CN103094783B - 用于配置连接器的触点的技术 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及用于配置连接器的触点的技术。更具体而言，涉及用于配置第一连接器的触点的系统和方法，包括检测第二连接器与第一连接器的配对，并且响应于该检测，通过触点之一发送命令并等待对命令的响应。如果接收到对命令的有效响应，则系统确定第二连接器的取向。响应还包括第二连接器中的触点的配置信息。系统随后基于所确定的取向和第二连接器的触点的配置信息来配置第一连接器的其他触点中的一些。

Description

用于配置连接器的触点的技术
技术领域
本公开涉及用于配置连接器的触点的技术。
背景技术
连接器（connector）是无处不在的并且被用在各种应用中用于耦合两个电子设备。大多数连接器通常具有促进利用连接器连接的设备之间的信号的传输的某种触点（contact）。传统上，连接器中的每个触点具有特定的预先指派的功能。换言之，连接器中的每个触点被指定为传送一定类型的信号，例如电力、数据等等。
许多电连接器只能以单个取向（orientation）连接。这些连接器包括具有不能被修改的预先指派的功能的触点。通常，这些电连接器具有允许仅按单个取向的连接的物理设计。换言之，两个配对的单取向连接器只能在一个方向上配对。从而，在使用单取向连接器时必须慎重，因为以不正确的方式插上连接器可能在物理上、电气上或者这两者上毁坏连接器和/或毁坏连接器所插入到的设备。
发明内容
本发明概括而言涉及用于连接两个设备的连接器。具体而言，本发明的某些实施例涉及具有可配置的触点的可逆转连接器。如上所述，传统的连接器包括具有预先指派的功能的触点。例如，在标准的USB连接器中，四个触点中的每一个具有与之相关联的特定功能，例如电力、数据等等。这些预先指派的触点在连接器内的位置也是固定的。总之，这种传统连接器中的触点是不可配置的，并且只能基于连接器的类型和用途执行预先指派的功能。
本发明的实施例提供了用于动态地配置与主机系统相关联的主机侧连接器的触点的技术。在本发明的一个实施例中，主机侧连接器中的触点能够被指派以若干个功能之一。要指派给该触点（以及连接器中的其他触点）的功能可依据耦合到主机系统的附件和该附件提供/使用的信号。例如，当音频专用附件耦合到主机系统时，主机侧连接器上的触点中的至少一个可被配置为传送音频数据。
在一些实施例中，主机侧连接器和附件侧连接器能够以多于一种取向与彼此配对。在主机侧连接器和附件侧连接器能够以多于一种取向与彼此配对的情况下，在配置主机侧连接器的触点之前首先确定附件侧连接器相对于主机侧连接器的取向，可能是有益的。
本发明的某些实施例提供了用于确定附件侧连接器相对于相应的主机侧连接器的取向的技术。根据一个实施例，一旦附件侧连接器与主机侧连接器物理地配对，主机系统就交替地通过主机侧连接器中的两个所选触点中的每一个向附件发送命令，并且等待来自附件的答复。依据在两个所选触点中的哪一个上接收到答复，主机系统可确定附件侧连接器相对于主机侧连接器的取向。
在其他实施例中，基于所确定的附件侧连接器的取向来配置主机侧连接器中的触点。在一实施例中，来自附件的答复可包括关于指派给附件侧连接器的每个触点的功能的信息。利用此信息以及关于附件侧连接器的取向的知识，主机系统于是可配置主机侧连接器的触点以便与附件通信。
在一些实施例中，对取向的检测和对触点的配置可以是相互独立的。在其他实施例中，可取向的检测可在先，并且其可用于配置主机侧连接器的触点。在一些实施例中，主机侧连接器的触点在与附件侧连接器配对之前可处于浮动模式中。
以下详细描述与附图一起将提供对本发明的性质和优点的更好理解。
附图说明
图1A示出了根据本发明的一实施例的插头连接器。
图1B是根据本发明的一实施例的插头连接器的正面图。
图1C是根据本发明的一实施例的插头连接器的截面图。
图1D是根据本发明的一实施例的插头连接器的引脚输出。
图1E是根据本发明的另一实施例的插头连接器的引脚输出。
图2A示出了根据本发明的一实施例的插座连接器。
图2B是根据本发明的一实施例的插座连接器的截面图。
图2C示出了根据本发明的另一实施例的插座连接器。
图2D是根据本发明的一实施例的具有八个信号触点和两个连接检测触点的插座连接器的截面图。
图2E和2F是示出被配置为与分别如图1D和1E所示的插头连接器100和101配对的根据本发明的两个不同实施例的插座连接器的引脚输出布置的图。
图3A是示出根据本发明的一实施例的以第一取向耦合到插座连接器的插头连接器的示意图。
图3B是示出根据本发明的一实施例的以第二取向耦合到插座连接器的插头连接器的示意图。
图4是根据本发明的一实施例的用于确定一个连接器相对于另一连接器的取向的系统的示意图。
图5是根据本发明的一实施例的用于确定一个连接器相对于另一个的取向的过程的流程图。
图6是根据本发明的一实施例的用于配置连接器的触点的过程的流程图。
图7A示出了根据本发明的一实施例的命令结构。
图7B示出了根据本发明的一实施例的命令的响应结构。
图8A是根据本发明的一实施例的以第一取向与插座连接器配对的插头连接器的简化截面图。
图8B是根据本发明的一实施例的以第二取向与插座连接器配对的插头连接器的简化截面图。
图9A和9B是根据本发明的另一实施例的用于确定取向并且基于取向配置连接器的触点的过程的流程图。
具体实施方式
相关申请信息
本申请根据35USC§119(e)要求（a）2011年11月7日提交的61/556,792号美国临时专利申请和（b）2011年11月30日提交的61/565,463号美国临时专利申请的权益，这些美国临时专利申请的公开内容通过引用被全部并入在此用于所有目的。
本申请与_____提交的_____号美国专利申请（代理人案卷号#90911-818777）相关，该美国专利申请的内容通过引用被全部并入在此用于所有目的。
本发明的实施例概括而言涉及连接器。更具体而言，本发明的某些实施例提供了用于确定一个连接器相对于另一连接器的取向的技术。在一些实施例中，附件侧或“插头”连接器可能够按多于一种取向插入到主机侧或“插座”连接器中。在此情况下，这里描述的技术可提供一种确定插头连接器相对于插座连接器的确切取向的方法。
本发明的一些实施例提供了用于基于从连接的附件接收到的信息来动态地配置主机侧连接器的触点的技术。
本发明的某些实施例提供了用于确定附件侧连接器相对于主机侧连接器的取向并且基于所确定的取向和从附件接收的信息来配置主机侧连接器的系统和方法。
图1A示出了根据本发明的一实施例的插头连接器100（或附件侧连接器100）。插头连接器100是示例性的并且在这里用于说明本发明的各种实施例。本领域技术人员将会认识到可以使用除插头连接器100以外的许多其他形式和类型的连接器并且这里描述的技术将适用于具有插头连接器100的特性的任何插头连接器。在一些实施例中，插头连接器100可与能够耦合到主机设备的附件相关联。
插头连接器100包括主体102和插片部分104。线缆106附接到主体102和插片部分104并且在与连接器100的长度平行的方向上纵向延伸离开主体102。插片104被设定大小为在配对事件期间插入到相应的插座连接器中并且包括形成在第一主表面104a上的第一接触区域108a和形成在与表面104a相对的第二主表面104b（在图1A中未示出）处的第二接触区域108b（在图1A中也未示出）。表面104a、104b从插片的末梢端延伸到脊部109，当插片104被插入到相应的插座连接器中时，脊部109毗邻插座连接器或包含该插座连接器的便携式电子设备的壳体。插片104还包括在第一和第二主表面104a、104b之间延伸的第一和第二对向侧表面104c、104d（未示出）。在一个特定实施例中，插片104大约6.6mm宽，大约1.5mm厚，并且具有大约7.9mm的插入深度（从插片104的末端到脊部109的距离）。
