CN105917288A - 电力状态控制信号 - Google Patents

Abstract

一种包括用以从外部源接收电力的数据总线端口的设备。控制器可以针对电力状态控制信号而监视数据总线端口的电力端子。控制器可以确定外部源上的第二控制器是否响应于外部源上的电力按钮的激活而生成了通过向计算设备提供电力的电力端子传输的电力状态控制信号。

Description

电力状态控制信号

背景技术

通用串行总线(USB）被设计成使计算机外围设备（包括键盘、定点设备、数字照相机、打印机、便携式媒体播放器、盘驱动器、网络适配器及其他外围设备）到计算设备的连接标准化，所述计算机外围设备和计算设备两者都用以传送和供应电力。计算设备包括诸如笔记本、台式计算机、智能电话、PDA和视频游戏控制台之类的设备。

附图说明

关于下图描述了本发明的某些示例：

图1是根据示例实现的计算设备的框图；

图2是根据示例实现的计算设备和电力供应（power supply）的框图；

图3是根据示例实现的外部源的框图；

图4是根据示例实现的外部源的框图；

图5是根据示例实现的系统的框图；

图6是根据示例实现的系统的框图；

图7是根据示例实现的系统的图；以及

图8是根据示例实现的系统的图。

具体实施方式

许多计算设备使用比可以由诸如2.0或3.0的通用串行总线（USB）标准提供的电力多的电力来操作。例如，许多笔记本在45到90瓦电力供应上操作。用于笔记本计算机的电力供应使用与笔记本上的USB端口分离的电连接器。通用串行总线电力输送（USB-PD）被引入，使得笔记本可以接收其使用的电力水平，同时还使用一个电缆和计算设备上的一个USB-PD端口来发送和接收数据。这允许便携式计算设备例如通过单个电缆连接到诸如对接站之类的外部源并且还从对接站接收电力。

在USB电力输送中，被直接附接的端口的对协商电力导体（VBUS)上的电压、电流和/或电力流的方向。通过在电力导体（VBUS）而不是USB连接的数据导体上发送和接收信号来做出协商。USB电力输送系统具有通信栈，其包括设备策略管理器、策略引擎、协议和物理层。协议层形成被用来传送端口的对之间信息的消息。其从策略引擎接收指示要发送哪些消息的输入并指示回到策略引擎的响应。物理层负责发送和接收跨VBUS的消息并包括将信号添加在VBUS导线上的收发机。

对接站可以是便携式计算机被连接到其使得其可以像台式计算机那样使用的设备，其具有外部电力供应、监视器、数据传递能力及其他能力。可以将对接站连接到外围设备，例如如诸如键盘或鼠标之类的输入设备、显示器和电力供应，尽管可以将对接站连接到较多或较少的外围设备。通过将便携式计算设备连接到对接站，计算设备可以能够访问被连接到对接站的外围设备。在笔记本的情况下，例如当笔记本被连接到对接站时，笔记本可能没有被打开用于操作，因为笔记本计算机的显示器和键盘将由连接到对接站的外围设备复制（replicate）。笔记本计算机常常在键盘附近具有电力按钮，并且如果笔记本没有被打开以访问键盘或显示器，则电力按钮可能不是可访问的。用以操作计算机的电力按钮可以被包括在对接站中，然而如果计算设备通过USB电力输送连接被连接到对接站，则系统可以具有用以将系统从低电力状态唤醒的专用方式。在本发明的一个实现中，对接站上的电力按钮可以使得USB电力输送系统的协议层生成消息，所述消息由实现计算设备上的USB电力输送的控制器接收。消息可以是供应商定义的消息。计算设备上的控制器然后可以使得计算设备从低电力状态转变到另一电力状态。电力状态可以是例如高级配置和电力接口（ACPI）电力状态中的一个或多个。

在示例实现中，设备包括用以从外部源接收电力的数据总线端口。控制器可以针对电力状态控制信号而监视数据总线端口的电力端子（terminal）。控制器可以确定外部源上的第二控制器是否响应于外部源上的电力按钮的激活而生成了通过向计算设备提供电力的电力端子传输的电力状态控制信号。

在另一实现中，外部源包括用以连接到计算设备和电力按钮的对接端口。对接端口包括电力端子和信号端子。控制器可以在对接端口的电力端子上生成信号。控制器将响应于电力按钮的激活而生成用以通过向计算设备提供电力的电力端子传输的电力状态控制信号。

在另一实现中，系统可以包括具有对接站控制器的对接站。计算设备可以具有计算设备控制器。电缆可以连接对接站和计算设备。附接到对接站的电力按钮可以生成电力状态信号，其由对接站控制器通过电缆的电力线传输到计算设备控制器。

参考图，图1是根据示例实现的计算设备的框图。计算设备100可以包括用以从外部源接收电力的数据总线端口105。数据总线端口可以例如是USB电力输送端口。数据总线端口可以包括电力端子和数据信号端子。例如，通用串行总线端口可以具有正电压和地的电力端子及+数据（Data）和-数据的数据信号端子。来自电力端子的电力可以被用于向诸如显示器、存储设备、处理器之类的设备部件供应电力，用于电池充电或其他电力使用。数据信号端子将发送和接收数据。数据总线端口105可以被连接到控制器115。

控制器115可以针对电力状态控制信号而监视数据总线端口的电力端子150。例如可以将数据总线端口的电力端子150称作VBUS。可以在VBUS上嵌入（或添加）电力状态控制信号。

控制器115可以根据通过从被电缆142连接的外部源提供电力的电力端子150传输的电力状态控制信号来确定向计算设备提供电力的外部源上的电力按钮是否已经被激活。例如，如果外部源是包括电力按钮的对接站，则该电力按钮可以使得对接站在电力按钮被激活时生成电力状态控制信号。电力状态控制信号可以由物理层130接收，并且消息可以由协议层135解释。策略引擎140然后可以向电力状态控制信号消息120应用策略。控制器115然后可以使得设备策略管理器145使得系统从第一电力状态改变到第二电力状态。第一电力状态可以是诸如断开、睡眠、休眠或其他低电力状态之类的低电力状态，并且第二电力状态可以是操作电力状态。在低电力状态中，诸如处理器之类的系统部件中的至少一个被关闭以节省电力。在操作状态中，系统处理器被供电。

图2是根据示例实现的计算设备和电力供应的框图。计算设备100可以包括电力状态控制225，其可以包括低电力状态230和操作状态235。当计算设备在低电力状态中时，控制器115可能不从计算设备中的电池或其他源接收电力。当USB电力输送电缆142被连接到USB端口并通过USB电力输送电缆从外部源接收电力时，然后控制器可以从外部源接收电力以在设备从低电力状态醒来之前给控制器供电。

电力状态控制可以在计算设备中。例如，计算设备可以基于当前电力状态来确定要转变到哪个电力状态。例如，控制器可以使得设备进入低电力状态，如果计算设备在操作状态中的话，或者进入操作电力状态，如果计算设备在低电力状态中的话。

控制器可以与外部源上的第二控制器通信。例如，控制器115和第二控制器可以协商诸如VBUS之类的电力导体上的电压、电流和/或电力流的方向。可以将VBUS 150连接到电力耗散器（sink）195，电力耗散器可以是计算设备100中的任何负载。

控制器115可以通过被连接到数据总线端口105的插头标识255的电缆检测逻辑242来检测被连接到数据总线端口105的电缆的类型。数据总线端口可以与各种类型的电缆兼容，然而，并非所有类型的电缆将能够与所有USB电力输送简档（profile）一致地供应电力。

当控制器检测到被连接到数据总线端口的电缆的类型时，其可以与外部源上的第二控制器协商以确定向计算设备供应的电力的量。由外部源供应的该电力可以是标准USB电力，其没有上升到5伏或1.5安的阈值之上。当电缆类型能够提高到阈值量之上时，协商可以使得根据诸如10W、18W、36W、60W和100W之类的电力简档来输送电力。

图3是根据示例实现的外部源的框图。外部源300可以包括用以连接到计算设备的对接端口350。对接端口350可以是数据总线端口。对接端口350可以包括电力端子370和数据端子。控制器355可以在对接端口的电力端子370上生成信号。可以从电力供应397向电力端子供应电力。

外部源300可以包括用以使得控制器355生成电力状态控制信号365的电力按钮360，所述电力状态控制信号365将被通过对接端口350的电力端子370发送到计算设备。控制器可以包括连接到设备策略管理器345的策略引擎340、连接到策略引擎340的协议层335和连接到协议层335的物理层330。协议层335可以生成电力状态控制信号消息。电力状态控制信号消息然后可以传播到物理层330、对接端口350和然后到电力端子370以在USB电力输送电缆上传播到计算设备。

在一个示例实现中，外部源上的控制器识别外部源的电力状态并生成到计算设备的该状态的消息。计算设备识别外部源的电力状态并使计算设备的电力状态与外部源匹配。例如，如果外部源是显示器设备中的对接站且显示器开着，则计算设备变成活动的。如果显示器关闭，则计算设备转变到低电力状态。

