CN110188060B - 模式切换系统及应用其的模式切换方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种模式切换系统包括第一电子装置及第二电子装置。第一电子装置包括主控制器、USB Type‑C规格的介面控制器及USB集线器。介面控制器耦接于主控制器。USB集线器耦接于介面控制器。第二电子装置耦接于第一电子装置的介面控制器。主控制器用以：(1).回应模式切换指令，禁能USB集线器；(2).将介面控制器的模式从第一模式切换成第二模式；(3).命令介面控制器与第二电子装置重新沟通。

Description

模式切换系统及应用其的模式切换方法
技术领域
本发明是有关于一种模式切换系统及应用其的模式切换方法，且特别是有关于一种USB Type-C规格的模式切换系统及应用其的模式切换方法。
背景技术
第一电子装置与第二电子装置耦接时，第二电子装置必须识别第一电子装置的USB集线器后，才能与第一电子装置通讯。然而，并非所有情况第二电子装置都能成功(或正确)识别第一电子装置的USB集线器。因此，如何提出一种提高第二电子装置对于第一电子装置的USB集线器辨识率的方法，是本技术领域业者努力目标之一。
发明内容
本发明目的在于提出一种模式切换系统及应用其的模式切换方法，可改善上述问题。
为达到上述目的，本发明提供一种模式切换系统，包括：第一电子装置，包括：主控制器；通用序列汇流排(USB)型式C(Type-C)规格的介面控制器，耦接于该主控制器；USB集线器，耦接于该介面控制器；以及第二电子装置，耦接于该第一电子装置的该介面控制器；其中，该主控制器用以：回应模式切换指令，禁能该USB集线器；将该介面控制器的模式从第一模式切换成第二模式；及命令该介面控制器与该第二电子装置重新沟通。
较佳的，该第二电子装置包括转接器及主机，该主机通过该转接器电性耦接于该第一电子装置的该介面控制器；其中，该主控制器还用以：通过该介面控制器，判断与该介面控制器耦接的装置是否为该转接器；以及当与该介面控制器耦接的装置为该转接器时，执行禁能该USB集线器的步骤、将该介面控制器的模式从该第一模式切换成该第二模式的步骤以及命令该介面控制器与该第二电子装置重新沟通的步骤。
较佳的，在禁能该USB集线器的步骤中，该主控制器还用以：关闭该USB集线器的输入输出通道；以及在一段时间后，切断对该USB集线器的供电。
较佳的，该第一电子装置还包括：切换开关，耦接于该主控制器与该USB集线器的该输入输出通道之间；其中，在关闭该USB集线器的该输入输出通道的步骤中，该主控制器还用以：藉由关闭该切换开关，关闭该输入输出通道。
较佳的，该主控制器还包括：在命令该介面控制器与该第二电子装置重新沟通之后，致能该USB集线器，使该第二电子装置重新连接该USB集线器。
较佳的，该主控制器还包括：在命令该介面控制器与该第二电子装置重新沟通之后，恢复对该USB集线器的供电；以及开启该USB集线器的该输入输出通道。
较佳的，该主控制器还用以：回应该模式切换指令，将该USB集线器的支持模式从第一USB模式切换至第二USB模式，其中该第一USB模式对应该第一模式，而该第二USB模式对应该第二模式。
较佳的，该第一电子装置还包括：多条传输通道，耦接该主控制器与该介面控制器；该介面控制器还用以：在将该介面控制器的模式从该第一模式切换至该第二模式的步骤中，该多条传输通道的导通数量从第一数量切换至第二数量。
较佳的，该主控制器还用以：回应该模式切换指令，将该USB集线器的支持模式从第一USB模式切换至第二USB模式；其中，该第一USB模式对应该第一模式，而该第二USB模式对应该第二模式；该第一数量为2条，该第二USB模式为USB 3.0，而该第二数量为4条，该第二USB模式为USB 2.0。
为达到上述目的，本发明另提供一种模式切换方法，适用于第一电子装置，该第一电子装置包括主控制器、USB Type-C规格的介面控制器及USB集线器、该方法包括：
耦接第二电子装置与该第一电子装置，其中该第二电子装置电耦接至该USBType-C规格的该介面控制器；
提供模式切换指令；
回应该模式切换指令，禁能该USB集线器；
将该介面控制器的模式从第一模式切换至第二模式；以及
命令该介面控制器与该第二电子装置重新沟通。
较佳的，该第二电子装置包括转接器及主机，该方法还包括：该主控制器通过该介面控制器，判断与该介面控制器耦接的装置是否为该转接器；以及当与该介面控制器耦接的装置为该转接器时，执行禁能该USB集线器的步骤、将该介面控制器的模式从该第一模式切换至该第二模式的步骤以及命令该介面控制器与该第二电子装置重新沟通的步骤。