在接触区域108a和108b的每一个中可形成多个触点112，使得当插片104被插入到相应的插座连接器中时，区域108a或108b中的触点112电耦合到插座连接器中的相应触点。在一些实施例中，触点112是自洁式擦扫触点，其在最初在配对事件期间与插座连接器触点相接触之后，通过擦扫运动进一步滑动经过插座连接器触点，然后到达最终的期望接触位置。
作为一示例，在一个实施例中，ID模块被包含在操作性地耦合到连接器100的触点的IC内。ID模块可被编程具有关于连接器及其相关联的附件/适配器的识别和配置信息，这些信息可在配对事件期间被传达给主机设备。作为另一示例，被编程为与主机设备上的电路执行认证例程例如公钥加密例程的认证模块可被包含在操作性地耦合到连接器100的IC内。ID模块和认证模块可被包含在同一IC内或不同IC内。作为又一示例，电流调节器可被包含在IC113a或113b之一内。电流调节器可操作性地耦合到能够输送电力来对便携式电子设备中的电池充电的触点并且调节通过这些触点输送的电流以无论输入电压如何并且甚至当输入电压以瞬态方式变化时都确保恒定的电流。IC的功能在下文中参考图4进一步描述。
接合焊盘115也可被形成在主体102内、靠近PCB107的端部。每个接合焊盘可连接到区域108a和108b内的触点或触点对。导线（未示出）随后可被焊接到接合焊盘以提供从触点到与连接器100相关联的附件内的电路的电连接。然而，在一些实施例中，接合焊盘不是必要的，取而代之，连接器100的触点和组件与附件内的其他电路之间的所有电连接是通过该电路耦合到的PCB上的迹线和/或利用附件内的多个PCB之间的互连形成。
插片104的结构和形状是由接地环105限定的，接地环105可由不锈钢或另外的硬导电材料制成。连接器100包括以弯袋（curvedpocket）形式形成在接地环105的侧面的兼作接地触点的固位特征114a、114b（未示出）。主体102在图1A中以透明形式（经由虚线）示出，使得主体内部的某些组件可见。如图所示，在主体102内有印刷电路板（PCB）107，其在接触区域108a和108b之间朝着连接器100的末梢端延伸到接地环105中。一个或多个集成电路（IC），例如专用集成电路（ASIC）芯片113a和113b，可操作性地耦合到PCB107以提供关于连接器100的信息和/或执行特定的功能，例如认证、识别、触点配置和电流或电力调节。
图1B示出了插头连接器100的正面图。该正面图示出了盖子120。盖子120可由金属或其他导电材料制成，并且可从连接器100的末梢端沿着连接器的侧面朝着主体102延伸，从而在X和Y方向上完全或部分包围在接触区域108a和108b中形成的触点112。在一些实施例中，盖子120可接地以便使否则可发生在连接器100的触点112上的干扰达到最低限度，并从而可被称为接地环，例如图1A中所示的接地环105。触点112(1)-112(N)可被定位在接触区域108a内，并且另外的触点114(1)-114(N)可被定位在插片104的对向表面上的区域108b内。在一些实施例中，N可以在2到8之间。触点112(1)..112(N)和114(1)..114(N)可用于传送很多种信号，包括数字信号和模拟信号以及电力和接地。
图1C示出了触点112、114的截面示意图和触点的定位。触点112、114如图所示可被安装在PCB150的两侧。在一些实施例中，对向的触点例如112(1)和114(1)可被短接或者通过PCB150例如利用通孔与彼此电连接以产生直插式连接器设计。在其他实施例中，所有触点可以是独立的，在任何触点之间没有连接，或者触点之间可具有其他连接方案。在每个触点独立并且不连接到任何其他触点的情况下，可以使用不同的插座连接器，例如图2C的连接器250。触点112、114可由铜、镍、黄铜、金属合金或任何其他适当的导电材料制成。在正面和背面的每个触点之间以及触点和连接器的边缘之间间距是一致的，以提供180度对称，使得插头连接器100可按两种取向中的任何一种被插入到相应的插座连接器中。
当连接器100适当地与插座连接器接合时，触点112(1)-112(N)或114(1)-114(N)中的每一个与插座连接器的相应触点发生电连接。
图1D示出了如以上联系图1C所描述的根据本发明的一个特定实施例的连接器100的引脚输出配置。
图1D中所示的引脚输出包括四个触点112(4)、112(5)、114(4)和114(5)，这四个触点电耦合在一起以充当专用于向连接的主机设备传送电力的单个触点。连接器100还可包括附件ID触点112(8)和114(8)；附件电力触点112(1)和114(1)；以及布置成四对的八个数据触点。四对数据触点可以是（a）112(2)和112(3)、（b）112(6)和112(7)、（c）114(2)和114(3)以及（d）114(6)和114(7)。主机电力触点112(4)、112(5)、114(4)和114(5)将电力从与连接器100相关联的附件传送到经由连接器100耦合到附件的便携式电子设备。主机电力触点可被设定大小为处理对于电子设备或主机设备的任何合理的电力要求，并且例如可被设计为从附件传送3伏特-20伏特以对连接到连接器100的便携式电子设备充电。在此实施例中，主机电力触点112(4)、112(5)、114(4)和114(5)被定位在接触区域108a、108b的中央以通过使电力尽可能远离接地环105侧来改善信号完整性。
附件电力触点112(1)和114(1)可用于将电力从电子设备（即主机设备）提供到附件的附件电力信号。附件电力信号通常是比通过主机电力触点112(4)和112(5)接收的信号中的主机电力更低电压的信号，例如3.3伏特与5伏特或更高相比。如下文更详细描述的，附件ID触点提供通信渠道，该通信渠道使得主机设备能够认证附件并且使得附件能够向主机设备传达关于附件的能力的信息。
四对数据触点（a）112(2)和112(3)、（b）112(6)和112(7)、（c）114(2)和114(3)以及（d）114(6)和114(7)可用于利用若干个不同通信协议中的一个或多个来使能主机和附件之间的通信。例如，数据触点112(2)和112(3)被定位在电力触点附近并在电力触点的一侧，而数据触点112(6)和112(7)被定位在电力触点附近、但在电力触点的另一侧。对于PCB的另一表面上的触点114可看到触点的类似布置。附件电力触点和附件ID触点被定位在连接器的每一端部。数据触点可以是以比通过附件ID触点发送的任何信号快二或三个量级的速率操作的高速数据触点，这使得附件ID相对于高速数据线路看起来实质上像DC信号。从而，将数据触点定位在电力触点和ID触点之间通过将数据触点夹在指定用于DC信号或实质上DC信号的触点之间而改善了信号完整性。
图1E示出了根据本发明的另一特定实施例的连接器101的引脚输出配置。
连接器101就像连接器100那样也是可逆转连接器。换言之，基于连接器101与主机设备的相应连接器配对的取向，表面108a或108b上的触点与主机设备的相应连接器中的触点发生物理和电气接触。如图1E中所示，连接器101可具有布置在PCB150的上表面上的八个触点和布置在PCB150的下表面上的八个触点。