图4是根据示例实现的外部源的框图。外部源300的对接端口350可以连接到数据电缆142。

外部源300可以包括另一数据端口399，其用以将外围设备电连接到外部源，用于通过对接端口与计算设备通信。数据端口399可以例如是另一USB电力输送端口、另一类型的USB端口、诸如高清晰度多媒体接口（HDMI）端口之类的视频输出端口或另一端口。数据端口399可以被连接到诸如键盘、鼠标、显示器或另一外围设备之类的外围设备。

当控制器355检测到被连接到对接端口350的电缆的类型时，其可以与计算设备上的控制器协商以确定向计算设备供应的电力的量。由外部源供应的该电力可以是标准USB电力，其没有上升到5伏或1.5安的阈值之上。当电缆类型能够提高到阈值量之上时，协商可以使得根据诸如10W、18W、36W、60W和100W之类的电力简档将电力输送到计算设备。

图5是根据示例实现的系统的框图。系统可以包括具有外部源控制器355的外部源300和具有计算设备控制器115的计算设备100。

电缆142可以连接外部源355和计算设备115。电力按钮380可以被附接到外部源以生成电力状态信号，其被外部源控制器335通过电缆142的电力线传输到计算设备控制器115。

图6是根据示例实现的系统的框图。在电缆142上传输的系统电力状态信号可以使得计算设备进入低电力状态230或操作状态235。

系统可以包括外部源控制器355和计算设备控制器115，其协商将通过电缆142的电力线向计算设备供应100的电力的量。

图7是根据示例实现的系统的图。图7包括诸如笔记本700a或者存储设备700b之类的设备，所述存储设备700b诸如外部硬盘驱动。可以将设备700a或700b连接到诸如外部源750之类的外部源。外部源可以是独立的外部源或者可以是对接站并且可以与其他外围设备组合，例如外部源750可以是显示器设备的部分，所述显示器设备诸如液晶显示器LCD、有机发光二极管OLED或另一技术。电力笔记本700a可以通过USB电力输送电缆740a连接到外部源750。存储设备700b可以通过USB电力输送电缆740b连接到外部源750。

外部源包括用以控制设备700a和700b中的至少一个的电力状态的电力按钮760。外部源可以包括多个电力按钮，其每个可以控制被连接到外部源750的外围设备的电力状态。可以在外部源中对电力按钮编程以向设备的任何组合（例如向设备700a、700b或设备700a和700b两者）提供电力状态信号。

可以从外部电力供应775给外部源供应电力。外部电力供应775可以是AC/DC转换器。外部电力供应可以经由USB电力输送端口或另一端口连接到外部源750。当外部源750通过电缆700a或700b连接到设备700a或700b时，外部源750可以与设备协商以确定电压、电流和电力输送的方向。例如，当外部电力供应755正在向外部源供应电力时，外部源可以协商以向设备700a供应电力。然而，如果外部电力供应775没有正在向外部源供应电力，则700a可以向外部源750供应电力。

为了使用外部源750，用户可以通过USB电力输送电缆740a将诸如笔记本700a之类的设备上的USB电力输送端口连接到外部源750上的USB电力输送端口。用户然后可以通过激活外部源750上的电力按钮760使得笔记本700a进入操作状态。USB电力输送端口可以向设备700a供应电力。电力可以被用来操作设备700a的部件、对电池充电或另一功能。USB电力输送电缆可以包括数据线，其在设备700a与外部源750之间传送数据。数据可以是用于在从被连接到外部源的外围设备接收数据的被连接到外部源的显示器上显示的视频数据或其他数据。

图8是根据示例实现的系统的图。系统包括外部源801，诸如对接站。系统还可以包括计算设备800，诸如笔记本计算机。外部源801可以通过电缆840连接到计算设备800。电缆840可以是USB电力输送电缆。外部源可以被连接到电力供应875，其可以将交流电力转换成被供给到外部源801的直流电力。

外部源801可以包括向控制器815提供输入的开关860。控制器815可以生成将被添加在VBUS 810上的消息。可以将VBUS连接到对接端口850。对接端口850可以包括VBUS端子并且还可以包括数据总线端子。数据总线端子可以例如被连接到其他数据端口，诸如USB端口870的集合。

