BR112017004714B1 - Método de controlar um modo de um dispositivo, e, aparelho para controlar um modo de um dispositivo - Google Patents

Método de controlar um modo de um dispositivo, e, aparelho para controlar um modo de um dispositivo Download PDF

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Abstract

?MÉTODO DE CONTROLAR UM MODO DE UM DISPOSITIVO, E, APARELHO PARA CONTROLAR UM MODO DE UM DISPOSITIVO? É previsto um método de controlar um modo de um dispositivo. O método inclui determinar uma tensão Vbus em um pino Vbus em um conector USB no dispositivo, comparar a tensão Vbus com um limiar, e configurar o dispositivo com base na comparação da tensão Vbus e do limiar.

Description

CAMPO TÉCNICO
[0001] A presente invenção refere-se a dispositivos e, mais particularmente, a um método e aparelho para controlar um modo de um dispositivo.
ENUNCIADO DO PROBLEMA
[0002] O padrão Barramento Serial Universal (USB) originalmente especificava conexões de dados entre hardware eletrônico com regras predefinidas. Os papéis definidos pelo padrão USB são geralmente referidos como “hospedeiro” e “escravo”. O hospedeiro inclui um controlador de hospedeiro de USB que controla e inicia todas as comunicações de dados entre o hospedeiro e o escravo. O hospedeiro também tipicamente fornecia potência para o escravo de modo que escravo poderia responder à comunicação a partir do hospedeiro. Para evitar que um hospedeiro fosse fixado a outro hospedeiro, o padrão USB definia diferentes conectores para o hospedeiro e o escravo. Em particular, o padrão USB requeria que os hospedeiros tivessem um conector tipo A e os escravos um conector tipo B.
[0003] À medida que o padrão USB se tornou amplamente aceito, dispositivos foram construídos que, algumas vezes, precisam ser um hospedeiro e, em outras vezes, um escravo. Por exemplo, uma câmera poderia precisar funcionar como um hospedeiro para uma impressora e um escravo para um computador. Assim, o padrão USB foi atualizado com um adendo ou padrão secundário chamado “On The Go” (OTG) que permitiu aos dispositivos funcionarem como um hospedeiro ou um escravo. O padrão OTG definiu um novo conjunto de conectores e cabos. Os conectores compatíveis com OTG incluem pinos que estão em adição aos pinos nos conectores USB originais. Como um resultado, os conectores compatíveis com OTG não são compatíveis com os conectores e cabos USB originais. Além disso, o padrão OTG criou complexidade de stackware/firmware para permitir funcionalidade além daquela de comutação automática simples entre os papéis de hospedeiro e de escravo.
[0004] Devido aos benefícios obtidos com o padrão OTG, há um desejo para implementar aspectos de OTG em projetos de hardware existentes. Entretanto, para muitos projetos, incorporar os conectores compatíveis com OTG não é viável. Por exemplo, projetos existentes teriam de ser atualizados com traços adicionais para incluir pinos adicionais. Ademais, alguns projetos de hardware teriam de ser completamente reformulados devido à sobrecarga de software associada com a pilha de comunicações especificada pelo padrão OTG.
[0005] Além disso, muitos fabricantes de dispositivos têm clientes com periféricos que não são compatíveis com OTG. Por exemplo, alguns clientes de equipamentos industriais implantaram pen-drives USB com conectores tipo A para salvar dados de dispositivos para análise subsequente. Os clientes também podem controlar os dispositivos com computadores antigos e programas que não são atualizáveis ao padrão OTG. Como um resultado, atualizar os dispositivos com conectores compatíveis com OTG iria requerer a substituição pelos clientes de seu inventário de dispositivos periféricos, que os fabricantes de dispositivo gostariam de evitar.
[0006] Consequentemente, nota-se uma necessidade para um aparelho e um método para controlar o modo de um dispositivo quando o dispositivo inclui conectores USB que não são compatíveis com OTG. Nota-se também uma necessidade para controlar o modo do dispositivo sem a sobrecarga adicional de software e novos projetos de hardware associados com o padrão OTG.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[0007] Um método de controlar um modo de um dispositivo é previsto. De acordo com uma modalidade, o método compreende determinar uma tensão Vbus em um pino Vbus em um conector USB no dispositivo, comparar a tensão Vbus com um limiar, e configurar o dispositivo com base na comparação da tensão Vbus e do limiar.
[0008] Um aparelho (100) para controlar um modo de um dispositivo (10) é previsto. De acordo com uma modalidade, o aparelho (100) compreende um processador (110) e um módulo de comparação de tensão (130) acoplado ao processador (110), em que o processador (110) e o módulo de comparação de tensão (130) são adaptados para determinar uma tensão Vbus em um pino Vbus (210) em um conector USB (200) no dispositivo (10), o módulo de comparação de tensão (130) é adaptado para comparar a tensão Vbus com um limiar, e o processador (110) é adaptado para configurar o dispositivo (10) com base na comparação da tensão Vbus e do limiar.
ASPECTOS DA INVENÇÃO
[0009] De acordo com um aspecto, um método de controlar um modo de um dispositivo compreende determinar uma tensão Vbus em um pino Vbus em um conector USB no dispositivo, comparar a tensão Vbus com um limiar, e configurar o dispositivo com base na comparação da tensão Vbus e do limiar.
[0010] Preferivelmente, a etapa de determinar a tensão Vbus no pino Vbus compreende determinar se o dispositivo está aplicando uma tensão ao pino Vbus; se o dispositivo não está aplicando a tensão ao pino Vbus, então configurar o dispositivo com base na comparação da tensão Vbus e do limiar, e se o dispositivo está aplicando a tensão ao pino Vbus, então continuar a determinar se o dispositivo está aplicando uma tensão ao pino Vbus até o dispositivo não estar aplicando a tensão ao pino Vbus.
[0011] Preferivelmente, a etapa de configurar o dispositivo com base na comparação da tensão Vbus e do limiar compreende determinar se uma resposta é recebida no conector USB; se a resposta não está sendo recebida no conector USB, então parar de aplicar a tensão ao pino Vbus, e se a resposta está sendo recebida no conector USB, então configurar o dispositivo como um hospedeiro.
