CN101650592A - 主机装置、通用串行总线的接口模块与其电源管理方法 - Google Patents
主机装置、通用串行总线的接口模块与其电源管理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101650592A CN101650592A CN200810147060A CN200810147060A CN101650592A CN 101650592 A CN101650592 A CN 101650592A CN 200810147060 A CN200810147060 A CN 200810147060A CN 200810147060 A CN200810147060 A CN 200810147060A CN 101650592 A CN101650592 A CN 101650592A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mentioned
- data line
- usb
- serial bus
- universal serial
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Abstract
一种主机装置、通用串行总线的接口模块与其电源管理方法。本发明的接口模块包括USB控制器和检测电路。USB控制器可以耦接USB，而检测电路则可以耦接USB中的一第一数据线和一第二数据线二者至少其中之一，并且输出其上的电压。当第一数据线和第二数据线为低电位时，则USB控制器可以被禁能。相对地，当第一数据线和第二数据线二者至少其中之一的电压为高电位时，则USB控制器可以被致能。本发明还提出一种通用串行总线的电源管理方法及一种包括接口模块与通用串行总线的主机装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种电源管理的技术，特别是涉及一种在通用串行总线上的电源管理的技术。
背景技术
在以前，计算机必须通过各式各样的连接接口耦接不同的周边设备。例如，通过串行端口连接调制解调器与鼠标、通过平行接口连接打印等等，因多种规格的输入输出接口造成管理不易。再者，早先必须先关闭计算机主机才能进行周边设备的连接或卸除工作，亦造成使用上的不便。
因此，产业界制定了通用串行总线(Universal Serial Bus，以下可以简称USB)标准，可支持随插即用(plug and play，PNP)的安装功能。由于USB具有热插拔的设计，因此不必关机或是重新启动，计算机主机即可经由USB而使用周边设备。目前已有许多电子装置皆具有USB接口，例如键盘、扫描仪、随身盘以及数字相机等。
随着技术的精进以及使用需求的改变，早先所制定的USB标准(例如USB 1.0版与USB 1.1版)已无法满足需求，因此制定了USB 2.0标准。而关于USB 2.0主控制器(host controller)标准可参照Intel公司于2002年3月12日公布“通用串行总线的加强型主控制器接口规范”(Enhanced HostController Interface Specification for Universal Serial Bus)1.0版。故其相关细节不在此赘述。
众所皆知，在一标准的USB连接器中，具有4个脚位，其分别是电源脚位、接地脚位、以及一对数据传输脚位。其中，数据在USB上是通过双绞线来传输，并且使用半双工的差动信号并协同工作，以抵消长导线的电磁干扰。
另外，由于在USB还可以传送电源，因此一些简单的电子装置在通过USB连接至一主机装置时，可以不需另外连接电源，而直接通过USB中所传送的电源即可运作。然而，在已知的USB模块，无论是否有电子装置进行连接，都是一直在接收一工作电源。然而，若是没有电子装置连接至USB模块，而还是一直供电给USB模块，这就造成无谓的浪费。
发明内容
因此，本发明提供一种通用串行总线的接口模块，其具有一省电的工作模式，可以节省电源的浪费。
本发明还提供一种利用上述接口模块的主机装置，可以在没有外部电子装置连接至接口模块的状态下，可以节省电源消耗。
此外，本发明还提供一种电源管理方法，可以管理通用串行总线在不同状态下的耗电情形，以节省电源的消耗。
本发明提供一种通用串行总线的接口模块，可以连接具有通用串行总线的电子装置。本发明的接口模块包括USB控制器和检测电路。USB控制器可以耦接USB，而检测电路则可以耦接USB中的一第一数据线和一第二数据线二者至少其中之一，并且输出其上的电压。当第一数据线和第二数据线二者的电压为低电位时，则USB控制器可以被禁能。相对地，当第一数据线和第二数据线二者至少其中之一的电压为高电位时，则USB控制器可以被致能。