连接器101包括两个触点112(1)和114(4)，这两个触点可充当附件ID触点以在附件和便携式电子设备之间传送识别信号。触点112(1)和114(4)如图1E中所示与彼此电连接。连接器101可具有四对数据触点，（a）112(2)和112(3)、（b）112(6)和112(7)、（c）114(2)和114(3)以及（d）114(6)和114(7)。在此特定实施例中，对向的数据触点，例如112(2)和114(2)，如图1E中所示经由PCB150与彼此电连接。连接器101还可包括可与彼此电连接的主机电力触点112(4)或114(5)。主机电力触点112(4)或114(5)可传送电力到与连接器101配对的主机设备。例如，插头连接器101可以是被设计为向主机设备提供电力的电力供应系统的一部分。在此情况下，触点112(4)或114(5)可将电力从电力供应传送到主机设备，例如以对主机设备中的电池充电。
连接器101还可包括可例如经由PCB150与彼此电连接的附件电力触点112(5)和114(8)。附件电力触点将电力从主机设备传送到连接的附件。例如，在一些情况下，连接到主机设备的附件可以不是自供电的，并且可从主机设备得到其电力。在此情况下，依据连接器101相对于主机设备的相应连接器的取向，主机设备可通过任一附件触点向附件供应电力。连接器101还可包括与彼此电连接的两个接地触点112(8)和114(1)。接地触点为连接器101提供接地路径。
图2A示出了根据本发明的一实施例的插座连接器200。插座连接器200包括壳体202，该壳体202限定空腔204并且在该空腔内容纳N个触点206(1)-206(N)。在操作中，连接器插头，例如插头连接器100（或连接器101），可被插入到空腔204中以将触点112(1)-112(N)或114(1)-114(N)电耦合到相应的触点206(1)-206(N)。插座连接器触点206(1)-206(N)中的每一个将其各自的插头触点电连接到与容纳插座连接器200的电气/主机设备相关联的电路。例如，插座连接器200可以是便携式媒体设备的一部分并且与该媒体设备相关联的电子电路通过将延伸出壳体202之外的触点206(1)-206(N)的末端焊接到该便携式媒体设备内的诸如印刷电路板（PCB）之类的多层板而电连接到插座200。注意，连接器200只在单一一侧上包括触点，因此其可以更薄。在其他实施例中，连接器200可在每一侧上具有触点。
图2B示出了根据本发明的一实施例的插座连接器200的截面图。如图所示，在一些实施例中，额外的触点208(1)和208(2)位于触点206(1)-206(N)的任一端部。触点208(1)和208(2)可用于检测插头连接器是否被完全插入到空腔204中或者被插入到插头连接器100（或连接器101）的触点112（或114）与插座连接器200的触点206物理耦合的点。在一些实施例中，触点208(1)和208(2)还可用于检测插头连接器是否已与插座连接器断开连接。在一些实施例中，当插头连接器被插入到空腔204内超过一定距离时，触点208可与插头连接器100的盖子120发生接触。在一些实施例中，触点208被放置成使得它们仅在触点112与触点206发生切实物理连接时才与插头连接器的接地环发生接触。在一些实施例中，当触点208连接到插头连接器的接地环时，指示该连接的信号可被生成。
在一些实施例中，插座连接器在空腔204的顶侧和底侧都可具有触点。图2C示出了插座连接器251的截面图，该插座连接器251包括在顶部的触点207(1)-207(N)和在底部的触点206(1)-206(N)。在一些实施例中，在顶侧和底侧具有电隔离的触点的插头连接器可使用图2C的插座连接器251。
在一些实施例中，插座连接器如上所述可仅在空腔204内部的单侧具有触点206(1)-(N)。在特定实施例中，插座连接器250如图2D中所示可具有八（8）个触点206(1)-206(8)。这些触点中的一些或全部可被配置为依据插头连接器上可得的信号执行若干功能之一。插头连接器100（或连接器101）可与若干个附件中的任何一个相关联，这些附件可被设计为与和插座连接器250相关联的主机设备一起工作。例如，插头连接器100（或连接器101）可与音频专用附件相关联，在此情况下在插头连接器的触点例如106(1)-106(N)上可得的信号可包括音频信号和相关信号。在插头连接器100（或连接器101）与诸如视频附件之类的更复杂附件相关联的其他情况下，插头连接器的触点可传送音频信号、视频信号和相关信号。从而，为了使得插座连接器250能够结合各种不同类型的信号操作，可以使得可基于可从插头连接器100（或连接器101）可得的信号来配置插座连接器250的触点206(1)-(8)。
在图2D中所示的特定实施例中，插座连接器250除了两个连接检测触点208(1)和208(2)以外还具有八个触点206(1)-(8)。连接检测触点208(1)和208(2)的操作在上文中联系图2B描述。触点206(1)-(8)中的一些或全部可具有相关联的开关，该开关可配置触点传送许多可能信号之一，例如如图4中所示。然而，为了容易说明，在图2D中只示出了耦合到触点206(8)的一个开关220。注意，触点206(1)-206(8)之中的一些其他触点可各自有类似的开关220耦合到它。如图2D中所示，开关220可用于配置触点206(8)以依据插头连接器的配置传送信号S1-Sn中的任何一个。
在特定实施例中，触点206(1)可以是识别总线引脚（ACC_ID）并且可被配置为传达一命令，该命令可操作来使得附件执行功能并向主机设备提供该命令所特有的响应。该命令可以是多种命令中的任何一个或多个，包括对于识别连接器引脚并选择多种通信协议之一来通过所识别的连接器引脚通信的请求、对于设定附件的状态的请求以及对于获得附件的状态的请求。触点206(1)可以还被配置为或者替代地被配置为将电力从主机设备传达到附件（例如Acc_Pwr）。例如，触点206(1)可耦合到主机设备内的正（或负）电压源，以与另一触点（例如接地触点，其可以是例如触点206(8)）生成电压差。
在特定实施例中，触点206(2)和206(3)可形成第一对数据触点（DP1/DN1）。数据触点可被配置为传送多种信号中的一个或多个，例如（a）USB差动数据信号，（b）非USB差动数据信号，（c）UART发送信号，（d）UART接收信号，（e）数字调试输入/输出信号，（f）调试时钟信号，（g）音频信号，（h）视频信号，等等。
在特定实施例中，触点206(4)可将传入电力（例如相对于诸如接地引脚之类的另一触点的正电压）（例如从附件中的或耦合到附件的电源）传送到与插座连接器200相关联的主机设备。触点206(5)也可充当与上述触点206(1)类似的识别总线引脚（ACC_ID）。依据连接的插头连接器100（或连接器101）相对于插座连接器200的取向，触点206(5)可以还被配置为或者替代地被配置为将电力从主机设备传达到附件（例如Acc_Pwr）。
在特定实施例中，触点206(6)和206(7)可形成第二对数据引脚（DP2/DN2），并且可各自被配置为传送多种信号中的一个或多个，例如（a）USB差动数据信号，（b）非USB差动数据信号，（c）UART发送信号，（d）UART接收信号，（e）数字调试输入/输出信号，（f）调试时钟信号，（g）音频信号，（h）视频信号，等等。
在特定实施例中，触点206(8)可以是接地引脚或者以其他方式被提供以低于触点206(1)、206(4)和206(5)的电压电势，以提供用于提供到主机设备或从主机设备提供的电力的电压电势。
