CN101089837A - 用于辨别主机接口的装置和方法 - Google Patents

Abstract

提供一种用于识别主机接口的系统和方法，系统包括具有至少一个接口的主机，和至少一个接口进行信号通信的设备，用来识别至少一个接口规范的接口识别器，接口识别器具有和至少一个接口进行信号通信的至少一个电特性传感器，耦合到至少一个接口的至少两个开关，每个开关和耦合到拉电压的相应的拉电阻进行信号通信，以及和主机进行信号通信的可选设备接口，用于响应于电特性传感器与主机进行通信；以及该方法包括：至少连接一个拉电阻到接口，连续施加至少一个拉电压到至少一个拉电阻，当连续施加至少一个拉电压到至少一个拉电阻时，测量接口的至少一个负载电特性，将至少一个负载电特性和至少一个预定值相比较，根据比较结果识别接口规范。

Description

用于辨别主机接口的装置和方法

技术领域

本公开涉及主机接口的设备，且更具体地涉及具有识别主机类型的设备接口。诸如智能卡、用户识别模块(SIM)卡和闪存卡的设备先要连接到主机，然后根据应用操作。设备能够连接的主机类型不断增长。例如，卡设备可以分别和移动电话、MP3播放器，便携式媒体播放器(PMP)等等相连接。

背景技术

就象在图1中所显示的，传统的接口系统10包括主机12和设备16。主机12包括主机接口14。设备16包括固定设备接口18和连接到设备接口的控制器20。操作时，设备16连接到主机12上。主机12和设备16通过主机接口14和固定设备接口18来相互通信。主机接口14和固定设备接口18必须有相同的接口规范。

希望设备可以和增长的多种类型的主机相连接，并且设备仍然可以根据应用来操作。不幸的是，由于通常的主机不能支持所有的接口类型，因此主机仅能和特定设备通信，所述特定设备使用和主机相同的接口类型。诸如智能卡、SIM卡和闪存卡的设备可以被设计成支持多种接口。然而，如果设备不能把它的接口和主机接口相匹配，设备就不能和主机通信，所述主机有着不同类型的固定接口。本公开解决这些和其它问题。

发明内容

现有技术的这些和其它缺点及弊端可以通过用于辨别主机接口的装置和方法来解决。

辨别主机接口的示例性系统包括有至少一个接口的主机，与至少一个接口进行信号通信的设备，用来识别至少一个接口规范的接口识别器，该接口识别器具有与至少一个接口进行信号通信的至少一个电特性传感器，耦合到至少一个接口的至少两个开关，每个开关与相应的耦合到拉电压(pullvoltage)的相应拉电阻(pull resistor)进行信号通信，以及与主机进行信号通信的可选设备接口，用于响应于电特性传感器与主机进行通信。

用来辨别主机接口的示例性装置包括至少有两个耦合到接口的开关的接口识别器，每个开关与相对应的耦合到拉电压的拉电阻进信号通信。

用来辨别主机接口的示例性方法包括：将至少一个拉电阻连接到接口，连续施加一个拉电压到至少一个拉电阻，当被连续施加的至少一个拉电压被施加到至少一个拉电阻时，测量接口的至少一个负载电特性，将至少一个负载电特性和至少一个预定值相比较，根据比较结果识别接口规范。

本公开可以联系附图、根据下面描述的具体实施例来理解。

附图说明

根据下面的示例性附图，本发明公开了一种用来辨别主机接口的装置和方法，其中相同部件使用相同的附图标记，其中：

图1显示了一个传统主机到设备接口系统的示意性方框图；

图2显示了根据本发明所公开的示例性实施例，用于主机到设备接口系统的示意性方框图；

图3显示了根据本发明所公开的示例性实施例，用于MMC，ISO或者USB主机接口的主机到设备接口系统的部分示意性电路图；

图4显示了根据本发明所公开的示例性实施例，用于普通主机接口的主机到设备接口系统的部分示意性电路图；

图5显示了根据本发明所公开的示例性实施例，用于上拉(pull-up)主机接口的主机到设备接口系统的部分示意性电路图；

图6显示了根据本发明所公开的示例性实施例用于下拉(pull-down)主机接口的主机到设备接口系统的部分示意性电路图；

具体实施方式

本发明公开了一种用于主机接口识别的装置和方法。示例性实施例可以基于主机接口是否有上拉电阻，下拉电阻，DC电压，地电压或者一个浮动状态来辨别主机接口类型。

转到图2，根据本发明公开的示例性实施例的接口系统通常由标记200指示。系统200包括主机212和设备216。主机212包括有主机接口214的主机。设备216包括主机接口识别器217，与主机接口识别器进行信号通信的自适应设备接口218，以及与主机接口识别器217和自适应设备接口218进行信号通信的控制器220。

