TWI753541B - Chip and interface conversion device - Google Patents
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Abstract
Description
本發明是有關於一種電子裝置,且特別是有關於一種晶片及介面轉換裝置。 The present invention relates to an electronic device, and more particularly, to a chip and an interface conversion device.
在現有的通訊技術中,主機與裝置會使用相同傳輸介面來彼此進行資料傳輸。當主機所使用的傳輸介面不同於裝置所使用的傳輸介面時,主機與裝置之間需要配置介面轉換裝置。舉例而言,假設主機的傳輸介面是通用序列匯流排(Universal Serial Bus,以下稱USB),而裝置所使用的傳輸介面是顯示埠(DisplayPort,以下稱DP)。介面轉換裝置可以提供介面轉換功能,以便將主機的USB Type-C連接器的資料傳輸給裝置的DP連接器,以及(或是)將裝置的DP連接器的資料傳輸給主機的USB Type-C連接器。 In the existing communication technology, the host and the device use the same transmission interface to transmit data to each other. When the transmission interface used by the host is different from the transmission interface used by the device, an interface conversion device needs to be configured between the host and the device. For example, it is assumed that the transmission interface of the host is Universal Serial Bus (hereinafter referred to as USB), and the transmission interface used by the device is DisplayPort (hereinafter referred to as DP). The interface conversion device can provide the interface conversion function to transfer data from the host's USB Type-C connector to the device's DP connector, and/or transfer data from the device's DP connector to the host's USB Type-C connector Connector.
介面轉換裝置的USB Type-C連接器連接至主機的USB Type-C連接器。當主機的USB Type-C連接器傳輸符合USB 3.1規格的訊號時,主機可操作於USB Type-C的DisplayPort替代模式(ALT Mode,以下稱ALT模式),以便從USB Type-C連接器輸 出符合DP規格的資料以及輔助通道(AUX channel,以下稱AUX通道)訊號。當主機的USB Type-C連接器操作在ALT模式時,主機的USB Type-C連接器的邊帶使用(Side Band Use,以下稱SBU)接腳被用來傳輸符合DP規格的AUX通道訊號。當主機的USB Type-C連接器傳輸符合USB 4.0規格的訊號時,主機的USB Type-C連接器的SBU接腳被用來傳輸符合USB規格的邊帶(Side Band)訊號。 The USB Type-C connector of the interface conversion device is connected to the USB Type-C connector of the host. When the USB Type-C connector of the host transmits signals conforming to the USB 3.1 specification, the host can operate in the DisplayPort Alternate Mode (ALT Mode, hereinafter referred to as ALT Mode) of USB Type-C, so that the output from the USB Type-C connector can be The data and auxiliary channel (AUX channel, hereinafter referred to as the AUX channel) signal conforming to the DP specification are output. When the USB Type-C connector of the host operates in ALT mode, the Side Band Use (SBU) pins of the USB Type-C connector of the host are used to transmit AUX channel signals that conform to the DP specification. When the host's USB Type-C connector transmits signals conforming to the USB 4.0 specification, the SBU pin of the host's USB Type-C connector is used to transmit sideband signals conforming to the USB standard.
不論主機的USB Type-C連接器是操作於USB的所述ALT模式或是操作於USB 4.0,介面轉換裝置皆須有能力處理主機的USB Type-C連接器的訊號。介面轉換裝置的DP連接器連接至裝置的DP連接器。不論主機的USB Type-C連接器的SBU接腳傳輸給介面轉換裝置的訊號是符合DP規格的AUX通道訊號還是符合USB規格的邊帶訊號,介面轉換裝置的DP連接器的AUX通道接腳需要符合DP規格。 Regardless of whether the host's USB Type-C connector operates in the ALT mode of USB or operates in USB 4.0, the interface conversion device must be capable of processing the signals of the host's USB Type-C connector. The DP connector of the interface conversion device is connected to the DP connector of the device. Regardless of whether the signal transmitted by the SBU pin of the USB Type-C connector of the host to the interface conversion device is an AUX channel signal conforming to the DP specification or a sideband signal conforming to the USB specification, the AUX channel pin of the DP connector of the interface conversion device needs to be Complies with DP specifications.
須注意的是,「先前技術」段落的內容是用來幫助了解本發明。在「先前技術」段落所揭露的部份內容(或全部內容)可能不是所屬技術領域中具有通常知識者所知道的習知技術。在「先前技術」段落所揭露的內容,不代表該內容在本發明申請前已被所屬技術領域中具有通常知識者所知悉。 It should be noted that the content of the "prior art" paragraph is used to help understand the present invention. Some (or all) of the content (or all of the content) disclosed in the "prior art" paragraph may not be known in the prior art by those of ordinary skill in the art. The content disclosed in the "Prior Art" paragraph does not mean that the content has been known to those with ordinary knowledge in the technical field before the application of the present invention.
本發明提供一種晶片與介面轉換裝置,以使顯示埠 (DisplayPort,以下稱DP)連接器的輔助通道(AUX channel,以下稱AUX通道)接腳在不同模式中都能符合DP規格。 The present invention provides a chip and interface conversion device to enable display port The auxiliary channel (AUX channel, hereinafter referred to as AUX channel) pin of the (DisplayPort, hereinafter referred to as DP) connector can conform to the DP specification in different modes.
