CN106849230A - 快充协议转换系统及方法、芯片和数据线 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电子电路领域，尤其涉及一种快充协议转换系统及方法。本发明的快充协议转换系统及方法、芯片和数据线可以一端识别适配器端的快充协议，另一端识别移动设备端的快充协议，并将移动设备端的快充协议转换成适配器端兼容的快充协议后传送给适配器端，适配器端对应输出电信号至移动设备端以实现快速充电。本发明的快充协议转换系统及方法、芯片和数据线可以解决移动设备端的快充协议和适配器端的快充协议之间不兼容的问题，具有很好的通用性。
Description
【技术领域】
本发明涉及电子电路领域，尤其涉及一种快充协议转换系统及方法、芯片和数据线。
【背景技术】
现有的移动设备在日常使用过程中电量消耗特别快速，移动设备的续航能力亟待提升，制造厂商通过采用增加电池容量来增强移动设备的续航能力，但会明显增大移动设备的体积，与当下的纤薄主流背道而驰。因此，快充技术应运而生，目前市场上应用最普遍的快充技术为高电压的快充方式。
目前市场上常用的高电压的快充技术有高通QC(Quick Charge)协议、联发科PE(Pump Express)协议、华为Super Charge(超级快充)协议和USB PD(Power Delivery)协议等，但是现有的快充协议之间不兼容，移动设备端的快充协议必须与适配器端的快充协议匹配时才能实现快充，即必须移动设备与适配器相匹配，否则无法实现快充。因此，现有的移动设备端的快充协议和适配器端的快充协议之间不兼容的问题已经成为人们日常生活中亟待解决的关键问题。
【发明内容】
针对现有的移动设备端的快充协议和适配器端的快充协议之间不兼容的问题，本发明提供一种快充协议转换系统及方法、芯片和数据线。
本发明解决技术问题的方案是提供一种快充协议转换系统，其用于实现移动设备端快充协议和适配器端快充协议之间的兼容，所述快充协议转换系统一端识别移动设备端的快充协议，另一端识别适配器端的快充协议，所述快充协议转换系统将移动设备端的快充协议转换成适配器端兼容的快充协议并发送给适配器端，适配器端根据接收到快充协议对应地输出电信号。
优选地，所述快充协议转换系统包括第一接收模块、第二接收模块、处理模块以及第一发送模块，所述第一接收模块和第一发送模块与适配器端连接，所述第二接收模块和第二发送模块与移动设备端连接，且所述第一接收模块、第二接收模块、第一发送模块和第二发送模块均与处理模块连接，所述第一接收模块识别适配器端的快充协议并传递给处理模块，所述第二接收模块识别移动设备端的快充协议并传递给处理模块，处理模块将移动设备端的快充协议转换成适配器端兼容的快充协议，并通过第一发送模块发送给适配器端。
优选地，所述第一接收模块包括第一电压采集单元和/或第一电流采集单元，第一电压采集单元通过采集适配器端的电压来识别适配器端的快充协议，第一电流采集单元通过采集适配器端的电流来识别适配器端的快充协议。
优选地，所述第二接收模块包括第二电压采集单元和/或第二电流采集单元，第二电压采集单元通过采集移动设备端的电压来识别移动设备端的快充协议，第二电流采集单元通过采集移动设备端的电流来识别移动设备端的快充协议。
优选地，所述第一接收模块包括第一电压采集单元，所述适配器端和移动设备端均设置有V+、V－、D+、以及D－四个电极，将所述快充协议转换系统与适配器和移动设备连接时，所述适配器端的V+电极与移动设备端的V+电极相连，所述适配器端的V－电极与移动设备端的V－电极相连，第一电压采集单元与适配端的D+/D－电极相连并通过采集D+/D－电极两端的电压来识别适配器端的快充协议。
优选地，所述第二接收模块包括第二电压采集单元，所述适配器端和移动设备端均设置有V+、V－、D+、以及D－四个电极，将所述快充协议转换系统与适配器和移动设备连接时，所述适配器端的V+电极与移动设备端的V+电极相连，所述适配器端的V－电极与移动设备端的V－电极相连，第二电压采集单元与移动设备端的D+/D－电极相连并通过采集D+/D－电极两端的电压来识别移动设备端的快充协议。
