CN109286770A - 具有USB Type-C接口的终端设备和数据通信方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有USB Type‑C接口的终端设备和数据通信方法。该终端设备包括：USB Type‑C接口、控制器、选择开关单元以及SoC芯片；其中，USB Type‑C接口配置有CC引脚和USB D+/D‑信号引脚，USB Type‑C接口用于连接外接设备；控制器与CC引脚电连接，用于根据CC引脚中的CC信号，确定外接设备的工作模式；控制器还与选择开关单元连接，用于根据外接设备的工作模式，选通USB D+/D‑信号引脚与SoC芯片中的传输USB D+/D‑信号的接口连接，或者，选通USB D+/D‑信号引脚与控制器中的传输billboard信息的接口连接。本发明能够实现数据传输与异常信息传输的同时兼容。

Description

具有USB Type-C接口的终端设备和数据通信方法
技术领域
本发明涉及电视技术领域，尤其涉及一种具有USB Type-C接口的终端设备和数据通信方法。
背景技术
USB Type-C接口作为一种全新的接口，不仅尺寸小、最大数据传输速度可达10Gbps，可以当电源接口使用，也可以USB接口使用，还可当HDMI接口使用，其将所有接口功能集于一身，功能非常强大，且USB Type-C接口从正反两面均可插，与其匹配的外设也越来越多。
目前，终端设备(如电视)在应用USB Type-C接口的基础上，在外接设备向终端设备传输数据时，无法实现对终端设备与外接设备交互出现异常情况的异常信息进行传输，两个过程无法同时兼容。
发明内容
本发明提供一种具有USB Type-C接口的终端设备和数据通信方法，以实现数据传输与异常信息传输的同时兼容。
第一方面，本发明提供一种具有USB Type-C接口的终端设备，包括：USB Type-C接口、控制器、选择开关单元以及SoC芯片；
其中，所述USB Type-C接口配置有CC引脚和USB D+/D-信号引脚，所述USB Type-C接口用于连接外接设备；
所述控制器与所述CC引脚电连接，用于根据所述CC引脚中的CC信号，确定所述外接设备的工作模式；
所述控制器还与所述选择开关单元连接，用于根据所述外接设备的工作模式，选通所述USB D+/D-信号引脚与所述SoC芯片中的传输USB D+/D-信号的接口连接，或者，选通所述USB D+/D-信号引脚与所述控制器中的传输billboard信息的接口连接。
可选地，
所述控制器，用于在确定所述外接设备的工作模式为USB模式时，选通所述USB D+/D-信号引脚与所述SoC芯片中的传输USB D+/D-信号的接口连接，以向所述SoC芯片传输USB D+/D-信号；
所述控制器，用于在确定所述外接设备的工作模式为Alt Mode时，向所述选择开关单元发送第一控制信号，以使所述选择开关单元根据所述第一控制信息选通所述USB D+/D-信号引脚与所述控制器中的传输billboard信息的接口连接，使得所述外接设备执行billboard信息指示的操作。
可选地，所述终端设备还包括：复合开关单元；所述USB Type-C接口还包括：TX1/RX1和TX2/RX2引脚；
所述复合开关单元与所述TX1/RX1和TX2/RX2引脚电连接；所述复合开关单元用于连接所述SoC芯片，向所述SoC芯片传输USB SS TX/SS RX信号或者音视频信号；
所述控制器与所述复合开关单元连接，用于根据所述外接设备的工作模式，选通所述X1/RX1和TX2/RX2引脚与所述SoC芯片中的传输USB SS TX/SS RX信号的接口连接，或者，选通所述X1/RX1和TX2/RX2引脚与所述SoC芯片中的传输音视频信号的接口连接。
可选地，
所述控制器，用于在确定所述外接设备的工作模式为USB模式时，向所述复合开关单元发送第二控制信号，以使所述复合开关单元选通所述X1/RX1和TX2/RX2引脚与所述SoC芯片中的传输USB SS TX/SS RX信号的接口连接，以向所述SoC芯片传输USB SS TX/SS RX信号；
所述控制器，用于在确定所述外接设备的工作模式为Alt Mode时，向所述复合开关单元发送第三控制信号，以使所述复合开关单元选通所述X1/RX1和TX2/RX2引脚与所述SoC芯片中的传输音视频信号的接口连接，以向所述SoC芯片传输音视频信号。
可选地，所述SoC芯片中的传输音视频信号的接口为HDMI接口。
可选地，所述终端设备还包括：格式转换单元；
其中，所述格式转换单元的输入端与所述选择开关单元连接，用于对所述选择开关单元传输的音视频信号进行格式转换，得到格式转换后的音视频信号；
所述格式转换单元的输出端用于连接所述SoC芯片中的传输音视频信号的接口，以向所述SoC芯片传输所述格式转换后的音视频信号。
可选地，所述外接设备的工作模式包括：USB2.0、USB3.0、USB3.1以及USB供电PD的任一。
可选地，所述控制器，还用于在确定所述外接设备的工作模式为USB PD时，通过所述CC引脚上的供电指令，使所述终端设备向所述外接设备供电。
第二方面，本发明提供一种数据通信方法，应用于具有USB Type-C接口的终端设备，所述终端设备包括：USB Type-C接口、控制器、选择开关单元以及SoC芯片，其中，所述USB Type-C接口用于连接外接设备，所述控制器分别与所述USB Type-C接口和所述选择开关单元连接，所述选择开关单元还与所述SoC芯片连接；所述方法，包括：
确定所述外接设备的工作模式；
根据所述外接设备的工作模式，将所述外接设备中的USB D+/D-信号传输至所述SoC芯片；或者，
根据所述外接设备的工作模式，将billboard信息传输至所述外接设备，以使所述外接设备执行所述billboard信息指示的操作。
可选地，所述根据所述外接设备的工作模式，将所述外接设备中的USB D+/D-信号传输至所述SoC芯片，包括：
在确定所述外接设备的工作模式为USB模式时，将所述外接设备中的USB D+/D-信号传输至所述SoC芯片；
所述根据所述外接设备的工作模式，将billboard信息传输至所述外接设备，以使所述外接设备执行所述billboard信息指示的操作，包括：
在确定所述外接设备的工作模式为Alt Mode时，将所述billboard信息传输至所述外接设备，以使所述外接设备执行所述billboard信息指示的操作。
可选地，所述终端设备还包括：复合开关单元，其中所述复合开关分别与所述USBType-C接口、所述控制器以及所述SoC芯片连接；所述方法还包括：
根据所述外接设备的工作模式，将所述外接设备中的USB SS TX/SS RX信号传输至所述SoC芯片；或者，
根据所述外接设备的工作模式，将所述外接设备中的音视频信号传输至所述SoC芯片。
可选地，所述根据所述外接设备的工作模式，将所述外接设备中的USB SS TX/SSRX信号传输至所述SoC芯片，包括：
在确定所述外接设备的工作模式为USB模式时，将所述外接设备中的USB SS TX/SS RX信号传输至所述SoC芯片；
所述根据所述外接设备的工作模式，将所述外接设备中的音视频信号传输至所述SoC芯片，包括：
在确定所述外接设备的工作模式为Alt Mode时，将所述外接设备中的音视频信号传输至所述SoC芯片。
可选地，所述终端设备还包括：格式转换单元，其中，所述格式转换单元分别与所述选择开关单元和所述SoC芯片连接；在所述将所述外接设备中的音视频信号传输至所述SoC芯片之前，还包括：
对所述选择开关单元传输的音视频信号进行格式转换，得到格式转换后的音视频信号。
可选地，所述外接设备的工作模式包括：USB2.0、USB3.0、USB3.1以及USB PD中的任一。
可选地，还包括：
在确定所述外接设备的工作模式为USB PD时，设置供电指令，以使所述终端设备向所述外接设备供电。
第三方面，本发明一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第二方面所述的数据通信方法。
第四方面，本发明一种数据通信装置，包括：
处理器；以及
存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；
其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行第二方面所述的数据通信方法。
本发明提供的具有USB Type-C接口的终端设备和数据通信方法，该终端设备包括USB Type-C接口、控制器、选择开关单元以及SoC芯片构成终端设备，且USB Type-C接口能够接收外接设备传输的数据，选择开关单元能够与控制器连接，且控制器在确认外接设备的工作模式时，能够选通USB D+/D-信号引脚与SoC芯片中的传输USB D+/D-信号的接口连接或者选通USB D+/D-信号引脚与控制器中的传输billboard信息的接口连接，能够实现外接设备向SoC芯片传输USB D+/D-信号的过程，且还能够实现外接设备能够获取billboard信息的过程。本实施例基于USB Type-C接口，通过增加一路开关，识别外接设备的工作模式，能够同时兼容USB D+/D-信号的传输以及billboard模块的billboard信息的传输，还能够满足插线方向需求的要求。
附图说明
图1为本发明提供的USB Type-C接口的引脚示意图；
图2为本发明提供的现有数据通信系统的结构示意图；
图3为本发明提供的现有数据通信系统的结构示意图；
图4为本发明提供的具有USB Type-C接口的终端设备的结构示意图；
图5为本发明提供的具有USB Type-C接口的终端设备在USB模式下的数据传输示意图；
图6为本发明提供的具有USB Type-C接口的终端设备在Alt Mode下的数据传输示意图；
图7为本发明提供的具有USB Type-C接口的终端设备的结构示意图；
图8为本发明提供的数据通信方法的流程图；
图9为本发明提供的数据通信装置的结构示意图。
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地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
首先，下面对本发明实施例中的部分用语进行解释说明，以便于本领域技术人员理解。
1、USB Type-C接口简称为USB-C，具有很多优点，如：支持USB接口双面插入，实现1万次的插拔；传输速率快，最大数据传输速度达到20Gbit/秒；更为轻薄、纤细，在尺寸上8.3mmx2.5mm；能够传输数据、进行充电和作为视频输出端口；与之前的USB标准兼容等(如，USB2.0)。
图1为本发明提供的USB Type-C接口的引脚示意图，如图1所示，USB Type-C接口共有24个引脚，分别为A1-112和B1-B12，在插头中呈对称分布，可以实现“正常”或“反常”的插拔，即无需考虑方向。其中，各引脚的定义如下：
A1、A12、B1和B12均为地引脚，A4、A9、B4和B9均为电源引脚。正因为专门用于电源和接地的引脚各有4个，使得USB Type-C接口供电能力强，可以提供高达100W的功率输出。
A2、A3、B10和B11以及B2、B3、A10和A11这两组引脚提供TX1+、TX1-、RX1+和RX1-高速差分信号以及TX2+、TX2-、RX2+和RX2-高速差分信号的超速数据链路，应用于USB模式或者替代模式Alt Mode(Alternate Mode，简称Alt Mode)，实现双向高达20Gbps的带宽。
A6和A7以及B6和B7这两组引脚由USB数据Date信号(简称USB D+/D-信号)在USB3.0不可用时，可以向USB2.0标准提供信号通道。
A5和B5引脚为2个通道配置(Channel Configuration，CC)信号引脚(CC1、CC2)，用于发现、配置及管理USB供电模式(Power Delivery，PD)，通过多种模式支持为外接设备提供多种非USB供电，如，外设模式(Accessory Mode)或Alt Mode等，其中一个CC信号用于配置通道，一个CC信号用于供电。
2、上行数据流端口((Downstream Facing Port，DFP)为数据信号的接收端。下行数据流端口(Upstream Facing Port，UFP)为数据信号的发送端。
3、布告板Billboard模块，存储有能够反映显示屏无法与外接设备进行信息交互的异常信息。外接设备通过正/反插接USB Type-C接口后，USB Type-C接口在Alt Mode下传输音视频信号(非USB数据信号)音视频信号，可以为显示接口(DisplayPort，DP)数据或者高清晰度多媒体接口(High Definition Multimedia Interface，HDMI)数据等。同时，外接设备还可以实时通过USB Type-C接口从Billboard模块中获取Billboard信息，即显示设备无法与外接设备正常相互的异常信息。当外接设备获取到Billboard信息时，外接设备可以做出相应的操作，能使得音视频信号能够在显示屏上显示，如重新向显示屏传输音视频信号，或者更改自身的工作模式等。
接着，图2为本发明提供的现有数据通信系统的结构示意图，如图2所示，为了实现从外接设备中的音视频信号不仅能够在显示屏上显示，还使得外接设备能够检测到Billboard信息。现有的数据通信系统包括：外接设备、USB Type-C接口、多路开关(multiplexer，MUX)单元、控制器、USB3.0集线器(HUB)以及显示屏。为了便于说明，本实施例中以电脑作为外接设备，电脑的显示屏幕作为显示屏为例进行详细的说明。其中，本实施例中对各单元之间的具体连接关系以及数据传输过程可参见图2，此处不做赘述。
具体地，当用户连接电脑的USB接口与USB Type-C接口时，电脑的中USB接口(图2中未示出)作为DPF使用，电脑中的音视频信号能够直接通过MUX模块传输至电脑的屏幕进行显示。且USB Type-C接口可以向USB3.0HUB传输USB D+/D-信号，在Alt Mode下，控制器中的Billboard模块能够向外接设备提供Billboard信息，因此，USB3.0HUB作为DPF使用，Billboard模块作为UFP使用。且USB3.0HUB可以向控制器中的Billboard模块传输USB D+/D-信号，因此，Billboard模块作为UFP使用与USB3.0HUB作为DPF使用正好对应。
按照图2中现有数据通信系统的架构，建立一个外接设备能够向终端设备传输数据信号的系统。图3为本发明提供的现有数据通信系统的结构示意图，如图3所示，构架的现有数据通信系统包括：外接设备、USB Type-C接口、MUX模块、控制器、USB3.0HUB以及SoC芯片。本实施例中对各模块之间的具体连接关系以及数据传输过程可参见图3，此处不做赘述。
具体地，本实施例中仅以电视作为终端设备为例，对图3中的系统无法对USBD+/D-信号的传输以及在Alt Mode下的billboard信息向外接设备传输这两个过程同时兼容的具体内容进行详细的说明。由于电视需要接收外接设备的音视频信号，应该作为DFP使用，且SoC芯片与USB3.0HUB连接，那么就会要求USB3.0HUB作为UFP使用。而控制器中的Billboard模块需要向外接设备传输Billboard信息，Billboard模块应当作为UFP使用，那么就会要求USB3.0HUB作为DFP使用。而USB3.0HUB就既要作为UFP使用，又要作为DFP使用，基于USBType-C接口的协议，是无法成立的。
进一步地，对于电视与显示屏对USB Type-C接口的需求，其差异在于电视作为DFP设备，billboard模块作为UFP设备，二者本身是冲突的。因此，此系统是无法实现USB D+/D-信号的传输以及在Alt Mode下billboard模块的billboard信息的传输同时兼容的。
因此，本实施例不能在显示屏的构建上直接利用USB Type-C接口去解决USB D+/D-信号的传输以及在Alt Mode下billboard模块的billboard信息的传输同时兼容的问题。因此，为了解决上述问题，本实施例可以在USB Type-C接口的基础上，通过增加开关模块来实现SoC芯片能够利用USB Type-C接口实现USB D+/D-信号的传输以及billboard模块的billboard信息的传输同时兼容。下面，通过具体实施例，对具有USB Type-C接口的终端设备的具体结构进行详细说明。
图4为本发明提供的具有USB Type-C接口的终端设备的结构示意图，如图4所示，本实施例的具有USB Type-C接口的终端设备包括：USB Type-C接口、控制器、选择开关单元以及SoC芯片；
其中，USB Type-C接口配置有CC引脚和USB D+/D-信号引脚，USB Type-C接口用于连接外接设备。
控制器与CC引脚电连接，用于根据CC引脚中的CC信号，确定外接设备的工作模式。
控制器还与选择开关单元连接，用于根据外接设备的工作模式，选通USB D+/D-信号引脚与SoC芯片中的传输USB D+/D-信号的接口连接，或者，选通USB D+/D-信号引脚与控制器中的传输billboard信息的接口连接。
具体地，本实施例中USB TYPE-C接口配置有能够传输CC信号的CC引脚、能够传输USB D+/D-信号的USB D+/D-信号引脚，其中，USB D+/D-信号引脚为两个引脚，这两个引脚分别传输D+信号和D-信号。这样，USB Type-C接口设置的引脚能够满足USB Type-C接口的通信协议。
进一步地，控制器通过与CC引脚的电连接，能够基于USB Type-C接口的通信协议获取CC信号，并能够根据CC信号，确定外接设备的工作模式。可选地，外接设备的工作模式包括：USB2.0、USB3.0、USB3.1以及USB PD中的任一。其中，本实施例对外接设备的具体形式不做限定。例如，外接设备可为具有Type-C接口的手机、平板电脑、计算机等终端设备。
具体地，选择开关单元通过与USB D+/D-信号引脚的电连接，能够接收外部设备传输的USB D+/D-信号。且选择开关还可以通过与SoC芯片的连接，能够向SoC芯片传输USB D+/D-信号。
进一步地，选择开关单元相当于一个开关，控制器对选择开关单元进行控制，可以选通选择开关单元两侧端口的连接。由于选择开关单元的一侧连接的是USB D+/D-信号引脚，另一侧分别连接的是SoC芯片中的传输USB D+/D-信号的接口和控制器中的传输billboard信息的接口。因此，控制器可以根据外接设备的工作模式，可以选通USB D+/D-信号引脚与SoC芯片中的传输USB D+/D-信号的接口连接，使得外接设备能够将USB D+/D-信号传输至SoC芯片，或者，还可以选通USB D+/D-信号引脚与控制器中的传输billboard信息的接口连接，使得外接设备能够获取billboard信息。
进一步地，当USB D+/D-信号引脚与SoC芯片中的传输USB D+/D-信号的接口连接时，可以实现外接设备与终端设备之间的USB D+/D-信号的传输。当USB D+/D-信号引脚与控制器中的传输billboard信息的接口连接时，可以完成终端设备将控制器中billboard信息向外接设备传输的过程。这样，本实施例解决了USB D+/D-信号的传输以及控制器中billboard信息的传输的无法同时兼容的问题。且由于USB Type-C接口的设置，终端设备无需考虑插线方向的要求。
进一步地，为了便于说明，本实施例将Billboard信息存储在控制器中的Billboard模块(图4中未示出)中。且通过选择开关单元，外接设备能够获取到Billboard模块中的Billboard信息，Billboard模块可以作为UFP使用。SoC芯片能够接收到外接设备的数据信号，SoC芯片可以作为DFP使用。因此，在USB Type-C接口的基础上，终端设备能够实现设备对USB D+/D-信号的传输以及对Billboard信息的传输的同时兼容。
本实施例提供的具有USB Type-C接口的终端设备，该终端设备包括USB Type-C接口、控制器、选择开关单元以及SoC芯片构成终端设备，且USB Type-C接口能够接收外接设备传输的数据，选择开关单元能够与控制器连接，且控制器在确认外接设备的工作模式时，能够选通USB D+/D-信号引脚与SoC芯片中的传输USB D+/D-信号的接口连接或者选通USBD+/D-信号引脚与控制器中的传输billboard信息的接口连接，能够实现外接设备向SoC芯片传输USB D+/D-信号的过程，且还能够实现外接设备能够获取billboard信息的过程。本实施例基于USB Type-C接口，通过增加一路开关，识别外接设备的工作模式，能够同时兼容USB D+/D-信号的传输以及billboard模块的billboard信息的传输，还能够满足插线方向需求的要求。
对billboard信息的传输通道的导通，完成SoC芯片与外接设备的数据信号传输，解决了SoC芯片无法利用USB Type-C接口实现接口多且有插线方向要求的问题。
首先，由于外接设备的工作模式有很多种，因此，控制器可以根据外接设备的工作模式，确定选择开关单元的选通状态，因此，在上述图4实施例的基础上，结合图5和图6，对控制器根据外接设备的工作模式，选通USB D+/D-信号引脚与SoC芯片中的传输USB D+/D-信号的接口连接，或者，选通USB D+/D-信号引脚与控制器中的传输billboard信息的接口连接的具体过程进行详细的说明。
图5为本发明提供的具有USB Type-C接口的终端设备在USB模式下的数据传输示意图，图6为本发明提供的具有USB Type-C接口的终端设备在Alt Mode下的数据传输示意图。
如图5和图6所示，可选地，控制器，用于在确定外接设备的工作模式为USB模式时，选通USB D+/D-信号引脚与SoC芯片中的传输USB D+/D-信号的接口连接，以向SoC芯片传输USB D+/D-信号；
控制器，用于在确定外接设备的工作模式为Alt Mode时，向选择开关单元发送第一控制信号，以使选择开关单元根据第一控制信息选通USB D+/D-信号引脚与控制器中的传输billboard信息的接口连接，使得外接设备执行billboard信息指示的操作。
具体地，如图5所示，控制器在确定外接设备的工作模式为USB模式时，终端设备会默认选通USB D+/D-信号引脚与SoC芯片中的传输USB D+/D-信号的接口连接，这样，终端设备可以准确的向外接设备提供传输USB D+/D-信号的通道，便于外接设备向SoC芯片传输USB D+/D-信号。
进一步地，如图6所示，控制器在确定外接设备的工作模式为Alt Mode时，控制器会向选择开关单元发送第一控制信号K1。控制选择开关单元能够根据第一控制信号K1选通USB D+/D-信号引脚与控制器中的传输billboard信息的接口连接，使得外接设备能够实时监测SoC芯片与外接设备的信息交互的过程是否会出现异常情况。当外接设备没有获取到billboard信息，或者billboard信息指示未出现异常情况时，表明外接设备与终端设备的信息交互情况正常。当外接设备获取到billboard信息时，可以执行billboard信息指示的操作，如与终端设备重新连接的操作，或者调整自身工作模式的操作等。因此，外接设备能够实时监测到自身与终端设备的信息交互情况，便于在出现异常时采用相应的措施，对数据能够正常传输提供保障。
其次，由于外接设备的工作模式不同，传输的数据类型不同，因此，为了满足外接设备的数据传输的多样性，对本实施例具有USB Type-C接口的终端设备的具体结构进行详细的说明。
继续结合图4，本实施例终端设备还包括：复合开关单元；USB Type-C接口还包括：TX1/RX1和TX2/RX2引脚。
复合开关单元与TX1/RX1和TX2/RX2引脚电连接；复合开关单元用于连接SoC芯片，向SoC芯片传输USB SS TX/SS RX信号或者音视频信号。
控制器与复合开关单元连接，用于根据外接设备的工作模式，选通X1/RX1和TX2/RX2引脚与SoC芯片中的传输USB SS TX/SS RX信号的接口连接，或者，选通X1/RX1和TX2/RX2引脚与SoC芯片中的传输音视频信号的接口连接。
具体地，本实施例中USB TYPE-C接口还配置有能够传输USB SSTX/RX信号或者音视频信号的TX1/RX1和TX2/RX2引脚，其中TX1/RX1和TX2/RX2引脚包括四个引脚，这四个引脚分别传输TX1差分信号、TX2差分信号、RX1差分信号以及RX2差分信号。这样，USB Type-C接口设置的引脚能够满足USB Type-C接口的通信协议。
进一步地，复合开关单元通过与TX1/RX1和TX2/RX2引脚的电连接，能够接收外部设备传输的USB SSTX/RX信号和音视频信号。且复合开关单元还可以通过与SoC芯片的连接，能够向SoC芯片传输USB SSTX/RX信号和音视频信号。
进一步地，由于复合开关单元的一侧连接的是TX1/RX1和TX2/RX2引脚，另一侧分别连接的是SoC芯片中的传输USB SS TX/SS RX信号的接口和SoC芯片中的传输音视频信号的接口。因此，控制器可以根据外接设备的工作模式，选通X1/RX1和TX2/RX2引脚与SoC芯片中的传输USB SS TX/SS RX信号的接口连接，或者，选通X1/RX1和TX2/RX2引脚与SoC芯片中的传输音视频信号的接口连接。其中，可选地，SoC芯片中的传输音视频信号的接口为HDMI接口。
进一步地，当X1/RX1和TX2/RX2引脚与SoC芯片中的传输USB SS TX/SS RX信号的接口连接时，可以实现外接设备与终端设备之间的USB SS TX/SS RX信号的传输。当X1/RX1和TX2/RX2引脚与SoC芯片中的传输音视频信号的接口连接时，可以实现外接设备与终端设备之间的音视频信号的传输。这样，本实施例中控制器能够根据外接设备的工作模式，实现对外接设备的不同类型数据的传输。
再次，由于外接设备的工作模式有很多种，因此，控制器可以根据外接设备的工作模式，确定复合开关单元的对于不同类型数据通道的选通，因此，在上述图4实施例的基础上，结合图5和图6，对控制器根据外接设备的工作模式，选通X1/RX1和TX2/RX2引脚与SoC芯片中的传输USB SS TX/SS RX信号的接口连接，或者，选通X1/RX1和TX2/RX2引脚与SoC芯片中的传输音视频信号的接口连接的具体过程进行详细的说明
可选地，控制器，用于在确定外接设备的工作模式为USB模式时，向复合开关单元发送第二控制信号，以使复合开关单元选通X1/RX1和TX2/RX2引脚与SoC芯片中的传输USBSS TX/SS RX信号的接口连接，以向SoC芯片传输USB SS TX/SS RX信号；
控制器，用于在确定外接设备的工作模式为Alt Mode时，向复合开关单元发送第三控制信号，以使复合开关单元选通X1/RX1和TX2/RX2引脚与SoC芯片中的传输音视频信号的接口连接，以向SoC芯片传输音视频信号。
具体地，如图5所示，控制器在确定外接设备的工作模式为USB模式时，控制器会向复合开关单元发送第二控制信号K2。复合开关单元能够根据第二控制信号K2，选通X1/RX1和TX2/RX2引脚与SoC芯片中的传输USB SS TX/SS RX信号的接口连接，这样，终端设备可以准确的向外接设备提供传输USB SS TX/SS RX信号的通道，便于外接设备向SoC芯片传输USB SS TX/SS RX信号。
进一步地地，如图6所示，如图6所示，控制器在确定外接设备的工作模式为AltMode时，控制器会向复合开关单元发送第三控制信号K3。复合开关单元能够根据第三控制信号K3，选通X1/RX1和TX2/RX2引脚与SoC芯片中的传输音视频信号的接口连接，这样，终端设备可以准确的向外接设备提供传输音视频信号的通道，便于外接设备向SoC芯片传输音视频信号。其中第三控制信号K3与第二控制信号K2可以为同一通道且不同内容的信号，也可以为不同通道且不同内容的信号，本实施例对此不做限定。
再次，在终端设备向SoC芯片传输音视频信号之前，由于外接设备中的音视频信号的格式可以包括多种类型，而SoC芯片所需的音视频信号的格式也可以包括多种类型，因此，下面结合图7，对终端设备实现外接设备与SoC芯片的音视频信号的格式统一的过程进行详细的说明。
图7为本发明提供的具有USB Type-C接口的终端设备的结构示意图，如图7所示，终端设备还包括：格式转换单元；
其中，格式转换单元的输入端与选择开关单元连接，用于对选择开关单元传输的音视频信号进行格式转换，得到格式转换后的音视频信号；
格式转换单元的输出端用于连接SoC芯片中的传输音视频信号的接口，以向SoC芯片传输格式转换后的音视频信号。
具体地，格式转换单元的输入端通过与选择开关单元的连接，能够接收选择开关单元传输的音视频信号。且格式转换单元能够对音视频信号进行格式转换，得到格式转换后的音视频信号。该格式转换后的音视频信号是能够被SoC芯片直接识别，因此，格式转换单元可以将格式转换后的音视频信号传输至SoC芯片，以便SoC芯片识别。
进一步地，设有格式转换单元的终端设备可以将外接设备传输的音视频信号的格式转换成能够被SoC芯片直接识别的数据格式，对外接设备的音视频信号实现了格式的统一，减少了SoC芯片对音视频信号进行格式转换的操作，对SoC芯片进行后续操作提高了保障。
最后，外接设备除了能够进行数据信号的传输以外，还可以向SoC芯片提出向其供电的请求。可选地，控制器，还用于在确定外接设备的工作模式为USB PD时，通过CC引脚上的供电指令，使终端设备向外接设备供电。
具体地，控制器当确定外接设备的工作模式为供电模式时，控制器可以分别通过与终端设备和外接设备的连接，使得终端设备能够向外接设备供电。其中，控制器具体可通过Type-C接口的CC引脚上传输供电指令，实现终端设备向外接设备供电的过程。
在一个具体的实施例中，以具有Type-C接口的电脑为外接设备，电视为终端设备，且电视接收的音视频信号的格式为HDMI格式，采用本实施例的具有Type-C接口的终端设备进行数据传输的具体过程是：
在终端设备中的各个模块连接正常，且电视和电脑分别与终端设备的Type-C接口可靠连接时，终端设备中的控制器会通过CC引脚中的CC信号确定电脑的工作模式。
当电脑的工作模式为USB模式时，控制器选通USB D+/D-信号引脚与SoC芯片中的传输USB D+/D-信号的接口连接，使得通过选择开关单元，电脑中的数据能够传输至电视。控制器还会选通X1/RX1和TX2/RX2引脚与SoC芯片中的传输USB SS TX/SS RX信号的接口连接，使得通过复合开关单元，电脑中的数据能够传输至电视。无论上述哪种方式，此时，电视作为DFP使用。
当电脑的工作模式为Alt Mode时，控制器可以选通USB D+/D-信号引脚与控制器中的传输billboard信息的接口连接，电脑可以先从电视端获取billboard信息。此时，存储billboard的billboard模块作为UFP使用。且当billboard信息表明电视与电脑信息相互异常时，电脑可以执行重新连接Type-C接口的操作，或者电脑可以调整自身的工作模式，以达到向电视传输数据的目的。当电脑没有获取到的billboard信息时，格式转换单元可以先对该音视频信号进行格式转换后，控制器再选通X1/RX1和TX2/RX2引脚与SoC芯片中的传输音视频信号的接口连接，并可以将格式转换后的音视频数据传输至电视。
本实施例以终端设备为执行主体，下面结合图8，对具有USB Type-C接口的终端设备能够实现与外接设备进行传输的数据通信方法的具体过程进行详细的说明。
图8为本发明提供的数据通信方法的流程图，如图8所示，本实施例的数据通信方法，应用于具有USB Type-C接口的终端设备，终端设备包括：USB Type-C接口、控制器、选择开关单元以及SoC芯片，其中，USB Type-C接口用于连接外接设备，控制器分别与USB Type-C接口和选择开关单元连接，选择开关单元还与SoC芯片连接，方法可以包括：
S101、确定外接设备的工作模式。
S102、根据外接设备的工作模式，将外接设备中的USB D+/D-信号传输至SoC芯片。
S103、根据外接设备的工作模式，将billboard信息传输至外接设备，以使外接设备执行billboard信息指示的操作。
需要说明的是，上述S102和S103之间没有时序上的先后顺序，且S102和S103可以同时执行，也可以顺序执行
具体地，由于外接设备的工作模式不同，因此，为了解决USB D+/D-信号的传输以及billboard模块的billboard信息的传输无法同时兼容的问题，本实施例可以采用终端设备来对外接设备的工作模式进行确定，再根据外接设备的工作模式，将外接设备中的USB D+/D-信号传输至SoC芯片，或者将billboard信息传输至外接设备，以使外接设备执行billboard信息指示的操作。
本实施例提供的数据通信方法，可执行上述实施例，其具体实现原理和技术效果，可参见上述终端设备实施例，此处不再赘述。
本实施例提供的数据通信方法，通过终端设备能够根据外接设备的工作模式，识别出外接设备传输数据信号的不同类型，并根据外接设备的工作模式，将外接设备中的USBD+/D-信号传输至SoC芯片，或者将billboard信息传输至外接设备，以使外接设备执行billboard信息指示的操作，可以完成SoC芯片与外接设备的USB D+/D-信号传输，也可以完成billboard模块的billboard信息能够传输至外接设备，实现了两个传输过程的同时兼容。
首先，在上述图8实施例的基础上，结合图5，对S102中根据外接设备的工作模式，将外接设备中的USB D+/D-信号传输至SoC芯片的具体过程以及结合图6，对S103中根据外接设备的工作模式，将billboard信息传输至外接设备，以使外接设备执行billboard信息指示的操作的具体过程进行详细的说明。
可选地，在确定外接设备的工作模式为USB模式时，将外接设备中的USB D+/D-信号传输至SoC芯片。
在确定外接设备的工作模式为Alt Mode时，将billboard信息传输至外接设备，以使外接设备执行billboard信息指示的操作。
具体地，如图5所示，控制器在确定外接设备的工作模式为USB模式时，终端设备会默认选通USB D+/D-信号引脚与SoC芯片中的传输USB D+/D-信号的接口连接，这样，终端设备可以向外接设备提供传输USB D+/D-信号的通道，将外接设备中的USB D+/D-信号传输至SoC芯片。
进一步地，如图6所示，在确定外接设备的工作模式为Alt Mode时，控制器能够选通USB D+/D-信号引脚与控制器中的传输billboard信息的接口连接，便可以将billboard信息传输至外接设备，以使外接设备执行billboard信息指示的操作，使得外接设备能够实时监测SoC芯片与外接设备的信息交互的过程是否会出现异常情况。
其次，由于外接设备的工作模式不同，传输的数据也可以由多种类型因此，为了能够传输外接设备中各类型数据，终端设备还包括：复合开关单元，其中复合开关分别与USBType-C接口、控制器以及SoC芯片连接。在上述图8实施例的基础上，方法还包括：
可选地，根据外接设备的工作模式，将外接设备中的USB SS TX/SS RX信号传输至SoC芯片；或者，
根据外接设备的工作模式，将外接设备中的音视频信号传输至SoC芯片。
具体地，终端设备可以根据外接设备的工作模式，选通X1/RX1和TX2/RX2引脚与SoC芯片中的传输USB SS TX/SS RX信号的接口连接，将外接设备中的USB SS TX/SS RX信号传输至SoC芯片。终端设备也可以根据外接设备的工作模式，选通X1/RX1和TX2/RX2引脚与SoC芯片中的传输音视频信号的接口连接，将外接设备中的音视频信号传输至SoC芯片。
进一步地，由于外接设备的工作模式有很多种，因此，控制设备可以根据外接设备的工作模式，确定复合开关单元的对于不同类型数据通道的选通，因此，在上述图8实施例的基础上，结合图5和图6，对根据外接设备的工作模式，将外接设备中的USB SS TX/SS RX信号传输至SoC芯片或者根据外接设备的工作模式，将外接设备中的音视频信号传输至SoC芯片的具体过程进行详细的说明。
可选地，在确定外接设备的工作模式为USB模式时，将外接设备中的USB SS TX/SSRX信号传输至SoC芯片。
可选地，在确定外接设备的工作模式为Alt Mode时，将外接设备中的音视频信号传输至SoC芯片。
在确定外接设备的工作模式为Alt Mode时，将billboard信息传输至外接设备，以使外接设备执行billboard信息指示的操作。
具体地，如图5所示，终端设备在确定外接设备的工作模式为USB模式时，终端设备会选通X1/RX1和TX2/RX2引脚与SoC芯片中的传输USB SS TX/SS RX信号的接口连接，这样，终端设备可以向外接设备提供传输USB SS TX/SS RX信号的通道，便于将外接设备中的USBSS TX/SS RX信号传输至终端设备中的SoC芯片。
进一步地，如图6所示，终端设备在确定外接设备的工作模式为Alt Mode时，控制器可以选通X1/RX1和TX2/RX2引脚与SoC芯片中的传输音视频信号的接口连接，这样，终端设备可以向外接设备提供传输音视频信号的通道，便于将外接设备中的音视频信号传输至终端设备中的SoC芯片。
再次，由于外接设备的音视频信号的格式多种多样，为了终端设备能够实现对该音视频信号的格式的统一。可选地，对选择开关单元传输的音视频信号进行格式转换，得到格式转换后的音视频信号。
具体地，本实施例中，终端设备可以对音视频信号进行格式转换，得到格式转换后的音视频信号。该格式转换后的音视频信号是能够被SoC芯片直接识别，因此，终端设备便可以将格式转换后的音视频信号传输至SoC芯片，以便SoC芯片识别，减少了SoC芯片对音视频信号进行格式转换的操作，对SoC芯片进行后续操作提高了保障。
最后，通过终端设备还可以实现对外接设备的供电。可选地，在确定外接设备的工作模式为USB PD时，设置供电指令，以使终端设备向外接设备供电。
具体地，终端设备可以通过与外接设备的连接，识别外接设备的工作模式。当外接设备向终端设备提出向其供电的请求时，可以通过将CC引脚上CC信号设置为供电指令，使得终端设备可以确定外接设备的工作模式为USB PD，便可以完成终端设备提向外接设备供电的过程。
本实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明数据通信方法的上述各方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
图9为本发明提供的数据通信装置的结构示意图，如图9所示，本实施例的数据通信装置900可以包括：
处理器901；以及
存储器902，用于存储所述处理器901的可执行指令；
其中，所述处理器901配置为经由执行所述可执行指令来执行：所述数据通信方法，该方法应用于具有USB Type-C接口的终端设备，所述终端设备包括：USB Type-C接口、控制器、选择开关单元以及SoC芯片，其中，所述USB Type-C接口用于连接外接设备，所述控制器分别与所述USB Type-C接口和所述选择开关单元连接，所述选择开关单元还与所述SoC芯片连接；所述方法，包括：
确定所述外接设备的工作模式；
根据所述外接设备的工作模式，将所述外接设备中的USB D+/D-信号传输至所述SoC芯片；或者，
根据所述外接设备的工作模式，将billboard信息传输至所述外接设备，以使所述外接设备执行所述billboard信息指示的操作。
可选地，所述根据所述外接设备的工作模式，将所述外接设备中的USB D+/D-信号传输至所述SoC芯片，包括：
在确定所述外接设备的工作模式为USB模式时，将所述外接设备中的USB D+/D-信号传输至所述SoC芯片；
所述根据所述外接设备的工作模式，将所述billboard信息传输至所述外接设备，以使所述外接设备执行所述billboard信息指示的操作，包括：
在确定所述外接设备的工作模式为Alt Mode时，将所述billboard信息传输至所述外接设备，以使所述外接设备执行所述billboard信息指示的操作。
可选地，所述终端设备还包括：复合开关单元，其中所述复合开关分别与所述USBType-C接口、所述控制器以及所述SoC芯片连接；所述方法还包括：
根据所述外接设备的工作模式，将所述外接设备中的USB SS TX/SS RX信号传输至所述SoC芯片；或者，
根据所述外接设备的工作模式，将所述外接设备中的音视频信号传输至所述SoC芯片。
可选地，所述根据所述外接设备的工作模式，将所述外接设备中的USB SS TX/SSRX信号传输至所述SoC芯片，包括：
在确定所述外接设备的工作模式为USB模式时，将所述外接设备中的USB SS TX/SS RX信号传输至所述SoC芯片；
所述根据所述外接设备的工作模式，将所述外接设备中的音视频信号传输至所述SoC芯片，包括：
在确定所述外接设备的工作模式为Alt Mode时，将所述外接设备中的音视频信号传输至所述SoC芯片。
可选地，所述终端设备还包括：格式转换单元，其中，所述格式转换单元分别与所述选择开关单元和所述SoC芯片连接；在所述将所述外接设备中的音视频信号传输至所述SoC芯片之前，还包括：
对所述选择开关单元传输的音视频信号进行格式转换，得到格式转换后的音视频信号。
可选地，所述外接设备的工作模式包括：USB2.0、USB3.0、USB3.1以及USB PD中的任一。
可选地，还包括：
在确定所述外接设备的工作模式为USB PD时，设置供电指令，以使所述终端设备向所述外接设备供电。
当所述存储器902是独立于处理器901之外的器件时，所述数据通信装置900还可以包括：
总线903，用于连接处理器901和所述存储器902。
本实施例的数据通信装置900，可以用于执行上述各方法实施例中的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (13)

1.一种具有USB Type-C接口的终端设备，其特征在于，包括：USB Type-C接口、控制器、选择开关单元以及SoC芯片；
其中，所述USB Type-C接口配置有CC引脚和USB D+/D-信号引脚，所述USB Type-C接口用于连接外接设备；
所述控制器与所述CC引脚电连接，用于根据所述CC引脚中的CC信号，确定所述外接设备的工作模式；
所述控制器还与所述选择开关单元连接，用于根据所述外接设备的工作模式，选通所述USB D+/D-信号引脚与所述SoC芯片中的传输USB D+/D-信号的接口连接，或者，选通所述USB D+/D-信号引脚与所述控制器中的传输billboard信息的接口连接。
2.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，
所述控制器，用于在确定所述外接设备的工作模式为USB模式时，选通所述USB D+/D-信号引脚与所述SoC芯片中的传输USB D+/D-信号的接口连接，以向所述SoC芯片传输USB D+/D-信号；
所述控制器，用于在确定所述外接设备的工作模式为Alt Mode时，向所述选择开关单元发送第一控制信号，以使所述选择开关单元根据所述第一控制信息选通所述USB D+/D-信号引脚与所述控制器中的传输billboard信息的接口连接，使得所述外接设备执行billboard信息指示的操作。
3.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述终端设备还包括：复合开关单元；所述USB Type-C接口还包括：TX1/RX1和TX2/RX2引脚；
所述复合开关单元与所述TX1/RX1和TX2/RX2引脚电连接；所述复合开关单元用于连接所述SoC芯片，向所述SoC芯片传输USB SS TX/SS RX信号或者音视频信号；
所述控制器与所述复合开关单元连接，用于根据所述外接设备的工作模式，选通所述X1/RX1和TX2/RX2引脚与所述SoC芯片中的传输USB SS TX/SS RX信号的接口连接，或者，选通所述X1/RX1和TX2/RX2引脚与所述SoC芯片中的传输音视频信号的接口连接。
4.根据权利要求3所述的终端设备，其特征在于，
所述控制器，用于在确定所述外接设备的工作模式为USB模式时，向所述复合开关单元发送第二控制信号，以使所述复合开关单元选通所述X1/RX1和TX2/RX2引脚与所述SoC芯片中的传输USB SS TX/SS RX信号的接口连接，以向所述SoC芯片传输USB SS TX/SS RX信号；
所述控制器，用于在确定所述外接设备的工作模式为Alt Mode时，向所述复合开关单元发送第三控制信号，以使所述复合开关单元选通所述X1/RX1和TX2/RX2引脚与所述SoC芯片中的传输音视频信号的接口连接，以向所述SoC芯片传输音视频信号。
5.根据权利要求3或4所述的终端设备，其特征在于，所述SoC芯片中的传输音视频信号的接口为HDMI接口。
6.根据权利要求3所述的终端设备，其特征在于，所述终端设备还包括：格式转换单元；
其中，所述格式转换单元的输入端与所述选择开关单元连接，用于对所述选择开关单元传输的音视频信号进行格式转换，得到格式转换后的音视频信号；
所述格式转换单元的输出端用于连接所述SoC芯片中的传输音视频信号的接口，以向所述SoC芯片传输所述格式转换后的音视频信号。
7.根据权利要求1-4任一项所述的终端设备，其特征在于，所述外接设备的工作模式包括：USB2.0、USB3.0、USB3.1以及USB供电PD的任一。
8.根据权利要求7所述的终端设备，其特征在于，所述控制器，还用于在确定所述外接设备的工作模式为USB PD时，设置所述CC引脚上CC信号为供电指令，使所述终端设备向所述外接设备供电。
9.一种数据通信方法，其特征在于，应用于具有USB Type-C接口的终端设备，所述终端设备包括：USB Type-C接口、控制器、选择开关单元以及SoC芯片，其中，所述USB Type-C接口用于连接外接设备，所述控制器分别与所述USB Type-C接口和所述选择开关单元连接，所述选择开关单元还与所述SoC芯片连接；所述方法，包括：
确定所述外接设备的工作模式；
根据所述外接设备的工作模式，将所述外接设备中的USB D+/D-信号传输至所述SoC芯片；或者，
根据所述外接设备的工作模式，将billboard信息传输至所述外接设备，以使所述外接设备执行所述billboard信息指示的操作。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据所述外接设备的工作模式，将所述外接设备中的USB D+/D-信号传输至所述SoC芯片，包括：
在确定所述外接设备的工作模式为USB模式时，将所述外接设备中的USB D+/D-信号传输至所述SoC芯片；
所述根据所述外接设备的工作模式，将billboard信息传输至所述外接设备，以使所述外接设备执行所述billboard信息指示的操作，包括：
在确定所述外接设备的工作模式为Alt Mode时，将所述billboard信息传输至所述外接设备，以使所述外接设备执行所述billboard信息指示的操作。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述终端设备还包括：复合开关单元，其中所述复合开关分别与所述USB Type-C接口、所述控制器以及所述SoC芯片连接；所述方法还包括：
根据所述外接设备的工作模式，将所述外接设备中的USB SS TX/SS RX信号传输至所述SoC芯片；或者，
根据所述外接设备的工作模式，将所述外接设备中的音视频信号传输至所述SoC芯片。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述根据所述外接设备的工作模式，将所述外接设备中的USB SS TX/SS RX信号传输至所述SoC芯片，包括：
在确定所述外接设备的工作模式为USB模式时，将所述外接设备中的USB SS TX/SS RX信号传输至所述SoC芯片；
所述根据所述外接设备的工作模式，将所述外接设备中的音视频信号传输至所述SoC芯片，包括：
在确定所述外接设备的工作模式为Alt Mode时，将所述外接设备中的音视频信号传输至所述SoC芯片。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述终端设备还包括：格式转换单元，其中，所述格式转换单元分别与所述选择开关单元和所述SoC芯片连接；在所述将所述外接设备中的音视频信号传输至所述SoC芯片之前，还包括：
对所述选择开关单元传输的音视频信号进行格式转换，得到格式转换后的音视频信号。
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