本發明的一種晶片包括第一接墊、第二接墊、第三接墊、第四接墊、第五接墊及第六接墊。第一接墊適於耦接通用序列匯流排(Universal Serial Bus,以下稱USB)連接器的第一邊帶使用(Side Band Use,以下稱SBU)接腳。第二接墊適於耦接USB連接器的第二SBU接腳。第三接墊適於耦接第一電容的第一端。第四接墊適於耦接第一電容的第二端,以及適於耦接DP連接器的AUX通道的第一接腳。第五接墊適於耦接第二電容的第一端。第六接墊適於耦接第二電容的第二端,以及適於耦接DP連接器的AUX通道的第二接腳。當該晶片操作於第一模式時,符合顯示埠規格的第一AUX通道訊號及第二AUX通道訊號選擇性地分別被傳輸至第三接墊及第五接墊,第四接墊的電壓選擇性地被弱下拉,以及第六接墊的電壓選擇性地被弱上拉。當晶片操作於第二模式時,第一接墊及第二接墊中的一者選擇性地被連接至第四接墊,且將第一接墊及第二接墊中的另一者選擇性地被連接至第六接墊。 A chip of the present invention includes a first pad, a second pad, a third pad, a fourth pad, a fifth pad and a sixth pad. The first pad is suitable for coupling to the first Side Band Use (SBU) pin of the Universal Serial Bus (hereinafter referred to as USB) connector. The second pad is suitable for coupling to the second SBU pin of the USB connector. The third pad is suitable for coupling to the first end of the first capacitor. The fourth pad is adapted to be coupled to the second end of the first capacitor and to the first pin of the AUX channel of the DP connector. The fifth pad is suitable for coupling to the first end of the second capacitor. The sixth pad is adapted to be coupled to the second end of the second capacitor and to the second pin of the AUX channel of the DP connector. When the chip operates in the first mode, the first AUX channel signal and the second AUX channel signal conforming to the display port specification are selectively transmitted to the third pad and the fifth pad, respectively, and the voltage of the fourth pad is selected is selectively pulled down weakly, and the voltage of the sixth pad is selectively pulled up weakly. When the chip operates in the second mode, one of the first pad and the second pad is selectively connected to the fourth pad, and the other of the first pad and the second pad is selected is connected to the sixth pad.
本發明的一種連接介面轉換裝置,包括USB連接器、DP連接器、第一電容、第二電容及晶片。晶片具有第一接墊、第二接墊、第三接墊、第四接墊、一五接墊及第六接墊。第一接墊耦接至USB連接器的第一SBU接腳,第二接墊耦接USB連接器的第二SBU接腳,第三接墊耦接第一電容的第一端,第四接墊耦接 第一電容的第二端以及DP連接器的AUX通道的第一接腳,第五接墊耦接第二電容的第一端,第六接墊耦接第二電容的第二端以及DP連接器的AUX通道的第二接腳。當晶片操作於第一模式時,晶片將符合顯示埠規格的第一AUX通道訊號及第二AUX通道訊號選擇性地分別傳輸至第三接墊及第五接墊,晶片選擇性地弱下拉第四接墊的電壓,以及晶片選擇性地弱上拉第六接墊的電壓。當晶片操作於第二模式時,晶片將第一接墊及第二接墊中的一者選擇性地連接至第四接墊,以及晶片將第一接墊及第二接墊中的另一者選擇性地連接至第六接墊。 A connection interface conversion device of the present invention includes a USB connector, a DP connector, a first capacitor, a second capacitor and a chip. The chip has a first pad, a second pad, a third pad, a fourth pad, a fifth pad and a sixth pad. The first pad is coupled to the first SBU pin of the USB connector, the second pad is coupled to the second SBU pin of the USB connector, the third pad is coupled to the first end of the first capacitor, and the fourth pad is coupled to the first end of the first capacitor. pad coupling The second end of the first capacitor and the first pin of the AUX channel of the DP connector, the fifth pad is coupled to the first end of the second capacitor, the sixth pad is coupled to the second end of the second capacitor and the DP connection The second pin of the AUX channel of the device. When the chip operates in the first mode, the chip selectively transmits the first AUX channel signal and the second AUX channel signal conforming to the display port specification to the third pad and the fifth pad, respectively, and the chip selectively pulls down the The voltage of the four pads, and the voltage of the sixth pad selectively weakly pulled up by the chip. When the chip operates in the second mode, the chip selectively connects one of the first pad and the second pad to the fourth pad, and the chip connects the other of the first pad and the second pad which is selectively connected to the sixth pad.
基於上述,介面轉換裝置可以處理USB連接器的訊號,而不論外部裝置(例如主機)傳輸給所述USB連接器的訊號是第一模式的訊號還是第二模式的訊號。晶片可以使DP連接器的AUX通道接腳在不同模式中都能符合DP規格。 Based on the above, the interface conversion device can process the signal of the USB connector, regardless of whether the signal transmitted by the external device (eg, the host) to the USB connector is the signal of the first mode or the signal of the second mode. The chip can make the AUX channel pins of the DP connector conform to the DP specification in different modes.
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉實施例,並配合所附圖式作詳細說明如下。 In order to make the above-mentioned features and advantages of the present invention more obvious and easy to understand, the following embodiments are given and described in detail with the accompanying drawings as follows.
