CN104937516B - 检测端口上的设备安装和移除 - Google Patents
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Abstract
一个示例提供一种系统。所述系统包括串行端口和耦合到串行端口的电路。所述电路用以检测设备到串行端口的安装或移除，并响应于检测而移除被提供给串行端口的功率。
Description
背景技术
计算机系统可以包括任何合适数目的端口，并且每个端口可以具有不同的功能。一种类型的端口是串行端口。串行端口可以被配置成在未供电模式中或在供电模式中操作。然而，具有恰当的连接器的任何串行设备可以安装在串行端口上，无论串行设备是否被配置成在未供电模式或供电模式中操作。
附图说明
图1是图示系统的一个示例的框图。
图2是图示串行端口检测/切换电路的一个示例的框图。
图3是图示用于串行端口的不同模式的信号状态的一个示例的表格。
图4A是图示串行端口的一个示例的图解。
图4B是图示集成到串行端口的金属屏蔽中的端口检测引脚的一个示例的图解。
具体实施方式
在下面的具体实施方式中，对形成其一部分的附图做出参考，并且在附图中作为图示而示出了其中可以实践本公开的具体示例。要理解的是：可以利用其它示例，并且可以做出结构或逻辑的改变，而不脱离本公开的范围。因此，下面的具体实施方式不要以限制性意义来理解，并且本公开的范围由所附权利要求限定。要理解的是，本文所述的各种示例的特征可以彼此组合，除非以其它方式特别指出。
串行端口可以被配置成在未供电模式、+5伏供电模式或+12伏供电模式中操作。然而，任何合适的串行设备都可以安装在串行端口上，无论串行设备是否被配置成在未供电模式、+5伏供电模式或+12伏供电模式中操作。因此，如果被配置成在未供电模式中操作的串行设备被安装在被配置成在+5伏供电模式或+12伏供电模式中操作的串行端口上，串行设备可能被损坏。本公开描述串行端口和串行端口检测/切换电路，串行端口检测/切换电路包括端口检测引脚以检测串行端口上串行设备的安装和/或移除。响应于检测到串行端口上串行设备的安装或移除，串行端口被重置以在未供电模式中操作。以此方式，当串行设备安装在串行端口上时，串行设备将不被损坏。一旦串行设备安装在串行端口上，就可以提示用户为所安装的串行设备选择恰当的串行端口模式（即未供电、+5伏或+12伏）。
图1是图示系统100的一个示例的框图。在一个示例中，系统100是用于在零售环境中使用的销售的零售点（RPOS）系统。在其它示例中，系统100适于在其它环境中使用。系统100包括视频图形阵列（VGA）端口106、RJ45端口110、局域网（LAN）芯片114、通用串行总线（USB）端口118、串行端口122、串行端口检测/切换电路126和RJ12端口130。系统100还包括输入/输出（I/O）控制器134、基本输入/输出系统（BIOS）150、中央处理单元（CPU）136、芯片集146、存储器140和电源156。
VGA端口106通过通信链路108通信地耦合到芯片集146。RJ45端口110通过通信链路112通信地耦合到LAN芯片114。LAN芯片114通过通信链路116通信地耦合到芯片集146。USB端口118通过通信链路120通信地耦合到芯片集146。串行端口122通过通信链路124通信地耦合到串行端口检测/切换电路126。串行端口检测/切换电路126通过通信链路128通信地耦合到I/O控制器134。RJ12端口130通过通信链路132通信地耦合到I/O控制器134。
I/O控制器134通过通信链路152通信地耦合到芯片集146。I/O控制器134通过路径158电耦合到电源156。电源156通过路径154电耦合到芯片集146，并通过路径142电耦合到CPU 136。CPU 136通过通信链路138通信地耦合到存储器140，并通过通信链路144通信地耦合到芯片集146。
在一个示例中，串行端口122是具有DB9连接器的RS-232串行端口。串行端口122可配置成在未供电模式、+5伏供电模式和+12伏供电模式之一中操作。串行端口122可以通信地耦合到杆式（pole）显示器、秤（scale）、条形码扫描仪、信用卡读取器、打印机或另一合适的串行设备。串行端口检测/切换电路126检测串行端口122上设备的安装和移除，并设置串行端口122以在未供电模式、+5伏供电模式和+12伏供电模式之一中操作。