计算设备800可以包括用以耦合到电缆840的数据总线端口805。数据总线端口805可以从电缆接收VBUS。来自VBUS的电力被用来给计算系统800中的负载895供电并对电池890充电。由数据总线端口805接收的VBUS由控制器855监视。如果控制器855在VBUS上接收到指示电力状态改变的消息，则控制器855可以与电力逻辑885通信以改变计算设备800的电力状态。状态改变可以是从低电力状态到操作电力状态。

上面描述的技术可以被具体化在用于配置计算系统的计算机可读介质中。仅举几例，计算机可读介质可以例如且不限制地包括任何数量的以下非传递（non-transitive）介质：磁存储介质，包括盘和磁带存储介质；光学存储介质，诸如压缩盘介质（例如，CD-ROM、CD-R等）和数字视频盘存储介质；全息存储器；非易失性存储器存储介质，包括基于半导体的存储器单元，诸如FLASH存储器、EEPROM、EPROM、ROM；铁磁数字存储器；易失存储介质，包括寄存器、缓冲器或高速缓存、主存储器、RAM等；以及因特网。可以使用其他新的和各种类型的计算机可读介质来存储本文中讨论的软件模块。计算系统可以被发现在许多形式中，仅举几例，包括但不限于大型机、小型计算机、服务器、工作站、个人计算机、笔记本、个人数字助理、各种无线设备和嵌入系统。

应理解的是，本文中使用的措辞和术语出于描述的目的并且不应被视为限制性的。“包括”、“包含”或“具有”的使用是同义的，并且其在本文中的变型意图是包括性或开放式的，并且不排除附加的未记载的元件或方法步骤。还应注意的是，可以使用多个基于硬件和软件的设备以及多个不同的结构部件来实现公开的方法和系统。

在前述的描述中，阐明了许多细节以提供对本发明的理解。然而，将由本领域那些技术人员理解的是，可以在没有这些细节的情况下实行本发明。虽然已经关于有限数量的实施例公开了本发明，但本领域那些技术人员将领会到根据其的许多修改和变型。意图所附权利要求书覆盖如落在本发明的真正精神和范围内的此类修改和变型。

Claims (15)

1.一种计算设备，包括：

数据总线端口，其用以从外部源接收电力；以及

控制器，其用以针对电力状态控制信号而监视数据总线端口的电力端子并用以确定外部源上的第二控制器是否响应于外部源上的电力按钮的激活而生成了通过向计算设备提供电力的电力端子传输的电力状态控制信号。

2.根据权利要求1所述的计算设备，其中控制器从外部源接收电力以在设备从低电力状态醒来之前给控制器供电。

3.根据权利要求1所述的计算设备，其中控制器使得设备进入低电力状态或进入操作电力状态。

4.根据权利要求1所述的计算设备，其中外部源是对接站。

5.根据权利要求1所述的计算设备，其中控制器与外部源上的第二控制器协商电力供应。

6.根据权利要求1所述的计算设备，其中控制器检测被连接到数据总线端口的电缆的类型。

7.根据权利要求1所述的计算设备，其中控制器检测被连接到数据总线端口的电缆的类型并与外部源上的第二控制器协商以确定向计算设备供应的电力的量是否在阈值量之上。

8.根据权利要求1所述的计算设备，其中阈值量是5伏和1.5安中的一个。

9.一种外部源，包括：

对接端口，其用以连接到计算设备，其中对接端口包括电力端子和信号端子；

电力按钮；以及

控制器，其用以在对接端口的电力端子上生成信号，其中控制器将响应于电力按钮的激活而生成用以通过电力端子传输的电力状态控制信号，其中电力端子将向计算设备提供电力。

10.根据权利要求9所述的外部源，进一步包括数据端口，其用以将外围设备电连接到外部源，用于通过对接端口与计算设备通信。

11.根据权利要求9所述的外部源，进一步包括用以连接到对接端口的数据电缆。

12.根据权利要求11所述的外部源，其中控制器在被连接到对接端口时确定数据电缆的类型。

13.一种系统，包括：

外部源，其具有外部源控制器和对接端口，其中对接端口包括电力端子和数据信号端子；

计算设备，其具有计算设备控制器和数据总线端口，其中数据总线端口包括电力端子和数据信号端子以连接到对接端口；以及

电力按钮，其被附接到外部源以生成电力状态控制信号，所述电力状态控制信号由外部源控制器通过对接端口的电力端子传输到计算设备控制器。

14.根据权利要求11所述的系统，其中电力状态控制信号使得计算设备进入低电力状态。

15.根据权利要求11所述的系统，其中外部源控制器和计算设备控制器协商将通过电缆的电力线向计算设备供应的电力的量。