機設(shè)備如圖3所示操作開關(guān)1-N (和/或開關(guān)ACC_1和ACC_2)以授予主機側(cè)連接器的部分觸點合適的功能。例如，主機設(shè)備基于引腳選擇字段530的內(nèi)容將開關(guān)I到開關(guān)4連接到合適的通信電路330和/或電源電路(未示出)。
[0135]可以意識到根據(jù)本發(fā)明的實施方式的圖9所示的特定步驟提供配置單向連接器的觸頭的具體方法。根據(jù)可選擇的實施方式，還可以執(zhí)行其他步驟序列。例如，本發(fā)明的變化的實施方式以不同的順序執(zhí)行上述步驟。此外，圖9所示的各步驟可以包含多個子步驟，在適于各步驟的各種序列中執(zhí)行這些子步驟。此外，根據(jù)具體應(yīng)用可以添加或減少額外的步驟。特別是，在一些實施方式中省略幾個步驟。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識到很多變化、修改和替換。
[0136]圖10是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的執(zhí)行基于軟件和硬件的觸點配置的步驟1000的流程圖。例如通過圖3的設(shè)備302執(zhí)行步驟1000，且在一些實施方式中，在塊810 (圖8)和/或塊908 (圖9)實現(xiàn)。
[0137]在塊1002，主機設(shè)備在硬件中配置它的觸點。例如，在硬件狀態(tài)機中實施設(shè)備302的一個或多個元件，例如微控制器312，在一些實施方式中，甚至可以在設(shè)備302不能執(zhí)行軟件時操作硬件狀態(tài)機(例如，通過處理器340)。即便設(shè)備302不能執(zhí)行軟件(至少臨時地)，設(shè)備302仍然能配置它的引腳中的一個或多個，例如為了調(diào)試的目的。微控制器312接收具有引腳配置信息的命令響應(yīng)，例如包含引腳選擇字段530的響應(yīng)序列520。微控制器312僅讀取部分引腳選擇字段530，例如ACCx位531、DB位534和USB位532中的至少一個。微控制器312然后基于那些位的狀態(tài)配置它的引腳(S卩，通過配置開關(guān)1-4、ACC_1和ACC_2)。
[0138]在塊1004，設(shè)備302確定軟件是否在設(shè)備上操作以配置或重新配置引腳，例如通過處理器340執(zhí)行軟件。如果不執(zhí)行軟件，那么為了在硬件中配置引腳微控制器保留通過上述位限定的引腳配置。否則，步驟移到塊1006。
[0139]在塊1006，設(shè)備302確定引腳中的任意一個是否通過軟件配置。例如，處理器340執(zhí)行的軟件被編程以配置PIN_1到PIN_4、ACC_1和ACC_2中的一個或多個。如果沒有編程軟件來配置一個或多個引腳，那么基于硬件的引腳配置將被保留。否則，步驟移至塊1008。
[0140]在塊1008，設(shè)備302確定通過軟件配置的引腳是否已經(jīng)在硬件中被配置了。例如，編程軟件來配置PIN_1，其中PIN_1已經(jīng)在硬件中被配置或沒有在硬件中被配置。當引腳已經(jīng)在硬件中被配置，那么步驟移到塊1010，在塊1010硬件配置的引腳通過軟件重新配置。例如，最初在硬件中配置PIN_1和PIN_2以連接到USB電路以利于USB通信，然后在軟件中重新配置PIN_1和PIN_2以連接到UART電路來利于UART通信。當引腳沒有在硬件中配置時，那么步驟移至塊1012，在塊1012通過軟件配置。例如，ACC_2最初沒有在硬件中配置(例如，保留高阻抗狀態(tài))，那么在軟件中配置ACC_2以連接到主機設(shè)備的電源。
[0141]可以意識到根據(jù)本發(fā)明的實施方式的圖10所示的特定步驟提供執(zhí)行基于軟件和硬件的觸點配置的具體方法。根據(jù)可選擇的實施方式，還可以執(zhí)行其他步驟序列。例如，本發(fā)明的變化的實施方式以不同的順序執(zhí)行上述步驟。此外，圖10所示的各步驟可以包含多個子步驟，在適于各步驟的各種序列中執(zhí)行這些子步驟。此外，根據(jù)具體應(yīng)用可以添加或減少額外的步驟，特別是，在一些實施方式中省略幾個步驟。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識到很多變化、修改和替換。
[0142]這里所述的電路、邏輯模塊、處理器、和/或其他元件被“配置”以執(zhí)行各種操作。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以意識到，根據(jù)實現(xiàn)的不同，通過特定元件的設(shè)計、設(shè)置、相互連接、和/或編程來實現(xiàn)這樣的配置，并且又根據(jù)實現(xiàn)的不同，配置的元件可以或不可以被重新配置不同的操作。例如，通過提供合適的可執(zhí)行代碼配置可編程處理器；通過適當?shù)剡B接邏輯門和其他電路元件來配置專用邏輯電路；等等。
