CN101742356B - 插件检测方法及相关信号处理单元和电子装置 - Google Patents

插件检测方法及相关信号处理单元和电子装置 Download PDF

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Abstract

一种插件检测方法及相关信号处理单元和电子装置，其中插件检测的信号处理单元包括：耦接电视信号输出焊垫的切换单元；终端电阻器，耦接于切换元件和接地电压间；中断信号产生器，当电视信号接收器的接收端口耦接至电视信号输出焊垫时，产生中断信号；以及控制单元，当控制单元接收到中断信号时，导通切换元件，以连接终端电阻器至电视信号输出焊垫，其中切换元件、终端电阻器、中断信号产生器和控制单元集成在一个芯片上。利用本发明能以有效实现的方式检测从电子装置的插孔中耦合/去耦合设备或信号。

Description

插件检测方法及相关信号处理单元和电子装置
技术领域
本发明涉及插件检测功能(plug-in detection)，尤其涉及能够提供插件检测且不合占用通用I/O(GPIO)资源的外部电路的信号处理单元。
背景技术
众所周知，音频信号可由多种电子设备(包括可携式或手持的设备)处理，这些设备包含桌上型计算机、笔记型计算机和其它个人计算机、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)、CD播放器、MP3播放器、DVD播放器、调幅/调频收音机、卫星无线电系统、带内(in-band)信道数字收音机、移动电话，以及消费音频设备例如立体系统(stereo system)、家庭电影院系统、电缆和卫星调谐器(turner)和机顶盒、数字视频记录器和其它可支持视频和音频处理的系统等。每个这种设备包含一个或更多个集成电路以提供其功能。举例来说，计算机包含音频编码译码器(codec)或其它音频输入-输出模块来支持音频信号的处理，以产生通过喇叭、耳机(headphone)或其它类似设备传送至使用者的音频输出，以及/或从外部设备(例如麦克风、CD播放器或者其它模拟或数字音频信号源)接收音频信号。
这些电子设备的一个共同问题是许多都需要多个插孔(jack)以与这些电子设备耦合音频输入/输出信号。当设备正处于运行中时，设备的使用者可连接或断开连接这些插孔，以中断连接或者耦合新的外围或信号至该设备。因此，有待于在电子设备中以可有效实现的方式检测从每个插孔中耦合或去耦合设备或信号。
发明内容
由于在电子装置中需要多个插孔以耦合音频输入/输出信号，因此有待于提出可有效实现的方式来检测从每个插孔中耦合/去耦合设备或信号，有鉴于此，本发明提供一种具有插件检测功能的信号处理单元和插件检测方法以及一种电子装置。
本发明提供一种具有插件检测功能的信号处理单元，包括：切换元件，所述切换元件耦接电视信号输出焊垫；终端电阻器，耦接于所述切换元件和接地电压间；中断信号产生器，当电视信号接收器的接收端口耦接至所述电视信号输出焊垫时，产生中断信号；以及控制单元，当所述控制单元接收到所述中断信号时，导通所述切换元件，以连接所述终端电阻器至所述电视信号输出焊垫，其中所述切换元件、所述终端电阻器、所述中断信号产生器和所述控制单元集成在芯片上。
本发明另提供一种电子装置，其特征在于，包括：信号处理芯片，所述信号处理芯片与电视信号接收器交互，其中所述信号处理芯片包括：切换元件，耦接至电视信号输出焊垫；终端电阻器，耦接于所述切换元件和接地电压间；中断信号产生器，当所述电视信号接收器的接收端口耦接至所述电视信号输出焊垫时，所述中断信号产生器产生中断信号；以及控制单元，当接收所述中断信号后，导通所述切换元件，以连接所述终端电阻器至所述电视信号输出焊垫。
本发明另提供一种插件检测方法，其特征在于，包括：通过芯片的中断信号产生器检测所述芯片的电视信号输出焊垫上的电压电平，决定所述电视信号输出焊垫是否耦接至电视信号接收器的接收端口；以及当所述电视信号输出焊垫耦接至所述电视信号接收器的所述接收端口时，导通所述芯片上的切换元件，以使所述电视信号输出焊垫通过所述芯片上的终端电阻器耦接至接地电压。