[0012] Preferivelmente, a etapa de comparar a tensão Vbus no pino Vbus com o limiar compreende determinar se a tensão Vbus é maior do que o limiar, então indicar que um periférico configurado como um hospedeiro é fixado ao conector USB e, se a tensão Vbus é menor do que o limiar, então indicar que um periférico configurado como um escravo é fixado ao conector USB.
[0013] Preferivelmente, a etapa de configurar o dispositivo com base na comparação da tensão Vbus e do limiar compreende: se a comparação indicar que um periférico configurado como um escravo é fixado ao conector USB, então configurar o dispositivo como um hospedeiro, e se a comparação indicar que um periférico configurado como um hospedeiro é fixado ao conector USB, então configurar o dispositivo como um escravo.
[0014] Preferivelmente, a etapa de configurar o dispositivo com base na comparação da tensão Vbus e do limiar compreende aplicar uma tensão ao pino Vbus, monitorar o conector USB para determinar se uma resposta é recebida; se uma resposta não é recebida, então parar de aplicar a tensão ao pino Vbus, e se a resposta é recebida, então configurar o dispositivo como o hospedeiro.
[0015] Preferivelmente, configurar o dispositivo compreende seletivamente aplicar uma tensão ao pino Vbus e configurar o dispositivo com uma de uma pilha de escravo e uma pilha de hospedeiro.
[0016] De acordo com um aspecto, um aparelho (100) para controlar um modo de um dispositivo (10) compreende um processador (110) e um módulo de comparação de tensão (130) acoplado ao processador (110), em que o processador (110) e o módulo de comparação de tensão (130) são adaptados para determinar uma tensão Vbus em um pino Vbus (210) em um conector USB (200) no dispositivo (10), o módulo de comparação de tensão (130) é adaptado para comparar uma tensão Vbus com um limiar, e o processador (110) é adaptado para configurar o dispositivo (10) com base na comparação da tensão Vbus e do limiar.
[0017] Preferivelmente, o processador (110) e o módulo de comparação de tensão (130) adaptados para determinar a tensão Vbus no pino Vbus (210) compreendem o processador (110) adaptado para determinar se o dispositivo (10) está aplicando uma tensão ao pino Vbus (210), e o módulo de comparação de tensão (130) adaptado para medir uma tensão Vbus no pino Vbus (210), e o processador (110) adaptado para configurar o dispositivo (10) com base na comparação da tensão Vbus e do limiar compreende o processador (110) adaptado para determinar se o dispositivo (10) está aplicando uma tensão ao pino Vbus (210); se o dispositivo (10) não está aplicando a tensão ao pino Vbus (210), então configurar o dispositivo (10) como um hospedeiro com base na comparação da tensão Vbus e do limiar, e se o dispositivo (10) está aplicando a tensão ao pino Vbus (210), então continuar para determinar se o dispositivo (10) está aplicando a tensão ao pino Vbus (210) até o dispositivo (10) não estar aplicando a tensão ao pino Vbus (210).
[0018] Preferivelmente, o processador (110) adaptado para configurar o dispositivo (10) com base na comparação da tensão Vbus e do limiar compreende o processador (110) adaptado para determinar se uma resposta é recebida no conector USB (200); se a resposta não é recebida no conector USB (200), então parar de aplicar a tensão ao pino Vbus (210), e se uma resposta é recebida no conector USB (200), então configurar o dispositivo (10) como um hospedeiro.
[0019] Preferivelmente, o módulo de comparação de tensão (130) adaptado para comparar a tensão Vbus no pino Vbus (210) com o limiar compreende o módulo de comparação de tensão (130) adaptado para medir a tensão Vbus no pino Vbus (210); se a tensão Vbus é maior do que o limiar, então indicar que um periférico (250) configurado como um hospedeiro é fixado ao conector USB (200), e se a tensão Vbus é menor do que o limiar, então indicar que um periférico (250) configurado como um escravo é fixado ao conector USB (200).
[0020] Preferivelmente, o processador (110) adaptado para configurar o dispositivo (10) com base na comparação da tensão Vbus e do limiar compreende o processador (110) adaptado para, se a comparação indicar que um periférico (250) configurado como um escravo foi fixado ao conector USB (200); então configurar o dispositivo (10) como um hospedeiro, e se a comparação indicar que um periférico (250) configurado como um hospedeiro foi fixado ao conector USB (200), então configurar o dispositivo (10) como um escravo.
[0021] Preferivelmente, o aparelho (100) ainda compreende um módulo de alimentação (120) acoplado ao processador (110) e o pino Vbus (210), o módulo de alimentação (120) adaptado para seletivamente aplicar uma tensão ao pino Vbus (210), em que o processador (110) adaptado para configurar o dispositivo (10) com base na comparação entre a tensão Vbus e o limiar compreende o processador (110) adaptado para enviar um sinal ao módulo de alimentação (120) para levar o módulo de alimentação (120) a aplicar a tensão ao pino Vbus (210), monitorar o conector USB (200) para determinar se uma resposta é recebida; se a resposta não é recebida, então parar de aplicar a tensão ao pino Vbus (210), e se a resposta é recebida, então configurar o dispositivo (10) como um hospedeiro.
[0022] Preferivelmente, o processador (110) adaptado para aplicar uma tensão ao pino Vbus (210) compreende o processador (110) adaptado para enviar um sinal ao módulo de alimentação (120) para aplicar uma tensão ao pino Vbus (210).
[0023] Preferivelmente, o aparelho (100) adaptado para configurar o dispositivo (10) compreende o aparelho (100) adaptado para seletivamente aplicar uma tensão ao pino Vbus (210) e configurar o dispositivo com uma de uma pilha de escravo e uma pilha de hospedeiro.
DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[0024] O mesmo número de referência representa o mesmo elemento em todos desenhos. Os desenhos não estão necessariamente em escala.
[0025] Figura 1 mostra um dispositivo 10 de acordo com uma modalidade.
[0026] Figura 2 mostra uma vista mais detalhada do aparelho 100 no dispositivo 10.
[0027] Figura 3 mostra um método 300 de acordo com uma modalidade.
[0028] Figura 4 mostra um método 400 de acordo com uma modalidade.
