CN106687941B - 用以控制设备的模式的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

提供了一种控制设备的模式的方法。该方法包括确定设备上的USB连接器中的Vbus引脚上的Vbus电压，将Vbus电压与阈值进行比较，以及基于Vbus电压与阈值的比较来配置设备。

Description

用以控制设备的模式的方法和装置
技术领域
本发明涉及设备，并且更特别地涉及用以控制设备的模式的方法和装置。
问题陈述
通用串行总线（USB）标准最初规定了具有预定义的角色的电子硬件之间的数据连接。由USB标准定义的角色一般被称为“主机”和“从属设备”。主机包括USB主机控制器，其控制并发起主机与从属设备之间的所有数据通信。主机通常还向从属设备供应电力，因此从属设备可以对来自主机的通信进行响应。为了防止主机被附连到另一主机，USB标准为主机和从属设备定义了不同的连接器。特别地，USB标准要求主机具有A型连接器并且从属设备具有B型连接器。
随着USB标准变得被广泛地接受，构造了有时需要是主机并且在其他时候需要是从属设备的设备。例如，相机可能对打印机而言需要起主机的作用并且对计算机而言需要起从属设备的作用。相应地，用允许设备起主机或从属设备的作用的称作“On The Go”（OTG）的附录或辅助标准更新USB标准。OTG标准定义了一组新的连接器和线缆。遵从OTG的连接器包括除原始USB连接器中的引脚之外的引脚。作为结果，遵从OTG的连接器不与原始USB连接器和线缆兼容。此外，OTG标准产生了用以允许超出主机与从属设备角色之间的简单自动切换的功能的功能的栈件/固件复杂度。
由于用OTG标准获得的益处，存在在现有硬件设计中实现OTG特征的期望。然而，对于许多设计，结合遵从OTG的连接器是不可行的。例如，现有设计将必须用附加迹线（trace）更新以计及附加引脚。此外，由于与OTG标准规定的通信栈相关联的软件开销，将必须对一些硬件设计进行完全修改。
此外，许多设备制造商具有用不遵从OTG的外围设备的客户。例如，工业装备的一些客户部署了具有A型连接器的USB拇指驱动器以保存来自设备的数据用于随后的分析。客户还可能用不可升级到OTG标准的较旧计算机和程序来控制设备。作为结果，用遵从OTG的连接器来升级设备可能要求客户更换他们的外围设备的库存，设备制造商想要避免这。
相应地，存在对用于当设备包括不遵从OTG的USB连接器时控制设备的模式的装置和方法的需要。还存在控制设备的模式而没有与OTG标准相关联的附加的软件开销和硬件重新设计的需要。
发明内容
提供了一种控制设备的模式的方法。根据实施例，该方法包括确定设备上的USB连接器中的Vbus引脚上的Vbus电压、将Vbus电压与阈值进行比较，以及基于Vbus电压与阈值的比较来配置设备。
提供了一种用以控制设备（10）的模式的装置（100）。根据实施例，装置（100）包括处理器（110）以及被耦合到处理器（110）的电压比较模块（130），其中处理器（110）和电压比较模块（130）被适配成确定设备（10）上的USB连接器（200）中的Vbus引脚（210）上的Vbus电压，电压比较模块（130）被适配成将Vbus电压与阈值进行比较，并且处理器（110）被适配成基于Vbus电压与阈值的比较来配置设备（10）。
发明方面
根据一方面，一种控制设备的模式的方法包括确定设备上的USB连接器中的Vbus引脚上的Vbus电压、将Vbus电压与阈值进行比较，以及基于Vbus电压与阈值的比较来配置设备。
优选地，确定Vbus引脚上的Vbus电压的步骤包括确定设备是否正向Vbus引脚施加电压；如果设备没有正向Vbus引脚施加电压，则基于Vbus电压与阈值的比较来配置设备，并且如果设备正向Vbus引脚施加电压，则继续确定设备是否正向Vbus引脚施加电压直至设备不向Vbus引脚施加电压为止。
优选地，基于Vbus电压与阈值的比较来配置设备的步骤包括确定在USB连接器处是否接收到响应；如果在USB连接器处没有接收到响应，则停止向Vbus引脚施加电压，并且如果在USB连接器处接收到响应，则将设备配置为主机。
优选地，将Vbus引脚上的Vbus电压与阈值进行比较的步骤包括确定如果Vbus电压大于阈值，则指示被配置为主机的外围设备附连到USB连接器，并且如果Vbus电压小于阈值，则指示被配置为从属设备的外围设备附连到USB连接器。
优选地，基于Vbus电压与阈值的比较来配置设备的步骤包括：如果比较指示被配置为从属设备的外围设备附连到USB连接器，则将设备配置为主机，并且如果比较指示被配置为主机的外围设备附连到USB连接器，则将设备配置为从属设备。
优选地，基于Vbus电压与阈值的比较来配置设备的步骤包括向Vbus引脚施加电压、监视USB连接器以确定是否接收到响应；如果没有接收到响应，则停止向Vbus引脚施加电压，并且如果接收到响应，则将设备配置为主机。
优选地，配置设备包括向Vbus引脚选择性地施加电压，以及用从属设备栈和主机栈中的一个来配置设备。
根据一方面，一种用以控制设备（10）的模式的装置（100）包括处理器（110）以及被耦合到处理器（110）的电压比较模块（130），其中处理器（110）和电压比较模块（130）被适配成确定设备（10）上的USB连接器（200）中的Vbus引脚（210）上的Vbus电压，电压比较模块（130）被适配成将Vbus电压与阈值进行比较，并且处理器（110）被适配成基于Vbus电压与阈值的比较来配置设备（10）。
优选地，处理器（110）和电压比较模块（130）被适配成确定Vbus引脚（210）上的Vbus电压包括处理器（110）被适配成确定设备（10）是否正向Vbus引脚（210）施加电压以及电压比较模块（130）被适配成测量Vbus引脚（210）上的Vbus电压，并且处理器（110）被适配成基于Vbus电压与阈值的比较来配置设备（10）包括处理器（110）被适配成确定设备（10）是否正向Vbus引脚（210）施加电压；如果设备（10）没有正向Vbus引脚（210）施加电压，则基于Vbus电压与阈值的比较将设备（10）配置为主机，并且如果设备（10）正向Vbus引脚（210）施加电压，则继续确定设备（10）是否正向Vbus引脚（210）施加电压直至设备（10）不向Vbus引脚（210）施加电压为止。
优选地，处理器（110）被适配成基于Vbus电压与阈值的比较来配置设备（10）包括处理器（110）被适配成确定在USB连接器（200）处是否接收到响应；如果在USB连接器（200）处没有接收到响应，则停止向Vbus引脚（210）施加电压，并且如果在USB连接器（200）处接收到响应，则将设备（10）配置为主机。
优选地，电压比较模块（130）被适配成将Vbus引脚（210）上的Vbus电压与阈值进行比较包括电压比较模块（130）被适配成测量Vbus引脚（210）上的Vbus电压；如果Vbus电压大于阈值，则指示被配置为主机的外围设备（250）附连到USB连接器（200），并且如果Vbus电压小于阈值，则指示被配置为从属设备的外围设备（250）附连到USB连接器（200）。
优选地，处理器（110）被适配成基于Vbus电压与阈值的比较来配置设备（10）包括处理器（110）被适配成如果比较指示被配置为从属设备的外围设备（250）附连到USB连接器（200），则将设备（10）配置为主机，并且如果比较指示被配置为主机的外围设备（250）附连到USB连接器（200），则将设备（10）配置为从属设备。
优选地，装置（100）进一步包括被耦合到处理器（110）和Vbus引脚（210）的电力供应模块（120），电力供应模块（120）被适配成向Vbus引脚（210）选择性地施加电压，其中处理器（110）被适配成基于Vbus电压与阈值之间的比较来配置设备（10）包括处理器（110）被适配成向电力供应模块（120）发送信号以使得电力供应模块（120）向Vbus引脚（210）施加电压、监视USB连接器（200）以确定是否接收到响应；如果没有接收到响应，则停止向Vbus引脚（210）施加电压，并且如果接收到响应，则将设备（10）配置为主机。
优选地，处理器（110）被适配成向Vbus引脚（210）施加电压包括处理器（110）被适配成向电力供应模块（120）发送信号以向Vbus引脚（210）施加电压。
优选地，装置（100）被适配成配置设备（10）包括装置（100）被适配成向Vbus引脚（210）选择性地施加电压以及给设备配置从属设备栈和主机栈中的一个。
附图说明
在所有图上，相同的参考号码表示相同的元件。图不一定按比例绘制。
图1示出根据实施例的设备10。
图2示出设备10中的装置100的较详细视图。
图3示出根据实施例的方法300。
图4示出根据实施例的方法400。
图5示出根据实施例的方法500。
具体实施方式
图1-5和以下描述描绘了具体示例以教导本领域技术人员如何做出和使用用以控制设备的模式的方法和装置的实施例的最佳模式。出于教导发明原理的目的，简化或省略了用以控制设备的模式的方法和装置的一些常规方面。本领域技术人员将领会落入本说明书的范围内的根据这些示例的变化。本领域技术人员将领会，可以以各种方式组合下面描述的特征以形成用于控制设备的模式的装置和方法的多个变化。作为结果，下面描述的实施例不被限于下面描述的具体示例，而仅被权利要求和其等同物限制。
图1示出根据实施例的设备10。在示出的实施例中，设备10包括用以控制设备10的模式的装置100。设备10还包括具有USB连接器200的电路板12。在示出的实施例中，USB连接器200被耦合到电路板12的边缘，但是替换位置在本公开的范围内。装置100被耦合到电路板12，并且被用迹线电气耦合到USB连接器200，所述迹线被示出为线。然而，在替换实施例中，装置100可以不被耦合到电路板12。
在图1中示出的实施例中，装置100包括处理器110，其被电气耦合到电力供应模块120、电压比较模块130和USB连接器200。电力供应模块120被电气耦合到USB连接器200中的Vbus引脚210。电压比较模块130也被电气耦合到Vbus引脚210。除了Vbus引脚210之外，USB连接器200还包括两个数字通信引脚D+、D-和接地引脚GND。数字通信引脚D+、D-用于设备10与被附连到USB连接器200的外围设备250之间的串行通信。
外围设备250可以是具有与USB连接器200兼容的USB连接器的任何硬件。例如，在图1中示出的实施例中，外围设备250可以是被配置为从属设备的存储器棒。存储器棒可以具有A型USB连接器。相应地，设备10将会被配置为主机。替换地，外围设备250可以是被配置为主机的个人计算机，其经由线缆附连到USB连接器200。相应地，设备10将会被配置为从属设备。虽然设备10和外围设备250被描述为被配置为从属设备或主机，但是一般不被称为“主机”或“从属设备”的其他角色也在本公开的范围内。在图1的实施例中，以主机或从属设备配置的设备10可以经由USB连接器200与外围设备250通信，所述USB连接器200可能符合USB标准。
USB标准命令Vbus引脚210具有由设备10或被附连到USB连接器200的外围设备250供应的电压，这取决于连接器类型。相应地，外围设备250也被示出为包括Vbus引脚251。如将在下文更详细地讨论的，设备10或外围设备250可以向Vbus引脚210、251供应电力而不管连接器类型。作为结果，设备10和外围设备250可以接收电力以作为从属设备进行操作，这取决于哪一个正在向Vbus引脚210、251供应电力，即使USB连接器200不符合OTG标准。
USB连接器200不符合OTG标准，因为OTG标准被限制到遵从OTG的连接器，诸如微型USB连接器，其具有ID引脚。ID引脚用于标识用遵从OTG的连接器连接到一起的两个设备的模式。例如，设备中的一个可以允许ID引脚浮置而另一设备具有接地的ID引脚。使用ID引脚的浮置和接地状态来定义设备的角色。OTG标准还规定了使用主机协商协议（HNP）和角色交换协议（RSP）来配置两个设备的模式。即，两个设备通过复杂的协议栈来协商它们的角色，所述协议栈包括诸如从属设备请求成为主机、中断轮询等的特征。相反，图1中示出的USB连接器200不一定要求复杂的协议栈并且不具有ID引脚。
然而，如将在下文更详细地解释的，装置100可以控制设备10的模式。例如，代替依赖ID引脚，装置100可以确定设备10上的USB连接器200中的Vbus引脚210上的Vbus电压。装置100可以将Vbus电压与阈值进行比较，并基于Vbus电压与阈值的比较来配置设备10。相应地，不需要OTG标准所要求的附加ID引脚和对应的RSP及HNP协议。有利地，不符合OTG标准的USB连接器仍然可以用于将设备配置为主机或从属设备。
图2示出设备10中的装置100的较详细视图。如所示，装置100包括在前文中关于图1描述的处理器110、电力供应模块120和电压比较模块130。处理器110被电气耦合到电力供应模块120、电压比较模块130和USB连接器200。虽然装置100被示出为用迹线耦合到USB连接器200，但是可以采用替换的通信路径。此外，处理器110、电力供应模块120和电压比较模块130被示出为是设备10的部分，但在替换实施例中可以与设备10分离。
在图2中示出的实施例中，处理器110可以被适配成配置设备10。例如，处理器110可以是具有软件的中央处理单元（CPU），其命令电力供应模块120打开或关闭对Vbus引脚210的电压供应。处理器110还可以从电压比较模块130接收例如表示Vbus引脚210上的Vbus电压的信号。处理器110还可以被适配成通过数字通信引脚D+、D-进行通信。然而，在替换实施例中，处理器110可以不被耦合到数字通信引脚D+、D-。例如，可以将不同的处理器或其他设备电气耦合到数字通信引脚D+、D-。这些和其他处理器可以控制电力供应模块120。