从另一观点来看，本发明又提供一种主机装置，包括微处理单元、USB、USB控制器和检测电路。USB耦接至USB控制器，并且具有一第一数据线和一第二数据线。另外，检测电路可以耦接微处理单元、第一数据线和第二数据线，并且可以将第一数据线和第二数据线二者至少其中之一的电压送至微处理单元。当微处理单元判断第一数据线和第二数据线为低电位时，则禁能USB控制器。反之，当微处理单元判断第一数据线和第二数据线二者至少其中之一的电压为高电位时，则致能USB控制器。
另外，微处理单元还在第一数据线和第二数据线上的电压为高电位时，判断在第一数据线和第二数据线上是否正在传输数据。当第一数据线和第二数据线上正在传输数据时，则微处理单元禁能检测电路；而当第一数据线和第二数据线上并未传输数据时，则微处理单元致能检测电路。
在本发明的一实施例中，检测电路包括一第一开关晶体管和一第二开关晶体管。第一开关晶体管和第二开关晶体管的栅极端都接收一开关讯号，而漏极端也都共同耦接至微处理单元。此外，第一开关晶体管和第二开关晶体管的源极端，则分别对应耦接至第一数据线和第二数据线。
从另一观点来看，本发明还提供一种通用串行总线的电源管理方法，包括提供一检测模块，来检测USB中的一第一数据线和一第二数据线上的电压。当第一数据线和第二数据线二者至少其中之一的电压为高电位时，则提供工作电源给USB。相对地，若是第一数据线和第二数据线二者至少其中之一的电压为低电位时，则停止提供工作电源给USB，以节省电源。
由于本发明可以在第一数据线和第二数据线二者至少其中之一的电压为低电位时停止供应工作电源，因此本发明可以避免电源无谓的浪费。
为使本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图详细说明如下。
附图说明
图1所示为本发明一实施例的接口模块的系统方块图。
图2所示为本发明一实施例的检测电路的电路方块图。
图3所示为本发明一实施例的USB的接口模块的讯号时序图。
图4所示为本发明一实施例的通用串行总线的电源管理方法的步骤流程图。
具体实施方式
图1所示为本发明一实施例的USB接口模块的系统方块图。请参照图1，本实施例所提供的USB接口模块100可以适用于一主机装置，例如个人计算机或是便携式计算机。接口模块100至少包括微处理单元102、USB104、USB控制器106和检测电路108。微处理单元102分别耦接USB控制器106和检测电路108，而USB控制器106和检测电路108又分别耦接USB104。
USB 104可以连接具有USB接口的外部电子装置130，并且至少具有一第一数据线D+和一第二数据线D-。在本实施例中，第一数据线D+和第二数据线D-可以分别通过节点A和B耦接至检测电路108。藉此，检测电路108就可以检测第一数据线D+和第二数据线D-二者至少其中之一的电压值(节点A和B上的电压值)。一般而言，在数据线D+和D-上传输的数据，则可以互为差动讯号。另外，数据线D+和D-都可以分别通过电阻112和114接地。因此，当电子装置130还未连接至USB 104时，节点A和B的电压可以是低电位。
图2所示为依照本发明的一较佳实施例的一种检测电路的电路方块图。请参照图2，检测电路108包括第一开关202和第二开关204。在本实施例中，第一开关202和第二开关204可以分别利用P型金属氧化物半导体(PMOS)晶体管来实现。其中，开关晶体管202的栅极端可以耦接微处理单元102，并且通过电阻206耦接至数据线D+和开关晶体管202的源极端。另外，开关晶体管202的漏极端也可以耦接处理单元102。
类似地，开关晶体管204的栅极端也可以通过电阻208耦接至数据线D-和开关晶体管204的源极端，并且开关晶体管204的栅极端可以耦接至开关晶体管202的栅极端。此外，开关晶体管204的漏极端同样也可以耦接微处理单元102。在本实施例中，开关晶体管202和204的漏极端还可以通过电阻210接地。
图3所示为本发明一实施例的USB的接口模块的讯号时序图。请同时参照图1、图2和图3，起初，在电子装置130还未连接至接口模块100时，节点A和B的电压会由于拉低电阻112和114接地的缘故，而维持在低电位。因此，开关晶体管202和204都会导通，使得节点E的电压也会维持在低电位。当微处理单元102判断节点E的电压为低电位时，可以送出控制讯号C 1给USB控制器106，使得USB控制器106进入省电模式，并且停止供应工作电源PW给USB控制器106。
假设在t1时，电子装置130连接至接口模块100。此时，节点A和B的电压会因为电子装置130中的拉升电阻132和134连接至电压源V1的缘故，而同样被提升至V1的高电位。同样地，节点E的电压也会被拉升至高电位。当微处理单元102判断节点E的电压被拉升至高电位时，就可以送出控制讯号C1来唤醒USB控制器106，并且开始供应工作电源PW给USB控制器106。
另外，假设在P1的期间，在数据线D+和D-上开始传送数据。此时，USB控制器106可以送出讯号C2来通知微处理单元102。由于在数据线D+和D-上传输的数据讯号的电压，会在高电位和低电位之间不断的切换，以表示“1”或“0”的数据。因此，数据在数据线D+和D-上传输时，可能会导致开关202和204发生误动作，而降低数据传输的品质。这样的影响，也可以被称做负载效应。