优选地，所述适配器端和移动设备端均包括V+电极，将所述快充协议转换系统与适配器和移动设备连接时，所述适配器端的V+电极与移动设备端的V+电极相连，所述快充协议转换系统进一步包括开关，所述开关与处理模块连接并受处理模块所控制，所述开关设置在适配器端V+电极与移动设备端V+电极相连的通路上并控制该通路的通断。
优选地，所述第一接收模块包括一第一电流采集单元，所述快充协议转换系统进一步包括受控电流源，所述受控电流源设置在适配器端V+电极与移动设备端V+电极相连的通路上，且设置在开关与适配器端之间，所述第一电流采集单元连接受控电流源并通过控制受控电流源来识别适配器端的快充协议。
优选地，第二接收模块包括一第二电流采集单元，所述第二电流采集单元电连接开关靠近移动设备端的一端，第二电流采集单元通过采集移动设备端的电流来识别移动设备端的快充协议。
优选地，当第一接收模块识别适配器端的快充协议时，开关处于断开状态；当第二接收模块识别移动设备端的快充协议时，开关处于关闭状态；在将移动设备端的快充协议转换成适配器端兼容的快充协议的过程中，开关处于断开状态；当转换后的协议发送给适配器端后，开关处于关闭状态。
本发明还提供一种芯片，所述芯片集成了如上所述的快充协议转换系统。
本发明还提供一种数据线，所述数据线集成了如上所述的芯片。
本发明还提供一种快充协议转换方法，其用于实现移动设备端快充协议和适配器端快充协议之间的兼容，所述快充协议转换方法包括以下步骤：
识别快充协议：分别识别适配器端和移动设备端的快充协议；
转换快充协议：将移动设备端的快充协议转换成适配器端兼容的快充协议并发送给适配器端及；
实现快充：采集代表移动设备端快充需求的电信号并将其转换成适配器端兼容的电信号后传送给适配器端，适配器端根据接收到的电信号对应地调整输出电信号。
与现有技术相比，本发明的一种快充协议转换系统，其用于实现移动设备端快充协议和适配器端快充协议之间的兼容，所述快充协议转换系统一端识别移动设备端的快充协议，另一端识别适配器端的快充协议，所述快充协议转换系统将移动设备端的快充协议转换成适配器端兼容的快充协议并发送给适配器端，适配器端根据接收到快充协议对应地输出电信号。本发明的快充协议转换系统可以解决移动设备端的快充协议和适配器端的快充协议之间不兼容的问题，具有很好的通用性。
与现有技术相比，本发明的芯片集成了如上所述的快充协议转换系统，其可以实现不同快充协议之间的兼容，具有很好的通用性。
与现有技术相比，本发明的数据线集成了如上所述的芯片，其可以实现不同快充协议之间的兼容，具有很好的通用性。
与现有技术相比，本发明的一种快充协议转换方法，其用于实现移动设备端快充协议和适配器端快充协议之间的兼容，其包括以下步骤：识别快充协议：分别识别适配器端和移动设备端的快充协议；转换快充协议：将移动设备端的快充协议转换成适配器端兼容的快充协议并发送给适配器端及；实现快充：采集代表移动设备端快充需求的电信号并将其转换成适配器端兼容的电信号后传送给适配器端，适配器端根据接收到的电信号对应地调整输出电信号。本发明的快充协议转换方法可以实现不同快充协议之间的兼容，具有良好的通用性。
【附图说明】
图1是本发明第一实施例的快充协议转换系统与适配器端和移动设备端连接的示意图。
图2是本发明第二实施例的快充协议转换方法的流程示意图。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参考图1，本发明的一种快充协议转换系统10，其用于实现移动设备端30的快充协议和适配器端20的快充协议之间的兼容。当所述快充协议转换系统10一端与移动设备端30连接时，所述快充协议转换系统10通过采集移动设备端30的第一初始电信号来识别移动设备端30的快充协议；当所述快充协议转换系统10另一端与适配器端20连接时，快充协议转换系统10通过采集适配器端20的第二初始电信号来识别适配器端20的快充协议，由于移动设备端30的快充协议和适配器端20的快充协议之间相互不兼容，双方无法直接建立通信从而无法实现快速充电。所述快充协议转换系统10将移动设备端30的快充协议转换成适配器端20兼容的快充协议，然后将转换后的快充协议发送给适配器端20。