CN103837745B - 标识检测模块、系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及标识检测模块、系统和方法。本专利申请公开了一种标识（ID）检测模块，其被配置成在第一附连周期内第一检测周期中标识第一ID码，以及在第一附连周期内第二检测周期中标识第二ID码。

Description

标识检测模块、系统和方法
技术领域
本专利申请整体涉及附件检测，并且更具体地讲涉及组合标识(ID)检测。
背景技术
通用串行总线(USB)开关能够允许多个附件利用电子设备(例如，移动通信设备、便携式媒体播放器等)上的单个USB端口。在某些实例中，可以通过检测该附件的电阻来标识连接到USB开关的附件类型。传统USB标识(ID)检测能够以1nF的负载电容在大约200ms内确定ID电阻。然而，能在给定时间段(例如，200ms等)内查出电阻值的数量会受到限制。
发明内容
除了别的之外，本专利申请讨论配置成在小于25ms内确定例如USB附件检测线(ID_CON)上的ID电阻的ID检测系统和方法。另外，均可在大约25ms或更少时间内从有效ID电阻确定值之间的浮接时间(例如，15ms等)支持的单个附件或多个附件确定两个以上ID电阻(例如，三个或更多的独有的ID电阻)。本文所公开的ID检测系统和方法能在不牺牲准确性的情况下比传统ID检测确定更多数量的ID电阻值，并且比传统ID检测更快。
在一个示例中，提供了一种标识(ID)检测模块，包括：控制器，其被配置成：在第一附连时段内的第一检测时段中标识第一ID码；和在第一附连时段内的第二检测时段中标识第二ID码。
在另一示例中，提供了一种标识(ID)检测系统，包括：源，其被配置成提供输出电流到附件检测输入端，其中所述输出电流是多个标识(ID)电流值中的一个；和检测模块，其被配置成接收响应于所述输出电流的电压，并且将所接收的电压与第一阈值和第二阈值比较，其中所述检测模块包括控制器，所述控制器被配置成：存储所述多个ID电流值；利用来自所述检测模块的信息控制所述源的输出电流；在第一附连时段内的第一检测时段期间，当所接收的电压在所述第一阈值和第二阈值之间时标识第一ID码；和在所述第一附连时段内第二检测时段期间，当所接收的电压在所述第一阈值和第二阈值之间时标识第二ID码。在另一示例中，提供了一种标识(ID)检测方法，包括：在第一附连时段内的第一检测时段中标识第一ID码；和在所述第一附连时段内的第二检测时段中标识第二ID码。
本部分旨在提供对本专利申请主题的概述。不旨在提供对本发明的排他性或穷举性的解释。包括具体实施方式从而提供有关本专利申请的另外的信息。
附图说明
在未必按比例绘制的附图中，类似的数字可以在不同视图中描述类似的组件。具有不同字母下标的类似的数字可以表示类似元件的不同实例。一般来说，附图以举例的方式而非限制的方式示出了本专利申请中讨论的各种实施例。
图1总体上示出了USB附件检测线(ID_CON)上的示例检测时序图。
图2总体上示出了用于本文所公开的系统和方法的示例ID检测状态图。
图3总体上示出了配置成确定附件检测线(ID_CON)上的ID电阻的示例系统。
具体实施方式
可以使用比较器来检测附件设备上的ID电阻器的值，例如在题目为“METHOD AND SYSTEM THAT DETERMINES THE VALUE OF A RESISTORIN LINEAR AND NON-LINEAR RESISTOR SETS,”(确定线性和非线性电阻器组中的电阻器值的方法和系统)、转让给Fairchild Semiconductor Corporation的Jasa等人的美国专利8,179,151中所公开的，并且所述专利全文并入本文中。可将已知的电流施加到ID电阻器，并且所得的电压可与窗口比较器的第一阈值和第二阈值比较。在一个实例中，窗口比较器可以包括将所得的电压与较低阈值(WINBOT)比较的第一比较器和将所得电压与较高阈值(例如，WINTOP)比较的第二比较器。在一个实例中，较低阈值和较高阈值可分别包括围绕2V的理想电压的1.85V和2.15V的值。在其他实例中，可使用其他电压。