利用本发明能以有效实现的方式检测从电子装置的每个插孔中耦合/去耦合设备或信号。
附图说明
图1显示了一个电子装置的实施例；
图2显示了信号处理芯片的另一个实施例；
图3显示了信号处理芯片的另一个实施例。
具体实施方式
为了让本发明的目的、特征、及优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例做详细说明。实施例是为说明本发明之用，并非用以限制本发明。本发明的保护范围以所附申请权利要求为准。
在说明书和权利要求中使用的某些术语用于指特定系统组件。任何所属技术领域中具有通常知识者可以了解，消费电子设备制造商可能用不同的名称指代同一组件。本申请文件并不去区分名称不同但功能相同的组件。
图1显示了一个电子装置的实施例。如图所示，电子装置100包含信号处理芯片(也可称为信号处理单元)10，信号处理芯片10可与电视信号接收器20进行交互。例如，电子装置100可以为移动电话、智能电话、数字摄影机、个人数字助理、笔记型计算机、桌上计算机、输入板个人计算机(tablet PC)或便携式DVD播放器，但并不限于此。
信号处理芯片10包括微处理单元(Micro Processing Unit，MCU)12、电视数模转换器(TV DAC)14、反相器(inverter)INV、电阻器RH和RT、切换元件SWH和SWL以及电视信号输出焊垫POUT，此处的微处理单元也称为控制单元。信号处理芯片10在传输电视信号之前实施插件检测，并且在电视信号接收器20的接收端口(receiving port)RP耦接至电视信号输出焊垫POUT后，传输电视信号至电视信号接收器20。举例来说，电视信号接收器20可以是显示器，例如电视、汽车显示屏、监视器和类似装置。
电阻器RH包括耦接至电源电压VDD的第一终端和耦接至切换元件SWH的第二终端。切换元件SWH包括耦接至电阻器RH的第一终端和耦接至电视信号输出焊垫POUT的第二终端。切换元件SWL包括耦接至电视信号输出焊垫POUT的第一终端和耦接至电阻器RT的第二终端，且切换元件SWH和SWL由微处理单元12控制。电阻器RT耦接于切换元件SWL的第二终端和接地电压间。
反相器INV耦接电视信号输出焊垫POUT以作为中断信号产生器。反相器INV包括耦接至电视信号输出焊垫POUT的输入终端和耦接至微处理单元12的输出终端。反相器INV根据电视信号输出焊垫POUT上的电压电平VOUT产生中断信号S2。举例来说，当电视信号输出焊垫POUT的电压电平VOUT为逻辑高电平时，反相器INV产生逻辑低电平的中断信号S2，相反地，当电视信号输出焊垫POUT的电压电平VOUT为逻辑低电平时，反相器INV产生为逻辑高电平的中断信号S2。
微处理单元12控制TV DAC 14及切换元件SWH和SWL的操作。例如，微处理单元12根据中断信号S2对切换元件SWH和SWL进行切换，并在电视信号接收器20耦接至电视信号输出焊垫POUT后，通过TV DAC 14传输电视信号S3至电视信号接收器20。电视信号S3可以是数字电视信号。TV DAC 14把来自微处理单元12的电视信号S3转换成模拟电视信号，并输出至电视信号接收器20。
以下介绍信号处理芯片10中插件检测方法。最初的，微处理单元12输出控制信号S1，以导通切换元件SWH和关闭切换元件SWL。结果，电视信号输出焊垫POUT上的电压电平VOUT自动的与接地电压分离并且被电源电压VDD拉高。因为电视信号输出焊垫POUT被拉高，来自反相器INV的中断信号S2位于逻辑低电平。