1:介面轉換裝置 1: Interface conversion device
2、2’:主機 2, 2': host
3:裝置 3: Device
10、20:USB連接器 10, 20: USB connector
11、30:DP連接器 11, 30: DP connector
12:晶片 12: Wafer
100:差分訊號接腳 100: Differential signal pin
101、102:SBU接腳 101, 102: SBU pin
103:CC接腳 103: CC pin
110:第一接腳 110: The first pin
111:第二接腳 111: The second pin
120:穿隧電路 120: Tunneling circuit
121:連接電路 121: Connection circuit
121A、121B:開關電路 121A, 121B: switch circuit
122:微控制器 122: Microcontroller
200、201、202、300、301:接腳 200, 201, 202, 300, 301: Pins
AUX1:第一AUX通道訊號 AUX1: The first AUX channel signal
AUX2:第二AUX通道訊號 AUX2: The second AUX channel signal
AUX3:第三AUX通道訊號 AUX3: The third AUX channel signal
AUX4:第四AUX通道訊號 AUX4: The fourth AUX channel signal
CP1、CN1、CP2、CN2:電容 CP1, CN1, CP2, CN2: Capacitors
N1、N2:節點 N1, N2: Nodes
PD0~PD7:接墊 PD0~PD7: Pad
RN1、RN2:上拉電阻 RN1, RN2: pull-up resistors
RP1、RP2:下拉電阻 RP1, RP2: pull-down resistors
SW11~SW16、SW21~SW24:開關 SW11~SW16, SW21~SW24: switch
DP_PWR:系統電壓 DP_PWR: system voltage
GND:接地電壓 GND: ground voltage
圖1A與圖1B為依照本發明實施例所繪示,連接於主機與裝置之間的一種介面轉換裝置的電路方塊(circuit block)示意圖。 1A and FIG. 1B are schematic diagrams of circuit blocks of an interface conversion device connected between a host and a device according to an embodiment of the present invention.
圖2為依照本發明實施例說明圖1A與圖1B中所繪示的晶片的電路方塊示意圖。 FIG. 2 is a schematic circuit block diagram illustrating the chip shown in FIG. 1A and FIG. 1B according to an embodiment of the present invention.
圖3A為依照本發明一實施例所繪示,圖2所示晶片操作於第一模式時的情境示意圖。 FIG. 3A is a schematic diagram of a situation when the chip shown in FIG. 2 operates in a first mode according to an embodiment of the present invention.
圖3B為依照本發明一實施例所繪示,圖2所示晶片操作於第二模式時的情境示意圖。 FIG. 3B is a schematic diagram of a situation when the wafer shown in FIG. 2 is operated in the second mode according to an embodiment of the present invention.
圖3C為依照本發明一實施例所繪示,圖2所示晶片操作於第二模式時的另一情境示意圖。 3C is a schematic diagram of another situation when the wafer shown in FIG. 2 is operated in the second mode according to an embodiment of the present invention.
在本案說明書全文(包括申請專利範圍)中所使用的「耦接(或連接)」一詞可指任何直接或間接的連接手段。舉例而言,若文中描述第一裝置耦接(或連接)於第二裝置,則應該被解釋成該第一裝置可以直接連接於該第二裝置,或者該第一裝置可以透過其他裝置或某種連接手段而間接地連接至該第二裝置。本案說明書全文(包括申請專利範圍)中提及的「第一」、「第二」等用語是用以命名元件(element)的名稱,或區別不同實施例或範圍,而並非用來限制元件數量的上限或下限,亦非用來限制元件的次序。另外,凡可能之處,在圖式及實施方式中使用相同標號的元件/構件/步驟代表相同或類似部分。不同實施例中使用相同標號或使用相同用語的元件/構件/步驟可以相互參照相關說明。 The term "coupled (or connected)" as used throughout this specification (including the scope of the application) may refer to any direct or indirect means of connection. For example, if it is described in the text that a first device is coupled (or connected) to a second device, it should be interpreted that the first device can be directly connected to the second device, or the first device can be connected to the second device through another device or some other device. indirectly connected to the second device by a connecting means. Terms such as "first" and "second" mentioned in the full text of the specification (including the scope of the patent application) are used to name the elements or to distinguish different embodiments or scopes, rather than to limit the number of elements The upper or lower limit of , nor is it intended to limit the order of the elements. Also, where possible, elements/components/steps using the same reference numerals in the drawings and embodiments represent the same or similar parts. Elements/components/steps that use the same reference numerals or use the same terminology in different embodiments may refer to relative descriptions of each other.