传统USB检测方案支持有限数量的电阻值。例如，传统微型USB开关(MUS)ID检测方案可支持从2k欧姆到1M欧姆范围内的32个独有的ID电阻值。然而，标识32个独有的ID电阻值中的每一个会占去至多200ms。
除了别的之外，本专利申请讨论了配置成在小于25ms内确定例如在USB附件检测线(ID_CON)上的ID电阻值的ID检测系统和方法。另外，单个附件或多个附件的两个以上ID电阻(例如，三个或更多个独有的ID电阻)中的每个，仍可采用1nF的最大负载电容在(有效ID电阻确定之间的诸如15ms的浮接时间所支持的)大约25ms或更少的时间内得以确定。本文所公开的ID检测系统和方法能够在不牺牲准确性的情况下比传统ID检测确定更多数量的ID电阻值，并且比传统ID检测更快。
为了在25ms内确定ID电阻，所支持的电阻数量可以例如从2k欧姆到1M欧姆范围内的32个ID电阻值限制到从2k欧姆到200k欧姆的23个ID电阻值。在其他实例中，在其他时间段内可支持其他的ID电阻(例如，较短时间段内较少的ID电阻值，较长时间段内较多的ID电阻值等)。检测这种减少的所支持的ID电阻值集合可被称为“组合ID检测”。
在操作中，传统ID检测开始于最高电阻(例如，1M欧姆)并且向下进行到最低的电阻直到确定正确的值。另外，在传统ID检测中，用于与每个电阻值相关联的每个电流的RC充电时间被确定为针对所有电流值的最差情形。相比之下，因为(与较低电流值相关联的)较高电阻值需要校验之间更多的RC充电时间，因此本文所公开的ID检测系统和方法可以开始于较低电阻值的检测从而最小化所需的RC充电时间(例如，开始于200k欧姆而不是1M欧姆，并且向下校验到2k欧姆)。另外，本文所公开的ID检测系统和方法可以提供针对每个对应的数模转换器(DAC)值而特定的独有的RC充电时间(例如，1000uADAC电流比10uA DAC电流需要较少的RC充电时间)。
为了求得给定附连时间段内的多个MUS ID检测电阻值，可将传统MUS“原始模式”方法应用于初始附连。“原始模式”能使得模数转换器(ADC)始终保持接通并且能标识ID电阻的变化，立即通知基带或其他电路或处理器ID电阻已发生变化。本文所公开的ID检测系统和方法能够以一种类似于“原始模式”的模式应用于初始附连上，其中ADC能够保持查询ID电阻的变化。这里，每个变化的值可基于其被标识的顺序存储在寄存器(例如，adc_cmbX)中。例如：adc_cmb1＝第一ID电阻；adc_cmb2＝第二ID电阻；等等。
可以执行ADC附连定时器来告知状态机其何时可以停止查询所述值。在一个实例中，默认值可以选择为150ms从而支持针对3个ID电阻值的最差情形定时。可以将定时器编程以支持所有可能的ID电阻值，例如，至多6个或更多的独有ID电阻值。借助完全支持方式，可以增加最小定时需求以适应另外的或所有的可能值，在某些实例中增加时间超过200ms，至多300ms或更多，从而为未来的需求提供灵活性。
可以在不致错误地标识为断开连接的情况下支持有效ID电阻检测之间的浮接时间。ADC状态机可以转至提供在窗口比较器的范围内(例如，～1.85V到～2.15V)的ID电阻检测电压的任一DAC值。如果ID电阻检测电压低于该窗口，则可增加电流。如果ID电阻检测电压高于该窗口，则可降低电流。
当发生浮接状况时，ADC状态机可减小DAC电流。如果浮接状况持续，则可提供最小的DAC电流(例如，～1.5uA)，尽管花费大量时间确定该值(例如，～50ms)。在组合ID检测中，如果发生浮接15ms，则状态机(例如，电路或处理器等)会花费这15ms成为DAC电流中的较小者。取决于在发生浮接之前得到的ID电阻值，15ms可以将状态机置于组合ID区域之外。
如果状态机终止于组合ID区域之外，则其会花时间返回该区域内，这会破坏满足25ms时间以求得有效ID电阻值的能力。为了缓解移动到组合ID区域之外的检测，可以执行中止计时器。中止计时器能够中止移动到组合ID区域之外(例如，>200k欧姆)的检测。默认时间可以为10ms。中止计时器可防止检测远离组合ID区域太远，以至于将不能及时返回以在时间限度内找到新的有效区域。
图1总体上示出了USB附件检测线(ID_CON)101上的示例检测时序图100，包括第一ID检测102、第二ID检测104和第三ID检测106以及ID检测之间的浮接时间103、105。在一个实例中，在附连时，第一ID检测102发生在第一个25ms检测时间段内，随后是第一个15ms浮接时间段内的第一浮接103。在第一浮接103之后，第二ID检测104可发生在第二个25ms检测时间段内，随后是第二个15ms时间段内的第二浮接105。在第二浮接之后，第三ID检测106可发生在第三个25ms检测时间段内。在其他实例中，检测和浮接时间段可以包括一个或多个其他时间值，并且实例检测时序图100可以根据需要包括更多或更少的ID检测。
在一个实例中，第一ID检测102、第二ID检测104和第三ID检测106可以包括来自连接到执行所述ID检测的设备的USB端口的单独的第一、第二和第三附件的ID检测。在其他实例中，两个或更多个ID检测可以来自单个附件，从而例如提供更多数量的独有的ID值。例如，传统USB检测方案可支持32个独有的ID电阻值。相比之下，使用本文所公开的ID检测系统和方法，单个附件可被配置成提供多个电阻值给执行ID检测的设备。
例如，在附连时(例如，或者附连后的指定时间)，附件可以被配置成提供第一ID电阻。在规定的时间段(或者一个或多个其他事件发生)之后，附件可以被配置成提供第二ID电阻。这两个ID电阻值的组合可以提供以所支持的ID电阻值的数量为基数的定位数系。因此，对于23个所支持的ID电阻值，该定位数系可以通过提供2个电阻值来提供(23x23)＝529独有的ID组合(第一ID电阻，第二ID电阻)。在其他实例中，可以提供更多的电阻值，从而进一步扩展独有ID组合的数量。例如，对于23个所支持的ID电阻值，该定位数系可以通过提供3个电阻值来提供(23x23x23)＝12167独有ID组合(第一ID电阻，第二ID电阻，第三ID电阻)。
在一个实例中，第一附件可以提供第一ID电阻值和第二ID电阻值。在一个实例中，第一ID电阻值和第二ID电阻值可以包括相同的值(例如分别为200k欧姆和200k欧姆)，但是与第一附连周期内的不同检测周期相关联。在其他实例中，第一ID电阻值和第二ID电阻值可以包括不同的值(例如分别为200k欧姆和3.2k欧姆)，也是与第一附连周期内的不同检测周期相关联。
在其他实例中，第一附件设备可以提供第一ID(例如，包括一个或多个ID电阻值)，而第二附件设备可以提供第二ID(例如包括一个或多个ID电阻值)。
图2总体上示出了用于本文所公开的ID检测系统和方法的一个示例ID检测状态图200。在201，系统处于空闲状态。在202，附连定时器开始。在一个实例中，附连定时器可以是能编程的，具有150ms的默认值。在其他实例中，可以使用其他默认值。在203，ID附连状态机启动。在204，DAC码被检测。在一个实例中，当检测到DAC码时，可以用三次连续的检测来对其进行验证以确保检测准确性。在205，如果DAC码是新的，则在206将这个新的DAC码存储在寄存器中，并且操作过程返回到204。在一个实例中，该系统可以包括被配置成(例如从206)接收新DAC码的多个寄存器206A、206B、206C、206X。在205，如果DAC码不是新的，则操作过程返回到204。当附连定时器期满时，存储在所述一个或多个寄存器中的DAC码在207被汇总，包括确认每个寄存器已经接收到新DAC码(例如，确定在207A、207B、207C是否存储有值)。