[0029] Figura 5 mostra um método 500 de acordo com uma modalidade.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[0030] Figuras 1- 5 e a seguinte descrição descrevem exemplos específicos para ensinar aos versados na técnica como fazer e usar o melhor modo de modalidades de um método e aparelho para controlar um modo de um dispositivo. Para o propósito de ensinar princípios inventivos, alguns aspectos convencionais do método e aparelho para controlar o modo do dispositivo foram simplificados ou omitidos. Os versados na técnica apreciarão variações desses exemplos que estão dentro do escopo da presente descrição. Os versados na técnica apreciarão os aspectos descritos abaixo podem ser combinados em vários aspectos para formar múltiplas variações do aparelho e método para controlar o modo do dispositivo. Como um resultado, as modalidades descritas abaixo não são limitadas aos exemplos específicos descritos abaixo, mas apenas pelas reivindicações e seus equivalentes.
[0031] Figura 1 mostra um dispositivo 10 de acordo com uma modalidade. Na modalidade mostrada, o dispositivo 10 inclui um aparelho 100 para controlar o modo do dispositivo 10. O dispositivo 10 também inclui uma placa de circuito 12 com um conector USB 200. Na modalidade mostrada, o conector USB 200 é acoplado à borda da placa de circuito 12, embora localizações alternativas estejam dentro do escopo dessa divulgação. O aparelho 100 é acoplado à placa de circuito 12 e é eletricamente acoplado ao conector USB 200 com traços, que são mostrados como linhas. No entanto, em modalidades alternativas, o aparelho 100 pode não ser acoplado à placa de circuito 12.
[0032] Na modalidade mostrada na Figura 1, o aparelho 100 inclui um processador 110 que é eletricamente acoplado a um módulo de alimentação 120, um módulo de comparação de tensão 130, e o conector USB 200. O módulo de alimentação 120 é eletricamente acoplado a um pino Vbus 210 no conector USB 200. O módulo de comparação de tensão 130 é também eletricamente acoplado ao pino Vbus 210. Em adição ao pino Vbus 210, o conector USB 200 inclui dois pinos de comunicação digital D+, D- e um pino terra GND. Os pinos de comunicação digital D+, D- são usados para comunicações seriais entre o dispositivo 10 e um periférico 250 que é fixado ao conector USB 200.
[0033] O periférico 250 pode ser qualquer hardware com um conector USB que é compatível com o conector USB 200. Por exemplo, na modalidade mostrada em Figura 1, o periférico 250 pode ser um cartão de memória configurado como um escravo. O cartão de memória pode ter um conector USB tipo A. Consequentemente, o dispositivo 10 seria configurado como um hospedeiro. Alternativamente, o periférico 250 poderia ser um computador pessoal configurado como um hospedeiro que é fixado ao conector USB 200 via um cabo. Consequentemente, o dispositivo 10 seria configurado como um escravo. Embora o dispositivo 10 e o periférico 250 sejam descritos como sendo configurados como um escravo ou um hospedeiro, outras funções não geralmente referidas como ‘hospedeiro’ ou ‘escravo’ estão dentro do escopo desta divulgação. Na modalidade da Figura 1, o dispositivo 10, ou na configuração de hospedeiro ou na de escravo, pode se comunicar com o periférico 250 via o conector USB 200, que pode atender ao padrão USB.
[0034] O padrão USB ordena que o pino Vbus 210 tenha uma tensão que é fornecida pelo dispositivo 10 ou o periférico 250 fixado ao conector USB 200, dependendo do tipo de conector. Assim, o periférico 250 é também mostrado como incluindo um pino Vbus 251. Como será discutido em maiores detalhes abaixo, o dispositivo 10 ou o periférico 250 pode fornecer potência aos pinos Vbus 210, 251 independente do tipo de conector. Como um resultado, o dispositivo 10 e o periférico 250 podem receber potência para operar como um escravo, dependendo do que um está fornecendo a potência aos pinos Vbus 210, 251, mesmo que o conector USB 200 não seja compatível com o padrão OTG.
[0035] O conector USB 200 não é compatível com o padrão OTG porque o padrão OTG é restrito a conectores compatíveis com OTG, tais como o conector micro-USB, que têm um pino ID. O pino ID é usado para identificar os modos dos dois dispositivos que são conectados com o conector compatível a OTG. Por exemplo, um dos dispositivos pode permitir o pino ID oscilar enquanto o outro dispositivo tem um pino ID aterrado. Os estados de oscilação e aterrado dos pinos ID são usados para definir os papéis dos dispositivos. O padrão OTG também especifica que um protocolo de negociação de hospedeiro (HNP) e um 'protocolo de troca de papel (RSP) sejam usados para configurar os modos dos dois dispositivos. Isto é, os dois dispositivos negociam seus papéis através de uma pilha de protocolo complexo que inclui aspectos tais como escravo requisitando ser um hospedeiro, votação de interrupção, etc. Em contraste, o conector USB 200 mostrado em Figura 1 não necessariamente requer uma pilha de protocolo de complexo e não tem um pino ID.
[0036] Mesmo assim, como será explicado em maiores detalhes abaixo, o aparelho 100 pode controlar o modo do dispositivo 10. Por exemplo, em vez de depender do pino ID, o aparelho 100 pode determinar uma tensão Vbus em um pino Vbus 210 em um conector USB 200 no dispositivo 10. O aparelho 100 pode comparar a tensão Vbus com um limiar e configurar o dispositivo 10 com base na comparação da tensão Vbus e do limiar. Consequentemente, o pino ID adicional e os protocolos RSP e HNP correspondentes requeridos pelo padrão OTG não são necessários. Com vantagem, conectores USB que não são compatíveis com o padrão OTG podem mesmo assim ser usados para configurar dispositivos como um hospedeiro ou um escravo.
[0037] Figura 2 mostra uma vista detalhada do aparelho 100 no dispositivo 10. Como mostrado, o aparelho 100 inclui o processador 110, o módulo de alimentação 120, e o módulo de comparação de tensão 130 descrito acima com relação à Figura 1. O processador 110 é eletricamente acoplado ao módulo de alimentação 120, o módulo de comparação de tensão 130, e o conector USB 200. Embora o aparelho 100 seja mostrado como acoplado ao conector USB 200 com traços, vias de comunicação alternativas podem ser empregadas. Além disso, o processador 110, o módulo de alimentação 120, e o módulo de comparação de tensão 130 são mostrados como fazendo parte do dispositivo 10, mas podem ser separados do dispositivo 10 em modalidades alternativas.
