CN105934727A - 向串行通信端口输出电压 - Google Patents

Abstract

可以基于来自基本输入/输出系统（BIOS）的输入来选择第一电压和第二电压中的一个。基于来自BIOS的输入，可以将所选择的电压输出给串行通信端口的载波检测（CD）引脚和振铃指示器（RI）引脚或者不向其输出电压。

Description

向串行通信端口输出电压

背景技术

设备可以包括串行通信端口，诸如COM端口。一般地，这些串行通信端口不提供电力。然而，在一些实例中，设备可以经由串行通信端口向连接到设备的外围设备提供电力。制造商、销售商和/或服务提供商可能受到挑战以提供更高效的方式来经由串行通信端口向外围设备供电。

附图说明

以下详细描述参照附图，其中：

图1是向串行通信端口输出电压的设备的示例框图；

图2是向串行通信端口输出电压的设备的另一示例电路图；

图3是包括用于向串行通信端口输出电压的指令的计算设备的示例框图；以及

图4是用于向串行通信端口输出电压的方法的示例流程图。

具体实施方式

在以下描述中给出具体细节以提供对实施例的透彻理解。然而，将理解到，实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。例如，可以以框图示出系统以便不以非必要的细节使实施例模糊。在其它实例中，可能在没有非必要的细节的情况下示出公知的过程、结构和技术以便避免使实施例模糊。

设备可以包括串行通信端口，诸如COM端口。这些串行通信端口原本设计为仅提供数据。然而，一些设备可以通过改变串行通信端口的一个或多个数据引脚的意图来提供电力而经由串行通信端口提供电力。因而，设备可以包括附加电力电路以将设备的电力再定向到串行通信端口。

例如，所供电的串行通信端口继续大量用于销售点（POS）系统（诸如，收银机（register））中。然而，当前的电力电路利用用于串行通信端口的每一个电力状态（0V、5V和12V）的分离电路。这可能产生串行电力通信端口电路内的冗余度（特别地在具有多个集成通信端口的系统上）。

示例可以减少用于串行通信端口的电力电路的冗余度。示例设备可以包括电压选择单元和电力单元。电压选择单元可以基于来自基本输入/输出系统（BIOS）的输入而在第一电压与第二电压之间切换。电力单元可以基于来自BIOS的输入向串行通信端口输出经切换的电压或者不向串行通信端口输出电压。电力单元可以向串行通信端口的载波检测（CD）引脚和振铃指示器（RI）引脚输出。

通过针对每一个串行电力状态而运用相同的串行电力电路，示例可以减少电路尺寸和成本，而同时保持串行协议的相同水平的性能和系统稳定性。如果系统或设备包括多个集成串行通信端口，则电路尺寸和成本方面的减少可以甚至更大。

现在参照附图，图1是向串行通信端口输出电压的设备100的示例框图。设备100可以耦合到任何类型的计算设备或者包括在任何类型的计算设备中以包括串行通信端口，该计算设备诸如是笔记本计算机、桌上型计算机、一体式系统、服务器、网络设备、无线设备、存储设备、约简客户端、销售点设备、游戏设备、科学仪器等。

在图1的示例中，设备100包括电压选择单元110和电力单元120。电压选择单元110和电力单元120可以包括例如包含用于实现下文所述功能性的电子电路的硬件设备，诸如控制逻辑和/或存储器。此外或者作为可替换方案，电压选择单元110和电力单元120可以实现为编码在机器可读存储介质上并且由处理器可执行的指令序列。

电压选择单元110可以基于来自基本输入/输出系统（BIOS）的输入而在第一电压与第二电压之间切换。例如，BIOS可以将第一选择和第二选择（未示出）传送给设备100。第一和第二选择可以基于要连接到串行通信端口的外围设备的类型来确定。示例类型的外围设备可以包括鼠标、收据打印机、小键盘、扫描仪、信用卡读取器、条形码读取器、签名验证设备、安全去激活设备等。

第一和第二选择可以诸如通过检测连接到串行通信端口的设备的类型而自动地确定，和/或诸如通过用户将图形用户界面导航到BIOS以设定用于第一和第二选择的值而手动地确定。电压选择单元110可以从电压轨道（未示出）接收第一和第二（电压）。术语电压轨道可以是指由电力供应单元（PSU）所提供的单个电压。

电压选择单元110可以基于第一和第二选择而在第一和第二电压之间切换。例如，如果第一选择和/或第二选择处于逻辑低处，则电压选择单元110可以切换到第一电压。另外，如果第一和第二选择二者处于逻辑高处，则电压选择单元110可以切换到第二电压。

逻辑高和逻辑低可以涉及作为信号可以具有的有限数目的状态的部分的逻辑水平。逻辑水平通常可以由信号与大地（或某种其它常见参考点）之间的电压差表示。此处，逻辑高可以对应于二进制1，并且逻辑低可以对应于二进制0。当电压在第一阈值（诸如供应电压的1/3）以下时，则其可以被解译为逻辑低。当电压在第二阈值电压（诸如供应电压的2/3）以上时，其可以被解译为逻辑高。

电力单元120可以基于第一选择而将所切换的电压（诸如第一或第二电压）输出给串行通信端口或者不向串行通信端口输出电压（诸如0伏）。例如，如果第一选择处于高逻辑水平，则电力单元120可以输出所切换的电压，并且如果第一选择处于低逻辑水平，则电力单元120不输出电压。

电力单元可以向串行通信端口（诸如COM端口）的载波检测（CD）引脚和振铃指示器（RI）引脚二者输出所切换的电压或者不输出电压。串行通信端口可以与RS-232标准兼容并且包括DA、DB、DC、DD和DE尺寸连接器中的至少一个。在一个示例中，第一电压可以是五伏并且第二电压可以是十二伏。串行通信端口可以包括九个引脚。CD引脚可以对应于九个引脚中的第一引脚并且RI引脚可以对应于九个引脚中的第九引脚。

图2是向串行通信端口输出电压的设备200的另一示例电路图。设备200可以耦合到任何类型的计算设备或者包括在任何类型的计算设备中以包括串行通信端口，该计算设备诸如是笔记本计算机、桌上型计算机、一体式系统、服务器、网络设备、无线设备、存储设备、约简客户端、销售点设备、游戏设备、科学仪器等。

图2的设备200可以至少包括图1的设备100的功能性和/或硬件。例如，图2的设备200包括包含图1的电压选择单元110的功能性和/或硬件的电压选择单元210，以及包含图1下载单元110的电力单元120的功能性和/或硬件的电力单元250。

电压选择单元210包括连接到第一晶体管212的源极的第一电压。第一节点N1连接到第一晶体管212的栅极、第二晶体管214的基极、第三晶体管216的栅极以及第四晶体管218的集电极。第二电压连接到第三晶体管216的漏极、第二晶体管214的集电极、第四晶体管218的发射极以及第一节点N1。第二晶体管214的发射极连接到大地。

电压选择单元210还包括连接到输出节点N2的第一晶体管212的漏极。第三晶体管216的漏极也连接到输出节点N2。BIOS的第一选择连接到第五晶体管220的栅极，并且BIOS的第二选择连接到第六晶体管222的栅极。第一节点N1连接到第五晶体管220的漏极，第五晶体管220的源极连接到第六晶体管222的漏极，并且第六晶体管222的源极连接到大地。

电力单元250包括连接到输出节点N2的第七和第八晶体管224和226的漏极。第七晶体管224的源极连接到第九晶体管228的源极。第八晶体管226的源极连接到第十晶体管230的源极。第九晶体管228的漏极连接到串行通信端口的第一引脚。第十晶体管230的漏极连接到串行通信端口的第九引脚。

电力单元250还包括连接到第十一晶体管232的漏极的第七和第九晶体管224和228的栅极和源极。第八和第十晶体管226和230的栅极和源极连接到第十二晶体管234的漏极。第十一和第十二晶体管232和234的源极和栅极连接到比第一和第二电压大的第三电压，诸如17伏。

电力单元250还包括连接到第十三晶体管236的栅极的第一选择和连接到第十三晶体管236的漏极的第三电压。第十三晶体管236的源极连接到第十四晶体管238的漏极，第十四晶体管238的源极连接到大地，并且第十四晶体管238的栅极连接到电力安全信号。如果设备的所有电力轨道（未示出）恰当地操作，则电力安全信号可以处于高逻辑水平下。例如，设备200的电路和/或控制逻辑可以在将电力安全信号从逻辑低水平翻转成逻辑高水平之前检查供应第一、第二和第三电压的电力轨道正在恰当地供应电压。

第一保险丝240处于第一引脚与第九晶体管228之间。第二保险丝242处于第九引脚与第十晶体管230之间。第一、第五、第六、第七、第八、第九、第十、第十三和第四晶体管212、220、222、224、226、228、230、236和238可以是N通道金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）。第三、第十一和第十二晶体管216、232和234可以是P通道MOSFET。另外，所有MOSFET可以是增强模式MOSFET。第二晶体管214可以是NPN双极面结型晶体管（BJT），并且第四晶体管218可以是PNP BJT。

第一电压可以低于第二电压。例如，第一电压可以是5伏并且第二电压可以是12伏。因而，在操作中，电压选择单元210可以默认地输出第一电压（诸如如果第一或第二选择中的任一个处于逻辑低的话）。在该情况下，第二电压可以接通第一晶体管212并且关断第三晶体管216，从而通过第一晶体管将第一电压输出给输出节点N2。然而，如果第一和第二选择二者处于逻辑高下，则第五和第六晶体管220和222二者可以接通。在该情况下，可以将第二电压驱动到连接于第六晶体管222的大地，由此使第一晶体管212关断并且使第三晶体管216接通。此处，电压选择单元210可以切换成将第二电压输出给输出节点N2。

如果第一选择和电力安全信号二者处于高逻辑水平下，则电力单元222可以在输出节点N2处向第一和第二引脚二者输出电压。在该情况下，第十三和第十四晶体管236和238二者接通。这使得将第三电压驱动到大地，由此使第十一和第十二晶体管232和234接通。继而，第七、第八、第九和第十晶体管224、226、228和230接通，由此向第一和第九引脚提供电压选择单元210的所切换电压。然而，如果第一选择和电力安全信号中的任一个处于低逻辑水平下，则第七、第八、第九和第十晶体管224、226、228和230关断。此处，电力单元250将不会传递电压选择单元210的所切换的电压，并且将没有电压输出给第一和第九引脚。

图3是包括用于向串行通信端口输出电压的指令的计算设备300的示例框图。在图3的实施例中，计算设备300包括处理器310和机器可读存储介质320。机器可读存储介质320还包括用于向串行通信端口输出电压的指令322和324。

计算设备300可以包括在例如微处理器、显示器、控制器、笔记本计算机、桌上型计算机、一体式系统、服务器、网络设备、无线设备或者能够执行指令322和324的任何其它类型的设备中或者是其一部分。在某些示例中，计算设备300可以包括诸如存储器、控制器等的附加组件，或者连接到所述附加组件。

处理器310可以是至少一个中央处理单元（CPU）、至少一个基于半导体的微处理器、至少一个图形处理单元（GPU）、微控制器、由微代码控制的专用逻辑硬件或适用于存储在机器可读存储介质320中的指令的检索和执行的其它硬件设备、或其组合。处理器310可以取得、解码和执行指令322和324以实现向串行通信端口输出电压。作为检索和执行指令的可替换方案或者附加方案，处理器310可以包括至少一个集成电路（IC）、其它控制逻辑、其它电子电路或其组合，其包括数个电子组件以用于执行指令322和324的功能性。

机器可读存储介质320可以是包含或存储可执行指令的任何电子、磁性、光学或其它物理存储设备。因而，机器可读存储介质320可以例如是随机存取存储器（RAM）、电气可擦除可编程只读存储器（EEPROM）、存储驱动器、致密盘只读存储器（CD-ROM）等。因此，机器可读存储介质320可以是非暂时性的。如下文详细所述，机器可读存储介质320可以编码有用于向串行通信端口输出电压的可执行指令序列。

此外，指令322和324在由处理器（例如，经由处理器的一个处理元件或者多个处理元件）执行时可以使处理器执行过程，诸如图4的过程。例如，选择指令322可以由处理器310执行以在BIOS处选择第一选择的逻辑和第二选择的逻辑。第一和第二选择的逻辑可以基于要连接到串行通信端口的设备的类型而经由图形用户界面（GUI）来选择。

输出指令324可以由处理器310执行以将第一和第二选择输出给电力选择电路，诸如设备100或200。电力选择电路可以基于第一和第二选择而选择第一电压和第二电压中的一个。另外，电力选择电路可以基于第一选择而向串行通信端口输出所选择的电压或者不向串行通信端口输出电压。例如，电力选择电路可以向串行通信端口的载波检测（CD）引脚和振铃指示器（RI）引脚二者输出所选择的电压或者不向其输出电压。

图4是用于向串行通信端口输出电压的方法400的示例流程图。尽管下文参照设备100描述方法400的执行，但是可以利用用于方法400的执行的其它合适组件，诸如设备200。附加地，用于执行方法400的组件可以分散在多个设备（例如，与输入和输出设备通信的处理设备）之中。在某些情况下，协调地起作用的多个设备可以被视为执行方法400的单个设备。方法400可以以存储在机器可读存储介质（诸如存储介质320）上的可执行指令的形式和/或以电子电路的形式而实现。

在框410处，设备100从BIOS接收第一选择和第二选择。在框420处，设备100基于第一和第二选择而选择第一电压和第二电压中的一个。在框420处的选择可以默认地输出第一电压（诸如如果没有接收到第一和第二选择的话）。第一电压可以是五伏并且第二电压可以是十二伏。在框430处，设备100基于第一选择而向串行通信端口的载波检测（CD）引脚和振铃指示器（RI）引脚二者输出所选择的电压或者不向其输出电压。在框430处的输出可以不基于第二选择。在框430处的输出可以默认地不输出电压（诸如如果没有接收到第一选择的话）。

Claims (15)