作为优选的，快充协议转换系统10也可以将适配器端20的快充协议转换成移动设备端30兼容的快充协议，然后将转换后的快充协议发送给移动设备端30。通过快充协议转换系统10转换快充协议的过程可以建立起移动设备端30和适配器端20之间的双向通信。继而，移动设备端30发出相应的工作电信号，即移动设备端30提出快充需求，然后快充协议转换系统10对该工作电信号进行转换并将转换后的工作电信号发送给适配器端20，适配器端20接收该转换后的工作电信号后对应地输出满足移动设备端30快充需求的电信号到移动设备端30，从而实现移动设备端30的快速充电。
所述快充协议转换系统10包括第一接收模块11、第二接收模块13、处理模块15、第一发送模块17以及第二发送模块19，所述第一接收模块11一端与适配器端20连接，另一端与处理模块15连接，所述第二接收模块13一端与移动设备端30连接，另一端与处理模块15连接，第一发送模块17一端与适配器端20连接，另一端与处理模块15连接，第二发送模块19一端与移动设备端30连接，另一端与处理模块15连接。
第一接收模块11通过采集适配器端20的第二初始电信号来识别适配器端20的快充协议并将其传送给处理模块15，第二接收模块13通过采集移动设备端30的第一初始电信号来识别移动设备端30的快充协议并将其传送给处理模块15，处理模块15再通过第一发送模块17将移动设备端30的快充协议发送给适配器端20，同时通过第二发送模块19将适配器端20的快充协议发送给移动设备端30。若两者均属于同一种快充协议，例如均属于高通QC3.0协议或者联发科PE协议，则适配器端20可以识别移动设备端30的快充协议，同时移动设备端30也可以识别适配器端20的快充协议，两者可以直接建立相互通信，然后移动设备端30发出工作电信号到适配器端20，适配器端20按照接收的工作电信号进行对应的调整输出电信号以满足移动设备端30的快充要求，从而实现给移动设备端30快速充电。若两个快充协议分别属于不同的快充协议或者两个快充协议之间不兼容，例如一个属于PE协议，一个属于QC3.0协议，则处理模块15对移动设备端30的快充协议转换成适配器端20所能兼容的快充协议，并通过第一发送模块17将转换后的快充协议发送给适配器端20，适配器端20可识别转换后的移动设备端30的快充协议；同时处理模块15对适配器端20的快充协议进行转换处理，并通过第二发送模块19将转换后的快充协议发送给移动设备端30，移动设备端30可识别转换后的适配器端20的快充协议，从而建立起适配器端20和移动设备端30之间的相互通信，即移动设备端30和适配器端20通过快充协议转换系统10的工作而匹配成功。
继而，移动设备端30发出工作电信号，即移动设备端30提出快充要求，第一接收模块11接收到该工作电信号之后将之传递给处理模块15，由于适配器端20的快充协议与移动设备端30的快充协议不兼容，因此适配器端20无法直接识别或者接收移动设备端30发出的工作电信号。但是，处理模块15可对移动设备端30发出的工作电信号进行转换，将之转换成适配器端20所能识别或者接收的电信号，然后通过第一发送模块17将转换后的电信号发送到适配器端20，适配器端20接收到该转换后的工作电信号后进行对应地调整输出电信号，从而满足移动设备端30的快充要求。适配器端20调整的输出电信号为输出电压。例如：移动设备端30的快充工作电压为5V，移动设备端30的快充协议要求工作电压以每秒200mv逐渐增大至5V，而适配器端20的快充协议定义的可能是输出电压每秒增大1V，故而适配器端20无法根据移动设备端30的快充协议的加压模式进行工作，即适配端20无法识别移动设备端30的快充协议。此时，第二接收模块13在接收到移动设备端30的电信号要求后传递给处理模块15，处理模块15对该电信号进行转换，将其转换成适配器端20所能识别的电信号，然后通过第一发送模块17传递给适配器端20，最后适配器端20根据接收到的电信号对应地增大电压至5V输出到移动设备端30进行快速充电。
作为本发明的一种变形，第二发送模块19可以省略。第一接收模块11通过采集适配器端20的第二初始电信号来识别适配器端20的快充协议并传递给处理模块15，第二接收模块13通过采集移动设备端30的第一初始电信号来识别移动设备端30的快充协议并传递给处理模块15，处理模块15将移动设备端30的快充协议转换成适配器端20所能兼容的快充协议，然后通过第一发送模块17传递给适配器端20，从而建立起从移动设备端30到适配器端20的单向通信。接着，适配器端20可以发出电信号给第一接收模块11，即提出移动设备端30的快充电压需求，第一接收模块11将该电信号传递给处理模块15，经过处理模块15转换成适配器端20所能识别的电信号后再通过第一发送模块17传递给适配器端20，适配器端20根据接收到电信号对应地调整输出电压至移动设备端30。
作为优选的，在处理模块15将移动设备端30的工作电信号进行转换并发送给适配器端20，适配器端20识别该转换后的电信号后会反馈一个信号给第一接收模块11，即告知第一接收模块11，适配器端20可以识别该电信号，并可以对应调整输出电压。第一接收模块11将该反馈信号传递给处理模块15，再通过第二发送模块19传递给移动设备端30以通知移动设备端30双方匹配且可以进行快速充电，从而移动设备端30可以预先安排下一步工作内容。
适配器端20包括但不限于V+、V－、D+、D－四个电极，移动设备端30也包括但不限于V+、V－、D+、D－四个电极，其中V+/V－电极用于传输电信号，D+/D－电极用于传输数据信号。适配器端20的V+电极与移动设备端30的V+对应连接，适配器端20的V－电极与移动设备端30的V－对应连接。第一接收模块11和第一发送模块17与适配器端20的D+/D－电极相连，第二接收模块13和第二发送模块19与移动设备端30的D+/D－电极相连。所述电信号包括但不限于输出电压。
作为优选的，快充协议转换系统10进一步包括开关16和受控电流源12，受控电流源12与第一接收模块11连接，开关16与处理模块15连接，处理模块15可控制开关16的断开或者接通。所述开关16和受控电流源12设置在适配器端20的V+电极与移动设备端30的V+电极相连的通路上，且受控电流源12设置在开关16和适配器端20之间。所述开关包括但不限于MOS管。
第一接收模块11包括第一电压采集单元111和/或第一电流采集单元113，第一初始电信号包括但不限于适配器端20的D+/D－电极两端的电压或者适配器端20的V+通路上的电流波形，第二初始电信号包括但不限于移动设备端30的D+/D－电极两端的电压或者移动设备端30的V+电极通路上的电流波形，第一电压采集单元111与适配器端20的D+/D－电极相连并可以通过采集适配器端20的D+/D－电极两端的电压来识别适配器端20的快充协议，第一电流采集单元113与受控电流源12相连并可以通过控制受控电流源12来识别适配器端20的快充协议。第二接收模块13包括第二电压采集单元131和/或第二电流采集单元133，所述第二电压采集单元131与移动设备端30的D+/D－电极相连并通过采集移动设备端30的D+/D－电极两端的电压来识别移动设备端30的快充协议，所述第二电流采集单元133与移动设备端30的V+电极相连并通过采集移动设备端30的V+电极所在通路上的电流来识别移动设备端30的快充协议。
本发明的快充协议转换系统10的工作过程为：将该快充协议转换系统10与适配器端20、移动设备端30同时连接，然后，处理模块15控制开关16断开，第一接收模块11识别适配器端20的快充协议并将其传送给处理模块15，处理模块15再控制开关16连通，第二接收模块13识别移动设备端30的快充协议并将其传送给处理模块15，处理模块15再控制开关16断开，处理模块15通过第一发送模块17将移动设备端30的快充协议发送给适配器端20，同时通过第二发送模块19将适配器端20的快充协议发送给移动设备端30，若移动设备端30的快充协议和适配器端20的快充协议属于同一快充协议，则移动设备端30和适配器端20可直接建立通信；若两者不属于同一快充协议，则处理模块15将移动设备端30的快充协议转换成适配器端20兼容的快充协议并通过第一发送模块17传送给适配器端20，同时，处理模块15将适配器端20的快充协议转换成移动设备端30兼容的快充协议并通过第二发送模块19传送给移动设备端30，双方即建立起相互通信。移动设备端30发出工作电信号并被第二接收模块13所识别，处理模块15将该工作电信号转换成适配器端20兼容的电信号并通过第一发送模块17传送给适配器端20，适配器端20根据接收到的转换后的电信号对应地调整输出电信号。处理模块15再控制开关16连通，适配器端20即将对应调整后的输出电信号传送至移动设备端30以实现快速充电。
本发明还提供一种芯片，该芯片集成了如上所述的快充协议转换系统10，其可实现适配器端20的快充协议和移动设备端30的快充协议之间的兼容，从而实现移动设备端30的快速充电。
本发明还提供一种数据线，该数据线集成了如上所述的芯片，其可实现适配器端20的快充协议和移动设备端30的快充协议之间的兼容，从而实现移动设备端30的快速充电。
请参考图2，本发明还提供一种快充协议转换方法，其用于实现移动设备端快充协议和适配器端快充协议之间的兼容，其采用如上所述的快充协议转换系统，其包括以下步骤：
识别快充协议：分别识别适配器端和移动设备端的快充协议；
转换快充协议：将移动设备端的快充协议转换成适配器端兼容的快充协议并发送给适配器端及；
实现快充：采集代表移动设备端快充需求的电信号并将其转换成适配器端兼容的电信号后传送给适配器端，适配器端根据接收到的电信号对应地调整输出电信号。
作为优选的，所述快充转换协议方法具体为：
识别快充协议：分别识别适配器端和移动设备端的快充协议；
转换快充协议：将移动设备端的快充协议转换成适配器端兼容的快充协议并发送给适配器端，将适配器端的快充协议转换成移动设备端兼容的快充协议及；
实现快充：采集代表移动设备端快充需求的电信号并将其转换成适配器端兼容的电信号后传送给适配器端，适配器端根据接收到的电信号对应地调整输出电信号，同时通知移动设备端可以进行快充。
与现有技术相比，本发明的一种快充协议转换系统，其用于实现移动设备端快充协议和适配器端快充协议之间的兼容，所述快充协议转换系统一端识别移动设备端的快充协议，另一端识别适配器端的快充协议，所述快充协议转换系统将移动设备端的快充协议转换成适配器端兼容的快充协议并发送给适配器端，适配器端根据接收到快充协议对应地输出电信号。本发明的快充协议转换系统可以解决移动设备端的快充协议和适配器端的快充协议之间不兼容的问题，具有很好的通用性。
与现有技术相比，本发明的芯片集成了如上所述的快充协议转换系统，其可以实现不同快充协议之间的兼容，具有很好的通用性。
与现有技术相比，本发明的数据线集成了如上所述的芯片，其可以实现不同快充协议之间的兼容，具有很好的通用性。
与现有技术相比，本发明的一种快充协议转换方法，其用于实现移动设备端快充协议和适配器端快充协议之间的兼容，其包括以下步骤：识别快充协议：分别识别适配器端和移动设备端的快充协议；转换快充协议：将移动设备端的快充协议转换成适配器端兼容的快充协议并发送给适配器端及；实现快充：采集代表移动设备端快充需求的电信号并将其转换成适配器端兼容的电信号后传送给适配器端，适配器端根据接收到的电信号对应地调整输出电信号。本发明的快充协议转换方法可以实现不同快充协议之间的兼容，具有良好的通用性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含本发明的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种快充协议转换系统，其用于实现移动设备端快充协议和适配器端快充协议之间的兼容，其特征在于：所述快充协议转换系统一端识别移动设备端的快充协议，另一端识别适配器端的快充协议，所述快充协议转换系统将移动设备端的快充协议转换成适配器端兼容的快充协议并发送给适配器端，适配器端根据接收到快充协议对应地输出电信号。
2.如权利要求1所述的快充协议转换系统，其特征在于：所述快充协议转换系统包括第一接收模块、第二接收模块、处理模块以及第一发送模块，所述第一接收模块和第一发送模块与适配器端连接，所述第二接收模块和第二发送模块与移动设备端连接，且所述第一接收模块、第二接收模块、第一发送模块和第二发送模块均与处理模块连接，所述第一接收模块识别适配器端的快充协议并传递给处理模块，所述第二接收模块识别移动设备端的快充协议并传递给处理模块，处理模块将移动设备端的快充协议转换成适配器端兼容的快充协议，并通过第一发送模块发送给适配器端。
3.如权利要求2所述的快充协议转换系统，其特征在于：所述第一接收模块包括第一电压采集单元和/或第一电流采集单元，第一电压采集单元通过采集适配器端的电压来识别适配器端的快充协议，第一电流采集单元通过采集适配器端的电流来识别适配器端的快充协议。
4.如权利要求2或3任一项所述的快充协议转换系统，其特征在于：所述第二接收模块包括第二电压采集单元和/或第二电流采集单元，第二电压采集单元通过采集移动设备端的电压来识别移动设备端的快充协议，第二电流采集单元通过采集移动设备端的电流来识别移动设备端的快充协议。
5.如权利要求3所述的快充协议转换系统，其特征在于：所述第一接收模块包括第一电压采集单元，所述适配器端和移动设备端均设置有V+、V－、D+、以及D－四个电极，将所述快充协议转换系统与适配器和移动设备连接时，所述适配器端的V+电极与移动设备端的V+电极相连，所述适配器端的V－电极与移动设备端的V－电极相连，第一电压采集单元与适配端的D+/D－电极相连并通过采集D+/D－电极两端的电压来识别适配器端的快充协议。
6.如权利要求4所述的快充协议转换系统，其特征在于：所述第二接收模块包括第二电压采集单元，所述适配器端和移动设备端均设置有V+、V－、D+、以及D－四个电极，将所述快充协议转换系统与适配器和移动设备连接时，所述适配器端的V+电极与移动设备端的V+电极相连，所述适配器端的V－电极与移动设备端的V－电极相连，第二电压采集单元与移动设备端的D+/D－电极相连并通过采集D+/D－电极两端的电压来识别移动设备端的快充协议。
7.如权利要求3所述的快充协议转换系统，其特征在于：所述适配器端和移动设备端均包括V+电极，将所述快充协议转换系统与适配器和移动设备连接时，所述适配器端的V+电极与移动设备端的V+电极相连，所述快充协议转换系统进一步包括开关，所述开关与处理模块连接并受处理模块所控制，所述开关设置在适配器端V+电极与移动设备端V+电极相连的通路上并控制该通路的通断。
8.如权利要求7所述的快充协议转换系统，其特征在于：所述第一接收模块包括一第一电流采集单元，所述快充协议转换系统进一步包括受控电流源，所述受控电流源设置在适配器端V+电极与移动设备端V+电极相连的通路上，且设置在开关与适配器端之间，所述第一电流采集单元连接受控电流源并通过控制受控电流源来识别适配器端的快充协议。
9.如权利要求7所述的快充协议转换系统，其特征在于：第二接收模块包括一第二电流采集单元，所述第二电流采集单元电连接开关靠近移动设备端的一端，第二电流采集单元通过采集移动设备端的电流来识别移动设备端的快充协议。
10.如权利要求7所述的快充协议转换系统，其特征在于：当第一接收模块识别适配器端的快充协议时，开关处于断开状态；当第二接收模块识别移动设备端的快充协议时，开关处于关闭状态；在将移动设备端的快充协议转换成适配器端兼容的快充协议的过程中，开关处于断开状态；当转换后的协议发送给适配器端后，开关处于关闭状态。
11.一种芯片，其特征在于：所述芯片集成了如权利要求1－10任一项所述的快充协议转换系统。
12.一种数据线，其特征在于：所述数据线集成了如权利要求11所述的芯片。
13.一种快充协议转换方法，其用于实现移动设备端快充协议和适配器端快充协议之间的兼容，其特征在于：所述快充协议转换方法包括以下步骤：
识别快充协议：分别识别适配器端和移动设备端的快充协议；
转换快充协议：将移动设备端的快充协议转换成适配器端兼容的快充协议并发送给适配器端及；
实现快充：采集代表移动设备端快充需求的电信号并将其转换成适配器端兼容的电信号后传送给适配器端，适配器端根据接收到的电信号对应地调整输出电信号。
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