[0038] Na modalidade mostrada em Figura 2, o processador 110 pode ser adaptado para configurar o dispositivo 10. Por exemplo, o processador 110 pode ser uma unidade de processamento central (CPU) com software que comanda o módulo de alimentação 120 para ligar ou desligar uma alimentação ao pino Vbus 210. O processador 110 pode também receber um sinal do módulo de comparação de tensão 130 que, por exemplo, representa a tensão Vbus no pino Vbus 210. O processador 110 pode também ser adaptado para se comunicar sobre os pinos de comunicação digital D+, D-. Entretanto, em modalidades alternativas, o processador 110 pode não estar acoplado aos pinos de comunicação digital D+, D-. Por exemplo, um diferente processador ou outro dispositivo poderia estar eletricamente acoplado aos pinos de comunicação digital D+, D-. Esses e outros processadores podem controlar o módulo de alimentação 120.
[0039] O módulo de alimentação 120 inclui um comutador de potência 122 e um diodo D1. O comutador de potência 122 tem um pino de alimentação VIN que é acoplado a uma tensão de alimentação, que é mostrada como sendo +5,0VDC. O comutador de potência 122 também inclui um pino de habilitação EN que é acoplado ao processador 110 e um pino de saída de tensão VOUT que é acoplado ao pino Vbus 210 via o diodo D1. Consequentemente, o processador 110 pode possibilitar a saída de tensão VOUT para alimentar tensão ao pino Vbus 210, que pode ser fornecida pela tensão de alimentação de +5,0VDC acoplada ao pino de alimentação VIN. O comutador de potência 122 é também mostrado como incluindo o pino terra GND, um pino de limite de corrente ILIMIT, e um pino de falta FAULT. O pino terra GND e o pino de limite de corrente ILIMIT são mostrados como não sendo acoplados a qualquer coisa por clareza. O pino de falta FAULT é acoplado ao processador 110. Assim, o processador 110 pode detectar um estado de falta no comutador de potência 122. O processador 110 também pode receber um sinal de componentes no módulo de comparação de tensão 130.
[0040] O módulo de comparação de tensão 130 inclui um comparador de tensão U1 que é acoplado ao pino Vbus 210. O comparador de tensão U1 é também mostrado como acoplado a um primeiro resistor R1 e a um segundo resistor R2. Os resistores R1 e R2 podem servir como um divisor de tensão para uma entrada de referência no comparador de tensão U1. O segundo resistor R2 pode também prover uma via de descarga para a entrada de referência. O primeiro resistor R1 é acoplado à tensão de alimentação, que é mostrada como +5,0VDC. Uma entrada de tensão no comparador de tensão U1 é acoplado ao pino Vbus 210 no conector USB 200. A entrada de tensão é adaptada para, por exemplo, medir uma tensão Vbus no pino Vbus 210. Também está mostrado em Figura 2 um primeiro capacitor C1 acoplado à entrada de referência e um segundo capacitor C2 acoplado à entrada de tensão. Os capacitores C1 e C2 podem estabilizar as tensões nas entradas de referência e de tensão. Um terceiro resistor R3 e um quarto resistor R4 são acoplados à entrada de tensão, que pode prover uma via de descarga para o pino Vbus 210. Modalidades alternativas podem ter configurações diferentes de resistores e capacitores.
[0041] Na modalidade mostrada, os valores dos resistores R1, R2 podem ser selecionados para fornecer um limiar ao pino de referência. Por exemplo, os valores dos resistores R1, R2 podem ser selecionados tais como a tensão na entrada de referência no comparador de tensão U1 está em uma tensão limiar desejada. Similarmente, os valores do terceiro e quarto resistores R3, R4 podem ser selecionados para fornecer uma tensão que está dentro de uma faixa desejada para uma tensão Vbus no pino Vbus 210. Além disso, o terceiro e o quarto resistores R3, R4 podem prover uma via de descarga para uma tensão na entrada de referência no comparador U1. No entanto, se o periférico 250 acumula uma carga devido ao dispositivo 10 aplicar uma tensão ao pino Vbus 210, a tensão acumulada no pino Vbus 210 pode descarregar até o terceiro e o quarto resistores R3, R4. Consequentemente, a tensão pode ser descarregada antes da tensão Vbus ser medida, por exemplo, após um circuito.
[0042] O comparador de tensão U1 pode medir a tensão Vbus no pino Vbus 210 e comparar a tensão Vbus com o limiar. Se, por exemplo, a tensão Vbus é maior do que o limiar, o comparador de tensão U1 pode enviar um sinal ao processador 110 indicando que a tensão Vbus é maior do que o limiar. Em modalidades alternativas, diferentes métodos de comparar a tensão Vbus com o limiar podem ser empregados. Por exemplo, uma diferente configuração de resistores e capacitores, comparadores de tensão adicionais, lógica digital, etc. podem ser empregados para comparar a tensão Vbus com o limiar.
[0043] O processador 110 pode configurar o dispositivo 10 com base na comparação entre a tensão Vbus e o limiar. Por exemplo, na modalidade mostrada em Figura 2, o processador 110 pode configurar o dispositivo 10 como um escravo se a comparação indicar que um periférico 250 fixado ao conector USB 200 é configurado como um hospedeiro. O processador 110 pode também configurar o dispositivo 10 como um hospedeiro se a comparação indicar o periférico 250 fixado ao conector USB 200 é configurado como um escravo. O aparelho 100 pode ser adaptado para efetuar esses e outros métodos, como será descrito em maiores detalhes a seguir com referência às Figuras 3-6.
[0044] Figura 3 mostra um método 300 de acordo com uma modalidade. Como mostrado em Figura 3, o método 300 inclui uma etapa 310 que determina uma tensão Vbus em um pino Vbus em um conector USB em um dispositivo. Após etapa 310, etapa 320 compara a tensão Vbus com um limiar. O aparelho 100 pode configurar o dispositivo 10 com base na comparação da tensão Vbus e do limiar em etapa 330. As etapas 310-330 são descritas em maiores detalhes abaixo.
