CN106415433A - Usb电力输送中的隧道传送 - Google Patents

Usb电力输送中的隧道传送 Download PDF

Info

Publication number
CN106415433A
CN106415433A CN201580031218.6A CN201580031218A CN106415433A CN 106415433 A CN106415433 A CN 106415433A CN 201580031218 A CN201580031218 A CN 201580031218A CN 106415433 A CN106415433 A CN 106415433A
Authority
CN
China
Prior art keywords
control device
computer
equipment
power supply
supply adaptor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201580031218.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106415433B (zh
Inventor
D·W·沃特斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Texas Instruments Inc
Original Assignee
Texas Instruments Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Texas Instruments Inc filed Critical Texas Instruments Inc
Priority to CN201910947743.2A priority Critical patent/CN110687993B/zh
Publication of CN106415433A publication Critical patent/CN106415433A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106415433B publication Critical patent/CN106415433B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F21/00—Security arrangements for protecting computers, components thereof, programs or data against unauthorised activity
    • G06F21/70—Protecting specific internal or peripheral components, in which the protection of a component leads to protection of the entire computer
    • G06F21/82—Protecting input, output or interconnection devices
    • G06F21/85—Protecting input, output or interconnection devices interconnection devices, e.g. bus-connected or in-line devices
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00—Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/10—Program control for peripheral devices
    • G06F13/12—Program control for peripheral devices using hardware independent of the central processor, e.g. channel or peripheral processor
    • G06F13/122—Program control for peripheral devices using hardware independent of the central processor, e.g. channel or peripheral processor where hardware performs an I/O function other than control of data transfer
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00—Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/14—Handling requests for interconnection or transfer
    • G06F13/36—Handling requests for interconnection or transfer for access to common bus or bus system
    • G06F13/362—Handling requests for interconnection or transfer for access to common bus or bus system with centralised access control
    • G06F13/364—Handling requests for interconnection or transfer for access to common bus or bus system with centralised access control using independent requests or grants, e.g. using separated request and grant lines
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F21/00—Security arrangements for protecting computers, components thereof, programs or data against unauthorised activity
    • G06F21/70—Protecting specific internal or peripheral components, in which the protection of a component leads to protection of the entire computer
    • G06F21/81—Protecting specific internal or peripheral components, in which the protection of a component leads to protection of the entire computer by operating on the power supply, e.g. enabling or disabling power-on, sleep or resume operations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S40/00—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
    • Y04S40/20—Information technology specific aspects, e.g. CAD, simulation, modelling, system security

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Power Sources (AREA)

Abstract

本发明提供一种电子系统(100)，其包括计算机(150)和电源适配器(110)。计算机(150)包括耦合到计算机电力输送(PD)控制器(155)的嵌入式控制器(EC)(160)。电源适配器(110)包括连接到从设备(120)的电源适配器PD控制器(115)，并且经配置通过通信链路(130)与计算机(150)通信。计算机PD控制器(155)经配置从EC(160)接收命令，并且传送通用串行总线(USB)供应商定义消息(VDM)报头和包括传送命令的有效载荷的信息的一个或更多个供应商定义对象(VDO)。电源适配器PD控制器(115)通过以下方式响应于一个或更多个VDO：通过改变到连接至电源适配器PD控制器(115)的从设备(120)的输出信号，报告电源适配器PD控制器(115)的通用输入/输出(GPIO)引脚(116)的状态，或者改变GPIO引脚(116)的状态。

Description

USB电力输送中的隧道传送
背景技术
电子系统诸如计算机通常包括由于各种原因连接到计算机的外围设备和计算机相关的器件。例如，电源适配器可以耦合到计算机以向计算机提供操作电力。然而，可能的是，不是由计算机的制造商制造的电源适配器用于连接到计算机。不可信的电源适配器可能不能安全地向计算机提供充电电源。
发明内容
在一个实施例中，一种电子系统包括计算机和电源适配器。计算机包括耦合到计算机电力输送(PD)控制器的嵌入式控制器(EC)。电源适配器包括连接到从设备的电源适配器PD控制器，并且经配置通过通信链路与计算机通信。通信链路包括信号，通过所述信号在计算机PD控制器和电源适配器PD控制器之间进行电力协商。计算机PD控制器经配置接收来自EC的命令，并且响应于所接收到的命令，生成并通过通信链路传送通用串行总线(USB)供应商定义消息(VDM)报头和包括传送命令的有效载荷的信息的一个或更多个供应商定义对象(VDO)。电源适配器PD控制器经配置通过以下方式响应于一个或更多个VDO：通过改变到连接至电源适配器PD控制器的从设备的输出信号，将电源适配器PD控制器的通用输入/输出(GPIO)引脚的状态报告回计算机PD控制器，或者改变GPIO引脚的状态。
在另一实施例中，计算设备包括EC和计算机PD控制器，计算机PD控制器耦合到EC并且经配置通过通信链路与适配器中的PD控制器通信，从而协商PD控制器之间的电力分配。计算机PD控制器经配置从EC接收命令，并且响应于所接收到的命令，以生成并且经过通信链路隧道传送(tunnel)通用串行总线(USB)供应商定义消息(VDM)报头和包括来自所接收到的命令的信息的一个或更多个供应商定义对象(VDO)，从而与耦合到适配器PD控制器的从设备通信。计算机PD控制器还经配置经过通信链路从适配器PD控制器接收指示电源适配器PD控制器的通用输入/输出(GPIO)引脚的逻辑状态的状态消息。
在又一实施例中，一种方法包括从计算机中的嵌入式控制器向计算机中的PD控制器发送唤醒命令，以唤醒适配器中的从设备。该方法进一步包括由计算机PD控制器将命令隧道传送到适配器中的PD控制器，以使从设备唤醒，由电源适配器PD控制器将隧道传送的命令中继到从设备，并且唤醒从设备。
附图说明
图1示出根据各种示例的系统。
图2示出根据各种示例的方法，通过该方法，计算机中的嵌入式控制器能够将命令隧道传送到电源适配器以唤醒电源适配器中的从设备。
图3示出根据各种示例的方法，通过该方法，嵌入式控制器能够将命令隧道传送到电源适配器以认证电源适配器中的从设备。
图4示出一种方法，通过该方法，嵌入式控制器能够唤醒并认证在计算机中的本地从设备。
图5示出适于实施本文所述的各种控制器的硬件体系结构。
具体实施方式
以下描述允许计算机中的嵌入式控制器使命令通过USB电力输送接口隧道传送到适配器(例如，电源适配器)的实施例。隧道传送的命令可以执行各种功能中的任何功能，诸如唤醒电源适配器中的从设备，认证从设备(并且因此认证适配器)。
图1示出包括耦合到计算设备诸如计算机150的电源适配器110的电子系统100的示例。在该示例中，计算机150是便携式计算设备，诸如笔记本计算机、平板计算机、智能电话、个人数字助理(PDA)或任何其他类型的便携式计算设备。在其他示例中，计算机150可以是台式计算机。电源适配器110接收交流(AC)电压，并且向计算机150提供一个或更多个直流(DC)电压，以向计算机提供操作电力。操作电力通过通信链路130从电源适配器110提供到计算机150。在该示例中，计算机150包括通过总线158耦合到计算机电力输送(PD)控制器155的嵌入式控制器(EC)160。从设备170也可以包括在计算机中并且如虚线所示地耦合到计算机PD控制器155或EC 160。电源适配器110还包括电源适配器PD控制器115。电源适配器PD控制器115通过总线117耦合到从设备120，并且还可以提供一个或更多个通用输入/输出(GPIO)引脚116。
在一个示例中，电源适配器110可以是用于计算机150的对接站的一部分，并且GPIO引脚可以用于指示用户何时想要脱离计算机。在这种情形下，用户可以按下改变GPIO引脚116的逻辑状态的按钮。通过在PD控制器115和155之间隧道传送命令，计算机150中的EC 160能够读取GPIO引脚的状态，并且因此知道用户期望何时脱离计算机。在一个示例中，电源适配器PD控制器可以通过通信链路将消息隧道传送到计算机PD控制器，从而指示电源适配器PD控制器的GPIO引脚116已经改变状态。计算机PD控制器可以通过断言计算机PD控制器的GPIO引脚159做出响应，以向EC 160发信号通知事件已经发生(事件是电源适配器的PD控制器115的GPIO引脚116的状态变化)。
将电源适配器PD控制器115和从设备120以及EC 160分别耦合到计算机PD控制器155的总线117和158可以是任何合适类型的总线。在一个示例中，此类总线可以被实施为系统管理总线(SMBus)、内部集成电路(I2C)，从数据队列(SDQ)总线、高速数据队列(HDQ)、通用异步接收器/发送器(UART)或串行外围接口(SPI)。总线117和158可以实施相同的总线协议或不同的协议。
电源适配器110和计算机150之间的通信链路130包括多条电线，其中电线中的一些电线可以传输数据，而其他电线传输电力。在一个示例中，通信链路符合USB类型-C规范(例如，USB类型-C规范1.0)。下面的表1提供了USB类型-C通信链路的各种引脚的描述。USB类型-C通信引脚分布使得电缆两端的连接器是可逆的，不同于USB标准的先前版本。
表1.USB类型-C连接器引脚分布
通信链路130中的信号线中的一条信号线是通信信道(CC)信号线。CC信号线能够分别由电源适配器110和计算机150的PD控制器115和155使用，以协商电力分配。在一个示例中，使用CC信号线在PD控制器115、155之间交换电力信息，使得计算机150和电源适配器115能够商定电源适配器110将向计算机150供应多少电力。一些电源适配器115可以经配置根据计算机的需要提供在电力分配范围内(例如，45瓦、60瓦、100瓦)的多种电力分配中的任何电力分配。
从设备120、170能够为任何期望的应用所期望的任何合适类型的设备。在一种实施中，每个从设备120、170是认证设备，诸如由德州仪器公司(Texas Instruments Inc)提供的具有SDQ接口的基于BQ26100 SHA-1/HMAC的安全和认证集成电路。该设备提供认证方法。当在电源适配器110中使用时，EC 160能够使用BQ26100来认证电源适配器110，从而确保仅认证的电源适配器被启用以提供给计算机150，或者未被认证的电源适配器由计算机150在它们能够提供给计算机多少电力方面进行限制。BQ26100通过单线双向串行接口(SDQ)总线117与PD控制器115通信。计算机150还可以包括BQ26100，BQ26100能够用于计算对认证质询字符串的正确响应。该计算能够非常复杂，因此在一些情况下，将计算卸载到诸如BQ26100的外部组件可以是有益的。
根据所公开的实施例，PD控制器115、155能够用于在EC 160和连接到电源适配器PD控制器115的从设备120(即，电源适配器中的从设备)之间“隧道传送”命令和数据。隧道传送此类信息指的是使用一种协议或接口来发送信息，这将通过不同的协议或接口在下游提供。如下所述，命令被定义为使用USB电力输送通信提供发送供应商定义消息(VDM)分组中的信息以及描述符的方式。描述符使得此类分组的接收器能够使用不同的协议来中继信息。例如，可以提取来自VDM分组的字节并使用I2C或SMBus协议将其传送到另一设备，诸如从设备120、170。其他协议，诸如SDQ、HDQ、UART或SPI也可以用适当的描述符来支持。
本文描述的接口在一定程度上将USB PD控制器与信息交易的细节解耦，以向用户提供必要的灵活性，而不需要(可能昂贵的)自定义USB PD控制器本身。因此，EC能够有效地与在电源适配器110中的从设备120通信。在下面提供了一组合适的SMBus命令(对于其中总线158是SMBus接口的示例)和供应商定义消息(VDM)命令以实施该系统。
以下描述对使用VDM的PD控制器115和155之间的消息传送进行了描述。VDM分组结构包括前导码，随后是分组开始序列，随后是消息报头(其包含分组的长度)，随后是VDM报头，随后是一个或更多个供应商定义对象(VDO)。当经过信道传送时，可以附加32位循环冗余校验(CRC)，并且可以使用4b5b编码来对位(以消息报头开始)进行编码，并且最后可以附加5位分组结束序列。下面的表2示出VDM报头的示例。
表2.用于认证的VDM报头
供应商标识符(VID)是分配给发出分组的PD控制器的供应商的标识符。上面的示例定义了八种类型的分组请求。认证开始/停止(VDM类型00h)通过EC 160启动旨在针对从设备120的认证过程。也就是说，计算机150中的EC160开始一种方法，通过该方法，电源适配器110中的从设备120将得到计算机的认证。认证质询(VDM类型01h)传递认证质询值的一部分，认证质询部分2(VDM类型02h)传递认证质询值的剩余部分。VDM类型03h用于认证响应。认证响应VDM返回对由认证质询VDM启动的认证质询的响应。VDM类型04h是计算机PD控制器155对电源适配器110的增加其对计算机的电力分配的请求，并且VDM类型05h是一种消息，通过该消息计算机PD控制器155请求电源适配器PD控制器115退出增加电力模式。VDM类型06h和07h涉及电源适配器PD控制器115上的GPIO引脚116。GPIO_Status VDM类型(06h)由计算机PD控制器155进行，以读取电源适配器PD控制器的GPIO引脚116的状态，并且GPIO_Write(VDM类型07h)允许计算机PD控制器155改变GPIO引脚116的逻辑状态。
以上指出的VDM类型中的一些还包括一个或更多个VDO，一个或更多个VDO的示例在下面描述并且在表3-13中定义。例如，表3定义由电源适配器PD控制器115响应于来自计算机PD控制器155的GPIO_Status VDM而提供的VDO中的位。在该示例中，在电源适配器PD控制器115上提供两个GPIO引脚116(GPIO)和GPIO1)，并且在VDO中提供每个GPIO引脚的状态。位30和31对GPIO0的状态进行编码，并且位30和31对GPIO1的状态进行编码。
表3.用于GPIO_Status非结构化的VDM的VDO
表4定义了在与使用GPIO_Write VDM类型改变GPIO引脚的状态相关的VDO中的位。每个GPIO引脚能够单独写为逻辑高、逻辑低或置于高阻抗(高z)状态中。位30和31用于设置GPIO0的状态，并且位28和29用于设置GPIO1的状态。
表4.用于GPIO_Write非结构化VDM的VDO，在这种情况下仅1个VDO
下面的表5提供了用于认证开始/停止VDM的VDO的位的定义。该VDO包括各种字段。到外部芯片字段的接口(位29至31)能够用于指定待使用的电接口的类型，通过该电接口执行针对PD控制器本地的从设备(例如，连接到计算机PD控制器155的从设备170)的认证方法。该接口是否用于中继VDM中包含的信息或者USB电力输送通信是否用于通过通信链路130中继VDM由位16指定。从设备的地址能够在位0至15中指定并且位28指定是否有从地址或者从地址是否在位0至15中指定。特殊信号极性位(位27)能够用于将从设备120置于休眠模式或者将设备从休眠模式唤醒，并且在VDM类型为00h时使用。该保持被应用到用于I2C或SMBus或单线总线(例如，SDQ)的SDA。位24至26可用于指定由位22至23指定的信号线的保持时间。
表5.用于认证开始/停止非结构化VDM的VDO
能够从EC 160向待认证的设备诸如电源适配器110中的从设备120提供多字节质询仅使用一次随机数(nonce)。能够通过表6至11中所示的VDO在PD控制器之间提供多字节质询仅使用一次随机数(例如，其可以是随机数字)。可需要多个VDO，并在下面的示例中示出了6个VDO(VDO#1至VDO#6)。在这六个VDO中能够提供22字节的质询仅使用一次随机数，但是如下所述，甚至更长的质询仅使用一次随机数也是可能的。表6中所示的VDO(VDO#1)包括上述相同字段中的一些，诸如位29至31(到外部芯片的接口字段)、位28(是否包括从地址)以及位0至15，以包括从地址(如果提供了一个)。如果没有提供从地址，则使用位0至15来提供质询仅使用一次随机数的头两个字节。位23至27是5位值，该5位值指定要为以下VDO中的质询仅使用一次随机数所提取的字节的数目。字节的顺序可以首先是最低有效字节。位20能够用于指定位8至15包含质询仅使用一次随机数中的第n个字节，并且在质询仅使用一次随机数的长度是否大于预定极限(例如，22)的情况下使用。
表6.用于认证质询和认证质询部分2的VDO#1
表7、8、9和10定义了在表6的VDO之后的VDO的位，并包括质询仅使用一次随机数的字节。在该示例中，质询仅使用一次随机数的字节3至6在VDO#2中。质询仅使用一次随机数的字节7至10在VDO#3中。质询仅使用一次随机数的字节11至14在VDO#4中。质询仅使用一次随机数的字节15至18在VDO#5中。质询仅使用一次随机数的字节19至22在VDO#6中。
表7.用于认证质询非结构化VDM的VDO#2
位 描述
B31..24 字节3
B23..16 字节4
B15..8 字节5
B7..0 字节6
表8.用于认证质询非结构化VDM的VDO#3
表9.用于认证质询非结构化VDM的VDO#4
位 描述
B31..24 字节11
B23..16 字节12
B15..8 字节13
B7..0 字节14
表10.用于认证质询非结构化VDM的VDO#5
位 描述
B31..24 字节15
B23..16 字节16
B15..8 字节17
B7..0 字节18
表11.用于认证质询非结构化VDM的VDO#6
位 描述
B31..24 字节19
B23..16 字节20
B15..8 字节21
B7..0 字节22
表12提供了VDO的示例，该示例提供认证响应。位29至31提供响应类型。值000b指示从设备未提供有效的响应。值001b指示从设备完成了确认。值010b指示接收到否定确认，并且值011b指示接收到某种类型的错误代码。位28指示位0至15是否包括从地址或质询响应的头两个字节。位23至27提供5位值，该5位值指定要为针对错误代码的接收自从设备的任何数据所提取的字节的数目。字节的顺序可以首先是最低有效字节。位20能够用于指定位8至15包含错误代码值中的第n个字节，并且在错误代码的长度是否大于预定极限(例如，22)的情况下使用。
表12.用于认证响应非结构化VDM的VDO#1
根据错误代码的长度数目包括附加的VDO。表13示出了包括错误代码的字节3至6的下一个VDO(VDO#2)。可以包括以及需要附加的VDO，并且附加的VDO通常遵循与表8至11相同的格式。
表13.用于认证响应非结构化VDM的VDO#2
位 描述
B31..24 字节3
B23..16 字节4
B15..8 字节5
B7..0 字节6
以下讨论提供了从EC 160到计算机PD控制器155的命令的示例。在一个示例中，EC160通过是SMBus(或I2C)接口的总线158与计算机PD控制器155通信。从EC 160到USB PD控制器155的SMBus命令的位字段可以具有与上述VDM分组的位字段相同的定义，因此不再在此重复。存在可用于使得经过通信链路130能够进行隧道传送的多个命令。认证开始/停止能够用于唤醒从设备。然后EC 160能够根据上述格式填入VDM_PAYLOAD_TX，以使信号由PD控制器115、155使用指定的外部接口发送。
能够由EC 160向PD控制器155发出各种命令。此类命令的示例包括STATUS_ALERT、STATUS_OTHER、STATUS_OTHER_MASK、STATUS_ALERT_MASK、GPIO_STATUS、GPIO_WRITE、AUTHENTICATE START/STOP、VDM_PAYLOAD_RX、VDM_PAYLOAD_TX、GENERIC WRITE和GENERICREAD。以下对这些命令的描述和对特定位的参考仅仅是说明性的-特定位能够不同于下面所述的特定位。
STATUS_ALERT命令(命令代码02h)是读取/写入命令，并且可以具有命令代码02h。当发生VDM_PAYLOAD_RX命令(见下文)并且该命令包含新数据时，可以断言该命令的位11。位15可以是StatusOther位，当STATUS_OTHER命令中的未屏蔽位已经被断言时，StatusOther位被断言。所述位通过写入1进行清除。
STATUS_OTHER命令(命令代码0Eh)是读取/写入命令。位0是在VDM_PAYLOAD_TX、GENERIC WRITE或AUTHENTICATE START/STOP中的数据已成功传送时被断言的CommandSendComplete位。位1是CommandSendFailed位，如果计算机PD控制器155不能成功传送在VDM_PAYLOAD_TX、GENERIC WRITE或AUTHENTICATE START/STOP命令中的数据，则CommandSendFailed位被断言。位31是当新数据通过GENERIC READ命令可用时被断言的GenericReadAvailable位。将位写为1以将它们清除。
STATUS_OTHER_MASK命令(命令代码0Fh)允许STATUS_OTHER命令中的位被屏蔽，以使它们不影响STATUS_ALERT命令的StatusOther位(位15)。
STATUS_ALERT_MASK命令(命令代码2Eh)允许STATUS_ALERT命令中的位被屏蔽，使得它们不影响ALRT引脚。
GPIO_STATUS命令(命令代码41h)允许EC 160读取电源适配器110中的电源适配器PD控制器115的GPIO引脚116的状态。
GPIO_WRITE命令(命令代码42h)允许EC 160改变电源适配器110中的电源适配器PD控制器115的GPIO引脚116的状态。
AUTHENTICATE START/STOP命令(命令代码46h)允许EC 160启动针对电源适配器110中的从设备的认证过程。位31：29可以用于指定要在电源适配器PD控制器115上使用的以执行认证的接口。位28可以用于指示是否包括从地址，并且位15：0可以指定从地址(如果包括)。位27、位26：24、位23：22和位16可以分别指示信号极性、保持定时、特殊信号线选择信息和本地从通信信息，如先前关于表5的认证开始/停止VDM所述。通过关于由PD控制器155、115经过通信链路130通信的VDM来相同或类似地定义来自EC的AUTHENTICATE START/STOP命令中的位字段，使得命令的隧道传送相对简单。
VDM_PAYLOAD_RX命令(命令代码49h)是只读命令，其包含在所接收的最后一个VDM分组中的数据。VDM_PAYLOAD_TX命令(命令代码4Ah)是能够用EC 160所期望的任何数据来填充的读/写块命令。例如，置于该命令中的数据能够与针对VDM分组描述的隧道传送命令相同地格式化。
例如，GENERIC WRITE命令(命令代码4Bh)是可以包括多达24个字节的读/写块命令。下面的表14提供了该命令的位定义的示例。
表14.GENERIC WRITE COMMAND
例如，GENERIC READ命令(命令代码4Ch)是也可以包括多达24个字节的读/写块命令。下面的表15提供了该命令的位定义的示例。
表15.GENERIC WRITE COMMAND
图2至图4示出可在电子系统100上实施的各种方法。在一些实施例中，从设备120、170可以在执行所请求的动作之后自动转换到睡眠(较低功率)模式。因此，为使从设备执行新的动作，首先唤醒从设备。图2示出一种方法，通过该方法，EC 160能够唤醒在电源适配器110中的从设备120。通常，EC 100经由总线158(例如，SMBus)向计算机PD控制器155发送命令，该命令包含EC 160想要发送到电源适配器中的从设备120的命令。计算机PD控制器155使用USB PD VDM分组将该命令中继到电源适配器PD控制器115，电源适配器PD控制器115继而通过总线117(例如，1-wire接口协议)将命令中继到电源适配器中的本地从设备120。在各种实施例中，此类VDM的格式使得电源适配器PD控制器115能够容易地将位中继到从设备120。能够以所示的顺序或以不同的顺序执行图2所示的操作。进一步地，可以并行地而不是顺序地执行操作中的两个或更多个。
在202处，EC 160发送旨在针对电源适配器的从设备120的唤醒命令。使用上面详细描述的VDM_PAYLOAD_TX命令(命令代码4Ah)将唤醒命令提供给计算机PD控制器155。VDM_PAYLOAD_TX命令的特定内容可以是到具体从设备的唤醒命令所需的特定位，并且因此是专用的。
在204处，计算机PD控制器155生成VDM分组，以将唤醒命令隧道传送到电源适配器PD控制器115。在206处，计算机PD控制器155还将STATUS_OTHER命令发送回EC 160，其中CommandSendComplete(位0)被断言，以向EC 160指示唤醒命令被成功地隧道传送到电源适配器PD控制器115。EC 160可以在相对于从设备120采取任何进一步的动作之前等待预定的一段时间，以给予从设备足够的时间来完成其唤醒过程。
在208处，电源适配器PD控制器115将唤醒命令中继到电源适配器从设备120。在210处，唤醒从设备120并且准备好用于进行附加操作，诸如执行认证过程。在一些实施例中，从设备120由EC 160认证，从而认证电源适配器110。
图3示出一种方法的示例，通过该方法，EC 160认证电源适配器中的从设备120。图3所示的操作能够以所示的顺序或以不同的顺序来执行。进一步地，可以并行地而不是顺序地执行操作中的两个或更多个。
在302处，EC 160使用VDM_PAYLOAD_TX命令向计算机PD控制器155发送仅使用一次随机数命令。仅使用一次随机数命令可以包括由从设备针对认证过程使用的值。例如，该值可以是计数器或一天中的时间或频繁改变的任何其他值。在304处，计算机PD控制器155使用VDM分组将仅使用一次随机数命令隧道传送到电源适配器PD控制器。计算机PD控制器还可以发出STATUS_OTHER命令，其中CommandSendComplete位(位0)被断言，以指示仅使用一次随机数命令在PD控制器之间成功地转移。在306处，电源适配器控制器通过总线117将仅使用一次随机数命令中继到从设备120，并且从设备做出响应(诸如，通过在308处生成在认证过程期间使用的随机数字)。
在310处，在预定的等待时段(以允许从设备有足够的时间执行仅使用一次随机数命令)之后，EC使用VDM_PAYLOAD_TX命令(读取命令是VDM_PAYLOAD_TX命令的有效载荷)向计算机PD控制器发送读取命令。在312处，计算机PD控制器155将读取命令隧道传送到电源适配器PD控制器115，电源适配器PD控制器115继而将读取命令转发到从设备120。
在314处，电源适配器PD控制器115读取来自从设备的随机数字，并使用VDM分组将响应隧道传送回计算机PD控制器155。隧道传送的响应包括由从设备120生成的随机数字。在316处，EC向计算机PD控制器155发送VDM_PAYLOAD_RX命令，以读取随机数字的值。EC 160在检查来自从设备的随机数字时认证从设备120。
图4示出计算机150中的EC 160能够如何经由计算机PD控制器155与其本地从设备170通信的示例。EC 160经由总线158(例如，SMBus)向计算机PD控制器155发送命令，该命令包含EC想要发送到其本地从设备170的命令。计算机PD控制器155从命令提取字节，并且诸如通过在PD控制器155和从设备170之间使用1-wire协议将所提取的字节中继到从设备170。EC160和计算机PD控制器155之间的命令的格式使得计算机PD控制器155能够容易地将位中继到从设备。图4所示的操作能够以所示的顺序或以不同的顺序执行。进一步地，可以并行地而不是顺序地执行操作中的两个或更多个。
在402处，EC使用其中位16被断言的AUTHENTICATE START/STOP命令(命令代码46h)向计算机从设备170发送唤醒命令。如上所述，位16指定命令将被发送到本地从设备170，而不是隧道传送到电源适配器中的PD控制器115。在404处，计算机PD控制器155根据位16将唤醒命令中继到本地从设备170。在406处，唤醒从设备170。
在408处，EC然后向计算机PD控制器155发送旨在用于从设备170的其中Blk0：位16被断言的GENERIC WRITE命令，以向从设备提供随机命令。在410处，计算机PD控制器155将随机命令中继到从设备170，并且该从设备执行该命令。
在412处，EC 160然后使用其中Blk0：位16被断言的GENERIC WRITE命令发送旨在用于本地从设备170的读取命令，以使得读取命令被提供给从设备170。在414处，计算机PD控制器155将读取命令中继到从设备，并且从设备将响应发送回PD控制器。在416处，作为认证过程的一部分，EC发出GENERIC READ命令以读取由从设备170返回的响应。
图5示出能够被实施用于EC 160、电源适配器PD控制器115和计算机PD控制器155中的任一个或全部的体系结构500。说明性的体系结构包括控制逻辑502，控制逻辑502可以是微处理器、微控制器、状态机或适于实施本文描述的操作的任何其他类型的硬件。控制逻辑502可以具有一个或更多个GPIO信号，并且可以耦合到各种接口，诸如接口504和506。接口504、506可以用于实施到从设备120、170的接口，PD控制器之间的接口和/或EC 160和计算机PD控制器155之间的接口。
在权利要求的保护范围内，可以在所描述的实施例中进行修改，并且其他实施例是可能的。

Claims (20)

1.一种电子系统，所述电子系统包括：
计算机，其包括耦合到计算机电力输送(PD)控制器的嵌入式控制器(EC)；以及
电源适配器，其包括耦合到从设备的电源适配器PD控制器，并经配置通过通信链路与所述计算机通信，所述通信链路包括信号，通过所述信号在所述计算机PD控制器和所述电源适配器PD控制器之间进行电力协商；
其中所述计算机PD控制器经配置从所述EC接收命令，并且响应于接收到的命令，生成通用串行总线(USB)供应商定义消息(VDM)报头和一个或更多个供应商定义对象(VDO)并经过所述通信链路传送所述通用串行总线(USB)供应商定义消息(VDM)报头和所述一个或更多个供应商定义对象(VDO)，其中所述一个或更多个供应商定义对象(VDO)包括来自所述接收到的命令的信息；以及
其中所述电源适配器PD控制器经配置通过以下方式响应于所述一个或更多个VDO：通过改变到连接至所述电源适配器PD控制器的所述从设备的输出信号，将所述电源适配器PD控制器的通用输入/输出(GPIO)引脚的状态报告回所述计算机PD控制器，或者改变GPIO引脚的状态。
2.根据权利要求1所述的电子系统，其中所述接收到的命令包括有效载荷，所述有效载荷包含包括在所述一个或更多个VDO中的信息，以启动连接到所述电源适配器PD控制器的所述从设备的认证。
3.根据权利要求2所述的电子系统，其中所述信息包括外部接口字段和另一位字段，所述外部接口字段指定接口类型，通过所述接口启动针对所述从设备的认证，所述另一位字段指定是否使用在所述外部接口字段中指定的借以启动所述认证的所述接口类型。
4.根据权利要求2所述的电子系统，其中所述信息包括所述从设备的地址。
5.根据权利要求1所述的电子系统，其中所述计算机PD控制器经配置从所述EC接收包含有效载荷的传送命令，所述有效载荷的信息包括用于认证连接到所述电源适配器PD控制器的所述从设备的值。
6.根据权利要求5所述的电子系统，其中所述EC经配置提交接收命令，以使所述计算机PD控制器返回来自连接到所述电源适配器PD控制器的所述从设备的认证响应。
7.根据权利要求1所述的电子系统，其中所述计算机PD控制器经配置从所述EC接收GPIO状态命令，并且作为响应，所述PD控制器经配置生成所述VDM报头以指定GPIO状态请求，并且所述电源适配器PD控制器通过向所述计算机PD控制器提供GPIO状态VDO做出响应，所述GPIO状态VDO指示所述电源适配器PD控制器的所述GPIO引脚的状态。
8.根据权利要求1所述的电子系统，其中所述计算机PD控制器经配置从所述EC接收GPIO写入命令，并且作为响应，所述PD控制器经配置生成所述VDM报头以指定GPIO写入请求，并且生成VDO以指定强加于所述电源适配器PD控制器的所述GPIO引脚上的逻辑状态。
9.根据权利要求1所述的电子系统，其中所述电源适配器PD控制器经配置通过所述通信链路将消息隧道传送到所述计算机PD控制器，所述消息指示所述电源适配器PD控制器的GPIO引脚已经改变状态，并且其中所述计算机PD控制器通过断言计算机PD控制器的GPIO引脚做出响应，以向所述EC发信号通知事件已经发生。
10.一种计算设备，所述计算设备包括：
嵌入式控制器(EC)；以及
计算机电力输送(PD)控制器，其耦合到所述EC，所述EC经配置通过通信链路与适配器中的PD控制器通信，从而协商所述PD控制器之间的电力分配；其中所述计算机PD控制器经配置：从所述EC接收命令，并且响应于接收到的命令，生成通用串行总线(USB)供应商定义消息(VDM)报头和一个或更多个供应商定义对象(VDO)并且通过所述通信链路隧道传送所述通用串行总线(USB)供应商定义消息(VDM)报头和所述一个或更多个供应商定义对象(VDO)，从而与耦合到所述适配器PD控制器的从设备通信，其中所述一个或更多个供应商定义对象(VDO)包括来自所述接收到的命令的信息；以及经过所述通信链路从所述适配器PD控制器接收状态消息，所述状态消息指示所述电源适配器PD控制器的通用输入/输出(GPIO)引脚的逻辑状态。
11.根据权利要求10所述的计算设备，其中所述接收到的命令包括有效载荷，所述有效载荷包含包括在所述一个或更多个VDO中以启动所述从设备的认证的信息。
12.根据权利要求11所述的计算设备，其中所述信息包括外部接口字段和另一位字段，所述外部接口字段指定接口类型，通过所述接口启动针对所述从设备的认证，所述另一位字段指定是否使用在所述外部接口字段中指定的借以启动所述认证的所述接口类型，所述信息还包括所述从设备的地址。
13.根据权利要求10所述的计算设备，其中所述计算机PD控制器经配置从所述EC接收包含有效载荷的传送命令，所述有效载荷的信息包括用于认证连接到所述电源适配器PD控制器的所述从设备的值。
14.根据权利要求13所述的计算设备，其中所述EC经配置提交接收命令以使所述计算机PD控制器返回来自所述从设备的认证响应。
15.根据权利要求10所述的计算装置，其中所述计算机PD控制器经配置从所述EC接收GPIO状态命令，并且作为响应，所述PD控制器经配置生成所述VDM报头以指定GPIO状态请求，并且接收来自所述适配器PD控制器的响应，所述响应包括指示所述适配器PD控制器的所述GPIO引脚的状态的GPIO状态VDO。
16.根据权利要求10所述的计算设备，其中所述计算机PD控制器经配置从所述EC接收GPIO写入命令，并且作为响应，所述PD控制器经配置生成所述VDM报头以指定GPIO写入请求，并且生成VDO以指定强加于所述电源适配器PD控制器的所述GPIO引脚上的逻辑状态。
17.一种方法，所述方法包括：
从计算机中的嵌入式控制器向所述计算机中的电力输送(PD)控制器发送唤醒命令，以唤醒适配器中的从设备；
由所述计算机PD控制器将命令隧道传送到所述适配器中的PD控制器，以使所述从设备唤醒；
由所述电源适配器PD控制器将隧道传送的命令中继到所述从设备；以及
唤醒所述从设备。
18.根据权利要求17所述的方法，其进一步包括由所述EC认证所述从设备。
19.根据权利要求17所述的方法，其进一步包括协商所述PD控制器之间的电力分配。
20.根据权利要求17所述的方法，其进一步包括由所述计算机的PD控制器向所述EC发送状态命令，以指示所述唤醒命令已经成功地隧道传送到所述电源适配器PD控制器。
CN201580031218.6A 2014-06-18 2015-06-18 通过usb隧道传送消息从而控制电力输送 Active CN106415433B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910947743.2A CN110687993B (zh) 2014-06-18 2015-06-18 通过usb隧道传送消息从而控制电力输送