在一些实施例中，插片104具有180度对称双取向设计，这使得插头连接器100（或连接器101）既能够以第一取向也能够以第二取向被插入到插座连接器200中。图3A和3B是示出连接器100（或连接器101）可与连接器200配对的不同取向的示意图。如图3A中所示，连接器100（或连接器101）可与连接器200配对，其中连接器100（或连接器101）的触点112可与连接器200的触点206耦合。出于说明目的，我们可将此称为第一取向。连接器100（和连接器101）的若干个特定实施例的细节在与本申请属于同一申请人的在______日提交的_____号美国专利申请（代理人案卷号90911-832034）中描述，该美国专利申请的内容通过引用被全部并入在此用于所有目的。
图2E和2F示出了根据本发明的两个不同实施例的插座连接器的引脚输出配置。在一个实施例中，插座连接器200具有如图2E中所示的引脚输出，该引脚输出与图1D中的连接器100的引脚输出匹配，并且在另一实施例中，插座连接器200具有如图2F中所示的引脚输出，该引脚输出与图1E的连接器101的引脚输出匹配。在图2E和2F的每一个中，ACC1和ACC2引脚被配置为依据插头连接器的插入取向与插头连接器的附件电力（ACC_PWR）或附件ID（ACC_ID）引脚配对，数据A触点对被配置为与插头连接器的数据1触点对或数据2触点对相配对，并且一个或多个P_IN（电力输入）引脚被配置为与插头连接器的一个或多个主机电力触点相配对。此外，在图2F的引脚输出中，GND触点被配置为与插头连接器中的GND触点相配对。
在一些实施例中，连接器100（或连接器101）如图3B中所示能够以第二取向与连接器200配对。在第二取向中，连接器100（或连接器101）的触点114与连接器200的触点206耦合。如图3A和3B中所示，第二取向可以是从第一取向旋转180度来的。然而，这些不是仅有的可能取向。例如，如果连接器100（或连接器101）是方形连接器，具有相应的方形连接器200，则连接器100（或连接器101）能够以四种可能的取向之一与连接器200配对。从而，本领域技术人员将会认识到连接器的多于两种取向是可能的。
图4是根据本发明的一实施例的系统400的框图。系统400包括电子设备/主机设备402。主机设备402可以是PC、PDA、移动计算设备、媒体播放器、便携式通信设备、膝上型计算机、平板计算机等等。主机设备402可包括微控制器412和耦合到微控制器412的连接器404。连接器404可被实现为例如图2A的连接器200。注意，主机设备402除了微控制器412以外还可包括其他组件。然而，这里为了清楚起见省略了另外的组件，因为它们不与这里描述的实施例直接相关。
微控制器412可利用一个或多个集成电路、一个或多个单核或双核处理器等来实现。在一些实施例中，微控制器412可包括取向检测电路420，用于检测耦合到连接器404的附件侧连接器的取向。
连接器404可被实现为例如图2A的连接器200。连接器404可具有多个触点206(1)-206(N)。连接器404的触点中的一些可能够基于若干因素被指派若干个功能之一，这些因素包括但不限于连接器406与连接器404配对的取向。换言之，连接器404的触点可被复用以执行若干个不同的功能。连接器404中的每个触点电耦合到布置在设备402中的一些电路。如图4中所示，连接器404的触点中的若干个耦合到开关1-N。在一些实施例中，依据检测到的取向，开关1-N可配置这些触点执行若干个功能之一。例如，这些功能可包括差动数据信号、USB电力和/或数据、UART发送和/或接收、测试端口、调试端口、操作电力，等等。每个开关可用于配置其相关联的触点传送许多可得信号之一。插头连接器406的配置在下文中论述。
系统400还包括连接器406，连接器406可以是与连接器404配对的相应连接器。例如，如果连接器404是插座连接器，则连接器406可以是相应的插头连接器。在一些实施例中，连接器406可被实现为例如以上所述的连接器100（或连接器101）。连接器406可与被设计为与设备402一起使用的附件相关联。连接器406也可具有若干个触点。当连接器406与连接器404物理配对时，连接器406的至少一组触点物理和电气连接到连接器404中的触点。这导致了连接器406中的触点经由连接器404与设备402的电耦合。如上所述，由于连接器406是可逆转的，或者触点112(1)至112(N)与连接器404的触点206(1)-206(N)电连接，或者触点114(1)-114(N)与连接器404的触点206(1)-206(N)电连接。然而，设备402可能不知道连接器406的哪组触点耦合到连接器404中的触点。对于给定的附件，相关联的连接器406的每个触点可具有与之相关联的预定功能。如上所述，连接器406传送的信号的类型可依据与之相关联的附件的类型。例如，如果连接器406与充电/同步线缆相关联，则连接器406的触点至少可传送电力信号和通信信号，等等。从而，在连接器406与连接器404配对时，连接器406中的每个触点传送的信息可以是预定的。此信息可被传输到主机设备402，使得主机设备402可适当地配置连接器404的触点206(1)-206(N)。因此，在连接器404和406之间的配对事件之前，连接器404的触点被置于“浮动”模式中。换言之，连接器404的触点与主机设备402内的其他电路隔离。
从而，在连接器404的触点206(1)-206(N)可被配置之前；了解连接器406相对于连接器404的取向可能是有益的。换言之，了解连接器406的两组触点例如112(1)至112(N)或114(1)至114(N)中的哪一组当前耦合到连接器404的触点206(1)-206(N)，将会是有益的。为了确定这一点，可以执行在这里称为取向检测的过程。
然而，在取向检测过程可开始之前，设备402可确保连接器406与连接器404牢固地配对，即，两个连接器中的至少一些触点与彼此物理接触。这样做是为了确保两个连接器适当地配对并且由于可能浮动、部分连接或未连接的电力接触引起的电弧放电或短路的风险降低。为了确定连接器404和406之间的物理配对，可执行在这里称为连接检测的过程。
在主机设备可发起与附件的通信之前，确定插头连接器和插座连接器是否与彼此物理连接或“配对”，可能是有益的。如上所述，插座连接器例如连接器404具有连接检测触点，例如图2B中所示的触点208(1)，其相对于插座连接器中的其他触点是凹陷的。在图4中被标记为“连接检测”的这个连接检测触点是最后通/最先断型触点。换言之，当插头连接器406与插座连接器404配对时，连接检测触点是连接器404中最后一个与连接器406的任何部分发生物理接触的触点。在取消配对序列期间，此连接检测触点是连接器404中第一个与连接器406物理上脱离的触点。在一些实施例中，连接检测触点经由信号线414耦合到微控制器412。当连接器406未与连接器404配对时，信号线414被微控制器412保持在逻辑“高”状态中。从而，只要信号线414处于逻辑“高”状态中，主机设备就可断定没有连接器与连接器404配对。
当连接器406与连接器404配对时，在连接器406的空腔内行进一定距离之后，连接器406的接地环例如图1的盖子120与连接检测连接器发生物理接触。这使得信号线414从逻辑“高”状态转变到逻辑“低”状态。微控制器412可检测信号线414的状态的这个变化并且确定连接器406现在与连接器404物理连接。在一些实施例中，基于两个连接器的物理设计，当信号线414进入逻辑“低”状态时，可以断定插头连接器中的其他触点也与插座连接器中的相应触点发生物理连接。在一些实施例中，对这个配对的检测触发了进一步的过程，例如取向检测、附件认证、触点配置等等，如下所述。
在一些实施例中，连接检测触点还可用于断开连接检测。在一些实施例中，为了保护设备402免遭可能引起危害的非授权附件的影响，设备402内的所有开关，例如开关1-N以及OD1和OD2开关，在对连接事件的检测之前被保持在断开状态中。类似地，将会希望一旦连接器406断开连接，这些开关就被返回到其“断开”状态中，以使得有害信号不能被传输到设备402。