[0045] Em etapa 310, o aparelho 100 pode determinar a tensão Vbus no pino Vbus 210 no conector USB 200. Por exemplo, o processador 110 e o módulo de comparação de tensão 130 podem ser adaptados para determinar a tensão Vbus no pino Vbus 210. Na modalidade de Figura 1, o processador 110 pode receber sinais do módulo de alimentação 120 e do módulo de comparação de tensão 130. Usando esses sinais, o processador 110 pode determinar se a tensão no pino Vbus 210 é devido ao módulo de alimentação 120 ou ao periférico 250 fixado ao conector USB 200. Em algumas modalidades, o aparelho 100 pode continuar a determinar a tensão Vbus até a tensão Vbus ser devida ao periférico 250.
[0046] Em etapa 320, o aparelho 100 pode comparar a tensão Vbus com o limiar. Por exemplo, na modalidade mostrada em Figura 1, o módulo de comparação de tensão 130 pode comparar a tensão Vbus com o limiar que é, por exemplo, determinado por componentes tais como resistores no módulo de comparação de tensão 130. Por exemplo, os resistores R1, R2 mostrados em Figura 2 podem dividir a tensão de alimentação de +5,0VDC. A tensão onde o segundo resistor R2 é acoplado ao comparador de tensão U1 (“tensão R2”) pode ser o limiar.
[0047] Em etapa 330, o método 300 pode configurar o dispositivo 10 com base na comparação da tensão Vbus e do limiar. Por exemplo, o processador 110 pode configurar o módulo de alimentação 120 para seletivamente aplicar uma tensão ao pino Vbus 210. Na modalidade mostrada em Figura 2, o processador 110 pode enviar um sinal ao pino de habilitação EN no comutador de potência 122 para seletivamente aplicar a tensão ao pino Vbus 210. A tensão pode ser aplicada ao pino Vbus 210 com o pino de saída de tensão VOUT até o diodo D1. Após o dispositivo 10 é configurado, o método 300 de controlar o modo do dispositivo 10 pode retornar à etapa 310.
[0048] O método 300 descrito anteriormente e as etapas 310-330 podem ser implementadas com várias etapas adicionais e alternativas. Métodos exemplares tendo etapas alternativas são descritos abaixo com referência às Figuras 4 e 5.
[0049] Figura 4 mostra um método 400 de acordo com uma modalidade. O método 400 inclui uma etapa 410 que determina a tensão Vbus no pino Vbus 210. Em etapa 420, a tensão Vbus é comparada com o limiar. Após etapa 420, o método 400 decide se a comparação indica que o periférico 250 fixado ao conector USB 200 é configurado como um hospedeiro ou um escravo em etapa 430, que é constituída pelas etapas 432-434. Dependendo da comparação, o dispositivo 10 pode ser configurado como um hospedeiro ou um escravo, como será descrito em maiores detalhes abaixo.
[0050] Em etapa 432, a comparação entre a tensão Vbus e o limiar pode indicar a configuração do periférico 250 fixado ao conector USB 200. Por exemplo, na modalidade mostrada em Figura 1, o módulo de comparação de tensão 130 pode comparar a tensão Vbus no pino Vbus 210 com um limiar de tensão. O módulo de comparação de tensão 130 pode indicar ao processador 110 se o periférico 250 é configurado como um hospedeiro ou um escravo. Na modalidade mostrada em Figura 2, o comparador de tensão U1 pode comparar a tensão Vbus e a tensão R2 e enviar um sinal a processador 110 indicando se o periférico 250 fixado ao conector USB 200 é um escravo ou um hospedeiro. O sinal pode ser um sinal digital onde uma alta tensão representando um bit “1” que indica que o periférico 250 é configurado como um hospedeiro e uma baixa tensão, como uma tensão zero, representando um bit “0”, que indica que o periférico 250 é configurado como escravo.
[0051] Em etapas 434 e 436, o processador 110 pode enviar um sinal ao módulo de alimentação 120 para seletivamente aplicar uma tensão ao pino Vbus 210, dependendo da comparação feita em etapa 432. Por exemplo, se a comparação indicar que o periférico 250 é configurado como um hospedeiro, então o dispositivo 10 pode ser configurado como um escravo em etapa 434. Se a comparação indica que o periférico 250 é configurado como um escravo, então o dispositivo 10 pode ser configurado como um hospedeiro. Na modalidade mostrada em Figura 2, o processador 110 pode enviar um sinal ao pino de habilitação EN no comutador de potência 122 para configurar o dispositivo 10. Dependendo do sinal enviado ao pino de habilitação EN, o comutador de potência 122 pode aplicar uma tensão ao pino Vbus 210. Seletivamente aplicar a tensão ao pino Vbus 210 pode determinar se o dispositivo 10 está configurado como um escravo ou como um hospedeiro, como será descrito em detalhes abaixo com referência à Figura 5.
[0052] Figura 5 mostra um método 500 de acordo com uma modalidade. O método 500, em etapa 510, determina a tensão Vbus no pino Vbus 210 no conector USB 200 no dispositivo 10. Em etapa 520, a tensão Vbus é comparada com um limiar. O método 500 pode configurar o dispositivo10 com base na comparação em etapa 530. Etapas 510, 520, e 530 estão compreendidas de etapas adicionais, que serão descritas em detalhes no seguinte.
[0053] Para determinar a tensão Vbus no pino Vbus 210, etapa 510 determina se o dispositivo 10 está aplicando uma tensão ao pino Vbus 210 em etapa 512 e mede a tensão Vbus no pino Vbus 210 em etapa 514. Na modalidade mostrada em Figura 1, o processador 110 pode determinar se o módulo de alimentação 120 está aplicando tensão ao pino Vbus 210. Com referência à Figura 2, o processador 110 pode determinar se um sinal está sendo enviado ao pino de habilitação EN no comutador de potência 122 que leva o comutador de potência 122 a aplicar tensão ao pino Vbus 210. Por exemplo, código executando no processador 110 poderia verificar para ver se o processador 110 está enviando um bit “1” ao pino de habilitação EN. Se o dispositivo 10 está aplicando tensão ao pino Vbus 210, então o método 500 move para etapa 526 para determinar se uma resposta está sendo recebida no conector USB 200, o que será descrito em detalhes abaixo com referência à etapa 520.