当电视信号接收器20的接收端口RP插入(也就是说接收端口耦接至电子装置100的电视信号输出焊垫POUT)时，电视信号输出焊垫POUT上的电压电平VOUT由电视信号接收器20内的电阻器RTTV拉低。因此，来自反相器INV的中断信号S2变为逻辑高电平。由于中断信号S2为逻辑高电平，微处理单元12通过控制信号S1分别关闭切换元件SWH和导通切换元件SWL。藉此，电视信号输出焊垫POUT自动的与电源电压VDD分离并通过终端电阻器RT耦接至接地电压。
之后，微处理单元12提供电视信号S3至TV DAC 14，接着TV DAC 14转换电视信号S3为模拟电视信号并通过电视信号输出焊垫POUT输出至电视信号接收器20。在TV DAC 14完成其操作或电视信号接收器20的接收端口RP从电视信号输出焊垫POUT去耦合后，微处理单元12分别导通切换元件SWH和关闭切换元件SWL。在本发明的一个实施例中，终端电阻器RT可以为可变电阻器，但不限于此。
由于反相器INV根据电视信号接收器20的接收端口RP的连接可使能微处理单元12，以对切换元件SWH和SWL进行切换，因此无需占用GPIO资源的外部电路即可获得插件检测。
图2显示信号处理芯片的另一个实施例。如图2所示，信号处理芯片10’与图1所示的信号处理芯片10类似，区别仅在于图1中的终端电阻器RT由可变电阻器RT”代替，并且增加校准电路16以校准可变电阻器RT”。信号处理芯片10’的插件检测操作与上面所述的信号处理芯片10的操作类似，不再赘述。
校准电路16包括固定电流源(fixed current source)17和比较器18。在校准期间，微处理单元12通过控制信号S1分别关闭切换元件SWH和导通切换元件SWL，固定电流源17提供精确的参考电流IC至终端电阻器RT”。比较器18将电压电平VOUT与参考电压VREF比较，并且输出结果信号S4至微处理单元12。由于电视信号输出焊垫POUT的电压电平VOUT正比于参考电流IC和终端电阻器RT”的乘积，微处理单元12根据结果信号S4校准终端电阻器RT”。举例来说，当电压电平VOUT超过参考电压VREF时，微处理单元12输出信号S5来降低终端电阻器RT”的电阻，相反地，当电压电平VOUT比参考电压VREF低时，微处理单元12输出信号S5来增加终端电阻器RT”的电阻。
请注意，在对终端电阻器RT”的校准结束后，固定电流源17和比较器18可自动与电视信号输出焊垫POUT分离。举例来说，可将两个切换元件分别置于固定电流源17和电视信号输出焊垫POUT之间以及比较器18和电视信号输出焊垫POUT之间。当校准完成后，微处理单元12控制切换元件将固定电流源17和比较器18自动的与电视信号输出焊垫POUT分离。
图3显示了信号处理芯片的另一个实施例。如图3所示，信号处理芯片10”与图2所示的信号处理芯片10’类似，不同之处尽在于信号处理芯片10”删除了固定电流源17。信号处理芯片10”的插件检测功能操作与图1中所述的信号处理芯片10的操作类似，不再赘述。
在校准期间，微处理单元12通过控制信号S1分别关闭切换元件SWH和导通切换元件SWL，并且使能TV DAC 14以输出电流信号(图中未显示)至终端电阻器RT”。比较器18将电压电平VOUT与参考电压VREF比较，输出结果信号S4至微处理单元12。由于电视信号输出焊垫POUT的电压电平VOUT正比于来自TV DAC 14的电流信号和终端电阻器RT”的乘积，微处理单元12根据结果信号S4校准终端电阻器RT”。举例来说，当电压电平VOUT超过参考电压VREF时，微处理单元12输出信号S5来降低终端电阻器RT”的电阻，相反地，当电压电平VOUT比参考电压VREF低时，微处理单元12输出信号S5来增加终端电阻器RT”的电阻。
请注意，在对终端电阻器RT”的校准结束后，比较器18可自动与电视信号输出焊垫POUT分离。举例来说，可将一个切换元件置于比较器18和电视信号输出焊垫POUT之间。当校准完成后，微处理单元12控制切换元件将比较器18自动的与电视信号输出焊垫POUT分离。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附申请专利权利要求所界定的为准。