在未供电模式中的一个示例中，串行端口检测/切换电路126在I/O控制器134和串行端口122之间传递九个串行通信信号，包括数据载波检测（DCD）信号和振铃指示器（RI）信号。在+5伏供电模式中的一个示例中，串行端口检测/切换电路126在I/O控制器134和串行端口122之间传递七个串行通信信号，并经由DCD和RI信号路径而向串行端口122供应+5伏。在+12伏供电模式中的一个示例中，串行端口检测/切换电路126在I/O控制器134和串行端口122之间传递七个串行通信信号，并经由DCD和RI信号路径而向串行端口122供应+12伏。
在一个示例中，存储器140存储由CPU 136执行的用于操作系统100的指令。存储器140包括易失性和/或非易失性存储器的任何合适的组合，诸如随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、闪速存储器和/或其它合适的存储器的组合。在一个示例中，存储器140存储由CPU 136执行的指令，包括用于经由串行端口检测/切换电路126而配置串行端口122的指令。在一个示例中，CPU 136执行用于用户接口的指令，使得系统100的用户可以配置串行端口122以在未供电模式、+5伏供电模式或+12伏供电模式中操作。在另一示例中，BIOS 150用于配置串行端口122，以在未供电模式、+5伏供电模式或+12伏供电模式中操作。
芯片集146在CPU 136、VGA端口106、LAN芯片114、USB端口118、BIOS 150和I/O控制器134之间路由通信。I/O控制器134在串行端口122和芯片集146之间以及RJ12端口130和芯片集146之间路由通信。LAN芯片114提供RJ45端口110和芯片集146之间的接口，以在RJ45端口110和芯片集146之间路由通信。电源156为系统100提供功率。在一个示例中，电源156为系统100的不同电路提供多个电压，诸如1.5伏、1.8伏、3.3伏、5伏、12伏和/或24伏。
虽然系统100包括一个VGA端口106、一个RJ45端口110、一个USB端口118、一个串行端口122和一个RJ12端口130，但在其它示例中，系统100包括任何合适数目的端口，诸如多于一个的USB端口和/或多于一个的串行端口。VGA端口106可以通信地耦合到监视器或用于系统100的另一合适的视觉显示器。RJ45端口110可以通信地耦合到网络，诸如内联网或互联网。USB端口118可以是5伏USB端口、12伏USB端口或24伏USB端口。在其它示例中，系统100可以包括多于一个的USB端口，诸如一个12伏USB端口和一个24伏USB端口。USB端口118可以通信地耦合到杆式显示器、秤、条形码扫描仪、信用卡读取器、打印机或另一合适的设备。RJ12端口130可以通信地耦合到现金抽屉或另一合适的设备。
在操作中，并且在串行端口122上安装了设备的情况下，基于在存储器140中或BIOS 150中存储的用户选择的模式，串行端口检测/切换电路126在未供电模式、+5伏供电模式和+12伏供电模式之一中操作串行端口122。响应于设备正在被安装或从串行端口122移除，串行端口检测/切换电路126重置串行端口122，以在未供电模式中操作。在一个示例中，响应于串行端口122正被重置以在未供电模式中操作，串行端口/检测切换电路126将存储器140中或BIOS 150中存储的所选择的模式更新到未供电模式。
图2是图示串行端口检测/切换电路200的一个示例的框图。在一个示例中，串行端口检测/切换电路200提供先前参考图1所述和所图示的串行端口检测/切换电路126。串行端口检测/切换电路200包括控制逻辑202、电阻器218、端口连接器226、功率/数据开关234和状态指示器248。在一个示例中，控制逻辑202被集成在单个半导体芯片中。在另一个示例中，控制逻辑202和功率/数据开关234被集成在单个半导体芯片中。
