CN102184152A

CN102184152A - 总线连接装置

Info

Publication number: CN102184152A
Application number: CN 200910309191
Authority: CN
Inventors: 葉茂相; 黃成良
Original assignee: Mitac Precision Technology Shunde Ltd
Current assignee: Mitac Precision Technology Kunshan Ltd
Priority date: 2009-10-31
Filing date: 2009-10-31
Publication date: 2011-09-14
Anticipated expiration: 2029-10-31
Also published as: CN102184152B

Abstract

本发明提供了一种具备侦测功能的总线连接装置，用以侦测总线接头的连接状态，总线接头包含装置端金属壳、装置端接地线、装置端电力线及装置端讯号线，且装置端金属壳与装置端接地线互相短路。总线连接装置包含对应总线接头的主机端金属壳、主机端接地线、主机端电力线、及主机端讯号线，且总线连接装置更包含控制模块，电连接于主机端接地线，其中主机端接地线于总线接头连接于总线连接装置时接地。控制模块用以主机端接地线是否实质接地，以判断总线接头是否连接于总线连接装置，从而决定是否开启工作电源以提供工作电力通过主机端电力线至总线接头。

Description

总线连接装置

技术领域

本发明有关一种总线连接装置，特别是一种具省电功能的总线连接装置。

背景技术

科技日益进步，使用者于日常生活中会接触到诸多的电子产品，其中有许多电子产品具有计算机总线，可与计算机电连接或直接内建于计算机之中。因此，计算机系统配置各种总线连接端口(例如，USB或PCI/PCI Express等)已成为基本的需求，可用以提供外部装置透过连接端口而与计算机连接。

总线产品的发展逐渐朝向传输频宽大、功率消耗低，且同时支持动态热插拔功能的趋势迈进。其中，又以功率消耗的因素最为广泛讨论。由于总线的种类越来越多，且速度越来越快，相对使得功率消耗同时增加。加上电子产品不断朝向小型化与可携式的方向发展，使得功率消耗越来越受使用者的重视。因此，低功率消耗已成为产品竞争力的重要指标之一。

然而在传统技术上，若笔记本电脑具有总线连接端口，当计算机系统(如，笔记本电脑)处于电池供电的模式下，即使外部的总线接头没有插入总线连接端口，计算机系统仍然会有耗电的情况发生。也就是说，即使总线连接端口处于闲置(idle)并待命时，仍会造成电力的消耗，如此不断的耗损电池电力，将造成电池供电的时间因而减少。

举例说明，通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)由于具有支持热插拔http://zh.wikipedia.org/w/index.php？title＝％E7％86％B1％E6％8F％92％E6％8B％94&variant＝zh-tw(Hot

plug)、即插即用

http://zh.wikipedia.org/w/index.php？title＝％E5％8D％B3％E6％8F％92％E5％8D％B3％E7％94％A8&varia nt＝zh-tw(Plug&Play，PnP)与传输速率快等优点，因此USB连接端口有逐渐取代传统PCIhttp://zh.wikipedia.org/w/index.php？title＝PCI&variant＝zh-tw或ISAhttp://zh.wikipedia.org/w/index.php？title＝ISA&variant＝zh-tw总线等的趋势。然而，即使USB连接端口具有诸多优点，但当USB连接端口未与外

部USB装置连接时，仍然会有消耗电源的问题产生。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种总线连接装置，可解决总线连接装置在没有外部装置与之连接而处于闲置时，会造成电源消耗的问题。本发明所提出的总线连接装置，当处于闲置状态下，可关闭电源而延长电池供电时间，而当使用者连接外部总线接头时，才供给电源，如此外部总线接头于连接计算机后可正常运作，并且可达到省电的功效。

本发明提出一种具备连接侦测功能的总线连接装置，用以侦测一总线接头的连接状态，总线接头包含装置端金属壳、装置端接地线、装置端电力线及组装置端讯号线，其中装置端金属壳与装置端接地线互相短路。总线连接装置包含一主机端金属壳、主机端接地线、主机端电力线、主机端讯号线、与控制模块。主机端接地线与装置端金属壳互相匹配以对应连接，且主机端金属壳接地。主机端接地线用以电连接装置端接地线，主机端电力线用以电连接装置端电力线与一工作电源，且主机端讯号线用以电连接装置端讯号线，而进行讯号传输。控制模块电连接于主机端接地线并控制工作电源。其中控制模块侦测主机端接地线是否实质接地，并于主机端接地线实质接地时开启工作电源以提供一工作电力至主机端电力线。

本发明的功效在于，总线连接装置于闲置状态下，仅控制模块需要维持可被触发并作动的状态，且控制模块可为主机端内部原先具备的芯片或电路。亦即，于闲置状态下，总线连接装置不需要持续供电，因此可以将电力消耗降低，达到省电效果。