[0143]盡管上面所述的實施方式涉及具體的硬件和軟件元件，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以意識到還可以采用硬件和/或軟件組成部分的不同組合且在硬件中實現(xiàn)的所述的特定操作還可以在軟件中實現(xiàn)，反之亦然。
[0144]可以在各種非時變計算機可讀取存儲介質(zhì)上編碼合并本發(fā)明的各種特征的計算機程序；合適的介質(zhì)包括磁盤或磁帶、光存儲介質(zhì)、例如光盤(CD)或DVD (數(shù)位光碟)、閃速存儲器等。被編碼有程序代碼的計算機可讀取存儲介質(zhì)可以封裝在兼容設(shè)備中或被其他設(shè)備單獨提供。此外可以通過有線光、和/或符合各種協(xié)議的無線網(wǎng)絡(luò)編碼和傳輸程序代碼，包括因特網(wǎng)，因此，例如通過因特網(wǎng)下載使能分配。
[0145]因此，盡管結(jié)合【具體實施方式】描述了本發(fā)明，可以理解本發(fā)明旨在覆蓋后面的權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有變形和等效替代。
【權(quán)利要求】
1.一種附件，包括: 存儲器； 連接器，用于與電子設(shè)備配合； 耦連到所述連接器的多個引腳； 從所述電子設(shè)備接收命令的裝置； 在存儲器中以命令響應(yīng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲對所述命令的響應(yīng)的裝置； 識別所述電子設(shè)備的連接器引腳的裝置； 使得所述電子設(shè)備選擇多個通信協(xié)議之一，以便在所識別的連接器引腳上與所述附件通信的裝置； 將指示所述附件的一個或多個能力的能力信息傳遞給所述電子設(shè)備的裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的附件，其中所述一個或多個能力包括: 附件能夠與電子設(shè)備通信的通信協(xié)議的速率； 附件能夠從電子設(shè)備接受的最大輸入電力； 附件能夠傳輸?shù)诫娮釉O(shè)備的最大充電電壓； 用于提供附件信息的命令； 驗證； 附件供電行為；` 充電行為； 電力除去行為；以及 診斷模式行為。
3.如權(quán)利要求1所述的附件，其中使得所述電子設(shè)備選擇多個通信協(xié)議之一的裝置包括使得所述電子設(shè)備在所述電子設(shè)備執(zhí)行軟件之前選擇所述多個通信協(xié)議之一的裝置。
4.如權(quán)利要求3所述的附件，其中使得所述電子設(shè)備選擇多個通信協(xié)議之一的裝置包括使得所述電子設(shè)備基于所述電子設(shè)備執(zhí)行的軟件來選擇所述多個通信協(xié)議中的另一個通信協(xié)議的裝置。
5.如權(quán)利要求1到4中任意一個所述的附件，還包括限制給所述電子設(shè)備充電的電流的裝置。
6.—種電子設(shè)備,包括: 存儲器； 連接器，用于與附件配合； 耦連到所述連接器的多個引腳； 向所述附件傳遞命令的裝置； 在所述存儲器中以命令響應(yīng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲從所述附件接收的響應(yīng)的裝置； 使用所述命令響應(yīng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的引腳選擇字段來識別所述多個引腳之一的裝置，所述引腳選擇字段可被操作以便使得所述電子設(shè)備選擇多個通信協(xié)議之一來在所識別的引腳上與所述附件通信； 使用所述命令響應(yīng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的附件能力字段來識別所述附件的一個或多個能力的裝置；和 用于在所述命令響應(yīng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的附件狀態(tài)字段中指示所述附件的一個或多個狀態(tài)的裝置。
7.如權(quán)利要求6所述的電子設(shè)備，其中所述識別的引腳先前被所述電子設(shè)備用于向附件傳遞命令。
8.如權(quán)利要求6所述的電子設(shè)備，其中所述識別的引腳是所述電子設(shè)備先前用于向所述附件傳遞命令的引腳之外的引腳。
9.如權(quán)利要求6所述的電子設(shè)備，其中使用引腳選擇字段來識別所述多個引腳之一的裝置包括:基于所述引腳選擇字段的至少一部分的內(nèi)容來配置所述多個引腳中的一個或多個引腳的裝置，以及基于所述引腳選擇字段的至少不同部分的內(nèi)容來重新配置所述多個引腳中的一個或多個引腳的裝置。
10.如權(quán)利要求9所述的電子設(shè)備，其中在所述電子設(shè)備上執(zhí)行軟件之前初始配置所述一個或多個引腳，并且基于在所述電子設(shè)備上執(zhí)行的軟件來隨后重新配置所述一個或多個引腳。