电力供应模块120包括电力开关122和二极管D1。电力开关122具有被耦合到电源电压的电源引脚VIN，所述电源电压被示出为+5.0VDC。电力开关122还包括被耦合到处理器110的使能引脚EN和经由二极管D1耦合到Vbus引脚210的电压输出引脚VOUT。相应地，处理器110可以使电压输出VOUT能够向Vbus引脚210供应电压，其可以由耦合到电源引脚VIN的+5.0VDC电源电压提供。电力开关122还被示出为包括接地引脚GND、限流引脚ILIMIT和故障引脚FAULT。为了清楚，接地引脚GND和和限流引脚ILIMIT被示出为未耦合到任何东西。故障引脚FAULT被耦合到处理器110。相应地，处理器110可以检测电力开关122中的故障状态。处理器110还可以从电压比较模块130中的组件接收信号。
电压比较模块130包括被耦合到Vbus引脚210的电压比较器U1。电压比较器U1还被示出为被耦合到第一电阻器R1和第二电阻器R2。电阻器R1和R2可以充当用于电压比较器U1上的参考输入（input）的分压器。第二电阻器R2还可以为参考输入提供放电路径。第一电阻器R1被耦合到电源电压，其被示出为+5.0VDC。电压比较器U1上的电压输入被耦合到USB连接器200中的Vbus引脚210。该电压输入被适配成例如测量Vbus引脚210上的Vbus电压。在图2中还示出了被耦合到参考输入的第一电容器C1和被耦合到电压输入的第二电容器C2。电容器C1和C2可以使参考输入和电压输入上的电压稳定。第三电阻器R3和第四电阻器R4被耦合到电压输入，其可以为Vbus引脚210提供放电路径。替换实施例可以具有电阻器和电容器的不同配置。
在示出的实施例中，电阻器R1、R2的值可以被选择成向参考引脚提供阈值。例如，电阻器R1、R2的值可以被选择成使得电压比较器U1上的参考输入上的电压在期望的阈值电压处。类似地，第三和第四电阻器R3、R4的值可以被选择成为Vbus引脚210上的Vbus电压提供在期望范围内的电压。此外，第三和第四电阻器R3、R4可以为比较器U1上的参考输入上的电压提供放电路径。因此，如果外围设备250由于设备10向Vbus引脚210施加电压而积累了电荷，则Vbus引脚210上的所积累的电压可以通过第三和第四电阻器R3、R4进行放电。相应地，可以在测量Vbus电压之前例如在循环之后对电压进行放电。
电压比较器U1可以测量Vbus引脚210上的Vbus电压并将Vbus电压与阈值进行比较。如果例如Vbus电压大于阈值，则电压比较器U1可以向处理器110发送指示Vbus电压大于阈值的信号。在替换实施例中，可以采用将Vbus电压与阈值进行比较的不同方法。例如，可以采用电阻器和电容器的不同配置、附加的电压比较器、数字逻辑等来将Vbus电压与阈值进行比较。
处理器110可以基于Vbus电压与阈值之间的比较来配置设备10。例如，在图2中示出的实施例中，如果比较指示被附连到USB连接器200的外围设备250被配置为主机，则处理器110可以将设备10配置为从属设备。如果比较指示被附连到USB连接器200的外围设备250被配置为从属设备，则处理器110还可以将设备10配置为主机。装置100可以被适配成执行这些和其他方法，如将在下文中参考图3-6更详细地描述的那样。
图3示出根据实施例的方法300。如图3中所示，方法300包括确定设备上的USB连接器中的Vbus引脚上的Vbus电压的步骤310。在步骤310之后，步骤320将Vbus电压与阈值进行比较。在步骤330中，装置100可以基于Vbus电压与阈值的比较来配置设备10。在下文中更详细地描述步骤310-330。
在步骤310中，装置100可以确定USB连接器200中的Vbus引脚210上的Vbus电压。例如，处理器110和电压比较模块130可以被适配成确定Vbus引脚210上的Vbus电压。在图1的实施例中，处理器110可以从电力供应模块120和电压比较模块130接收信号。使用这些信号，处理器110可以确定Vbus引脚210上的电压是由于电力供应模块120还是被附连到USB连接器200的外围设备250。在一些实施例中，装置100可以继续确定Vbus电压直至Vbus电压是由于外围设备250为止。