运行时，设备216连接到主机212。根据主机接口识别器217来使其适应或者重新配置自适应设备接口218，使得和主机接口214类型相匹配。主机212和设备216彼此通过主机接口214和自适应设备接口218来进行通信。设备216的主机接口识别器217识别主机接口214，和输出识别的结果到控制器220。控制器220基于识别的结果来配置相对应的自适应设备接口218。主机212和设备216彼此通过主机接口214和自适应或配置的设备接口218来进行通信。例如，给定的主机接口214只能支持多媒体卡(MMC)，通用串行总线(USB)，ISO7861接口等等。

现在转到图3，根据本发明公开的示例性实施例的接口系统通常由标记300指示。系统300包括和连接单元326进行信号通信的主机接口识别器317。同时，连接单元326一次和一种主机类型进行可切换的信号通信，其中的主机类型包括：具有连接到Rpu上拉电阻的高电压电位VDD的第一类型321，具有高电压电位VDD的第二类型322，具有开放或者浮动电压电位的第三类型323，具有低电压电位VSS的第四类型324，以及具有连接到Rpu下拉电阻的低电压电位VSS的第五类型325。

主机接口识别器317包括和第一开关SW1进行信号通信的输出端子328。主机接口识别器317还可以有诸如单独的晶体管一样的和端子328进行信号通信的电压检测器。开关SW1和第一上拉电阻Rpu1进行信号通信，第一上拉电阻Rpu1再和高电压电位VDD进行信号通信。主机接口识别器317进一步包括和输出端子328进行信号通信的第二开关SW2。开关SW2与第二上拉电阻Rpu2进行信号通信，第二上拉电阻Rpu2再和高电压电位VDD进行信号通信。主机接口识别器317进一步包括和输出端子328进行通信的第三开关SW3。开关SW3和第一下拉电阻Rpd1进行信号通信，第一下拉电阻Rpd1再和低压压电压VSS进行信号通信。另外，主机接口识别器317包括和输出端子328进行信号通信的第四开关SW4。开关SW4和第二下拉电阻Rpd2进行信号通信，第二下拉电阻Rpd2再和低电压电位VSS进行信号通信。

因而，从类型321到325的主机接口描述了五种不同接口规范的特性。例如，具有VDD上拉的类型321代表MMC接口特性，同时具有VSS下拉的类型325代表USB接口。具有VDD的类型322，具有浮动电压电位的类型323，以及具有VSS的类型324代表那些ISO7816接口。

运行时，当主机接口识别器317顺序连接SW1到SW4的每个时，主机接口识别器317测量在连接单元326上的电压，然后输出测量的电压到图2中的控制器220。参考下面的表1。

	MMC	USB	ISO7816
						上拉(50-100K)	下拉(15K)	高Z(∞)	VDD(0)	VSS(0)
	上拉(Rpu1)(150K)	高(1)	低(0)	高(1)	高(1)						低(0)
上拉(Rpu2)(1.5K)						高(1)	高(1)	高(1)	高(1)	低(0)
	下拉(Rpd1)(1M)	高(1)	低(0)	低(0)	高(1)						低(0)
下拉(Rpd2)(5K)						低(0)	低(0)	低(0)	高(1)	低(0)

因而，对照表1再次参考图2，控制器220把测量的电压和预定电压相比较，来决定逻辑的“高”或“低”。例如该预定电压或者在“高”和“低”电压电位之间的截断值可以定义成(VDD-VSS)/2+VSS。控制器220根据来自于表1的逻辑值确定主机接口212，在自适应设备接口218的多个接口中设置相对应的设备接口。

例如，MMC主机接口使用在大约50K到100K欧姆之间的上拉电阻Rpu。USB主机接口使用大约15K欧姆的下拉电阻Rpd。因此，优选实施例具有Rpu1＝150K欧姆，Rpu2＝1.5K欧姆，Rpd1＝1000K欧姆和Rpd2＝5K欧姆。

就象图4所显示的，根据本发明公开的另一个示例性实施例的接口系统通常由标记400指示。系统400包括和连接单元426进行信号通信的主机接口识别器417。连接单元426一次和一种主机进行可切换的信号通信。第一主机431具有与上拉电阻Rpu_a相连的高电压电位VDD，第二主机432具有与上拉电阻Rpu_b相连的高电压电位VDD，第三主机433具有和下拉电阻Rpd_c相连的低电压电位VSS，以及第四主机434有和下拉电阻Rpd_d相连的低电压电位VSS。其它主机例如每个都有上拉电阻Rpu_c到Rpu_z中的一个，或者下拉电阻Rpd_c到Rpd_z中的一个。

主机接口识别器417包括和开关SW1进行信号通信的输出端子428。开关SW1和第一上拉电阻Rpu1进行信号通信，第一上拉电阻Rpu1再和高电压电位VDD进行信号通信。主机接口识别器417进一步包括开关SW2到SWN，开关SW2到SWN中的每一个都和输出端子428进行信号通信。开关SW2到SWN分别和Rpu2到RpuN上拉电阻的相对应的上拉电阻进行信号通信，上拉电阻Rpu2到RpuN再和高电压电位VDD进行信号通信。

主机接口识别器417进一步包括开关SW1’。开关SW1’和第一下拉电阻Rpd1进行信号通信，第一下拉电阻Rpd1再和低电压电位VSS进行信号通信。主机接口识别器417进一步包括开关SW2’到SWN’，开关SW2’到SWN’中的每一个都和输出端子428进行信号通信。开关SW2’到SWN’分别和下拉电阻Rpd2’到RpdN’的相应的下拉电阻进行信号通信，下拉电阻Rpd2’到RpdN’再和低电压电位VSS进行信号通信。

在一个例子中，Rpu_a大于Rpu_b，大于Rpu_a，Rpu_a大于Rpd2，其中Rpd2大于Rpu_b。当下拉电阻Rpd1连接到主机接口时，如果连接单元426是在“高”电压电位，则主机接口可能是例如具有Rpu_a的上拉431或者是具有Rpu_b的上拉432。当下拉电阻Rpd2连接到主机接口时，如果连接单元426仍然是“高”，则主机接口是具有Rpu_b的上拉432。另一方面，当下拉电阻Rpd2连接到主机接口时，如果连接单元426是“低”，那么主机接口是具有Rpu_a的上拉431。

在另一个例子中，Rpd_c大于Rpd_d，Rpu1大于Rpd_c，Rpd_c大于Rpu2，其中Rpu2大于Rpd_d。当上拉电阻Rpu1连接到主机接口时，如果连接单元426是“低”电压电位，那么主机接口可能是具有Rpd_c的下拉433或者是具有Rpd_d的下拉434。当上拉电阻Rpu2连接到主机接口时，如果连接单元426仍然是“高”，那么主机接口是具有Rpd_c的下拉433。另一方面，当上拉电阻Rpu2连接到主机接口时，如果连接单元426是“低”，那么主机接口是具有Rpd_d的下拉434。

由于通过使用适当的上拉电阻和下拉电阻，因而本公开的实施例识别具有多种上拉电阻和下拉电阻的主机接口。

转到图5，根据本发明公开的另一个示例性实施例的接口系统通常由标记500指示。系统500包括和连接单元526进行信号通信的主机接口识别器517。连接单元526和主机531进行信号通信，主机531具有和上拉电阻Rpu_a相连的高电压电位VDD。

主机接口识别器517包括和开关SW1进行信号通信的输出端子528。开关SW1和第一上拉电阻Rpu1进行信号通信，第一上拉电阻Rpu1再和高电压电位VDD进行信号通信。主机接口识别器517进一步包括奇数开关SW3到SWm-1，奇数开关SW3到SWm-1的每一个和输出端子528进行信号通信。奇数开关SW1到SWm-1的每一个和上拉电阻Rpu1到RpuN相对应的上拉电阻进行信号通信，上拉电阻Rpu1到RpuN再和高电压电位VDD进行信号通信。这里m＝2N。

主机接口识别器517进一步包括开关SW2。开关SW2和第一下拉电阻Rpd1进行信号通信，第一下拉电阻Rpd1再和低电压电位VSS进行信号通信。主机接口识别器517进一步包括每个都和输出端子528进行信号通信的偶数开关SW4到SWm。每个偶数开关SW2到SWm都和下拉电阻Rpd1到RpdN相对应的下拉电阻进行信号通信，下拉电阻Rpd1到RpdN再和低电压电位VSS进行信号通信。