[0054] Ainda com referência à etapa 512, se o dispositivo 10 não está aplicando tensão ao pino Vbus 210, então o método 500 medirá a tensão Vbus no pino Vbus 210 em etapa 514. O módulo de comparação de tensão 130 pode medir a tensão Vbus no pino Vbus 210. Por exemplo, na modalidade mostrada em Figura 2, o comparador de tensão U1 pode medir a tensão Vbus no pino Vbus 210 usando o traço mostrado em Figura 2. A medição de tensão Vbus pode ser um valor de tensão analógico embora modalidades alternativas possam incluir, por exemplo, amostragem digital ou outras técnicas de medição. No entanto, determinada, a tensão Vbus é comparada com o limiar, começando com etapa 522.
[0055] Em etapa 522, o limiar é determinado. Por exemplo, o módulo de comparação de tensão 130 pode determinar o limiar de tensão com parâmetros que, por exemplo, são ajustados por componentes internos. Por exemplo, na modalidade de Figura 2, o limiar pode ser a tensão R2 que é medida pelo comparador de tensão U1 no pino de referência. Como discutido no precedente, a tensão R2 pode ser determinada pelas razões do primeiro e segundo resistores R1, R2.
[0056] Em etapa 524, o aparelho 100 pode determinar se a tensão Vbus é maior do que o limiar. Na modalidade de Figura 1, o módulo de comparação de tensão 130 pode determinar se a tensão Vbus é maior do que o limiar. Por exemplo, na modalidade de Figura 2, o comparador de tensão U1 pode comparar a tensão Vbus para a tensão R2 e enviar um sinal ao processador 110 indicando que a tensão Vbus é maior que a tensão R2. Em modalidades alternativas, a comparação entre a tensão Vbus e o limiar pode ser invertida. Por exemplo, comparadores de tensão alternada podem enviar sinal ao processador 110 se a tensão Vbus é menor do que o limiar. Alternativamente, a tensão Vbus e a tensão R2 podem ser digitalizadas e comparadas numericamente para determinar se a tensão Vbus é maior do que o limiar.
[0057] Se a tensão Vbus é maior do que o limiar, então o aparelho 100 pode configurar o dispositivo 10 como um escravo. Por exemplo, o aparelho 100 pode configurar o dispositivo 10 como um escravo desabilitando o módulo de alimentação 120 assim a tensão aplicada ao pino Vbus 210 é zero. Na modalidade de Figura 2, o módulo de alimentação 120 pode ser desabilitado devido a, por exemplo, o processador 110 aplicar zero volts ao pino de habilitação EN no comutador de potência 122. Consequentemente, o comutador de potência 122 pode não aplicar uma tensão ao pino Vbus 210.
[0058] Se, em etapa 524, o aparelho 100 determina que a tensão Vbus é menor do que o limiar, então o dispositivo 10 pode ser configurado como um hospedeiro. Por exemplo, com referência a Figura 1, o aparelho 100 pode configurar o dispositivo 10 como um hospedeiro aplicando uma tensão ao pino Vbus 210 no conector USB 200 em etapa 534. O aparelho 100 pode aplicar uma tensão ao pino Vbus 210 para determinar se a tensão Vbus baixa ou zero no pino Vbus 210 é devida ao periférico 250 sendo configurado como um escravo ou se o periférico 250 não está fixado ao conector USB 200. Em particular, o aparelho 100 pode determinar se uma resposta é recebida no conector USB 200 em etapa 526 após a tensão ser aplicada ao pino Vbus em etapa 535.
[0059] Como discutido acima, se o periférico 250 é fixado ao conector USB 200 e é configurado como um escravo, o periférico 250 enviará uma resposta ao conector USB 200 quando a tensão é aplicada ao pino Vbus 210. Consequentemente, se uma resposta não é recebida no conector USB 200, então o periférico 250 pode não estar fixado ao conector USB 200. Entretanto, se uma resposta não é recebida no conector USB 200, o aparelho 100 para de aplicar a tensão ao pino Vbus 210 em etapa 538 e retorna à etapa 510. O processador 110 pode aguardar por um período de tempo para a resposta.
[0060] O período de tempo pode ser estabelecido por um software executando no processador 110. O período de tempo pode também ser estabelecido para assegurar que tensões no periférico 250 são descarregados. Por exemplo, o periférico 250 pode ser carregado devido à capacitância no periférico 250 quando o dispositivo 10 aplica a tensão ao pino Vbus 210. A capacitância no periférico 250 pode descarregar até o terceiro e o quarto resistores R3, R4 durante o período de tempo, como descrito acima com referência à Figura 2. O período de tempo pode também ser estabelecido por outras razões, tal como assegurar que tempo suficiente seja dado para o periférico 250 responder.
[0061] Se, em etapa 535, o aparelho 100 determina que uma resposta é recebida no conector USB 200, então o dispositivo 10 é configurado como um hospedeiro em etapa 536. Na modalidade mostrada em Figura 1, o aparelho 100 pode configurar o dispositivo 10 como um hospedeiro enviando um sinal ao módulo de alimentação 120 assim o módulo de alimentação 120 aplica uma tensão ao pino Vbus 210. Por exemplo, como mostrado em Figura 2, o processador 110 pode enviar um sinal compreendido de uma tensão que é maior que zero ao pino de habilitação EN no comutador de potência 122. O sinal enviado ao pino de habilitação EN pode levar o comutador de potência 122 a aplicar o +5,0 VDC ao pino de saída de tensão VOUT, embora diferentes tensões possam ser aplicadas em modalidades alternativas. Consequentemente, o aparelho 100 pode aplicar tensão ao pino Vbus 210 no conector USB 200, que pode ter um periférico 250 configurado como um escravo fixado ao conector USB 200.