控制逻辑202通过总线206接收配置信号。在一个示例中，总线206是I2C总线、低引脚计数（LPC）总线或另一合适的总线。控制逻辑202通过通信链路204接收功率很好（powerok）信号。在一个示例中，功率很好信号是RSMRST＃功率很好信号、辅助功率很好信号或另一合适的功率很好信号。控制逻辑202通过路径208电耦合到电池功率源220，并通过路径210电耦合到辅助功率源222。在一个示例中，辅助功率源222由电源156（图1）提供。控制逻辑202通过端口检测引脚信号路径212电耦合到电阻器218的一个端子并且电耦合到端口连接器226。控制逻辑202通过第一通用输入/输出（GPIO0）信号路径214和第二通用输入/输出（GPIO1）信号路径216而电耦合到状态指示器248并且电耦合到功率/数据开关234。
电阻器218的其它端子通过路径250电耦合到电池功率源224。端口连接器226通过引脚2-8信号路径228电耦合到I/O控制器134（图1），用于在I/O控制器134和端口连接器226之间传递串行通信信号。端口连接器226通过引脚1信号路径230和引脚9信号路径232电耦合到功率/数据开关234。功率/数据开关234通过路径236电耦合到+12伏电源244，并通过信号路径238电耦合到+5伏电源246。在一个示例中，+12伏电源244和+5伏电源246由电源156（图1）提供。功率/数据开关234通过引脚9信号路径240和引脚1信号路径242电耦合到I/O控制器134（图1）。
在功率很好信号指示正向控制逻辑202供应辅助功率的情况下，使能控制逻辑202。在控制逻辑202被使能的情况下，控制逻辑202基于通过总线206接收的信号而设置GPIO0信号和GPIO1信号。控制逻辑202还通过端口检测引脚信号路径212监视端口检测引脚，以确定是否在端口连接器226上安装了串行设备。在端口连接器226上没有安装任何设备的情况下，电池功率源224和电阻器218在端口检测引脚信号路径212上提供电压（即逻辑高），其由控制逻辑202检测。响应于在端口检测引脚信号路径212上检测到逻辑高，控制逻辑202将GPIO0和GPIO1信号设置和/或维持到逻辑低。
当在端口连接器226上安装设备时，电池功率源224和电阻器218通过端口连接器226耦合到接地。因此，由控制逻辑202在端口检测引脚信号路径212上检测到接地（即逻辑低）。响应于在端口检测引脚信号路径212上检测到从逻辑高到逻辑低的转变，控制逻辑202将GPIO0和GPIO1信号设置和/或维持到逻辑低。在端口连接器226上安装了设备的情况下，控制逻辑202继续检测端口检测引脚信号路径212上的逻辑低。在一个示例中，在响应于正在端口连接器226上安装设备而将GPIO0和GPIO1信号设置到逻辑低之后，控制逻辑202向用户发起请求，以配置串行端口在未供电模式、+5伏供电模式或+12伏供电模式中操作。一旦由用户配置以在恰当的模式中操作，控制逻辑202设置和维持GPIO0和GPIO1信号以用于所选择的模式，直到从端口连接器226移除串行设备。
电池功率源220维持到控制逻辑202的功率，并且电池功率源224维持到电阻器218和端口检测引脚信号路径212的功率，甚至当关断辅助功率源222时。辅助功率的移除由功率很好信号指示。通过维持到控制逻辑202的至少部分以及到端口检测引脚信号路径212的功率，控制逻辑202维持端口检测引脚的逻辑状态（即，是否在端口连接器226上安装了设备），使得每当关断辅助功率源222时不重置GPIO0和GPIO1信号。
基于GPIO0和GPIO1信号，状态指示器248指示串行端口的状态。在一个示例中，状态指示器248包括发光二极管（LED），以指示串行端口被配置成在未供电模式、+5伏供电模式还是+12伏供电模式中操作。在一个示例中，三个不同颜色的LED用于指示选择三个模式中的哪一个。
基于GPIO0和GPIO1信号，功率/数据开关234传递+5伏、+12伏或者串行通信信号。在未供电模式中，功率/数据开关234在引脚1信号路径242和引脚1信号路径230之间以及引脚9信号路径240和引脚9信号路径232之间传递串行通信信号。在未供电模式中的一个示例中，功率/数据开关234在引脚1信号路径242和引脚1信号路径230之间传递DCD信号，并在引脚9信号路径240和引脚9信号路径232之间传递RI信号。在+5伏供电模式中，功率/数据开关234从+5伏电源246向引脚1信号路径230并向引脚9信号路径232传递+5伏。在+12伏供电模式中，功率/数据开关234从+12伏电源244向引脚1信号路径230并向引脚9信号路径232传递+12伏。
图3是图示用于串行端口的不同模式的信号状态的一个示例的表格300。响应于检测到端口检测引脚信号路径212（图2）上的边缘改变，要么从逻辑高到逻辑低（即正在端口连接器226上安装设备），要么从逻辑低到逻辑高（即正在从端口连接器226移除设备），控制逻辑202（图2）将GPIO0信号设置到逻辑低，并将GPIO1信号设置到逻辑低。在GPIO0信号和GPIO1信号二者被设置到逻辑低的情况下，功率/数据开关234（图2）在引脚1上传递DCD信号以及在引脚9上传递RI信号。因此，串行端口被配置成在未供电模式中操作，如在302处所指示的。在串行端口上安装了设备的情况下，GPIO0信号和GPIO1信号可以由用户设置，以配置串行端口在针对所安装的设备而言的恰当模式中操作。
响应于在端口检测引脚信号路径212上检测到逻辑低（即设备被安装），并且在GPIO0信号和GPIO1信号先前被设置到逻辑低的情况下，功率/数据开关234在引脚1上传递DCD信号以及在引脚9上传递RI信号。因此，串行端口被配置成在未供电模式中操作，如在304处所指示的。响应于在端口检测引脚信号路径212上检测到逻辑低，并且在GPIO0信号先前被设置到逻辑低和GPIO1信号先前被设置到逻辑高的情况下，功率/数据开关234被禁用。在功率/数据开关234被禁用的情况下，预留引脚1并且预留引脚9，因而串行端口在预留模式中，如在306处所指示的。
响应于在端口检测引脚信号路径212上检测到逻辑低，并且在GPIO0信号先前被设置到逻辑高以及GPIO1信号先前被设置到逻辑低的情况下，功率/数据开关234向引脚1并向引脚9供应+12伏。因此，串行端口被配置成在+12伏供电模式中操作，如在308处所指示的。最后，响应于在端口检测引脚信号路径212上检测到逻辑低，并且在GPIO0信号先前被设置到逻辑高以及GPIO1信号先前被设置到逻辑高的情况下，功率/数据开关234向引脚1并向引脚9供应+5伏。因此，串行端口被配置成在+5伏供电模式中操作，如在310处所指示的。
图4A是图示串行端口400的一个示例的图解。在一个示例中，串行端口400提供先前参考图2所述和所图示的端口连接器226。在一个示例中，串行端口400包括DB9连接器，DB9连接器包括金属屏蔽404和九个引脚，九个引脚被指派以如下传递串行通信信号：
引脚1：数据载波检测（DCD）或+5伏或+12伏
引脚2：接收的数据（RD）
引脚3：传送的数据（TD）
引脚4：数据端子准备就绪（DTR）
引脚5：信号接地（SG）
引脚6：数据设置准备就绪（DSR）
引脚7：请求发送（RTS）
引脚8：清除发送（CTS）
引脚9：振铃指示器（RI）或+5伏或+12伏。
金属屏蔽404电耦合到接地。如先前所述，在未供电模式中，引脚1传递DCD信号，并且引脚9传递RI信号。在+5伏供电模式中，引脚1提供+5伏，并且引脚9提供+5伏。在+12伏供电模式中，引脚1提供+12伏，并且引脚9提供+12伏。
图4B是图示被集成到串行端口400的金属屏蔽404中的端口检测引脚402的一个示例的图解。图4B图示串行端口400的顶部或底部视图。在一个示例中，端口检测引脚402是接触（touch）引脚，所述接触引脚当在串行端口400上安装设备时电耦合到接地，并且当在串行端口400上不安装设备时电气断开。在其它示例中，端口检测引脚402具有其它合适的配置，使得端口检测引脚402当在串行端口400上安装设备时电耦合到接地，并且当在串行端口400上不安装设备时电气断开。在串行端口400上安装设备时的一个示例中，在设备的引脚1和引脚9分别电耦合到串行端口400的引脚1和引脚9之前，端口检测引脚402电耦合到接地。以此方式，在串行端口400上完整地安装设备之前，可以从串行端口400移除功率，从而防止对设备的损坏。