这里，当小于上拉电阻Rpu_a的下拉电阻和主机531相连接时，连接单元526具有“低”电压电位。当大于Rpu_a的下拉电阻和主机531相连接时，连接单元526有“高”电压电位。就是说，当连接单元526的电压电位从“高”到“低”变化时，Rpu_a的值处于两个下拉电阻之间。

因而，本发明公开的实施例可以通过在主机接口识别器517中顺序连接较小下拉电阻到较大下拉电阻来测量主机上拉电阻的值。另外，可以通过在主机接口识别器517中顺序连接较小上拉电阻到较大上拉电阻，来测量主机下拉电阻的值。

现在转到图6，根据本发明公开的另一个示例性实施例的接口系统通常由标记600指示。系统600包括和连接单元626进行信号通信的主机接口识别器617。连接单元626和主机633进行信号通信，主机633具有连接到下拉电阻Rpd_c的低电压电位VSS。

主机接口识别器617包括输出端子628，输出端子628和开关SW1进行信号通信。开关SW1和第一上拉电阻Rpu1进行信号通信，第一上拉电阻Rpu1再和高电压电位VDD进行信号通信。主机接口识别器617进一步包括奇数开关SW3到SWm-1，每个奇数开关SW3到SWm-1和输出端子628进行信号通信。每个奇数开关SW1到SWm-1和上拉电阻Rpu1到RpuN相对应的上拉电阻进行信号通信，上拉电阻Rpu1到RpuN再和高电压电位VDD进行信号通信。这里m＝2N。

主机接口识别器617进一步包括开关SW2。开关SW2和第一下拉电阻Rpd1进行信号通信，第一下拉电阻Rpd1再和低电压电位VSS进行信号通信。主机接口识别器617进一步包括偶数开关SW4到SWm，每个偶数开关SW4到SWm和输出端子628进行信号通信。每个偶数开关SW2到SWm和下拉电阻Rpd1到RpdN相对应的下拉电阻进行信号通信，下拉电阻Rpd1到RpdN再和低电压电位VSS进行信号通信。

这里，当小于Rpd_c的上拉电阻和主机633相连接时，连接单元626有“高”电压电位。当大于电阻Rpd_c的上拉电阻和主机633相连接时，连626接单元626有“低”电压电位。当连接单元626的电压电位从“高”到“低”变化时下拉电阻Rpd_c的值处于一对上拉电阻之间。

因而，本发明公开的实施例可以通过在主机接口识别器617中顺序连接较小上拉电阻到较大上拉电阻来测量主机下拉电阻的值。另外，也可以通过在主机接口识别器617中顺序连接较小下拉电阻到较大下拉电阻，来测量主机上拉电阻的值。

可以理解，本公开的教义可以以硬件，软件，固件，专用处理器，或者其组合的不同形式实现。此外，软件优选地作为实在的嵌入程序存储设备中的应用程序来实现。应用程序可以被载入包含任何适合的结构的机器并且由其来执行。优选地，该机器可以在计算机平台上实现，计算机平台具有诸如一个或者多个中央处理单元(“CPU”)，随机存储器(“RAM”)，和输入/输出(“I/O”)接口的硬件。计算机平台还可以包括操作系统和微指令码。在这里描述的各种处理和功能可以是能被CPU执行的微指令码的一部分或者是应用程序的一部分，或者是其任何组合。另外，各种其它外设单元可以连接到计算机平台，诸如附加的数据存储单元和显示单元。在系统组件或者处理功能块之间实际的连接可能不同，这依赖于实施例以何种方式编程。

虽然说明性实施例已经参考相对应的附图进行描述，应该理解本发明所公开的并不限制在那些确切的实施例中，本领域普通技术人员在不脱离本发明公开的范围或者精神内，可以实现多种其它变化和修改。所有这些变化和修改都被包括在附加的权利要求所提出的本发明的公开范围内。

Claims (25)