有关本发明的较佳实施例及其功效，兹配合图式说明如后。

附图说明

图1A及图1B为本发明总线连接装置的第一实施例的电路方块图。

图2为本发明总线连接装置的第二实施例的电路方块图。

图3为本发明总线连接装置的第二实施例的应用例。

图4A及图4B为本发明总线连接装置的使用状态示意图。

具体实施方式

请同时参照图1A与图1B所示，为本发明第一实施例所揭露的总线连接装置10，设置一主机端中，例如台式电脑、笔记本电脑或计算机工作站，用以供一外围装置20以一总线接头30电连接至主机端的总线芯片40，且总线连接装置10可侦测总线接头30是否连接至总线连接装置10，以决定是否开启工作电源50。其中，总线接头30包含一装置端金属壳31、一装置端接地线32、一装置端电力线33、及一组装置端讯号线34。其中，装置端金属壳31与装置端接地线32互相短路。

本发明第一实施例以通用串行总线(universalserial bus，USB)协定为例作说明，但总线接头30与总线连接装置10的规格并不以此为限，亦可为其它规格的电接头/插座。此实施例中总线接头30为USB插头，设置于一外围装置20，例如：USB移动硬盘、USB读卡器、或USB接口无线网卡等。而总线连接装置10即为主机端的USB插座，用以供总线接头30连接，使外围装置20电连接至主机端。

再参阅图1A及图1B所示，总线连接装置10包含一主机端金属壳11、一主机端接地线12、一主机端电力线13、一主机端讯号线14、及一控制模块15。

主机端金属壳11与装置端金属壳31互相匹配，因此两者可互相对应穿套，而电性导通。此外，主机端金属壳11连接至主机端的接地电路，而形成讯号接地。主机端接地线12用以电连接装置端接地线32。而主机端电力线13用以电连接装置端电力线33，且电连接于工作电源50，当工作电源50开启(turn on)时，可透过主机端电力线13而将工作电源50的电力传输至装置端电力线33，使外围装置20取得运作所需要的电力运作。

主机端讯号线14用以电连接装置端讯号线34，以将外围装置20连接至主机端的总线芯片40，且总线芯片40连接于南桥芯片，使主机端与外围装置20互相联机以进行数据传输。以USB协议标电平例，主机端讯号线14及装置端讯号线34分别为两条，而总线芯片40为USB编码芯片，主机端外围装置20之间的讯号与数据，即可透过主机端讯号线14与装置端讯号线34来传输。主机端讯号线14及装置端讯号线34依据总线的协议标准而定，并不限定于二条。

控制模块15电连接于主机端接地线12，用以侦测该主机端接地线12是否实质接地。控制模块15电连接于工作电源50，以控制工作电源50的开启及关闭。

图1A为总线接头30尚未连接于总线连接装置10的示意图，相对的，图1B为总线接头30已连接于总线连接装置10的示意图。

当总线接头30电连接于总线连接装置10，可使主机端接地线12电连接于装置端接地线32，同时由于装置端接地线32与装置端金属壳31彼此间互相短路，且装置端金属壳31又与主机端金属壳11对应连接，加上主机端金属壳11本身为接地。因此，当总线接头30连接于总线连接装置10时，即可形成装置端金属壳31经由主机端金属壳11的接地回路，使主机端接地线12实质接地。控制模块15连接于主机端接地线12的接脚常态地维持于一第一电平，例如高电平，主机端接地线12实质接地时该接脚会变化为一第二电平，例如低电平或零电位，使控制模块15侦测到主机端接地线12实质接地，控制模块15会被触发而开启工作电源50，以提供电力至主机端电力线13。接着主机端电力线13便会将电力传送至所对应连接的装置端电力线33，使外围装置20透过总线接头30接收到电力，而正常运作。

另一方面，当总线接头30脱离(disconnect)总线连接装置10，此时原本所形成的接地回路会因而断线，控制模块15连接于主机端接地线12的接脚由第二电平回复为第一电平，使控制模块15侦测到主机端接地线12停止实质接地，进而关闭工作电源50以停止提供电力至主机端电力线13。

由上述说明可知，本发明所提出的装置，可让总线接头30在连接于总线连接装置10时，才控制工作电源50透过总线接头30提供电力至外围装置20。因此，在总线接头30尚未与总线连接装置10连接时，也就是在闲置(idle)状态下，便不会如先前技术一般产生电力消耗的问题。因此，本发明所提出的总线连接装置10可达到省电的效果。

请参照图2为本发明第二实施例所提供的一种总线连接装置10的电路方块示意图。于此实施例中控制模块15包含逻辑电路152与控制器154，当总线接头30与总线连接装置10连接，形成接地回路使装置端接地线12实质接地时，逻辑电路152便会产生触发讯号。

控制器154电连接于工作电源50与逻辑电路152，逻辑电路152分别电连接于控制器154与装置端接地线12，其中当装置端接地线12实质接地时，逻辑电路152便可侦测到装置端接地线12的电位改变，而产生触发信号至控制器154。当控制器154接收到逻辑电路152所产生的触发讯号时，便会开启工作电源50，以提供电力至主机端电力线13，让外围装置20透过总线接头30取得电力以进行运作。其中，控制器154可为键盘控制器(keyboard controller，KBC)或嵌入式控制器(embeddedcontroller，EC)，将程序代码植入键盘基本输入输出系统(KBC BIOS)或内建的韧体，以依据触发信号开启或是关闭工作电源50。