Claims (20)

1.一种具有插件检测功能的信号处理单元，其特征在于，包括：
切换元件，耦接于电视信号输出焊垫；
终端电阻器，耦接于所述切换元件和接地电压间；
中断信号产生器，用于当电视信号接收器的接收端口耦接至所述电视信号输出焊垫时，产生中断信号；以及
控制单元，用于当接收到所述中断信号时，导通所述切换元件，以使所述终端电阻器连接至所述电视信号输出焊垫，
其中所述切换元件、所述终端电阻器、所述中断信号产生器和所述控制单元集成在芯片上。
2.根据权利要求1所述的具有插件检测功能的信号处理单元，其特征在于，进一步包括拉高电路，在所述接收端口未耦接至所述电视信号输出焊垫时，所述拉高电路拉高所述电视信号输出焊垫的电压电平。
3.根据权利要求2所述的具有插件检测功能的信号处理单元，其特征在于，其中当所述控制单元接收到所述中断信号时，使能所述拉高电路以停止拉高所述电视信号输出焊垫的电压电平。
4.根据权利要求1所述的具有插件检测功能的信号处理单元，其特征在于，进一步包括数模转换器，在所述终端电阻器连接至所述电视信号输出焊垫后，所述数模转换器通过所述电视信号输出焊垫将电视信号传输至所述电视信号接收器。
5.根据权利要求4所述的具有插件检测功能的信号处理单元，其特征在于，其中在校准期间，所述控制单元连接所述终端电阻器至所述电视信号输出焊垫，并使能所述数模转换器以输出电流信号至所述终端电阻器，同时所述信号处理单元进一步包括比较器，在所述校准期间，所述比较器将所述电视信号输出焊垫的电压电平与参考电压比较，输出结果信号，以使所述控制单元根据所述结果信号校准所述终端电阻器。
6.根据权利要求1所述的具有插件检测功能的信号处理单元，其特征在于，其中所述中断信号产生器包括反相器，所述反相器包括输入终端和输出终端，其中所述输入终端耦接至所述电视信号输出焊垫，所述输出终端输出所述中断信号至所述控制单元。
7.根据权利要求1所述的具有插件检测功能的信号处理单元，其特征在于，进一步包括：
电流源，当在校准期间所述终端电阻器连接至所述电视信号输出焊垫时，所述电流源提供参考电流至所述电视信号输出焊垫；以及
比较器，所述比较器将所述电视信号输出焊垫的电压电平与参考电压比较，输出结果信号，以使所述控制单元根据所述结果信号校准所述终端电阻器。
8.一种电子装置，其特征在于，包括：
信号处理芯片，所述信号处理芯片与电视信号接收器交互，其中所述信号处理芯片包括：
切换元件，耦接至电视信号输出焊垫；
终端电阻器，耦接于所述切换元件和接地电压间；
中断信号产生器，当所述电视信号接收器的接收端口耦接至所述电视信号输出焊垫时，所述中断信号产生器产生中断信号；以及
控制单元，当接收所述中断信号后，导通所述切换元件，以连接所述终端电阻器至所述电视信号输出焊垫。
9.根据权利要求8所述的电子装置，其特征在于，其中所述信号处理芯片进一步包括拉高电路，当所述接收端口未连接至所述电视信号输出焊垫时，所述拉高电路拉高所述电视信号输出焊垫的电压电平。
10.根据权利要求9所述的电子装置，其特征在于，其中所述控制单元当接收到所述中断信号时，使能所述拉高电路以停止拉高所述电视信号输出焊垫的电压电平。
11.根据权利要求8所述的电子装置，其特征在于，其中所述中断信号产生器包括反相器，所述反相器包括输入终端和输出终端，其中所述输入终端耦接至所述电视信号输出焊垫，所述输出终端输出所述中断信号至所述控制单元。
12.根据权利要求8所述的电子装置，其特征在于，其中所述信号处理芯片进一步包括数模转换器，在所述终端电阻器连接至所述电视信号输出焊垫后，所述数模转换器通过所述电视信号输出焊垫将电视信号传输至所述电视信号接收器。
13.根据权利要求12所述的电子装置，其特征在于，其中在校准期间，所述控制单元连接所述终端电阻器至所述电视信号输出焊垫，并使能所述数模转换器以输出电流信号至所述终端电阻器，同时所述信号处理芯片进一步包括比较器，在所述校准期间，所述比较器将所述电视信号输出焊垫的电压电平与参考电压比较，输出结果信号，以使所述控制单元根据所述结果信号校准所述终端电阻器。
14.根据权利要求12所述的电子装置，其特征在于，其中所述信号处理芯片，进一步包括：
电流源，当在校准期间所述终端电阻器连接至所述电视信号输出焊垫时，所述电流源提供参考电流至所述电视信号输出焊垫；以及
比较器，所述比较器将所述电视信号输出焊垫的电压电平与参考电压比较，输出结果信号，以使所述控制单元根据所述结果信号校准所述终端电阻器。
15.根据权利要求8所述的电子装置，其特征在于，其中所述电子装置为移动电话、智能电话、数字摄影机、个人数字助理、笔记型计算机、桌上计算机、输入板个人计算机或便携式DVD播放器。
16.一种插件检测方法，其特征在于，包括：
通过芯片的中断信号产生器检测所述芯片的电视信号输出焊垫上的电压电平，决定所述电视信号输出焊垫是否耦接至电视信号接收器的接收端口；以及
当所述电视信号输出焊垫耦接至所述电视信号接收器的所述接收端口时，导通所述芯片上的切换元件，以使所述电视信号输出焊垫通过所述芯片上的终端电阻器耦接至接地电压。
17.根据权利要求16所述的插件检测方法，其特征在于，进一步包括当所述电视信号输出焊垫耦接至所述电视信号接收器的所述接收端口时，产生中断信号。
18.根据权利要求17所述的插件检测方法，其特征在于，进一步包括：
当所述电视信号输出焊垫未耦接至所述电视信号接收器的所述接收端口时，使能所述芯片的拉高电路，以拉高所述电视信号输出焊垫的电压电平；以及
当接收到所述中断信号时，停止拉高所述电视信号输出焊垫的电压电平。
19.根据权利要求17所述的插件检测方法，其特征在于，其中所述中断信号为所述电视信号输出焊垫的电压电平的反相信号。
20.根据权利要求16所述的插件检测方法，其特征在于，进一步包括当所述电视信号的所述接收端口从所述电视信号输出焊垫去耦合时，关闭所述切换元件。
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