CN101140554A - 功能-扩展的串行装置以及具有该装置的电子设备 - Google Patents

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Abstract

一种电子设备，包括主体，具有执行第一功能的第一组件；功能扩展单元，可选择性地与主体结合，并具有执行第二功能的第二电子组件；串行装置，置于主体内，连接在主体和外部设备之间以及主体和功能扩展单元之间。串行装置包括：第一终端单元，连接在主体和外部设备之间，以及第二终端单元，连接在主体和功能扩展单元之间。因此电子设备的主体可制造成只包括第一组件。

Description

功能-扩展的串行装置以及具有该装置的电子设备
技术领域
本发明涉及一种串行装置及一种具有该装置的电子设备。
背景技术
通常，如MP3播放器的电子设备包括串行装置，该串行装置与诸如个人电脑(个人电脑)的外部设备连接，以从其接收电功率，或者在两者之间建立用于数据通信等的接口。串行装置的种类包括通用串行总线(以下称为USB)、1394接口以及RS-232接口等其他类型的接口。为了描述串行装置的一般结构，下文将USB的结构作为代表结构加以说明。
如图1和图2所示，如MP3播放器的具有通用USB装置的电子设备包括主体10、集成在主体10上的USB终端20、以及用于保护USB终端20的防护罩30。
USB终端20包括用于从PC接收电功率的VCC线21、地线(GND)22、用于在主体10和个人电脑之间传输数据的数据线对23和24(D+，D-)。
如上所述的电子设备配置成USB终端20集成在主体10上。因此，电子设备可直接连接USB端口(未示出)，并且无需另行电缆即可下载MP3文件或其他类似文件。
近年来，消费者要求更多元化的产品，具体来说，消费者要求电子设备不仅要价格低廉并且能执行多种功能，包括接收FM广播以及录音和再现MP3。为了满足消费者的需求，厂家也开始制造在主体10内部具有能够执行多种功能的组件的电子设备。
然而，如果电子设备制造成在主体10内具体实现能够执行多种功能的多个组件，将可能出现问题，这是因为不仅制作成本增加，而且很难设计微型尺寸的电子设备。
发明内容
本发明的方面至少解决上述问题以及/或者缺点，并至少提供下文所述的优点。因此，本发明的一个方面是提供一种能够在实现用户要求的多种功能的同时降低制作成本并设计出微型尺寸的产品的串行装置，以及一种具有该装置的电子设备。
本发明的附加方面和/或优点将在下文描述中加以说明，并在描述中显而易见，或可通过发明的实践学习到。
根据本发明的一个方面，集成在电子设备上的串行装置包括：第一终端单元，连接在电子设备的主体和外部设备之间；以及第二终端单元，连接在主体和功能扩展单元之间。
根据本发明的一个方面，第一终端单元可包括用于从外部设备接收电功率的VCC线、地线、以及用于在主体和外部设备之间传输数据的第一数据线对。
根据本发明的一个方面，第二终端单元可包括用于在主体和功能扩展单元之间传输数据的第二数据线、以及用于将音频信号从主体传送到功能扩展单元的音频线对。
根据本发明的一个方面，第二终端单元还包括时钟线，用于使经过第二信号线的数据与预定时钟同步，并将同步数据传送到功能扩展单元。
根据本发明的一个方面，第一和第二终端单元分别放置在串行装置内的相对侧上。
根据本发明的一个方面，VCC线、第一数据线对以及地线分别与时钟线、第二数据线、音频线对交叉放置在串行装置内部。
根据本发明的另一个方面，电子设备包括：主体，具有执行第一功能的第一组件；功能扩展单元，能够选择性地与主体结合，具有执行第二功能的第二组件；以及串行装置，放置在主体上，连接在主体和外部扩展设备之间以及主体和功能扩展单元之间。
根据本发明的另一方面，第二电子组件包括多个子组件。
根据本发明的另一方面，第一组件包括MP3播放器。
根据本发明的另一方面，主体包括MP3编解码器、音频编解码器、USB模块、输入终端、输出终端、用于控制MP3编解码器的控制单元、音频编解码器、USB模块、输入终端和输出终端以及用于存储数据的存储单元。
根据本发明的另一方面，功能扩展单元为帽形，安装在串行装置上以保护串行装置。
根据本发明的另一方面，第二电子组件包括FM调谐器、FM发射机以及激光指示器中的至少一个。
根据本发明的另一方面，电子设备还包括柔性印刷电路板(FPCB)，用于使主体电连接到串行装置。
根据本发明的另一方面，串行装置包括USB终端。
根据本发明的另一方面，提供一种安装在与电子设备相连的串行装置上的功能扩展单元，包括：外壳，可容纳串行装置并与串行装置电连接，用于使功能扩展单元与电子设备电连接；以及电子组件，在外壳将功能扩展单元与电子设备电连接时执行电气功能并在电气上与电子设备通信。
附图说明
结合下文附图，从下面对实施例的描述中，本发明的这些和/或其他的方面和优点将显而易见，并更容易理解：
图1是示出了具有通用串行装置的电子设备的透视图；
图2是示出了图1所示的串行装置的内部终端线的示意图；
图3是示出了具有根据本发明实施例的串行装置300的电子设备的透视图；
图4和4B是示出了图3所示的电子设备的功能扩展单元200的实施例的透视图；
图5是示出了图3所示的串行装置300的内部终端线的示意图；以及
图6是示出了根据本发明实施例的电子设备的结构框图。
具体实施方式
下面将详细参考本发明的实施例，在附图中示出了本发明的示例，在全文中，类似附图标记表示类似单元。下文将参考附图，对实施例进行描述，来解释本发明。
图3是示出了具有根据本发明实施例的串行装置的电子设备的透视图，图4A和4B是示出了图3所示的电子设备的功能扩展单元200的实施例的透视图，图5是示出了图3所示的串行装置300的内部终端线的示意图，图6是示出了根据本发明实施例的电子设备的结构框图。
如图3到6所示，根据本发明实施例的电子设备包括主体100、功能扩展单元200以及串行装置300。
主体100容纳执行第一功能的第一组件。该第一组件优选地但非必要地是MP3播放器101，用于记录和/或再现诸如MP3文件之类的媒体文件。MP3播放器101具有用于控制MP3编解码器111的控制单元110、音频编解码器112、USB模块113、输入和输出终端(GP10)114等、用于存储数据的存储单元120、以及用于收听音频的耳机插孔(E/P Jack)130。可以理解，MP3播放器101可具有其他的组件代替或者附加上述组件。
功能扩展单元200优选为帽形，以容纳串行装置300。功能扩展单元200具有能够执行不同于主体100中容纳的第一组件所执行功能的第二预定功能的第二组件。例如，功能扩展单元200可包括用于接收FM无线电波的FM调谐器210、用于发射FM无线电波的FM发射机220、以及/或者用于发射激光光束的激光指示器230，这些在现有技术中都是公知的。FM调谐器210包括FM调谐器集成电路(IC)(未示出)和耳机插孔211，RM发射机220包括FM发射机IC(未示出)和天线221(ANT)，激光指示器230包括激光二极管(LD)231。
功能扩展单元200不限于只具有一个组件，它可包括多个组件(也称为子组件)。同样，功能扩展单元200不限于只具有上述的FM调谐器210，FM发射机220、以及/或者激光指示器230，它也可包括许多其它的执行多种不同功能的组件。例如，功能扩展单元200可包括AM用于接收AM无线电波的AM调谐器、小扬声器、麦克风、红外单元、以及其他各种当今电子设备中常见的组件。
串行装置300与主体100形成一体，并连接在主体100和例如个人电脑(PC)的外部设备(未示出)之间以及主体100和功能扩展单元200之间。串行装置优选地但非必要地是USB。串行装置300通过电路板跟主体100电连接，这个电路板优选地但非必要地是柔性印刷电路板(FPCB)400。串行装置300包括连接在主体100与外部设备之间的第一终端单元310、连接在主体100与功能扩展单元200之间的第二终端单元320。应该理解到，串行装置300可具有多于两个终端单元。
第一终端单元310包括用于从外部设备接收电功率的VCC线311、地线(GND)312、以及用于在主体100和外部设备之间传输数据的数据线对(D+，D-)313和314。第一终端单元310优选地但非必要地放置在串行装置300内部的前端，这里的前端表示电子设备的前端。应该理解到，第一终端单元310可放置在其他位置，例如在串行装置300内部的后端或侧边，或串行装置300外部。
第二终端单元320包括用于在主体100与功能扩展单元200之间传输数据的数据线(i2C DATA)321(也称为第二数据线)、用于使经过数据线321的数据与预定时钟同步并将同步数据传送到功能扩展模块200的时钟线(i2C CLK)322、以及用于将音频信号从主体100传送到功能扩展单元200的左右声道(L-CH，R-CH)的音频线323和324。第二终端单元320优选地但非必要地放置在串行装置300内部的后端，例如在第一终端单元310的后端，因而第一终端单元的线(VCC线311、GND线312以及数据线313和314)和第二终端单元的线(数据线321、时钟线322以及音频线323和324)对齐或交错。应该理解到，第二终端单元320可放置在任何位置，诸如串行装置300内部的前端或者侧边，或串行装置300外部。
如上所述构造的根据本发明实施例的电子设备将在具有MP3播放器101功能的主体100上形成的串行装置300连接到外部设备，即，将串行装置300连接到PC的USB端口(未示出)，用于将需要的MP3文件从PC下载到主体100，然后使用在主体100内容纳的MP3播放器101来再现MP3文件，从而用户能够听MP3文件。具体地，电功率通过串行装置300的VCC线311从PC提供给主体100。主体100的控制单元110通过串行装置300的数据线313和314，从PC将MP3文件下载到主体100的USB模块113，然后将MP3文件存储在存储单元120中。MP3编解码器111对存储在存储单元120中的MP3文件进行解码，然后将解码后的MP3文件传送给音频编解码器112。音频编解码器112将传送的MP3文件转换成模拟信号，并将转换为模拟信号的MP3文件输出到耳机插孔130。
在上述电子设备中，在MP3文件下载完成后，具有FM调谐器210的功能扩展单元200与主体100的串行装置300连接，因而用户可使用主体100中的MP3播放器101，再现并收听MP3文件，或者可选择地，通过功能扩展单元200中内置的FM调谐器210来收听FM广播。关于FM调谐器需要明确的是，FM调谐器210中内置的FM调谐器IC由通过串行装置300的第二数据线321和时钟线322从主体100传输来的控制信号控制，使得用户能够通过形成在FM调谐器210中的耳机插孔211来收听FM广播。此外，主体100优选地包括用户用来向电子设备和功能扩展单元200传送控制信号的控制器(未示出)。当功能扩展单元200连接到主体100时，该控制器可用于在功能扩展单元200和电子设备之间切换操作。该控制器可以是本领域公知的任何一种控制器，因此省略掉详细的说明。
在另一个实施例中，电子设备包括具有与主体100的串行装置300相连的FM发射机220的功能扩展单元200，因此用户可使用置于主体100中的MP3播放器101，来再现并收听MP3文件，并通过功能扩展单元200中内置的FM发射机220，通过FM无线电波，将MP3文件传送到车载音频单元(未示出)等。关于FM发射机220需要明确的是，FM发射机220中内置的FM发射机IC由从主体100通过串行装置300的第二数据线321和时钟线322传送来的控制信号控制，使得从主体100传送来的MP3文件能够通过FM无线电波、通过FM发射机220所发射的天线221的FM频率传送到车载音频单元等，因此用户可通过车载音频单元等来收听MP3文件。
在另一个实施例中，电子设备包括具有与主体100的串行装置300相连的激光指示器230的功能扩展单元200，因此用户可使用置于主体100内的MP3播放器101，来再现并收听MF3文件，也可通过激活功能扩展单元200中内置的激光指示器230，将电子设备用作指示器。关于激光指示器230需要明确的是，电功率由主体100通过串行装置300的VCC线311提供，使得激光指示器230中内置的激光二极管能够发射激光束并执行指示器的功能。
根据本发明实施例的电子设备具有单一的功能，具体地即使用MP3播放器101来记录并再现MP3文件。功能扩展单元200具有不同于主体100中MP3播放器的功能的预定组件和功能，即FM调谐器210、FM发射器220、以及/或激光指示器230，其被分离地制造并连接到在主体100上形成的功能扩展串行装置300。从而，降低了主体100的制造成本，同时消费者可选择仅具有执行希望功能所需的附加组件的功能扩展单元200，这样使得用户可低价购买电子产品。
此外，电子设备的主体100制造成包括基本组件，如MP3播放器，因此电子设备可制造成纤细且微型的尺寸。同样，电子设备无需独立连接器来连接主体100和功能扩展单元200，因为将主体100与PC相连的串行装置300也可将主体100连接到功能扩展单元200。因为功能扩展单元200无需另行电缆来与主体100连接，从而还降低了制制造成本。
从上述描述可明显看出，根据本发明的实施例，串行装置和具有该串行装置的电子设备可制造成主体100中只包括单一组件。因此，不但降低了电子设备的制造成本，而且能将电子设备的尺寸减少到非常纤细且微型的尺寸。
此外，消费者可选择仅具有所需附加组件的功能扩展单元200。这样，用户可廉价购买电子设备，并且通过购买具有所需组件的功能扩展单元200，在所需的附加组件中进行选择。
此外，根据本发明实施例的串行装置和具有该串行装置的电子设备无需另行连接器来连接主体100和功能扩展单元200，因为连接在主体与PC之间的串行装置300同样可用于将主体100连接到功能扩展单元200。因而额外减少了制造成本。
尽管已示出并描述了本发明的一些实施例，可以认识到，本领域的技术人员可在不偏离本发明的原理和精神的情况下，在该实施例中进行改变，而本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (34)