请参照图3所示，为本发明第二实施例中，逻辑电路152的实际应用例。

逻辑电路152可为一晶体管开关，其中晶体管开关的源极连接于控制器151的触发脚位，源极及触发脚位共同连接于一电平电压，而被维持于第一电平，或称高电平。晶体管开关的栅极接受一启动电压，维持于开启状态，晶体管开关的射极连接于主机端接地线12。当总线接头30与总线连接装置10连接，而使得主机端接地线12实质接地之后，触发脚位透过主机端接地线12而实质接地，使其由第一电平变为第二电平，从触发控制模块15使得控制模块15侦测到主机端接地线12实质接地，亦即总线接头30已连接至总线连接装置10。此时，控制模块15即可送出致能讯号至工作电源50的致能(enable)脚位，以开启工作电源50提供电力至主机端电力线13，再透过总线接头30的装置端电力线33传递外围装置20所需的电力，使外围装置20进行运作。其中，总线连接装置10的主机端金属壳11透过主机板(main board)的接地线路进行讯号接地。若以计算机系统为例，便是主机板具有接地端，而主机端金属壳11电连接于主机板的接地端，藉由透过主机板的接地端以完成接地动作。

请同时参照图4A与图4B，分别为本发明总线连接装置的使用状态示意图。

本发明所称的总线连接装置10设置于主机端60之中，主机端60可为笔记本电脑系统，而外围装置20可为与主机端60互相连接的外部装置。举例说明，假设总线连接装置10为USB标准协议的插座，则外围装置10可为USB接口的USB装置，例如无线网卡、USB移动硬盘、USB读卡器等。

其中，图4A为外围装置20的总线接头30尚未连接于主机端60的总线连接装置10的使用状态示意图，此时主机端60的工作电源(图未示)并不会提供电源至相对应的连接端口，亦即主机端60的工作电源不提供工作电力至总线连接装置10的主机端电力线13。而图4B为总线接头30已连接于总线连接装置10的使用状态示意图，此时由于总线接头30已连接于总线连接装置10，而产生接地回路，因此主机端60的工作电源才会提供工作电力至主机端电力线13，而使外围装置20透过装置端电力线33取得工作电力，如此即可达到省电的功效。

虽然本发明的技术内容已经以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神所作些许的更动与润饰，皆应涵盖于本发明的范畴内，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

卡器等。

Claims

1.一种具备连接侦测功能的总线连接装置，用以侦测一总线接头的连接状态，该总线接头包含一装置端金属壳、一装置端接地线、一装置端电力线及一组装置端讯号线，且该装置端金属壳与该装置端接地线互相短路，其特征在于，该总线连接装置包含：

一主机端金属壳，与该装置端金属壳互相匹配以对应连接，且该主机端金属壳接地；

一主机端接地线，用以电连接该装置端接地线；

一主机端电力线，用以电连接该装置端电力线与一工作电源；

一组主机端讯号线，用以电连接该装置端讯号线，而进行讯号传输；及

一控制模块，电连接于该主机端接地线并控制该工作电源，其中该控制模块侦测该主机端接地线是否实质接地，并于该主机端接地线实质接地时开启该工作电源以提供一工作电力至该主机端电力线。

2.根据权利要求1所述的总线连接装置，其特征在于，当该主机端接地线停止实质接地时，该控制模块关闭该工作电源。

3.根据权利要求1所述的总线连接装置，其特征在于，该控制装置连接于该主机端接地线的接脚常态地维持于一第一电平，且于该主机端接地线实质接地时变化为一第二电平以触发该控制模块开启该工作电源。

4.根据权利要求3所述的总线连接装置，其特征在于，当该主机端接地线停止实质接地时，该接脚由该第二电平回复该第一电平，使该控制装置关闭该工作电源

5.根据权利要求1所述的总线连接装置，其特征在于，该控制模块包含：

一逻辑电路，当该主机端接地线实质接地时，产生一触发讯号；及

一控制器，电连接于该工作电源与该逻辑电路，该控制器用以接收该触发讯号，以开启该工作电源。

6.根据权利要求5所述的总线连接装置，其特征在于，该控制器为键盘控制器。

7.根据权利要求5所述的总线连接装置，其特征在于，该控制器为嵌入式控制器。

8.根据权利要求5所述的总线连接装置，其特征在于，该逻辑电路为一晶体管开关，包含：

一源极，连接于该控制器的一触发脚位，且该源极及该触发脚位共同连接于一电平电压，而被维持于一第一电平；

一栅极，接受一启动电压，使该晶体管开关维持于开启状态；

一射极，连接于该主机端接地线；

其中，当该主机端接地线实质接地，该触发脚位透过该主机端接地线而实质接地，使其由该第一电平变为一第二电平，而触发该控制模块开启该工作电源。

9.根据权利要求1所述的总线连接装置，其特征在于，该总线接头为一通用串行总线接头。