CN108352664A - USB Type-C插头及线缆 - Google Patents

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Abstract

一种USB Type‑C插头(100)和USB Type‑C线缆，该USB Type‑C插头(100)包括：双角色端口DRP(101)和角色控制开关(102)，其中，所述DRP(101)用于接入USB设备；所述角色控制开关(102)连接到所述DRP(101)，用于控制所述DRP(101)的端口属性，所述端口属性包括从设备端口UFP、主设备端口DFP或无控制。通过角色控制开关(102)控制DRP(101)的端口属性，使得包含USB Type‑C插头(100)的USB Type‑C线缆能够控制线缆两端的设备的主从属性，以便用户能够更加清晰、明确地连接不同的设备，从而避免出现电力供应方向错误的场景。

Description

USB Type-C插头及线缆 技术领域
本发明涉及计算机领域，并且更具体地，涉及通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)Type-C插头及线缆。
背景技术
USB Type-C是USB IF推出的一种USB接口标准，它支持随便正反插的USB Type-C插头，使用户有更好的用户体验。
在USB Type-C规范中，一条USB Type-C线缆两端都具有USB Type-C插头，它们插入的设备可能具有三种“角色”：从设备端口(Up Facing Port，UFP)、主设备端口(Down Facing Port，DFP)和双角色端口(Dual Role Port，DRP)。
当USB Type-C线缆的两个DRP双角色端口分别与设备A和设备B连接，设备A和设备B会随机地确定主从关系建立连接，从而出现：连接建立后，设备A作为主设备，设备B作为从设备；或者，连接建立后，设备A作为从设备，设备B作为主设备。两种可能导致连接结果是随机不可控，导致的一些潜在供/用电逻辑错误的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种USB Type-C插头及线缆，能够控制USB Type-C线缆两端的角色，使得用户能够更加清晰、明确地连接不同的设备，从而避免出现电力供应方向错误的场景。
第一方面，提供了一种USB Type-C插头，包括：DRP和角色控制开关，其中，该DRP用于接入USB设备；该角色控制开关连接到该DRP，用于控制该DRP的端口属性，该端口属性包括UFP、DFP或无角色控制。
结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，具体实现为：该角色控制开关用于将该DRP的CC弹脚通过第一电阻连接到该USB Type-C插头的电源线，或将该DRP的CC弹脚通过第二电阻连接到该USB Type-C插头的地线，或将该DRP的CC弹脚连接到该USB Type-C插头所在线缆的CC线。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实 现方式中，具体实现为：该角色控制开关为机械拨码开关或电气开关。
第二方面，提供了一种USB Type-C线缆，包括：第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式或第一方面的第二种可能的实现方式中的USB Type-C插头。
结合第二方面，在第一种可能的实现方式中，具体实现为：该USB Type-C线缆的两端的端口都为该USB Type-C插头。
结合第二方面，在第二种可能的实现方式中，具体实现为：该USB Type-C线缆的一端的端口为该USB Type-C插头，另一端的端口为USB Type-A插头、USB Type-B插头、USB Mini-B插头或不带角色控制开关的USB Type-C插头。
结合第二方面，在第三种可能的实现方式中，具体实现为：该USB Type-C线缆的一端的端口为该USB Type-C插头，另一端直接连接到设备上。
根据以上技术方案，本发明实施例的USB Type-C插头及线缆，通过角色控制开关控制DRP的端口属性，使得包含USB Type-C插头的USB Type-C线缆能够控制线缆两端的设备的主从属性，以便用户能够更加清晰、明确地连接不同的设备，从而避免出现电力供应方向错误的场景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例USB Type-C插头的结构示意图。
图2是本发明实施例UEB Type-C插头的一种电路示意图。
图3是本发明实施例UEB Type-C插头的另一种电路示意图。
图4是本发明实施例USB Type-C线缆的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创 造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1是本发明实施例USB Type-C插头100的结构示意图。如图1所示，USB Type-C插头100可包括DRP 101和角色控制装置102。其中，
DRP 101，用于接入USB设备。
角色控制开关102，连接到DRP 101，用于控制DRP 101的端口属性。
其中，该端口属性包括从设备端口UFP、主设备端口DFP或无角色控制。
应理解，DRP 101是双角色设备，遵从USB Type-C规范中关于DRP端口的规定。
应理解，当角色控制开关102通过控制DRP 101的端口属性为UFP时，DRP 101接入的设备作为从设备；当角色控制开关102通过控制DRP 101的端口属性为DFP时，DRP 101接入的设备作为主设备；当角色控制开关102通过控制DRP 101的端口属性为无角色控制时，DRP 101接入的设备可能作为主设备存在，也可能作为从设备存在，DRP 101的作用与现有技术中的USB Type-C插头中的DRP端口相同。
本发明实施例中，通过角色控制开关控制DRP的端口属性，使得包含USB Type-C插头的USB Type-C线缆能够控制线缆两端的设备的主从属性，以便用户能够更加清晰、明确地连接不同的设备，从而避免出现电力供应方向错误的场景。
具体地，角色控制开关102用于将DRP 101的CC弹脚通过第一电阻连接到USB Type-C插头的电源线，或将DRP 101的CC弹脚通过第二电阻连接到USB Type-C插头的地线，或将DRP 101的CC弹脚连接到USB Type-C插头所在线缆的CC线。
当角色控制开关102将DRP 101的CC弹脚通过第一电阻连接到USB Type-C插头的电源线时，DRP 101的端口属性为UFP。
当角色控制开关102将DRP 101的CC弹脚通过第二电阻连接到USB Type-C插头的地线时，DRP 101的端口属性为DFP。
当角色控制开关102将DRP 101的CC弹脚连接到USB Type-C插头所在线缆的CC线时，DRP 101的端口属性为无角色控制，即DRP 101的端口属性仍然为双角色端口。
在具体的应用中，角色控制开关102可以为机械拨码开关或电气开关。
图2是本发明实施例UEB Type-C插头的一种电路示意图。如图2所示，右侧虚线框中为角色控制开关102(U2)，是一种电子开关。图2所示的电源弹脚、CC弹脚和地弹脚分别是DRP 101的电源弹脚、CC弹脚和地弹脚。其中，
电源弹脚连接到电源线，CC弹脚连接到3选1开关的输入端(图2的④)，地弹脚连接到地线；
3选1开关的输出端子1(图2的①)连接到第一电阻(图2的R1)的一端，第一电阻(图2的R1)的另一端连接到电源线；
3选1开关的输出端子2(图2的②)连接到CC线；
3选1开关的输出端子3(图2的③)连接到第二电阻(图2的R2)的一端，第二电阻(图2的R2)的另一端连接到地线。
当3选1开关控制CC弹脚，通过第一电阻(图2的R1)连接到电源线时(即图2的④连接接到①)，指定DRP 101的端口属性为UFP；
当3选1开关控制CC弹脚，通过第二电阻(图2的R2)连接到地线时(即图2的④连接接到③)，指定DRP 101的端口属性为DFP；
当3选1开关控制CC弹脚，连接到CC线时(即图2的④连接接到②)，对DRP 101的端口属性不作指定，即DRP 101仍然为双角色端口。
当然，应理解，如果CC弹脚接入的端子称为3选1开关的输出端，则其它3个端子称为3选1开关的输入端。
图3是本发明实施例UEB Type-C插头的一种电路示意图。如图3所示，右侧虚线框中为角色控制开关102(3选1开关)，是一种电气开关,可包括U1、U2和K1，其中，U2是一种电子开关，U1是一个MCU单片机，K1为一个按键。图3所示的电源弹脚、CC弹脚和地弹脚分别是DRP 101的电源弹脚、CC弹脚和地弹脚。其中，U2是一个电子开关，用于根据控制输入端(图3的④)的输入信号，确定数据输入端(图3的⑥)将要连接到输出端1、2、3(图3的①、②、③)中的一个输出端；U1是一个经过编程的MCU单片机，用于向U2的控制输入端(图3的④)输出控制信号；K1为按键，用于控制U1的控制信号输出，使得U1中数据输入端(图3的⑥)所连接的输出端在输出端1、2、3(图3的①、②、③)之间切换。电源弹脚连接到电源线，CC弹脚连接到U2的数据输入端(图3的⑥)，地弹脚连接到地线；
U2的输出端1(图3的①)连接到第一电阻(图3的R1)的一端，第一电阻(图3的R1)的另一端连接到电源线；
U2的输出端2(图3的②)连接到CC线；
U2的输出端3(图3的③)连接到第二电阻(图3的R2)的一端，第二电阻(图3的R2)的另一端连接到地线。
U1的输出端(图3的⑨)连接到U2的控制输入端(图3的④)，供电端(图3的⑦)连接到纽扣电池(BAT)，由BAT供电。
按键K1的一端连接到BAT，另一端与U1的控制输入端(图3的⑧)相连，并与第三电阻(R3)的一端相连，第三电阻(R3)的另一端与地线相连。按键K1控制U1的输出，每次接通产生一种输出信号，控制U1在3种输出信号之间进行切换。通过按键K1控制U1的输出，使得U1能够控制U2选择输出端1、2或3作为U2的输出端。
D1、D2、D3为3个LED指示灯，起指示作用，D1、D2、D3为指示灯，用于表示U1当前的输出信号，或者说是用于表示U2当前所连接的输出端。例如D1灯亮，D2、D3灭表示U2当前所连接的输出端为输出端1(图3的①)，U2的数据输入端(图3的⑥)与U2的输出端1(图3的①)相连；D2灯亮，D1、D3灭表示U2当前所连接的输出端为输出端2(图3的②)，U2的数据输入端(图3的⑥)与U2的输出端2(图3的②)相连；D3灯亮，D1、D2灭表示U2当前所连接的输出端为输出端3(图3的③)，U2的数据输入端(图3的⑥)与U2的输出端3(图3的③)相连，等等。
当按一次按键K1后，U1就控制U2在UFP/不作制定/DFP三个状态里循环切换一下。
应理解，使用机械拨码开关或电气开关(使用按键、MCU、电子开关和LED指示灯构成的电子开关)只是本发明示出的两种具体实施例。在实际的应用中，还可能存在其它的利用电子的、机械的、或者机电混合的实施例。譬如，将机械按钮替换为电容触摸按键，将LED替换为LCD或OLED显示屏，等等，不再一一赘述。
图4是本发明实施例USB Type-C线缆400的结构示意图。如图4所示，USB Type-C线缆400可包括USB Type-C插头401，该USB Type-C插头401为图1所示实施例的USB Type-C插头。
本发明实施例中，USB Type-C线缆使用带有角色控制开关的USB  Type-C插头，能够控制线缆两端的设备的主从属性，以便用户能够更加清晰、明确地连接不同的设备，从而避免出现电力供应方向错误的场景。
可选地，作为一个实施例，USB Type-C线缆400的两端的端口都为图1所示实施例的USB Type-C插头100。
可选地，作为另一个实施例，USB Type-C线缆400的一端的端口为图1所示实施例的USB Type-C插头100，另一端的端口为USB Type-A插头、USB Type-B插头、USB Mini-B插头或不带角色控制开关的USB Type-C插头。
可选地，作为一个实施例，USB Type-C线缆400的一端的端口为图1所示实施例的USB Type-C插头100，另一端直接连接到设备上。
应理解，在本发明的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或 者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

  1. 一种通用串行总线USB Type-C插头，其特征在于，包括：
    双角色端口DRP和角色控制开关，其中，
    所述DRP用于接入USB设备；
    所述角色控制开关连接到所述DRP，用于控制所述DRP的端口属性，所述端口属性包括从设备端口UFP、主设备端口DFP或无角色控制。
  2. 如权利要求1所述的USB Type-C插头，其特征在于，
    所述角色控制开关用于将所述DRP的CC弹脚通过第一电阻连接到所述USB Type-C插头的电源线，或将所述DRP的CC弹脚通过第二电阻连接到所述USB Type-C插头的地线，或将所述DRP的CC弹脚连接到所述USB Type-C插头所在线缆的CC线。
  3. 如权利要求2所述的USB Type-C插头，其特征在于，所述角色控制开关为机械拨码开关或电气开关。
  4. 一种通用串行总线USB Type-C线缆，其特征在于，包括：
    如权利要求1至3任一项所述的USB Type-C插头。
  5. 如权利要求4所述的USB Type-C线缆，其特征在于，包括：
    所述USB Type-C线缆的两端的端口都为所述USB Type-C插头。
  6. 如权利要求4所述的USB Type-C线缆，其特征在于，包括：
    所述USB Type-C线缆的一端的端口为所述USB Type-C插头，另一端的端口为USB Type-A插头、USB Type-B插头、USB Mini-B插头或不带角色控制开关的USB Type-C插头。
  7. 如权利要求4所述的USB Type-C线缆，其特征在于，包括：
    所述USB Type-C线缆的一端的端口为所述USB Type-C插头，另一端直接连接到设备上。
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