CN111651387B - 接口电路与电子设备 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种接口电路与电子设备，涉及电子设备技术领域。该接口电路包括接口、检测控制模块、开关模组、第一数据线及第二数据线，第二数据线的宽度设置为小于第一数据线的宽度，接口分别与检测控制模块、开关模组的活动端电连接，开关模组的第一固定端与第一数据线电连接，开关模组的第二固定端与第二数据线电连接，在检测控制模块检测到接口的信号为供电信号的情况下，开关模组的活动端与第一固定端连接；在检测控制模块检测到接口的信号为数据信号的情况下，开关模组的活动端与所述第二固定端连接，从而节省了走线在线路板上的面积，进而减小了电子设备项目走线设计的难度。

Description

接口电路与电子设备
技术领域
本申请涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种接口电路与电子设备。
背景技术
目前的Android移动设备、笔记本电脑、台式机甚至是游戏机等3C设备均设置有接口，用户在进行外接设备插接时，无需区分外接设备的公头的正反面，提高了用户的使用体验感。
现有技术中的接口包括两个引脚，其中一个引脚与其中一根连接用于传输信息，另一个引脚与另一根和主板连接的走线连接用于为外接设备供电。由于在用户将外接设备的公头与接口插接之前，预先不知道要用哪根走线来供电，哪根走线来传输信息。因此，需要把两根走线的宽度都设计为大于预设的阈值使得二者都能用于供电，例如，根据供电功率要求两根走线的宽度要达到0.3mm-0.5mm。通常地，需要按0.3-0.5mm的线宽将两根走线从顶部芯片走到PCB，然后经过FPC，再到副板上的连接器，对一些走线面积紧张的电子设备项目往往走线设计的难度高。
发明内容
本申请实施例提供一种接口电路与电子设备，以解决接口电路走线占用面积大的问题。
为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：
第一方面，本申请实施例提供的一种接口电路，包括接口、检测控制模块、开关模组、第一数据线及第二数据线，所述第二数据线的宽度小于所述第一数据线的宽度，所述接口分别与所述检测控制模块、所述开关模组的活动端电连接，所述开关模组的第一固定端与所述第一数据线电连接，所述开关模组的第二固定端与所述第二数据线电连接，
在所述检测控制模块检测到所述接口的信号为供电信号的情况下，所述活动端与所述第一固定端连接；
在所述检测控制模块检测到所述接口的信号为数据信号的情况下，所述活动端与所述第二固定端连接。
第二方面，本申请实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备安装有本申请实施例第一方面所述的接口电路，其中，所述第一数据线、所述第二数据线分别与电子设备的主控芯片电连接。
在本申请实施例中，该接口电路通过将第二数据线的宽度设置为小于第一数据线的宽度，接口分别与检测控制模块、开关模组的活动端电连接，开关模组的第一固定端与第一数据线电连接，开关模组的第二固定端与第二数据线电连接，在检测控制模块检测到接口的信号为供电信号的情况下，活动端与第一固定端连接；在检测控制模块检测到接口的信号为数据信号的情况下，活动端与所述第二固定端连接，从而在保证外接信号在接口的哪个引脚接入，都可以将用于传输数据信号的引脚与第二数据线连接。由于用于传输数据信号的数据线所需要承载的电压值普遍小于用于传输供电信号的数据线所需要承载的电压值，走线的宽度在设计之初就可以将用于传输数据信号的走线的线宽小于用于供电的走线的宽度，从而节省了走线在线路板上的面积，进而减小了电子设备项目走线设计的难度。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，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为本申请一种实施例提供的接口电路的电路连接框图；
图2为本申请一种实施例提供的接口电路的电路连接框图；
图3为本申请一种实施例提供的接口电路的电路连接框图；
图4为本申请一种实施例提供的接口电路的电路连接框图；
图5为本申请一种实施例提供的接口电路的电路连接框图；
图6为本申请一种实施例提供的接口电路的电路连接框图；
图7为本申请一种实施例提供的接口电路的电路连接框图；
图8为本申请一种实施例提供的电子设备的电路连接框图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
图1为本申请实施例提供的一种接口电路的电路连接框图。如图1所示，本申请实施例提供的一种接口电路，包括接口100、检测控制模块200、开关模组300、第一数据线500及第二数据线600。第二数据线600的宽度小于第一数据线500的宽度。具体地，第一数据线500的宽度可以在0.3mm-0.5mm之间。例如，第二数据线600的宽度可以在0.05mm-0.1mm之间。在一些实施例中，为保证取材的方便以及材料的价格问题，第二数据线的宽度可以为0.075mm。接口100、检测控制模块200、开关模组300、第一数据线500及第二数据线600，第二数据线500的宽度小于第一数据线600的宽度，接口100分别与检测控制模块200、开关模组300的活动端电连接，开关模组300的第一固定端与第一数据线500电连接，开关模组300的第二固定端与第二数据线600电连接。
接口100可以实现在无需用户区分外接设备的公头的情况下，实现外接设备与安装有接口电路的电子设备的通信交互，以及安装有接口电路的电子设备为外接设备供电。例如，接口100可以为TYPE-C接口的母座，当然，本领域技术人员可以理解的是，接口还可以是其他类型的接口，例如USB接口等。另外，外接设备可以为包括有TYPE-C公头的耳机、存储盘等。
在检测控制模块200检测到接口100的信号为供电信号的情况下，活动端与第一固定端连接。
在检测控制模块200检测到接口100的信号为数据信号的情况下，活动端与第二固定端连接。
该接口电路通过将第二数据线的宽度设置为小于第一数据线的宽度，接口分别与检测控制模块、开关模组的活动端电连接，开关模组的第一固定端与第一数据线电连接，开关模组的第二固定端与第二数据线电连接，在检测控制模块检测到接口的信号为供电信号的情况下，活动端与第一固定端连接；在检测控制模块检测到接口的信号为数据信号的情况下，活动端与所述第二固定端连接，从而在保证外接信号在接口的哪个引脚接入，都可以将用于传输数据信号的引脚与第二数据线连接。由于用于传输数据信号的数据线所需要承载的电压值普遍小于用于传输供电信号的数据线所需要承载的电压值，走线的宽度在设计之初就可以将用于传输数据信号的走线的线宽小于用于供电的走线的宽度，从而节省了走线在线路板上的面积。
可选地，接口100包括第一引脚、第二引脚，在检测控制模块200检测到第一引脚的输入电压高于阈值的情况下，检测控制模块则判断接口100接入的信号为数据信号，且检测控制模块200控制开关模组300的活动端与第二固定端连接，以使第一引脚与第二数据线电连接，并使数据信号通过第二数据线接入后续处理电路中。在检测控制模块200检测到第二引脚的输入电压低于阈值的情况下，检测控制模块则判断接口100接入的信号为供电信号，且检测控制模块200控制开关模组300的活动端与第一固定端连接，以使第二引脚与第一数据线电连接，并使供电信号通过第一数据线接入后续处理电路中。
可选的，第一数据线的一端与开关模组的固定端电连接，第一数据线的另一端与处理电路电连接；第二数据线的一端与开关模组的固定端电连接，第二数据线的另一端与处理电路电连接。其中，处理电路为主板上的主控芯片，例如CPU(中央处理器)。主控芯片能够用于将第一数据线以及第二数据线上的数据进行内部处理，并通过导线传输到指定器件。在本申请的一些实施例中，在接口的引脚接入的信号为供电信号的情况下，主控芯片会将供电信号从处理主控端通过第二数据线传输到接口，完成供电工作。
可选地，开关模组300为双刀双掷开关或者至少两个单刀单掷开关。
可选地，开关模组300采用双刀双掷开关，第一数据线500包括第一连接端、第二连接端，第二数据线600包括第三连接端、第四连接端，接口100的第一引脚与双刀双掷开关的第一活动端连接，接口100的第二引脚与双刀双掷开关的第二活动端连接，其中，双刀双掷开关的第一固定端与第三连接端连接，双刀双掷开关的第二固定端与第二连接端连接，双刀双掷开关的第三固定端与第一连接端连接，双刀双掷开关的第四固定端与第四连接端连接。
具体地，如图3所示，作为其中一种实施方式，检测控制模块200具体用于在检测到第一引脚的输入电压高于预设的阈值、第二引脚的输入电压低于预设的阈值(即外接电子设备正向插入接口)的情况下，控制双刀双掷开关的第一活动端连接至第二数据线的第三连接端，即开关模组的第一固定端，以及控制双刀双掷开关的第二活动端连接至第一数据线的第二连接端，即开关模组的第二固定端。
具体地，如图4所示，作为另外一种实施方式，检测控制模块200具体用于在检测到第一引脚的输入电压低于预设的阈值、第二引脚的输入电压高于预设的阈值(即外接电子设备正向插入接口)的情况下，控制双刀双掷开关的第一活动端连接至第一数据线的第一连接端，即开关模组的第三固定端，以及控制双刀双掷开关的第二活动端连接至第二数据线的第四连接端，即开关模组的第四固定端。
需要说明的是，在本申请的一些实施例中，当开关模组300采用两个单刀单掷开关时，由于被确定为供电走线的数据线需要从处理芯片处向接口处供电，那么在检测控制模块在检测到接口的信号为数据信号的情况下，优先使与该引脚连接的单刀单掷开关与第二数据线电连接导通，另一个单刀单掷开关再选择与第一数据线导通。
可选地，如图5所示，检测控制模块200包括电压变化检测单元700及控制单元800，接口100、电压变化检测单元700以及控制单元800依次电连接。其中，电压变化检测单元700用于在接口100接入外接设备时，分别检测接口100的两个引脚的电压是否大于预设的阈值，并将检测结果输出至控制单元800，控制单元800用于根据检测结果控制开关模组300导通。
具体地，如图6所示，作为其中一种实施方式，电压变化检测单元700包括第一比较器900、第二比较器1000，第一比较器900的其中第一输入端与接口100的其中一个引脚电连接，第一比较器900的第二输入端与参考电压输入端连接，第一比较器900的输出端与控制单元800电连接；第二比较器1000的第一输入端与接口100的另一个引脚电连接，第二比较器1000的第二输入端与参考电压输入端连接，第二比较器1000的输出端与控制单元800电连接。
第一比较器900用于比较引脚输入的电压与参考电压的差值，并比较差值是否大于预设的阈值，如果大于预设的阈值，则输出高电平至控制单元800，控制单元将根据电平变化控制开关模组的闭合条件。第二比较器1000也用于比较引脚输入的电压与参考电压的差值，并比较差值是否大于预设的阈值，如果小于预设的阈值，则输出低电平至控制单元800，控制单元将很据电平变化控制开关模组的闭合条件。
具体地，如图7所示，作为另一种实施方式，电压变化检测单元700包括第一ADC单元1100、第二ADC单元1200，第一ADC单元1100的输入端与接口100的其中一个引脚电连接，第一ADC单元1100的输出端与所述控制单元800电连接；第二ADC单元1200的输入端与接口100的另一个引脚电连接，第二ADC单元1200的输出端与控制单元800电连接。
第一ADC单元1100用于比较引脚输入的电压是否大于预设的阈值，如果大于预设的阈值，则输出高电平至控制单元800，控制单元将根据电平变化控制开关模组的闭合条件。第二ADC单元1200也用于比较引脚输入的电压是否大于预设的阈值，如果小于预设的阈值，则输出低电平至控制单元800，控制单元将根据电平变化控制开关模组的闭合条件。
图8为实现本申请各个实施例的一种电子设备的硬件结构示意图，该电子设备包括但不限于：射频单元101、网络模块102、音频输出单元103、输入单元104、传感器105、显示单元106、用户输入单元107、接口电路108、存储器109、处理器110、电源111。电子设备还包括：接口、检测控制模块、开关模组、第一数据线及第二数据线(图8中未示出)，第二数据线的宽度小于第一数据线的宽度且低于预设的阈值，接口分别与检测控制模块、开关模组电连接。本领域技术人员可以理解，图1中示出的电子设备结构并不构成对电子设备的限定，电子设备可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。在本申请实施例中，电子设备包括但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载终端、可穿戴设备、以及计步器等。第二数据线、第一数据线与处理器电连接。
在检测控制模块检测到接口的信号为供电信号的情况下，活动端与第一固定端连接；在检测控制模块检测到接口的信号为数据信号的情况下，活动端与所述第二固定端连接。
应理解的是，本申请实施例中，射频单元101可用于收发信息或通话过程中，信号的接收和发送，具体的，将来自基站的下行数据接收后，给处理器110处理；另外，将上行的数据发送给基站。通常，射频单元101包括但不限于天线、至少一个放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器、双工器等。此外，射频单元101还可以通过无线通信系统与网络和其他设备通信。
电子设备通过网络模块102为用户提供了无线的宽带互联网访问，如帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等。
音频输出单元103可以将射频单元101或网络模块102接收的或者在存储器109中存储的音频数据转换成音频信号并且输出为声音。而且，音频输出单元103还可以提供与电子设备执行的特定功能相关的音频输出(例如，呼叫信号接收声音、消息接收声音等等)。音频输出单元103包括扬声器、蜂鸣器以及受话器等。
输入单元104用于接收音频或视频信号。输入单元104可以包括图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)1041和麦克风1042，图形处理器1041对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置(如摄像头)获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。处理后的图像帧可以显示在显示单元106上。经图形处理器1041处理后的图像帧可以存储在存储器109(或其它存储介质)中或者经由射频单元101或网络模块102进行发送。麦克风1042可以接收声音，并且能够将这样的声音处理为音频数据。处理后的音频数据可以在电话通话模式的情况下转换为可经由射频单元101发送到移动通信基站的格式输出。
电子设备还包括至少一种传感器105，比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示面板1061的亮度，接近传感器可在电子设备移动到耳边时，关闭显示面板1061和/或背光。作为运动传感器的一种，加速计传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别电子设备姿态(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等；传感器105还可以包括指纹传感器、压力传感器、虹膜传感器、分子传感器、陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等，在此不再赘述。
显示单元106用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息。显示单元106可包括显示面板1061，可以采用液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)等形式来配置显示面板1061。
用户输入单元107可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与电子设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。具体地，用户输入单元107包括触控面板1071以及其他输入设备1072。触控面板1071，也称为触摸屏，可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板1071上或在触控面板1071附近的操作)。触控面板1071可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸检测装置检测用户的触摸方位，并检测触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器；触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给处理器110，接收处理器110发来的命令并加以执行。此外，可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触控面板1071。除了触控面板1071，用户输入单元107还可以包括其他输入设备1072。具体地，其他输入设备1072可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆，在此不再赘述。
进一步的，触控面板1071可覆盖在显示面板1061上，当触控面板1071检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给处理器110以确定触摸事件的类型，随后处理器110根据触摸事件的类型在显示面板1061上提供相应的视觉输出。虽然在图8中，触控面板1071与显示面板1061是作为两个独立的部件来实现电子设备的输入和输出功能，但是在某些实施例中，可以将触控面板1071与显示面板1061集成而实现电子设备的输入和输出功能，具体此处不做限定。
接口电路108为外部装置与电子设备连接的接口。例如，外部装置可以包括有线或无线头戴式耳机端口、外部电源(或电池充电器)端口、有线或无线数据端口、存储卡端口、用于连接具有识别模块的装置的端口、音频输入/输出(I/O)端口、视频I/O端口、耳机端口等等。接口电路108可以用于接收来自外部装置的输入(例如，数据信息、电力等等)并且将接收到的输入传输到电子设备内的一个或多个元件或者可以用于在电子设备和外部装置之间传输数据。
存储器109可用于存储软件程序以及各种数据。存储器109可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器109可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
处理器110是电子设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个电子设备的各个部分，通过运行或执行存储在存储器109内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器109内的数据，执行电子设备的各种功能和处理数据，从而对电子设备进行整体监控。处理器110可包括一个或多个处理单元；优选的，处理器110可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器110中。
电子设备还可以包括给各个部件供电的电源111(比如电池)，优选的，电源111可以通过电源管理系统与处理器110逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。
另外，电子设备包括一些未示出的功能模块，在此不再赘述。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献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(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (10)

1.一种接口电路，其特征在于，包括接口、检测控制模块、开关模组、第一数据线及第二数据线，所述第二数据线的宽度小于所述第一数据线的宽度，所述接口分别与所述检测控制模块、所述开关模组的活动端电连接，所述开关模组的第一固定端与所述第一数据线电连接，所述开关模组的第二固定端与所述第二数据线电连接，
在所述检测控制模块检测到所述接口的信号为供电信号的情况下，所述活动端与所述第一固定端连接；
在所述检测控制模块检测到所述接口的信号为数据信号的情况下，所述活动端与所述第二固定端连接。
2.根据权利要求1所述的接口电路，其特征在于，所述接口包括第一引脚、第二引脚，
在所述检测控制模块检测到所述第一引脚的输入电压高于阈值的情况下，所述接口接入的信号为数据信号，且所述检测控制模块控制所述开关模组的活动端与第二固定端连接，以使所述第一引脚与所述第二数据线电连接；
在所述检测控制模块检测到所述第二引脚的输入电压低于阈值的情况下，所述接口接入的信号为供电信号，且所述检测控制模块控制所述开关模组的活动端与第一固定端连接，以使所述第二引脚与所述第一数据线电连接。
3.根据权利要求1所述的接口电路，其特征在于，所述开关模组为双刀双掷开关或者至少两个单刀单掷开关。
4.根据权利要求2所述的接口电路，其特征在于，所述开关模组为双刀双掷开关，所述第一数据线包括第一连接端、第二连接端，所述第二数据线包括第三连接端、第四连接端，所述接口的第一引脚与所述双刀双掷开关的第一活动端连接，所述接口的第二引脚与所述双刀双掷开关的第二活动端连接，其中，所述双刀双掷开关的第一固定端与所述第三连接端连接，所述双刀双掷开关的第二固定端与所述第二连接端连接，所述双刀双掷开关的第三固定端与所述第一连接端连接，所述双刀双掷开关的第四固定端与所述第四连接端连接。
5.根据权利要求4所述的接口电路，其特征在于，所述检测控制模块具体用于在检测到所述第一引脚的输入电压高于预设的阈值、所述第二引脚的输入电压低于预设的阈值的情况下，控制所述双刀双掷开关的第一活动端连接至所述双刀双掷开关的第一固定端，以及控制双刀双掷开关的第二活动端连接至所述双刀双掷开关的第二固定端。
6.根据权利要求4所述的接口电路，其特征在于，所述检测控制模块具体用于在检测到所述第一引脚的输入电压低于预设的阈值、所述第二引脚的输入电压高于预设的阈值的情况下，控制所述双刀双掷开关的第一活动端连接至所述双刀双掷开关的第三固定端，以及控制所述双刀双掷开关的第二活动端连接至所述双刀双掷开关的第四固定端。
7.根据权利要求2所述的接口电路，其特征在于，所述检测控制模块包括电压变化检测单元及控制单元，所述接口、所述电压变化检测单元以及所述控制单元依次电连接。
8.根据权利要求7所述的接口电路，其特征在于，所述电压变化检测单元包括第一比较器、第二比较器，
所述第一比较器的其中第一输入端与所述接口的第一引脚电连接，所述第一比较器的第二输入端与参考电压输入端连接，所述第一比较器的输出端与所述控制单元电连接；
所述第二比较器的第一输入端与所述接口的第二引脚电连接，所述第二比较器的第二输入端与参考电压输入端连接，所述第二比较器的输出端与所述控制单元电连接。
9.根据权利要求7所述的接口电路，其特征在于，所述电压变化检测单元包括第一ADC单元、第二ADC单元，
所述第一ADC单元的输入端与所述接口的第一引脚电连接，所述第一ADC单元的输出端与所述控制单元电连接；
所述第二ADC单元的输入端与所述接口的第二引脚电连接，所述第二ADC单元的输出端与所述控制单元电连接。
10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备安装有权利要求1-9任一所述的接口电路，其中，所述第一数据线、所述第二数据线分别与电子设备的主控芯片电连接。
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