当连接器406与连接器404未配对或断开连接时，连接检测触点是第一个与连接器406失去物理连接的触点（回忆起这是最后通/最先断型触点）。一旦连接检测触点变得与连接器406物理上脱离，信号线414就返回到其逻辑“高”状态。微控制器412可检测到状态的这个变化并且断定连接器406已与连接器404脱离。基于此确定，微控制器可操作开关中的一个或多个以将它们置于“断开”状态中，从而保护设备402的内部电路免遭在插头连接器的任何相应触点上有电力的情况下的可能的电弧放电和短路的危害。
在以后某时，如果连接器406再次配对到连接器404，则设备402可再次执行上述连接检测过程。
如上所述，在一些实施例中，附件侧连接器例如连接器406能够以多于一种取向与主机侧连接器例如连接器404配对。在这种情况下，可能希望确定附件侧连接器相对于主机侧连接器的取向以便适当地在主机设备和附件之间路由信号。
在一些实施例中，连接器404中的触点中的一个或多个可用于确定取向。如前所述，微控制器412内部的控制连接器404的相应触点的所有开关最初处于“断开”状态中。在图4的实施例中，被示为OD1和OD2的两个触点可用于确定取向。为了描述取向检测和触点配置过程，例如考虑触点206(1)（在图4中被指定为“OD2”）和触点206(8)（在图4中被指定为“OD1”）可被从连接器404的触点206(1)-206(N)中选出。这些触点OD1和OD2中的每一个分别连接到相应的开关416和418。要理解，也可选择来自连接器404的任何其他触点，并且触点206(1)和206(8)在这里只是用于说明技术。与触点206(1)-206(N)类似，触点OD1和OD2也可被配置为执行若干中功能之一。在一些实施例中，触点OD1和OD2可首先用于检测取向，然后一旦取向检测完成则可被配置为执行某些其他功能，例如在附件和主机设备之间传送通信信号和/或将附件电力从主机设备传送到附件。在一些实施例中，连接器404中的触点206(1)-206(N)在取向检测过程完成之前可以是浮动的。“浮动”在此上下文中指的是触点206(1)-206(N)在取向检测之前可不被指派任何功能并且处于解除激活或隔离状态中。这可通过让开关1-N中的一个或多个处于“断开”状态中来实现。
在一些实施例中，取向检测电路420可耦合到触点OD1和OD2并且可监视触点OD1和OD2以检测任一触点上的特定或预期信号的存在。取向检测电路420可通过触点OD1和OD2中的任何一个发送命令并且检测对该命令的响应。这将在下文中详细说明。
在一些实施例中，系统400可包括ID模块408。ID模块408可被实现为被编程为执行特定功能的专用集成电路（ASIC）芯片，例如实现为图1A的芯片113a或113b之一。在一些实施例中，ID模块408可被部署在与主机设备402连接的附件中。在其他实施例中，ID模块408可以是连接器406的形成部分并且可被部署在连接器406的壳体内，例如如图1A中所示。在一些实施例中，ID模块408可经由触点OD2接收来自主机设备402的命令，并且可通过同一触点OD2以对该命令的预定响应作出响应。在一些实施例中，ID模块408与连接器406紧密集成。换言之，ID模块408和连接器406可被部署在被配置为可与设备402一起操作的附件中。从而，在附件是线缆的情况下，连接器406和ID模块408可以是该线缆的一部分。在一些实施例中，ID模块408可包括与和其相关联的连接器406的触点相关联的配置信息。在与主机设备402成功连接后，ID模块408可向主机设备402提供配置信息，如下所述。
在一些实施例中，系统400还可包括附件硬件410。附件硬件410可以是被设计为与设备402一起操作的附件的处理器和其他关联电路。在一些实施例中，附件可向设备402提供电力；并且在其他实施例中，附件可由设备402供电。附件硬件410可依据附件的类型和功能而变化。
将会明白，这里描述的系统配置和组件是示例性的，并且变化和修改是可能的。设备和/或附件可具有这里没有具体描述的其他组件。另外，虽然设备和附件在这里是参考特定块来描述的，但要理解这些块是为了描述方便而定义的，而并不想要暗示组件部分的特定物理布置。另外，块不需要对应于物理上不同的组件。块可例如通过对处理器编程或提供适当的控制电路而被配置为执行各种操作，并且依据初始配置是如何获得的，各种块可以是可重配置或不是可重配置的。本发明的实施例可被实现在多种设备中，其中包括利用电路和软件的任何组合实现的电子设备。
在操作中，在本发明的一实施例中，当连接器406与连接器404物理配对时，在连接器404的连接检测触点与连接器406的接地环部分发生物理接触时，信号线414将其状态从逻辑“高”改变到逻辑“低”。这向设备402表明连接器406现在连接到连接器404。然后，微控制器412发起取向检测操作。
连接器406被配置成使得连接器406内的一个触点传送识别信号，例如ID触点422，其可对应于上述触点OD1或OD2之一。一旦识别了传送附件识别信号的触点，设备402就可确定连接器406相对于连接器404的取向。如以上联系图3A和3B所述，连接器406可按多于一种取向与连接器404配对。如以上还描述的，为了说明取向检测过程，我们考虑连接器404的触点OD1或OD2与连接器406的ID触点422连接。从而，在一个取向中，ID触点422可连接到连接器404的触点OD2；而在与第一取向成180度的第二取向中，ID触点422可连接到连接器404的触点OD2。为了确定触点OD1或OD2中的哪一个连接到ID触点422，可使用以下过程。
一旦确定连接器406与连接器404配对，开关416或开关418之一就被闭合，以使得与闭合的开关相对应的触点现在“活动”（active）。换言之，与闭合的设定相关联的触点现在与连接器406中的相应触点发生电连接。如上所述，当连接器404和连接器406最初与彼此配对时，开关416和418两者都处于“断开”状态中。考虑开关416首先被闭合。在此情况下，开关418被保持断开，以避免任何电力或其他有害信号出现在相关联的OD2触点上。在图4中所示的情况中，闭合开关416导致触点OD1经由连接器406电耦合到附件电力线。要理解，依据连接器406以何种取向连接到连接器404（如图4中的虚线所示），触点OD1也可连接到了ID模块408。然而，为了说明取向检测过程，图4假定触点OD1连接到附件电力线，而触点OD2连接到ID模块408。
一旦开关416被闭合，微控制器412就通过OD1触点例如利用OD电路420发送命令。OD电路420随后在OD1触点上“侦听”对该命令的特定和/或预期响应。在一些实施例中，该命令仅能被ID模块408解译，ID模块408进而生成对该命令的响应。然而，在此示例中，OD1触点耦合到附件电力线，而不耦合到ID模块408。因此，ID模块408不接收命令，从而不生成对该命令的响应。结果，OD电路420不经由OD1触点接收到对命令的响应。
如果在预定时间之后，OD电路420在OD1触点上没有检测到响应，则微控制器412断定OD1触点未连接到附件侧的ID模块408，并且断开开关416。然后，微控制器412闭合开关418。这使得触点OD2现在经由ID触点422电连接到ID模块408。然后，OD电路420通过OD2触点发送与以上相同的命令。因为OD2触点连接到ID模块408，所以一旦ID模块408接收到该命令，其就生成并通过OD2触点发送响应到微控制器412。该响应被OD电路420检测到。从而，微控制器412现在知道OD2触点连接到ID模块408，并且将耦合到OD2触点的线路指定为附件通信线（例如图1E的ACC_ID）。从而，在我们的示例中，触点206(1)或206(8)中的一个现在传送着附件通信信号，并且另一个触点现在可被指定为附件电力触点（例如图1E的ACC_PWR）。基于附件通信触点和附件电力触点的位置/定位，主机设备402现在可确定连接器406相对于连接器404的取向。