图3总体上示出了一个示例ID检测系统300，包括控制器301和配置为提供DAC电流的数模转换器(DAC)302。ID检测系统300被配置成利用在ID电阻303两端产生的附件检测线(ID_CON)304上的电压来检测连接到ID_CON304的ID电阻303。在一个实例中，可以利用比较器(例如，窗口比较器等)来检测ID_CON304上的电压。在一个实例中，可以持续地检查ID电阻值的变化，直到附连定时器期满。每个新检测到的ID电阻值可以被存储在寄存器(例如一个或多个adc_cmb寄存器)中，诸如图2中所示的那些。在一个给定附连时间可以发现多个ID电阻值。此外，为了支持“尽快”检测，可以为每个DAC电流赋予独有的RC建立时间值，例如因为对于检测，较高的电流要求较少的建立时间。
本文介绍的ID检测系统和方法可以包括微型USB开关(MUS)ID检测，或者一个或多个其他类型的ID检测。
附加注解
在实例1中，标识(ID)检测模块可以包括控制器，该控制器被配置成在第一附连周期内第一检测周期中标识第一ID码以及在第一附连周期内第二检测周期中标识第二ID码。
在实例2中，实例1的控制器任选地被配置成接收关于附件已经被连接到检测模块的指示以及响应于所接收到的指示启动第一附连定时器，其中第一附连周期任选地在第一附连定时器结束时超时。
在实例3中，实例1至2中的任一个或多个可任选地包括第一寄存器和第二寄存器，其中实例1到2中的任一个或多个的控制器任选地被配置成在第一寄存器中存储所标识的第一ID码，并在第二寄存器中存储所标识的第二ID码。
在实例4中，实例1至3中的任一个或多个的控制器任选地被配置成存储多个ID电流值以及控制被配置成提供输出电流到附件检测输入端的源的输出电流，其中实例1至3中的任一个或多个的输出电流任选地为所述多个ID电流值中的一个，其中实例1至3中的任一个或多个的检测模块任选地被配置成响应于输出电流接收电压并且将所接收的电压与第一阈值和第二阈值比较，并且其中实例1至3中的任一个或多个的控制器任选地被配置成在第一附连周期内第一检测周期期间当所接收的电压在第一阈值和第二阈值之间时标识第一ID码，在第一附连周期内第二检测周期期间当所接收的电压在第一阈值和第二阈值之间时标识第二ID码。
在实例5中，实例1至4中的任一个或多个的第一ID码和第二ID码任选地与第一附件设备的第一附连相关联，实例1至4中的任一个或多个的第一ID码任选地不同于第二ID码。
在实例6中，实例1至5中的任一个或多个的控制器任选地被配置成在第一附连周期内第三检测周期中标识第三ID码，并且实例1至5中的任一个或多个的第一ID码、第二ID码和第三ID码的组合任选地标识第一附件设备。
在实例7中，标识(ID)检测系统包括被配置成提供输出电流到附件检测输入端的源，其中输出电流是多个标识(ID)电流值中的一个，以及被配置成响应于输出电流接收电压并且将所接收的电压与第一阈值和第二阈值比较的检测模块，其中检测模块包括控制器，控制器被配置成存储所述多个ID电流值、利用来自检测模块的信息控制源的输出电流、在第一附连周期内第一检测周期期间当所接收的电压在第一阈值和第二阈值之间时标识第一ID码、以及在第一附连周期内第二检测周期期间当所接收的电压在第一阈值和第二阈值之间时标识第二ID码。
在实例8中，实例1至7中的任一个或多个的所述多个ID电流值中的每一个任选地具有独有充电时间，其中与较小的ID电流值相比，较大的ID电流值具有较小的独有充电时间。
在实例9中，标识(ID)检测方法包括在第一附连周期内第一检测周期中标识第一ID码以及在第一附连周期内第二检测周期中标识第二ID码。
在实例10中，实例1至9中的任一个或多个任选地包括利用检测模块存储多个ID电流值；利用源提供输出电流到附件检测输入端，其中输出电流是所述多个标识(ID)电流值中的一个；在检测模块处响应于输出电流接收电压；利用检测模块将所接收的电压与第一阈值和第二阈值比较；通过检测模块利用来自所述比较的信息控制源的输出电流；其中实例1至9中的任一个或多个的标识第一ID码任选地包括标识在第一附连周期内第一检测周期期间提供在第一阈值和第二阈值之间的所接收电压的ID电流值，并且
