CN106712204B - 一种实现短接的装置以及用于微控制单元的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于实现短接的装置以及短接的控制方法，包括电源模块，该设备还包括：ADC单元，用于采集DP管脚的电平信号；微控制单元，用于根据所述采集的DP管脚的电平信号，控制电源模块输出与所述电平信号一致的电平信号；DAC单元,用于将所述电源模块输出的电平信号提供给DM管脚。本发明实现了在各种需要DP/DM短接情况下,具有极高的检测成功率的技术效果。

Description

一种实现短接的装置以及用于微控制单元的控制方法

技术领域

本发明涉及充电技术领域，尤其涉及一种实现短接的装置以及用于微控制单元的控制方法。

背景技术

由于智能手机、平板电脑等各类便携式电子设备本身有限的续航能力，其充电问题一直是也被关注的重点。常见的充电方案包括：设备上提供的标准快速充电器，第三方提供的快速充电器。不管是设备自带的标准快速充电还是第三方提供的快速充电器，广泛采用的电池充电方式主要有两种：一种是利用常规的电源适配器为电池充电，即标准DCP充电方式，这种常规电源适配器一般仅支持5V/9V/12V等固定电压输出，输出电压的选择性相对较小；另一种是利用主机(例如计算机等)为电池充电，即SDP充电方式，这种充电方式输出的充电电压恒定，充电电流较小。不管哪种充电方式，如果采用USB接口，USB的DPDM信号被用来作为充电双方的握手信号。高通的快充协议要求DPDM拉到特定的电平，并且要求DPDM短接和下拉，而苹果和三星的快充协议则要求将DPDM拉到特定电平。

为了满足上述要求，现有的快充电源芯片中，通过在DPDM之间增加一个开关管来实现DPDM的短接和断开，开关管的方式实现断开没有问题，但是实现短接存在一定的不足，因为开关管存在内阻，在导通时DPDM两端在压差，在一些应用场合压差会导致短接检测失败。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的充电设备以及充电控制方法。

本发明的一个方面，提供了一种用于实现短接的装置，包括电源模块，其特征在于，该设备还包括：

ADC单元，用于采集DP管脚的电平信号；

微控制单元，用于根据所述采集的DP管脚的电平信号，控制电源模块输出与所述电平信号一致的电平信号；

DAC单元,用于将所述电源模块输出的电平信号提供给DM管脚。

可选的，所述电源模块为电源芯片，所述微控制单元设置在所述电源芯片上。

可选的，所述微控制单元包括一控制开关，用于控制所述ADC单元与所述DP管脚的通断。

本发明还提供一种电源适配器，其包括前面所述的装置。

本发明还提供一种主机，其包括前面所述的装置。

本发明还提供一种移动电源，其包括前面所述的装置。

本发明还提供一种用于前面提到的各设备中的微控制单元的控制方法，其特征在于，该方法包括：根据预定条件判断是否需要将DP、DM管脚短接；如果需要，则控制所述ADC单元采集DP管脚的电平信号，如果不需要，ADC单元不采集DP管脚的电平信号。

可选的所述预定条件为所述微控制单元是否在进行充电或者所述微控制单元是否进行协议识别。

本申请实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

有效降低了DPDM之间的压差，解决了在DPDM短接的情况下，仍然检测认为没有短接，从而不能及时地进行相应功能的流程。

本发明解决了在各种需要DP/DM短接情况下,具有极高的检测成功率。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了根据本发明提出的用于实现短接的装置的结构框图；

图2示出了根据本发明提出的用于微控制单元的控制方法的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本发明的一个方面，提供了一种用于实现短接的装置，如图1所示，包括电源模块400，其特征在于，该设备还包括：

