CN113950675A - Type-c连接器的电力节省 - Google Patents

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Abstract

促进Type‑C连接器中的电力节省的机制和方法包括去到通用串行总线(USB)Type‑C连接器端口的配置通道(CC)信号路径和接地信号路径的接口，第一电路，以及第二电路。第一电路可操作来在CC信号路径上放置切换值。第二电路可操作来将接地信号路径耦合到检测信号路径。当检测信号路径携带与USB Type‑C连接器端口被连接到USB Type‑C设备相对应的第一值时，在CC信号路径上放置切换值被使能，而当检测信号路径携带与USB Type‑C连接器端口未被连接到USB Type‑C设备相对应的第二值时，在CC信号路径上放置切换值可被禁用。

Description

TYPE-C连接器的电力节省
优先权要求
本申请要求2019年6月29日提交的标题为“POWER SAVING FOR TYPE-CCONNECTORS(TYPE-C连接器的电力节省)”的美国专利申请第16/458,024号的优先权权益，该美国申请的全部内容被通过引用并入。
背景技术
通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)Type-C接口已越来越受欢迎。各种系统可具有多个Type-C端口以满足用户需求。
基于Type-C规范所定义的检测机制，当没有设备附接到Type-C端口时，Type-C端口的配置通道(Configuration Channel，CC)线可能会切换，这可能会在相应的电力输送(Power Delivery，PD)控制器一旦通电时就开始，并且可能继续进行，直到有设备附接为止，甚至在待机和连接待机状态中也会继续。由于这种切换，PD控制器可能会汲取功率，相当于各种系统允许的功率耗散预算的很大一部分(即使在待机和连接待机状态中也是)。
同时，系统中的Type-C端口支持双角色端口(Dual Role Port，DRP)特征，通过该特征，Type-C端口可以成为接受电力的面向上游端口(Upstream Facing Port，UFP)，或者提供电力的面向下游端口(Downstream Facing Port，DFP)。然而，由于Type-C线缆的两端都是相同的，所以有可能通过Type-C线缆将同一系统的两个Type-C端口相互连接。当同一系统的两个Type-C端口被用线缆连接在一起时，一个Type-C端口可能尝试为另一个Type-C端口充电，而电力可能在关联的转换中被浪费和损失。
附图说明
从以下给出的详细描述和从本公开的各种实施例的附图中将更充分理解本公开的实施例。然而，虽然附图会辅助说明和理解，但它们只是辅助，而不应当被理解为将本公开限制到其中描绘的具体实施例。
图1根据本公开的一些实施例图示了Type-C插座连接器的顶视图。
图2根据本公开的一些实施例图示了Type-C插座连接器的正面透视图。
图3根据本公开的一些实施例图示了Type-C插座连接器的示意图。
图4根据本公开的一些实施例图示了Type-C插座连接器的示意图。
图5根据本公开的一些实施例图示了Type-C插座连接器的示意图。
图6A-图6B根据本公开的一些实施例图示了具有两个Type-C端口的系统的设计。
图7A-图7B根据本公开的一些实施例图示了与连接到同一系统的两个Type-C端口有关的时序图。
图8根据本公开的一些实施例图示了通过关断电力输送(PD)控制器配置通道(CC)电路来节省电力的方法。
图9根据本公开的一些实施例图示了通过同步PD控制器CC电路来节省电力的方法。
图10根据一些实施例图示了具有促进Type-C连接器中的电力节省的机制的计算机系统或计算设备。
具体实施方式
在接下来的描述中，论述了许多细节以提供对本公开的实施例的更透彻说明。然而，本领域技术人员将会清楚，没有这些具体细节也可以实现本公开的实施例。在其他情况下，以框图形式而不是详细示出公知的结构和设备，以避免模糊本公开的实施例。
注意，在实施例的相应附图中，以线条来表示信号。一些线条可能更粗，以指示出更大数目的构成信号路径，和/或在一端或多端具有箭头，以指示出信息流的方向。这种指示并不打算是限制性的。更确切地说，这些线条与一个或多个示范性实施例被联合使用来帮助更容易理解电路或逻辑单元。由设计需要或偏好决定的任何所表示的信号可实际上包括可在任一方向上行进并且可利用任何适当类型的信号方案来实现的一个或多个信号。
在整个说明书各处，以及在权利要求中，术语“连接”的意思是连接的事物之间的直接电连接、机械连接或磁连接，没有任何中间器件。术语“耦合”的意思是连接的事物之间的直接电连接、机械连接或磁连接，或者通过一个或多个无源或有源中间器件的间接连接。术语“电路”或“模块”可以指被安排为与彼此合作来提供期望的功能的一个或多个无源和/或有源组件。术语“信号”可以指至少一个电流信号、电压信号、磁信号、或者数据/时钟信号。“一”和“该”的含义包括多数指代。“在……中”的含义包括“在……中”和“在……上”。
术语“基本上”、“接近”、“大致”、“近似”和“大约”一般是指在目标值的+/-10％内。除非另有指明，否则使用序数形容词“第一”、“第二”和“第三”等等来描述共同对象只是表明相似对象的不同实例被引用，而并不打算暗示这样描述的对象必须在时间上、空间上、排名上或者以任何其他方式处于给定的序列中。
要理解，这样使用的术语在适当的情况下是可互换的，从而使得本文描述的发明的实施例例如能够按与本文图示或以其他方式描述的那些不同的其他朝向来操作。
说明书中和权利要求中的术语“左”、“右”、“前”、“后”、“顶部”、“底部”、“上”、“下”等等——如果有的话——是用于描述性目的的，而并不一定用于描述永久的相对位置。
就实施例而言，各种电路、模块和逻辑块中的晶体管是隧道效应FET(TunnelingFET，TFET)。各种实施例的一些晶体管可包括金属氧化物半导体(metal oxidesemiconductor，MOS)晶体管，其包括漏极端子、源极端子、栅极端子和体端子。晶体管也可包括三栅和FinFET晶体管、全包围栅圆柱体晶体管、方形线晶体管、或者矩形带状晶体管、或者像碳纳米管或自旋器件之类的实现晶体管功能的其他器件。MOSFET对称源极和漏极端子是相同的端子并且在这里可被互换使用。另一方面，TFET器件具有非对称源极和漏极端子。本领域技术人员将会明白，在不脱离本公开的范围的情况下，其他晶体管，例如双极结晶体管-BJT PNP/NPN、BiCMOS、CMOS等等，可被用于一些晶体管。
对于本公开而言，短语“A和/或B”和“A或B”的意思是(A)、(B)或者(A和B)。对于本公开而言，短语“A、B和/或C”的意思是(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)或者(A、B和C)。
此外，本公开中论述的组合逻辑和时序逻辑的各种元素既可涉及物理结构(例如，与(AND)门、或(OR)门或者异或(XOR)门)，也可涉及实现作为所论述的逻辑的布尔等同的逻辑结构的器件的合成的或者以其他方式优化的集合。
第一类实施例可涉及在待机(Standby)和连接待机(Connected Standby)模式中通过关断PD(电力输送)控制器配置通道(CC)逻辑来节省电力。USB Type-C规范定义了一种检测机制。当没有设备附接到TYPE-C端口时，TYPE-C端口的CC线可以按大约100毫秒(ms)的时间段切换，工作周期为30％至70％，并且可以在设备被附接时等待互补端接上拉(pull-up，RP)或下拉(pull-down，RD)。(例如，端口可以在DFP(用于在CC线上暴露上拉)和UFP(用于在CC线上暴露下拉)之间切换CC线，以支持双角色端口(DRP)特征)。CC线切换可以在相应PD控制器一通电后即开始，并且可以继续进行，直到有设备附接为止。
PD控制器可被布置为即使在待机和连接待机状态中也接通(从而，被布置为切换CC线)。同时，由于CC线的切换，PD控制器可能会汲取0.5毫瓦(mW)至2.0mW的功率量，这取决于系统中使用的PD控制器。
为了符合行业的“连接待机”定义，对于许多或大多数移动设备，允许的功率耗散预算可能是5.0mW。对于平板设备和双显示器设备，允许的功率耗散预算可能是16mW，而对于个人计算机(PC)和膝上型电脑，允许的功率耗散预算可能是80mW左右。功率耗散也可能取决于设备中的电池的容量。
一般而言，移动和平板设备可具有带PD控制器的Type-C端口。如果PD控制器单独消耗0.5mW至2.0mW，这可能相当于来自连接待机模式的5.0毫瓦的允许功率耗散预算的系统预算功率的大约10％到40％。同时，由于膝上型电脑可具有三个或更多个Type-C端口，因此关联的PD控制器的功率消耗可能是1.5mW至6.0mW。
由于Type-C PD控制器在连接待机和待机模式中可能会消耗更多的功率，因此在没有附接设备时降低PD控制器功率可能是有好处的。
对于第一类实施例，Type-C连接器中可用的四个接地引脚之一可被用于识别任何设备是否与Type-C端口(例如，Type-C插座连接器)附接或脱离。这个接地引脚可以使用活跃-低连接-检测引脚(DET#)，并且可连接到PD控制器。当Type-C连接器插头被插入到Type-C连接器插座中时，DET#信号可被拉低，并且PD控制器可从而确定发生了插头事件并可随后切换CC线。
由于本文公开的机制可使用来自Type-C连接器的接地引脚之一来检测设备插入事件，所以为了补偿接地引脚之间的回流承载能力，屏蔽引脚可被用作接地。一般而言，Type-C连接器的屏蔽引脚可以与地接合。
本文公开的方法和机制的优点可包括：(1)由于PD控制器不消耗额外的功率来驱动CC线，减少或消除了连接待机状态中的功率损耗；(2)这些机制可能不需要改变Type-C连接器的电子机械规格；以及(3)由于这些机制可能只需要在DET#引脚(例如，Type-C连接器的接地引脚之一)的PCB上连接一上拉电阻器，所以实现可能很简单。
所提出的机制和方法可以使CC逻辑处于睡眠模式，并且可以抑制CC线的切换，直到Type-C插头被插入为止。一旦PD控制器检测到Type-C连接器插头已被插入，CC线就可以被PD控制器切换。
图1根据本公开的一些实施例图示了Type-C插座连接器的顶视图。Type-C连接器插头100可以包括金属外壳110和接地120。在各种实施例中，金属外壳110(其可以是屏蔽)可以在插头100上接地。
图2根据本公开的一些实施例图示了Type-C插座连接器的正面透视图。Type-C连接器插座200可包括印刷电路板(PCB)210、壳体220、和各种引脚230。连接器插座200被显示在Type-C连接器插头290(它可能与连接器插头100基本相似)的附近。
在各种实施例中，Type-C连接器插头的金属壳体(例如，金属壳体110)可与Type-C连接器插座(例如，壳体220)的屏蔽相配对，该屏蔽可在系统的PCB(例如，PCB 210)上用连接器屏蔽引脚接地。在另一侧，Type-C连接器插头上的金属壳体(例如，金属壳体110)可以在Type-C插头的PCB上接地。
对于Type-C连接器插头的PCB，PCB的一侧可连接到Type-C连接器插头引脚(包括屏蔽引脚)，而PCB的另一侧可连接到Type-C连接器线缆的电线。这可有利地确保Type-C连接器线缆和Type-C连接器的接地回流承载能力满足规范。
在各种实施例中，Type-C插座连接器可具有电力引脚和接地引脚，与其他信号引脚(例如，CC信号引脚、USB引脚，等等)相比，这些引脚的长度更长。因此，当Type-C连接器插头被插入时，电力引脚和接地引脚可能首先配对，而当Type-C连接器插头被移除时，它们可能最后断开。电力引脚和信号引脚之间的典型接触时间差异可能在数毫秒的量级上。这个时间可能足以唤醒CC控制逻辑，并且在CC引脚接触Type-C连接器插头之前开始切换CC线路。因此，本文公开的机制可有利地不增加Type-C CC检测机制的延迟。
图3根据本公开的一些实施例图示了Type-C插座连接器的示意图。设计300可包括PD控制器310、CC逻辑320、插座引出脚330、CC线340、DET#线350、以及上拉电阻器RPU 360。
PD控制器310可包括CC逻辑320。CC线340(例如，CC_1线和CC_2线)可在一端的插座引出脚330的CC引脚和另一端的PD控制器310和/或CC逻辑320之间延伸。DET#线350可以在一端的插座引出脚330的四个接地引脚之一(例如，引脚B12，或者A1，或者A12，或者B1)和另一端的PD控制器310和/或CC逻辑320之间延伸。RPU 360可在一端的DET#线350和另一端的供应电压VCC之间延伸。
因此，DET#350可以默认被上拉到VCC。当Type-C连接器插头被插入到Type-C连接器插座中时，Type-C连接器插头将把DET#350拉到低电压值(例如，因为Type-C连接器插头PCB上的接地引脚可能被接地，并且可能使DET#350在Type-C连接器插头一旦被插入时即转变到低电压值)。一旦DET#350变为低，PD控制器310就可切换CC线340以进行方向和/或角色识别。
由于本文公开的机制可能使用接地引脚之一(例如，插座引出脚330的接地引脚之一)来确定Type-C连接器插头插入到Type-C连接器插座中，因此它可能减小Type-C连接器的回流承载能力。在各种实施例中，这可以通过Type-C连接器插座的屏蔽引脚来补偿。一般而言，Type-C连接器插座的所有屏蔽引脚都可以接合到地。
图4根据本公开的一些实施例图示了Type-C插座连接器的示意图。设计400可包括PD控制器410、CC逻辑420、插座引出脚430、CC线440、DET#线450、以及上拉电阻器RPU 460。设计400的这些部分可以与设计300的类似命名的部分基本相似。
然而，与设计300不同的是，设计400包括开关472，该开关可操作来将插座引出脚430的相应接地引脚(例如，引脚B12，或者A1，或者A12，或者B1)耦合或连接到地，或者到DET#线450。开关472可由来自PD控制器410的SW_CNTRL线474控制。
当Type-C连接器插头被插入到Type-C连接器插座中时，PD控制器410可以控制开关472，使得来自PD控制器410的DET#线450连接到插座引出脚430的相应接地引脚(例如，引脚B12)。默认情况下，当没有插入Type-C连接器插头时，DET#线450可被拉到VCC，这可能使得PD控制器410不切换CC线440。一旦Type-C连接器插头被插入到Type-C连接器插座中，DET#线450就可以被拉到低电压电平。当PD控制器410看到DET#线450上的低电压电平(可能是0伏(V)，或者与逻辑0相对应的电压)时，PD控制器410可以开始切换CC线440。一旦设备在CC线440的帮助下被附接，PD控制器410就可以驱动SW_CNTRL线474以使得插座引出脚430的相应接地引脚(例如，引脚B12)连接到地而不是DET#线450。
在一些实施例中，可以通过添加弹簧盒触点和用于弹簧盒触点的引脚来修改Type-C连接器插座。弹簧盒触点的引脚可以再次连接到PD控制器410，并且该引脚可以被拉到VCC。当没有插入Type-C连接器插头时，弹簧可以是理想的，并且PD控制器410可以避免切换CC逻辑。一旦Type-C连接器插头被插入到Type-C连接器插座中，该插头就可推动弹簧并且与金属壳体接触，这可能使得PD控制器410在弹簧触点引脚上看到低电压电平(例如，0V，或者逻辑0)。然后，PD控制器410可以开始切换CC逻辑420，以进行方向和/或角色识别。
对于一些实施例(例如，不久的将来的实施例)，一个或多个引脚可以被添加到Type-C连接器插座，用于检测Type-C连接器插头的插入。
图5根据本公开的一些实施例图示了Type-C插座连接器的示意图。设计500可包括PD控制器510、CC逻辑520、插座引出脚530、CC线540、DET#线550、以及上拉电阻器RPU 560。设计500的这些部分可以与设计300的类似命名的部分基本相似。
然而，与设计300相比，设计500包括开关582和控制逻辑584。当没有Type-C连接器插头被插入到Type-C连接器插座中时，由于控制逻辑584和Type-C连接器的另一端没有连接，所以在RPU 560的帮助下，DET#线550可以被PD控制器510采样为高。当没有插入Type-C连接器插头时，PD控制器510可以禁用CC逻辑520(例如，为了节省电力)。
当Type-C连接器插头被插入到Type-C连接器插座中时，插座引出脚530的相应接地引脚(例如，引脚B12)可以在Type-C连接器插头的内部连接到地。控制逻辑584可以将相应的接地引脚(例如，引脚B12)连接到板上的地，并且同时，DET#线550可以被PD控制器510采样为低。一旦DET#信号550为低，PD控制器510就可以开始切换CC逻辑540的方向。
这些机制可相应地避免使用CC逻辑520来禁用接地连接，提供了一种全硬件的机制，该机制可有利地不依赖于PD固件和/或任何其他平台组件。
关于图3-图5，在各种实施例中，一种装置可包括到USB Type-C连接器端口的CC信号路径(例如，到CC线340之一)和接地信号路径(例如，相应的接地引脚，例如引脚B12)的接口、第一电路、和第二电路。第一电路(它可以基本上类似于例如CC逻辑320)可操作来在CC信号路径上放置切换的值。第二电路(它可以是设计300的电线或信号路径)可操作来将接地信号路径与检测信号路径耦合。当检测信号路径携带与USB Type-C连接器端口被连接到USB Type-C设备相对应的第一值(例如，逻辑低电平，或者“0”值)时，在CC信号路径上的放置切换值可被使能(例如，由PD控制器310)。相反，当检测信号路径携带与USB Type-C连接器端口未被连接到USB Type-C设备相对应的第二值(例如，不同于逻辑低值的值，例如逻辑高值，或者“1”值)时，在CC信号路径上放置切换值可被禁用。
在一些实施例中，第一电路可以是PD控制器的一部分。对于一些实施例，当检测信号路径携带第二值时，输送到第一电路的电力可被禁用。在一些实施例中，CC信号路径可以是第一CC信号路径(例如，“CC1”信号路径)；并且该接口也可以是到第二CC信号路径(例如，“CC2”信号路径)。
对于一些实施例，第一电路可以在第二CC信号路径上放置切换值。在一些实施例中，当检测信号路径携带第一值时，在第二CC信号路径上放置切换值可被使能，而当检测信号路径携带第二值时，在第二CC信号路径上放置切换值可被禁用。
在一些实施例中，检测信号路径可通过电阻器元件耦合到电力供应电压轨VCC。一些实施例可包括与第二电路耦合的软件可控信号(例如，SW_CNTRL线474)。在该软件可控信号具有预定值时，第二电路可操作来将第一值放置在检测信号路径上。
第二类实施例可涉及在待机和连接待机模式中通过同步PD控制器CC逻辑来节省电力。系统中的所有Type-C端口都可以支持DRP(双角色端口)角色。在一个角色中，如果外部Type-C墙面适配器被连接(例如)，则系统可成为UFP，并且可开始从墙面适配器获取电力。在另一个角色中，在同一端口上，当闪存驱动器被连接时(例如)，系统可成为DFP，并且可以开始向闪存驱动器提供电力。此外，与传统的Type-A(主机)到Type-B(从属)线缆相比，Type-C线缆的两端都是相同的，这可有利地使得任何两个Type-C端口的连接变得容易。
同时，系统可具有多个Type-C端口。例如，一些系统可具有一个Type-C端口用于充电，一个Type-C端口用于外部显示，以及另一个Type-C端口用于连接低速外设(例如，鼠标或键盘)。
由于所有的Type-C端口都支持DRP特征，并且由于Type-C线缆的两端的相似性，因此可以通过Type-C线缆将同一系统的两个Type-C端口相互物理连接。根据DRP特征，两个端口于是都可以在提议扮演UFP角色和提议扮演DFP角色之间进行切换。如果端口在提议扮演UFP角色和提议扮演DFP角色之间相互异步地切换，则可能有一段时间它们的提议没有冲突(例如，检测到互补端接)。
因此，当同一系统的两个Type-C端口被用线缆连接在一起时，它们可能最终会连接成使得一个Type-C端口可以为另一个Type-C端口充电。由于接收的电力一般要经过电池充电器(无论降压还是升压)，所以由于转换，功率损耗可能会增大。这进而可能会在没有做任何工作的情况下降低系统的电池寿命。(一般而言，充电器效率可能在90％左右，并且5V调节器可能在85％左右。充电器的剩余10％和5V调节器的15％可能作为功率损耗被转换。)
当以这种方式连接时，一个Type-C端口不对同一系统的另一个Type-C端口充电可能是有利的(由于例如充电器的降压和升压动作，这可能会造成功率损耗)。换句话说，对于一个系统的具有DRP能力的Type-C端口而言，不在它们之间进行协商并断定一个Type-C端口应当向另一个Type-C端口供应电力，可能是有利的。
对于第二类实施例，可以实现同一系统的PD控制器之间的同步，以便两个端口可以在任何时间点提议扮演相同的角色，或者暴露相同的角色(例如，UFP角色或DFP角色)。当系统的第一端口提议扮演DFP角色时，如果第二端口与第一端口同步，则第二端口也可以提议扮演DFP角色。类似地，当系统的第一端口提议扮演UFP角色时，如果第二端口与第一端口同步，则第二端口也可以提议扮演UFP角色。因此，当第一端口和第二部分同步时，如果用户在同一系统的Type-C端口之间连接Type-C线缆，则这些端口可能都保持不运作，而是可能在它们之间就哪个将是DFP和哪个将是UFP进行无休止的协商。
本文公开的机制和方法的优点可包括：(1)减少或消除由于系统的一个Type-C端口向系统的另一个Type-C端口供应电力而造成的功率损耗；(2)简单的实现，它可以在不同端口的PD控制器之间仅使用一个共同的同步信号；以及(3)用户可能会认识到不运作的端口表明Type-C端口的无效连接，并且可以停止和/或避免以这种方式连接这些端口。
此外，用硬件实现本文公开的机制和方法可能有各种优势。首先，对于软件实现，PD控制器可进入附接状态，并且可激活可在微控制器中实现的Type-C状态机。对于这样的PD控制器，附接状态中的功率消耗可能是约3.0mW至6.0mW(相比之下，在非附接状态中约为0.5mW)，并且另外1.0mW可能被Rp和Rd分压电阻器所消耗(PD控制器被附接)。由于两个PD控制器被回环，所以功率消耗可能加倍(例如，从大约7.0mW到13.0mW)。这种功率消耗可能存在，直到用户断开连接为止。考虑到连接待机和待机规格，这样的功率消耗水平将是相当大的。相比之下，硬件实现的PD控制器可能永远不会进入附接状态，所以功率消耗可能可以忽略不计。
第二，软件实现可以唤醒系统。相比之下，在硬件实现中，PD控制器可能不会知道任何两个Type-C端口是否用线缆来回环，并且可能不会进入附接状态。因此，可以避免将系统从休眠状态和连接待机状态唤醒。
图6A-6B根据本公开的一些实施例图示了具有两个Type-C端口的系统的设计。关于图6A，在设计610中，第一PD控制器611和第二PD控制器612。第一控制器611可耦合到第一USB Type-C连接器端口613，并且第二控制器612可耦合到第二USB Type-C连接器端口614。第一Type-C连接器端口613可经由Type-C线缆615连接到第二Type-C连接器端口614。
在设计610中，当用户将同一系统的Type-C端口相互连接时(无论是有意还是无意)，根据规范，两者可能等待互补端接(例如，它们等待DRP特征的UFP/DFP角色被建立)。最终，如果端口不同步，则可能会发生互补端接，这时端口将被连接。
在建立了这种连接后，一个端口于是可能会成为电力的汇点(sink)(例如，第二Type-C连接器端口614)，而另一个端口于是可能会成为电力的来源(例如，第一Type-C连接器端口613)。然后同一电池可能会放电，并且以相同的电力再次充电，这可能会导致系统的功率损耗(例如，由于电力调节器转换，例如降压和/或升压)，并且系统的电池寿命可能会在没有进行任何工作的情况下被减小。(一般而言，充电器效率可能在90％左右，并且5V调节器效率可能在85％左右。)
关于图6B，在设计620中，第一PD控制器621和第二PD控制器622。第一PD控制器621可耦合到第一USB Type-C连接器端口623，并且第二PD控制器622可耦合到第二USB Type-C连接器端口624。第一Type-C连接器端口623可经由Type-C线缆625连接到第二Type-C连接器端口624。
然而，与设计610相比，设计620还包括向第一PD控制器621和第二PD控制器622两者供应同步信号626的嵌入式控制器627。同步信号626可相应地成为系统中的Type-C连接器端口的所有PD控制器之间的共同同步信号。
当系统被通电时，所有PD控制器(例如，第一PD控制器621和第二PD控制器622)可以等待来自嵌入式控制器627的同步信号626的断言。结果，同步信号626的断言将使得所有PD控制器同步，这进而将使得PD控制器和所有相应的Type-c连接器端口之间的CC线信令同步，这将导致Type-C线缆的CC线在相同的时间以相同的方式开始切换，以及被切换。因此，Type-C连接器端口可能无法检测到互补端接，并且可能保持不运作。
因此，如果用户将同一系统的两个Type-C连接器端口连接在一起(例如，第一Type-C连接器端口623连接到第二Type-C连接器端口624)，无论是有意还是无意，那么因为两个相应的PD控制器都是同步的，所以两个端口将在任何时间点提议扮演DFP角色或UFP角色。这种情形将阻止创建符合Type-C规范的有效Type-C连接。两个Type-C连接端口从而将不会被连接，并且VBUS电压将不会被供应(由任一端口供应以及供应到任一端口)。
在一些系统中，同步信号可由来自芯片组组件(例如，平台控制器中枢(PCH))的通用输入/输出信号驱动，或者由PD控制器之一驱动。
图7A-7B根据本公开的一些实施例图示了与连接到同一系统的两个Type-C端口有关的时序图。关于图7A，时序图710(其可与设计610相对应)描绘了第一Type-C连接端口的第一CC信号711，同一系统的第二Type-C连接端口的第二CC信号712，以及VBUS信号713。
如本文所论述的，一般而言，系统中的所有Type-C连接器端口都支持DRP角色(例如，UFP和DFP)。在没有设备附接到第一Type-C连接端口和第二Type-C连接端口时，这些端口的CC线(例如，第一CC信号711和第二CC信号712)可以按照由Type-C规范指定或预定的时间间隔(例如100ms的时间段，工作周期可在30％至70％之间变化)，各自在提议扮演DFP角色(例如，通过在CC线上暴露上拉)和提议扮演UFP角色(例如，通过在CC线上暴露下拉)之间切换。同时，两个端口的VBUS(例如，VBUS信号713)可以从Type-C连接器端口和/或相应的PD控制器断开连接。
在以后的时间，Type-C连接端口可以通过Type-C线缆相互连接，并且两个Type-C连接端口可以等待互补端接以决定其角色。一旦观察到互补端接，第一CC信号711和第二CC信号712就可以停止切换，并且可以稳定到DC电压电平(例如，基于CC线的上拉和/或下拉值)。然后可以提供VBUS信号713(例如，由第一Type-C连接端口)。
关于图7B，时序图720(其可与设计620相对应)描绘了第一Type-C连接端口的第一CC信号721，同一系统的第二Type-C连接端口的第二CC信号722，以及VBUS信号723。
与时序图710相比，在时序图720中，第一CC信号721和第二CC信号722被同步的PD控制器所切换。结果，第一CC信号721和第二CC信号722基本上在同一时间切换(例如，具有相同的工作周期)，两个端口都没有找到互补端接，没有形成Type-C连接，CC检测将不工作，并且VBUS将不被供应。
关于图6A-图7B，在各种实施例中，一种装置可包括到第一USB Type-C连接器端口的CC信号路径的第一接口、到第二USB Type-C连接器端口的CC信号路径的第二接口、第一电路(其可与例如第一PD控制器621基本相似)、第二电路(其可与例如第二PD控制器622基本相似)、和第三电路(其可与嵌入式控制器627基本相似)。第一电路可操作来根据第一工作周期在第一USB Type-C连接器端口的CC信号路径上放置切换的值。第二电路可操作来根据第二工作周期在第二USB Type-C连接器端口的CC信号路径上放置切换的值。第三电路可操作来向第一电路和第二电路提供同步信号。第一电路可操作来基于同步信号的断言而开始第一工作周期。
在一些实施例中，第二电路可操作来基于同步信号的断言而开始第二工作周期。对于一些实施例，第三电路可包括提供同步信号的嵌入式控制器。
对于一些实施例，第一接口也可以到第一USB Type-C连接器端口的第二CC信号路径，并且第二接口也可以到第二USB Type-C连接器端口的第二CC信号路径。第一电路可操作来根据第一工作周期在第一USB Type-C连接器端口的第二CC信号路径上放置切换值，并且第二电路可操作来根据第二工作周期在第二USB Type-C连接器端口的第二CC信号路径上放置切换值。
在一些实施例中，软件可访问的接口，将同步信号暴露于以下各项中的至少一者：软件读取；和软件写入。对于一些实施例，为第一接口供应VBUS供应电压轨。在一些实施例中，同步信号的断言可以阻止VBUS供应电压被供应到第一USB Type-C连接器端口。
图8根据本公开的一些实施例图示了通过关断PD控制器CC电路来节省电力的方法。方法800可包括放置810和耦合815。对于一些实施例，方法800可包括放置820。
在放置810中，切换值可被放置在到USB Type-C连接器端口的接口的CC信号路径上。在耦合815中，到USB Type-C连接器端口的接口的接地信号路径可以耦合到检测信号路径。当检测信号路径携带与USB Type-C连接器端口连接到USB Type-C设备相对应的第一值时，在CC信号路径上放置切换值可被使能，而当检测信号路径携带与USB Type-C连接器端口未连接到USB Type-C设备相对应的第二值时，在CC信号路径上放置切换值可被禁用。
在一些实施例中，切换值可以经由CC逻辑被放置在接口的CC信号路径上，并且检测信号路径可以通过电阻器元件耦合到电力供应电压轨VCC。对于一些实施例，当检测信号路径携带第二值时，输送到CC逻辑的电力可以被禁用。在一些实施例中，CC信号路径可以是第一CC信号路径，并且接口也可以是到第二CC信号路径。
对于放置820，切换值可被放置在第二CC信号路径上。在第二CC信号路径上放置切换值可在检测信号路径携带第一值时被使能，并且可在检测信号路径携带第二值时被禁用。
在一些实施例中，在软件可控信号具有预定值时，第一值可被放置在检测信号路径上。
图9根据本公开的一些实施例图示了通过同步PD控制器CC电路来节省电力的方法。方法900可包括放置910和放置915。在一些实施例中，方法900可包括供应920和供应925。
在放置910中，根据第一工作周期，切换值可被放置在到第一USB Type-C连接器端口的第一接口的CC信号路径上。在放置915中，根据第二工作周期，切换值可被放置在到第二USB Type-C连接器端口的第二接口的CC信号路径上。第一工作周期可基于同步信号的断言而开始。
在一些实施例中，第二工作周期可基于同步信号的断言而开始。对于一些实施例，嵌入式控制器可以提供同步信号。
在一些实施例中，第一接口也可以到第一USB Type-C连接器端口的第二CC信号路径，并且第二接口也可以到第二USB Type-C连接器端口的第二CC信号路径。对于一些实施例，根据第一工作周期，切换值可被放置在第一USB Type-C连接器端口的第二CC信号路径上，并且根据第二工作周期，切换值可被放置在第二USB Type-C连接器端口的第二CC信号路径上。在一些实施例中，软件可访问的接口可将同步信号暴露给软件读取和/或软件写入。
对于一些实施例，在供应920中，可以为第一USB Type-C连接器端口提供VBUS供应电压轨。在一些实施例中，同步信号的断言可以阻止VBUS供应电压被供应到第一USB Type-C连接器端口。
虽然是按特定顺序示出参考图8和图9的流程图中的动作的，但可以修改动作的顺序。从而，可按不同的顺序来执行图示的实施例，并且可以并行执行一些动作。图8和图9中列出的一些动作和/或操作根据某些实施例是可选的。呈现的动作的编号是为了清晰起见，而并不打算规定各种动作必须发生的操作顺序。此外，可按各种组合来利用来自各种流程的操作。
在一些实施例中，一种装置可包括用于执行图8和图9的方法的各种动作和/或操作的装置。
此外，在一些实施例中，机器可读存储介质可具有在被执行时使得一个或多个处理器执行构成图8和图9的方法的操作的可执行指令。这种机器可读存储介质可包括多种存储介质中的任何一种，比如磁存储介质(例如，磁带或磁盘)、光存储介质(例如，光盘)、电子存储介质(例如，传统的硬盘驱动器、固态盘驱动器或者基于闪存的存储介质)、或者任何其他有形存储介质或非暂态存储介质。
图10根据一些实施例图示了具有促进Type-C连接器中的电力节省的机制的计算机系统或计算设备。要指出，图10的具有与任何其他图中的元素相同的标号(或名称)的那些元素可按与所描述的方式相似的任何方式操作或工作，但不限于此。
在一些实施例中，设备1000可包括适当的计算设备，例如计算平板、移动电话或智能电话、膝上型电脑、桌面型电脑、物联网(Internet-of-Things，IOT)设备、服务器、可穿戴设备、机顶盒、具备无线能力的电子阅读器，等等。将会理解，某些组件被概括示出，并且在设备1000中没有示出这种设备的所有组件。
在一些实施例中，设备1000可包括片上系统(System-on-Chip，SoC)1001。利用图10中的虚线描绘SoC 1001的示例边界，其中一些示例组件被描绘为包括在SoC 1001内。然而，SoC 1001可包括设备1000的任何适当组件。
在一些实施例中，设备1000可包括处理器1004。处理器1004可包括一个或多个物理设备，例如微处理器、应用处理器、微控制器、可编程逻辑器件、处理核心、或者其他处理装置。处理器1004执行的处理操作可包括对操作系统或操作平台的执行，在该操作系统或操作平台上进而执行应用和/或设备功能。处理操作可包括关于与人类用户或与其他设备的I/O(输入/输出)的操作、关于功率管理的操作、关于将计算设备1000连接到另一设备的操作，等等。处理操作还可包括与音频I/O和/或显示I/O有关的操作。
在一些实施例中，处理器1004可包括多个处理核心1008a、1008b和1008c(也称为核心)。虽然在图10中描绘了三个核心1008a、1008b和1008c，但处理器1004可包括任何适当数目的核心，例如数十个核心或者甚至数百个核心。核心1008a、1008b和/或1008c可被实现在单个集成电路(integrated circuit，IC)芯片上。另外，芯片可包括一个或多个共享和/或私有缓存、总线或互连、图形和/或存储器控制器、和/或其他组件。
在一些实施例中，处理器1004可包括缓存1006。在一些实施例中，缓存1006的一些区段可专用于个体核心(例如，缓存1006的第一区段可专用于核心1008a，缓存1006的第二区段可专用于核心1008b，依此类推)。对于一些实施例，缓存1006的一个或多个区段可被共享于两个或更多个核心之间。缓存1006可被分割成不同的级别，例如第1级(L1)缓存、第2级(L2)缓存、第3级(L3)缓存，依此类推。
在一些实施例中，核心1008a、1008b和/或1008c可包括取得单元来取得指令(包括具有条件分支的指令)来供核心执行。可以从存储器1030(其可包括多种存储设备的任何一种)取得指令。核心1008a、1008b和/或1008c也可包括解码单元来对取得的指令解码。对于一些实施例，解码单元可将取得的指令解码成多个微操作。核心1008a、1008b和/或1008c还可包括调度单元来执行与存储解码的指令相关联的各种操作。在一些实施例中，调度单元可保存来自解码单元的数据，直到指令准备好调谴为止，例如，直到解码的指令的所有源值变得可用为止。对于一些实施例，调度单元可调度和/或发出(或调谴)解码的指令到执行单元以便执行。
执行单元可在调谴的指令被解码(例如，被解码单元解码)和调谴(例如，被调度单元调谴)之后执行这些指令。在一些实施例中，执行单元可包括不止一种类型的执行单元(例如，图像计算单元、图形计算单元、通用计算单元，等等)。执行单元也可执行各种算术操作，例如加法、减法、乘法和/或除法，并且可包括一个或多个算术逻辑单元(arithmeticlogic unit，ALU)。对于一些实施例，协处理器(未示出)可联合执行单元执行各种算术操作。
此外，执行单元可无序地执行指令。因此，在一些实施例中，核心1008a、1008b和/或1008c可包括无序处理器核心。核心1008a、1008b和/或1008c还可包括引退单元。引退单元可在执行的指令被提交之后引退这些指令。对于一些实施例，执行的指令的引退可导致处理器状态被从指令的执行提交、指令使用的物理寄存器被解除分配，等等。核心1008a、1008b和/或1008c还可包括总线单元来使能核心的组件和其他组件之间经由一个或多个总线的通信。核心1008a、1008b和/或1008c还可包括一个或多个寄存器来存储被核心的各种组件访问的数据(例如与指派的app优先级和/或子系统状态(模式)关联有关的值)。
在一些实施例中，设备1000可包括一个或多个连通性电路1031，这些连通性电路可包括硬件设备(例如，无线和/或有线连接器和通信硬件)和/或软件组件(例如，驱动器、协议栈，等等)来使得设备1000能够与外部设备进行通信。设备1000可与诸如其他计算设备、无线接入点或基站之类的外部设备分离。
在一些实施例中，连通性电路1031可包括专用于多种不同类型的连通性(例如，连通性协议)的电路。概括而言，连通性电路1031可包括蜂窝连通性电路、无线连通性电路，等等。连通性电路1031的蜂窝连通性电路一般可以指由无线运营商经由以下项提供的蜂窝网络连通性，例如经由GSM(global system for mobile communications，全球移动通信系统)或者其变体或衍生物，经由CDMA(code division multiple access，码分多址接入)或者其变体或衍生物，经由TDM(time division multiplexing，时分复用)或者其变体或衍生物，经由第3代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project，3GPP)通用移动电信系统(Universal Mobile Telecommunications Systems，UMTS)系统或者其变体或衍生物，经由3GPP长期演进(Long-Term Evolution，LTE)系统或者其变体或衍生物，经由3GPP LTE高级版(LTE-Advanced，LTE-A)系统或者其变体或衍生物，经由第五代(5G)无线系统或者其变体或衍生物，经由5G移动网络系统或者其变体或衍生物，经由5G新无线电(New Radio，NR)系统或者其变体或衍生物，或者经由其他蜂窝服务标准。
连通性电路1031的无线连通性电路(或无线接口)可以指非蜂窝的无线连通性，并且可包括个人区域网(例如蓝牙、近场，等等)、局域网(例如Wi-Fi)、广域网(例如WiMax)、和/或其他无线通信。对于一些实施例，连通性电路1031可包括网络接口，例如有线或无线接口，使得系统实施例可被包含到无线设备中(例如，包含到蜂窝电话或个人数字助理中)。
在一些实施例中，设备1000可包括控制中枢1032，该控制中枢可代表关于与一个或多个I/O设备的交互的硬件设备和/或软件组件。控制中枢1032可以是芯片组、平台控制中枢(Platform Control Hub，PCH)，等等。经由控制中枢1032，处理器1004可与显示器1022(或者一个或多个显示器)、一个或多个外围设备1024、一个或多个存储设备1028、一个或多个其他外部设备1029等等进行通信。
控制中枢1032可为连接到设备1000的附加设备提供一个或多个连接点，通过这些附加设备用户可与系统交互。在一些实施例中，可附接到设备1000的设备(例如，外部设备1029)可包括麦克风设备、扬声器或立体声系统、音频设备、视频系统或其他显示设备、键盘或小键盘设备、和/或随特定应用使用的其他I/O设备，例如读卡器或其他设备。
如上文提到的，控制中枢1032可与音频设备、显示器1022等等进行交互。在一些实施例中，通过麦克风或其他音频设备的输入可为设备1000的一个或多个应用或功能提供输入或命令。此外，取代显示输出，或者除了显示输出以外，可提供音频输出。对于一些实施例，如果显示器1022包括触摸屏，则显示器1022也可充当输入设备，该输入设备可至少部分由控制中枢1032来管理。在计算设备1000上也可以有额外的按钮或开关来提供由控制中枢1032管理的I/O功能。在一些实施例中，控制中枢1032可管理诸如加速度计、相机、光传感器或其他环境传感器之类的设备，或者可被包括在设备1000中的其他硬件。输入可以是直接用户交互的一部分，并且也可向系统提供环境输入以影响其操作(例如对噪声的过滤，调整显示器以进行亮度检测，为相机应用闪光灯，或者其他特征)。
在一些实施例中，控制中枢1032可利用任何适当的通信协议来耦合到各种设备，例如PCIe(Peripheral Component Interconnect Express，快速外围组件互连)、USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)、USB Type-C、Thunderbolt、高清晰度多媒体接口(High Definition Multimedia Interface，HDMI)、火线(Firewire)，等等。
在一些实施例中，显示器1022可表示提供视觉和/或触觉显示来供用户与设备1000交互的硬件组件(例如，显示设备)和软件组件(例如，驱动器)。显示器1022可包括显示接口、显示屏、和/或用于向用户提供显示的硬件设备。在一些实施例中，显示器1022可包括向用户提供输出和输入两者的触摸屏(或触摸板)设备。在一些实施例中，显示器1022可直接与处理器1004通信。显示器1022可以是内部显示设备(例如，像在移动电子设备或膝上型电脑设备中那样)或者是经由显示接口(例如，DisplayPort等等)附接的外部显示设备。对于一些实施例，显示器1022可以是头戴式显示器(head mounted display，HMD)，例如立体显示设备，来用于虚拟现实(virtual reality，VR)应用或增强现实(augmented reality，AR)应用中。
在一些实施例中，除了处理器1004以外(或者取代处理器504)，设备1000可包括图形处理单元(Graphics Processing Unit，GPU)(图中未描绘)。GPU可包括一个或多个图形处理核心，这些图形处理核心可控制在显示器1022上显示内容的一个或多个方面。
对于一些实施例，控制中枢1032可包括硬件接口和连接器，以及软件组件(例如，驱动器、协议栈，等等)，来进行例如到外围设备1024的外围连接。在各种实施例中，控制中枢1032可包括如本文所公开的促进Type-C连接器中的电力节省的机制。
将会理解，设备1000既可以是其他计算设备的外围设备，也可以有连接到它的外围设备。设备1000可具有“坞接”连接器来连接到其他计算设备，以便例如管理设备1000上的内容(例如，下载和/或上传、改变、和/或同步内容)。此外，坞接连接器可允许设备1000连接到某些外设，这些外设允许计算设备1000控制内容输出(例如，到视听系统和/或其他系统)。
除了专属坞接连接器或其他专属连接硬件以外，设备1000还可经由常见的或者基于标准的连接器来进行外围连接。这种连接器可包括通用串行总线(Universal SerialBus，USB)连接器(其可包括多种不同硬件接口中的任何一种)、USB Type-C连接器、DisplayPort连接器或者MiniDisplayPort(MDP)连接器、高清晰度多媒体接口(HighDefinition Multimedia Interface，HDMI)连接器、Firewire连接器、或者其他类型的连接器。因此，外围设备1024可包括如本文所公开的Type-C连接器。
在一些实施例中，连通性电路1031可耦合到控制中枢1032，例如除了直接耦合到处理器1004以外或者取代直接耦合到处理器1004。在一些实施例中，显示器1022可耦合到控制中枢1032，例如除了直接耦合到处理器1004以外或者取代直接耦合到处理器1004。
在一些实施例中，设备1000可包括存储器1030，该存储器可经由存储器接口1034耦合到处理器1004。存储器1030可包括用于存储设备1000中的信息的存储器设备。存储器设备可包括非易失性存储器设备(对于这些存储器设备，如果到存储器设备的电力被中断，状态可不变化)和/或易失性存储器设备(对于这些存储器设备，如果到存储器设备的电力被中断，则状态可以是不确定的，或者丢失)。存储器1030可包括动态随机存取存储器(dynamic random access memory，DRAM)设备、静态随机存取存储器(static randomaccess memory，SRAM)设备、闪存设备、相变存储器设备、或者另外的存储器设备(例如，具有适合用作进程存储器的性能的存储器设备)。在一些实施例中，存储器1030可充当设备1000的系统存储器，以存储数据和指令来供一个或多个处理器(例如，处理器1004)执行应用或进程时使用。存储器1030可存储应用数据、用户数据、音乐、照片、文档或其他数据，以及与设备1000的应用和功能的执行有关的系统数据(无论是长期的还是暂时的)。
也可以以用于存储计算机可执行指令(例如，实现本文论述的任何其他过程的指令)的机器可读介质(例如，存储器1030)的形式提供各种实施例和示例的元素。机器可读介质(例如，存储器1030)可包括——但不限于——闪存、光盘、CD-ROM、DVD ROM、RAM、EPROM、EEPROM、磁卡或光卡、相变存储器(phase change memory，PCM)、或者适合用于存储电子或计算机可执行指令的其他类型的机器可读介质。本公开的一些实施例可作为计算机程序(例如，BIOS)被下载，该计算机程序可经由通信链路(例如，调制解调器或网络连接)借由数据信号被从远程计算机(例如，服务器)传送到作出请求的计算机(例如，客户端)。
在一些实施例中，设备1000的一个或多个测量电路和/或传感器可包括温度测量电路1040，例如用于测量设备1000的各种组件的温度。在一些实施例中，温度测量电路1040可被嵌入，或者耦合或附接到其温度要被测量和监视的各种组件。对于一些实施例，温度测量电路1040可测量核心1008a、1008b、1008c、电压调节器1014、存储器1030、SoC 1001的主板和/或设备1000的任何其他适当组件的温度(或者其内的温度)。
在一些实施例中，设备1000的测量电路和/或传感器可包括一个或多个功率测量电路1042，例如用于测量设备1000的一个或多个组件消耗的功率。对于一些实施例，功率测量电路1042可测量功率、电压和/或电流。在一些实施例中，功率测量电路1042可被嵌入、耦合或者附接到其功率、电压和/或电流消耗要被测量和监视的各种组件。对于一些实施例，功率测量电路1042可测量：由电压调节器1014(其可包括一个或多个电压调节器)供应的功率、电压和/或电流；供应给SoC 1001的功率；供应给设备1000的功率；设备1000的处理器1004(或者任何其他组件)消耗的功率；等等。
在一些实施例中，设备1000可包括电压调节器1014中的一个或多个电压调节器电路。电压调节器1014可按适当的电压电平生成信号，这些信号可被供应来操作设备1000的任何适当组件。作为示例，电压调节器1014被描绘为向设备1000的处理器1004供应一个或多个信号(例如，电压信号)。在一些实施例中，电压调节器1014可接收一个或多个电压标识(Voltage Identification，VID)信号，并且基于VID信号以适当的电平生成电压信号(例如，到处理器1004)。对于电压调节器1014可利用各种类型的VR。在一些实施例中，电压调节器1014可包括“降压”电压调节器、“升压”电压调节器、降压和升压电压调节器的组合、低压差(low dropout，LDO)调节器、开关DC-DC调节器，等等。降压电压调节器可被用于其中输入电压被以小于单位一的比率变换成输出电压的电力输送应用中。升压电压调节器可被用于其中输入电压被以大于单位一的比率变换成输出电压的电力输送应用中。在一些实施例中，每个处理器核心可具有其自己的电压调节器，该电压调节器可由功率控制单元(PowerControl Unit，PCU)1010a、PCU 1010b和/或功率管理集成电路(Power ManagementIntegrated Circuit，PMIC)1012来控制。在一些实施例中，每个核心可具有分布式LDO的网络来提供对功率管理的有效控制。LDO可以是数字的、模拟的或者数字或模拟LDO的组合。
在一些实施例中，设备1000可在时钟生成器1016中包括一个或多个时钟生成器电路。时钟生成器1016可按适当的频率水平生成时钟信号，这些信号可被供应给设备1000的任何适当组件。作为示例，时钟生成器1016被描绘为向设备1000的处理器1004供应时钟信号。在一些实施例中，时钟生成器1016可接收一个或多个频率标识(FrequencyIdentification，FID)信号，并且可基于FID信号以适当的频率生成时钟信号。
在一些实施例中，设备1000可包括向设备1000的各种组件供应电力的电池1018。作为示例，电池1018被描绘为向处理器1004供应电力。虽然在图中没有描绘，但设备1000可包括充电电路，以例如基于从AC适配器接收的交流电(AC)电力供应来对电池再充电。
在一些实施例中，设备1000可包括PCU 1010a和/或PCU 1010b(其也可被称为功率管理单元(Power Management Unit，PMU)、功率控制器，等等)。在一些实施例中，PCU 1010a可由核心1008a、1008b和/或1008c中的一个或多个来实现，如利用标注为PCU 1010a的虚线框象征性描绘的。对于一些实施例，PCU 1010b可被实现在核心外部，如利用标注为PCU1010b的虚线框象征性描绘的。PCU 1010a和/或PCU 1010b可为设备1000实现各种功率管理操作。PCU 1010a和/或PCU 1010b可包括硬件接口、硬件电路、连接器、寄存器等等，以及软件组件(例如，驱动器、协议栈)，来为设备1000实现各种功率管理操作。
在一些实施例中，设备1000可包括PMIC 1012，以例如为设备1000实现各种功率管理操作。在一些实施例中，PMIC 1012可以是可重配置功率管理IC(Reconfigurable PowerManagement IC，RPMIC)和/或IMVP(
Figure BDA0003376004800000241
Mobile Voltage Positioning，
Figure BDA0003376004800000242
移动电压定位)。在一些实施例中，PMIC可在与处理器1004分离的IC芯片内。这可为设备1000实现各种功率管理操作。PMIC 1012可包括硬件接口、硬件电路、连接器、寄存器等等，以及软件组件(例如，驱动器、协议栈)，来为设备1000实现各种功率管理操作。在各种实施例中，PMIC 1012可包括如本文所公开的促进Type-C连接器中的电力节省的机制。
对于一些实施例，设备1000可包括PCU 1010a、PCU 1010b和/或PMIC 1012。在一些实施例中，PCU 1010a、PCU 1010b和/或PMIC 1012中的任何一者可在设备1000中不存在，因此这些组件是利用虚线来描绘的。
设备1000的各种功率管理操作可由PCU 1010a、PCU 1010b、PMIC 1012或者其组合来执行。对于一些实施例，PCU 1010a、PCU 1010b和/或PMIC 1012可为设备1000的各种组件选择功率状态(例如，P状态)。在一些实施例中，PCU 1010a、PCU 1010b和/或PMIC 1012可为设备1000的各种组件选择功率状态(例如，根据ACPI(Advanced Configuration and PowerInterface，高级配置和电力接口)规范)。在一些实施例中，例如，PCU 1010a、PCU 1010b和/或PMIC 1012可使得设备1000的各种组件转变到休眠状态、转变到活跃状态、转变到适当的C状态(例如，C0状态，或者根据ACPI规范的另一适当的C状态)，等等。
对于一些实施例，PCU 1010a、PCU 1010b和/或PMIC 1012可控制电压调节器1014输出的电压和/或时钟生成器输出的时钟信号的频率，例如分别通过输出VID信号和/或FID信号。在一些实施例中，PCU 1010a、PCU 1010b和/或PMIC 1012可控制电池电力使用、电池1018的充电以及与电力节省操作有关的特征。
时钟生成器1016可包括锁相环(phase locked loop，PLL)、锁频环(frequencylocked loop，FLL)、或者任何适当的时钟源。在一些实施例中，处理器1004的每个核心可具有其自己的时钟源。这样，每个核心可按独立于其他核心的操作频率的频率来进行操作。在一些实施例中，PCU 1010a、PCU 1010b和/或PMIC 1012可执行自适应或者动态频率缩放或调整。对于一些实施例，如果核心没有以其最大功率消耗阈值或限度在操作，则可增大该处理器核心的时钟频率。在一些实施例中，PCU 1010a、PCU 1010b和/或PMIC 1012可确定处理器的每个核心的操作状况，并且当PCU 1010a、PCU 1010b和/或PMIC 1012确定核心在以低于目标性能水平进行操作时，可以机会主义地调整该核心的频率和/或供电电压，而不会让核心钟控源(例如，该核心的PLL)失去锁定。在一些实施例中，如果核心在从供电轨汲取电流，该电流小于为该核心(或者为处理器1004)分配的总电流，则PCU 1010a、PCU 1010b和/或PMIC 1012可临时增大对于该核心(或者对于处理器1004)的功率汲取，例如通过增大时钟频率和/或供电电压电平，使得该核心或处理器1004可以按更高的性能水平来运转。这样一来，在各种实施例中，可以为处理器1004临时增大电压和/或频率，而不会违反产品可靠性。
对于一些实施例，PCU 1010a、PCU 1010b和/或PMIC 1012可例如至少部分基于从功率测量电路1042、温度测量电路1040接收测量、接收电池1018的充电水平和/或接收可用于功率管理的任何其他适当的信息，来执行功率管理操作。为此，PMIC 1012可以通信地耦合到一个或多个传感器来感测和/或检测对于系统或平台的功率和/或热行为具有影响的一个或多个因素的各种值和/或其中的变化。一个或多个因素的示例可包括电流、电压垂落、温度、操作频率、操作电压、功率消耗、核心间通信活动，等等。用于这些因素中的一个或多个的传感器可设在计算系统(例如，设备1000的计算系统)的一个或多个组件或逻辑/IP块的物理附近(和/或与之热接触或者热耦合)。此外，在一些实施例中，(一个或多个)传感器可直接耦合到PCU 1010a、PCU 1010b和/或PMIC 1012以允许PCU 1010a、PCU 1010b和/或PMIC 1012至少部分基于由这些传感器中的一个或多个检测到的(一个或多个)值来管理处理器核心能量。
还描绘了设备1000的示例软件栈(虽然没有描绘该软件栈的所有元素)。在各种实施例中，处理器1004可执行应用程序1050、操作系统(Operating System，OS)1052、一个或多个功率管理(Power Management，PM)特定应用程序(例如，一般称为PM应用1058)，等等。PM应用1058也可被PCU 1010a、PCU 1010b和/或PMIC 1012执行。OS 1052也可包括一个或多个PM应用1056a、1056b、1056c，等等。OS 1052也可包括各种驱动器1054a、1054b、1054c等等，其中一些可以专用于功率管理目的。在一些实施例中，设备1000还可包括基本输入/输出系统(Basic Input/Output System，BIOS)1020。BIOS 1020可与OS 1052通信(例如，经由驱动器1054a、1054b、1054c中的一个或多个，等等)，与处理器1004通信，等等。
在各种实施例中，PM应用1058、OS 1052包括的驱动器(例如，驱动器1054a、1054b、1054c等等)、OS 1052包括的PM应用(例如，PM应用1056a、1056b、1056c等等)、BIOS 1020等等中的一个或多个可用于实现功率管理特定任务。例如，这些组件可用于控制设备1000的各种组件的电压和/或频率，控制设备1000的各种组件的唤醒状态、休眠状态和/或任何其他适当的功率状态，控制电池电力使用，控制电池1018的充电，控制与电力节省操作有关的特征，等等。
说明书中提及“一实施例”、“一个实施例”、“一些实施例”或者“其他实施例”的意思是联系这些实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在至少一些实施例中，但不一定是所有实施例中。“一实施例”、“一个实施例”或“一些实施例”的各种出现不一定全都指的是相同实施例。如果说明书陈述“可”、“可能”或者“能够”包括某一组件、特征、结构或特性，那么并不是必须要包括该特定组件、特征、结构或特性。如果说明书或权利要求提及“一”或“一个”元素，那么并不意味着只有一个该元素。如果说明书或权利要求提及“一额外”元素，那么并不排除有多于一个额外元素。
此外，在一个或多个实施例中可按任何适当的方式来组合特定的特征、结构、功能或特性。例如，在与两个实施例相关联的特定特征、结构、功能或特性不互斥的任何地方，可将第一实施例与第二实施例相组合。
虽然已结合其特定实施例描述了本公开，但本领域普通技术人员根据前述描述将清楚这种实施例的许多替换、修改和变化。例如，其他存储器体系结构，例如动态RAM(DRAM)，可使用所论述的实施例。本公开的实施例打算包含落在所附权利要求的宽广范围内的所有这种替换、修改和变化。
此外，为了图示和论述的简单起见，并且为了不模糊本公开，在给出的附图中可以示出或不示出到集成电路(IC)芯片和其他组件的公知电力/接地连接。另外，可能以框图形式示出布置以避免模糊本公开，并且也考虑到了如下事实：关于这种框图布置的实现的具体细节是高度取决于要在其内实现本公开的平台的(即，这种具体细节应当完全在本领域技术人员的视野内)。在阐述具体细节(例如，电路)以便描述本公开的示例实施例的情况下，本领域技术人员应当清楚，没有这些具体细节，或者利用这些具体细节的变体，也可实现本公开。从而说明书应当被认为是说明性的，而不是限制性的。
提供了摘要，其将允许读者确定本技术公开的性质和主旨。摘要是在如下理解下提交的：它不会被用于限制权利要求的范围或含义。特此将所附权利要求并入到详细描述中，其中每个权利要求独立作为一个单独的实施例。

Claims (25)

1.一种装置，包括：
接口，去到通用串行总线(USB)Type-C连接器端口的配置通道(CC)信号路径和接地信号路径；
第一电路，用来在所述CC信号路径上放置切换值；以及
第二电路，用来将所述接地信号路径耦合到检测信号路径，
其中，当所述检测信号路径携带第一值时，在所述CC信号路径上放置所述切换值被使能，所述第一值与所述USB Type-C连接器端口被连接到USB Type-C设备相对应；并且
其中，当所述检测信号路径携带第二值时，在所述CC信号路径上放置所述切换值被禁用，所述第二值与所述USB Type-C连接器端口未被连接到USB Type-C设备相对应。
2.如权利要求1所述的装置，
其中，所述第一电路是电力输送(PD)控制器的一部分。
3.如权利要求1所述的装置，
其中，当所述检测信号路径携带所述第二值时，输送到所述第一电路的电力被禁用。
4.如权利要求1所述的装置，
其中，所述CC信号路径是第一CC信号路径；并且
其中，所述接口还去到第二CC信号路径。
5.如权利要求4所述的装置，
其中，所述第一电路用来在所述第二CC信号路径上放置切换值；
其中，当所述检测信号路径携带所述第一值时，在所述第二CC信号路径上放置所述切换值被使能；并且
其中，当所述检测信号路径携带所述第二值时，在所述第二CC信号路径上放置所述切换值被禁用。
6.如权利要求1所述的装置，
其中，所述检测信号路径通过电阻器元件耦合到电力供应电压轨VCC。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，包括：
与所述第二电路耦合的软件可控信号，
其中，在所述软件可控信号具有预定值时，所述第二电路将所述第一值放置在所述检测信号路径上。
8.一种系统，包括存储器，与所述存储器耦合的处理器，以及无线接口，用来允许所述处理器与另一设备进行通信，所述处理器包括：
接口，去到通用串行总线(USB)Type-C连接器端口的配置通道(CC)信号路径和接地信号路径；
第一电路，用来在所述CC信号路径上放置切换值；以及
第二电路，用来将所述接地信号路径耦合到检测信号路径，
其中，当所述检测信号路径携带第一值时，在所述CC信号路径上放置所述切换值被使能，所述第一值与所述USB Type-C连接器端口被连接到USB Type-C设备相对应；并且
其中，当所述检测信号路径携带第二值时，在所述CC信号路径上放置所述切换值被禁用，所述第二值与所述USB Type-C连接器端口未被连接到USB Type-C设备相对应。
9.如权利要求8所述的系统，
其中，所述第一电路是电力输送(PD)控制器的一部分。
10.如权利要求1所述的系统，
其中，当所述检测信号路径携带所述第二值时，输送到所述第一电路的电力被禁用。
11.如权利要求1所述的系统，
其中，所述CC信号路径是第一CC信号路径；并且
其中，所述接口还去到第二CC信号路径。
12.如权利要求11所述的系统，
其中，所述第一电路用来在所述第二CC信号路径上放置切换值；
其中，当所述检测信号路径携带所述第一值时，在所述第二CC信号路径上放置所述切换值被使能；并且
其中，当所述检测信号路径携带所述第二值时，在所述第二CC信号路径上放置所述切换值被禁用。
13.如权利要求11所述的系统，
其中，所述检测信号路径通过电阻器元件耦合到电力供应电压轨VCC。
14.如权利要求11所述的系统，包括：
与所述第二电路耦合的软件可控信号，
其中，，在所述软件可控信号具有预定值时，所述第二电路将所述第一值放置在所述检测信号路径上。
15.一种方法，包括：
在去到通用串行总线(USB)Type-C连接器端口的接口的配置通道(CC)信号路径上放置切换值；并且
将去到所述USB Type-C连接器端口的所述接口的接地信号路径耦合到检测信号路径，
其中，当所述检测信号路径携带第一值时，在所述CC信号路径上放置所述切换值被使能，所述第一值与所述USB Type-C连接器端口被连接到USB Type-C设备相对应；并且
其中，当所述检测信号路径携带第二值时，在所述CC信号路径上放置所述切换值被禁用，所述第二值与所述USB Type-C连接器端口未被连接到USB Type-C设备相对应。
16.如权利要求15所述的方法，
其中，所述切换值经由CC逻辑被放置在所述接口的CC信号路径上；并且
其中，所述检测信号路径通过电阻器元件耦合到电力供应电压轨VCC。
17.如权利要求16所述的方法，
其中，当所述检测信号路径携带所述第二值时，输送到所述CC逻辑的电力被禁用。
18.如权利要求15所述的方法，
其中，所述CC信号路径是第一CC信号路径；并且
其中，所述接口还去到第二CC信号路径。
19.如权利要求18所述的方法，包括：
在所述第二CC信号路径上放置切换值；
其中，当所述检测信号路径携带所述第一值时，在所述第二CC信号路径上放置所述切换值被使能；并且
其中，当所述检测信号路径携带所述第二值时，在所述第二CC信号路径上放置所述切换值被禁用。
20.根据权利要求15至19中任一项所述的方法，包括：
其中，在软件可控信号具有预定值时，所述第一值被放置在所述检测信号路径上。
21.一种设备，包括：
用于在去到通用串行总线(USB)Type-C连接器端口的接口的配置通道(CC)信号路径上放置切换值的装置；以及
用于将去到所述USB Type-C连接器端口的所述接口的接地信号路径耦合到检测信号路径的装置，
其中，当所述检测信号路径携带第一值时，在所述CC信号路径上放置所述切换值被使能，所述第一值与所述USB Type-C连接器端口被连接到USB Type-C设备相对应；并且
其中，当所述检测信号路径携带第二值时，在所述CC信号路径上放置所述切换值被禁用，所述第二值与所述USB Type-C连接器端口未被连接到USB Type-C设备相对应。
22.如权利要求21所述的设备，
其中，所述切换值经由CC逻辑被放置在所述接口的CC信号路径上；或者
其中，所述检测信号路径通过电阻器元件耦合到电力供应电压轨VCC。
23.如权利要求22所述的设备，
其中，当所述检测信号路径携带所述第二值时，输送到所述CC逻辑的电力被禁用。
24.如权利要求21所述的设备，
其中，所述CC信号路径是第一CC信号路径；并且
其中，所述接口还去到第二CC信号路径。
25.如权利要求24所述的设备，包括：
用于在所述第二CC信号路径上放置切换值的装置；
其中，当所述检测信号路径携带所述第一值时，在所述第二CC信号路径上放置所述切换值被使能；
其中，当所述检测信号路径携带所述第二值时，在所述第二CC信号路径上放置所述切换值被禁用；或者
其中，在软件可控信号具有预定值时，所述第一值被放置在所述检测信号路径上。
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