图5是根据本发明的一实施例的用于确定附件侧连接器相对于主机侧连接器的取向的过程500的流程图。过程500可例如由图4的主机设备402执行。
在块502，主机设备可检测附件（第一）连接器与其自身（第二）连接器的耦合。换言之，主机设备可例如经由其连接器中的连接器检测触点检测到附件连接器已物理耦合到其自身连接器。一旦主机设备确定附件连接器物理耦合到其连接器，主机设备就可经由微控制器通过其连接器的第一触点，例如图4的OD1，例如以上在块504描述的OD1触点，来发送命令。例如，主机设备可发送下文参考图7A描述的ID命令。一旦发送了命令，主机设备就可等待来自附件的对该命令的响应。在块506，主机设备可检查是否通过第一触点从附件接收到对命令的响应。如果通过第一触点接收到响应，则主机设备在块508可确定附件连接器相对于其自身连接器的取向。例如，基于该响应，主机设备现在知道其自身连接器中的哪个触点耦合到附件侧连接器中的ID模块，并且因此可将该触点指定为ID总线线路或附件通信线。一旦知道了ID总线线路/触点，主机设备就可确定附件连接器插入的取向。一旦知道了取向，主机设备在块510就可基于所确定的取向来配置第二连接器的其余触点。
如果在块506，主机设备没有接收到对命令的响应，则主机设备在块512可通过其连接器中的第二触点例如图4的OD2发送相同命令。在块514，主机设备可再次查明是否通过第二触点从ID模块接收到对于该命令的有效响应。如果接收到有效响应，则过程500前进到如上所述的块508和510，并且主机设备相应地配置其自身（第二）连接器中的其余触点。如果在块514没有接收到响应，则过程返回到块504，在该块中主机设备再次通过第一触点发送相同命令。从而，主机设备可交替通过第一和第二触点发送命令，直到其在触点之一上接收到有效响应为止。在一些实施例中，过程500可被编程为在一定的持续时间之后或者在一定次数的尝试之后超时。
应当明白，图5中示出的具体步骤提供了根据本发明的一实施例的用于确定取向的特定方法。根据替换实施例，也可执行其他步骤序列。例如，本发明的替换实施例可按不同的顺序执行以上概述的步骤。另外，图5中所示的各个体步骤可包括可按适于该个体步骤的各种序列执行的多个子步骤。另外，依据特定应用，可添加额外的步骤或去除步骤。特别地，在一些实施例中可省略若干个步骤。本领域普通技术人员将会认识到许多变化、修改和替换。
本发明的某些实施例提供了用于动态地配置主机侧连接器的触点的技术。触点的配置可在没有首先确定附件侧连接器的取向的情况下完成。在一些实施例中，主机设备可向附件发送命令，如上所述。对该命令的响应可包括关于对于附件侧连接器的触点指派/配置的信息。附件可用与下文描述的那种类似的响应分组向主机设备提供此触点指派信息。命令和响应的细节在下文中联系图7A和7B描述。除了触点配置信息以外，附件例如经由ID模块408还可向主机设备发送附件的配置信息、附件识别符等等。
在一些实施例中，附件配置信息除了其他信息以外还可包括附件的类型、附件提供/需要的信号的类型等等。例如，附件可提供关于连接器406的每个触点被配置为传送的信号的信息。例如，第一触点可传送电力信号；第二触点可传送数据信号，等等。一旦微控制器412从附件接收到此触点配置信息，其就可操作与连接器404中的相应触点相关联的开关1-N以配置触点传送与连接器406中的相应触点相同的信号。
注意，主机设备中的触点配置可独立于对附件侧连接器的取向检测而发生。例如，附件侧连接器例如连接器406只能以单个取向连接到连接器404。在此情况下，不需要确定连接器406相对于连接器404的取向。在连接后，附件可向主机设备发送用于连接器406的触点配置信息。主机设备随后可配置其自身连接器404的触点以匹配连接器406的触点。从而，在一些实施例中，触点配置可在没有首先执行取向检测的情况下执行。
一旦连接器404中的触点被适当地配置，连续的电链路就被建立在设备402和附件之间，设备402于是能够以实质方式与附件通信，例如交换命令和数据、运行应用程序，等等。
图6是根据本发明的一实施例的用于配置连接器的触点的过程600的流程图。过程600可例如由图4的设备402执行。
主机设备最初检测主机侧连接器和附件侧连接器之间的物理连接（块602）。在一实施例中，主机设备可使用以上描述的连接检测触点来确定物理连接。一旦两个连接器物理连接，主机设备就可向附件发送提供关于附件侧连接器上的触点的配置信息的命令（块604）。在一些实施例中，主机设备甚至不需要请求此信息，而附件在确定了两个连接器之间的物理连接后可自动提供此信息。主机设备接收来自附件的触点配置信息（块606）。触点配置信息使得主机设备能够确定与附件侧连接器中的每个触点相关联的功能。基于此信息，主机设备配置主机侧连接器中的触点以匹配相应的附件侧连接器触点的功能（块608）。在一些实施例中，主机设备可操作图4中所示的开关1-N以向主机侧连接器中的一些触点赋予适当的功能。
在一些实施例中，附件甚至可不向主机设备发送触点配置信息。取而代之，主机设备可基于例如附件识别符来确定与其连接的附件的类型。一旦确定了附件的类型，主机系统就可咨询查找表以便确定附件侧连接器的触点配置并相应地配置主机侧连接器的触点。在此情况下，查找表可包括各种附件侧连接器的触点配置信息，该信息可利用与每个附件相关联的唯一附件识别符来索引。
应当明白，图6中所示的具体步骤提供了根据本发明的一实施例的用于配置触点的特定方法。根据替换实施例，也可执行其他步骤序列。例如，本发明的替换实施例可按不同的顺序执行以上概述的步骤。另外，图6中所示的各个体步骤可包括可按适于该个体步骤的各种序列执行的多个子步骤。另外，依据特定应用，可添加额外的步骤或去除步骤。特别地，在一些实施例中可省略若干个步骤。本领域普通技术人员将会认识到许多变化、修改和替换。
在一些实施例中，在提供初始配置信息之后附件可改变附件侧触点的配置。这可发生在附件能够执行两种不同功能例如USB和UART的情况中。最初，附件可将附件侧连接器触点指定为针对USB信号配置的，并且将该信息传达给主机。主机随后可将其主机侧连接器的触点配置以匹配附件侧连接器触点。然后，在操作期间，考虑附件将其附件侧连接器触点改变为现在传送UART信号。在此情况下，附件可向主机设备发送新的配置信息，并且主机设备可动态地改变主机侧连接器触点的配置以匹配新配置。
如上所述，当ID模块接收到来自微控制器的命令时，其向微控制器发回预定的响应。图7A和7B示出了根据本发明的一实施例的命令和响应序列。
图7A示出了根据本发明的一实施例可由微控制器通过OD1或OD2线路发送的命令序列700的结构。命令序列700可包括中断脉冲702。在一些实施例中，中断脉冲702可用于向ID模块指示出一命令正被微控制器发送和/或指示命令的开始。在一些实施例中，中断脉冲的持续时间可以是可编程的。在一些实施例中，中断脉冲702将ID模块复位到已知状态，以使得ID模块准备好接收来自微控制器的命令。中断脉冲702之后可跟有命令704。在一些实施例中，命令704可包括8到16比特。在一些实施例中，命令704之后可跟有N字节有效载荷706。在其他实施例中，可以在没有任何有效载荷的情况下发送命令704。出于检测取向的目的，命令704之后可跟有最多达16比特的有效载荷706。在此情况下，有效载荷706可包括与微控制器相关联的唯一识别符。该唯一识别符可被ID模块用于认识微控制器和/或设备并且编制对命令704的响应。例如，该唯一识别符可告知ID模块该设备是电话、媒体播放器或个人计算设备（例如平板计算机），还是调试附件。