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201462013824P 2014-06-18 2014-06-18
US62/013,824 2014-06-18
US14/730,733 2015-06-04
US14/730,733 US9690955B2 (en) 2014-06-18 2015-06-04 Tunneling messages over an USB to control power delivery
PCT/US2015/036511 WO2015195968A1 (en) 2014-06-18 2015-06-18 Tunneling in usb power delivery

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910947743.2A Division CN110687993B (zh) 2014-06-18 2015-06-18 通过usb隧道传送消息从而控制电力输送

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106415433A true CN106415433A (zh) 2017-02-15
CN106415433B CN106415433B (zh) 2019-11-05

Family

ID=54869577

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580031218.6A Active CN106415433B (zh) 2014-06-18 2015-06-18 通过usb隧道传送消息从而控制电力输送
CN201910947743.2A Active CN110687993B (zh) 2014-06-18 2015-06-18 通过usb隧道传送消息从而控制电力输送

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910947743.2A Active CN110687993B (zh) 2014-06-18 2015-06-18 通过usb隧道传送消息从而控制电力输送

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9690955B2 (zh)
CN (2) CN106415433B (zh)
WO (1) WO2015195968A1 (zh)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI547952B (zh) * 2014-10-07 2016-09-01 新唐科技股份有限公司 控制裝置、受控裝置及操作方法
US10084698B2 (en) * 2015-03-26 2018-09-25 Intel Corporation Selectively enabling first and second communication paths using a repeater
US9400546B1 (en) * 2015-06-19 2016-07-26 Cypress Semiconductor Corporation Low-power implementation of Type-C connector subsystem
US10268815B2 (en) * 2015-06-26 2019-04-23 Intel Corporation Authentication of a multiple protocol connection
JP6550296B2 (ja) * 2015-08-07 2019-07-24 ルネサスエレクトロニクス株式会社 給電システム
KR102628011B1 (ko) * 2016-01-29 2024-01-22 삼성전자주식회사 Usb 전력 전송 장치와 이를 포함하는 시스템
EP3353621A4 (en) 2016-02-22 2019-05-29 Hewlett-Packard Development Company, L.P. SYSTEM EVENTS IN UNIVERSAL SERIAL BUS (USB) POWER SUPPLY DEVICES
US10761553B2 (en) 2016-06-17 2020-09-01 Qualcomm Incorporated Universal serial bus (USB) cable type detection and control techniques
US10114782B2 (en) * 2016-09-27 2018-10-30 Nxp B.V. USB type C dual-role-port unattached duty cycle randomization
KR102309110B1 (ko) * 2017-03-24 2021-10-06 삼성전자 주식회사 Usb 타입 c 커넥터에 연결된 외부 전자 장치를 제어하는 전자 장치 및 제어 방법
US10261558B2 (en) 2017-04-24 2019-04-16 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Module communications via power delivery buses
US11068430B2 (en) 2017-04-24 2021-07-20 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Configuration parameter transfer
WO2019027471A1 (en) 2017-08-04 2019-02-07 Hewlett-Packard Development Company, L.P. MULTI-MODE INTERFACES HAVING SECURE ALTERNATIVE MODES
US10181686B1 (en) * 2018-01-22 2019-01-15 Xentris Wireless, Llc Illuminated USB type C power adapter
EP3736686A1 (en) * 2019-05-09 2020-11-11 Quside Technologies S.L. Device for transferring power and entropy
CN112241277A (zh) * 2019-07-19 2021-01-19 瑞昱半导体股份有限公司 Ic固件更新方法
JP7515314B2 (ja) * 2020-06-24 2024-07-12 キヤノン株式会社 電子機器および制御方法
US20220129398A1 (en) * 2020-10-28 2022-04-28 Qualcomm Incorporated Tunneling over universal serial bus (usb) sideband channel
US12107423B2 (en) * 2022-04-28 2024-10-01 Dell Products L.P. System and method for selecting a voltage on a barrel adapter interface