因此，为了避免负载效应所带来的影响，当微处理单元102判断有数据在数据线D+和D-上传输时，则可以在t2时，将开关讯号SW拉升至高电位。此时，开关晶体管202和204都会被禁能。换句话说，就是检测电路108被禁能。直到数据线D+和D-上的数据传送完毕后，微处理单元102才在t3时重新将开关讯号SW切换回低电位，而重新致能开关晶体管202和204。
假设在t4时，电子装置130与接口模块100分开。此时，节点A和B的电压又重新回到低电位，并且使节点E的电压也重新回到低电位。当微处理单元102判断节点E的电压为低电位时，就可以使得USB控制器106重新回到省电模式，并且停止供应工作电源PW给USB控制器106。藉由上述的步骤，本实施例所提供的USB的接口模块100，就可以避免在闲置时消耗不必要的电源。
将以上的叙述作一整理，本发明还提供一种USB的电源管理方法，如图4所示。请参照图4，本实施例所提供的电源管理方法，先如步骤S402所述，提供一检测模块，以如步骤S404所述，检测USB中的第一数据线和第二数据线二者至少其中之一的电压是否为高电位。若是检测模块检测到第一数据线和第二数据线都在低电位(也就是步骤S404所标示的“否”)，则本实施例就可以进行步骤S406，就是停止供应工作电源给USB。
反之，若是检测模块检测到第一数据线和第二数据线二者至少其中之一的电压为高电位(也就是步骤S404所标示的“是”)，则可以如步骤S408所述，提供工作电源给USB，以使其能正常运作。当工作电源提供至USB之后，本实施例还可以如步骤S410所述，判断在USB上是否有数据正在传输。若是在步骤S410中，发现有数据正在USB上传输时(也就是步骤S410所标示的“是”)，则可以进行步骤S412，就是禁能检测模块，并且重复步骤S410，以判断USB上的数据是否传输完毕。
若是USB上的数据都已经被传输完毕，或是在前一次进行步骤S410时，发现USB上并没有数据在传输(也就是步骤S410所标示的“否”)，则可以如步骤S414，重新或持续致能检测模块，并且重复S404等步骤。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，本来源的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的前提下可作若干的更动与润饰，因此本发明的保护范围本申请的权利要求为准。
Claims (10)
1.一种通用串行总线的接口模块，适于连接具有上述通用串行总线的电子装置，其特征是，而上述接口模块包括：
通用串行总线控制器，耦接上述通用串行总线；以及
检测电路，耦接上述通用串行总线中的第一数据线和第二数据线二者至少其中之一，并输出上述第一数据线和上述第二数据线二者至少其中之一的电压，
其中当上述第一数据线和上述第二数据线二者至少其中之一的电压为低电位时，则上述通用串行总线控制器被禁能，
当上述第一数据线和上述第二数据线二者至少其中之一的电压为高电位时，则上述通用串行总线控制器被致能。
2.根据权利要求1所述的接口模块，其特征是，其中上述检测电路包括：
第一开关晶体管，其栅极端接收开关讯号，其源极端耦接至上述第一数据线，并从其漏极端输出上述第一数据线上的电压值；以及
第二开关晶体管，其栅极端接收上述开关讯号，其源极端耦接至上述第二数据线，并从其漏极端输出上述第二数据线上的电压值。
3.根据权利要求1所述的接口模块，其特征是，其中上述第一开关晶体管和上述第二开关晶体管为P型金属氧化物半导体晶体管。
4.一种主机装置，其特征是，上述主机装置包括：
微处理单元；
通用串行总线，具有第一数据线和第二数据线；
通用串行总线控制器，耦接上述通用串行总线和上述微处理单元；以及
检测电路，耦接上述微处理单元、上述第一数据线和上述第二数据线，并将上述第一数据线和上述第二数据线二者至少其中之一的电压送至上述微处理单元，
其中当上述微处理单元判断上述第一数据线和上述第二数据线二者至少其中之一的电压为低电位时，则禁能上述通用串行总线控制器，
而当上述微处理单元判断上述第一数据线和上述第二数据线二者至少其中之一的电压为高电位时，则致能上述通用串行总线控制器。
5.根据权利要求4所述的主机装置，其特征是，其中上述微处理单元还在上述第一数据线和上述第二数据线上的电压为高电位时，判断在上述第一数据线和上述第二数据线上是否正在传输数据，
当上述第一数据线和上述第二数据线上正在传输数据时，则上述微处理单元禁能上述检测电路，
而当上述第一数据线和上述第二数据线上并未传输数据时，则上述微处理单元致能上述检测电路。
6.根据权利要求4所述的主机装置，其特征是，其中上述检测电路包括：
第一开关晶体管，其栅极端接收开关讯号，其源极端耦接至上述第一数据线，其漏极端耦接至上述微处理单元；以及
第二开关晶体管，其栅极端接收上述开关讯号，其源极端耦接至上述第二数据线，其漏极端耦接至上述微处理单元。