在一些实施例中，有效载荷706（或命令704）之后可跟有循环冗余校验（CRC）序列708。CRC是被设计为检测原始计算机数据的意外改变的差错检测码，并且是数字网络和存储设备中常用的。进入这些系统的数据的块被附加以从其内容的多项式除法的余式得到的短的校验值；在取回时，重复该计算，并且如果校验值不匹配，则可针对推定的数据污损采取校正性动作。在一些实施例中，可利用8阶多项式函数X8+X7+X4+1生成CRC序列708。在一些实施例中，CRC708之后可跟有表明命令序列的结束的另一中断脉冲708。这向ID模块指示出微控制器已完成发送命令和相关联的数据（如果有的话）并且现在准备好接收响应。将理解，仅ID模块可解译并且响应该命令。从而，如果命令序列700是通过不与ID模块连接的线路发送的，则主机设备中的微控制器将不会接收到对该命令的响应。在一些实施例中，如果未从主机设备接收到响应，则命令可超时。在此情况下，微控制器将断定该线路未连接到ID模块，并且因此不是ID总线线路。
本领域技术人员将会认识到，命令序列700只是示例性的，并且依据对于设备和包括ID模块的附件之间的通信的具体要求可包括比图7A中所示的更多或更少的信息。
一旦ID模块接收到命令序列700，其就可发送如图7B中所示的响应序列720。响应序列720可包括命令响应722。命令响应722可以是对于命令704的预定响应。例如，无论连接的设备的类型如何，每个ID模块都可响应于从设备接收到命令704而生成相同的命令响应722。响应序列720还可包括有效载荷724，有效载荷724最多可达48比特长。在一些实施例中，有效载荷724可包括与包含ID模块的附件相关联的识别符，例如附件的序列号。在一些实施例中，有效载荷724还可包括与附件相关联的配置信息，例如附件的类型、附件为了与设备通信而需要的各种信号，等等。在一些实施例中，有效载荷724可包括关于与附件侧连接器中的每个触点相关联的功能的信息。例如，最多4比特可被用于指示要赋予OD1和OD2开关的功能。在一些实施例中，有效载荷724中的最多2对、每对2比特可告知微控制器关于如何配置开关1-N，其中N=4，或者换言之，告知微控制器要向与开关1-N相关联的触点赋予哪个功能。一旦被配置，开关就将连接器404中的各种触点连接到设备402内的其他电路。要理解，额外的比特可被用于额外的开关，并且系统是可扩展的。从而，在接收命令响应后，微控制器现在知道如何配置上述的各种开关1-N、OD1和OD2。在一些实施例中，有效载荷724之后可跟有CRC726。CRC726可类似于CRC708。在一些实施例中，发送命令序列700和接收响应序列720的总持续时间是大约3毫秒。命令和响应结构及其内容的细节在共同未决的于_____日提交的______号美国专利申请（代理人案卷号90911-818777）中描述，该美国专利申请的内容通过引用被全部并入在此用于所有目的。
返回参考图4，在一些实施例中，如果连接器406被从连接器404物理上移除/分离，则设备402经由连接器检测414检测到该移除，并且作为结果，微控制器412将所有开关1-N置于“断开”状态中。例如，如果在信号线414上检测到逻辑“高”达预定持续时间以上，则微控制器可断定连接器406已与连接器404分离，并且可相应地指令设备402。在一些实施例中，该预定持续时间是20μs到100μs之间。
以上描述的实施例可以是相互独立的。例如，取向检测可以在之后不执行触点配置的情况下执行。取向检测在触点全都具有固定功能并且只希望确定附件侧连接器以何种方式连接到主机侧连接器的情况下可能有用。另外，在另一实施例，触点配置可在没有首先确定附件侧连接器相对于主机侧连接器的取向的情况下执行。例如，在一些情况下，两个连接器只能按单个取向配对。在此情况下，不需要确定取向，并且在连接后，主机设备可基于附件侧连接器配置主机侧连接器触点。
在本发明的另一实施例中，触点配置可遵循并基于附件侧连接器相对于主机侧连接器的取向。例如，在两个连接器可按多于一种取向与彼此配对的情况下，首先确定一个连接器相对于另一个的取向（例如利用以上所述的技术），然后基于所确定的取向来配置触点，可能是有益的。
图8A是示出根据本发明的一实施例的与主机侧连接器250配对的附件侧连接器100（或连接器101）的截面图。如图8A中所示，连接器100的触点114(1)与连接器250的触点206(1)接触。连接器100是可逆转的，并且可按至少两种取向与连接器250配对。除了图8A中所示的取向以外，连接器100还可按图8B中所示的另一取向与连接器250配对。在该另一取向中，连接器100的触点112(8)与连接器250的触点206(1)接触。从而，可以看出，在两种取向中，连接器100的两个不同触点可耦合到连接器250的同一触点。从而，在此情况下，在配置任何触点之前首先确定连接器100是以哪种取向配对的，将会是有益的。例如，由于一些触点可传送电力，所以如果主机侧连接器上的不正确的触点被使能传送电力，则将会是有害的。
在此实施例中，一旦例如以上所述的连接检测触点确定了连接器100物理连接到连接器250，主机设备随后就尝试确定连接器100是以哪种取向与连接器250配对的。换言之，主机设备确定连接器100的哪些触点实际物理连接到连接器250的触点。一旦确定了取向，主机设备就可使用该信息和连接器100的触点配置信息来配置连接器250的触点。
图9A和9B示出了根据本发明的一实施例的用于确定取向并配置连接器的触点的过程900的流程图。过程900可由例如图4的主机设备402执行。
如上所述，当主机设备未经由其主机侧连接器连接到任何附件时，控制主机侧连接器的触点的所有开关处于“断开”状态中，从而将所有触点置于解除激活/隔离状态中。这样做是为了确保主机设备不能接收到不想要的信号，从而保护主机设备免遭任何毁坏。在块902，主机设备例如利用主机侧连接器中的连接检测触点确定附件侧连接器已与其主机侧连接器物理配对。响应于检测到两个连接器的物理配对，主机设备在块904闭合与主机侧连接器的第一触点相关联的开关以用于检测取向。这导致第一触点被激活，或者换言之，连续的连接路径现在经由第一触点存在于主机设备和附件之间。
然后，在块906，主机设备通过第一触点向附件发送命令。在一些实施例中，该命令可从附件请求某些信息。在通过第一触点发送了命令之后，主机设备随后在块908等待接收从附件返回的响应。然后，主机设备在块910查明是否从附件接收到了响应。如果主机设备在第一触点上接收到来自附件的响应，则主机设备将第一触点指定为传送附件通信信号。如上所述，主机设备发送的命令仅能被附件或附件侧连接器中的ID模块解译。从而，在第一触点上接收到响应这个事实意味着第一触点耦合到附件中的ID模块。
一旦确定了第一触点耦合到附件侧连接器的附件通信触点，主机设备就可在块912确定附件侧连接器相对于主机侧连接器的取向。换言之，主机设备现在知道附件侧连接器的哪些触点与主机侧连接器的触点发生物理接触。通过第一触点从附件接收到的响应包括指定与附件侧连接器的每个触点相关联的功能的信息。主机设备在块914可分析从附件接收的信息并且确定与附件侧连接器的每个触点相关联的功能。基于此信息和先前确定的取向信息，主机设备现在知道主机侧连接器的哪些触点要被指派哪个功能以便与附件侧连接器兼容。为了实现这一点，主机设备在块916操作与主机侧连接器的触点中的一个或多个相关联的开关以便配置该触点使能所确定的功能。
然而，如果在块910主机设备没有接收到来自附件的任何响应，则主机设备在块918断开第一开关并且解除激活第一触点，如图9B中所示。然后，在块920，主机设备闭合与第二触点相关联的第二开关并且激活第二触点。在块922，主机设备通过第二触点发送相同命令并且等待来自附件的响应。如果在块924通过第二触点接收到来自附件的响应，则过程900继续到步骤912。如果主机设备在块924没有接收到来自主机设备的响应，则主机设备在块928断开第二开关并且解除激活第二触点。然后，过程900返回到步骤904，在该步骤中第一触点再次被激活。
主机设备可交替激活第一触点和第二触点，通过活动的触点发送命令，并且等待来自附件的响应。在一些实施例中，主机设备可无限地重复此过程，直到其接收到来自附件的响应为止。在其他实施例中，在预定的持续时间期满之后，主机可停止过程900并且报告错误。在一些实施例中，用于确定取向的第一触点和第二触点是预定的并被编程到主机设备中。在其他实施例中，可以动态选择第一和/或第二触点。
应当明白，图9A和9B中示出的具体步骤提供了根据本发明的一实施例的用于确定取向并配置触点的特定方法。根据替换实施例，也可执行其他步骤序列。例如，本发明的替换实施例可按不同的顺序执行以上概述的步骤。另外，图9A和9B中所示的各个体步骤可包括可按适于该个体步骤的各种序列执行的多个子步骤。另外，依据特定应用，可添加额外的步骤或去除步骤。特别地，在一些实施例中可省略若干个步骤。本领域普通技术人员将会认识到许多变化、修改和替换。
电路、逻辑模块、处理器和/或其他组件在这里可被描述为“被配置为”执行各种操作。本领域技术人员将会认识到，依据实现方式，这种配置可通过对特定组件的设计、设置、互连和/或编程来实现，并且同样依据实现方式，所配置的组件可以能够或不能够被重配置用于不同的操作。例如，通过提供适当的可执行代码可配置可编程处理器；通过适当地连接逻辑门和其他电路元件可配置专用逻辑电路；等等。
虽然以上所述的实施例可参考具体硬件和软件组件，但本领域技术人员将会认识到也可使用硬件和/或软件组件的不同组合，并且被描述为用硬件实现的特定操作也可用软件实现，反之亦然。
包含本发明的各种特征的计算机程序可被编码在各种非暂态计算机可读存储介质上；适当的介质包括磁盘或磁带、诸如致密盘（CD）或DVD（数字多功能盘）之类的光存储介质、闪存存储器，等等。编码有程序代码的计算机可读存储介质可与兼容的设备打包在一起，或者可与其他设备分开提供。此外，程序代码可被编码并经由包括互联网在内的符合各种协议的有线网络、光网络和/或无线网络被传输，从而允许例如经由互联网下载的分发。
从而，虽然已参考具体实施例描述了本发明，但将会明白，本发明意图覆盖所附权利要求的范围内的所有修改和等同。

Claims (18)

1.一种电子设备，包括：
第一连接器，该第一连接器具有多个触点；以及
控制电路，该控制电路操作性地耦合到所述多个触点中的至少一些，其中该控制电路被配置为：
检测与附件设备相关联的第二连接器何时与所述第一连接器配对，
响应于所述检测，通过所述多个触点中的第一触点发送包括多个比特的命令给所述附件设备，以请求用于配置所述多个触点中的一个或者多个触点的信息，以及
响应于通过所述第一触点从所述附件设备接收到对所述命令的响应，基于所述响应中的信息，设定到所述多个触点中的一个或多个触点的内部连接。
2.如权利要求1所述的电子设备，还包括检测电路，该检测电路被配置为：
响应于检测到所述第二连接器的配对，将所述第一触点从断开状态切换到与所述控制电路连接，从而使得所述控制电路能够通过所述第一触点发送所述命令。
3.如权利要求1所述的电子设备，其中，如果没有通过所述第一触点接收到响应，则所述控制电路还被配置为通过所述多个触点中的第二触点发送所述命令，并且如果通过所述第二触点接收到对所述命令的响应，则基于在所述响应中的信息，设定到所述多个触点中的一个或者多个触点的内部连接。
4.如权利要求1所述的电子设备，其中，所述响应包括关于所述第二连接器中的触点的配置的信息。
5.如权利要求4所述的电子设备，其中，所述控制电路基于所述第二连接器中的触点的配置信息来设定到所述多个触点中的一个或多个触点的内部连接。
6.如权利要求1所述的电子设备，其中，为了检测所述第二连接器何时与所述第一连接器配对，所述控制电路还被配置为：
监视所述多个触点中的连接检测触点；以及
当其在所述连接检测触点上检测到逻辑低时，确定所述第二连接器与所述第一连接器配对。
7.如权利要求1所述的电子设备，其中，所述第一连接器是插座连接器，并且所述第二连接器是插头连接器。
8.如权利要求7所述的电子设备，其中，所述检测步骤检测所述插头连接器何时被插入到所述插座连接器中。
9.如权利要求1所述的电子设备，其中，所述第一连接器包括：
壳体，该壳体形成空腔，该空腔被配置为接收所述第二连接器；并且
其中，所述多个触点在所述空腔的前表面上被布置为单行。
10.如权利要求9所述的电子设备，还包括部署在所述壳体的外侧上的固位锁。
11.如权利要求9所述的电子设备，其中，所述多个触点包括2到10个信号触点。
12.如权利要求1所述的电子设备，其中，所述第一连接器包括：
壳体，该壳体形成空腔，该空腔被配置为接收所述第二连接器；并且
其中，所述多个触点分别沿着所述空腔的顶部前表面和所述空腔的底部前表面被布置成第一行和第二行。
13.如权利要求12所述的电子设备，其中，所述第一行和所述第二行中各自布置了相等数目的触点。
14.一种配置与第一电子设备相关联的插座连接器的方法，该插座连接器具有限定内部空腔的壳体和具有沿着该内部空腔的第一内部表面定位的第一多个电触点，其中，与第二设备相关联的插头连接器能够插入到该内部空腔中，该插头连接器具有第二多个电触点，该方法包括：
由耦合到所述插座连接器的第一设备检测所述插头连接器插入到所述内部空腔中，其中所述第二多个电触点中的每个触点与所述第一多个电触点中的相应触点电接触；
响应于所述检测，由所述第一设备通过所述第一多个电触点之中的第一触点发送包括多个比特的命令给所述第二设备，以请求用于配置所述第一多个电触点中的一个或者多个触点的配置信息；
由所述第一设备接收所述配置信息；以及
由所述第一设备基于所述配置信息设定到所述第一多个电触点中的至少一些的内部连接。
15.如权利要求14所述的方法，其中，所述插头连接器能够以第一取向或从该第一取向旋转180度的第二取向插入，并且其中所述方法还包括：
由所述第一设备监视所述第一触点以确定是否通过所述第一触点接收到包括所述配置信息的对所述命令的响应；
如果没有通过所述第一触点接收到响应，则由所述第一设备经由所述第一多个电触点中的第二触点发送包括多个比特的第二命令给所述第二设备以请求用于配置所述第一多个电触点中的一个或者多个触点的配置信息；
由所述第一设备监视第二触点以确定是否通过所述第二触点接收到包括所述配置信息的对所述命令的响应；以及
由所述第一设备基于是通过所述第一触点还是所述第二触点接收到响应来确定所述插头连接器是以所述第一取向还是所述第二取向插入的。
16.如权利要求15所述的方法，其中，所述请求是对于发送与耦合到所述插头连接器的附件相关联的识别信息的请求。
17.如权利要求14所述的方法，检测所述插头连接器插入到所述内部空腔中还包括：
将所述第一多个电触点之中的至少一个触点电耦合到所述插头连接器的接地触点；
由所述第一设备接收指出所述耦合的指示；以及
由所述第一设备基于所述指示确定所述插头连接器被插入到所述插座连接器中。
18.如权利要求17所述的方法，其中，所述指示包括相当于逻辑低的电信号。
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