在步骤320中，装置100可以将Vbus电压与阈值进行比较。例如，在图1中示出的实施例中，电压比较模块130可以将Vbus电压与阈值进行比较，所述阈值例如由诸如电压比较模块130中的电阻器之类的组件确定。例如，图2中示出的电阻器R1、R2可以分+5.0VDC供应电压。在第二电阻器R2被耦合到电压比较器U1的情况下的电压（“R2电压”）可以是所述阈值。
在步骤330中，方法300可以基于Vbus电压与阈值的比较来配置设备10。例如，处理器110可以将电力供应模块120配置成向Vbus引脚210选择性地施加电压。在图2中示出的实施例中，处理器110可以向电力开关122上的使能引脚EN发送信号以向Vbus引脚210选择性地施加电压。可以用电压输出引脚VOUT通过二极管D1向Vbus引脚210施加电压。在配置了设备10之后，控制设备10的模式的方法300可以返回至步骤310。
可以用各种附加和替换步骤来实现前述方法300和步骤310-330。在下面中参考图4和5描述具有替换步骤的示例性方法。
图4示出根据实施例的方法400。方法400包括确定Vbus引脚210上的Vbus电压的步骤410。在步骤420中，将Vbus电压与阈值进行比较。在步骤420之后，方法400在步骤430中决定所述比较指示被附连到USB连接器200的外围设备250被配置为主机还是从属设备，这包括步骤432-434。取决于所述比较，设备10可以被配置为主机或从属设备，如将在下文中更详细地描述的那样。
在步骤432中，Vbus电压与阈值之间的比较可以指示被附连到USB连接器200的外围设备250的配置。例如，在图1中示出的实施例中，电压比较模块130可以将Vbus引脚210上的Vbus电压与电压阈值进行比较。电压比较模块130可以向处理器110指示外围设备250被配置为主机还是从属设备。在图2中示出的实施例中，电压比较器U1可以将Vbus电压与R2电压进行比较并向处理器110发送指示被附连到USB连接器200的外围设备250是从属设备还是主机的信号。该信号可以是数字信号，其中高电压表示指示外围设备250被配置为主机的“1”位且低电压（诸如零电压）表示指示外围设备250被配置为从属设备的“0”位。
在步骤434和436中，依靠在步骤432中做出的比较，处理器110可以向电力供应模块120发送信号以向Vbus引脚210选择性地施加电压。例如，如果所述比较指示外围设备250被配置为主机，则可以在步骤434中将设备10配置为从属设备。如果所述比较指示外围设备250被配置为从属设备，则可以将设备10配置为主机。在图2中示出的实施例中，处理器110可以向电力开关122上的使能引脚EN发送信号以配置设备10。依靠发送给使能引脚EN的信号，电力开关122可以向Vbus引脚210施加电压。向Vbus引脚210选择性地施加电压可以确定设备10被配置为从属设备还是主机，如将在下文中参考图5更详细地描述的那样。
图5示出根据实施例的方法500。在步骤510中，方法500确定设备10上的USB连接器200中的Vbus引脚210上的Vbus电压。在步骤520中，将Vbus电压与阈值进行比较。在步骤530中，方法500可以基于所述比较来配置设备10。步骤510、520和530包括附加步骤，其将被在下文中更详细地描述。
为了确定Vbus引脚210上的Vbus电压，步骤510在步骤512中确定设备10是否正向Vbus引脚210施加电压并在步骤514中测量Vbus引脚210上的Vbus电压。在图1中示出的实施例中，处理器110可以确定电力供应模块120是否正向Vbus引脚210施加电压。参考图2，处理器110可以确定使得电力开关122向Vbus引脚210施加电压的信号是否正被发送到电力开关122中的使能引脚EN。例如，在处理器110中执行的代码可以检查来看处理器110是否正向使能引脚EN发送“1”位。如果设备10正向Vbus引脚210施加电压，则方法500移至步骤526以确定响应是否正在USB连接器200处被接收，这将被在下文中参考步骤520更详细地描述。
仍参考步骤512，如果设备10没有正在向Vbus引脚210施加电压，则方法500将在步骤514中测量Vbus引脚210上的Vbus电压。电压比较模块130可以测量Vbus引脚210上的Vbus电压。例如，在图2中示出的实施例中，电压比较器U1可以使用图2中示出的迹线来测量Vbus引脚210上的Vbus电压。Vbus电压测量结果可以是模拟电压值，但是替换实施例可以包括例如数字采样或其他测量技术。无论Vbus电压如何被确定，都以步骤522开始来将Vbus电压与阈值进行比较。
在步骤522中，确定阈值。例如，电压比较模块130可以用例如通过内部组件设置的参数来确定阈值电压。例如，在图2的实施例中，阈值可以是由电压比较器U1在参考引脚处测量到的R2电压。如在前文中讨论的，R2电压可以通过第一和第二电阻器R1、R2的比来确定。
在步骤524中，装置100可以确定Vbus电压是否大于阈值。在图1的实施例中，电压比较模块130可以确定Vbus电压是否大于阈值。例如，在图2的实施例中，电压比较器U1可以将Vbus电压与R2电压进行比较，并向处理器110发送指示Vbus电压大于R2电压的信号。在替换实施例中，可以倒置Vbus电压与阈值之间的比较。例如，替换电压比较器可以向处理器110发送Vbus电压是否小于阈值的信号。替换地，可以将Vbus电压和R2电压数字化和在数值上进行比较以确定Vbus电压是否大于阈值。
如果Vbus电压大于阈值，则装置100可以将设备10配置为从属设备。例如，装置100可以通过禁用电力供应模块120使得施加给Vbus引脚210的电压为零来将设备10配置为从属设备。在图2的实施例中，可以由于例如处理器110向电力开关122上的使能引脚EN施加零伏而禁用电力供应模块120。相应地，电力开关122可以不向Vbus引脚210施加电压。
如果在步骤524中装置100确定Vbus电压小于阈值，则设备10可以被配置为主机。例如，参考图1，装置100可以通过在步骤534中向USB连接器200中的Vbus引脚210施加电压来将设备10配置为主机。装置100可以向Vbus引脚210施加电压以确定Vbus引脚210上的低或零Vbus电压是否是由于外围设备250被配置为从属设备或者外围设备250是否未被附连到USB连接器200。特别地，装置100可以在电压在步骤535中施加给Vbus引脚之后在步骤526中确定响应是否在USB连接器200处被接收。
如前文中讨论的，如果外围设备250被附连到USB连接器200并且被配置为从属设备，则外围设备250将在电压被施加给Vbus引脚210时向USB连接器200发送响应。相应地，如果没有在USB连接器200处接收到响应，则外围设备250可能未被附连到USB连接器200。因此，如果没有在USB连接器200处接收到响应，则装置100在步骤538中停止向Vbus引脚210施加电压并返回至步骤510。处理器110可以等候所述响应达一个时间段。
可以通过在处理器110上运行的软件来设置所述时间段。还可以设置所述时间段以确保外围设备250上的电压被放电。例如，当设备10向Vbus引脚210施加电压时，外围设备250可能由于外围设备250中的电容而被充电。外围设备250中的电容可以在所述时间段期间通过第三和第四电阻器R3、R4进行放电，如前文中参考图2描述的。也可以出于其他原因设置所述时间段，所述原因诸如确保为外围设备250提供足够的时间用以响应。
如果在步骤535中，装置100确定在USB连接器200处接收到响应，则在步骤536中将设备10配置为主机。在图1中示出的实施例中，装置100可以通过向电力供应模块120发送信号使得电力供应模块120向Vbus引脚210施加电压来将设备10配置为主机。例如，如图2中所示，处理器110可以向电力开关122上的使能引脚EN发送包括大于零的电压的信号。发送给使能引脚EN的信号可以使得电力开关122向电压输出引脚VOUT施加+5.0VDC，但是可以在替换实施例中施加不同的电压。相应地，装置100可以向USB连接器200中的Vbus引脚210施加电压，这可以使被附连到USB连接器200的外围设备250配置为从属设备。
在将设备10配置为主机时，处理器110还可以发起与外围设备250的通信。例如，处理器110可以选择与USB标准兼容的主机通信协议栈（“主机栈”）来与附连到USB连接器200的外围设备250通信。可以将由装置100实现的主机栈存储在处理器110存储器（未示出）或任何其他适当的存储设备中。主机栈可以被适配成发起并控制设备10与外围设备250之间的通过USB连接器200的通信。
例如，主机栈可以发起数据传送机制。在图1中示出的实施例中，主机栈可以引导处理器110实现控制数据传送机制，其中例如处理器110向外围设备250发送命令或从外围设备250查询参数。主机栈还可以使得处理器110查询由外围设备250进行的中断请求。也可以采用USB标准中定义的其他数据传送机制。
当设备10被配置为从属设备时，外围设备250将向Vbus引脚210提供应电力压并发起数据传送机制。为了与被配置为主机的外围设备250通信，装置100可以通过禁用电力供应模块120和在处理器110中实现从属设备栈来将设备10配置为从属设备。例如，处理器110可以向图2中示出的电力开关122上的使能引脚EN发送大约零伏的信号。处理器110还可以将从属设备栈加载到处理器110中。从属设备栈可以引导处理器110或设备10的其他部分（诸如USB通信芯片）通过USB连接器200接收来自外围设备250的通信。