7.根据权利要求4所述的主机装置，其特征是，其中上述第一开关晶体管和上述第二开关晶体管为P型金属氧化物半导体晶体管。
8.一种通用串行总线的电源管理方法，其特征是，上述电源管理方法包括下列步骤：
提供检测模块，来检测上述通用串行总线中的第一数据线和第二数据线上的电压；
当上述第一数据线和上述第二数据线二者至少其中之一的电压为高电位时，则提供工作电源给上述通用串行总线；以及
当上述第一数据线和上述第二数据线二者至少其中之一的电压为低电位时，则停止提供上述工作电源给上述通用串行总线。
9.根据权利要求8所述的电源管理方法，其特征是，上述电源管理方法还包括下列步骤：
当上述工作电源被提供到上述通用串行总线时，则判断上述通用串行总线是否正在传送数据；以及
当上述通用串行总线正在传送数据时，则禁能上述检测模块。
10.根据权利要求9所述的电源管理方法，其特征是，其中当上述通用串行总线传输数据完毕后，则重新致能上述检测模块。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2008101470600A CN101650592B (zh) | 2008-08-14 | 2008-08-14 | 主机装置、通用串行总线的接口模块与其电源管理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2008101470600A CN101650592B (zh) | 2008-08-14 | 2008-08-14 | 主机装置、通用串行总线的接口模块与其电源管理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101650592A true CN101650592A (zh) | 2010-02-17 |
| CN101650592B CN101650592B (zh) | 2011-09-28 |
Family
ID=41672842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2008101470600A Active CN101650592B (zh) | 2008-08-14 | 2008-08-14 | 主机装置、通用串行总线的接口模块与其电源管理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101650592B (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102508539A (zh) * | 2011-06-16 | 2012-06-20 | 钰创科技股份有限公司 | 低耗电的usb3.0主控制装置及降低usb3.0主控制装置耗电的方法 |
| CN102609390A (zh) * | 2011-12-12 | 2012-07-25 | 威盛电子股份有限公司 | 桥接装置以及桥接装置的省电操作方法 |
| CN101997963B (zh) * | 2009-08-31 | 2012-11-28 | 英华达股份有限公司 | 可携式通讯装置的电源管理方法以及系统 |
| CN104423276A (zh) * | 2013-08-23 | 2015-03-18 | 苏州宝时得电动工具有限公司 | 电源管理方法及电源管理模块 |
| CN105630724A (zh) * | 2016-01-27 | 2016-06-01 | 深圳慧能泰半导体科技有限公司 | 一种USB Type-C系统控制电路 |
| CN107682918A (zh) * | 2016-08-02 | 2018-02-09 | 成都鼎桥通信技术有限公司 | 移动终端数据传输方法及设备 |
| CN109901294A (zh) * | 2017-12-08 | 2019-06-18 | 宏碁股份有限公司 | 头戴式显示系统 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1220951C (zh) * | 2002-08-30 | 2005-09-28 | 联想(北京)有限公司 | 一种通用串行总线设备安全接入的实现方法 |
| KR100516296B1 (ko) * | 2003-01-21 | 2005-09-21 | 주식회사 팬택앤큐리텔 | 스위칭 기능을 이용한 인터페이스 장치 |
-
2008
- 2008-08-14 CN CN2008101470600A patent/CN101650592B/zh active Active
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101997963B (zh) * | 2009-08-31 | 2012-11-28 | 英华达股份有限公司 | 可携式通讯装置的电源管理方法以及系统 |