实例1至9中的任一个或多个的标识第二ID码任选地包括标识在第一附连周期内第二检测周期期间提供在第一阈值和第二阈值之间的所接收电压的ID电流值。
在实例11中，系统或设备可以包括或者可以与实例1至10中的任一个或多个的任何部分或任何部分的组合相结合，以包括用于执行实例1至10的功能中的任何一个或多个功能的装置、或者当由机器执行时使机器执行实例1至10的功能中任何一个或多个功能的机器可读介质。
上文的具体实施方式包括对附图的引用，附图构成具体实施方式的一部分。附图以举例说明的方式展示了可以实现本发明的具体实施例。这些实施例在本文中也被称为“实例”。这样的实例可以包括除了所展示或描述的元件之外的元件。但是，本发明也可以采用只提供了所展示或描述的那些元件的实例。此外，本发明也可以采用利用针对一特定实例(或其一个或多个方面)或者针对本文所展示或描述的其他实例(或其一个或多个方面)所展示或描述的那些元件的任何组合或置换的实例。
本文所引用的所有出版物、专利和专利文献以引用方式全文并入本文中，就如同以引用方式单独并入一样。如果在本文与这样以引用方式并入的那些文献之间存在不一致的用法，则在并入的引用文献中的用法应当被认为是本文中用法的补充，对于不相容的不一致采用本文中的用法。
在本文中，与“至少一个”或“一个或多个”的任何其他实例或使用无关地，术语“一个”或“一种”就像专利文献中通用的那样被用来包括“一个或两个以上”。在本文中，术语“或”用于表示非排他性的“或者”，从而“A或B”包括“A，但是没有B”、“B，但是没有A”、以及“A和B”，除非另外指明。在本文中，术语“包括”和“在...中”被用作为通俗英语中术语“包含”和“其中”的相应等同表达。此外，在后面的权利要求中，属于“包括”和“包含”是开放式的，也就是说，除了权利要求中这样的术语后面列出的那些元素之外还包括其他元素的系统、设备、制品或方法也被认为落在这个权利要求的保护范围内。此外，在后面的权利要求中，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅仅用作为标记，而不是要对其对象提出数值上的要求。
本文所述的方法实例可以是至少部分地由机器或计算机实现。一些实例可以包括编码有指令的计算机可读介质或机器可读介质，这些指令可操作地配置电子设备来执行上面的实例中所述的方法。这样的方法的一种实现可以包括代码，诸如微代码、汇编语言代码、高级语言代码等。这样的代码可以包括用于执行各种方法的计算机可读指令。代码可以构成计算机程序产品的部分。此外，在一个实例中，代码可以例如在执行期间或在其他时候切实地被存储在一个或多个易失性、非暂态或者非易失性的有形计算机可读介质上。这些有形的计算机可读介质的实例可以包括但不限于硬盘、可移除磁盘、可移除光学盘(例如光盘和数字视频盘)、磁带、存储卡或存储棒、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)等。
上面的描述旨在是示例性的，而非限制性的。例如，上文描述的实例(或者其一个或多个方面)可以相互组合地使用。例如本领域普通技术人员在阅读上面的描述后可以使用其他实施方式。摘要被提供来符合37C.F.R.§1.72(b)，以使得读者能够快速地了解本技术公开的实质。摘要的提交被认为摘要不会被用来解释或限制权利要求的范围或含义。另外，在上面的具体实施方式部分中，各个特征可能被组在一起以使公开内容条理更清楚。这不应当被解释为表明所公开的权利要求中未提到的特征对于任何权利要求是必要的。相反，发明主题可能在于不具有一具体公开的实施例的所有特征。因此，后面的权利要求特此并入具体实施方式部分中，其中每个权利要求独自构成一个单独的实施例，并且可以想到这些实施例可以以各种组合或置换的方式相互结合。发明范围应当参考所附的权利要求以及这些权利要求所赋予的等价物的全部范围来确定。