例如，可以将具有被配置成操作设备10的程序的个人计算机附连到USB连接器200。该个人计算机被配置为主机，并且因此可以向Vbus引脚210施加电压。装置100可以确定Vbus引脚210上的Vbus电压并通过将Vbus电压与阈值进行比较将设备10配置为从属设备。装置100还可以使得处理器110或设备10上的其他组件实现向个人计算机发送响应的从属设备栈。所述响应可以通过个人计算机上的程序来接收，所述程序可以发送使得设备10执行功能（诸如用数据进行响应、设置参数等）的信号。
上面描述的实施例提供了用以控制设备10的模式的装置100和方法300-500。如上面解释的，装置100和方法300-500可以确定不包括ID引脚的USB连接器200中的Vbus引脚210上的Vbus电压。可以将该Vbus电压与阈值进行比较以确定被附连到USB连接器200的外围设备250是主机还是从属设备。基于外围设备250的配置，装置100和方法300-500可以将设备10配置为从属设备或主机。
作为结果，可以在可能被配置为主机或从属设备的设备10中采用不遵从OTG且不包括ID引脚的USB连接器200。相应地，可以在设备10与外围设备250之间的通信中采用单个USB连接器200，其中外围设备250可以被配置为主机或从属设备。例如，当设备10被配置为从属设备或主机时，可以在设备10中采用在USB 2.0规范中定义的USB A型连接器。
在可以被配置为主机或从属设备的设备10上使用单个USB连接器200可以降低实现新设计的成本。在前文中描述的实施例中，用于控制设备10的模式的装置100和方法300-500可以给设备10配置比OTG标准简单的主机或从属设备栈。例如，在设备10上实现的主机和从属设备栈不一定包括OTG标准所要求的RSP和HNP协议。这降低了例如在处理器110上的允许处理器110执行其他功能而没有可能由RSP或HNP协议引起的延迟的软件开销。此外，可以采用遗产硬件，诸如具有USB A型连接器的存储器棒。这可以确保不要求设备10制造商的客户升级他们的外围设备。
对上面的实施例的详细描述不是对由发明人设想的落入本说明书的范围内的所有实施例的穷举描述。事实上，本领域技术人员将认识到，上面描述的实施例的某些元素可以被各种组合或消除以创建进一步的实施例，并且这样的进一步的实施例落入本说明书的范围和教导内。也将对本领域普通技术人员而言显而易见的是，可以整体地或部分地组合上面描述的实施例以创建在本说明书的范围和教导内的附加实施例。
因此，虽然在本文中出于说明性目的描述了具体实施例，但是在本说明书的范围内的各种等同修改是可能的，如相关领域技术人员将人认识到的那样。可以将本文中提供的教导应用于用于控制设备的模式的其他装置和方法，而不是仅应用于上面描述的和在附图中示出的实施例。相应地，应根据以下权利要求来确定上面描述的实施例的范围。

Claims (15)

1.一种控制设备的模式的方法，所述方法包括：
测量所述设备上的USB连接器中的Vbus引脚上的Vbus电压；
将Vbus电压与阈值进行比较；
确定所述设备是否正向Vbus引脚施加电压；以及
基于Vbus电压与阈值的比较以及所述设备是否正向Vbus引脚施加电压的确定来把所述设备配置为主机或从属设备，其中所述确定基于信号是否使能所述电压。
2.根据权利要求1所述的方法，其中配置所述设备的步骤包括：
如果设备没有正向Vbus引脚施加电压，则基于Vbus电压与阈值的比较来配置所述设备；以及
如果设备正向Vbus引脚施加电压，则继续确定所述设备是否正向Vbus引脚施加电压直至所述设备不向Vbus引脚施加电压为止。
3.根据权利要求1或权利要求2中的一个所述的方法，其中配置所述设备的步骤包括：
确定在USB连接器处是否接收到响应；
如果在USB连接器处没有接收到响应，则停止向Vbus引脚施加电压；以及
如果在USB连接器处接收到响应，则将所述设备配置为主机。
4.根据权利要求1或权利要求2中的一个所述的方法，其中将Vbus引脚上的Vbus电压与阈值进行比较的步骤包括确定：
如果Vbus电压大于阈值，则指示被配置为主机的外围设备附连到USB连接器；以及
如果Vbus电压小于阈值，则指示被配置为从属设备的外围设备附连到USB连接器。
5.根据权利要求1或权利要求2中的一个所述的方法，其中配置所述设备的步骤包括：