| CN102508539A (zh) * | 2011-06-16 | 2012-06-20 | 钰创科技股份有限公司 | 低耗电的usb3.0主控制装置及降低usb3.0主控制装置耗电的方法 |
| CN102609390A (zh) * | 2011-12-12 | 2012-07-25 | 威盛电子股份有限公司 | 桥接装置以及桥接装置的省电操作方法 |
| CN102609390B (zh) * | 2011-12-12 | 2014-12-10 | 威盛电子股份有限公司 | 桥接装置以及桥接装置的省电操作方法 |
| CN104484024A (zh) * | 2011-12-12 | 2015-04-01 | 威盛电子股份有限公司 | 桥接装置以及桥接装置的省电操作方法 |
| CN104423276A (zh) * | 2013-08-23 | 2015-03-18 | 苏州宝时得电动工具有限公司 | 电源管理方法及电源管理模块 |
| CN105630724A (zh) * | 2016-01-27 | 2016-06-01 | 深圳慧能泰半导体科技有限公司 | 一种USB Type-C系统控制电路 |
| CN105630724B (zh) * | 2016-01-27 | 2017-03-15 | 深圳慧能泰半导体科技有限公司 | 一种USB Type‑C系统控制电路 |
| CN107682918A (zh) * | 2016-08-02 | 2018-02-09 | 成都鼎桥通信技术有限公司 | 移动终端数据传输方法及设备 |
| CN109901294A (zh) * | 2017-12-08 | 2019-06-18 | 宏碁股份有限公司 | 头戴式显示系统 |
| CN109901294B (zh) * | 2017-12-08 | 2021-03-23 | 宏碁股份有限公司 | 头戴式显示系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101650592B (zh) | 2011-09-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101650592B (zh) | 主机装置、通用串行总线的接口模块与其电源管理方法 | |
| EP1550045B1 (en) | Device operable as both a host and a non-host (i.e. dual-mode device) | |
| WO2011032410A1 (zh) | 一种移动终端usb或充电器插入识别方法及识别装置 | |
| CN102437623B (zh) | 一种适配器、终端设备、usb连接设备及充电基站 | |
| TWI443497B (zh) | 主機裝置、ｕｓｂ的接口模組與其電源管理方法 | |
| WO2012142119A2 (en) | Mobile device auto detection apparatus and method | |
| CN112671084A (zh) | Usb设备及其操作方法 | |
| CN107547210A (zh) | 一种非标准供电设备、受电设备及系统 | |
| US9122288B1 (en) | Low power USB 2.0 subsystem | |
| WO2023134458A1 (zh) | 一种电子设备 | |
| CN101228701B (zh) | 用于保护低电压收发信机的系统和方法 | |
| CN109428727B (zh) | 供电设备和以太网供电的节能方法 | |
| CN104915310A (zh) | 电子系统 | |
| CN102103386B (zh) | 电压调整电路、电压调整方法及其计算机系统 | |
| CN212846570U (zh) | Type-C接口电路及触控一体机 | |
| CN107360005B (zh) | 一种受电端设备及受电方法 | |
| CN103777733A (zh) | 电脑装置及通用连接端口模块的供电方法 | |
| CN102544919B (zh) | 电缆 | |
| CN101420480B (zh) | 检测电路以及相关检测方法 | |
| CN101101502A (zh) | 网络控制装置与网络芯片启动的方法 | |
| CN201156230Y (zh) | 基于PoE技术的笔记本电脑 | |
| CN114815978A (zh) | 一种扩展坞和提高扩展坞设备兼容性的方法 | |
| CN210246371U (zh) | 一种多源多口输出电路 | |
| CN109542822B (zh) | 一种usb otg接口隔离电路 | |
| CN220154911U (zh) | 一种外设共享电路及装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |