CN114784892A - 用于接收信号的设备及其操作方法和信号传送系统 - Google Patents

Abstract

根据各个方面，提供了一种用于接收信号的设备(200)、信号传送系统和用于操作设备的方法。该设备(200)被配置成接收信号(202)，该信号(202)被配置成向设备(200)提供电力和数据；设备(200)包括：电荷存储元件(222)，其被配置成通过由所接收的信号(202)提供的电力进行充电；以及充电控制电路(228、300a、300b、300c、300d)，其被配置成基于由所接收的信号(202)提供的数据来控制电荷存储元件(222)通过由所接收的信号(202)提供的电力进行的充电。

Description

用于接收信号的设备及其操作方法和信号传送系统

技术领域

各个方面涉及一种设备及其方法，例如一种用于操作设备的方法。

背景技术

一般而言，已经针对单线实现开发了各种设备。在单线接口中，主机(主)设备经由单线连接与一个或更多个单线(从)设备连接，数据和电力可以通过该单线连接传输。单线设备能够经由单线连接接收数据和电力，并且能够经由单线连接向主机设备发送数据，从而提供双向通信。作为示例，单线设备可以被配置成提供各种功能，例如认证、感测和数据存储。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种用于接收信号的设备，该信号被配置成向设备提供电力和数据；该设备包括：电荷存储元件，其被配置成通过由所接收的信号提供的电力进行充电；以及充电控制电路，其被配置成基于由所接收的信号提供的数据来控制电荷存储元件的通过由所接收的信号提供的电力进行的充电，其中，由所接收的信号提供的数据限定设备的操作，并且其中，充电控制电路能够操作成基于与由数据限定的操作相关联的预期功耗来控制电荷存储元件的充电。

根据本发明的另一个方面，提供了一种单线系统，包括：第一设备和第二设备，其中，第一设备和第二设备经由单线连接彼此连接，该单线连接被配置成传送信号，该信号被配置成向第二设备提供数据和电力；第二设备包括：电荷存储元件，其被配置成通过由单线连接处的信号提供的电力进行充电；以及充电控制电路，其被配置成基于由单线连接处的信号提供的数据来控制电荷存储元件通过由单线连接处的信号提供的电力进行的充电，其中，由单线连接处的信号提供的数据限定第二设备的操作，并且其中，充电控制电路能够操作成基于与由数据限定的操作相关联的预期功耗来控制电荷存储元件的充电。

根据本发明的又另一个方面，提供了一种用于操作设备的方法，包括：接收信号，该信号被配置成向设备提供电力和数据；通过由所接收的信号提供的电力对该设备的电荷存储元件充电；控制该设备的充电控制电路以基于由所接收的信号提供的数据来控制电荷存储元件通过由所接收的信号提供的电力进行的充电，其中，由所接收的信号提供的数据限定设备的操作，并且其中，该方法包括控制充电控制电路以基于与由数据限定的操作相关联的预期功耗来控制电荷存储元件的充电。

附图说明

在附图中，贯穿不同的视图，相似的附图标记通常指代相同的部分。附图不一定按比例绘制，而是通常将重点放在说明本发明的原理上。在以下描述中，参照以下附图描述本发明的各个方面，在附图中：

图1示意性地示出了根据各个方面的包括主机设备和单线设备的单线系统；

图2示意性地示出了根据各个方面的设备；

图3A至图3D各自示意性地示出了根据各个方面的充电控制电路；

图4示意性地示出了根据各个方面的设备；

图5示意性地示出了根据各个方面的包括第一设备和第二设备的系统；

图6A示意性地示出了根据各个方面的包括主机设备和单线设备的单线系统；

图6B示意性地示出了根据各个方面的充电控制电路；

图6C示意性地示出了说明根据各个方面的充电控制电路的操作的时间图；以及

图7示出了根据各个方面的用于操作设备的方法的示意性流程图。

具体实施方式

下面参照附图进行详细描述，附图通过说明的方式示出可以实践本发明的具体细节和方面。对这些方面进行了充分的详细描述，以使本领域技术人员能够实践本发明。在不脱离本发明的范围的情况下，可以利用其他方面并且可以进行结构、逻辑和电气改变。各个方面不一定是相互排斥的，因为一些方面可以与一个或更多个其他方面组合以形成新的方面。结合方法描述了各个方面，并且结合设备(例如，单线设备、主机设备、单线系统或充电控制电路)描述了各个方面。然而，可以理解，结合方法描述的方面可以类似地应用于设备，并且反之亦然。

术语“至少一个”和“一个或更多个”可以被理解为包括大于或等于一的任何整数，即一、二、三、四、[……]等。术语“多个”或“许多”可以理解为包括大于或等于二的任何整数，即二、三、四、五、[……]等。

关于一组元件的短语“……中的至少一个”在本文中可以用于意指来自由元件构成的组的至少一个元件。例如，关于一组元件的短语“……中的至少一个”在本文中可以用于意指对以下的选择：所列元件之一、多个所列元件之一、多个单独的所列元件或多个所列元件的多个。

术语“单线”或“单线接口(SWI)”在本文中可以用于描述例如系统的配置，其中单独的连接元件用于例如向与其连接的设备(或多个设备)提供数据和工作电力。术语“单线”或“单线接口(SWI)”在本文中可以例如与单线系统、单线设备、单线主机、单线信号、单线连接、单线协议和单线端子相关地使用，以描述相应元件适于在经由单独的连接元件供应数据和电力的配置中使用。在一些方面，即使在可能存在附加连接的情况下，例如即使在可能存在将单线主机和单线设备彼此连接的附加连接元件以提供参考信号(例如，公共接地，说明性地为电流返回路径)的情况下，术语“单线”或“单线接口(SWI)”可也以用于描述配置或布置。

术语“主机”、“主机设备”、“单线主机”、“单线主机设备”或“主设备”在本文中可以用于描述被配置成指示一个或更多个其他设备(例如，一个或更多个从设备，例如一个或更多个单线设备)的操作的设备(例如，在单线系统中)。主机可以被理解为被配置成管理数据的发送和接收的设备，例如，主机可以被配置成向一个或更多个其他设备发送数据并且可以被配置成请求从一个或更多个其他设备发送数据。说明性地，主机可以被理解为主设备，一个或更多个从设备对该主设备的指令进行响应。在一些方面，主机设备可以包括一个或更多个处理器，例如微控制器、现场可编程门阵列等。

术语“从设备”在本文中可以用于描述被配置成由另一设备指示(例如，被配置成从其他设备例如从主机设备接收指令)的设备(例如，在单线系统中)。从设备可以被理解为被配置成接收指令并且对所接收的指令进行响应(例如，如果未提示则不执行任何主动(active)数据传输)的设备。在一些方面，从设备可以被配置成例如根据来自主机设备的请求传输数据(例如，各种类型的信息)。说明性地，从设备可以被理解为对主设备的指令进行响应的设备。在一些方面，作为示例，从设备可以被配置成执行预定义或预编程的操作，例如传输认证数据、传输存储在从设备的存储器中的数据、感测物理量(例如，温度、湿度等)。在某些方面，从设备不包括任何电源供应或电源。说明性地，在某些方面，从设备不包括任何内置或集成电力源，例如任何电压源或电流源。从设备的示例可以包括(非详尽列出)温度传感器、电池监视器、用于移动电池应用的设备、用于确定主机是否正在与已认证的原始产品例如电池和其他替换部件通信的认证器、非易失性RAM和硅序列号。

在本描述的上下文中，“单线设备”可以被描述为从设备的示例，例如被描述为单线系统中的从设备的示例。然而，应当理解，本文描述的关于“单线设备”或“单线从设备”的方面可以以类似的方式应用于其他类型的从设备，例如不在单线系统中的从设备。说明性地，本文描述的方面可以应用于通过同一端子(例如，从主机)接收通信和电力的任何(例如，从)设备。

术语“单线连接”在本文中可以用于描述将主机设备和单线设备彼此连接的元件。在一些方面，单线连接可以是将主机设备和单线设备彼此连接的单独的导电路径(例如，包括导电线路、导电迹线等)。在一些方面，单线连接可以被理解为连接至主机设备并且与一个或更多个单线设备连接的总线。在一些方面，单线连接可以用于在主机设备与单线设备之间传输数据(例如，以双向方式)。在一些方面，单线连接可以用于将电力(例如，电流或电压)传递到与其连接的单线设备(以及传递到与其连接的主机)。单线设备可以从与其连接的单线连接汲取电力。说明性地，单线连接可以用于传递信号，该信号被配置成向连接至单线连接的单线设备(在一些方面，向每个单线设备)提供数据和电力。在一些方面，单线连接可以被理解为还用于为与其连接的设备供电的通信线路(或总线)。在一些方面，单线连接可以包括可以与一个或更多个设备(例如，主机设备和一个或更多个单线设备)连接的开漏总线。在一些方面，单线连接可以被认为还包含与其连接的设备的一个或更多个导电元件，说明性地，经由其将设备连接至单线总线的一个或更多个元件，例如导电线路(或迹线)等。

应当理解，“单线连接”在本文中被描述为例如在单线系统中主机设备与从设备之间的连接的示例。本文描述的关于“单线”连接的方面通常可以被理解为应用于两个设备之间的连接，经由该连接(例如，从主机设备向从设备)传输通信和电力。

术语“连接”在本文中可以针对端子、集成电路元件、设备等使用以意指电连接，其可以包括直接连接或间接连接，其中，间接连接可以仅包括电流路径中不影响所描述的电路或设备的基本功能的附加结构。本文用于描述一个或更多个端子、设备、区域、触点等之间的电连接的术语“导电连接”可以被理解为具有例如欧姆行为的导电连接，其例如在电流路径中缺乏p-n结的情况下由金属或简并半导体提供。术语“导电连接”也可以被称为“电连接”。

术语“路径”、“电路径”或“导电路径”在本文中可以用于描述两个或更多个元件之间的导电连接。在一些方面，路径可以被理解为导电线路(或迹线)，信号(在一些方面，电流或电压)可以沿该导电线路(或迹线)例如从连接至路径的第一元件传播至连接至路径的第二元件，或者反之亦然。术语路径可以描述直接路径或间接路径，其中，间接路径可以仅包括路径中不影响所描述的电路或设备的基本功能(说明性地，不影响沿着路径传播的信号)的附加结构。

术语“信号”在本文中可以用于描述模拟信号或数字信号。在一些方面，信号可以是电信号，例如电流或电压。在一些方面，信号可以是被配置成提供数据的电信号，例如被调制成在信号中编码数据的电信号。在一些方面，信号的第一电平(例如，第一电压电平或第一电流电平，例如高电压电平或高电流电平)可以与逻辑“1”相关联，并且信号的第二电平(例如，第二电压电平或第二电流电平，例如低电压电平或低电流电平)可以与逻辑“0”相关联。然而，应当理解，逻辑“1”和逻辑“0”以及与其相关联的信号调制类型的定义可以是任意的(例如，调制的其他示例可以包括信号幅度、信号频率、信号周期等)。信号的电平在本文中也可以被称为信号的状态。信号的高电压电平或高电流电平可以分别被理解为具有高于电压阈值的电压或高于电流阈值的电流的信号。信号的低电压电平或低电流电平可以分别被理解为具有低于电压阈值的电压或低于电流阈值的电流的信号。仅作为数值示例，高电压电平可以是1V，并且低电压电平可以是0V。仅作为数值示例，高电流电平可以是500mA，并且低电流电平可以是0mA。

如本文所用的，“指示”或“代表”值或其他信息(例如，指令)的信号可以是数字信号或模拟信号，该数字信号或模拟信号以以下方式对值或其他信息编码或者以其他方式传送值或其他信息：可以由接收信号的部件(例如，在从主机设备接收指令的从设备中，或在从从设备接收数据的主机设备中)解码和/或引起该部件的响应动作。

术语“参考电压”在本文中可以用于表示设备(例如，电路)的基准电压。关于设备，参考电压也可以称为接地(GND)电压、接地电位、虚拟接地电压或零伏(0V)。

例如，在本文中使用的术语“处理器”或“控制器”或“处理电路系统”可以被理解为允许处理数据的任何种类的技术实体。可以根据由处理器或控制器执行的一个或更多个具体功能来处理数据。此外，本文使用的处理器或控制器可以被理解为任何种类的电路，例如任何种类的模拟或数字电路。处理器或控制器因此可以是或包括模拟电路、数字电路、混合信号电路、逻辑电路、处理器、微处理器、中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、集成电路、专用集成电路(ASIC)等或其任何组合。将在下面进一步详细地描述的各个功能的任何其他种类的实现方式也可以被理解为处理器、控制器或逻辑电路。应当理解，本文详细描述的处理器、控制器或逻辑电路中的任何两个(或更多个)可以被实现为具有等效功能等的单个实体，并且相反，本文详细描述的任何单个处理器、控制器或逻辑电路可以被实现为具有等效功能等的两个(或更多个)单独实体。

如本文所使用的，“存储器”被理解为在其中可以存储数据或信息以供检索的计算机可读介质(例如，非暂态计算机可读介质)。因此，本文中包括的对“存储器”的引用可以被理解为是指易失性或非易失性存储器，包括随机存取存储器(“RAM”)、只读存储器(“ROM”)、闪存、固态存储装置、磁带、硬盘驱动器、光驱动器、3D XPoint^TM等或其任何组合。寄存器、移位寄存器、处理器寄存器、数据缓冲器等在本文中也包含在术语存储器中。

术语“端子”在本文中可以用于描述设备或设备的元件的位置(例如，点)或结构，在该设备或设备的元件处可以提供信号(例如，模拟信号，例如电流或电压)和/或另一个设备或元件可以连接至该设备或设备的元件。说明性地，端子可以是与设备或元件(例如，与主机设备、从设备、与单线连接等)导电连接的位置或结构。端子在本文中还可以称为端口、引脚、触点或接触点。

在本说明书的上下文中，与设备(例如，电路)相关的术语“可操作”可以用于描述设备可以独立地(例如，没有外部指令)或在另一设备(例如，另一模块或电路)的控制下执行功能。可操作以执行功能的第一设备可以能够完全由其自身执行该功能和/或可以能够由第二设备操作以执行该功能。第二设备可以被配置成操作第一设备，例如以向第一台设备提供指令以执行该功能。说明性地，相对于被配置成执行功能的设备，可操作以执行该功能的设备可以提供被另一设备控制以执行该功能的可能性。

本描述的各个方面可以基于以下认识：在常规主机设备-从设备系统中，由于越来越倾向于使用较低电压为主机设备供电，被提供给从设备的电力可能不足以支持可以在从设备中实现的各种类型的操作。

各个方面可以涉及包括自适应电力控制的设备(说明性地，涉及适配的从设备，例如适配的单线设备)。自适应电力控制可以确保设备在其支配下具有足够的电力来执行期望的操作或全部范围的期望操作。各个方面可以涉及一种设备，该设备被配置成取决于已执行的或要执行的操作(例如，取决于与操作相关联的能量消耗)来调整接收的电力量(在某些方面，经由单线连接汲取的电力量)。

图1示意性地示出了根据各个方面的包括主机设备102(主设备)和单线设备104(从设备)的单线系统100。说明性地，主机设备102和单线设备104可以形成单线接口，例如，主机设备102和单线设备104可以经由单线连接106彼此连接。单线设备104可以被配置成经由单线连接106接收数据和电力，如下面进一步详细描述的。

在一些方面，主机设备102可以包括基板108。说明性地，主机设备102可以设置在基板108上(例如，安装在基板108上或集成在基板108中)。在一些方面，基板108可以是板(也称为单线主机板)，例如印刷电路板。在一些方面，单线设备104可以包括基板110。说明性地，单线设备104可以设置在基板110上(例如，安装在基板110上或集成在基板110中)。在一些方面，基板110可以是板(也称为单线设备板)，例如印刷电路板。单线连接106可以被理解为包括在主机设备102的基板108上(例如，导电元件106h)和在单线设备104的基板110上(例如，导电元件106d)的相应导电元件(例如，导电线路)。

在一些方面，主机设备102可以包括一个或更多个端子，每个端子与相应功能或操作相关联。主机设备102可以包括在其处提供供电电源(例如，供电电压V_{CC_HOST})的供电端子112、可以用于通信(例如，与单线设备104通信)的输入/输出端子114(例如，通用输入/输出(GPIO)端子)以及在其处可以提供参考电压(例如，接地电压)的接地端子116。说明性地，接地端子116可以连接至参考电压源，例如连接至地。

在一些方面，单线设备104可以包括一个或更多个端子，每个端子与相应功能或操作相关联。单线设备104可以包括在其处提供供电电源以驱动单线设备104(如下面进一步详细描述的)的供电端子118、可以用于与主机设备102通信的输入/输出端子120(也称为单线端子)、以及在其处可以提供参考电压(例如，接地电压)的接地端子122。说明性地，接地端子122可以连接至参考电压源，例如连接至地。在一些方面，单线设备104的接地端子122和主机设备102的接地端子116可以例如经由接地连接124彼此连接。接地连接124可以为在主机设备102与单线设备104之间流动的电流提供返回路径。接地连接124可以包括在主机设备102的基板108上(例如，导电元件124h)和在单线设备104的基板110上(例如，导电元件124d)的相应导电元件(例如，导电线路)。

主机设备102和单线设备104可以被配置成经由单线连接106交换数据。主机设备102可以被配置成向单线设备104发送数据(例如，指令)，并且可以被配置成从单线设备104接收数据(例如，响应、各种类型的信息)。单线设备104可以被配置成从主机设备102接收数据，并且向主机设备102发送数据。

主机设备102与单线设备104之间的通信可以遵循任何合适的通信协议，例如串行通信协议，例如单线通信协议。主机设备102与单线设备104之间的通信可以通过调制单线连接106处的信号(例如，信号电平，例如电压电平或电流电平)来执行。

在空闲状态下，单线连接106处的信号可以处于由主机设备102的电源(例如，电流源或电压源)限定的电平。在一些方面，单线连接106处的电压可以处于由主机设备102的供电电压V_{CC_HOST}(例如，在主机设备102的供电端子112处提供的供电电压)限定的电压电平。说明性地，单线连接106和主机设备102的电源可以例如通过上拉电阻器126(R_SWI)彼此连接。上拉电阻器126可以允许主机设备102和单线设备104将单线连接106处的信号拉低(例如，从由V_{CC_HOST}限定的电压电平到由参考电压限定的电压电平)以用于数据通信，如下面进一步详细描述的。

作为示例，主机设备102可以被配置成在经由单线连接106在单线设备104处提供的信号中编码数据，例如通过将信号拉低(例如，接地)来传输逻辑“0”并且通过将信号释放为高(例如，在V_{CC_HOST}处)来传输逻辑“1”。说明性地，主机设备102可以被配置成在经由单线连接106在单线设备104处提供的信号中编码数据，使得在单线设备104的输入/输出端子120处提供的电流I_OD可以在其中编码数据(例如，随时间与信号电平相关联)。仅作为示例，单线设备104可以被配置成在经由单线连接106在主机设备102处提供的信号中编码数据，例如通过将信号拉低来传输逻辑“0”并且通过将信号释放为高来传输逻辑“1”。说明性地，单线设备104可以被配置成在经由单线连接106在主机设备102处提供的信号中编码数据，使得在主机设备102的输入/输出端子114处提供的电流可以在其中编码数据。传输的定时例如为传输分配的时隙可以由选择的通信协议管理。

单线设备104可以被配置成由经由单线连接106提供的信号来供电。单线设备104可以被配置成从经由单线连接106提供的信号(例如，从经由单线连接106提供的电流I_SWI，说明性地由供电电压V_{CC_HOST}通过上拉电阻器126提供的电流I_SWI)汲取其工作电力。在单线连接106用于通信和电力传输二者的情况下，单线设备104可以耦接至外部电容器128(C_VCC)。当来自主机设备102的电源不可用时(例如，当单线连接106用于通信时或者当单线连接106处的信号被拉低时)，电容器128(C_VCC)被配置成存储电荷以为单线设备104供电。在一些方面，在单线设备104处接收的电力可以被捕获(并存储)在单线设备104的电容器128(C_VCC)中。电容器128可以连接至单线连接106(并且连接至供电端子118和接地)，并且它可以通过经由单线连接106提供的电力(例如，通过流入电容器128的电流I_charge)进行充电。说明性地，当单线连接106处的信号处于高电平时，可以对电容器128充电。电容器128可以被配置成使得即使在单线连接106处的信号被拉低的情况下单线设备104也可以(通过从电容器128获得工作电力)来工作。通过存储在电容器128中的电荷为单线设备104供电可以被称为间接供电模式。

单线设备104可以包括被配置成防止电容器128放电的二极管130(D_VCC)。在一些方面，二极管130可以是整流器。二极管130可以被配置(例如，设置)成使得其允许电流在从单线连接106到电容器128的方向上流动并且使得其基本上阻止电流在从电容器128到单线连接106的方向上流动。说明性地，二极管130可以被配置成使得在单线连接106处的信号被拉低(例如，通过主机设备102、通过单线设备104或通过连接至总线的另一单线设备)的情况下电容器128不会放电。

本公开内容的各个方面可以基于以下认识：在如图1所示的配置中，在单线设备处(例如，在单线设备104处)提供的电力可能不足以支持可以在单线设备中实现的各种类型的操作(例如，具有更大能量需求的操作)。随着工艺技术的进步，越来越倾向于使用较低电压为主机设备供电(例如，使用较低的供电电压V_{CC_HOST})。在这样的应用中，由于二极管处的电压降(D_VCC降)，单线设备的供电端子(V_CC)处的电压可能无法支持其操作。发生在单线设备的二极管处(例如，单线设备104的二极管130处)的电压降可能太高以致于无法确保单线设备接收足够的电力来支持其操作或其全部范围的操作。由于二极管处的电压降，单线设备的电容器两端的电压可能不足以以足够的电平对电容器充电。说明性地，由于二极管两端的电压降导致电流I_VDDP损耗，流入电容器的电流I_charge可能不足。

各个方面可以涉及包括自适应电力控制的设备(说明性地，涉及适配的从设备，例如适配的单线设备)。本文描述的设备可以被配置成对经由单线连接汲取的电力量进行主动控制，而不是依赖于诸如二极管的无源元件，从而提供改进的性能。各个方面可以涉及一种被配置成取决于已执行的或要执行的操作来调整电荷存储元件的充电的设备，例如一种被配置成对间接供电模式执行自适应电力控制的设备。说明性地，各个方面可以涉及一种被配置成取决于已执行或要执行的操作(例如，取决于设备的当前需求)来选择性地调整充电路径例如来选择性地调整电路径的电阻的设备，经由该电路径在设备处提供电力。各个方面可以涉及被配置成基于设备对间接供电模式的当前需求来实现自适应控制的电源开关。本文描述的配置可以消除对附加电源(例如，电荷泵，这可能会增加硅面积)和/或要与附加电源连接的附加端子的需求，从而提供更简单的制造工艺。本文描述的电力控制可以实现通信线路与设备的供电端子之间的较低电压降，从而提供更大的操作裕度。

可以在单线配置的上下文中关于一些方面在本文中描述该设备。在一些方面，该设备可以被配置为例如在单线接口系统中与主机设备结合使用的从设备。然而应当理解，本文描述的方面不限于从设备，或者更一般地不限于在单线接口系统中使用的设备，而是可以应用于其中本文描述的自适应电力控制可以提供设备的改进操作的各种配置和场景。

图2示意性地示出了根据各个方面的设备200。在一些方面，设备200可以被配置为(例如，与主机设备结合，以及可选地与一个或更多个其他单线设备结合)在单线接口系统中使用的从设备，例如单线设备。应理解，图2所示的设备200的配置仅是示例，并且设备200可以包括如所示出的那些的附加部件、更少部件或替选部件，如下面进一步详细描述的。

设备200可以被配置成接收一个或更多个信号(例如，在图2所示的示例性配置中，第一信号202、第二信号204和第三信号206)。每个信号可以与不同的范围或功能相关联，如下面进一步详细描述的。在一些方面，设备200可以包括与一个或更多个信号中的相应信号相关联的一个或更多个端子(例如，与第一信号202相关联的第一端子208、与第二信号204相关联的第二端子210、以及与第三信号206相关联的第三端子212)。在一些方面，端子可以与在其处提供相应信号的相应连接元件(例如，相应电线或线路)连接。端子可以被配置成接收相关联信号(例如，第一端子208可以被配置成接收第一信号202，第二端子210可以被配置成接收第二信号204，并且第三端子212可以被配置成接收第三信号212)。被配置成接收(或发送)信号的端子可以被理解为连接至要在其处提供该信号(或该信号来自其)的一个或多个元件(例如，设备200的一个或多个元件)的端子。说明性地，设备200可以被配置成经由(或在)相应端子接收信号(例如，经由第一端子208接收第一信号202，经由第二端子210接收第二信号204，以及经由第三端子212接收第三信号206)。

在一些方面，第一端子208可以被配置成连接至第二设备(例如，主机设备)，例如设备200外部的第二设备(也参见图4)。第一端子208可以被配置成经由单线连接连接至第二设备。说明性地，第一端子208可以被配置成连接至承载第一信号202的单线连接。更一般地，第一端子208可以被配置成连接至以下连接：经由该连接在设备200处提供通信和电力。在一些方面，第一信号202可以是单线连接处的信号(也参见图5)。

在一些方面，设备200可以包括基板214。设备200可以设置在基板214上，例如，设备214可以安装在基板214上或集成在基板214中。在一些方面，基板214可以是板(在本文中也称为设备板)，例如印刷电路板。在一些方面，基板214可以包括与一个或更多个信号中的相应信号相关联的一个或更多个导电元件(例如，一个或更多个导电迹线或线路)。在图2中的示例性配置中，基板214可以包括与第一信号202相关联(例如，连接至第一端子208)的第一导电元件216、与第二信号204相关联(例如，连接至第二端子210)的第二导电元件218、以及与第三信号206相关联(例如，连接至第三端子212)的第三导电元件220。在一些方面，导电元件可以连接至在其处可以提供相关联信号的相应端口(例如，相应输入端口或连接端口，在图2中未示出)。

至少一个信号(例如，第一信号202)可以被配置成向设备200提供电力和数据(两者)。说明性地，设备200可以经由至少一个信号接收数据，并且可以经由至少一个信号对设备200供电。在一些方面，至少一个信号可以包括电流或电压。例如，设备200可以被配置成接收所接收的(第一)信号(例如，接收的电流或电压)的调制形式的数据，并且可以被配置成从所接收的(第一)信号汲取运行电力。在一些方面，至少一个信号可以是通过单线连接(例如，在设备200与主机设备之间)提供的信号。

在一些方面，设备200可以包括电荷存储元件222。电荷存储元件222可以被配置成通过由被配置成向设备200提供电力和数据的所接收的信号(例如，由所接收的第一信号202)提供的电力来进行充电。说明性地，电荷存储元件222可以被配置成存储由所接收的第一信号202提供的电荷(例如，由流入电荷存储元件222的与所接收的信号相关联的电流提供的电荷)。在一些方面，电荷存储元件222和接收信号的端子可以彼此连接(例如，电荷存储元件222和第一端子208可以彼此连接)。说明性地，设备200可以包括电路径224，电路径224将接收(或应该接收)被配置成向设备200提供电力和数据的信号的端子、例如第一端子208与电荷存储元件222彼此连接。在一些方面，电路径224可以包括多个部分。例如，如下面进一步详细描述的，电路径224可以包括在第一端子208与电荷存储元件222之间的多个可能路径。在一些方面，电荷存储元件222可以包括电容器(也参见图6A)。在一些方面，电荷存储元件222可以连接至地(也参见图6A)。

例如，当来自外部源例如主机设备的电源不可用时，电荷存储元件222可以被配置成向设备200提供工作电力。这可以例如在所接收的第一信号202处于低电平时(例如，在所接收的第一信号202被拉低例如接地的情况下)发生。说明性地，电荷存储元件222可以被配置成在间接供电模式下存储电荷以用于设备200的工作。在一些方面，电荷存储元件222可以被配置成例如经由与电荷存储元件222相关联的端子226(例如，供电端子)向设备200的一个或更多个处理器或处理电路系统提供电力(例如，经由放电)。供电端子226可以连接至设备200的一个或更多个处理器(图2中未示出)，一个或更多个处理器例如被配置成实现在设备200中实现的一个或更多个操作。

在一些方面，设备200可以包括充电控制电路228(本文中也称为开关电路或电力控制电路)。充电控制电路228可以被配置成控制电荷存储元件222通过由被配置成向设备200提供电力和数据的所接收的信号提供的电力(例如，通过由所接收的第一信号202提供的电力)进行的充电。说明性地，充电控制电路228可以被配置成控制通过所接收的第一信号202在电荷存储元件222处提供的电力量(在一些方面，电流量或电压量)。在一些方面，充电控制电路228可以被配置成控制电荷存储元件222通过由所接收的第一信号202提供的电力进行充电的速度。充电控制电路228可以被配置成取决于(在一些方面，根据)所接收的第一信号202自适应地(并且主动地)控制电荷存储元件222的充电，如下面进一步详细描述的。

充电控制电路228可以被配置成基于由所接收的第一信号202提供的数据来控制电荷存储元件222通过由所接收的第一信号202提供的电力进行的充电。在一些方面，设备200可以被配置成解释(例如，解码)由所接收的第一信号202提供的数据，并且充电控制电路228可以被配置成取决于数据(例如，取决于被编码在数据中的一个或更多个指令)来控制电荷存储元件222的充电。作为示例，设备200可以包括被配置成对所接收的第一信号202进行解码以确定要由设备200执行的一个或更多个指令的一个或更多个处理器(例如，控制模块，例如数字核心)。充电控制电路228可以基于已解码数据从一个或更多个处理器接收对应的指令，并且相应地控制电荷存储元件222的充电。

在一些方面，充电控制电路228可以被配置成根据所接收的第一信号202的电平(例如，利用所接收的第一信号的电流电平或电压电平)来控制电荷存储元件222的充电，如下面(例如，关于图3B)进一步详细描述的。

本文描述的自适应控制可以基于所接收的第一信号202的电平和/或基于被编码在所接收的第一信号202中的数据(例如，指令)。

在一些方面，由接收到的第一信号202提供的数据可以定义设备202的操作。由所接收的第一信号202提供的数据可以指示设备202应该执行的操作(例如，数据传输、认证操作、非易失性存储器写入等)。说明性地，由所接收的第一信号202提供的数据可以在其中编码限定设备200的操作的一个或更多个指令(例如，与设备200的操作相关联的一个或更多个指令)。

在一些方面，充电控制电路228可以被配置成取决于由所接收的第一信号202提供的数据限定的操作来控制电荷存储元件222的充电。充电控制电路228可以被配置成基于与由数据限定的操作相关联的预期(或已知)功耗来控制电荷存储元件222的充电。作为示例，可以由设备200执行的每个操作可以与相应的已知功耗相关联，并且充电控制电路228可以被配置成根据各自相关联的功耗来控制电荷存储元件222的充电。充电控制电路228可以被配置成基于预期功耗的水平例如基于预期功耗是否超过预定阈值，来控制电荷存储元件222的充电。可以取决于由设备200实现的功能和/或电荷存储元件222的配置来选择预定阈值。

在一些方面，充电控制电路228可以被配置成控制电荷存储元件222从所接收的第一信号202接收的电力量(例如，电流量或电压量)。充电控制电路228可以被配置成控制从所接收的第一信号202汲取并传递至电荷存储元件222的电力量。充电控制电路228可以被配置成基于由所接收的第一信号202提供的数据，例如基于如由所接收的信号中的数据指示的设备200要执行的操作和用于这样的操作的预期功耗，例如基于预期功耗是否超过预定阈值，来控制在电荷存储元件222处接收的电力量。充电控制电路228可以被配置成控制电荷存储元件222的充电，使得在设备200的预期功耗高于预定阈值的情况下电荷存储元件222从所接收的第一信号202接收第一电力。充电控制电路228可以被配置成控制电荷存储元件222的充电，使得在设备200的预期功耗低于预定阈值的情况下电荷存储元件222从所接收的第一信号202接收第二电力(例如，低于第一电力)。

在一些方面，充电控制电路228可以被配置成根据所接收的第一信号202的电平(例如，与所接收的第一信号202的电平同步)来控制在电荷存储元件222处接收的电力量。充电控制电路228可以被配置成控制电荷存储元件222的充电，使得在所接收的第一信号202处于第一电平(例如，高电平)的情况下电荷存储元件222从所接收的第一信号202接收第一电力。充电控制电路228可以被配置成控制电荷存储元件222的充电，使得在所接收的第一信号202处于第二电平(例如，与第一电平相对，例如低电平)的情况下电荷存储元件222从所接收的第一信号202接收第二电力(例如，低于第一电力)。

在一些方面，充电控制电路228可以被配置成控制电荷存储元件222经由其接收由所接收的第一信号202提供的电力的电路径224的电阻，说明性地电荷存储元件222可以经由其通过所接收的第一信号202进行充电的电路径224的电阻。在一些方面，充电控制电路228可以被配置成控制在电荷存储元件222与在其处接收第一信号202的端子之间例如在电荷存储元件222与第一端子208之间的电路径224的电阻。充电控制电路228可以被配置成基于由所接收的第一信号202提供的数据，例如基于设备200的预期功耗(说明性地，与由数据限定的操作相关联的预期功耗)，例如基于预期功耗是否超过预定阈值，来控制电路径224的电阻。充电控制电路228可以被配置成控制电路径224的电阻，使得在设备200的预期功耗高于预定阈值的情况下提供电路径224的第一电阻。充电控制电路228可以被配置成控制电路径224的电阻，使得在设备200的预期功耗低于预定阈值的情况下提供电路径224的第二电阻(大于第一电阻)。

在一些方面，充电控制电路228可以被配置成根据所接收的第一信号202的电平(例如，与所接收的第一信号202的电平同步)来控制电路径224的电阻。充电控制电路228可以被配置成控制电路径224的电阻，使得在所接收的第一信号202处于第一电平(例如，高电平)的情况下提供电路径224的第一电阻。充电控制电路228可以被配置成控制电路径224的电阻，使得在所接收的第一信号202处于第二电平(例如，与第一电平相对，例如低电平)的情况下提供电路径224的第二电阻(大于第一电阻)。说明性地，低电阻可以促进电荷存储元件222的充电，并且高电阻可以防止当第一信号202被拉低时电荷存储元件222放电。

在一些方面，所接收的信号中的至少一个例如第二信号204可以包括配置信号。第二信号204可以被调制成在其中编码配置信息。与配置信号相关联的端子，例如图2所示的配置中的第二端子210(以及相关联的第二导电元件218)可以被配置成接收配置信号。在一些方面，配置信号可以指示设备200的配置，例如设备200的操作(例如，由第一信号202提供的数据限定的操作)的配置。

在一些方面，充电控制电路228可以被配置成基于配置信号，例如通过使用配置信号来确定要传递至电荷存储元件的电力量，来控制电荷存储元件222的充电。充电控制电路228可以被配置成基于配置信号例如基于由配置信号指示的配置来估计与设备200的操作相关联的预期功耗，并且相应地控制电荷存储元件222的充电。在一些方面，设备200的一个或更多个处理器可以被配置成基于配置信号来估计与设备200的操作相关联的预期功耗，并且将对应信息传递至充电控制电路228。

在一些方面，配置信号可以指示用于选择间接供电模式和直接供电模式之一的指令。在间接供电模式下，设备200可以被配置成仅从电荷存储元件222说明性地从存储在电荷存储元件222中的电荷获得其运行电力(电荷存储元件通过由所接收的第一信号202提供的电力进行充电)。在直接供电模式下，设备200可以被配置成直接从电源(例如，从电流源或电压源)获得其运行电力。说明性地，在直接供电模式下，设备200可以使用所接收的电力(例如，经由第一信号202接收的或经由另一电源接收的)专门用于执行其功能之一而不对电荷存储元件222充电。在一些方面，充电控制电路228可以被配置成(仅)在间接供电模式下控制电荷存储元件222的充电。充电控制电路228可以被配置成在配置信号指示要选择间接供电模式的情况下执行(例如，启用)上述充电控制。充电控制电路228可以被配置成在配置信号指示要选择直接供电模式的情况下禁用上述充电控制。

在一些方面，所接收的信号中的至少一个例如第三信号206可以包括参考信号。作为示例，第三信号206可以包括参考电压，例如接地电压。与参考信号相关联的端子，例如图2所示的配置中的第三端子212(以及相关联的第三导电元件220)可以被配置成接收参考电压，例如其可以连接至地。在一些方面，设备200(例如，与参考信号相关联的端子)可以和与设备200通信的第二设备(例如，主机设备)连接至公共接地，例如参见图4。说明性地，设备200(例如，第三端子212)可以连接至用于在设备200与第二设备之间流动的电流的返回路径。

应当理解，相对于图2中所示的那些部件，设备200还可以包括附加或替选部件。作为示例，设备200可以包括例如用于存储认证信息和/或用于存储设备200的唯一标识符(例如，与设备200唯一相关联的64位标识符)的存储器，例如非易失性存储器。作为另一示例，设备200可以包括被配置成控制设备200(和充电控制电路228)的操作的时序的内部振荡器。内部振荡器可以例如与所接收的第一信号202的下降沿(例如，与设备200与主机设备之间的单线连接处的信号的下降沿)同步。作为其他示例，设备200可以包括静电放电(ESD)保护电路系统。

在一些方面，设备200可以被配置成传输数据(例如，各种类型的信息，例如认证信息、监测信息等)。设备200可以被配置成通过调制第一信号202例如通过调制第一信号202的电平(例如，电压电平)来传输数据。在一些方面，设备200(例如，设备200的一个或更多个处理器)可以被配置成将第一信号202拉低(说明性地，处于低电压电平，例如处于接地电压)以将逻辑“0”发送至监测信号的第二设备，例如发送至与设备200连接至同一单线连接的主机设备。设备200可以被配置成将第一信号202释放(或保持)为高(例如，至高电压电平，例如至主机设备的供电电压的电平)，以将逻辑“1”发送至第二设备。然而，应当理解，本文描述的数据传输策略仅是示例，并且可以实现其他可能性来传输数据，例如用于将数据编码在信号中的其他可能的调制方案。将第一信号202拉低可以理解为将设备200所连接的连接上的信号(例如，设备200与主机设备之间的单线连接上的信号)的电平拉低。

现在将在下面例如关于图3A至图3D中所示的充电控制电路300a、300b、300c、300d进一步详细地描述充电控制电路(例如，充电控制电路200的)的各种可能的实现方式。在图3A至图3D中，表示了设备(例如，图2中所示的设备200的)的一些部件以促进对设备中相应充电控制电路的布置的理解。然而应当理解，可以存在设备的其他部件(例如，图2所示的其他部件，或者附加或替选部件)。

在图中3A至图3D中描述了充电控制电路300a、300b、300c、300d。充电控制电路300a、300b、300c、300d可以被配置为关于图2描述的充电控制电路228。说明性地，充电控制电路300a、300b、300c、300d可以是关于图2描述的充电控制电路228的示例性实现方式。然而，应当理解，关于充电控制电路228描述的方面的其他实现方式是可能的。还应理解，关于充电控制电路300a、300b、300c、300d描述的方面可以彼此组合。

图3A示意性地示出了根据各个方面的充电控制电路300a。充电控制电路300a可以包括第一开关302(在本文中也称为主开关或主电源开关)。第一开关302可以被配置成提供第一电路径，可以经由该第一电路径对电荷存储元件(例如，电荷存储元件222)充电。说明性地，第一开关302可以被配置成提供第一电路径，经由该第一电路径可以在电荷存储元件222处提供被配置成向设备提供数据和电力的信号(例如，第一信号202)。在一些方面，第一开关302可以与电荷存储元件222串联连接。第一开关302可以被配置成在第一开关302被激活(换言之，闭合)的情况下提供(例如，连接)第一电路径，并且在第一开关302被去激活(换言之，打开)的情况下断开第一电路径。然而应当理解，可以提供用于连接或断开第一电路径的第一开关302的其他配置。

在一些方面，第一电路径可以具有第一电阻，例如第一电路径可以是低电阻路径(例如，具有低于下面关于图3B描述的第二电路径的电阻，以及/或具有低于如关于图3C描述的其中存在去耦元件的电路径的电阻)。作为示例，第一电路径可以具有低于2Ω的电阻，例如低于1Ω或低于0.5Ω。第一电路径可以提供低电阻连接以确保电荷存储元件222的快速充电。在一些方面，第一电路径可以被理解为快速充电路径。

在一些方面，第一电路径可以被配置成跨接收向设备200提供数据和电力的信号的端子例如第一端子208和与设备的电源相关联的端子例如供电端子226而提供低(较低)电压降(例如，低于由以下关于图3B描述的第二电路径提供的电压降和/或低于跨关于图3C描述的去耦元件的电压降)。这可以为设备操作提供更大的操作裕度。

在一些方面，第一开关302可以被配置成维持高电流(例如，相对于可以由关于图3B描述的第二开关维持的电流更大)。第一开关302可以是强开关，以支持电荷存储元件222的快速充电(并且支持能量需求高的操作)。在一些方面，第一开关302可以具有在从大约1000μm²到大约6000μm²的范围内的面积，例如大约4800μm²的面积。第一开关302可以具有在从大约0.1Ω到大约2Ω的范围内的电阻(例如，导通电阻)，例如大约0.84Ω的电阻。第一开关302的面积可以大于以下描述的第二开关的面积，以维持更大的电流流过第一电路径。第一开关302的电阻可以低于第二开关的电阻以允许更多电流流过第一电路径。在一些方面，第一开关302可以包括晶体管，例如场效应晶体管，例如金属氧化物半导体场效应晶体管。

在一些方面，充电控制电路300a可以被配置成：在预期更大的电力需求(例如，更大的电流需求)的情况下，例如在由第一信号202提供的数据指示预期功耗高于预定阈值的操作的情况下，选择第一电路径(即，激活第一开关302)。

在一些方面，充电控制电路300a可以包括被配置成控制第一开关302的第一控制器304(在本文中也称为主控制器)。第一控制器304可以被配置成基于由所接收的第一信号202提供的数据例如基于由数据限定的操作的预期功耗来控制(例如，激活或去激活)第一开关302。

在一些方面，第一控制器304可以被配置成在由所接收的第一信号202提供的数据限定的操作的预期功耗高于预定阈值的情况下激活第一开关302以连接第一电路径。如较早讨论的，与下面关于图3B描述的第二电路径相比，第一电路径可以具有较低的电阻，从而增加电荷存储元件222的充电速率并且允许设备200满足预期功耗超过预定阈值的操作需求。第一控制器304可以被配置成在由所接收的第一信号202提供的数据限定的操作的预期功耗低于预定阈值的情况下去激活第一开关302以断开(或保持断开)第一电路径。

在一些方面，第一控制器304可以被配置成：基于由设备200执行或将要执行的操作的(已知)持续时间，例如由所接收的第一信号202提供的数据限定的操作的(已知)持续时间，来控制第一开关302。第一控制器304可以被配置成在完成由所接收的第一信号202提供的数据限定的操作之后去激活第一开关302以断开第一电路径(并且在操作的持续时间内保持第一开关302被激活)。由设备200执行的操作的持续时间可以例如由设备200的本地振荡器计时。

在一些方面，第一开关302可以被配置(例如被调整)成使得对由第一控制器304提供的指令存在延迟响应。第一开关302(以及电路的其余部分)可以被配置成使得在激活或去激活第一开关302的指令与实际激活或去激活开关之间存在延迟。延迟可以由第一开关302的尺寸和/或由充电控制电路300的整体配置来确定。作为示例，延迟可以在从大约10μs到大约100μs的范围内，例如在从大约1μs到大约20μs的范围内。在一些方面，延迟响应可以提供：相对于设备200的上电阶段的结束以某一延迟去激活第一开关302以断开第一电路径，下面关于图6C进一步详细描述。第一控制器304可以被配置成在上电阶段期间激活第一开关302以连接第一电路径(以加速电荷存储元件的充电)，并且在上电阶段结束时去激活第一开关(以允许与设备200的数据通信)。

在一些方面，第一控制器304可以被配置成根据配置信号(例如，所接收的第二信号204)来控制第一开关302。第一控制器304可以被配置成在配置信号指示要选择间接供电模式的情况下执行上述对第一开关302的控制。第一控制器304可以被配置成在配置信号指示要选择直接供电模式的情况下禁用上述对第一开关302的控制(并且使第一开关302打开)。

图3B示意性地示出了根据各个方面的充电控制电路300b。充电控制电路300b可以包括第二开关306(在本文中也称为弱开关或弱电源开关)。第二开关306可以被配置成提供第二电路径，可以经由该第二电路径对电荷存储元件(例如，电荷存储元件222)充电。说明性地，第二开关306可以被配置成提供第二电路径，经由该第二电路径可以在电荷存储元件222处提供被配置成向设备提供数据和电力的信号(例如，第一信号202)。在一些方面，第二开关306可以与电荷存储元件222串联连接。在一些方面，第二开关306和充电控制电路300a的第一开关302(例如，关于图3A描述的第一开关302)可以彼此并联连接。第二开关306可以被配置成在第二开关306被激活(换言之，闭合)的情况下提供(例如，连接)第二电路径，并且在第二开关306被去激活(换言之，打开)的情况下断开第二电路径。然而应当理解，可以提供用于连接或断开第二电路径的第二开关306的其他配置。

在一些方面，第二电路径可以具有例如大于第一电阻的第二电阻，例如第二电路径可以是高电阻路径(例如，具有大于关于图3A描述的第一电路径的电阻，但仍然具有低于如关于图3C描述的存在去耦元件的电路径的电阻)。作为示例，第二电路径可以具有大于5Ω的电阻，例如大于10Ω或大于50Ω。第二电路径可以提供高电阻连接以确保所接收的第一信号202可以被拉低。说明性地，在强开关(例如，第一开关302)激活的情况下，可能无法将所接收的第一信号202(例如，单线连接处的信号)拉低。例如，主机设备可以被配置成利用第一信号202被拉低的重置脉冲开始向设备200传输数据。如果强开关接通(并且因此阻止主机设备向设备200发送数据)，则这可能是不可能的。强开关因此可以接通以支持设备的操作并且可以在操作完成之后关断以(重新)启用数据通信。

第二开关306可以被配置成提供(第二)电路径以提供与可能仅存在二极管的情形相比电荷存储元件222的更快充电，而不会阻止所接收的第一信号202被拉低(因此允许例如主机设备通过在短时间段内将信号拉至“0”来发布唤醒信号，例如唤醒脉冲)。高电阻路径还可以确保在信号被拉低并且第二开关306仍然接通(即，第二电路径仍然连接)的时段期间，例如在第二开关306被实际去激活之前的延迟时段期间，电荷存储元件222不会显著放电。在第二开关306太强的情况下，在开关激活的情况下可能无法将信号拉低。

在一些方面，第二开关306可以被配置成维持低电流(例如，相对于可以由关于图3A描述的第一开关302维持的电流更低)。第二开关306可以是弱开关，其可以实现(例如，在上电阶段期间)电荷存储元件222的快速(更快速)充电而不会阻止被配置成向设备提供数据和电力的信号被拉低。在一些方面，第二开关306可以具有在从大约10μm²到大约500μm²的范围内的面积，例如大约96μm²的面积。第二开关306可以具有在从大约10Ω到大约100Ω的范围内的电阻(例如，导通电阻)，例如大约42Ω的电阻。与关于图3A描述的第一开关302相比，第二开关306可以被配置(例如，被调整)成维持(或承受)较低电流。在一些方面，第二开关306可以包括晶体管，例如场效应晶体管，例如金属氧化物半导体场效应晶体管。

强开关(例如，第一开关302)可以例如在开关的电阻方面不同于弱开关(例如，第二开关306)。根据开关提供的相应电阻与耦接至包括开关的设备的设备的电阻的比较(例如，与主机设备的GPIO的电阻的比较)，可以将开关识别为强开关或若开关。如果开关的电阻远小于主机的GPIO的电阻(例如，小至少10倍，或小至少30倍，或小至少50倍)，则可以认为该开关是强的。在一些方面，强开关(例如，第一开关302)的电阻可以比弱开关(例如，第二开关306)的电阻小至少10倍，例如小至少30倍或小至少50倍。

在一些方面，第二开关306的面积可以小于关于图3A描述的第一开关302的面积。作为示例，第一开关302的面积与第二开关306的面积的比率可以在从大约10至大约100的范围内，例如大约50。

在一些方面，充电控制电路300可以被配置成根据所接收的第一信号202例如与所接收的第一信号202同步地(例如，与所接收的第一信号202的电平同步地)来控制第二开关306。

在一些方面，充电控制电路300可以包括被配置成控制第二开关306的第二控制器308(在本文中也称为弱控制器)。第二控制器308可以被配置成根据所接收的第一信号202的电平来控制(例如，激活或去激活)第二开关306。第二控制器308可以被配置成响应于所接收的第一信号202处于第一电平(例如处于高电平)来激活第二开关306以连接第二电路径，并且响应于所接收的第一信号202处于第二电平(与第一电平相对，例如处于低电平)来去激活第二开关306以断开第二电路径。

在一些方面，第二控制器308可以被配置成响应于所接收的第一信号202处于(或转变成)高电平(例如，高电压电平，例如与逻辑“1”相关联)来激活第二开关306。这可以提供：电荷存储元件222可以通过由所接收的第一信号202提供的电力来(快速)充电(例如，与仅存在二极管的情形相比)。第二控制器308可以被配置成只要所接收的第一信号202处于第一电平就保持第二开关306被激活。这可以提供电荷存储元件222的更快充电。作为示例，第二控制器308可以被配置成在设备200的上电阶段期间激活第二开关306，如下面进一步详细描述的。

在一些方面，第二控制器308可以被配置成响应于所接收的第一信号202处于(或转变成)低电平(例如，低电压电平，例如与逻辑“0”相关联)来去激活第二开关306。这可以提供：即使在所接收的第一信号202为低的情况下，也防止(或至少减少)电荷存储元件222的放电。如上面描述的，这还可以提供：可以启用数据传输。

在一些方面，第二控制器308可以被配置成根据配置信号(例如，所接收的第二信号204)来控制第二开关306。第二控制器308可以被配置成在配置信号指示要选择间接供电模式的情况下执行上述对第二开关306的控制。第二控制器308可以被配置成在配置信号指示要选择直接供电模式的情况下禁用上述对第二开关306的控制(并且使第二开关306打开)。

在一些方面，第二开关306可以被配置(例如，被调整)成使得对由第二控制器308提供的指令存在延迟响应。第二开关306(以及电路的其余部分)可以被配置成使得在激活或去激活第二开关306的指令与实际激活或去激活开关之间存在延迟。延迟可以由第二开关306的尺寸和/或由充电控制电路300的整体配置来确定。作为示例，延迟可以在从大约1μs到大约10μs的范围内，例如在从大约0.1μs到大约2μs的范围内。

应当理解，本文关于第一控制器304和第二控制器308描述的功能也可以由被配置成控制第一开关302和第二开关306的单个控制器(或由多于两个控制器)来执行。

图3C示意性地示出了根据各个方面的充电控制电路300c。充电控制电路300c可以包括被配置成防止电荷存储元件222放电的去耦元件310(例如，二极管)。在一些方面，去耦元件310可以被理解为充电控制电路300c的的本征二极管(例如，第一开关302和/或第二开关304的本征二极管，例如晶体管的体二极管)。在一些方面，去耦元件310可以理解为充电控制电路300c的附加元件。

去耦元件310可以被配置成提供第三电路径，可以经由该第三电路径对电荷存储元件(例如，电荷存储元件222)充电。说明性地，去耦元件310可以沿着第三电路径布置，可以经由该第三电路径通过被配置成向设备提供数据和电力的信号(例如，第一信号202)对电荷存储元件222充电。在一些方面，去耦元件310可以与电荷存储元件222串联连接。在一些方面，去耦元件310可以与充电控制电路300c的第一开关并联连接或者与充电控制电路300c的第二开关(例如，第二开关306)并联连接或者与第一开关和第二开关两者并联连接。

去耦元件310可以被配置(例如，被布置)成允许电流沿一个方向(例如，从在其处接收提供数据和电力的信号的端子例如第一端子208到电荷存储元件222)流动，并且基本上防止电流沿第二方向(例如，与第一方向相反，例如从电荷存储元件222到第一端子208)流动。

在一些方面，去耦元件310可以被配置成即使在至电荷存储元件222的其他充电路径(例如，由开关302提供的第一电路径和由第二开关306提供的第二电路径)被断开的情况下也为电荷存储元件222提供充电路径。说明性地，所接收的第一信号202可以处于高电平，但是充电控制电路300c的一个或更多个开关(例如，第一开关302和第二开关306二者)可以由于对相应激活的延迟响应而被去激活。去耦元件310(和第三电路径)可以提供：电荷存储元件222在这种情况下也被充电。去耦元件310(和第三电路径)还可以提供：在第一信号202被拉低的情况下电荷存储元件222不会放电。

图3D示意性地示出了根据各个方面的充电控制电路300d。在图3D中，充电控制电路300d被示为包括上面关于图3A至图3C中所示的充电控制电路300a、300b、300c描述的元件，即第一开关302、第一控制器304、第二开关306、第二控制器308和去耦元件310。在图3D的配置中，电力(例如，电压)通过内部去耦元件310(例如，内部二极管)和受控开关(例如，第一开关302和第二开关306)被馈送至设备电源(例如，供电端子226)。

在一些方面，充电控制电路300d可以被配置成绕过去耦元件310为电荷存储元件222提供一个或更多个充电路径。充电控制电路300d可以被配置成绕过去耦元件310(例如，通过激活第一开关302和/或第二开关306)提供电路径，电荷存储元件222可以经由该电路径接收由第一信号202提供的电力。说明性地，充电控制电路300d可以被配置成绕过去耦元件310在电荷存储元件222与第一端子208之间提供电路径。这可以提供电荷存储元件222的更快充电，并且可以通过减少或消除去耦元件310处的电压降的影响来支持能量需求更大的设备200的操作。绕过去耦元件310可以被理解为充电控制电路300d被配置成为电荷存储元件222提供一个或更多个附加充电路径(例如，通过激活第一开关302和/或第二开关306)。取决于第一开关(302)和第二开关(306)的激活状态，可以单独经由去耦元件310或者与通过第一开关和第二开关的一个或更多个附加充电路径结合来对电荷存储元件222充电。

图4示意性地示出了根据各个方面的设备400。在一些方面，设备400可以被配置为主机设备，例如被配置为(例如，与一个或更多个从设备例如一个或更多个单线设备结合，例如与关于图2描述的设备200结合)在单线接口系统中使用的(主)设备。应该理解，图4所示的设备400的配置仅是示例，并且设备400可以包括如所示那些的附加部件、更少部件或替选部件。

设备400可以包括单线连接402，并且可以被配置成经由单线连接402连接至一个或更多个其他设备(例如，一个或更多个从设备，例如一个或更多个单线设备，例如与关于图2描述的设备200连接)。设备400可以被配置成经由单线连接402与一个或更多个其他设备进行通信。在图4所示的示例性配置中，单线连接402可以被理解为与设备400相关联的连接元件，例如包括在设备400中或者在设备400外部并且与设备400连接的连接元件。

设备400可以包括一个或更多个端子，每个端子与相应的功能相关联。在图4所示的示例性配置中，设备400可以包括可以用于通信(例如，与一个或更多个其他设备通信)的第一端子404(例如，通用输入/输出(GPIO)端子)、可以(例如，经由第二导电元件412)提供供电电源(例如，供电电压V_CC)的第二端子406(例如，供电端子)、以及可以提供参考电压(例如，接地电压)的第三端子408(例如，接地端子)。第一端子404和单线连接402可以(例如，经由第一导电元件410，其可以被理解为单线连接402的一部分)彼此连接。第三端子408可以(例如，经由第三导电元件414)连接至参考电压源，例如连接至地。

在一些方面，第三端子408可以(例如，经由第三导电元件414，其可以被理解为接地连接416的一部分)连接至接地连接416。接地连接416可以为在设备400与连接至设备400的一个或更多个其他设备之间流动的电流提供返回路径。

在一些方面，设备400可以包括基板418。说明性地，设备400可以设置在基板418上(例如，安装在基板418上或集成在基板418中)。在一些方面，基板418可以是板(也称为单线主机板)，例如印刷电路板。

在一些方面，设备400可以包括电源420(例如，电流源或电压源)，并且单线连接402可以连接至电源420。在一些方面，设备400可以包括电源420(例如，电源420可以集成在设备400中，例如集成在基板418中)。在一些方面，电源420可以在设备400的外部。在一些方面，电源420可以在单线连接402处提供供电电源(例如，供电电压V_CC)。供电电源(例如，供电电压V_CC)可以由设备400的配置和要求来限定。说明性地，电源420可以被配置成提供适于设备400的操作的电力。可以经由单线连接402或经由与单线连接402连接的附加导电元件(例如，经由导电元件412和供电端子406)在设备400处提供供电电源。在空闲状态下，单线连接402处的信号可以处于由供电电源限定的电平(例如，处于由供电电压V_CC限定的电压电平)。在一些方面，单线连接402处的信号的电压电平可以被理解为单线连接402的电压电平。

在一些方面，设备400可以包括沿着将单线连接402和电源420彼此连接的路径布置的电阻元件422，例如上拉电阻器。电阻元件422可以允许单线连接402处的信号被拉低(例如，从由电源限定的电平到地)。仅作为数值示例，电阻元件422可以具有在从大约50Ω到大约1000Ω范围内的电阻。

在一些方面，设备400可以被配置成传输数据(例如，指令)。作为示例，设备400可以被配置成通过将信号拉低(例如，至地)来传输逻辑“0”并且通过将信号释放为高(例如，处于V_CC)来传输逻辑“1”，来在单线连接402处的信号中编码数据。可以通过针对设备400与一个或更多个其他设备之间的通信而选择的通信协议来管理传输定时例如为传输分配的时隙。

图5示意性地示出了根据各个方面的设备500。系统500可以包括第一设备502和第二设备504。在一些方面，系统500可以是单线接口系统。第一设备502可以被配置为主机(主)设备。第二设备504可以被配置为从设备(例如，单线从设备)。在一些方面，第一设备502可以包括或可以被配置为关于图4描述的设备400。在一些方面，第二设备504可以包括或可以被配置为关于图2描述的设备200。第一设备502和第二设备504可以经由单线连接506彼此连接。单线连接506可以被配置为关于图4描述的单线连接402和关于图2描述的单线连接。说明性地，单线连接506可以被配置成携带被配置成向第二设备504提供数据和电力的信号。第一设备502和第二设备504可以经由接地连接508彼此连接。接地连接508可以被配置为关于图4描述的接地连接416和关于图2描述的接地连接。

如关于图2描述的，第二设备504可以包括电荷存储元件(例如，电荷存储元件222)，该电荷存储元件被配置成通过由单线连接506处的信号提供的电力进行充电。第二设备504可以包括充电控制电路(例如，充电控制电路228)，该充电控制电路被配置成基于由单线连接506处的信号提供的数据来控制电荷存储元件通过由单线连接506处的信号提供的电力进行的充电。

如关于图3A至图3D描述的，充电控制电路可以包括第一开关，该第一开关被配置成为单线连接506处的信号提供第一电路径以对电荷存储元件充电。第一开关可以被配置成在第一开关被激活的情况下防止第一设备504将单线连接506处的信号拉到低电平。

如关于图3A至图3D所描述的，充电控制电路可以包括第二开关，该第二开关被配置成为单线连接506处的信号提供第二电路径以对电荷存储元件充电。第二开关可以被配置成(即使)在第二开关被激活的情况下允许第一设备504将单线连接506处的信号拉到低电平。

图6A示意性地示出了根据各个方面的单线接口系统600(以下称为系统600)。系统600可以包括经由单线连接606(并且经由接地连接620)彼此连接的主机(主)设备602和单线(从)设备604。说明性地，系统600、主机设备602、单线设备604和单线连接606可以是系统500、第一设备502(例如，设备400)、第二设备504(例如，设备200)以及单线连接506(例如，单线连接402)的示例性实现。

主机设备602可以包括基板608(例如，主机板)。主机设备602可以包括可以提供供电电压V_{CC_HOST}的供电端子610、可以用于与单线设备604通信的通用输入/输出端子612、以及可以提供参考电压(例如，接地电压)的接地端子614。

主机设备602可以包括被配置成在主机设备602处提供电力(例如，供电电压V_{CC_HOST})的电源616例如电压源。单线连接606和电源616可以通过上拉电阻器618(R_P)彼此连接。电流I_SWI可以在上拉电阻器618中流动(并且在单线连接606处例如在单线设备604的输入端口处提供电压V_SWI)。

单线设备604可以包括基板622(例如，设备板)。单线设备604可以包括：可以用于与主机设备602通信的单线接口端子624(例如，在其处可以接收电流I_OD)、可以提供配置信号的配置端子626、可以提供参考电压V_SS(例如，接地电压)的接地端子628、以及可以提供用于单线设备604的运行电力的供电端子630(V_CC)。

单线设备604可以包括(存储)电容器632(C_VCC)，该电容器632被配置成通过由单线连接606处的信号提供(并且在单线端子624处接收)的电力进行充电。说明性地，电容器632可以通过流入其中的电流I_charge进行充电。

单线设备604可以包括被配置成控制电容器632的充电的充电控制电路634(在图6B中进一步详细描述)。充电控制电路634可以包括被配置成防止电容器632放电的二极管636。充电控制电路634可以包括用于控制电容器632的充电的一个或更多个开关元件638(也参见图6B)。充电控制电路634可以确保与二极管636两端的电压降相关联的电流I_VDDP可以减小。

图6B示意性地示出了根据各个方面的充电控制电路634。充电控制电路634可以被配置为关于图2至图3D描述的充电控制电路228、300a、300b、300c、300d。说明性地，充电控制电路634可以是关于图2至图3D描述的充电控制电路228、300a、300b、300c、300d的示例性实现方式。充电控制电路634可以包括被配置成提供第一电路径(例如，低电阻路径)的主开关640(在本文中也称为主电源开关640)，电容器632可以经由该第一电路径通过单线连接606处的信号(例如，单线端子624处的信号SWI)进行充电。充电控制电路634可以包括被配置成控制主开关640的主控制器642。充电控制电路634可以包括被配置成提供第二电路径(例如，高电阻路径)的弱开关644(在本文中也称为弱电源开关644)，电容器632可以经由该第二电路径通过单线连接606处的信号进行充电。充电控制电路634可以包括被配置成控制弱开关644的弱控制器646。

主控制器642和弱控制器646可以被配置成基于由单线连接606处的信号提供的数据来分别控制主开关640和弱开关646。说明性地，主控制器642和弱控制器646可以被配置成解释被编码在由单线连接606处的信号提供的数据中的指令。另外或替选地，单线设备604可以包括一个或更多个处理器，一个或更多个处理器被配置成解释被编码在由单线连接606处的信号提供的数据中的指令，并且被配置成在充电控制电路634处提供对应的指令。

作为示例，主控制器642和弱控制器646可以被配置成响应于唤醒信号648(wakeup_ai)来激活主开关640和弱开关644以连接第一电路径和第二电路径。唤醒信号648可以指示上电阶段的开始。作为其他示例，主控制器642可以被配置成响应于指示选择主开关640的指令例如响应于第一选择信号650(psw_main_sel_i)，来激活主开关640以连接第一电路径。作为另一示例，弱控制器646可以被配置成响应于指示选择弱开关644的指令例如响应于第二选择信号652(psw_sel_i<2.0>)，来激活弱开关644以连接第二电路径。作为其他示例，主控制器642和弱控制器646可以被配置成响应于指示要选择间接供电模式的配置信号654(config_ai)来启用对主开关642和第二开关644的控制。主控制器642和弱控制器646可以被配置成响应于指示要选择直接供电模式的配置信号(config_ai)来禁用对主开关642和第二开关644的控制。

弱控制器646可以被配置成根据单线连接606处的信号例如可以在弱控制器646处提供的信号SWI(例如，与单线连接606处的信号例如可以在弱控制器646处提供的信号SWI同步)，来控制弱开关644。在一些方面，可以通过电阻元件656在弱控制器646处提供信号SWI。

图6C示出了说明根据各个方面的充电控制电路636的示例性操作的时序图660。应当理解，关于图6C描述的操作仅是示例，并且可以提供其他类型的操作或操作序列。

在662处，在初始阶段，当信号SWI升高时，信号SWI通过二极管636对电容器632电容充电。

在664处，一旦信号SWI达到高电平，则模拟模块中(说明性地，充电控制电路634中)的弱电源开关644被接通，以增加充电电流以加速电容器632的充电并且提供电流以支持单线设备604的启动操作。

在666处，一旦数字电源接通，则主控制器642将接管控制主电源开关640的角色，并且其在上电阶段期间根据需要将接通主电源开关640以支持高电流操作。

在668处，主控制器642将在上电延迟之后关断主电源开关640。这将降低电源开关强度(例如，仅使弱开关644处于激活)，这允许主设备602进行通信。例如，通过将SWI信号拉低来传输二进制0并且将SWI信号切换为高来传输二进制1。如果主电源开关接通，则主设备602不可能将SWI信号拉低。

在670处，当主机602开始通信时，取决于SWI通信的逻辑电平，主电源开关640将处于关断状态并且弱电源开关644将处于接通状态。当SWI信号为高时，弱开关644将接通，当SWI信号为低时，弱开关644将关断，以防止在SWI信号为低时V_CC电压通过弱开关644放电。SWI信号将通过本征二极管636和弱开关644充电或提供电流。

在672处，当SWI通信已经结束时，控制器(说明性地，充电控制电路634)将确定其在接收到总线命令时需要执行的任务。

在674处，当控制器处于Active-NVM(主动非易失性存储器)和Active-Auth(主动认证)任务中时，它将接通主电源开关640。这允许SWI总线通过主电源开关640对电容器632充电，与和弱开关644相关联的高电阻第二电路径相比，主电源开关640提供低电阻路径。这对应地增加了电容器632的充电速率，从而允许Active-NVM(主动非易失性存储器)和Active-Auth(主动认证)任务的更高功耗要求被满足。在一些实现方式中，主电源开关640响应于用于Active-NVM和Active-Auth的设备的预期功耗高于预定阈值而接通。

在676处，当控制器完成Active-NVM或Active-Auth任务时，它将关断主电源开关640。这降低了电源开关强度，这允许主机设备602或单线设备604(例如，设备收发器)驱动SWI总线(例如，将信号SWI驱动为低)。

在678处，当控制器(例如，单线设备604的一个或更多个处理器)想要向主设备602发送数据时，它将在主电源开关640关断的情况下发送数据。对弱电源开关644的控制将取决于SWI接口的逻辑电平。

在680处，在控制器已经完成在SWI总线上发送数据之后，它将准备退出主动通信(Active-Communication)模式以进入主动空闲(Active-Idle)模式。

在682处，控制器将转变为主电源开关640关断的主动空闲模式。

图7示出了根据各个方面的用于操作设备(例如，用于操作设备200)的方法700的示意流程图。在一些方面，该设备可以被配置为例如与主机设备(以及可选地与一个或更多个其他从设备)结合在单线接口系统中使用的从设备。

方法700可以包括：在710中接收信号，该信号被配置成向设备提供电力和数据。在一些方面，该信号可以是单线接口处的信号，例如，可以经由单线接口在设备处接收该信号。

方法700可以包括：在720中，通过由所接收的信号提供的电力对电荷存储元件充电。

方法700可以包括：在730中，控制充电控制电路以基于由所接收的信号提供的数据来控制电荷存储元件通过由所接收的信号提供的电力进行的充电。在一些方面，方法700可以包括：控制充电控制电路以根据所接收的信号的电平来控制电荷存储元件的充电。

在一些方面，由所接收的信号提供的数据限定设备的操作，并且该方法可以包括：控制充电控制电路以基于与由数据限定的操作相关联的预期功耗来控制电荷存储元件的充电。

在一些方面，方法700可以包括：控制充电控制电路以控制电荷存储元件的充电，使得在设备的预期功耗高于预定阈值的情况下电荷存储元件从所接收的信号接收第一电力，并且使得在设备的预期功耗低于预定阈值的情况下电荷存储元件从所接收的信号接收第二电力(例如，低于第一电力)。

在一些方面，方法700可以包括控制充电控制电路以控制电路径的电阻，电荷存储元件经由该电路径接收由所接收的信号提供的电力(例如，电流)。

在一些方面，方法700可以包括：控制充电控制电路以在设备的预期功耗高于预定阈值的情况下提供第一电路径，电荷存储元件经由该第一电路径接收由所接收的信号提供的电力，第一电路径具有第一电阻；并且在设备的预期功耗低于预定阈值的情况下提供第二电路径，电荷存储元件经由该第二电路径接收由所接收的信号提供的电力，第二电路径具有第二电阻(例如，大于第一电阻)。

在一些方面，方法700可以包括：在由所接收的信号提供的数据限定的操作的预期功耗高于预定阈值的情况下，控制充电控制电路以连接第一电路径，并且在由所接收的信号提供的数据限定的操作的预期功耗低于预定阈值的情况下，控制开关电路以断开第一电路径。

在一些方面，方法700可以包括：控制充电控制电路以在完成由所接收的信号提供的数据限定的操作之后断开第一电路径。

在一些方面，方法700可以包括：控制充电控制电路以响应于所接收的信号处于第一(例如，高)电平而连接第二电路径并且响应于所接收的信号处于第二(例如，低)电平而断开第二电路径。在一些方面，方法700可以包括：控制充电控制电路只要所接收的信号处于第一电平就保持第二电路径连接。

在一些方面，方法700可以包括控制充电控制电路以绕过与电荷存储元件连接的去耦元件(例如，二极管)提供电路径，电荷存储元件经由该电路径接收由所接收的信号提供的电力。

在一些方面，方法700可以包括接收配置信号，并且控制充电控制电路以在配置信号指示要选择间接供电模式的情况下启用对电荷存储元件的充电的控制。在一些方面，方法700可以包括控制充电控制电路以在配置信号指示要选择直接供电模式的情况下禁用对电荷存储元件的充电的控制。

在下文中，将说明本公开内容的各个方面：

示例1是一种被配置成接收信号的设备，所述信号被配置成向所述设备提供电力和数据；所述设备包括：电荷存储元件，其被配置成通过由所接收的信号提供的电力进行充电；以及充电控制电路，其能够操作(例如，被配置)成基于由所接收的信号提供的数据来控制所述电荷存储元件通过由所接收的信号提供的电力进行的充电。

在示例2中，示例1所述的设备还可以可选地包括：所述充电控制电路能够操作(例如，被配置)成根据所接收的信号的电平来控制所述电荷存储元件的所述充电。

在示例3中，示例1或2所述的设备还可以可选地包括：由所接收的信号提供的数据限定所述设备的操作，并且所述充电控制电路能够操作(例如，被配置)成基于与由所述数据限定的所述操作相关联的预期功耗来控制所述电荷存储元件的所述充电。

在示例4中，示例3所述的设备还可以可选地包括：所述充电控制电路能够操作(例如，被配置)成控制所述电荷存储元件的所述充电，使得在所述设备的所述预期功耗高于预定阈值的情况下所述电荷存储元件从所接收的信号接收第一电力，并且使得在所述设备的所述预期功耗低于所述预定阈值的情况下所述电荷存储元件从所接收的信号接收第二电力。

在一些方面，第二电力可以低于第一电力。

在示例5中，示例1至4中任一项所述的设备还可以可选地包括：所述充电控制电路能够操作(例如，被配置)成通过控制电路径的电阻来控制所述电荷存储元件的所述充电，所述电荷存储元件经由所述电路径接收由所接收的信号提供的电力。

在示例6中，示例5所述的设备还可以可选地包括：所述充电控制电路能够操作(例如，被配置)成控制所述电荷存储元件的所述充电，使得在所述设备的预期功耗高于预定阈值的情况下提供所述电荷存储元件经由其接收由所接收的信号提供的电力的所述电路径的第一电阻，并且使得在所述设备的所述预期功耗低于所述预定阈值的情况下提供所述电路径的第二电阻。

在一些方面，第二电阻可以大于第一电阻。

在示例7中，示例1至6中任一项所述的设备还可以可选地包括：所述充电控制电路包括被配置成提供第一电路径的第一开关，所述电荷存储元件经由所述第一电路径接收由所接收的信号提供的电力。

在一些方面，第一电路径可以具有第一电阻。在一些方面，第一电路径可以是低电阻路径。

在一些方面，第一开关和电荷存储元件可以彼此串联连接。

在示例8中，示例7所述的设备还可以可选地包括：所述充电控制电路包括第一控制器，所述第一控制器被配置成基于由所接收的信号提供的数据来控制所述第一开关。

在示例9中，示例8所述的设备还可以可选地包括：所述第一控制器被配置成在由所接收的信号提供的数据限定的操作的预期功耗高于预定阈值的情况下激活所述第一开关以连接所述第一电路径。

在一些方面，所述第一控制器可以被配置成在由所接收的信号提供的数据限定的操作的预期功耗低于预定阈值的情况下去激活第一开关以断开第一电路径。

在一些方面，第一控制器可以被配置成在由所接收的信号提供的数据限定的操作完成之后去激活第一开关以断开第一电路径。

在示例10中，示例7至9中任一项所述的设备还可以可选地包括：所述第一开关具有在从大约1000μm²到大约6000μm²的范围内的面积，例如4800μm²的面积。

在一些方面，第一开关具有在从大约0.1Ω到大约2Ω的范围内的电阻，例如大约0.84Ω的电阻。

在示例11中，示例1至10中任一项所述的设备还可以可选地包括：所述充电控制电路包括被配置成提供第二电路径的第二开关，所述电荷存储元件经由所述第二电路径接收由所接收的信号提供的电力。

在一些方面，第二电路径可以具有第二电阻(例如，大于第一电阻)。在一些方面，第二电路径可以是高电阻路径。

在一些方面，第二开关和电荷存储元件可以彼此串联连接。在一些方面，第二开关和第一开关可以彼此并联连接。

在示例12中，示例11所述的设备还可以可选地包括：所述充电控制电路包括第二控制器，所述第二控制器被配置成根据所接收的信号的电平来控制所述第二开关。

在示例13中，示例12所述的设备还可以可选地包括：所述第二控制器被配置成响应于所接收的信号处于第一电平而激活所述第二开关以连接所述第二电路径，并且响应于所接收的信号处于第二电平而去激活所述第二开关以断开所述第二电路径。

在一些方面，第一电平可以是高电压电平并且第二电平可以是低电压电平。在一些方面，第一电平可以与逻辑“1”相关联并且第二电平可以与逻辑“0”相关联。

在一些方面，第二控制器可以被配置成只要所接收的信号处于第一电平例如处于高电压电平就保持第二开关被激活。

在示例14中，示例11至13中任一项所述的设备还可以可选地包括：所述第二开关具有在从大约10μm²到大约500μm²的范围内的面积，例如大约96μm²的面积。

在一些方面，第二开关可以具有在从大约10Ω到大约100Ω的范围内的电阻，例如大约42Ω的电阻。

在一些方面，第二开关可以具有小于第一开关的面积的面积。在一些方面，第二开关可以具有大于第一开关的第一电阻的第二电阻。

在示例15中，示例10和14所述的设备还可以可选地包括：所述第一开关的面积与所述第二开关的面积之间的比率在从大约10到大约100的范围内，例如大约50。

在一些方面，与第二开关相比，第一开关可以被配置成承受更大的电流。

在示例16中，示例1至15中任一项所述的设备还可以可选地包括：所述充电控制电路包括去耦元件，所述去耦元件被配置成防止所述电荷存储元件放电。

在一些方面，去耦元件和电荷存储元件可以彼此串联连接。在一些方面，去耦元件和第一开关可以彼此并联连接和/或去耦元件和第二开关可以彼此并联连接。

在示例17中，示例16所述的设备还可以可选地包括：所述充电控制电路能够操作(例如，被配置)成通过绕过所述去耦元件提供电路径来控制所述电荷存储元件的充电，所述电荷存储元件经由所述电路径接收由所接收的信号提供的电力。