圖1A與圖1B為依照本發明實施例所繪示,連接於主機2(或主機2’)與裝置3之間的一種介面轉換裝置1的電路方塊(circuit block)示意圖。介面轉換裝置1具有通用序列匯流排
(Universal Serial Bus,以下稱USB)連接器10與顯示埠(DisplayPort,以下稱DP)連接器11。
1A and 1B are schematic diagrams of circuit blocks of an
USB連接器10可以經由電纜線連接(或是直接連接)至主機2(或主機2’)的USB連接器20。USB連接器10的至少一個差分訊號接腳100(或是USB連接器20的至少一個差分訊號接腳200)可以包括USB規格所規範的SSTXp1接腳、SSTXn1接腳、SSRXp1接腳、SSRXn1接腳、SSTXp2接腳、SSTXn2接腳、SSRXp2接腳、SSRXn2接腳、Dp1接腳、Dn1接腳、Dp2接腳以及(或是)Dn2接腳。USB連接器10的邊帶使用(Side Band Use,以下稱SBU)接腳101與102(或是USB連接器20的SBU接腳201與202)可以包括USB規格所規範的SBU1接腳與SBU2接腳。介面轉換裝置1的USB連接器10的配置通道(Configuration Channel,以下稱CC)接腳103可以包括USB規格所規範的CC1接腳與(或)CC2接腳。
The
圖1A表示主機2是支持USB 4.0規格的電子裝置。主機2的USB連接器20傳輸的訊號符合USB 4.0規格,亦即主機2的電路配置符合USB 4.0規格。當主機2的USB連接器20傳輸符合USB 4.0規格的訊號時,主機2的USB連接器20的SBU接腳201與202可以被用來傳輸符合USB規格的邊帶(Side Band)訊號。所述SBU接腳與所述邊帶訊號被規範於USB 4.0規格,因此在此不予贅述。當主機2所傳輸的訊號是符合USB 4.0規格的USB 4.0訊號時,主機2可以使用穿隧(Tunneling)協定而將顯示埠(DP)
規格的資料與AUX通道訊號編碼在USB 4.0訊號的封包中。因此,AUX通道訊號可以通過USB連接器20的接腳200傳遞至介面轉換裝置1的差分訊號接腳100。此時,介面轉換裝置1可對應地操作於第一模式。
FIG. 1A shows that the
在第一模式中,介面轉換裝置1可以對差分訊號接腳100所接收的差分訊號進行解封包以及(或是)解碼,以產生符合顯示埠(DP)規格的資料與AUX通道訊號。因此,介面轉換裝置1可以將AUX通道訊號從DP連接器11的AUX通道的第一接腳110及第二接腳111輸出給裝置3。
In the first mode, the
圖1B表示主機2’是支持USB Type-C的DisplayPort替代模式(ALT Mode,以下稱ALT模式)的電子裝置。主機2’還具有電容CP2、電容CN2、下拉電阻RP2及上拉電阻RN2。下拉電阻RP2的第一端接收第一參考電壓(例如為接地電壓GND)。下拉電阻RP2的第二端與電容CP2的第一端耦接USB連接器20的SBU接腳201。上拉電阻RN2的第一端接收第二參考電壓(例如為高於接地電壓GND的系統電壓DP_PWR)。上拉電阻RN2的第二端與電容CN2的第一端耦接USB連接器20的SBU接腳202。主機2’可操作於所述ALT模式,以便從USB連接器20輸出符合DP規格的資料以及輔助通道(AUX channel,以下稱AUX通道)訊號。所述AUX通道訊號被規範於DP規格,因此在此不予贅述。當主機2’的USB連接器20操作在所述ALT模式時,主機2’的USB連接器20的SBU接腳201與202可以被用來傳輸符合DP
規格的AUX通道訊號。
FIG. 1B shows that the host 2' is an electronic device that supports DisplayPort Alternate Mode (ALT Mode, hereinafter referred to as ALT Mode) of USB Type-C. The host 2' also has a capacitor CP2, a capacitor CN2, a pull-down resistor RP2 and a pull-up resistor RN2. The first end of the pull-down resistor RP2 receives the first reference voltage (eg, the ground voltage GND). The second end of the pull-down resistor RP2 and the first end of the capacitor CP2 are coupled to the
請參照圖1A或圖1B。DP連接器11可以經由電纜線連接(或是直接連接)至裝置3的DP連接器30。介面轉換裝置1的DP連接器11的AUX通道接腳110與111(或是裝置3的DP連接器30的AUX通道接腳300與301)可以包括DP規格所規範的AUX_CH(p)接腳與AUX_CH(n)接腳。介面轉換裝置1可以提供介面轉換功能,以便將主機2(或主機2’)的USB連接器20(例如是USB Type-C連接器)的資料傳輸給裝置3的DP連接器30,以及(或是)將裝置3的DP連接器30的資料傳輸給主機2(或主機2’)的USB連接器20。
Please refer to FIG. 1A or FIG. 1B . The
介面轉換裝置1還具有晶片12、電力傳輸(Power Delivery,以下稱為PD)控制器13、第一電容CP1及第二電容CN1。依照PD控制器13所提供的連接組態訊號,介面轉換裝置1的晶片12可選擇性地操作於第一模式、第二模式以及(或是)其他模式。舉例來說,當主機2連接至USB連接器10時(如圖1A所示),晶片12可以選擇性地操作於第一模式(USB 4.0模式)。當主機2’連接至USB連接器10時(如圖1B所示),晶片12可以選擇性地操作於第二模式(ALT模式)。
