CN111522767A - Usb-c设备与电子装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种USB‑C设备与电子装置，该USB‑C设备包括UFP单元，包括第一配置通道；待测单元，包括第二配置通道；开关单元，分别与第一配置通道和第二配置通道电连接，通过控制开关单元的导通以控制第一配置通道与第二配置通道连接，通过控制开关单元的截止以控制第一配置通道与第二配置通道不连接，该方案可以根据实际需要控制开关单元的导通和截止，在UFP单元的第一配置通道没电的情况下，控制开关单元截止，以控制第一配置通道与第二配置通道不连接，由于第一配置通道与第二配置通道不连接，即使有下拉电阻的存在，也不会影响待测单元的配置通道的正常检测。

Description

USB-C设备与电子装置
技术领域
本申请涉及接口连接检测技术领域，具体而言，涉及一种USB-C设备与电子装置。
背景技术
USB Type-C(简称USB-C)是一种新的USB产品，Type-C接口是USB接口的一种连接介面，其不分正反两面均可插入，支持USB标准的充电、数据传输、显示输出等功能。
目前，Type-C接口都包含一个接口控制芯片来对外部设备的插入进行检测，现有的Type-C设备分为上行端口(Upstream Facing Port，简称UFP)设备的和下行端口(Downstream Facing Port，简称DFP)设备，为了监测DFP设备和UFP设备之间的消息，经常需要将UFP设备的配置通道(Configuration Channel，简称CC)连接到待测设备之间的CC上，用以监听消息，或者连接到线材的CC上监听以及选择性的回复特定类型的消息。但是，UFP设备的CC在没电的情况下是有下拉电阻的，该下拉电阻会影响待测产品之间的正常CC检测或者线材的CC检测。
在背景技术部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的背景技术的理解，因此，背景技术中可能包含某些信息，这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种USB-C设备与电子装置，以解决现有技术中UFP设备的CC在没电的情况下，下拉电阻会影响待测产品之间的正常CC检测或者线材的CC检测的问题。
为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种USB-C设备，包括：UFP单元，包括第一配置通道；待测单元，包括第二配置通道；开关单元，分别与所述第一配置通道和所述第二配置通道电连接，通过控制所述开关单元的导通以控制所述第一配置通道与所述第二配置通道连接，通过控制开关单元的截止以控制所述第一配置通道与所述第二配置通道不连接。
进一步地，所述开关单元包括N沟道型MOS管，所述USB-C设备还包括控制信号端和下拉电阻单元，所述控制信号端分别与所述N沟道型MOS管的栅极以及所述下拉电阻单元的第一端电连接，所述下拉电阻单元的第二端接地，所述N沟道型MOS管的源极与所述第一配置通道电连接，所述N沟道型MOS管的漏极与所述第二配置通道电连接。
进一步地，所述UFP单元还包括开关和第一下拉电阻，所述开关的第一端与所述第一配置通道连接，所述开关的第二端与所述第一下拉电阻的第一端连接，所述第一下拉电阻的第二端接地。
进一步地，所述下拉电阻单元包括至少一个第二下拉电阻。
进一步地，所述USB-C设备还包括保护单元，所述保护单元的第一端与所述第二配置通道电连接，所述保护单元的第二端接地。
进一步地，所述保护单元包括一个TVS管，所述TVS管的第一端与所述第二配置通道电连接，所述TVS管的第二端接地。
进一步地，所述待测单元还包括第一待测单元、第二待测单元和USB Type-C连接线，所述第一待测单元和所述第二待测单元分别连接在所述USB Type-C连接线的两端，所述第二配置通道位于所述USB Type-C连接线的内部。
进一步地，所述第一待测单元为以下之一：电源适配器、计算机。
进一步地，所述第二待测单元为以下之一：U盘、移动硬盘。
根据本申请的另一方面，提供了一种电子装置，所述USB-C设备为任意一种所述的USB-C设备。
应用本申请的技术方案，通过在USB-C设备中设置开关单元，进而通过控制开关单元的导通以控制上述第一配置通道与上述第二配置通道连接，通过控制开关单元的截止以控制上述第一配置通道与上述第二配置通道不连接，即可以根据实际需要控制开关单元的导通和截止，在UFP单元的第一配置通道没电的情况下，控制开关单元截止，以控制第一配置通道与上述第二配置通道不连接，由于第一配置通道与上述第二配置通道不连接，即使有下拉电阻的存在，也不会影响待测单元的配置通道的正常检测。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本申请实施例的USB-C设备示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、UFP单元；11、第一配置通道；12、开关；13、第一下拉电阻；20、待测单元；21、第二配置通道；22、第一待测单元；23、第二待测单元；24、USB Type-C连接线；30、开关单元；40、控制信号端；50、下拉电阻单元；60、保护单元。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
应该理解的是，当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“连接”至该另一元件。
正如背景技术所介绍的，现有技术中的UFP设备的CC在没电的情况下，下拉电阻会影响待测产品之间的正常CC检测或者线材的CC检测，为了解决如上UFP设备的CC在没电的情况下，下拉电阻会影响待测产品之间的正常CC检测或者线材的CC检测问题，本申请提出了一种USB-C设备与电子装置。
根据本申请的实施例，提供了一种USB-C设备。
图1是根据本申请实施例的USB-C设备示意图。如图1所示，该USB-C设备包括：
UFP单元10，包括第一配置通道11；
待测单元20，包括第二配置通道21；
开关单元30，分别与上述第一配置通道11和上述第二配置通道21电连接，通过控制上述开关单元30的导通以控制上述第一配置通道11与上述第二配置通道21连接，通过控制开关单元30的截止以控制上述第一配置通道11与上述第二配置通道21不连接。
上述方案中，通过在USB-C设备中设置开关单元，进而通过控制开关单元的导通以控制上述第一配置通道与上述第二配置通道连接，通过控制开关单元的截止以控制上述第一配置通道与上述第二配置通道不连接，即可以根据实际需要控制开关单元的导通和截止，在UFP单元的第一配置通道没电的情况下，控制开关单元截止，以控制第一配置通道与上述第二配置通道不连接，由于第一配置通道与上述第二配置通道不连接，即使有下拉电阻的存在，也不会影响待测单元的配置通道的正常检测。
具体地，上述UFP单元用于监听待测单元的信息和选择性回复待测单元的信息。
本申请的一种实施例，如图1所示，上述开关单元30包括MOS管和/或BJT，当然开关单元30可以为任何具有开关作用的电子器件或者电子器件的组合，以实现通过控制上述开关单元30的导通以控制上述第一配置通道11与上述第二配置通道21连接，通过控制开关单元30的截止以控制上述第一配置通道11与上述第二配置通道21不连接，且MOS管的成本低，抗ESD(静电释放)性能较好，低漏电，不会因为漏电大而影响对第二配置通道21的检测结果，添加该开关单元30后，第二配置通道21检测正常，第二配置通道21通信正常，且待测单元20的眼图测试结果依然通过，且开关单元30不影响UFP单元10对待测单元20的监听和选择性回复，且UFP单元10的眼图测试结果依然通过。
本申请的另一种实施例，如图1所示，上述开关单元30包括N沟道型MOS管，N沟道型MOS管的型号可选择FDV301N，上述USB-C设备还包括控制信号端40和下拉电阻单元50，上述控制信号端40分别与上述N沟道型MOS管的栅极以及上述下拉电阻单元50的第一端电连接，上述下拉电阻单元50的第二端接地，上述N沟道型MOS管的源极与上述第一配置通道11电连接，上述N沟道型MOS管的漏极与上述第二配置通道21电连接，在UFP单元10的第一配置通道11有电的情况下，等UFP单元10关掉自身的第一下拉电阻13后，控制信号端40的电平设置为高电平，由于N沟道型MOS管的栅极连接高电平，N沟道型MOS管导通，使得第一配置通道11与上述第二配置通道21连接；在UFP单元10的第一配置通道11没电的情况下，控制信号端40的电平设置为低电平，由于N沟道型MOS管的栅极连接低电平，N沟道型MOS管截止，使得第一配置通道11与上述第二配置通道21不连接，进而通过控制控制信号端40的电平的高低以控制N沟道型MOS管的导通和截止，进而实现了控制第一配置通道11与上述第二配置通道21是否连接，在UFP单元10的第一配置通道11没电的情况下，控制开关单元30截止，以控制第一配置通道11与上述第二配置通道21不连接，由于第一配置通道11与上述第二配置通道21不连接，即使有下拉电阻的存在，也不会影响待测单元20的配置通道的正常检测。
本申请的另一种实施例，控制信号端可以从UFP单元引出，控制信号端也可以从其他外部设备引出。
本申请的又一种实施例，如图1所示，上述UFP单元还包括开关12和第一下拉电阻13，上述开关12的第一端与上述第一配置通道11连接，上述开关12的第二端与上述第一下拉电阻13的第一端连接，上述第一下拉电阻13的第二端接地，在没电的情况下，开关12闭合，第一下拉电阻13与第一配置通道11连接，虽然，此时的第一下拉电阻13与第一配置通道11连接，但是由于控制信号端40的电平为低电平，此时的开关单元30不导通，导致第一配置通道11与第二配置通道21不连接，所以即使有第一下拉电阻13的存在，在UFP单元10的第一配置通道11没电的情况下，也不会影响待测单元20的配置通道的正常检测；在有电的情况下，UFP单元10自身的寄存器控制开关12断开，即第一下拉电阻13与第一配置通道11不连接后，将控制信号端40的电平设置为高，此时的开关单元30导通，将UFP单元的第一配置通道连接到了第一待测单元与第二待测单元之间的第二配置通道上，可以监听并且有选择性的回复某些消息。
本申请的再一种实施例，如图1所示，上述下拉电阻单元50包括至少一个第二下拉电阻，具体地，下拉电阻单元50可以为多个第二下拉电阻的串联或者并联以起到分压的作用，在UFP单元10的第一配置通道11有电的情况下，使得控制信号端40分配到高电压，在在UFP单元10的第一配置通道11无电的情况下，使得控制信号端40接地，第二下拉电阻的存在保证了控制信号端40的电压的高低，进一步地保证了开关单元的导通或者截止。
本申请的再一种实施例，如图1所示，N沟道型MOS管为NMOSFET，NMOSFET本身具有一个二极管，二极管起到保护MOS管引脚上电流的作用，以防止MOS管被击穿。
本申请的再一种实施例，如图1所示，上述下拉电阻单元50为一个第二下拉电阻，第二下拉电阻的阻值为12KΩ。
本申请的另一种实施例，如图1所示，上述USB-C设备还包括保护单元60，上述保护单元60的第一端与上述第二配置通道21电连接，上述保护单元60的第二端接地，为了防止待测单元20进行插拔等测试的过程中产生静电流，添加保护单元60对开关单元30(MOS管)进行保护。
本申请的一种实施例，如图1所示，上述保护单元60包括一个TVS管，上述TVS管的第一端与上述第二配置通道21电连接，上述TVS管的第二端接地，具体地，为了防止待测单元20进行插拔等测试的过程中产生静电流，添加TVS管对MOS管进行保护，具体地，TVS管的型号可选择CPDQR5V0HE-HF。
本申请的又一种实施例，上述待测单元20为一线材，上述第二配置通道21位于上述线材的内部。
本申请的另一种实施例，如图1所示，上述待测单元20还包括第一待测单元22、第二待测单元23和USB Type-C连接线24，上述第一待测单元22和上述第二待测单元23分别连接在上述USB Type-C连接线24的两端，上述第二配置通道21位于上述USB Type-C连接线24的内部。
本申请的又一种实施例，上述第一待测单元为以下之一：电源适配器、计算机，当然第一待测单元还可以为其他DFP设备，该DFP设备为实际外接的设备，且DFP设备中连接有上拉电阻。
本申请的另一种实施例，上述第二待测单元为以下之一：U盘、移动硬盘，当然第二待测单元还可以为其他UFP设备，该UFP设备为实际外接的设备，且UFP设备中连接有下拉电阻。
本申请的又一种典型的实施例，提供了一种电子装置，包括USB-C设备，上述USB-C设备为任意一种上述的USB-C设备，该电子装置，通过在USB-C设备中设置开关单元，进而通过控制开关单元的导通以控制上述第一配置通道与上述第二配置通道连接，通过控制开关单元的截止以控制上述第一配置通道与上述第二配置通道不连接，即可以根据实际需要控制开关单元的导通和截止，在UFP单元的第一配置通道没电的情况下，控制开关单元截止，以控制第一配置通道与上述第二配置通道不连接，由于第一配置通道与上述第二配置通道不连接，即使有下拉电阻的存在，也不会影响待测单元的配置通道的正常检测。
从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：
1)、本申请的USB-C设备，通过在USB-C设备中设置开关单元，进而通过控制开关单元的导通以控制上述第一配置通道与上述第二配置通道连接，通过控制开关单元的截止以控制上述第一配置通道与上述第二配置通道不连接，即可以根据实际需要控制开关单元的导通和截止，在UFP单元的第一配置通道没电的情况下，控制开关单元截止，以控制第一配置通道与上述第二配置通道不连接，由于第一配置通道与上述第二配置通道不连接，即使有下拉电阻的存在，也不会影响待测单元的配置通道的正常检测。
2)、本申请的电子装置，通过在USB-C设备中设置开关单元，进而通过控制开关单元的导通以控制上述第一配置通道与上述第二配置通道连接，通过控制开关单元的截止以控制上述第一配置通道与上述第二配置通道不连接，即可以根据实际需要控制开关单元的导通和截止，在UFP单元的第一配置通道没电的情况下，控制开关单元截止，以控制第一配置通道与上述第二配置通道不连接，由于第一配置通道与上述第二配置通道不连接，即使有下拉电阻的存在，也不会影响待测单元的配置通道的正常检测。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种USB-C设备，其特征在于，包括：
UFP单元，包括第一配置通道；
待测单元，包括第二配置通道；
开关单元，分别与所述第一配置通道和所述第二配置通道电连接，通过控制所述开关单元的导通以控制所述第一配置通道与所述第二配置通道连接，通过控制开关单元的截止以控制所述第一配置通道与所述第二配置通道不连接。
2.根据权利要求1所述的USB-C设备，其特征在于，所述开关单元包括N沟道型MOS管，所述USB-C设备还包括控制信号端和下拉电阻单元，所述控制信号端分别与所述N沟道型MOS管的栅极以及所述下拉电阻单元的第一端电连接，所述下拉电阻单元的第二端接地，所述N沟道型MOS管的源极与所述第一配置通道电连接，所述N沟道型MOS管的漏极与所述第二配置通道电连接。
3.根据权利要求1所述的USB-C设备，其特征在于，所述UFP单元还包括开关和第一下拉电阻，所述开关的第一端与所述第一配置通道连接，所述开关的第二端与所述第一下拉电阻的第一端连接，所述第一下拉电阻的第二端接地。
4.根据权利要求2所述的USB-C设备，其特征在于，所述下拉电阻单元包括至少一个第二下拉电阻。
5.根据权利要求1或3所述的USB-C设备，其特征在于，所述USB-C设备还包括保护单元，所述保护单元的第一端与所述第二配置通道电连接，所述保护单元的第二端接地。
6.根据权利要求5所述的USB-C设备，其特征在于，所述保护单元包括一个TVS管，所述TVS管的第一端与所述第二配置通道电连接，所述TVS管的第二端接地。
7.根据权利要求1所述的USB-C设备，其特征在于，所述待测单元还包括第一待测单元、第二待测单元和USB Type-C连接线，所述第一待测单元和所述第二待测单元分别连接在所述USB Type-C连接线的两端，所述第二配置通道位于所述USB Type-C连接线的内部。
8.根据权利要求7所述的USB-C设备，其特征在于，所述第一待测单元为以下之一：
电源适配器、计算机。
9.根据权利要求7所述的USB-C设备，其特征在于，所述第二待测单元为以下之一：
U盘、移动硬盘。
10.一种电子装置，包括USB-C设备，其特征在于，所述USB-C设备为权利要求1至9中任一项所述的USB-C设备。
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Address after: 1801, building 4, 209 Zhuyuan Road, high tech Zone, Suzhou City, Jiangsu Province

Patentee after: Silicon Valley Analog (Suzhou) Semiconductor Co.,Ltd.

Patentee after: ANALOGIX INTERNATIONAL LLC

Address before: 215000 1801, building 4, 209 Zhuyuan Road, high tech Zone, Suzhou City, Jiangsu Province

Patentee before: Silicon Valley digital analog (Suzhou) Semiconductor Co.,Ltd.

Patentee before: ANALOGIX INTERNATIONAL LLC