1.一种设备，包括：

电压选择单元，用于基于来自基本输入/输出系统（BIOS）的输入而在第一电压与第二电压之间切换；以及

电力单元，用于基于来自BIOS的输入而向串行通信端口输出所切换的电压或者不向串行通信端口输出电压，其中

电力单元向串行通信端口的载波检测（CD）引脚和振铃指示器（RI）引脚输出。

2.权利要求1所述的设备，其中，

来自BIOS的输入包括第一选择和第二选择，

电压选择单元基于第一和第二选择而在第一和第二电压之间切换，并且

电力单元基于第一选择而输出所切换的电压或者不输出电压。

3.权利要求2所述的设备，其中，

如果第一和第二选择中的至少一个处于逻辑低处，则电压选择单元选择第一电压，并且

如果第一和第二选择处于逻辑高处，则电压选择单元选择第二电压。

4.权利要求3所述的设备，其中，

第一电压是五伏并且第二电压是十二伏，并且

串行通信端口与RS-232标准兼容并且包括DA、DB、DC、DD和DE尺寸连接器中的至少一个。

5.权利要求3所述的设备，其中电压选择单元包括，

第一电压连接到第一晶体管的源极，

第一节点连接到第一晶体管的栅极、第二晶体管的基极、第三晶体管的栅极和第四晶体管的集电极，

第二电压连接到第三晶体管的源极、第二晶体管的集电极、第四晶体管的发射极和第一节点，以及

第二晶体管的发射极连接到大地。

6.权利要求5所述的设备，其中电压选择单元还包括，

第一晶体管的漏极连接到输出节点，

第三晶体管的漏极连接到输出节点，

第一选择连接到第五晶体管的栅极并且第二选择连接到第六晶体管的栅极，以及

第一节点连接到第五晶体管的漏极，第五晶体管的源极连接到第六晶体管的漏极，并且第六晶体管的源极连接到大地。

7.权利要求6所述的设备，其中电力单元包括，

第七和第八晶体管的漏极连接到输出节点，

第七晶体管的源极连接到第九晶体管的源极，

第八晶体管的源极连接到第十晶体管的源极，

第九电阻器的漏极连接到第一引脚，以及

第十电阻器的漏极连接到第九引脚。

8.权利要求7所述的设备，其中电力单元还包括，

第七和第九晶体管的栅极和源极连接到第十一晶体管的漏极，

第八和第十晶体管的栅极和源极连接到第十二晶体管的漏极，以及

第十一和第十二晶体管的源极和栅极连接到比第一和第二电压大的第三电压。

9.权利要求8所述的设备，其中电力单元还包括，

第一选择连接到第十三晶体管的栅极并且第三电压连接到第十三晶体管的漏极，以及

第十三晶体管的源极连接到第十四晶体管的漏极，第十四晶体管的源极连接到大地，并且第十四晶体管的栅极连接到电力安全信号，其中

如果设备的所有电力轨道正在恰当地操作，则电力安全信号处于高逻辑水平下。

10.权利要求9所述的设备，还包括：

第一引脚与第九晶体管之间的第一保险丝；以及

第九引脚与第十晶体管之间的第二保险丝，其中，

串行通信端口包括九个引脚，其中CD引脚对应于第一引脚并且RI引脚对应于第九引脚。

11.权利要求10所述的设备，其中，

第一、第五、第六、第七、第八、第九、第十、第十三和第四晶体管是N通道金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET），

第三、第十一和第十二晶体管是P通道MOSFET，

第二晶体管是NPN双极面结型晶体管（BJT），并且

第四晶体管是PNP BJT。

12.一种方法，包括：

从基本输入/输出系统（BIOS）接收第一选择和第二选择；

基于第一和第二选择而选择第一电压和第二电压中的一个；以及

基于第一选择向串行通信端口的载波检测（CD）引脚和振铃指示器（RI）引脚二者输出所选择的电压或者不向其输出电压。

13.权利要求12所述的方法，其中，

所述选择默认地输出第一电压，

所述输出默认地不输出电压，并且

所述输出不基于第二选择。

14.一种存储指令的非暂时性计算机可读存储介质，所述指令如果由设备的处理器执行则使处理器：

在基本输入/输出系统（BIOS）处选择第一选择的逻辑和第二选择的逻辑；以及

将第一和第二选择输出给电力选择电路，其中

电力选择电路基于第一和第二选择而选择第一电压和第二电压中的一个；并且

电力选择电路基于第一选择而向串行通信端口输出所选择的电压或者不向串行通信端口输出电压。

15.权利要求14所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中，

第一和第二选择的逻辑基于要连接到串行通信端口的设备的类型而经由图形用户界面（GUI）来选择，并且

电力选择电路向串行通信端口的载波检测（CD）引脚和振铃指示器（RI）引脚二者输出所选择的电压或者不向其输出电压。