The
晶片12還具有接墊PD0、接墊PD1、接墊PD2、接墊PD3、接墊PD4、接墊PD5及接墊PD6。USB連接器10的差分訊號接腳100耦接於晶片12的至少一個接墊PD0。晶片12的接墊PD1及接墊PD2適於耦接USB連接器10的SBU接腳101及SBU接
腳102。
The
USB連接器10的CC接腳103耦接於電力傳輸(PD)控制器13。當主機2(或主機2’)連接至USB連接器10時,PD控制器13可以經由CC接腳103向主機2(或主機2’)交換配置資訊,以及經由CC接腳103偵測USB連接器10的連接組態。PD(電力傳輸)控制與CC接腳的相關操作被規範於USB規格,故在此不予贅述。因此,依據對CC接腳103的偵測結果,PD控制器13可以獲知連接至USB連接器10的主機是支持USB 4.0規格的電子裝置(例如主機2)還是運行ALT模式的電子裝置(例如主機2’)。此外,依據對CC接腳103的偵測結果,PD控制器13可以獲知主機2(或主機2’)的USB Type-C插頭(未繪示)是正面朝上插入USB連接器10,還是反面朝上插入USB連接器10。PD控制器13可以依照USB連接器10的連接組態而提供連接組態訊號給晶片12的接墊PD7,以指示晶片12操作於第一模式或第二模式。
The
接墊PD3適於耦接電容CP1的第一端。接墊PD4適於耦接電容CP1的第二端。接墊PD5適於耦接電容CN1的第一端。接墊PD6適於耦接電容CN1的第二端。DP連接器11的AUX通道的第一接腳110及第二接腳111分別連接於晶片12的接墊PD4及接墊PD6。裝置3的DP連接器30具有AUX通道的接腳300與301。當DP連接器11連接DP連接器30時,裝置3可透過接腳300、301向DP連接器11的AUX通道的第一接腳110及第二接
腳111收發訊號。
The pad PD3 is suitable for coupling to the first end of the capacitor CP1. The pad PD4 is suitable for coupling to the second end of the capacitor CP1. The pad PD5 is suitable for coupling to the first end of the capacitor CN1. The pad PD6 is suitable for coupling to the second end of the capacitor CN1. The
介面轉換裝置1的晶片12的接墊PD7耦接至PD控制器13,以接收連接組態訊號。晶片12可以依照所述連接組態訊號來判斷介面轉換裝置1是操作於第一模式、第二模式以及(或是)其他模式。
The pad PD7 of the
在一實施例中,請參照圖1A,當介面轉換裝置1中的晶片12是操作於第一模式時(即主機2所傳輸的訊號是符合USB 4.0規格的訊號),晶片12可以弱下拉第四接墊PD4的電壓以及弱上拉第六接墊PD6的電壓。所謂「弱下拉」是指,當第四接墊PD4為浮接(floating)時,晶片12可以將第四接墊PD4的電壓下拉至低電位;以及當第四接墊PD4耦接至外部元件時,此外部元件可以改變第四接墊PD4的電壓。所謂「弱上拉」是指,當第六接墊PD6為浮接(floating)時,晶片12可以將第六接墊PD6的電壓上拉至高電位;以及當第六接墊PD6耦接至外部元件時,此外部元件可以改變第六接墊PD6的電壓。
In an embodiment, please refer to FIG. 1A , when the
在第一模式中,晶片12可以對差分訊號接腳100所接收的差分訊號進行解封包以及(或是)解碼,以產生符合顯示埠(DP)規格的資料與AUX通道訊號。晶片12可以將符合DP規格的AUX通道訊號(第一AUX通道訊號及第二AUX通道訊號)選擇性地分別傳輸至接墊PD3以及接墊PD5。因此,介面轉換裝置1可以遵循DP規格而將AUX通道訊號(亦即主機2的AUX通道訊號)傳輸給裝置3。
In the first mode, the
在另一實施例中,請參照圖1B,當主機2所傳輸的訊號是符合USB規格的ALT模式訊號時,主機2可以透過接腳200來傳輸符合顯示埠(DP)規格的資料,並且透過SBU接腳201與202來傳輸符合DP規格的資料與AUX通道訊號(第三AUX通道訊號及第四AUX通道訊號)。當主機2所傳輸的訊號是符合ALT模式的訊號時,介面轉換裝置1中的晶片12可對應地操作於第二模式。
In another embodiment, please refer to FIG. 1B , when the signal transmitted by the
當介面轉換裝置1中的晶片12操作於第二模式時,晶片12可以禁能(disable)電容CP1與電容CN1。於第二模式中,晶片12可將接墊PD1與接墊PD2中的一者選擇性地連接至接墊PD4,並且將接墊PD1與接墊PD2中的另一者選擇性地連接至接墊PD6。因此,USB連接器10的SBU接腳101及SBU接腳102兩者中的一者可以選擇性地連接至DP連接器11的AUX通道的第一接腳110,以及SBU接腳101及SBU接腳102兩者中的另一者可以選擇性地連接至DP連接器11的AUX通道的第二接腳111。亦即,主機2’可以遵循DP規格而將的AUX通道訊號經由介面轉換裝置1傳輸給裝置3。
When the
舉例來說,假設SBU接腳101所接收的第三AUX通道訊號為正極性AUX通道訊號而SBU接腳102所接收的第四AUX通道訊號為負極性AUX通道訊號,則USB連接器10的SBU接腳101可以通過晶片12而被連接至DP連接器11的AUX通道的第一接腳110,並且USB連接器10的SBU接腳102可以通過晶