1、一种辨别接口规范的方法，该方法包括：

连接至少一个拉电阻到接口；

连续施加至少一个拉电压到该至少一个拉电阻；

当被连续施加的至少一个拉电压被施加到至少一个拉电阻时，测量该接口的至少一个负载电特性；

将该至少一个负载电特性和至少一个预定值相比较；以及

根据比较结果识别该接口规范。

2、如权利要求1所述的方法，其中：

该负载电特性包括负载电压；以及

该预定值是一个大致处于拉电压与地中间的电压值。

3、如权利要求1所述的方法，其中：

该负载电特性包括负载电流；以及

该预定值是对应于大约是拉电压和地中间的电压除以该拉电阻与用于该接口规范的拉电阻的期望值之和的电流值。

4、如权利要求1所述的方法，其中经识别的规范对应于多媒体卡(MMC)规范、通用串行总线(USB)规范或ISO 7816接口规范。

5、如权利要求1所述的方法，其中至少一个拉电阻包括上拉电阻，该方法进一步包括选择相对于可能的接口规范的下拉电阻值的上拉电阻的值。

6、如权利要求1所述的方法，其中至少一个拉电阻包括下拉电阻，该方法进一步包括选择相对于可能的接口规范的上拉电阻值的下拉电阻的值。

7、如权利要求1所述的方法，其中被施加的拉电压包括正电源电压、负电源电压，或者地电压中的一个。

8、如权利要求1所述的方法，进一步包括：

连接第二拉电阻到接口；

施加至少一个拉电压到第二拉电阻；

当第二拉电压被施加到第二拉电阻时，测量接口的第二负载电特性；

将第二负载电特性和至少一个预定值相比较；以及

根据比较结果识别接口规范。

9、如权利要求8所述的方法，进一步包括：

连接第三拉电阻到接口；

施加至少另一个拉电压到第三拉电阻；

当该至少另一个拉电压被施加到第三拉电阻时，测量接口的第三负载电特性；

将第三负载电特性和至少一个预定值相比较；以及

根据比较结果识别接口规范。

10、如权利要求1所述的方法，进一步包括选择响应于已识别的规范用于连接主机的设备接口。

11、一种接口识别装置，其包括接口识别器，该接口识别器具有至少两个耦合到接口的开关，每个开关和耦合到拉电压的相应的拉电阻进行信号通信。

12、如权利要求11所述的装置，其中至少一个拉电阻包括以串行和/或并行方式连接的多个拉电阻。

13、如权利要求11所述的装置，进一步包括：

和主机接口识别器进行信号通信的控制器；和

和控制器进行信号通信的至少一个可选设备接口。

14、如权利要求11所述的装置，进一步包括：

测量部件，用于当拉电压被连续施加给至少一个拉电阻时，测量接口的至少一个负载电特性；

比较器部件，用于将至少一个负载电特性和一个预定值进行比较；和识别器部件，用于根据比较结果识别接口规范。

15、如权利要求11所述的装置，进一步包括耦合到接口的至少第三开关，其中该至少第三开关和耦合到另一个拉电压的相应的拉电阻进行信号通信。

16、如权利要求15所述的装置，其中该一个拉电压实质上是正电源电压，并且另一个拉电压实质上是负电源电压或地。

17、如权利要求11所述的装置，进一步包括至少一个用于测量接口的负载电特性的传感器。

18、如权利要求17所述的装置，其中该至少一个传感器包括用于测量通过接口的负载电流的电流传感器，或者用来测量通过接口的负载电压的电压传感器。

19、如权利要求11所述的装置，其中：

拉电阻每个都是上拉电阻，其中一个的电阻值大于可能的接口规范的下拉电阻值，并且其它的电阻值小于可能的接口规范的下拉电阻值；或者

拉电阻每个都是下拉电阻，其中一个的电阻值大于可能的接口规范的上拉电阻值，并且其它的电阻值小于可能的接口规范的上拉电阻值。

20、一种多媒体系统，包括：

具有至少一个接口的主机；

和该至少一个接口进行信号通信的设备；

用于识别该至少一个接口的规范的接口识别器，该接口识别器具有和至少一个接口进行信号通信的至少一个电特性传感器，耦合到至少一个接口的至少两个开关，每个开关和耦合到拉电压的相应的拉电阻进行信号通信；和

与主机进行信号通信的可选设备接口，用于响应于电特性传感器与主机进行通信。

21、如权利要求20所述的系统，其中至少一个拉电阻包括以串行和/或并行方式连接的多个拉电阻。

22、如权利要求20所述的系统，进一步包括：

和主机接口识别器进行信号通信的控制器，

其中可选设备接口和控制器进行信号通信。

23、如权利要求20所述的系统，进一步包括耦合到该接口的至少第三开关，该至少第三开关和耦合到另一个拉电压的相应的拉电阻进行信号通信。

24、如权利要求23所述的系统，其中一个拉电压实质上正电源电压，和另一个拉电压实质上是负电源电压或地电压。

25、如权利要求20所述的系统，其中至少一个电特性传感器包括用于测量通过接口的负载电流的电流传感器，和/或用于测量通过接口的负载电压的电压传感器。

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