[0062] Ao configurar o dispositivo 10 como um hospedeiro, o processador 110 pode também iniciar comunicação com o periférico 250. Por exemplo, o processador 110 pode escolher uma pilha de protocolo de comunicação de hospedeiro (“pilha de hospedeiro”) que é compatível com o padrão USB para comunicar com o periférico 250 fixado ao conector USB 200. A pilha de hospedeiro implementada pelo aparelho 100 pode ser armazenada na memória de processador 110 (não mostrada) ou qualquer outro dispositivo de armazenamento apropriado. A pilha de hospedeiro pode ser adaptada para iniciar e controlar comunicação entre o dispositivo 10 e o periférico 250 até o conector USB 200.
[0063] Por exemplo, a pilha de hospedeiro pode iniciar mecanismos de transferência de dados. Na modalidade mostrada em Figura 1, a pilha de hospedeiro pode direcionar o processador 110 para implementar um mecanismo de transferência de dados de controle em que, por exemplo, o processador 110 envia comandos a ou parâmetros de consultas do periférico 250. A pilha de hospedeiro pode também levar o processador 110 a consultar para requisições de interrupções pelo periférico 250. Outros mecanismos de transferência de dados definidos no padrão USB também podem ser empregados.
[0064] Quando o dispositivo 10 é configurado como um escravo, o periférico 250 irá fornecer tensão ao pino Vbus 210 e iniciar o mecanismo de transferência de dados. Para se comunicar com o periférico 250 configurado como um hospedeiro, o aparelho 100 pode configurar o dispositivo 10 como um escravo desabilitando o módulo de alimentação 120 e implementando uma pilha de escravo no processador 110. Por exemplo, o processador 110 poderia enviar um sinal de cerca de zero volt ao pino de habilitação EN no comutador de potência 122 mostrado em Figura 2. O processador 110 pode também carregar a pilha de escravo no processador 110. A pilha de escravo pode direcionar o processador 110, ou outras porções do dispositivo 10, tal como um chip de comunicações USB, para receber comunicações do periférico 250 até o conector USB 200.
[0065] Por exemplo, um computador pessoal com um programa configurado para operar o dispositivo 10 pode ser fixado ao conector USB 200. O computador pessoal é configurado como um hospedeiro e, assim, pode aplicar uma tensão ao pino Vbus 210. O aparelho 100 pode determinar a tensão Vbus no pino Vbus 210 e configurar o dispositivo 10 como um escravo comparando a tensão Vbus com um limiar. O aparelho 100 pode também levar o processador 110, ou outros componentes no dispositivo 10, a implementar a pilha de escravo que envia uma resposta ao computador pessoal. A resposta pode ser recebida pelo programa no computador pessoal, que pode enviar sinais que levam o dispositivo 10 a executar funções, tais como responder com dados, ajustar parâmetros, ou similares.
[0066] As modalidades descritas acima fornecem um aparelho 100 e um método 300-500 para controlar um modo de um dispositivo 10. Como explicado acima, o aparelho 100 e o método 300-500 podem determinar uma tensão Vbus em um pino Vbus 210 em um conector USB 200 que não inclui um pino ID. A tensão Vbus pode ser comparada a um limiar para determinar se o periférico 250 fixado ao conector USB 200 é um hospedeiro ou um escravo. Com base na configuração do periférico 250, o aparelho 100 e método 300-500 podem configurar o dispositivo 10 como um escravo ou como um hospedeiro.
[0067] Como um resultado, conectores USB 200 que não são compatíveis com OTG e não incluem pinos ID podem ser empregados no dispositivo 10 que pode ser configurado como um hospedeiro ou um escravo. Consequentemente, um conector USB simples 200 pode ser empregado em comunicações entre o dispositivo 10 e o periférico 250, onde o periférico 250 pode ser configurado como um hospedeiro ou um escravo. Por exemplo, o conector USB tipo A definido na especificação USB 2.0 pode ser empregado no dispositivo 10 quando o dispositivo 10 é configurado como um escravo ou como um hospedeiro.
[0068] Usar um conector USB simples 200 em dispositivos 10 que podem ser configurados como um hospedeiro ou um escravo pode reduzir os custos de implementar novos projetos. Nas modalidades descritas anteriormente, o aparelho 100 e método 300-500 para controlar o modo do dispositivo 10 podem configurar o dispositivo 10 com uma pilha de hospedeiro ou uma pilha de escravo que é mais simples que o padrão OTG. Por exemplo, a pilha hospedeiro ou escravo implementada no dispositivo 10 não necessariamente inclui os protocolos RSP e HNP requeridos por padrão OTG. Isso reduz a sobrecarga de software em, por exemplo, o processador 110 que permite ao processador 110 executar outras funções sem um atraso que pode ser causado pelos protocolos RSP ou HNP. Além disso, hardware legado, como cartões de memória com o conector USB tipo A, pode ser empregado. Isso pode assegurar que os clientes dos fabricantes de dispositivo 10 não precisam atualizar seus periféricos.
[0069] As descrições detalhadas das modalidades acima não são descrições exaustivas de todas as modalidades contempladas pelos inventores como estando dentro do escopo da presente descrição. De fato, versados na técnica reconhecerão que alguns elementos das modalidades descritas acima podem ser combinados de forma variável ou eliminados para criar outras modalidades, e tais outras modalidades estão dentro do escopo e ensinamentos da presente descrição. Também será evidente para os versados na técnica que as modalidades descritas acima podem ser combinadas no todo ou em parte para criar modalidades adicionais dentro do escopo e ensinamentos da presente descrição.
[0070] Deste modo, embora modalidades específicas sejam aqui descritas para fins ilustrativos, várias modificações equivalentes são possíveis dentro do escopo da presente descrição, como reconhecerão os versados na técnica relevante. Os ensinamentos aqui apresentados podem ser aplicados a outros aparelhos e métodos para controlar o modo de um dispositivo e não apenas às modalidades descritas acima e mostradas nas figuras em anexo. Assim, o escopo das modalidades descritas acima deve ser determinado a partir das seguintes reivindicações.

Claims (15)

1. Método de controlar um modo de um dispositivo, o método caracterizado pelo fato de compreender: determinar uma tensão Vbus em um pino Vbus em um conector USB no dispositivo; comparar a tensão Vbus com um limiar; determinar se o dispositivo está aplicando uma tensão ao pino Vbus; e configurar o dispositivo como um hospedeiro ou escravo com base na comparação da tensão Vbus e do limiar e na determinação de se o dispositivo está aplicando a tensão ao pino Vbus.