ADC单元100，用于采集DP管脚的电平信号；

微控制单元200，用于根据所述采集的DP管脚的电平信号，控制电源模块输出与所述电平信号一致的电平信号；

DAC单元300,用于将所述电源模块输出的电平信号提供给DM管脚。

通过上述技术方案，能够达到DM管脚和DP管脚的电平一致，而不致因为开关管存在内阻，导致DP、DM管脚之间存在压差，避免短接识别时存在不兼容的风险。

作为一种具体实施方式，DP、DM管脚是移动终端的USB接口的管脚。移动终端在充电过程中，检测到其USB接口上有外部设备插入，判断USB接口的DP/DM管脚(USB接口的两个差分引脚)是否短接，如果短接，则与插入的外部设备通信，如果外部设备为可直充电源适配器，则可直冲电源适配器将其充电接口的两个通信引脚从默认的短接状态切换到断开状态，并与所述移动终端通信，移动终端在与可直冲电源适配器成功通信后，检测其电池的电压，若电池电压在预设的直充阈值的范围内，则根据当前的电池电压确定可直充电源适配器输出的充电电压，并由可直充电源适配器输出的充电电压直接给移动终端充电。当移动终端采用可直充电源适配器充电时，为了加快充电速度，需要根据电芯的电芯电压动态地调节可直冲电源适配器的充电电压值，以保证电池的充电安全。通过为移动终端增加上述实现短接的装置，能够达到DM管脚和DP管脚的电平一致，不会因为DP/DM管脚之间的开关管导致的压差，对已经短接的情况进行错误检测，导致不能和外部设备进行通信，在外部设备为可直充电源适配器的情况下，能够保障快速地为移动终端充电。

实际上，移动终端在检测到其USB接口的两个差分数据引脚未短接时，判定插入的外部设备是主机，并启动标准的SDP充电模式，所述移动终端在检测到其USB接口的两个差分数据引脚短接且与插入的外部设备通信设备时，判定插入的外部设备是常规电源适配器，并启动标准的DCP模式，本申请通过在移动终端DP/DM管脚间增加上述实现短接的装置，有利于移动终端准确检测出外接设备的类型，从而根据外接设备的类型建立相应的通信流程。

作为一种具体实施方式，所述电源模块为电源芯片，所述微控制单元设置在所述电源芯片上，从而本申请提供一种创新的用于实现短接的装置，在这种装置用于充电设备的情况下，能够增强充电设备的兼容型，能够通过USB接口为更多的设备提供充电功能。

作为另一种具体实施方式，所述微控制单元包括一控制开关，用于控制所述ADC单元与所述DP管脚的通断。该开关由软件来控制其通断，从而在DP、DM管脚需要短接时，使开关接通，在DP、DM管脚需要断开时，使开关断开。

将上述充电设备用于电源适配器，本发明还将提供一种电源适配器，包括上述充电设备的电源适配器比现有的电源适配器具有更好的兼容性，能够避免因为短接不被识别而导致的不可用的问题。

本发明还提供一种主机，其包括前面所述的用于实现短接的装置，本发明还提供一种移动电源，其包括前面所述的实现短接的装置。本发明提出的主机、移动电源同样能够避免因为短接不被识别而导致的不可用的问题。

本发明还提供一种用于前面提到的各设备中的微控制单元的控制方法，如图2所示，该方法包括：S1.根据预定条件判断是否需要将DP、DM管脚短接；如果需要，则进行步骤S2.控制所述ADC单元采集DP管脚的电平信号，如果不需要，则进行步骤S3.ADC单元不采集DP管脚的电平信号。

可选的所述预定条件为所述微控制单元是否在进行充电或者所述微控制单元是否进行协议识别。

本申请实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

有效降低了DPDM之间的压差，解决了在DPDM短接的情况下，仍然检测认为没有短接，从而不能及时地进行相应功能的流程。

本发明解决了在各种需要DP/DM短接情况下,具有极高的检测成功率。

基于本申请实施例中所介绍的用于实现短接的装置以及控制方法，本领域所属技术人员能够了解本实施例的实现短接的装置或者控制方法的具体实施方式以及其各种变化形式。只要本领域所属技术人员实施本申请实施例，都属于本申请所欲保护的范围。

在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的网关、代理服务器、系统中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (4)

1.一种用于实现短接的装置，包括电源模块，其特征在于，该用于实现短接的装置还包括：

ADC 单元，用于采集DP 管脚的电平信号；

微控制单元，用于根据所述采集的 DP 管脚的电平信号，控制电源模块输出与所述电平信号一致的电平信号；

DAC 单元，用于将所述电源模块输出的电平信号提供给DM 管脚；

所述电源模块为电源芯片，所述微控制单元设置在所述电源芯片上；

所述微控制单元包括一控制开关，用于控制所述 ADC 单元与所述DP 管脚的通断；

其中，微控制单元的控制方法包括：根据预定条件判断是否需要将DP、DM 管脚短接；如果需要，则控制所述ADC 单元采集DP 管脚的电平信号，如果不需要， ADC 单元不采集DP管脚的电平信号;所述预定条件为所述微控制单元是否在进行充电或者所述微控制单元是否进行协议识别。

2.一种电源适配器，其包括权利要求1 所述的装置。

3.一种主机，其包括权利要求1 所述的装置。

4.一种移动电源，其包括权利要求1 所述的装置。

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