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6448672B1 (en) * 2000-02-29 2002-09-10 3Com Corporation Intelligent power supply control for electronic systems requiring multiple voltages
CN101355256A (zh) * 2008-06-04 2009-01-28 李幸 智能休眠和唤醒的电源适配器供电系统
CN201830135U (zh) * 2010-09-17 2011-05-11 深圳创维－Rgb电子有限公司 一种超低待机功耗的电源适配器
CN101681189B (zh) * 2007-05-01 2012-07-04 惠普开发有限公司 电源适配器和负载的双向控制
US20130346666A1 (en) * 2012-06-25 2013-12-26 Luke Chang Tunneling platform management messages through inter-processor interconnects

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7646107B2 (en) * 2004-09-30 2010-01-12 Targus Group Internatnional, Inc. Programmable power adaptor
JP2008522496A (ja) * 2004-11-24 2008-06-26 クゥアルコム・インコーポレイテッド 通信リンクの両端でコマンドを同期実行するための方法およびシステム
US7526659B2 (en) * 2005-02-01 2009-04-28 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Systems and methods for controlling use of power in a computer system
US8266348B2 (en) * 2005-11-08 2012-09-11 American Power Conversion Corporation System and method of communicating with portable devices
CN201215979Y (zh) * 2008-04-22 2009-04-01 青岛海尔软件有限公司 无线数字机顶盒
US20100295384A1 (en) * 2009-05-21 2010-11-25 Stmicroelectronics, Inc. Pc docking station simplification
US8429760B2 (en) * 2010-07-01 2013-04-23 Apple Inc. System and method for storing a password recovery secret
TW201223229A (en) * 2010-11-26 2012-06-01 Via Tech Inc Electronic systems supporting multiple operation modes and operation methods thereof
US8601190B2 (en) * 2011-06-24 2013-12-03 Teco-Westinghouse Motor Company Providing multiple communication protocols for a control system having a master controller and a slave controller
US8909955B2 (en) * 2011-07-07 2014-12-09 Blackberry Limited Method and apparatus for providing characteristics information of a peripheral device to an electronic device by encoding the characteristic information into a power signal
WO2013162592A1 (en) * 2012-04-27 2013-10-31 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Power adapters
TWI475368B (zh) * 2012-11-21 2015-03-01 Giga Byte Tech Co Ltd 電源控制系統及其方法
US9588563B2 (en) * 2014-05-30 2017-03-07 Apple Inc. Protocol for managing a controllable power adapter accessory

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6448672B1 (en) * 2000-02-29 2002-09-10 3Com Corporation Intelligent power supply control for electronic systems requiring multiple voltages
CN101681189B (zh) * 2007-05-01 2012-07-04 惠普开发有限公司 电源适配器和负载的双向控制
CN101355256A (zh) * 2008-06-04 2009-01-28 李幸 智能休眠和唤醒的电源适配器供电系统
CN201830135U (zh) * 2010-09-17 2011-05-11 深圳创维－Rgb电子有限公司 一种超低待机功耗的电源适配器
US20130346666A1 (en) * 2012-06-25 2013-12-26 Luke Chang Tunneling platform management messages through inter-processor interconnects

Also Published As

Publication number Publication date
CN106415433B (zh) 2019-11-05
CN110687993B (zh) 2023-08-15
US9690955B2 (en) 2017-06-27
CN110687993A (zh) 2020-01-14
US20150370299A1 (en) 2015-12-24
WO2015195968A1 (en) 2015-12-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106415433B (zh) 通过usb隧道传送消息从而控制电力输送
CN106462528B (zh) Usb功率传输源装置的功率节约模式
CN104007801B (zh) 用于向电子设备提供功率的方法和装置
US7895385B2 (en) Establishing communication over serial buses in a slave device
US7308516B2 (en) Bi-directional serial interface for communication control
WO2015101067A1 (zh) 一种射频读写器及射频识别系统
CN106851041B (zh) 具有省电模式的信息处理装置及其控制方法
TW200917048A (en) Rate adaptation for support of full-speed USB transactions over a high-speed USB interface
CN113626360B (zh) 一种低速mipi观测式soc芯片及其运行方法
CN103560886A (zh) 电子签名设备认证方法
CN107741915A (zh) 一种基于sdio接口的fpga板级通信装置及通信方法
CN104380274B (zh) 用于优化的链路训练及管理的装置和方法
CN104617643B (zh) 充电方法、待充电设备、供电设备及充电系统
CN104798010A (zh) 至少部分的串行存储协议兼容帧转换
CN108459981B (zh) 多功能信号转换电路和转换器
WO2022095606A1 (zh) 信息读取方法、设备、线缆、充电系统及计算机存储介质
CN104935408A (zh) 数据传输方法及装置
US7850082B1 (en) Extended universal serial bus (USB) card reader
CN111832090A (zh) 一种基于多通道spi程序读写接口的安全电子装置
CN104346310A (zh) 一种高性能i2c从机数据交换电路及方法
CN109257260A (zh) 通信系统中多个电源的适应性应用
CN204990547U (zh) 一种用于税控系统的发票开具装置
CN210629486U (zh) 一种数据存储装置和数据存储系统
US20220173772A1 (en) Exchange of data between a nfc reader and a dual nfc interface transponder
CN207909114U (zh) 多功能信号转换电路和转换器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant