CN108647164A - 具有用于通信传输性能信息的电路装置的线缆 - Google Patents

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CN108647164A CN201810443008.3A CN201810443008A CN108647164A CN 108647164 A CN108647164 A CN 108647164A CN 201810443008 A CN201810443008 A CN 201810443008A CN 108647164 A CN108647164 A CN 108647164A
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Abstract

展示了一种具有使得线缆在至少两个不同操作信号模式的一个下通信传输数据的电路的线缆。在第一信号模式中，线缆使能在电路与源部装置或宿部装置之间的数据通信。第一信号模式可以用于将线缆自身或者穿过线缆的信号的属性通信传输至源部装置或宿部装置。在第二信号模式中，线缆使能在源部装置和宿部装置之间的数据通信。第二信号模式可以用于根据预定协议而通信传输数据。

Description

具有用于通信传输性能信息的电路装置的线缆
分案申请说明
本申请是国际申请日为2014年7月10日、国际申请号为PCT/US2014/046221、于2015年12月28日进入中国国家阶段的申请号为201480037248.3、名称为“具有用于通信传输性能信息的电路装置的线缆”的专利申请的分案申请。
技术领域
本公开通常属于一种在发射器和接收器之间通信传输数据的线缆，并且更特别地属于一种包括用于与发射器或接收器通信传输性能信息的电路装置的线缆。
背景技术
视频和音频数据通常使用采用诸如高清晰度多媒体接口(HDMI)或移动高清晰度链路(MHL)之类的协议的通信链路(例如有线或无线链路)从一个装置而传输跨越至另一装置。有线通信链路可以包括线缆，包括用于在装置之间通信传输数据的一个或多个导体。在其他特征之中，基于功率处理能力而选择用于有线通信链路的线缆(在线缆的源部端和宿部端处)。
尽管一些接口标准可以提供用于在源部装置和宿部装置之间线缆的机制以识别自身作为对于该互连(例如MHL)顺从性装置，当前不存在对于互连指示另一装置－源部装置或宿部装置－互连的性能参数是否在该接口标准的性能范围内的解决方案。例如，如果接口标准允许宿部向所连接的源部在高达1安培下提供5伏特，则线缆预期能够电处理高达5瓦特的信号。具有小于5瓦特功率处理能力的线缆将不能支持该标准并且将无法向耦合的装置指示其无能，因为其缺乏用于向耦合的装置指示这种限制的任何这种装置。
线缆长度例如可以是市场可得的特征。线缆的长度越长，线缆越难以维持通过线缆承载的信号的质量。因此，为了能够有效地使用更长的线缆，存在对于线缆可以通过其识别自身和/或向耦合的装置指示线缆相对于如由特定接口标准所需要的性能要求而具有一个或多个限制的机制。
发明内容
本公开的实施例涉及一种包括用于向发射器或接收器通信传输性能信息的电路的线缆。线缆耦合载发射器和接收器之间以用于多媒体通信。线缆包括从用于与发射器耦合的线缆的一个端部延伸至用于与接收器耦合的线缆的另一个端部的导体的集合，以及耦合至导体的集合的至少一个的开关。线缆也包括耦合至开关并且配置用于控制开关以将线缆从第一信号模式转变至第二信号模式的电路，经由处于第一信号模式的导体的集合建立的、用于在电路与发射器或接收器之间通信传输第一数据的路径，以及经由处于第二信号模式的导体的集合而建立的、用于在发射器和接收器之间通信传输第二数据的另一路径。
在一个实施例中，线缆的电路控制开关以将线缆从第二信号模式转变至第一信号模式。
在一个实施例中，线缆可以以预定的时间间隔从第一信号模式转变至第二信号模式。
在一个实施例中，线缆可以以预定的时间间隔从第二信号模式转变至第一信号模式。
在一个实施例中，开关由接收器或发射器控制。
在一个实施例中，电路可，从而开关断开在第一信号模式中在发射器和接收器之间的导体的集合中的至少一个。
在一个实施例中，电路使得开关在第一信号模式中将导体的集合中的至少一个与电路耦合。
在一个实施例中，第一数据包括从穿过导体的集合的信号的至少一个属性的测量得到的信息。
在一个实施例中，从穿过导体的集合的信号的至少一个属性的测量得到的信息包括以下项中的至少一个：电压水平、电流水平、信号的功率、信号的频率分量、信号的衰减分量以及信号的偏斜程度。
在一个实施例中，第一数据包括与线缆的至少一个特性相关联的信息，线缆的至少一个特性包括以下项中的至少一个：阻抗、长度、可操作的频率范围、测得的导体的集合之间串扰程度、电磁干扰以及共模辐射。
在一个实施例中，第一数据可以在线缆制造期间存储在电路的存储器中。
在一个实施例中，线缆包括配置用于将承载第二数据的信号的电压水平从第一电压水平转变至第二电压水平的电压调节器。
在一个实施例中，耦合至发射器或接收器的线缆的端部进一步配置用于通过与第二线缆的耦合而与发射器或接收器耦合。
实施例也涉及一种通过线缆在第一装置的发射器与第二装置的接收器之间通信传输数据的方法。第一数据在线缆的第一信号模式中在线缆的电路与发射器或接收器之间通信传输，线缆被配置用于经由线缆的导体的集合而在一个端部与发射器耦合并且在另一个端部与接收器耦合。通过导通或关断线缆的开关而将线缆从第一信号模式转变至第二信号模式并且在第二信号模式中在发射器和接收器之间通信传输第二数据。
附图说明
通过结合附图考虑以下详细说明书将易于理解在此公开的实施例的教导。
图1是根据一个实施例的用于多媒体数据通信的系统的高等级框图。
图2是根据一个实施例的线缆的框图。
图3A是根据一个实施例的示出了高清晰度多媒体接口连接器的引出管脚的示图。
图3B是根据一个实施例的示出了移动高清晰度链路(MHL)连接器的引出管脚的示图。
图3C是根据一个实施例的示出了5管脚MHL连接器的引出管脚的示图。
图4是根据一个实施例的示出了线缆的框图，包括在线缆的源部端上用于配置线缆以在电路和源部装置之间通信的电路。
图5是根据一个实施例的示出了线缆的框图，包括在线缆的宿部端上用于配置线缆以在电路和宿部装置之间通信的电路。
图6是根据一个实施例的示出了线缆的框图，包括配置用于耦合至线缆的导体的电路。
图7是根据一个实施例的示出了线缆的框图，包括配置用于测量穿过线缆的信号的属性的电路。
图8是根据一个实施例的示出了线缆的框图，包括包含电压调节器的电路。
图9是根据一个实施例的示出了用于使用两个线缆将源部装置与宿部装置连接的系统。
图10是根据一个实施例的示出了用于在线缆之上在源部装置和宿部装置之间通信传输数据的方法的流程图。
图11是根据一个实施例的通过线缆通信传输数据的源部装置或宿部装置的框图。
具体实施方式
附图(图)和以下说明书仅皆有示意说明的方式涉及各个实施例。应该注意的是从以下讨论，在此公开的结构和方法的备选实施例将易于认识作为可以利用而并未脱离在此讨论原理的可行备选例。现在将详细参照数个实施例，其示例示出在附图中。应该注意的是无论如何，可实行的类似或相同附图标记可以在附图中使用并且可以指示类似或相同的功能。
本公开的实施例涉及一种线缆，具有使得线缆在至少两个不同操作信号模式的一个下通信传输数据的电路。在第一信号模式中，线缆使能在电路与源部装置或宿部装置之间的数据通信。第一信号模式可以用于向源部装置或宿部装置通信传输线缆自身或者穿过线缆的信号的属性。在第二信号模式中，线缆使能在源部装置与宿部装置之间的数据通信。第二信号模式可以用于根据预定的协议而通信传输数据。
如在本公开中所使用，术语“源部装置”涉及向另一装置(例如宿部装置)提供数据流的装置。对应地，在此描述的术语“宿部装置”涉及从另一装置(例如源部装置)接受数据流的装置。源部装置和宿部装置的示例包括移动电话、智能电话、蓝牙播放器、游戏控制台、膝上型计算机、平板计算机、电视机和显示装置。在一些实施例中，源部装置可以是通常由电池供电的便携式装置，而宿部装置可以是通常并非便携的并且通常由交流(AC)电源供电的装置。备选地，源部装置和/或宿部装置可以是转发器装置。
在此所述的术语“发射器”涉及发射可以由接收装置或接收装置的部件所接收的信号的装置或装置的部件。对应地，在此所述的术语“接收器”涉及接收由发射装置或发射装置的部件所发射信号的装置或装置的部件。在一些实施例中，发射器或接收器可以嵌入在源部或宿部装置中。备选地，发射器和接收器可以嵌入在源部和宿部装置的每一个中。
图1是根据一个实施例的用于多媒体数据通信的系统100的高等级框图。除其他部件之外，系统100可以包括第一装置120，第二装置130，以及在第一装置120和第二装置130之间的线缆110。第一装置120可以用作源部装置，其可以向可以用作宿部装置的第二装置130发射多媒体数据。备选地，第一装置120可以用作宿部装置，而第二装置130可以用作源部装置。
线缆110包括电路116，电路116可以配置线缆110以在电路116与第一装置120或第二装置130之间通信传输数据。在电路116与第一装置120或第二装置130之间数据通信的一个优点是将线缆110自身或穿过线缆110信号的属性通信传输至第一装置120或第二装置130的能力。例如，电路116可以向第一装置120或第二装置130提供线缆110的导体的阻抗信息以用于进一步处理。类似的，电路116可以测量跨越线缆110长度的电压降并且将该信息提供至宿部装置(例如第二装置130)，其可以因此调整提供至线缆110的电压。换言之，线缆110的电路116可以将线缆110自身或者穿过线缆110信号的属性的实时信息提供至耦合至线缆的一个装置，并且该信息可以用于调整通过线缆110通信传输的数据。
第一装置120和第二装置130可以包括发射器(未示出)和/或接收器(未示出)，以不同地实施经由线缆110在第一装置120和第二装置130之间的通信。线缆110包括在线缆110任一个端部处的连接器114a和114b以与第一装置120和第二装置130耦合。连接器114a和114b中的一个或两个包括到一个或多个接触，诸如管脚、球体、衬垫、和/或其他连接硬件，其配置符合特定接口标准。例如，连接器114a(和/或114b)可以是微USB、迷你USB、或采用USB 2.0、USB3.0或其他USB标准的标准USB连接器。备选地，连接器114a(和/或114b)符合以下一个或多个：HDMI标准，诸如由HDMI Licensing,LLC of Sunnyvale,CA在2009年5月28日发布的HDMI 1.4标准；MHL标准，诸如由MHL Consortium of Sunnyvale,CA在2010年6月30日发布的MHL 1.0规范；数字视觉接口(DVI)标准，诸如由Digital Display WorkingGroup of Vancouver,WA在1999年4月02日发布的DVI 1.0标准；以及显示端口(DisplayPort)标准，诸如由Video Electronics Standards Association of Newark,CA在2009年12月22日发布的DisplayPort 1.2标准。
线缆110包括耦合在导体114a和114b之间的导体的集合(例如导体的集合112)，以及用于在第一装置120和第二装置130之间通信传输数据的电路116。导体的集合112包括用于在第一装置120和第二装置130之间各种不同地提供功率(例如用于交换电源电压和接地电压)和信号(例如数据、时钟和/或控制信号)的一个或多个导体。电路116可操作用于检测能够在第一装置120和第二装置130之间接收或发射数据的装置的存在，如以下参照图4至图9详细所述。
图2是示出了类似于图1的电路116的电路216中的一些元件的框图。电路216是经由连接器214a和214b耦合第一装置220和第二装置230的线缆210的一部分。线缆210包括导体的集合(例如导体212)和电路216。电路216包括接口240和电路逻辑250。接口240用于在导体的集合212的一个或多个导体与电路逻辑250之间交换信号。除其他部件之外，电路逻辑250可以包括通信模块252、控制逻辑254以及存储装置256。
通信模块252包括发射模块(未示出)或接收模块(未示出)。备选地，通信模块252可以包括发射模块以及接收模块。发射模块发射信号，而接收模块接收所发射的信号。通信模块252由控制逻辑254配置用于发射数据或者接收数据。备选地，控制逻辑254可以被配置用于既发射数据又接收数据。控制逻辑254也可以配置导体的集合212以在多个操作模式中操作线缆210。例如，操作的第一信号模式可以是在电路216与第一装置220或第二装置230之间。并且操作的第二信号模式可以是在第一装置220和第二装置230之间的直接通信。如以下参照图4至图9详细所述，控制逻辑254可以控制开关(未示出)以配置线缆210处于操作的第一信号模式或第二信号模式中。
电路216可以将相关信息通信传输至外部装置(例如第一装置220或第二装置230)以识别至外部装置的线缆210作为具有符合接口标准的接口硬件。备选地，电路216可以识别线缆210的性能限制并且向外部装置指示该性能限制。例如，电路216可以直接的或间接地指示第一装置220(和/或第二装置230)，线缆210的操作由性能阈值或性能范围(例如涉及功率、电压、电流、频率等的可操作范围)约束，其不同语由接口标准所规定的对应的阈值或范围。
存储装置256是用于存储指示了线缆的一个或多个性能特性的信息的存储器。存储装置256可以是随机访问存储器(RAM)或用于存储动态信息的其他动态存储存储器装置。备选地，存储装置256可以包括用于存储静态信息的只读存储器(ROM)或其他非易失性静态存储装置(例如快闪存储器、硬盘、固态驱动器)。在实施例中，存储装置256可以存储关于线缆210特性的信息，诸如阻抗、长度、可操作频率范围、测得的导体的集合之间串扰的程度，电磁干扰，以及共模辐射。该线缆特性信息可以当制造线缆210时存储在存储装置256中。备选地，当线缆210用于通信传输数据时该线缆特性信息可以实时地存储在存储装置256中。
图3A至图3C是分别示出了根据接口标准HDMI和MHL的连接器的引出管脚310和320的框图。引出管脚330是基于MHL的5管脚实施方式。图3A的引出管脚310示出了包括十九个管脚的HDMI连接器，包括差分数据信号管脚的三个配对。在示例性实施例中，差分数据信号管脚的三个配对可以映射如下：TMDS D0+和TMDS D0-映射至管脚7和9；TMDS D1+和TMDSD1-映射至管脚4和6；以及TMDS D2+和TMDS D2-映射至管脚1和3。引出管脚310也包括承载了时钟信号TMDS Clock+和TMDS Clock-的管脚配对，其可以映射至管脚10和12。引出管脚310进一步包括可以映射至管脚18的电源管脚(来自发射器的+5V电源)以及可以映射至管脚17的接地管脚。引出管脚310的剩余管脚包括数据屏蔽，时钟屏蔽，以及其他控制管脚。每个HDMI连接器管脚及其映射的完整描述说明可以在由HDMILicensing,LLC of Sunnyvale,CA于2009年5月28日发布的HDMI 1.4标准中找到，在此通过全文引用的方式并入本文。
图3B的引出管脚320示出了包括十一个管脚的MHL连接器，包括差分数据信号管脚的两个配对。在示例性实施例中，差分数据信号管脚的两个配对可以映射如下：映射至管脚1和3的TMDS Data+和TMDS Data-；以及映射至管脚8和9的USB Data+和USB Data-。引出管脚320也包括承载了时钟信号的管脚配对，TMDS Clock+和TMDS Clock-，其可以映射至管脚6和8。引出管脚320进一步包括可以映射至管脚11的电源管脚(来自接收器的+5V电源)以及可以映射至管脚11的接地管脚。引出管脚320的剩余管脚包括TMDS数据屏蔽，TMDS时钟屏蔽，以及控制总线。每个MHL连接器管脚及其映射的完整描述可以在诸如2010年6月30日发布的MHL 1.0规范的MHL标准中找到，在此通过全文引用的方式并入本文。
图3C的引出管脚330示出了包括五个管脚的5管脚MHL连接器，包括如下映射的差分数据信号管脚的一个配对：映射至管脚2和3的TMDS+和TMDS-。引出管脚330也包括映射至管脚1的电源管脚(+5V VBUS)，以及映射至管脚4的控制总线管脚。5管脚MHL的每个管脚的完整描述可以在诸如2010年6月30日发布的MHL 1.0规范的MHL标准中找到。
图4至图9示出了用于通信传输数据的连接在源部装置和宿部装置之间的线缆。尽管图4－图9示出了具有五个管脚(例如图4的TMDS+402，TMDS-404，CBUS-406，VBUS 408，以及GND 410)的MHL连接器，但是应该理解，图4至图9的公开不限于5管脚MHL连接器而是也扩展至具有任意数目管脚的其他连接器(例如HDMI或MHL)，诸如包括代表数据管脚、控制管脚、电源管脚和接地管脚的组合的管脚的连接器。例如，图4至图9可以包括每个具有十九个管脚的HDMI连接器，或者每个具有十一个管脚的MHL连接器。对于图4至图9中所示以下实施例的每一个，线缆的源部端(或上游端)在图的左侧，以及线缆的宿部端(或下游端)在图的右侧。该公开不限于任何特定标准并且其可应用于任何音频/视频接口标准(例如HDMI或MHL)或者使能在线缆之上数据通信的任何音频/视频私用接口。
图4是根据一个实施例的示出了线缆400的框图，线缆400包括在线缆400的源部端部上的用于配置线缆以在电路装置和源部装置之间通信的电路装置。电路装置可以配置线缆400在操作模式中，其中电路装置可以与在源部端部上的外部装置通信传输信息(发射和/或接收)。通过关断开关并且由此断开在线缆的源部端部和宿部端部之间的连接而建立操作模式。
在图4中，线缆400的源部端部与包括管脚TMDS+402、TMDS-404、CBUS-406、VBUS408和GND 410的连接器(未示出)连接。线缆400的宿部端部与包括管脚TMDS+422、TMDS-424、CBUS-426、VBUS 428和GND 430的连接器(未示出)连接。线缆400将数据从线缆400的源部端部通信传输至线缆400的宿部端部。例如，线缆400可以在源部端部处连接至移动电话并且在宿部端部处连接至高清晰度电视机，从而移动电话的用户可以发送数据至电视机以显示在移动电话上播放的视频。
线缆400包括在源部端部和宿部端部上的连接器的每个管脚之间的导体的集合(也即导体412、414、416、418和420)。导体的集合的每个连接器用于通过在任一个端部处连接器而将数据从源部装置发送至宿部装置。线缆400也包括电路，其包括控制器450和开关432和442。
开关432是在CBUS-管脚406、CBUS管脚426和控制器450之间的三点开关。开关432可以配置用于在CBUS-管脚406和CBUS管脚426之间、或者在CBUS-管脚406和控制器450之间通过信号436而形成连接。当开关432在CBUS-管脚406和CBUS管脚426之间形成连接时，信号路径436处于高阻抗状态(例如通过使得信号路径436串联的额外的开关(未示出)处于关断状态)以便于不由于外部装置(也即源部或宿部装置)影响控制器450的操作。类似的，当开关432在CBUS-管脚406和连接器450之间通过信号路径436形成连接时，信号路径416处于高阻抗状态(例如通过使得开关432处于关断状态)以便于不由于宿部装置影响控制器450或源部装置的性能。
开关442类似于开关432，是在VBUS管脚408、VBUS管脚428和控制器450之间的三点开关。也即，开关442可以配置用于在VBUS管脚408和VBUS管脚428之间、或者在VBUS管脚408和控制器450之间通过信号446形成连接。当开关442在VBUS管脚408和VBUS管脚428之间形成连接时，信号路径446处于高阻抗状态(例如通过使得与信号路径446串联的额外开关(未示出)处于关断状态)以便于不由于外部装置(也即源部或宿部装置)而影响控制器450的性能。类似的，当开关442在VBUS管脚408和控制器450之间形成连接时，由418所示的信号路径处于高阻抗状态(例如通过使得开关442处于关断状态)以便于不由于宿部装置影响控制器450或源部装置的性能。
控制器450控制开关432和442，从而线缆400处于至少两个操作的信号模式的一个中。在第一操作信号模式中，使能在控制器450与连接至线缆400的外部装置(也即源部装置或宿部装置)之间数据的通信。第一信号模式可以由源部装置使用以从控制器450的存储器(例如存储装置256)读取线缆400的特性数据，或者向存储器写入线缆特性数据。例如，线缆特性数据可以包括与导体的集合的以下特性的至少一个相关联的数据：导体的集合的阻抗、线缆的长度、线缆的可操作频率范围、导体的集合之间测得串扰程度、电磁干扰以及共模辐射。通过使得控制器450关断开关432并且建立与CBUS-管脚406(也即源部装置)的信号路径、或者关断开关442并建立与VBUS管脚408(也即源部装置)的信号路径而使得线缆400处于第一信号模式。备选地，开关432和442可以关断，并且可以在CBUS-管脚406和信号436之间、以及在VBUS管脚408和信号446之间建立信号路径。
操作的第二信号模式使能在源部装置与连接至线缆400的宿部装置之间的数据通信。第二信号模式可以用于在正常协议模式中数据的通信。例如，线缆可以使用转变最小化差分取样(TMDS)而通信传输数据。通过使得控制器450导通开关432以在CBUS-管脚406(也即源部装置)和CBUS管脚426(也即宿部装置)之间建立信号路径、以及导通开关442以在VBUS管脚408(也即源部装置)和VBUS管脚448(也即宿部装置)之间建立信号路径而使得线缆400处于第二信号模式。
在一个实施例中，第一信号模式可以设置作为线缆400的默认操作模式。也即，当线缆从工厂装运时，控制器450配置用于在第一信号模式中操作线缆400。以该方式，线缆400能够例如测量信号属性并且默认地通信传输至外部装置(也即源部或宿部装置)。备选地，第二信号模式可以设置作为默认的操作模式。
控制器450由导体418和420所承载的电源信号和接地信号而供电，其分别由电源信号452和接地信号454代表。用于控制器450的电源和接地信号连接至线缆400的源部端，从而甚至当开关432和442关断(并且因此切断了来自宿部装置的电源和接地信号)时，控制器450可以仍然从源部装置接收电力。
图5是根据一个实施例的示出了线缆500的框图，包括在线缆500宿部端上配置线缆以在电路和宿部装置之间通信的电路。电路可以配置线缆500处于其中电路可以与宿部端上外部装置通信传输信息(发射和/或接收)的操作模式。通过关断开关(例如开关532)并由此断开在线缆500的源部和宿部端之间连接而建立操作模式。
在图5中，线缆500的源部端与包括管脚TMDS+402、TMDS-404、CBUS-406、VBUS 408、和GND 410的连接器(未示出)连接。线缆500的宿部端与包括管脚TMDS+422、TMDS-424、CBUS426、VBUS 428、和GND 430的连接器(未示出)连接。线缆500的源部端和宿部端上管脚与参照图4如上所述线缆400的管脚相同。
线缆500包括在源部端和宿部端上连接器的每个管脚之间的导体的集合(也即导体512、514、516、518和520)。导体的集合的每个导体用于通过在任一个端部处的连接器而将数据从源部装置发送至宿部装置。线缆500也包括电路，电路包括控制器550、开关532和542。线缆500类似于如上所述的线缆400，除了控制器450放置在线缆400的源部端上、而控制器550放置在线缆500的宿部端上之外。
控制器550由导体518和520所承载的电源信号和接地信号供电，并且分别由电源信号552和接地信号554表示。用于连接器550的电源和接地信号连接至线缆500的宿部端部，从而甚至当开关532和542关断(并且因此切断了来自源部装置的电源和接地信号)时，控制器550仍然可以从宿部装置接收电力。控制器550的功能及其开关532和542的控制类似于参照图4如上所述控制器450及其对开关432和442的控制。信号路径536的功能和操作类似于参照图4如上所述信号路径436，除了信号路径436连接至线缆的源部端部而信号路径536连接至线缆的宿部端部(因此可以由宿部装置控制)之外。在示例性实施例中，当智能电话的用户希望将在他智能电话上播放的视频通过线缆500流转移至高清晰度电视机时，智能电话是源部装置而电视机是宿部装置。除了在电视机上(例如使用导体512和514)显示来自智能电话的视频流之外，也可以使用来自电视机的电源(例如使用导体518)而对智能电话的电池充电。
图6是根据一个实施例的示出了线缆600(例如一线缆)的框图，包括耦合至线缆600的导体的电路装置。电路装置可以配置线缆600处于其中电路装置可以测量线缆600的属性并且与在源部端部或宿部端部上外部装置通信传输所测得信息的操作模式。通过导通开关以在电路装置和导体之间形成耦合而并未断开线缆600的源部端部和宿部端部之间的连接而建立操作模式。
在图6中，线缆600的源部端部与包括管脚TMDS+402、TMDS-404、CBUS-406、VBUS408、和GND 410的连接器(未示出)连接。线缆600的宿部端部与包括管脚TMDS+422、TMDS-424、CBUS 426、VBUS 428、和GND 430的连接器(未示出)连接。线缆600的源部端部和宿部端部上的管脚与参照图4如上所述线缆400的管脚相同。线缆600包括在源部端部和宿部端部上的连接器的每个管脚之间的导体的集合(也即导体612、614、616、618和620)。导体的集合中的每个导体被用于通过在任一个端部处的连接器而将数据从源部装置发送至宿部装置。线缆600也包括电路，其包括控制器650、开关632、以及在控制器650与导体的集合中的一个或多个导体之间的信号路径。
开关632连接在导体616(连接源部端上的CBUS-管脚406与宿部端上的CBUS管脚426)和控制器650之间。通过导通开关632，通过信号路径636在导体616和控制器450之间建立了连接。控制器650使用控制信号634控制开关632。当控制器650关断开关632时，信号路径636处于高阻抗状态以便于不由于外部装置(也即源部或宿部装置)而影响控制器650的性能。另一方面，当控制器650导通开关632时，控制器650可以与源部装置(例如经由导体616和CBUS-管脚406)或宿部装置(例如经由导体616和CBUS管脚426)通信。控制器650导通开关632处于其中源部和宿部装置并未在他们自身之间通信的信号模式(例如第一信号模式)。因为导体616在其中源部和宿部装置并未在他们自身之间通信传输数据的信号模式中并未由源部和宿部装置使用，控制器650可以与源部或宿部装置任一通信。图6还示出了连接在CBUS管脚426和控制器650之间的信号路径638，从而甚至当开关632关断时可以由源部装置控制控制器650。在一些实施例中，线缆600并未包括信号路径638，并且当开关632导通时控制器650可以由宿部装置通过信号路径636而控制。
图6也示出了在导体和控制器650之间信号路径的两个集合。信号路径642、644和646的第一集合连接控制器650和导体618。信号路径662、664和666的第二集合连接控制器650和导体620。信号路径的第一和第二集合可以用于测量穿过导体618和620的信号的属性。例如，第一和第二信号路径可以测量沿着导体618和620的长度在各个点处在导体618和620之间电压水平。备选地，第一和第二信号路径可以测量沿着导体618和620的长度在各个点处导体618和620的阻抗水平。所展示的电路组块644和664也可以用于执行测量。在图6中，测量信号属性或线缆属性的电路装置被包括在控制器650内。备选地，测量电路装置可以是如以下图7中所示和所述的与控制器650分立并且不同。应该理解，所示的第一和第二信号路径仅仅是示例性的并且可以使用其他信号路径使得线缆600的其他导体能够测量线缆600自身属性或者穿过线缆600的信号的属性。例如，可以测量的信号属性的非穷举性列表包括电压水平、电流水平、信号的功率、信号的频率分量、信号的衰减分量、以及信号的偏斜程度。类似的，可以测量的线缆属性(例如线缆600导体的属性)的非穷举性示例性列表包括阻抗、长度、可操作频率范围、测得导体的集合之间的串扰程度、电磁干扰以及共模辐射。
图7是根据一个实施例的示出了包括被配置用于测量穿过线缆700的信号的属性的电路装置的线缆700(例如一个线缆)的框图。电路可以配置线缆700处于其中电路可以测量穿过线缆700的信号的属性并且与在源部端或宿部端上外部装置通信传输测得信息的操作模式。通过导通/关断开关以在电路装置和类似于如上所述图6电路的导体之间形成耦合而建立操作模式。图7包括测量电路(例如电路760及其相关联信号路径772、774、776、778、782和786)，其被放置更靠近线缆的源部端部以能够测量更靠近线缆源部端部的信号的属性，并且通过控制器(例如控制器750)通信传输至宿部装置。
在图7中，线缆700的源部端部与包括管脚TMDS+402、TMDS-404、CBUS-406、VBUS408、和GND 410的连接器(未示出)连接。线缆700的宿部端与包括管脚TMDS+422、TMDS-424、CBUS 426、VBUS 428、和GND 430的连接器(未示出)连接。线缆600的源部端部和宿部端部上的管脚与参照图4如上所述线缆400的管脚相同。线缆700包括在源部端部和宿部端部上的连接器的每个管脚之间的导体的集合(也即导体712、714、716、718和720)。导体的集合中的每个导体用于通过在任一个端部处的连接器将数据从源部装置发送至宿部装置。线缆700也包括电路，电路包括控制器750、开关732和742、以及在控制器750和导体的集合的一个或多个导体之间的信号路径。控制器750被放置更靠近线缆的宿部端部。例如，控制器750可以物理地放置在线缆的宿部端部上的连接器内。备选地，控制器750可以位于线缆的包括导体、但是仍然位于物理地更靠近线缆的宿部端部的一部分内。
开关732连接在导体716(连接了在源部端上的CBUS-管脚406和在宿部端上的CBUS管脚426)和控制器750之间。开关732以与图6中如上所述开关632相同方式工作。图7也示出了在控制器750与导体712和714之间的信号路径的集合。信号路径的集合包括在控制器750和电路760之间的信号路径790。电路760用于执行信号属性的测量并且可以是与控制器75分立的电路。信号路径的集合也包括信号路径的第二集合以及信号路径的第三集合。信号路径772、774和776的第二集合连接电路760和导体712。信号路径782、784和786的第三集合连接电路760和导体714。信号路径的集合可以用于测量穿过导体712和714的信号的属性。例如，信号路径的第二和第三集合可以测量沿着导体712和714的长度在各个点处穿过导体712和714的信号的偏斜程度。电路760从信号路径的第二和第三集合接收测量数据并且在将已处理数据通信传输至控制器750之前进一步处理所接收到数据。电路760放置更靠近线缆的源部端部。例如，电路760可以物理地放置在线缆源部端部上的连接器内。备选地，电路760可以位于线缆的包括导体但是仍然位于物理地更靠近线缆源部端部的一部分内。
电路760由导体718(经由信号762的电源电压)和导体720(经由信号764的接地信号)供电。控制器750控制开关742以向处于第一信号模式的电路760提供电压，其中在源部和宿部装置之间不存在数据通信。当控制器750处于第一信号模式使用控制信号744关断开关742时，电路760通过VBUS 428管脚经由导体718从宿部装置接收电源电压。电路760从导体720接收接地信号，其是在线缆700的两个信号模式中的相同接地信号。信号762和764可以包括串联的开关(未示出)，当电路760并未测量信号属性时可以在电路760和外部装置(也即源部装置和宿部装置)之间提供隔离(也即减小负载)。电路组块774和784也用于执行测量。
图8是根据一个实施例的示出了包括电路装置的线缆800的框图，进一步包括用于改变电源电压水平的电压调节器。电路装置可以配置线缆800处于其中电压调节器可以改变在线缆800的宿部装置和源部装置之间的电源电压水平、以及由此向源部装置和宿部装置提供兼容的电压水平的操作模式。
在图8中，线缆800的源部端部与包括管脚TMDS+402、TMDS-404、VBUS 408、CBUS406、和GND 410的连接器(未示出)连接。线缆800的宿部端部与包括管脚TMDS+422、TMDS-424、VBUS 828、CTRL 427、CBUS-426、和GND 430的连接器(未示出)连接。线缆800的源部端部和宿部端部上的管脚与参照图4如上所述线缆400的管脚相同。CTRL管脚427是在宿部侧上的额外管脚，其可以用于在控制器850和宿部装置之间通信。线缆800包括在源部端部和宿部端部上的连接器的每个管脚之间导体的集合(也即导体812、814、816、818和820)。导体的集合的每个导体用于通过在任一个端部处的连接器将数据从源部装置发送至宿部装置。线缆800也包括电路，其包括控制器850、开关832和842、以及调节器870。
调节器870是可以将电压水平从第一数值转变至第二数值的电压调节器。例如，调节器870可以将12V转变至5V，或者从5V转变至12V。调节器870通过信号路径874连接至宿部端部上的VBUS管脚428，并且通过信号路径872和开关842连接至源部端部上的VBUS管脚408。开关832在VBUS管脚408和VBUS管脚428之间与导体816串联。控制器850控制开关832和842以促使穿过管脚VBUS 408和VBUS 428之间导体(例如导体816)的电压信号穿过调节器870。例如，当控制器850通过控制信号834关断开关832并且通过控制信号844导通开关842时，从源部端部至宿部端部(或者反之亦然)的电压信号必须穿过调节器870。在其中宿部装置在VBUS 428上提供12V并且当源部装置设计用于在VBUS 408处工作在5V时的示例性实施例中，12V的电压信号穿过调节器870以转变为5V。
线缆800也包括控制器850与在线缆800的宿部端部的上CTRL管脚427之间的可选的信号路径848。控制器850可以经由信号路径848与宿部装置通信。例如，控制器850可以向宿部装置指示调节器870的操作模式，或者甚至向宿部装置指示在调节器870输出处的电压水平。控制器850可以由宿部装置通过CTRL管脚427类似于控制器550而控制，其可以由宿部装置通过参照图5如上所述的信号路径536而控制。在一些实施例中，电源可以通过VBUS428管脚提供至控制器850并且至源部装置。控制器850可以随后测量在线缆的源部端处(例如在VBUS管脚406处)的电压水平，并且经由信号路径848和CTRL管脚427将电压水平通信传输至宿部装置。因此，控制器850可以甚至在导体818通过串联开关(未示出)在CBUS管脚406和-管脚426之间形成连接之前将电压水平(或者其他线缆属性和信号属性)经由CTRL管脚427通信传输至宿部装置。
控制器850可以通过使用可以感测在调节器870处电压的电压信号(例如信号864)而监视调节器870的输入/输出电压。控制器850产生控制信号862，其可以控制调节器870的设置例如用于设置调节器870的输出电压。图8示出了调节器870放置更靠近线缆800的源部端部，如由导体816上虚线符号所示。备选地，调节器870可以放置更靠近线缆800的宿部端部。控制器850由穿过导体816和820的电源电压信号和接地信号供电，并且分别由电源信号852和接地信号854表示。用于控制器850的电源电压信号连接至线缆800的宿部端部，从而甚至当开关832关断时，控制器850可以仍然从宿部装置接收电源电压。备选地，控制器850可以通过改变开关832的位置而从线缆800的源部端部接收电源电压。
图9是根据一个实施例的示出了用于使用两个线缆910、940连接源部装置920和宿部装置930的系统900的框图。在其中需要多于一个线缆的实施例中(例如由于在源部装置920和宿部装置930之间长度需要)，线缆910可以通过第二线缆、线缆940而连接在源部装置920和宿部装置930之间。当第二线缆并未包括内部电路装置(例如图2的电路216)时，除了通信传输其自身属性之外，线缆910可以将第二线缆的属性通信传输至源部装置920和/或宿部装置930。
系统900包括源部装置920、宿部装置930、线缆940以及线缆910。线缆940包括连接器918a和918b，以及线缆910包括连接器914a和914b。线缆940和910背对背连接成菊花链配置结构。线缆910还包括电路916，电路916类似于参照图2如上所述电路216。也即，电路916可以配置线缆910以在电路916与宿部装置930或源部装置(经由互连线缆916)之间通信传输数据。
线缆940并未包括内部电路。具有其内部电路装置(电路916)的线缆910可以不仅测量其自己的属性，还可以测量线缆940的属性。例如，线缆910可以发送电信号至线缆940以确定线缆940的长度，并且接着将测得数据通信传输至外部装置的一个(源部装置920或宿部装置930)以调整发射的信号水平。类似的，线缆910可以测量穿过线缆940的信号的属性，在电路916中存储测得的数据，以及也将测得数据通信传输至一个外部装置(源部装置920或宿部装置930)。在一些实施例中，线缆940也可以包括类似于电路916的内部电路。
图10是根据一个实施例的示出了用于通过线缆(例如线缆200)在源部装置(例如第一装置220)和宿部装置(例如第二装置230)之间通信传输数据的方法的流程图。如图4至图8中所述的线缆可以工作在至少两个不同操作信号模式的一个中以通信传输数据。在第一信号模式中，线缆使能在其内部电路装置(例如电路216)与源部装置或宿部装置之间的数据通电信。第一信号模式可以用于将线缆自身或者穿过线缆信号的属性通信传输至源部装置或宿部装置。在第二信号模式中，线缆使能在源部装置和宿部装置之间的数据通信。第二信号模式可以用于根据预定的协议(例如HDMI和MHL)而通信传输数据。在实施例中，第一信号模式是线缆的默认操作模式。备选地，第二信号模式是线缆的默认操作模式。
首先，线缆在第一信号模式中在线缆的电路与发射器(例如嵌入在源部装置中)或接收器(例如嵌入在宿部装置中)之间通信传输1010数据。线缆配置被用于经由线缆的导体的集合(例如导体212)与在一个端部处的发射器以及在另一个端部处的接收器耦合。当在源部和宿部装置之间不存在预定协议的数据通信时，执行第一信号模式。第一数据可以包括关于线缆自身属性或者穿过线缆信号属性的测量的数据。例如，可以测量的信号属性的非穷举性列表包括电压水平、电流水平、信号的功率、信号的频率分量、信号的衰减分量、以及信号的偏斜程度。类似的，可以测量的线缆属性(例如导体属性)的非穷举性示例性列表包括阻抗、长度、可操作频率范围、导体的集合之间串扰的测得程度、电磁干扰以及共模辐射。
线缆随后从第一信号模式转变1020至第二信号模式。可以例如通过导通或关断耦合至线缆的一个导体的开关(例如开关432)而转变线缆。如图4至图8中所述，线缆的内部电路控制开关以导通或关断。在一些实施例中，在电路从外部装置(源部装置或宿部装置)接收到源部装置和宿部装置需要根据预定协议通信的指示之后线缆从第一信号模式转变至第二信号模式。备选地，线缆转变可以以预定的时间间隔而发生。在线缆转变至第二信号模式之后，在步骤1030中，线缆在源部装置和宿部装置之间通信传输第二数据。在其中第二信号模式是线缆的默认操作模式的一些实施例中，线缆从第二信号模式转变至第一信号模式。
线缆在第一信号模式中在线缆的电路与发射器或接收器之间通信传输1030第一数据。线缆也可以在默认的第一信号模式和第二信号模式之间连续的来回转变。例如，线缆可以工作在默认的第一信号模式中，随后转变至第二信号模式，并且稍后转变回至第一信号模式，等等。在一个实施例中，数据可以在默认第一信号模式中从控制器通信传输1010至第一外部装置(例如源部装置)，并且在线缆从第一信号模式转变1020至第二信号模式之后，数据可以从源部装置通信传输1030至宿部装置。图10中所示的方法仅是示例性的。
图11是根据一个实施例的通过线缆通信传输数据的源部装置或宿部装置的框图。在一些实施例中，装置1100包括用于数据发射的互连或总线1102(或其他通信机制)。装置1100可以包括用于处理信息的处理装置，诸如与总线1102耦合的一个或多个处理器1104。处理器1104可以包括一个或多个物理处理器和/或一个或多个逻辑处理器。尽管总线1102为了简便示出为单个互连，但是应该理解，总线1102可以表示多个不同的互连或总线。图11中所示总线1102是代表任何一个或多个分立物理总线、点对点连接、或者由合适的电桥、适配器、控制器和/或类似物而连接的抽象概念。
在一些实施例中，装置1100进一步包括示出作为用于存储信息和待由处理器1104执行指令的主存储器1112的随机访问存储器(RAM)或其他动态存储装置。主存储器1112可以包括应用程序的主动式存储，应用程序包括用于由装置1100的用户网络浏览活动的浏览器应用程序。主存储器1112可以进一步包括某些寄存器或其他专用存储器。
装置1100也可以包括用于存储静态信息和用于处理器1104指令的只读存储器(ROM)1116或其他静态存储装置。装置1100可以进一步包括用于存储某些元件的一个或多个非易失性存储器元件1118，包括例如快闪存储器、硬盘、固态驱动器。装置1100可以包括耦合至总线1102的收发器模块1120。收发器模块1120可以进一步包括发射器模块和接收器模块。收发器模块1120包括一个或多个端口1122以连接至其他装置(未示出)。例如，装置1100可以用作源部装置并且连接至可以用作宿部装置的另一装置。
装置1100也可以包括耦合至总线1102并且被配置用于检测来自通过端口1122耦合的第二装置(未示出)的信息的电路逻辑1140。由电路逻辑1140检测到的信息可以包括第二装置的性能限制。基于检测到信息，电路逻辑1140可以配置装置1100以补偿检测到的第二装置的性能限制并且将此通信传输至第二装置。
装置1100也可以包括输出显示器1126并且经由总线1102耦合。在一些实施例中，显示器1126可以包括用于向用户显示信息或内容的液晶显示器(LCD)或任何其他显示技术，包括三维(3D)显示器。备选地，显示器1126可以包括也可以是输入装置1124一部分的触摸屏。在一些环境中，显示器1126可以包括音频装置，诸如用于提供音频信息的扬声器。装置1100也可以包括电源装置1130，其可以包括电源、电池、太阳能电池、燃料电池、或用于提供或产生电能的其他装置。由电源装置1130提供的任何电能可以如所需要的分布至装置1100的元件。
尽管已经示出并描述了本公开的特定实施例和应用，应该理解的是实施例不限于在此公开的精确构造和部件，并且可以对在此所公开的本公开的方法和设备的设置、操作和细节作出各种修改、改变和变形而并未脱离如所附权利要求中限定的本公开的精神和范围。

Claims (13)

1.一种在第一装置的发射器和第二装置的接收器之间的线缆，包括：
导体的集合，从被配置用于与所述发射器耦合的所述线缆的一个端部延伸至被配置用于与所述接收器耦合的所述线缆的另一个端部；
开关，耦合至所述导体的集合中的至少一个，所述开关被配置成由所述接收器或所述发射器控制；以及
电路，耦合至所述开关并且被配置用于控制开关以将所述线缆从第一信号模式转变至第二信号模式，经由处于所述第一信号模式的所述导体的集合建立的路径被用于在所述电路与所述发射器或所述接收器之间通信传输第一数据，以及经由处于所述第二信号模式的所述导体的集合建立的另一路径被用于在所述发射器和所述接收器之间通信传输第二数据。
2.根据权利要求1所述的线缆，其中，所述电路被配置成使得所述开关在所述第一信号模式中断开所述发射器和所述接收器之间的导体的集合中的至少一个。
3.根据权利要求1所述的线缆，还包括：
电压调节器，耦合至所述导体的集合中的至少一个，并且被配置成将承载所述第二数据的信号的电压电平从第一电压电平转换为第二电压电平。
4.根据权利要求1所述的线缆，其中，所述电路被配置成控制所述开关以预定的时间间隔将所述线缆在所述第一信号模式和所述第二信号模式之间转变。
5.根据权利要求1所述的线缆，其中，所述第一数据包括从穿过所述导体的集合的信号的至少一个属性的测量得到的信息，所述信号的至少一个属性包括以下项中的至少一个：电压水平、电流水平、所述信号的功率、所述信号的频率分量、所述信号的衰减分量以及所述信号的偏斜程度。
6.一种在第一装置的发射器和第二装置的接收器之间的线缆，包括：
导体的集合，从被配置用于与所述发射器耦合的所述线缆的一个端部延伸至被配置用于与所述接收器耦合的所述线缆的另一个端部；
开关，耦合至所述导体的集合中的至少一个；以及
电路，耦合至所述开关并且被配置用于控制开关以将所述线缆从第一信号模式转变至第二信号模式，经由处于所述第一信号模式的所述导体的集合建立的路径被用于在所述电路与所述发射器或所述接收器之间通信传输第一数据，以及经由处于所述第二信号模式的所述导体的集合建立的另一路径被用于在所述发射器和所述接收器之间通信传输第二数据，所述电路被配置成使得所述开关在所述第一信号模式中断开所述发射器和所述接收器之间的导体的集合中的至少一个。
7.根据权利要求6所述的线缆，还包括：
电压调节器，耦合至所述导体的集合中的至少一个，并且被配置成将承载所述第二数据的信号的电压电平从第一电压电平转换为第二电压电平。
8.根据权利要求6所述的线缆，其中，所述电路被配置成控制所述开关以预定的时间间隔将所述线缆在所述第一信号模式和所述第二信号模式之间转变。
9.根据权利要求6所述的线缆，其中，所述第一数据包括从穿过所述导体的集合的信号的至少一个属性的测量得到的信息，所述信号的至少一个属性包括以下项中的至少一个：电压水平、电流水平、所述信号的功率、所述信号的频率分量、所述信号的衰减分量以及所述信号的偏斜程度。
10.一种在第一装置的发射器和第二装置的接收器之间的线缆，包括：
导体的集合，从被配置用于与所述发射器耦合的所述线缆的一个端部延伸至被配置用于与所述接收器耦合的所述线缆的另一个端部；
开关，耦合至所述导体的集合中的至少一个；
电路，耦合至所述开关并且被配置用于控制开关以将所述线缆从第一信号模式转变至第二信号模式，经由处于所述第一信号模式的所述导体的集合建立的路径被用于在所述电路与所述发射器或所述接收器之间通信传输第一数据，以及经由处于所述第二信号模式的所述导体的集合建立的另一路径被用于在所述发射器和所述接收器之间通信传输第二数据；以及
电压调节器，耦合至所述导体的集合中的至少一个，并且被配置成将承载所述第二数据的信号的电压电平从第一电压电平转换为第二电压电平。
11.根据权利要求10所述的线缆，其中，所述电路被配置成控制所述开关以预定的时间间隔将所述线缆在所述第一信号模式和所述第二信号模式之间转变。
12.根据权利要求10所述的线缆，其中，所述第一数据包括从穿过所述导体的集合的信号的至少一个属性的测量得到的信息，所述信号的至少一个属性包括以下项中的至少一个：电压水平、电流水平、所述信号的功率、所述信号的频率分量、所述信号的衰减分量以及所述信号的偏斜程度。
13.一种在第一装置的发射器和第二装置的接收器之间的线缆，包括：
导体的集合，从被配置用于与所述发射器耦合的所述线缆的一个端部延伸至被配置用于与所述接收器耦合的所述线缆的另一个端部；
开关，耦合至所述导体的集合中的至少一个；以及
电路，耦合至所述开关并且被配置用于控制开关以将所述线缆从第一信号模式转变至第二信号模式，经由处于所述第一信号模式的所述导体的集合建立的路径被用于在所述电路与所述发射器或所述接收器之间通信传输第一数据，以及经由处于所述第二信号模式的所述导体的集合建立的另一路径被用于在所述发射器和所述接收器之间通信传输第二数据，所述电路被配置成控制所述开关以预定的时间间隔将所述线缆在所述第一信号模式和所述第二信号模式之间转变。
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