片12而被連接至DP連接器11的AUX通道的第二接腳111。或者,假設SBU接腳101所接收的第三AUX通道訊號為負極性AUX通道訊號而SBU接腳102所接收的第四AUX通道訊號為正極性AUX通道訊號,則USB連接器10的SBU接腳101可以通過晶片12而被連接至DP連接器11的AUX通道的第二接腳111,並且USB連接器10的SBU接腳102可以通過晶片12而被連接至DP連接器11的AUX通道的第一接腳110。因此,主機2’的USB連接器20的SBU接腳201與202可以將符合DP規格的AUX通道訊號傳輸給裝置3的DP連接器30的AUX通道接腳300與301,以及(或是)裝置3的DP連接器30的AUX通道接腳300與301可以將符合DP規格的AUX通道訊號傳輸給主機2’的USB連接器20的SBU接腳201與202。
For example, assuming that the third AUX channel signal received by the
簡言之,介面轉換裝置1可適用於不同規格的主機2與裝置3之間的介面轉換。介面轉換裝置1可以處理USB連接器10的訊號,而不論外部裝置(例如主機2或主機2’)傳輸給所述USB連接器10的訊號是第一模式(USB 4.0模式)的訊號還是第二模式(ALT模式)的訊號。介面轉換裝置1的晶片12可以使DP連接器11的AUX通道接腳在不同模式中都能符合DP規格。
In short, the
圖2為依照本發明實施例說明圖1A與圖1B中所繪示的晶片12的電路方塊示意圖。晶片12可連接第一電容CP1及第二電容CN1。圖2所示晶片12、第一電容CP1及第二電容CN1可以參照圖1A與(或)圖1B所示晶片12、第一電容CP1及第二電
容CN1的相關說明,故不再贅述。在圖2所示實施例中,晶片12還包括穿隧電路120、連接電路121、微控制器122、下拉電阻RP1及上拉電阻RN1。
FIG. 2 is a schematic circuit block diagram illustrating the
請參照圖1A、圖1B與圖2。接墊PD0、接墊PD1及接墊PD2連接於穿隧電路120。在第一模式(USB 4.0模式)中,穿隧電路120可以在第一模式中將第一AUX通道訊號與第二AUX通道訊號輸出給連接電路121。連接電路121耦接穿隧電路120,以接收第一AUX通道訊號與第二AUX通道訊號。連接電路121還耦接於下拉電阻RP1、上拉電阻RN1、接墊PD1、接墊PD2、接墊PD3、接墊PD4、接墊PD5及接墊PD6。
Please refer to FIG. 1A , FIG. 1B and FIG. 2 . The pad PD0 , the pad PD1 and the pad PD2 are connected to the
微控制器122連接於接墊PD7,以接收來自於PD控制器13的連接組態訊號。微控制器122還耦接於連接電路121。微控制器依據所述連接組態訊號產生至少一個開關訊號至連接電路121,以指示晶片12是操作於第一模式(USB 4.0模式)或第二模式(ALT模式)。
The
當外部裝置(例如圖1A所示主機2)的USB連接器20傳輸符合USB 4.0規格的訊號至介面轉換裝置1的USB連接器10時,以及當晶片12操作於第一模式時,接墊PD1及接墊PD2可以接收(傳輸)來自於主機2且符合USB 4.0規格的邊帶訊號。在晶片12操作於第一模式(USB 4.0模式)時,穿隧電路120可以對接墊PD0所接收的差分訊號進行解封包以及(或是)解碼,以產生符合顯示埠(DP)規格的資料與AUX通道訊號(第一AUX
通道訊號與第二AUX通道訊號)。穿隧電路120可以在第一模式中將第一AUX通道訊號與第二AUX通道訊號輸出給連接電路121。當晶片12操作於第一模式(USB 4.0模式)時,連接電路121被配置為,將穿隧電路120所產生的第一AUX通道訊號及第二AUX通道訊號分別選擇性地傳輸至接墊PD3及接墊PD5,以及將接墊PD4選擇性地連接至下拉電阻RP1的第一端,且將接墊PD6選擇性地連接至上拉電阻RN1的第一端。上拉電阻RN1的第二端接收參考電壓(例如為系統電壓DP_PWR)。下拉電阻RP1的第二端接收參考電壓(例如為低於系統電壓DP_PWR的接地電壓GND)。
When the
當外部裝置(例如圖1A所示主機2’)的USB連接器20傳輸符合USB規格的ALT模式訊號至介面轉換裝置1的USB連接器10時,亦即當晶片12操作於第二模式時,接墊PD1及接墊PD2可以接收(傳輸)來自於主機2’且符合DP規格的AUX通道訊號(第三AUX通道訊號及第四AUX通道訊號)。在第二模式(ALT模式)中,穿隧電路120可以不輸出(不產生)AUX通道訊號(第一AUX通道訊號與第二AUX通道訊號)給連接電路121。當晶片12操作於第二模式(ALT模式)時,連接電路121被配置為,將接墊PD1及接墊PD2二者中的一者選擇性地連接至接墊PD4,且將接墊PD1及接墊PD2二者中的另一者選擇性地連接至接墊PD6。
When the
本發明並不限制連接電路121的實施細節。舉例來說,在圖2所示實施例中,連接電路121包含有開關電路121A及開關
電路121B。開關電路121A耦接穿隧電路120、接墊PD1、接墊PD2、微控制器122、節點N1及節點N2。第二開關電路121B連接於節點N1、節點N2、下拉電阻RP1、上拉電阻RN1、接墊PD3、接墊PD4、接墊PD5、接墊PD6及微控制器122。
The invention does not limit the implementation details of the
當晶片12操作於第一模式(USB 4.0模式)時,開關電路121A可以將穿隧電路120所產生的第一AUX通道訊號及第二AUX通道訊號分別選擇性地傳輸至節點N1及節點N2。當晶片12操作於第一模式(USB 4.0模式)時,開關電路121B被配置為,將節點N1連接至接墊PD3,以及將節點N2連接至接墊PD5。
When the
當晶片12操作於該第二模式(ALT模式)時,開關電路121A被配置為,將接墊PD1及接墊PD2二者中的一者選擇性地連接至節點N1,以及將接墊PD1及接墊PD2二者中的另一者選擇性地連接至節點N2。舉例來說,當USB連接器10的SBU接腳101所接收的訊號為正極性AUX通道訊號而USB連接器10的SBU接腳102所接收的訊號為負極性AUX通道訊號時,開關電路121A可以將接墊PD1連接至節點N1,以及將接墊PD2連接至節點N2。反之,當SBU接腳101的訊號為負極性AUX通道訊號而SBU接腳102的訊號為正極性AUX通道訊號時,開關電路121A可以將接墊PD2連接至節點N1,以及將接墊PD1連接至節點N2。當晶片12操作於第二模式(ALT模式)時,開關電路121B可以將節點N1連接至接墊PD4,以及將節點N2連接至接墊PD6。
When the
本發明並不限制開關電路121A的實施細節。舉例來說,
在圖2所示實施例中,開關電路121A包含開關SW11、開關SW12、開關SW13、開關SW14、開關SW15及開關SW16。開關SW11的第一端耦接於穿隧電路120,以接收所述第一AUX通道訊號。開關SW11的第二端耦接至節點N1。開關SW12耦接於穿隧電路120,以接收所述第二AUX通道訊號。開關SW12的第二端耦接至節點N2。開關SW13的第一端耦接於接墊PD1。開關SW13的第二端耦接至節點N1。開關SW14的第一端耦接於接墊PD1。開關SW14的第二端耦接至節點N2。開關SW15的第一端耦接於接墊PD2。開關SW15的第二端耦接至節點N1。開關SW16的第一端耦接於接墊PD2。開關SW16的第二端耦接至節點N2。
The present invention does not limit the implementation details of the
本發明並不限制開關電路121B的實施細節。舉例來說,在圖2所示實施例中,開關電路121B包含開關SW21、開關SW22、開關SW23及開關SW24。開關SW21的第一端耦接於節點N1與接墊PD3。開關SW21的第二端耦接至接墊PD4。開關SW22的第一端耦接於接墊PD4。開關SW22的第二端耦接至下拉電阻RP1。開關SW23的第一端耦接於節點N2與接墊PD5。開關SW23的第二端耦接至接墊PD6。開關SW24的第一端耦接於接墊PD6。開關SW24的第二端耦接至上拉電阻RN1。
The present invention does not limit the implementation details of the
圖3A至圖3C將說明關於第一開關電路121A及第二開關電路121B在不同模式與狀態下的細節操作。圖3A為依照本發明一實施例所繪示,圖2所示晶片12操作於第一模式(USB 4.0模式)時的情境示意圖。如圖3A所示,當晶片12操作於第一模
式(USB 4.0模式)時,晶片12的穿隧電路120可以對接墊PD0所接收的差分訊號進行解封包以及(或是)解碼,以產生符合顯示埠(DP)規格的資料與AUX通道訊號(第一AUX通道訊號AUX1與第二AUX通道訊號AUX2)。基於微控制器122的控制,導通(turn on)的開關SW11及第二開關SW12將穿隧電路120所產生的第一AUX通道訊號AUX1及第二AUX通道訊號AUX2傳輸至接墊PD3及接墊PD5。基於微控制器122的控制,在第一模式(USB 4.0模式)中,開關SW13、開關SW14、開關SW15、開關SW16、開關SW21及開關SW23為截止(turn off),而開關SW22及開關SW24會導通。如此一來,穿隧電路120所產生的第一AUX通道訊號AUX1會通過接墊PD3與電容CP1而被傳遞至DP連接器11的AUX通道的第一接腳110,且下拉電阻RP1會通過接墊PD4將第一接腳110的直流準位弱下拉至第一參考電壓(例如為接地電壓GND)。另外,穿隧電路120所產生的第二AUX通道訊號AUX2會通過接墊PD5與電容CN1而被傳遞至DP連接器11的AUX通道的第二接腳111,且上拉電阻RN1會通過接墊PD6將第二接腳111的直流準位弱上拉至第二參考電壓(例如為高於接地電壓GND的系統電壓DP_PWR)。
3A to 3C will illustrate detailed operations of the
當開關SW13與開關SW16在第二模式(ALT模式)中為導通時,開關SW14與開關SW15為截止。當開關SW13與開關SW16在第二模式(ALT模式)中為截止時,開關SW14與開關SW15為導通。舉例來說,當USB連接器10的SBU接腳101所
接收的訊號為正極性AUX通道訊號而USB連接器10的SBU接腳102所接收的訊號為負極性AUX通道訊號時,基於微控制器122的控制,開關SW13與開關SW16在第二模式中為導通,以及開關SW14與開關SW15在第二模式中為截止。反之,當SBU接腳101的訊號為負極性AUX通道訊號而SBU接腳102的訊號為正極性AUX通道訊號時,基於微控制器122的控制,開關SW13與開關SW16在第二模式中為截止,以及開關SW14與開關SW15在第二模式中為導通。
When the switch SW13 and the switch SW16 are turned on in the second mode (ALT mode), the switch SW14 and the switch SW15 are turned off. When the switch SW13 and the switch SW16 are turned off in the second mode (ALT mode), the switch SW14 and the switch SW15 are turned on. For example, when the
圖3B為依照本發明一實施例所繪示,圖2所示晶片12操作於第二模式(ALT模式)時的情境示意圖。當晶片12操作於第二模式(ALT模式)時,晶片12的接墊PD1及接墊PD2接收來自USB連接器10的SBU接腳101與SBU接腳102的第三AUX通道訊號AUX3及第四AUX通道訊號AUX4。圖3B所示情境是,假設USB連接器10的SBU接腳101所接收的訊號為正極性的第三AUX通道訊號AUX3,而USB連接器10的SBU接腳102所接收的訊號為負極性的第四AUX通道訊號AUX4。基於微控制器122的控制,在第二模式(ALT模式)中,導通(turn on)的開關SW13、第二開關SW16、開關SW21及第二開關SW23可以將接墊PD1及接墊PD2的第三AUX通道訊號AUX3及第四AUX通道訊號AUX4傳輸至接墊PD4及接墊PD6。
3B is a schematic diagram of a situation when the
在圖3B所示情境中,基於微控制器122的控制,開關SW11、開關SW12、開關SW14、開關SW15、開關SW22及開關
SW24為截止,開關SW13、開關SW16、開關SW21及開關SW23為導通。因此,電容CP1、電容CN1、下拉電阻RP1及上拉電阻RN1被禁能(disable)。下拉電阻RP1、上拉電阻RN1、電容CP1及電容CN1不會成為接墊PD4及接墊PD6的阻抗。
In the situation shown in FIG. 3B , based on the control of the
圖3C為依照本發明一實施例所繪示,圖2所示晶片12操作於第二模式(ALT模式)時的另一情境示意圖。當晶片12操作於第二模式(ALT模式)時,晶片12的接墊PD1及接墊PD2接收來自USB連接器10的SBU接腳101與SBU接腳102的第三AUX通道訊號AUX3及第四AUX通道訊號AUX4。圖3C所示情境是,假設USB連接器10的SBU接腳101所接收的訊號為負極性的第三AUX通道訊號AUX3,而USB連接器10的SBU接腳102所接收的訊號為正極性的第四AUX通道訊號AUX4。基於微控制器122的控制,在第二模式(ALT模式)中,導通的開關SW14、第二開關SW15、開關SW21及第二開關SW23可以將接墊PD1及接墊PD2的第三AUX通道訊號AUX3及第四AUX通道訊號AUX4傳輸至接墊PD6及接墊PD4。
3C is a schematic diagram of another situation when the
在圖3C所示情境中,基於微控制器122的控制,開關SW11、開關SW12、開關SW13、開關SW16、開關SW22及開關SW24為截止,開關SW14、開關SW15、開關SW21及開關SW23為導通。因此,電容CP1、電容CN1、下拉電阻RP1及上拉電阻RN1被禁能。下拉電阻RP1、上拉電阻RN1、電容CP1及電容CN1不會成為接墊PD4及接墊PD6的阻抗。
3C, based on the control of the
綜上所述,介面轉換裝置1及晶片12可以在不同的操作模式中提供不同規格的介面轉換功能。介面轉換裝置1可以處理USB連接器10的訊號,而不論外部裝置(例如主機2或主機2’)傳輸給所述USB連接器10的訊號是第一模式(USB 4.0模式)的訊號還是第二模式(ALT模式)的訊號。晶片12可以使DP連接器11的AUX通道接腳在不同模式中都能符合DP規格。因此,介面轉換裝置1及晶片12可有效改善不同規格的裝置連接時的相容性。
To sum up, the
雖然本發明已以實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明的精神和範圍內,當可作些許的更動與潤飾,故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。 Although the present invention has been disclosed above by the embodiments, it is not intended to limit the present invention. Anyone with ordinary knowledge in the technical field can make some changes and modifications without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, The protection scope of the present invention shall be determined by the scope of the appended patent application.
12:晶片12: Wafer
120:穿隧電路120: Tunneling circuit
121:連接電路121: Connection circuit
121A、121B:開關電路121A, 121B: switch circuit
122:微控制器122: Microcontroller
CP1、CN1:電容CP1, CN1: Capacitor
N1、N2:節點N1, N2: Nodes
PD0~PD7:接墊PD0~PD7: Pad
RN1:上拉電阻RN1: Pull-up resistor
RP1:下拉電阻RP1: pull-down resistor
SW11~SW16、SW21~SW24:開關SW11~SW16, SW21~SW24: switch
DP_PWR:系統電壓DP_PWR: system voltage
GND:接地電壓GND: ground voltage
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