11.一種附件，包括: 連接器，用于與電子設(shè)備配合； 耦連到所述連接器的多個引腳； 存儲器，可以操作以存儲數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括命令響應(yīng)字段、有效負載字段、循環(huán)冗余校驗字段，其中: 所述命令響應(yīng)字段定義對所述電子設(shè)備向所述附件傳遞的命令的響應(yīng)； 所述循環(huán)冗余校驗字段使所 述電子設(shè)備能夠檢測所述命令響應(yīng)字段和有效負載字段中的錯誤；和 所述有效負載字段包括一個或多個字段，包括: 引腳選擇字段，其后是附件能力字段，所述引腳選擇字段可以操作以識別所述多個引腳之一，并且使得所述電子設(shè)備選擇多個通信協(xié)議之一以在所識別的引腳上與所述附件通信，所述附件能力字段定義所述附件的一個或多個能力；和附件狀態(tài)字段，指示所述附件的一個或多個狀態(tài)。
12.如權(quán)利要求11的附件，還包括通信電路，其中所述多個引腳包括一對耦連到所述通信電路的數(shù)據(jù)引腳，從而所述附件能夠操作以使用特定通信協(xié)議在該對數(shù)據(jù)引腳上接收通信。
13.如權(quán)利要求12的附件，其中所述引腳選擇字段識別所述電子設(shè)備的一對連接器引腳，當所述附件與所述電子設(shè)備配合時，該對連接器引腳與該對數(shù)據(jù)引腳接觸。
14.如權(quán)利要求13的附件，其中所述引腳選擇字段可操作以使所述電子設(shè)備從多個通信協(xié)議中選擇特定的通信協(xié)議，用于通過所述電子設(shè)備的所述識別的連接器引腳對來與所述附件后續(xù)通信。
15.如權(quán)利要求14的附件，其中從通用異步接收/發(fā)送(UART)協(xié)議、聯(lián)合測試工作組(JTAG)協(xié)議和通用同步總線(USB)協(xié)議組成的組中選擇所述特定通信協(xié)議。
16.—種電子設(shè)備,包括: 連接器，用于與附件配合； 耦連到所述連接器的多個引腳；以及 存儲器，可操作以存儲數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括命令響應(yīng)字段，其后是有效負載字段，其后是循環(huán)冗余校驗字段，其中: 所述命令響應(yīng)字段定義對所述電子設(shè)備向所述附件傳遞的命令的響應(yīng)； 所述循環(huán)冗余校驗字段使所述電子設(shè)備能夠檢測所述命令響應(yīng)字段和有效負載字段中的錯誤；和 所述有效負載字段包括一個或多個字段，包括: 引腳選擇字段，其后是附件能力字段，所述引腳選擇字段可操作以識別所述多個引腳之一，并且使得所述電子設(shè)備選擇多個通信協(xié)議之一以在所識別的引腳上與所述附件通信，所述附件能力字段定義所述附件的一個或多個能力；和附件狀態(tài)字段，指示所述附件的一個或多個狀態(tài)。
17.如權(quán)利要求16所述的電子設(shè)備，其中所述狀態(tài)包括:電力握手狀態(tài)；傳送狀態(tài)；指示附件是否支持電力握手的電力握手支持指示符；指示附件是否支持傳送的傳送支持指示符。
18.如權(quán)利要求16所述的電子設(shè)備，其中耦連到所述連接器的引腳包括布置在第一對數(shù)據(jù)引腳(Datal/Data2)旁邊的一對識別總線引腳(ACC_1)中的第一引腳，第一對數(shù)據(jù)引腳(Datal/Data2)布置在主機功率引腳(Host Power)旁邊，主機功率引腳布置在附件功率引腳(ACC_PWR)旁邊，附件功率引腳布置在第二對數(shù)據(jù)引腳(Data3/Data4)旁邊，第二對數(shù)據(jù)引腳布置在主機接地引腳(GND)旁邊。
19.如權(quán)利要求18所 述的電子設(shè)備，其中所述引腳選擇字段包括:第一字段和第二字段，第一字段可操作以使所述電子設(shè)備選擇通信協(xié)議來在該對識別總線引腳上與所述附件通信，第二字段可操作以使所述電子設(shè)備選擇一個或多個通信協(xié)議以在所述第一對和第二對數(shù)據(jù)引腳上與所述附件通信。
20.如權(quán)利要求16所述的電子設(shè)備，其中從下列組成的組中選擇所述命令: 請求識別連接器引腳并且選擇多個通信協(xié)議之一以在所識別的連接器引腳上通信； 請求設(shè)置所述附件的狀態(tài)；和 請求獲得所述附件的狀態(tài)。
【文檔編號】H01R13/02GK103682898SQ201310149066
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年4月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月7日
【發(fā)明者】S·穆林斯, A·科蘇特, S·克魯格, J·M·阿南尼 申請人:蘋果公司