2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de configurar o dispositivo compreende: se o dispositivo não está aplicando a tensão ao pino Vbus, então configurar o dispositivo com base na comparação da tensão Vbus e do limiar; e se o dispositivo está aplicando a tensão ao pino Vbus, então continuar a determinar se o dispositivo está aplicando uma tensão ao pino Vbus até o dispositivo não estar aplicando a tensão ao pino Vbus.
3. Método de acordo com uma da reivindicação 1 ou reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a etapa de configurar o dispositivo compreende: determinar se uma resposta é recebida no conector USB; se a resposta não está sendo recebida no conector USB, então parar de aplicar a tensão ao pino Vbus; e se a resposta está sendo recebida no conector USB, então configurar o dispositivo como um hospedeiro.
4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a etapa de comparar a tensão Vbus no pino Vbus com o limiar compreende determinar: se a tensão Vbus é maior do que o limiar, então indicar que um periférico configurado como um hospedeiro é fixado ao conector USB; e se a tensão Vbus é menor do que o limiar, então indicar que um periférico configurado como um escravo é fixado ao conector USB.
5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a etapa de configurar o dispositivo compreende: se a comparação indicar que um periférico configurado como um escravo é fixado ao conector USB, então configurar o dispositivo como um hospedeiro; e se a comparação indicar que um periférico configurado como um hospedeiro é fixado ao conector USB, então configurar o dispositivo como um escravo.
6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a etapa de configurar o dispositivo compreende: aplicar a tensão ao pino Vbus; monitorar o conector USB para determinar se uma resposta é recebida; se a resposta não é recebida, então parar de aplicar a tensão ao pino Vbus; e se a resposta é recebida, então configurar o dispositivo como o hospedeiro.
7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes 1 a 6, caracterizado pelo fato de que configurar o dispositivo compreende seletivamente aplicar uma tensão ao pino Vbus e configurar o dispositivo com uma dentre uma pilha de escravo e uma pilha de hospedeiro.
8. Aparelho (100) para controlar um modo de um dispositivo (10), o aparelho (100) caracterizado pelo fato de compreender: um processador (110); e um módulo de comparação de tensão (130) acoplado ao processador (110); em que o processador (110) e o módulo de comparação de tensão (130) são adaptados para medir uma tensão Vbus em um pino Vbus (210) em um conector USB (200) no dispositivo (10) e determinar se o dispositivo (10) está aplicando uma tensão ao pino Vbus (210); o módulo de comparação de tensão (130) é adaptado para comparar a tensão Vbus com um limiar; e o processador (110) é adaptado para configurar o dispositivo (10) como um hospedeiro ou escravo com base na comparação da tensão Vbus e do limiar e a determinação de se o dispositivo (10) está aplicando a tensão ao pino Vbus (210).
9. Aparelho (100) de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o processador (110) adaptado para configurar o dispositivo (10) compreende o processador (110) adaptado para: se o dispositivo (10) não está aplicando a tensão ao pino Vbus (210), então configurar o dispositivo (10) como um hospedeiro com base na comparação da tensão Vbus e do limiar; e se o dispositivo (10) está aplicando a tensão ao pino Vbus (210), então continuar para determinar se o dispositivo (10) está aplicando a tensão ao pino Vbus (210) até o dispositivo (10) não estar aplicando a tensão ao pino Vbus (210).
10. Aparelho (100) de acordo com uma da reivindicação 8 ou reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o processador (110) adaptado para configurar o dispositivo (10) compreende o processador (110) adaptado para: determinar se uma resposta é recebida no conector USB (200); se a resposta não é recebida no conector USB (200), então parar de aplicar a tensão ao pino Vbus (210); e se a resposta é recebida no conector USB (200), então configurar o dispositivo (10) como um hospedeiro.
11. Aparelho (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes 8 a 10, caracterizado pelo fato de que o módulo de comparação de tensão (130) adaptado para comparar a tensão Vbus no pino Vbus (210) com o limiar compreende o módulo de comparação de tensão (130) adaptado para: medir a tensão Vbus no pino Vbus (210); se a tensão Vbus é maior do que o limiar, então indicar que um periférico (250) configurado como um hospedeiro é fixado ao conector USB (200); e se a tensão Vbus é menor do que o limiar, então indicar que um periférico (250) configurado como um escravo é fixado ao conector USB (200).
12. Aparelho (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes 8 a 11, caracterizado pelo fato de que o processador (110) adaptado para configurar o dispositivo (10) compreende o processador (110) adaptado para: se a comparação indicar que um periférico (250) configurado como um escravo é fixado ao conector USB (200), então configurar o dispositivo (10) como um hospedeiro; e se a comparação indicar que um periférico (250) configurado como um hospedeiro é fixado ao conector USB (200), então configurar o dispositivo (10) como um escravo.
13. Aparelho (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes 8 a 12, caracterizado pelo fato de ainda compreender: um módulo de alimentação (120) acoplado ao processador (110) e ao pino Vbus (210), o módulo de alimentação (120) adaptado para seletivamente aplicar a tensão ao pino Vbus (210); em que o processador (110) adaptado para configurar o dispositivo (10) compreende o processador (110) adaptado para: enviar um sinal ao módulo de alimentação (120) para levar o módulo de alimentação (120) a aplicar a tensão ao pino Vbus (210); monitorar o conector USB (200) para determinar se uma resposta é recebida; se a resposta não é recebida, então parar de aplicar a tensão ao pino Vbus (210); e se a resposta é recebida, então configurar o dispositivo (10) como um hospedeiro.
14. Aparelho (100) de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o processador (110) adaptado para aplicar uma tensão ao pino Vbus (210) compreende o processador (110) adaptado para enviar um sinal ao módulo de alimentação (120) para aplicar uma tensão ao pino Vbus (210).
15. Aparelho (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes 8 a 14, caracterizado pelo fato de que o aparelho (100) adaptado para configurar o dispositivo (10) compreende o aparelho (100) adaptado para: seletivamente aplicar uma tensão ao pino Vbus (210); e configurar o dispositivo com uma de uma pilha de escravo e uma pilha de hospedeiro.
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