与现有技术相比，通过本发明实施例的模式切换系统及方法，即使第一电子装置与第二电子装置间接耦接，在模式切换过程中仍可使第二电子装置在系统预定反应时间内辨识出第一电子装置的USB集线器。
附图说明
图1A绘示依照本发明一实施例的模式切换系统的介面控制器处于第一模式的示意图。
图1B绘示依照本发明一实施例的模式切换系统的介面控制器处于第二模式的示意图。
图2绘示图1A的模式切换系统的模式切换方法的流程图。
具体实施方式
为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。
请参照图1A、图1B及图2，图1A绘示依照本发明一实施例的模式切换系统100的介面控制器112处于第一模式M1的示意图，图1B绘示依照本发明一实施例的模式切换系统100的介面控制器112处于第二模式M2的示意图，而图2绘示图1A的模式切换系统100的模式切换方法的流程图。
模式切换系统100包括第一电子装置110、第二电子装置120及至少第三电子装置130(选择性)。第一电子装置110包括主控制器(Main Control Unit,MCU)111、通用序列汇流排(Universal Serial Bus,USB)型式C(Type-C)规格的介面控制器112、USB集线器113、切换开关114、数条符合USB Type-C规格的资料传输通道115及数条讯号线R1～R4。介面控制器112例如是电源传输控制器(Power Deliver Controller,PD Controller)。
主控制器111、介面控制器112、USB集线器113及切换开关114例如是配置在电路板(未绘示)上。主控制器111、介面控制器112、USB集线器113及切换开关114例如是采用半导体制程形成的电路结构(circuit)，如晶片、半导体封装件等。资料传输通道115及讯号线R1～R4例如是采用半导体制程形成于电路板上的线路。资料传输通道115例如是耦接于USBType-C规格的资料传送接脚(Transmission,Tx)或资料接收接脚(Reception,Rx)所形成的通道。依据USB Type-C规格，资料传输通道115的数量为四条
如图1A所示，介面控制器112通过讯号线R1耦接于主控制器111。USB集线器113通过讯号线R2耦接于介面控制器112。主控制器111通过讯号线R3耦接于USB集线器113。讯号线R4耦接主控制器111与USB集线器113，其中切换开关114配置于讯号线R4上，使主控制器111可通过讯号线R4关闭或开启USB集线器113的输入输出功能。
在实施例中，讯号线R1及R3例如是I2C(Inter-Integrated Circuit Bus)规格讯号线，讯号线R2例如是符合USB格式传输线路，而讯号线R4例如是符合通用型输入输出(General-purpose input/output,GPIO)规格的传输线路。
当第二电子装置120耦接于第一电子装置110的介面控制器112时，第二电子装置120的辨识资料可传输给第一电子装置110。第二电子装置120可以是只有主机122，或是如本发明实施例中第二电子装置120包括转接器(如DOCK)121及主机122。主机122通过转接器121耦接于第一电子装置110，第一电子装置110读取上述辨识资料，可分辨耦接介面控制器112的是仅有主机122或是经由转接器121再连接主机122。主机122的资料可通过转接器121传输给介面控制器112。在一实施例中，主机122例如是支持USB Type-C规格及其它传输规格，如高画质多媒体介面(High Definition Multimedia Interface,HDMI)规格或视频图案阵列(Video Graphics Array,VGA)规格；或者，主机122可不支持USB Type-C规格。转接器121例如是数种传输规格之间的转接器，此多个传输规格例如是USB Type-C规格、HDMI规格、VGA规格或其它类型传输规格，其可将主机122的讯号格式(可能是USB Type-C规格、HDMI规格、VGA规格或其它类型传输规格)转换成USB Type-C格式，然后输出至介面控制器112。在另一实施例中，第二电子装置120不包含转接器121，主机122直接以USB Type-C的介面直接与第一电子装置110耦接。
主机122例如是电脑、手机或其它类型电子装置，而第一电子装置110例如是显示器具有显示面板(未图示)，可显示主机122传来的画面资料。第三电子装置130耦接于第一电子装置110，使用者可操作第三电子装置130，以控制第一电子装置110或第二电子装置120之功能。第三电子装置130例如是滑鼠、键盘或其它类型的输入装置或控制装置。
由于主机122与第一电子装置110之间必须通过转接器121通讯，当介面控制器112进行模式切换时，转接器121的资料处里延迟会导致主机122辨识USB集线器113的反应时间不足，因而造成主机122无法即时的辨识USB集线器113(例如，主机122的荧幕显示惊叹号)。此外，当第一电子装置110或第二电子装置120重复开关机数次，也可能会导致相同问题。然而，本发明实施例通过以下方法，可改善前述辨识问题。
例如，主控制器111用以：回应模式切换指令S1(模式切换指令S1绘示于图1A)，先禁能USB集线器113；依据模式切换指令S1，将介面控制器112的模式从第一模式M1切换成第二模式M2或是由第二模式M2切换成第一模式M1；及，命令介面控制器112与第二电子装置120重新沟通，使第二电子装置120与介面控制器112再次沟通连接资讯。综上，藉由先对USB集线器113禁能，然后介面控制器112与第二电子装置120再重新沟通，可解决前述无法辨识USB集线器113问题。以下以第2图之流程图进一步举例说明。
首先，如图1A所示，耦接第二电子装置120与第一电子装置110，其中第二电子装置120电耦接至USB Type-C规格的介面控制器112。
在步骤S105中，提供模式切换指令S1。例如，模式切换指令S1可来自于使用者介面(未绘示)。使用者介面提供第一模式M1的选项及第二模式M2的选项，使用者可通过使用者介面选择第一模式M1或第二模式M2，使用者介面据以发出模式切换指令S1给主控制器111。前述使用者介面例如是由第一电子装置110的显示荧幕所显示，而使用者介面可由第一电子装置110的基本输入输出系统(Basic Input Output System,BIOS)提供。在实施例中，当第一电子装置110与第二电子装置120耦接时，第一电子装置110可自动跳出显示于使用者介面。
在步骤S110中，主控制器111通过介面控制器112读取到的辨识资料，判断与介面控制器112耦接的装置是否为转接器121。例如，在第二电子装置120与第一电子装置110耦接后，第二电子装置120的辨识资料会先传输给介面控制器112，此辨识资料可包括第二电子装置120内部的所有身份资讯，例如：转接器121的身份资讯或主机122的身份资讯，介面控制器112会储存第二电子装置120的辨识资料。主控制器111可通过讯号线R1取得介面控制器112所储存的辨识资料，并据以判断与介面控制器112连接的装置种类。本实施例中与介面控制器112耦接的装置系以转接器121为例说明，如图1A所示。
当与介面控制器112耦接的装置为转接器121时，流程进入步骤S120。当与介面控制器112耦接的装置不为转接器121时，例如，当与介面控制器112耦接的装置是主机122时，流程进入步骤S160。
在步骤S120中，回应模式切换指令S1，主控制器111通过讯号线R1禁能USB集线器113。步骤S120可由以下数个步骤完成。
在步骤S121中，主控制器111通过讯号线R4关闭USB集线器113的输入输出通道。在一实施例中，输入输出通道例如是通用型输入输出(General-purpose input/output,GPIO)。主控制器111通过关闭切换开关114，以关闭输入输出通道。关闭输入输出通道后，除非重启输入输出通道，否则USB集线器113与主控制器111之间不进行讯号输入输出传输。但是，由于USB集线器113仍接受主控制器111的供电(如通过介面控制器112及讯号线R2)，因此介面控制器112与USB集线器113之间的讯号线R2仍允许讯号传输。
在步骤S122中，在一段时间后，主控制器111通过讯号线R1切断对USB集线器113的供电。切断供电的效果如同在硬体上拔除整个USB集线器113。由于切断对USB集线器113的供电是在一段时间后执行，因此可确保在讯号线R2的讯号(若有)在一段时间内传输完成，此可避免介面控制器112与USB集线器113之间的传输讯号(若有)遗失。在一实施例中，此一段时间例如是5秒，然亦可更短(如2秒、3秒或4秒)或更长(如6秒或以上)。
在步骤S130中，主控制器111通过讯号线R1将介面控制器112的模式从第一模式M1切换成第二模式M2或是从第二模式M2切换成第一模式M1。在本实施例中，主控制器111将介面控制器112的模式从图1A的第一模式M1切换成图1B的第二模式M2。具体而言，主控制器111可通过讯号线R1修改介面控制器112内暂存器的数值，藉以改变介面控制器112的模式。
在实施例中，第一模式M1表示资料传输通道115导通的数量为2条(2Lane)与4条(4Lane)中的一者，而第二模式M2表示资料传输通道115导通的数量为2条与4条中的另一者。在本实施例中，第一模式M1以资料传输通道115导通的数量为2条(称「第一数量」，如图1A绘制的2条粗线)为例说明，而第二模式M2系以资料传输通道115导通的数量为4条(称「第二数量」，如图1B绘制的4条粗线)为例说明。在另一实施例中，第一数量可以是4条，而第二数量可以是2条。
在本实施例中，当介面控制器112的模式为第一模式M1时，资料传输通道115导通的数量为2条，因此能支持FHD解析度(1920×1080,1080p)的画面资料，而USB集线器113可支持较高速的USB 3.0规格。当介面控制器112的模式为第二模式M2时，资料传输通道115导通的数量为4条，因此能支持4K解析度的画面资料，而USB集线器113支持较低速的USB 2.0规格。
在步骤S130中，主控制器111通过讯号线R3将USB集线器113的支持模式从第一USB模式U1与第二USB模式U2的一者切换至第一USB模式U1与第二USB模式U2的另一者，其中第一USB模式U1对应第一模式M1，而第二USB模式U2对应第二模式M2。在本实施例中，介面控制器112的模式从图1A的第一模式M1切换成第二模式M2，因此USB集线器113的支持模式以从图1A的第一USB模式U1切换成图1B的第二USB模式U2为例说明。
在步骤S135中，主控制器111判断模式切换是否完成。例如，主控制器111确认介面控制器112的暂存器内容是否已对应修改成切换模式的数值。若主控制器111判断模式切换完成，流程进入步骤S140；若否，流程回到步骤S135，等待模式切换完成。
在步骤S140中，主控制器111命令介面控制器112与第二电子装置120重新沟通。详言之，由于介面控制器112的模式已变更，因此主控制器111命令介面控制器112与第二电子装置120重新沟通，让第二电子装置120得知第一电子装置110的模式已切换成第二模式M2。
在步骤S150中，在命令介面控制器112与第二电子装置120重新沟通之后，主控制器111致能USB集线器113。步骤S150可由以下数个步骤S151及S152完成。
在步骤S151中，主控制器111恢复对USB集线器113的供电。
在步骤S152中，主控制器111通过讯号线R4开启USB集线器113的输入输出通道。在实施例中，主控制器111可藉由开启切换开关114，开启USB集线器113的输入输出通道。
在恢复对USB集线器113的供电以及开启USB集线器113的输入输出通道后，USB集线器113恢复正常功能运作。例如，主控制器111与USB集线器113之间恢复正常通讯功能，且介面控制器112与USB集线器113之间恢复正常通讯功能。
在步骤S110中，当与介面控制器112耦接的装置不为转接器121(例如是主机122时)，流程进入步骤S160。
在步骤S160中，回应模式切换指令S1，主控制器111将介面控制器112的模式从第一模式M1切换成第二模式M2或是由第二模式M2切换成第一模式M1。在本实施例中，主控制器111将介面控制器112的模式从图1A的第一模式M1切换成图1B的第二模式M2。
由于与介面控制器112耦接的装置不为转接器121(例如是主机122直接与介面控制器112耦接)，因此主机122大多能正常辨识第一电子装置110的USB集线器113。在此情况下，如图2所示，主控制器111可不执行步骤S120，而是直接将介面控制器112的模式从图1A的第一模式M1切换成图1B的第二模式M2(步骤S160)。在另一实施例中，步骤S160也可以步骤S120及S130取代，且步骤S1710的后再执行步骤S150。
在步骤S165中，主控制器111判断模式切换是否完成。若是，流程进入步骤S170；若否，流程回到步骤S165，等待模式切换完成。
在步骤S170中，主控制器111命令介面控制器112与第二电子装置120重新沟通。详言之，由于介面控制器112的模式已变更，因此主控制器111命令介面控制器112与第二电子装置120重新沟通，让第二电子装置120得知第一电子装置110的模式已切换成第二模式M2。
虽然前述实施例以第一模式M1切换成第二模式M2为例，然在另一实施例中，第二模式M2切换成第一模式M1的模式切换方法也类似前述方法，于此不再赘述。
综上，即使第一电子装置与第二电子装置间接耦接(如以转接器耦接)，通过本发明实施例的模式切换系统，在模式切换过程中仍可使第二电子装置在系统预定反应时间内辨识出第一电子装置的USB集线器。
本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims (11)

1.一种模式切换系统，其特征在于，包括：
第一电子装置，包括：
主控制器；
 USB （通用序列汇流排）型式C规格的介面控制器，耦接于该主控制器；
USB集线器，耦接于该介面控制器；以及
第二电子装置，耦接于该第一电子装置的该介面控制器；
其中，该主控制器用以：回应模式切换指令，禁能该USB集线器；将该介面控制器的模式从第一模式切换成第二模式；及命令该介面控制器与该第二电子装置重新通讯。
2.如权利要求1所述的模式切换系统，其特征在于，该第二电子装置包括转接器及主机，该主机通过该转接器电性耦接于该第一电子装置的该介面控制器；
其中，该主控制器还用以：通过该介面控制器，判断与该介面控制器耦接的装置是否为该转接器；以及当与该介面控制器耦接的装置为该转接器时，执行禁能该USB集线器的步骤、将该介面控制器的模式从该第一模式切换成该第二模式的步骤以及命令该介面控制器与该第二电子装置重新通讯的步骤。
3.如权利要求1所述的模式切换系统，其特征在于，在禁能该USB集线器的步骤中，该主控制器还用以：关闭该USB集线器的输入输出通道；以及在一段时间后，切断对该USB集线器的供电。
4.如权利要求3所述的模式切换系统，其特征在于，该第一电子装置还包括：切换开关，耦接于该主控制器与该USB集线器的该输入输出通道之间；
其中，在关闭该USB集线器的该输入输出通道的步骤中，该主控制器还用以：藉由关闭该切换开关，关闭该输入输出通道。
5.如权利要求1所述的模式切换系统，其特征在于，该主控制器还包括：在命令该介面控制器与该第二电子装置重新通讯之后，致能该USB集线器，使该第二电子装置重新连接该USB集线器。
6.如权利要求3所述的模式切换系统，其特征在于，该主控制器还包括：在命令该介面控制器与该第二电子装置重新通讯之后，恢复对该USB集线器的供电；以及开启该USB集线器的该输入输出通道。
7.如权利要求1所述的模式切换系统，其特征在于，该主控制器还用以：回应该模式切换指令，将该USB集线器的支持模式从第一USB模式切换至第二USB模式，其中该第一USB模式对应该第一模式，而该第二USB模式对应该第二模式。
8.如权利要求1所述的模式切换系统，其特征在于，该第一电子装置还包括：多条传输通道，耦接该主控制器与该介面控制器；该介面控制器还用以：在将该介面控制器的模式从该第一模式切换至该第二模式的步骤中，该多条传输通道的导通数量从第一数量切换至第二数量。
9.如权利要求8所述的模式切换系统，其特征在于，该主控制器还用以：回应该模式切换指令，将该USB集线器的支持模式从第一USB模式切换至第二USB模式；
其中，该第一USB模式对应该第一模式，而该第二USB模式对应该第二模式；该第一数量为2条，该第二USB模式为USB 3.0，而该第二数量为4条，该第二USB模式为USB 2.0。
10.一种模式切换方法，适用于第一电子装置，其特征在于，该第一电子装置包括主控制器、USB 型式C规格的介面控制器及USB集线器、该方法包括：
耦接第二电子装置与该第一电子装置，其中该第二电子装置电耦接至该USB 型式C规格的该介面控制器；
提供模式切换指令；
回应该模式切换指令，禁能该USB集线器；
将该介面控制器的模式从第一模式切换至第二模式；以及
命令该介面控制器与该第二电子装置重新通讯。
11.如权利要求10所述的模式切换方法，其特征在于，该第二电子装置包括转接器及主机，该方法还包括：
该主控制器通过该介面控制器，判断与该介面控制器耦接的装置是否为该转接器；以及
当与该介面控制器耦接的装置为该转接器时，执行禁能该USB集线器的步骤、将该介面控制器的模式从该第一模式切换至该第二模式的步骤以及命令该介面控制器与该第二电子装置重新通讯的步骤。
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