Claims (11)

1.一种标识ID检测模块，包括：
控制器，其被配置成：
在第一附连时段内的第一检测时段中标识第一标识ID码；和
在第一附连时段内的第二检测时段中标识第二标识ID码。
2.如权利要求1所述的标识ID检测模块，其中所述控制器被配置成接收关于附件已经被连接到所述检测模块的指示以及响应于所接收的指示启动第一附连定时器，
其中所述第一附连时段在所述第一附连定时器结束时期满。
3.如权利要求1所述的标识ID检测模块，包括第一寄存器和第二寄存器，
其中所述控制器被配置成：
将所标识的第一标识ID码存储在所述第一寄存器中；和
将所标识的第二标识ID码存储在所述第二寄存器中。
4.如权利要求1所述的标识ID检测模块，其中所述控制器被配置成：
存储多个标识ID电流值；和
控制源的输出电流，所述源被配置成提供输出电流到附件检测输入端，其中所述输出电流是所述多个标识ID电流值中的一个，
其中所述检测模块被配置成：
接收响应于所述输出电流的电压；和
将所接收的电压与第一阈值和第二阈值比较，并且
其中所述控制器被配置成：
在所述第一附连时段内的第一检测时段期间，当所接收的电压在所述第一阈值和第二阈值之间时标识所述第一标识ID码；
在所述第一附连时段内的第二检测时段期间，当所接收的电压在所述第一阈值和第二阈值之间时标识所述第二标识ID码。
5.如权利要求1所述的标识ID检测模块，其中所述第一标识ID码和所述第二标识ID码都与第一附件设备的第一附连相关联，并且其中所述第一标识ID码不同于所述第二标识ID码。
6.如权利要求1所述的标识ID检测模块，其中所述控制器被配置成在所述第一附连时段内的第三检测时段中标识第三标识ID码，并且
所述第一标识ID码、所述第二标识ID码和所述第三标识ID码的组合标识第一附件设备。
7.如权利要求4所述的标识ID检测模块，其中所述多个标识ID电流值中的每一个都具有独有充电时间，并且
与较小的标识ID电流值相比，较大的标识ID电流值具有更小的独有充电时间。
8.一种标识ID检测系统，包括：
源，其被配置成提供输出电流到附件检测输入端，其中所述输出电流是多个标识ID电流值中的一个；和
检测模块，其被配置成接收响应于所述输出电流的电压，并且将所接收的电压与第一阈值和第二阈值比较，
其中所述检测模块包括控制器，所述控制器被配置成：
存储所述多个标识ID电流值；
利用来自所述检测模块的信息控制所述源的输出电流；
在第一附连时段内的第一检测时段期间，当所接收的电压在所述第一阈值和第二阈值之间时标识第一标识ID码；和
在所述第一附连时段内第二检测时段期间，当所接收的电压在所述第一阈值和第二阈值之间时标识第二标识ID码。
9.如权利要求8所述的标识ID检测系统，其中所述多个标识ID电流值中的每一个都具有独有充电时间，并且
与较小的标识ID电流值相比，较大的标识ID电流值具有更小的独有充电时间。
10.一种标识ID检测方法，包括：
在第一附连时段内的第一检测时段中标识第一标识ID码；和
在所述第一附连时段内的第二检测时段中标识第二标识ID码。
11.如权利要求10所述的标识ID检测方法，包括：
利用检测模块存储多个标识ID电流值；
利用源提供输出电流到附件检测输入端，其中所述输出电流是所述多个标识ID电流值中的一个；
在检测模块处接收响应于所述输出电流的电压；
利用所述检测模块将所接收的电压与第一阈值和第二阈值比较；
使用所述检测模块，利用来自所述比较的信息控制所述源的输出电流，
其中所述标识第一标识ID码包括标识在所述第一附连时段内的第一检测时段期间提供在所述第一阈值和第二阈值之间的所接收电压的标识ID电流值，并且
所述标识第二标识ID码包括标识在所述第一附连时段内第二检测时段期间提供在所述第一阈值和第二阈值之间的所接收电压的标识ID电流值。
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