虽然本文已经图示和描述了具体示例，但将由本领域普通技术人员领会的是：各种可替代的和/或等同的实现方式可以代替所示和所述的具体示例而不脱离本公开的范围。本申请旨在覆盖本文讨论的具体示例的任何适配或变型。因此，所意图的是本公开仅由权利要求及其等同物来限定。
Claims (15)
1.一种端口检测的计算机系统，包括：
串行端口；以及
耦合到串行端口的电路，所述电路用以：
检测设备到串行端口的安装或者移除；
响应于检测到设备到串行端口的安装，移除被提供给串行端口的功率；以及
响应于检测到设备从串行端口的移除，移除被提供给串行端口的功率。
2.如权利要求1所述的计算机系统，其中串行端口包括DB9串行端口以及被集成到DB9串行端口的金属屏蔽中的端口检测引脚，端口检测引脚用以检测设备到串行端口的安装或移除。
3.如权利要求2所述的计算机系统，其中端口检测引脚在设备被安装在串行端口上的情况下电耦合到接地，并且在设备没有被安装在串行端口上的情况下电气断开。
4.如权利要求1所述的计算机系统，还包括：
基本输入/输出系统(BIOS)，用以配置串行端口在未供电模式、+5伏供电模式和+12伏供电模式之一中操作。
5.如权利要求4所述的计算机系统，还包括：
状态指示器，用以指示串行端口是被配置成在未供电模式、+5伏供电模式或者+12伏供电模式中操作。
6.一种端口检测的计算机系统，包括：
串行端口，其包括被集成到串行端口的金属屏蔽中的端口检测引脚；以及
控制逻辑，用以：
响应于设备正被安装在串行端口上而检测端口检测引脚上的接地；
响应于正从串行端口移除设备而检测端口检测引脚上的电气断开；
响应于检测到端口检测引脚上的接地而移除被提供给串行端口的功率；以及
响应于检测到端口检测引脚上的电气断开而移除被提供给串行端口的功率。
7.如权利要求6所述的计算机系统，还包括：
功率/数据开关，用以在串行端口上安装了设备的情况下向串行端口提供串行通信信号、+5伏和+12伏之一。
8.如权利要求7所述的计算机系统，还包括：
状态指示器，用以指示功率/数据开关正在向串行端口提供串行通信信号、+5伏或+12伏。
9.如权利要求6所述的计算机系统，其中串行端口包括DB9串行端口，并且端口检测引脚被集成到DB9串行端口的金属屏蔽中。
10.一种端口检测的计算机系统，包括：
端口连接器，其包括九个引脚以及被集成到端口连接器的金属屏蔽中的另外的端口检测引脚；电耦合到端口检测引脚的控制逻辑，控制逻辑用以通过检测端口检测引脚上的逻辑低而检测设备在端口连接器上的安装，并且通过检测端口检测引脚上的逻辑高而检测设备从端口连接器的移除；以及
电耦合到第一引脚、第九引脚和控制逻辑的功率/数据开关，功率/数据开关用以基于从控制逻辑接收的信号而进行以下中之一：向第一引脚和第九引脚传递串行通信信号、向第一引脚和第九引脚提供+5伏以及向第一引脚和第九引脚提供+12伏。
11.如权利要求10所述的计算机系统，其中控制逻辑向功率/数据开关提供信号，以响应于在端口检测引脚上检测到逻辑低和逻辑高之间的转变而向第一引脚和第九引脚传递串行通信信号。
12.如权利要求10所述的计算机系统，其中基于先前选择的模式并响应于在端口检测引脚上检测到逻辑低，控制逻辑向功率/数据开关提供信号，以进行以下中之一：向第一引脚和第九引脚传递串行通信信号、向第一引脚和第九引脚提供+5伏以及向第一引脚和第九引脚提供+12伏。
13.如权利要求10所述的计算机系统，还包括：
电耦合到控制逻辑的状态指示器，状态指示器用以指示功率/数据开关正向第一引脚和第九引脚传递串行通信信号，向第一引脚和第九引脚提供+5伏，或向第一引脚和第九引脚提供+12伏。
14.如权利要求10所述的计算机系统，还包括：
电耦合到控制逻辑的辅助功率源；以及
电耦合到控制逻辑的电池功率源，
其中当关断辅助功率源时，电池功率源维持在端口检测引脚上检测的逻辑状态。
15.如权利要求10所述的计算机系统，还包括：
电池功率源，其电耦合到端口检测引脚以维持端口检测引脚上的逻辑状态。
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