CN113220623A - 共用通用序列总线信号的电子装置及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种共用通用序列总线信号的电子装置及其操作方法。第一输入输出端连接处理单元并用以传输第一通用序列总线信号。检测单元连接处理单元与第二输入输出端之间，并检测第二输入输出端的电压电平而产生检测信号。处理单元根据检测信号而产生通用型输入输出信号。控制单元连接处理单元并根据通用型输入输出信号而传输配置通道信号至处理单元。切换单元连接处理单元、第一输入输出端及第二输入输出端。处理单元根据配置通道信号传输控制信号至切换单元。切换单元根据控制信号传输第二通用序列总线信号至第一输入输出端或第二输入输出端。因此，处理单元的通用序列总线信号能使用两个输入输出端进行传输。

Description

共用通用序列总线信号的电子装置及其操作方法

技术领域

本发明涉及一种电子装置及其操作方法，且特别涉及一种共用通用序列总线信号的电子装置及其操作方法。

背景技术

相较于传统的通用序列总线(Universal Serial Bus，USB)连接器，类型C通用串行的总线(USB Type-C)连接器不但提供更快的电源充电能力以及数据传输速度，且还提供较小的体积。由于USB Type-C连接器的正反面完全一致，因此在连接外部装置时已不需要确认连接器的正反面，进而提高便利性。然而，目前电子装置内的处理单元渐渐地只支援一个USB Type-C标准。倘若需要两个输入输出端且其具有各自对应的USB的功能时，目前的电子装置就无法满足前述的需求。最终，因为输入输出端的数量不足，致使电子装置的使用遭受到限制。

有鉴于此，针对在处理单元仅支援一个USB Type-C标准的情况下，如何满足电子装置能通过两个输入输出端，并用以传输具有不同功能的USB信号，实为民众所殷切企盼，亦是相关业者须努力研发突破的目标及方向。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种共用通用序列总线信号的电子装置及其操作方法，其中处理单元在使用USB Type-C标准的情况下，只使用同一组USB信号，即可满足两个输入输出端分别用以传输不同的USB信号。

依据本发明的结构实施方式的一实施方式提供一种共用通用序列总线信号的电子装置。共用通用序列总线信号的电子装置包含一处理单元、一第一输入输出端、一检测单元、一第二输入输出端、一控制单元以及一切换单元。第一输入输出端连接处理单元，并用以传输一第一通用序列总线信号。检测单元连接处理单元。第二输入输出端连接检测单元。检测单元检测第二输入输出端而产生一检测信号，且传输检测信号至处理单元。处理单元根据检测信号而产生一通用型输入输出信号。控制单元连接处理单元并接收通用型输入输出信号。控制单元根据通用型输入输出信号而产生一配置通道信号，且传输配置通道信号至处理单元。切换单元连接第二输入输出端。切换单元连接处理单元与第一输入输出端之间并用以传输一第二通用序列总线信号至第一输入输出端。其中，处理单元根据配置通道信号控制切换单元，且传输一控制信号至切换单元。切换单元根据控制信号传输第二通用序列总线信号至第一输入输出端与第二输入输出端的其中一者，且第二通用序列总线信号与第一通用序列总线信号相异。

因此，通过第一输入输出端以传输第一通用序列总线信号，且处理单元根据配置通道信号控制切换单元，以使第二通用序列总线信号可经由第一输入输出端或第二输入输出端进行传输。

前述实施方式的其他实施例如下：前述检测单元根据第二输入输出端的一电压电平判断第二输入输出端为一主机连接端或一客户端连接端。其中，当电压电平为一第一电压时，第二输入输出端为主机连接端。其中，当电压电平为一第二电压时，第二输入输出端为客户端连接端。

前述实施方式的其他实施例如下：前述第一电压为0.5伏特，且第二电压为3.3伏特。

前述实施方式的其他实施例如下：前述第一输入输出端为一类型C通用串行的总线连接器或一弹簧连接器。

前述实施方式的其他实施例如下：前述第二输入输出端为一弹簧连接器。

前述实施方式的其他实施例如下：前述第一通用序列总线信号对应一通用序列总线3.1的标准规范，且第二通用序列总线信号对应一通用序列总线2.0的标准规范。

依据本发明的方法实施方式的一实施方式提供一种共用通用序列总线信号的电子装置的操作方法。共用通用序列总线信号的电子装置的操作方法包含一第一信号传输步骤、一电压检测步骤、一配置通道信号产生步骤以及一第二信号传输步骤。第一信号传输步骤是驱动一处理单元经由一第一输入输出端以传输一第一通用序列总线信号。电压检测步骤是驱动一检测单元检测一第二输入输出端而产生一检测信号，且传输检测信号至处理单元。处理单元根据检测信号而产生一通用型输入输出信号。配置通道信号产生步骤是驱动一控制单元从处理单元接收通用型输入输出信号，且根据通用型输入输出信号而产生一配置通道信号。控制单元传输配置通道信号至处理单元。第二信号传输步骤包含一控制子步骤与一传输子步骤。控制子步骤是驱动处理单元根据配置通道信号控制一切换单元，且传输一控制信号至切换单元。传输子步骤是驱动切换单元根据控制信号传输一第二通用序列总线信号至第一输入输出端与第二输入输出端的其中一者。

因此，第一通用序列总线信号可经由第一输入输出端进行传输，且第二通用序列总线信号可经由第一输入输出端或第二输入输出端进行传输。

前述实施方式的其他实施例如下：前述检测单元根据第二输入输出端的一电压电平判断第二输入输出端为一主机连接端或一客户端连接端。其中，当电压电平为一第一电压时，第二输入输出端为主机连接端。其中，当电压电平为一第二电压时，第二输入输出端为客户端连接端。

前述实施方式的其他实施例如下：前述第一电压为0.5伏特，且第二电压为3.3伏特。

前述实施方式的其他实施例如下：前述第一通用序列总线信号对应一通用序列总线3.1的标准规范，且第二通用序列总线信号对应一通用序列总线2.0的标准规范。

附图说明

为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，说明书附图的说明如下：

图1是示出依照本发明第一实施例的共用通用序列总线信号的电子装置的电路方框示意图；

图2是示出图1的共用通用序列总线信号的电子装置的立体示意图；

图3是示出依照本发明第二实施例的共用通用序列总线信号的电子装置的立体示意图；以及

图4是示出依照本发明第三实施例的共用通用序列总线信号的电子装置的操作方法的流程示意图。

附图标记说明：

10,20：共用通用序列总线信号的 140：第二输入输出端

电子装置 150：控制单元

100,200：壳体 151：配置通道信号

110：处理单元 160：切换单元

111：第一通用序列总线信号 30：共用通用序列总线信号的电

112：第二通用序列总线信号 子装置的操作方法

113：通用型输入输出信号 S1：第一信号传输步骤

114：控制信号 S2：电压检测步骤

120：第一输入输出端 S3：配置通道信号产生步骤

130：检测单元 S4：第二信号传输步骤

131：检测信号 S41：控制子步骤

S42：传输子步骤

具体实施方式

请参阅图1，其是示出依照本发明第一实施例的共用通用序列总线信号的电子装置10的电路方框示意图。如图1所示，共用通用序列总线信号的电子装置10用以连接一外部装置(未另示出)且与外部装置之间传输一第一通用序列总线信号111或是一第二通用序列总线信号112。共用通用序列总线信号的电子装置10包含一处理单元110、一第一输入输出端120、一检测单元130、一第二输入输出端140、一控制单元150以及一切换单元160。

第一输入输出端120信号连接处理单元110，并用以传输第一通用序列总线信号111。检测单元130信号连接处理单元110，且第二输入输出端140信号连接检测单元130。检测单元130检测第二输入输出端140而产生一检测信号131，且传输检测信号131至处理单元110。处理单元110根据检测信号131而产生一通用型输入输出信号113。控制单元150信号连接处理单元110并接收通用型输入输出信号113。控制单元150根据通用型输入输出信号113而产生一配置通道信号151，且传输配置通道信号151至处理单元110。切换单元160信号连接第二输入输出端140，且信号连接处理单元110与第一输入输出端120之间并用以传输一第二通用序列总线信号112至第一输入输出端120。处理单元110根据配置通道信号151控制切换单元160，并传输一控制信号114至切换单元160。切换单元160根据控制信号114将第二通用序列总线信号112传输至第一输入输出端120与第二输入输出端140的其中一者，且第二通用序列总线信号112与第一通用序列总线信号111相异。

因此，通过第一输入输出端120以传输第一通用序列总线信号111，且处理单元110根据配置通道信号151控制切换单元160，以使第二通用序列总线信号112可经由第一输入输出端120或第二输入输出端140进行传输。

请一并参阅图1与图2，其中图2是示出图1的共用通用序列总线信号的电子装置10的立体示意图。如图2所示，共用通用序列总线信号的电子装置10可为一智能装置、电子扫描器或具有存取数据功能的电子装置，且包含一壳体100。壳体100可呈方形，并容设处理单元110、第一输入输出端120、检测单元130、第二输入输出端140、控制单元150及切换单元160，其中第一输入输出端120设置于壳体100前侧的表面上，第二输入输出端140设置于壳体100底部的端面上。

请一并参阅图1与图3，其中图3是示出依照本发明第二实施例的共用通用序列总线信号的电子装置20的立体示意图。共用通用序列总线信号的电子装置20所容设的处理单元110、第一输入输出端120、检测单元130、第二输入输出端140、控制单元150及切换单元160均与第一实施例中相同，在此不另赘述。如图3所示，共用通用序列总线信号的电子装置20包含一壳体200，且壳体200可呈方形。第一输入输出端120设置于壳体200的外周侧面上，第二输入输出端140设置于壳体200底部的端面上。具体而言，第一实施例的第一输入输出端120可为一弹簧连接器(POGO PIN)，第二实施例的第一输入输出端120可为一USB Type-C连接器，且第一实施例与第二实施例的第二输入输出端140可为POGO PIN，但本发明不限于此。

当外部装置支援通用序列总线3.1(USB3.1)且插入第一输入输出端120时，第一输入输出端120于外部装置与处理单元110之间传输第一通用序列总线信号111，且第一通用序列总线信号111对应USB3.1的标准规范；当外部装置支援USB2.0且插入第一输入输出端120时，第二通用序列总线信号112经由切换单元160与第一输入输出端120传输至外部装置且对应USB2.0的标准规范。

值得注意的是，倘若外部装置插入第二输入输出端140，则第二输入输出端140的电压电平会有变化，因此处理单元110根据检测信号131判断第二输入输出端140为一主机连接端或一客户端连接端。当电压电平为一第一电压时，处理单元110判断第二输入输出端140为主机连接端；当电压电平为一第二电压时，处理单元110判断第二输入输出端140为客户端连接端。详细地说，检测单元130可为一模拟数字转换器(Analog-to-DigitalConverter，ADC)电路或者是应用于检测电压的一IC电路，其检测电压电平并传输检测信号131至处理单元110，使处理单元110获知第二输入输出端140的端口设定(即设定为主机连接端或客户端连接端)。更详细地说，检测单元130对电压电平的预设电压值为0伏特。当检测单元130所检测到的电压电平为第一电压时，检测单元130判断第二输入输出端140为主机连接端；当检测单元130所检测到的电压电平为第二电压为时，检测单元130判断第二输入输出端140为客户端连接端，其中第一电压可为0.5伏特，且第二电压为3.3伏特，但本发明不限于此。

由于处理单元110得知有外部装置连接至第二输入输出端140，并根据端口设定产生通用型输入输出信号113，然后通过通用型输入输出引脚(GPIO pin)传输通用型输入输出信号113至控制单元150。控制单元150可为一电子零件组合式电路或一IC式电路，其存储一USB Type-C标准规范并根据通用型输入输出信号113与USB Type-C标准规范而产生配置通道信号151；换言之，控制单元150传输符合USB Type-C标准规范的配置通道信号151予处理单元110的配置通道引脚(CC pin)。

处理单元110通过GPIO pin传输控制信号114至切换单元160以对切换单元160进行信号的切换控制。切换单元160可为一信号路径切换IC电路，其将第一输入输出端120设定为一预设输入输出端，并受控制信号114控制以将第二通用序列总线信号112改为传输至第一输入输出端120。需说明的是，如上所述，当支援USB2.0的外部装置连接第一输入输出端120，且第一输入输出端120未连接任何其他装置时，处理单元110仍然可通过检测单元130与控制单元150之间的数据传输而产生另一控制信号114，并经由GPIO pin传输至切换单元160。详细地说，目前预设输入输出端是第一输入输出端120，且此另一控制信号114表示GPIO＝"0"，因此切换单元160继续保持传输第二通用序列总线信号112到第一输入输出端120。另一方面，外部装置连接至第二输入输出端140所产生的控制信号114表示GPIO＝"1"，切换单元160将第二通用序列总线信号112切换并传输到第二输入输出端140。因此，处理单元110在只支援USB Type-C标准(亦即处理单元110仅存储USB Type-C的驱动程序)的情况下，仍然能利用第一输入输出端120或第二输入输出端140传输数据。

请一并参阅图1与图4，其中图4是示出依照本发明第三实施例的共用通用序列总线信号的电子装置的操作方法30的流程示意图。如图4所示，共用通用序列总线信号的电子装置的操作方法30包含一第一信号传输步骤S1、电压检测步骤S2、一配置通道信号产生步骤S3以及一第二信号传输步骤S4。

第一信号传输步骤S1是驱动处理单元110经由第一输入输出端120以传输第一通用序列总线信号111。电压检测步骤S2是驱动检测单元130检测第二输入输出端140的电压电平而产生检测信号131，且传输检测信号131至处理单元110。处理单元110根据检测信号131而产生通用型输入输出信号113。配置通道信号产生步骤S3是驱动控制单元150从处理单元110接收通用型输入输出信号113，且根据通用型输入输出信号113而产生配置通道信号151。控制单元150传输配置通道信号151至处理单元110。第二信号传输步骤S4包含一控制子步骤S41与一传输子步骤S42。控制子步骤S41是驱动处理单元110根据配置通道信号151控制切换单元160，且传输控制信号114至切换单元160。传输子步骤S42是驱动切换单元160根据控制信号114传输第二通用序列总线信号112至第一输入输出端120与第二输入输出端140的其中一者。因此，第一通用序列总线信号111可经由第一输入输出端120进行传输，且第二通用序列总线信号112可经由第一输入输出端120或第二输入输出端140进行传输。

虽然本发明已以实施方式公开如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内，当可作各种的变动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims (10)

1.一种共用通用序列总线信号的电子装置，其特征在于，包含：

一处理单元；

一第一输入输出端，连接该处理单元，并用以传输一第一通用序列总线信号；

一检测单元，连接该处理单元；

一第二输入输出端，连接该检测单元，该检测单元检测该第二输入输出端而产生一检测信号，且传输该检测信号至该处理单元，该处理单元根据该检测信号而产生一通用型输入输出信号；

一控制单元，连接该处理单元并接收该通用型输入输出信号，该控制单元根据该通用型输入输出信号而产生一配置通道信号，且传输该配置通道信号至该处理单元；以及

一切换单元，连接该第二输入输出端，该切换单元连接该处理单元与该第一输入输出端之间并用以传输一第二通用序列总线信号至该第一输入输出端；

其中，该处理单元根据该配置通道信号控制该切换单元并传输一控制信号至该切换单元，该切换单元根据该控制信号传输该第二通用序列总线信号至该第一输入输出端与该第二输入输出端的其中一者，且该第二通用序列总线信号与该第一通用序列总线信号相异。

2.如权利要求1所述的共用通用序列总线信号的电子装置，其特征在于，该检测单元根据该第二输入输出端的一电压电平判断该第二输入输出端为一主机连接端或一客户端连接端；

其中，当该电压电平为一第一电压时，该第二输入输出端为该主机连接端；

其中，当该电压电平为一第二电压时，该第二输入输出端为该客户端连接端。

3.如权利要求2所述的共用通用序列总线信号的电子装置，其特征在于，该第一电压为0.5伏特，该第二电压为3.3伏特。

4.如权利要求1所述的共用通用序列总线信号的电子装置，其特征在于，该第一输入输出端为一类型C通用串行的总线连接器或一弹簧连接器。

5.如权利要求1所述的共用通用序列总线信号的电子装置，其特征在于，该第二输入输出端为一弹簧连接器。

6.如权利要求1所述的共用通用序列总线信号的电子装置，其特征在于，该第一通用序列总线信号对应一通用序列总线3.1的标准规范，该第二通用序列总线信号对应一通用序列总线2.0的标准规范。

7.一种共用通用序列总线信号的电子装置的操作方法，其特征在于，包含：

一第一信号传输步骤，是驱动一处理单元经由一第一输入输出端以传输一第一通用序列总线信号；

一电压检测步骤，是驱动一检测单元检测一第二输入输出端而产生一检测信号，且传输该检测信号至该处理单元，该处理单元根据该检测信号而产生一通用型输入输出信号；

一配置通道信号产生步骤，是驱动一控制单元从该处理单元接收该通用型输入输出信号，且根据该通用型输入输出信号而产生一配置通道信号，该控制单元传输该配置通道信号至该处理单元；以及

一第二信号传输步骤，包含：

一控制子步骤，是驱动该处理单元根据该配置通道信号控制一切换单元，且传输一控制信号至该切换单元；及

一传输子步骤，是驱动该切换单元根据该控制信号传输一第二通用序列总线信号至该第一输入输出端与该第二输入输出端的其中一者。

8.如权利要求7所述的共用通用序列总线信号的电子装置的操作方法，其特征在于，该检测单元根据该第二输入输出端的一电压电平判断该第二输入输出端为一主机连接端或一客户端连接端；

其中，当该电压电平为一第一电压时，该第二输入输出端为该主机连接端；

其中，当该电压电平为一第二电压时，该第二输入输出端为该客户端连接端。

9.如权利要求8所述的共用通用序列总线信号的电子装置的操作方法，其特征在于，该第一电压为0.5伏特，该第二电压为3.3伏特。

10.如权利要求7所述的共用通用序列总线信号的电子装置的操作方法，其特征在于，该第一通用序列总线信号对应一通用序列总线3.1的标准规范，该第二通用序列总线信号对应一通用序列总线2.0的标准规范。

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