如果比较指示被配置为从属设备的外围设备附连到USB连接器，则将设备配置为主机；以及
如果比较指示被配置为主机的外围设备附连到USB连接器，则将设备配置为从属设备。
6.根据权利要求1或权利要求2中的一个所述的方法，其中配置所述设备的步骤包括：
向Vbus引脚施加电压；
监视USB连接器以确定是否接收到响应；
如果没有接收到响应，则停止向Vbus引脚施加电压；以及
如果接收到响应，则将所述设备配置为主机。
7.根据权利要求1或权利要求2中的一个所述的方法，其中配置所述设备包括向Vbus引脚选择性地施加电压以及用从属设备栈和主机栈中的一个来配置所述设备。
8.一种用以控制设备（10）的模式的装置（100），所述装置（100）包括：
处理器（110）；以及
被耦合到处理器（110）的电压比较模块（130）；
其中处理器（110）和电压比较模块（130）被适配成测量所述设备（10）上的USB连接器（200）中的Vbus引脚（210）上的Vbus电压并且确定所述设备（10）是否正向Vbus引脚（210）施加电压；
电压比较模块（130）被适配成将Vbus电压与阈值进行比较；以及
处理器（110）被适配成基于Vbus电压与阈值的比较以及所述设备（10）是否正向Vbus引脚（210）施加电压的确定来把所述设备（10）配置为主机或从属设备，其中所述确定基于信号是否使能所述电压。
9.根据权利要求8所述的装置（100），其中：处理器（110）被适配成配置所述设备（10）包括处理器（110）被适配成：
如果设备（10）没有正向Vbus引脚（210）施加电压，则基于Vbus电压与阈值的比较将所述设备（10）配置为主机；以及
如果设备（10）正向Vbus引脚（210）施加电压，则继续确定设备（10）是否正向Vbus引脚（210）施加电压直至所述设备（10）不向Vbus引脚（210）施加电压为止。
10.根据权利要求8或权利要求9中的一个所述的装置（100），其中处理器（110）被适配成配置所述设备（10）包括处理器（110）被适配成：
确定在USB连接器（200）处是否接收到响应；
如果在USB连接器（200）处没有接收到响应，则停止向Vbus引脚（210）施加电压；以及
如果在USB连接器（200）处接收到响应，则将所述设备（10）配置为主机。
11.根据权利要求8或权利要求9中的一个所述的装置（100），其中电压比较模块（130）被适配成将Vbus引脚（210）上的Vbus电压与阈值进行比较包括电压比较模块（130）被适配成：
测量Vbus引脚（210）上的Vbus电压；
如果Vbus电压大于阈值，则指示被配置为主机的外围设备（250）附连到USB连接器（200）；以及
如果Vbus电压小于阈值，则指示被配置为从属设备的外围设备（250）附连到USB连接器（200）。
12.根据权利要求8或权利要求9中的一个所述的装置（100），其中处理器（110）被适配成配置所述设备（10）包括处理器（110）被适配成：
如果比较指示被配置为从属设备的外围设备（250）附连到USB连接器（200），则将所述设备（10）配置为主机；以及
如果比较指示被配置为主机的外围设备（250）附连到USB连接器（200），则将设备（10）配置为从属设备。
13.根据权利要求8或权利要求9中的一个所述的装置（100），进一步包括：
被耦合到处理器（110）和Vbus引脚（210）的电力供应模块（120），电力供应模块（120）被适配成向Vbus引脚（210）选择性地施加电压；
其中处理器（110）被适配成配置所述设备（10）包括处理器（110）被适配成：
向电力供应模块（120）发送信号以使得电力供应模块（120）向Vbus引脚（210）施加电压；
监视USB连接器（200）以确定是否接收到响应；
如果没有接收到响应，则停止向Vbus引脚（210）施加电压；以及
如果接收到响应，则将设备（10）配置为主机。
14.根据权利要求13所述的装置（100），其中处理器（110）被适配成向Vbus引脚（210）施加电压包括处理器（110）被适配成向电力供应模块（120）发送信号以向Vbus引脚（210）施加电压。
15.根据权利要求8或权利要求9中的一个所述的装置（100），其中所述装置（100）被适配成配置所述设备（10）包括所述装置（100）被适配成：
向Vbus引脚（210）选择性地施加电压；以及
用从属设备栈和主机栈中的一个配置所述设备。
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