1.一种集成在电子设备上的串行装置，包括：
第一终端单元，连接在电子设备的主体和外部设备之间；以及
第二终端单元，连接在主体和功能扩展单元之间。
2.如权利要求1所述的串行装置，其中第一终端单元包括：
VCC线，用于从外部设备接收电功率；
地线；以及
第一数据线对，用于在主体和外部设备之间传输数据。
3.如权利要求2所述的串行装置，其中第二终端单元包括：
第二数据线，用于在主体和功能扩展单元之间传输数据；以及
音频线对，用于将音频信号从主体传送到功能扩展单元。
4.如权利要求3所述的串行装置，其中第二终端单元还包括时钟线，用于使经过第二数据线的数据与预定时钟同步，并将同步数据传送到功能扩展单元。
5.如权利要求1所述的串行装置，其中第一终端单元和第二终端单元分别放置在串行装置内的相对侧上。
6.如权利要求4所述的串行装置，其中VCC线、第一数据线对以及地线分别与时钟线、第二数据线以及音频线对交叉放置在串行装置内部。
7.如权利要求4所述的串行装置，其中VCC线、第一数据线对以及地线分别交错放置在时钟线、第二数据线、音频线对以及串行装置的侧边之间。
8.如权利要求3所述的串行装置，其中第二数据线包括i2c数据线。
9.如权利要求4所述的串行装置，其中时钟线包括i2c时钟线。
10.如权利要求1所述的串行装置，其中串行装置包括USB终端。
11.一种电子设备，包括：
主体，具有执行第一功能的第一组件；
功能扩展单元，可选择性地与主体结合，并具有执行第二功能的第二组件；以及
串行装置，置于主体内，连接在主体和外部设备之间以及主体和功能扩展单元之间。
12.如权利要求11所述的设备，其中第二组件包括多个子组件。
13.如权利要求11所述的设备，其中第一组件包括MP3播放器。
14.如权利要求13所述的设备，其中主体包括：
MP3编解码器；
音频编解码器；
USB模块；
输入终端；
输出终端；
控制单元，用于控制MP3编解码器、音频编解码器、USB模块，输入终端以及输出终端；以及
存储单元，用于存储数据。
15.如权利要求14所述的设备，其中存储单元中存储的数据包括MP3文件。
16.如权利要求11所述的设备，其中功能扩展单元为帽形，安在串行装置上以用于保护串行装置。
17.如权利要求11所述的设备，其中第二组件包括FM调谐器、FM发射机以及激光指示器中的至少一个。
18.如权利要求11所述的设备，其中串行装置包括：
第一终端单元，连接在主体和外部设备之间；以及
第二终端单元，连接在主体和功能扩展单元之间。
19.如权利要求18所述的设备，其中第一终端单元包括：
VCC线，用于从外部设备接收电功率；
地线；以及
第一数据线对，用于在主体和外部设备之间传输数据。
20.如权利要求19所述的设备，其中第二终端单元包括：
第二数据线，连接在主体和功能扩展单元之间；以及
音频线对，用于将音频信号从主体传送到功能扩展单元。
21.如权利要求20所述的设备，其中第二终端单元还包括时钟线，使经过第二数据线的数据与预定时钟同步，并将同步数据传送到功能扩展单元。
22.如权利要求18所述的设备，其中第一终端单元和第二终端单元分别放置在串行装置内的相对侧上。
23.如权利要求11所述的设备，还包括：
柔性印刷电路板(FPCB)，用于使主体与串行装置电连接。
24.如权利要求11所述的设备，其中串行装置包括USB终端。
25.如权利要求21所述的设备，其中VCC线、第一数据线对以及地线分别与时钟线、第二数据线、音频线对交叉放置在串行装置内部。
26.如权利要求21所述的设备，其中VCC线、第一数据线对以及地线分别交替放置在时钟线、第二数据线、音频线对以及串行装置的侧边之间。
27.如权利要求20所述的设备，其中第二数据线包括i2c数据线。
28.如权利要求21所述的设备，其中时钟线包括i2c时钟线。
29.一种安装在与电子设备相连的串行装置上的功能扩展单元，包括：
外壳，可容纳串行装置并与串行装置电连接，用于使功能扩展单元与电子设备电连接；以及
电子组件，在外壳将功能扩展单元与电子设备电连接时执行电气功能并在电气上与电子设备通信。
30.如权利要求29所述的功能扩展单元，其中功能扩展单元可与电子设备分离。
31.如权利要求29所述的功能扩展单元，其中电子组件包括FM调谐器。
32.如权利要求29所述的功能扩展单元，其中电子组件包括FM发射机。
33.如权利要求29所述的功能扩展单元，其中电子组件包括具有激光二极管以向外壳外部发射激光束的激光指示器。
34.如权利要求29所述的功能扩展单元，其中功能扩展单元为帽形，用于容纳USB终端。
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