在示例18中，示例1至17中任一项所述的设备还可以可选地包括：所述设备还被配置成接收参考信号。作为示例，参考信号可以包括接地电压。

在示例19中，示例1至18中任一项所述的设备还可以可选地包括：所述电荷存储元件包括电容器。

在示例20中，示例1至19中任一项所述的设备还可以可选地包括：所述设备还被配置成接收配置信号。

在一些方面，配置信号可以表示设备的操作的配置。

在示例21中，示例20所述的设备还可以可选地包括：所述充电控制电路能够操作(例如，被配置)成在所述配置信号指示要选择间接供电模式的情况下启用对所述电荷存储元件的充电的控制。

在示例22中，示例1至21中任一项所述的设备还可以可选地包括：所述设备被设置在设备板上。

在一些方面，设备可以集成在设备板中。在一些方面，设备板可以是印刷电路板。

在示例23中，示例1至22中任一项所述的设备还可以可选地包括：所述设备被配置成连接至第二设备。

在一些方面，设备可以被配置成经由单线连接连接至第二设备。在一些方面，第二设备可以包括主机设备。

在示例24中，示例1至23中任一项所述的设备还可以可选地包括：所述设备被配置为在单线接口系统中与主机设备结合使用的从设备。

示例25是一种系统，包括：第一设备和第二设备，其中，所述第一设备和所述第二设备经由单线连接彼此连接，所述单线连接被配置成承载信号，所述信号被配置成向所述第二设备提供数据和电力；所述第二设备包括：电荷存储元件，其被配置成通过由所述单线连接处的所述信号提供的电力进行充电；以及充电控制电路，其被配置成基于由所述单线连接处的所述信号提供的数据来控制所述电荷存储元件通过由所述单线连接处的所述信号提供的电力进行的充电。

在示例26中，示例25所述的系统还可以可选地包括：所述第一设备被配置为主设备并且所述第二设备被配置为从设备。

在示例27中，示例25或26所述的系统还可以可选地包括：所述充电控制电路包括第一开关，所述第一开关被配置成为所述单线连接处的所述信号提供第一电路径以对所述电荷存储元件充电。

在一些方面，第一开关可以被配置(例如，被调整)成在第一开关被激活的情况下防止第一设备将信号拉到低电平。

在示例28中，示例25至27中任一项所述的系统还可以可选地包括：所述充电控制电路包括第二开关，所述第二开关被配置成为所述单线连接处的所述信号提供第二电路径以对所述电荷存储元件充电。

在一些方面，第二开关可以被配置(例如，被调整)成在第二开关被激活的情况下允许第一设备将信号拉到低电平。

示例29是一种用于操作设备的方法，所述方法包括：接收信号，所述信号被配置成向所述设备提供电力和数据；通过由所接收的信号提供的电力对电荷存储元件充电；以及控制充电控制电路以基于由所接收的信号提供的数据来控制所述电荷存储元件通过由所接收的信号提供的电力进行的充电。

在示例30中，示例29所述的方法还可以可选地包括：控制所述充电控制电路以根据所接收的信号的电平来控制所述电荷存储元件的所述充电。

在示例31中，示例29或30所述的方法还可以可选地包括：由所接收的信号提供的数据限定所述设备的操作，并且所述方法还可以包括：控制所述充电控制电路以基于与由所述数据限定的操作相关联的预期功耗来控制所述电荷存储元件的所述充电。

在示例32中，示例31所述的方法还可以可选地包括：控制所述充电控制电路以控制所述电荷存储元件的充电，使得在所述设备的所述预期功耗高于预定阈值的情况下所述电荷存储元件从所接收的信号接收第一电力，并且使得在所述设备的所述预期功耗低于所述预定阈值的情况下所述电荷存储元件从所接收的信号接收第二电力。

在一些方面，第二电力可以低于第一电力。

在示例33中，示例29至32中任一项所述的方法还可以可选地包括：控制所述充电控制电路以通过控制所述电荷存储元件经由其接收由所接收的信号提供的电力的电路径的电阻来控制所述电荷存储元件的充电。

在示例34中，示例33所述的方法还可以可选地包括：控制所述充电控制电路以提供第一电路径，所述电荷存储元件经由所述第一电路径接收由所接收的信号提供的电力，所述第一电路径具有第一电阻；和/或控制所述充电控制电路以提供第二电路径，所述电荷存储元件经由所述第二电路径接收由所接收的信号提供的电力，所述第二电路径具有第二电阻。

在一些方面，第二电阻可以大于第一电阻。

在示例35中，示例34所述的方法还可以可选地包括：控制所述充电控制电路以在所述设备的预期功耗高于预定阈值的情况下提供所述电荷存储元件经由其接收由所接收的信号提供的电力的所述第一电路径，并且在所述设备的预期功耗低于所述预定阈值的情况下提供所述电荷存储元件经由其接收由所接收的信号提供的电力的所述第二电路径。

在示例36中，示例35的方法还可以可选地包括：控制所述充电控制电路以在由所接收的信号提供的数据限定的操作的预期功耗低于所述预定阈值的情况下断开所述第一电路径。

在一些方面，方法可以包括：控制充电控制电路以在完成由所接收的信号提供的数据限定的操作之后断开第一电路径。

在示例37中，示例34至36中任一项所述的方法还可以可选地包括：控制所述充电控制电路以根据所接收的信号的电平来连接或断开所述第二电路径。

在示例38中，示例37所述的方法还可以可选地包括：控制所述充电控制电路以响应于所接收的信号处于第一电平而连接所述第二电路径并且响应于所接收的信号处于第二电平而断开所述第二电路径。

在一些方面，第一电平可以是高电压电平并且第二电平可以是低电压电平。在一些方面，第一电平可以与逻辑“1”相关联并且第二电平可以与逻辑“0”相关联。

在一些方面，方法可以包括只要所接收的信号处于高电压电平就保持第二电路径连接。

在示例39中，示例29至38中任一项所述的方法可以可选地包括：控制所述充电控制电路以通过绕过去耦元件提供电路径来控制所述电荷存储元件的充电，所述电荷存储元件经由所述电路径接收由所接收的信号提供的电力。

在示例40中，示例29至39中任一项所述的方法还可以可选地包括接收参考信号。作为示例，参考信号可以包括接地电压。

在示例41中，示例29至40中任一项所述的方法还可以可选地包括：所述电荷存储元件包括电容器。

在示例42中，示例29至41中任一项所述的方法还可以可选地包括接收配置信号。在一些方面，配置信号可以表示设备的操作的配置。

在示例43中，示例42所述的方法还可以可选地包括：控制所述充电控制电路以在所述配置信号指示要选择间接供电模式的情况下启用对所述电荷存储元件的充电的控制。

在示例44中，示例29至43中任一项所述的方法还可以可选地包括：所述设备被配置成连接至第二设备。

在一些方面，设备可以被配置成经由单线连接连接至第二设备。在一些方面，第二设备可以包括主机设备。

在示例45中，示例29至44中任一项所述的方法还可以可选地包括：所述设备被配置为在单线接口系统中与主机设备结合使用的从设备。

附图标记列表

100 单线系统

102 主机设备

104 单线设备

106 单线连接

106h 导电元件

106d 导电元件

108 基板

110 基板

112 供电端子

114 输入/输出端子

116 接地端子

118 供电端子

120 输入/输出端子

122 接地端子

124 接地连接

124h 导电元件

124d 导电元件

126 上拉电阻器

128 电容器

130 二极管

200 设备

202 第一信号

204 第二信号

206 第三信号

208 第一端子

210 第二端子

212 第三端子

214 基板

216 第一导电元件

218 第二导电元件

220 第三导电元件

222 电荷存储元件

224 电路径

226 供电端子

228 充电控制电路

300a 充电控制电路

300b 充电控制电路

300c 充电控制电路

300d 充电控制电路

302 第一开关

304 第一控制器

306 第二开关

308 第二控制器

310 去耦元件

400 设备

402 单线连接

404 第一端子

406 第二端子

408 第三端子

410 第一导电元件

412 第二导电元件

414 第三导电元件

416 接地连接

418 基板

420 电源

422 电阻元件

500 系统

502 第一设备

504 第二设备

506 单线连接

508 接地连接

600 单线接口系统

602 主机设备

604 单线设备

606 单线连接

608 基板

610 供电端子

612 通用输入/输出端子

614 接地端子

616 电源

618 上拉电阻器

620 接地连接

622 基板

624 单线端子

626 配置端子

628 接地端子

630 供电端子

632 电容器

634 充电控制电路

636 二极管

638 开关元件

640 主开关

642 主控制器

644 弱开关

646 弱控制器

648 唤醒信号

650 第一选择信号

652 第二选择信号

654 配置信号

656 电阻元件

660 时序图

662 事件

664 事件

666 事件

668 事件

670 事件

672 事件

674 事件

676 事件

678 事件

680 事件

682 事件

700 方法

710 方法步骤

720 方法步骤

730 方法步骤

Claims (15)

1.一种用于接收信号的设备，所述信号被配置成向所述设备提供电力和数据；所述设备包括：

电荷存储元件，其被配置成通过由所接收的信号提供的电力进行充电；以及

充电控制电路，其被配置成基于由所接收的信号提供的数据来控制所述电荷存储元件的通过由所接收的信号提供的电力进行的充电，

其中，由所接收的信号提供的数据限定所述设备的操作，并且

其中，所述充电控制电路能够操作成基于与由所述数据限定的操作相关联的预期功耗来控制所述电荷存储元件的充电。

2.根据权利要求1所述的设备，

其中，所述充电控制电路被配置成根据所接收的信号的电平来控制所述电荷存储元件的充电。

3.根据权利要求1所述的设备，

其中，所述充电控制电路被配置成控制所述电荷存储元件的充电，使得在所述设备的预期功耗高于预定阈值的情况下所述电荷存储元件从所接收的信号接收第一电力，并且使得在所述设备的预期功耗低于所述预定阈值的情况下所述电荷存储元件从所接收的信号接收第二电力。

4.根据权利要求1所述的设备，

其中，所述充电控制电路被配置成通过控制电路径的电阻来控制所述电荷存储元件的充电，所述电荷存储元件通过所述电路径接收由所接收的信号提供的电力。

5.根据权利要求4所述的设备，

其中，所述充电控制电路被配置成控制所述电荷存储元件的充电，使得在所述设备的预期功耗高于预定阈值的情况下提供所述电荷存储元件通过其接收由所接收的信号提供的电力的所述电路径的第一电阻，并且使得在所述设备的预期功耗低于所述预定阈值的情况下提供所述电路径的第二电阻。

6.根据权利要求1所述的设备，

其中，所述充电控制电路包括被配置成提供第一电路径的第一开关，所述电荷存储元件通过所述第一电路径接收由所接收的信号提供的电力。

7.根据权利要求6所述的设备，

其中，所述充电控制电路包括第一控制器，所述第一控制器被配置成基于由所接收的信号提供的数据来控制所述第一开关，

其中，所述第一控制器被配置成在由所接收的信号提供的数据所限定的操作的预期功耗高于预定阈值的情况下，激活所述第一开关以连接所述第一电路径。

8.根据权利要求7所述的设备，

其中，所述充电控制电路包括被配置成提供第二电路径的第二开关，所述电荷存储元件通过所述第二电路径接收由所接收的信号提供的电力。

9.根据权利要求8所述的设备，

其中，所述充电控制电路包括第二控制器，所述第二控制器被配置成根据所接收的信号的电平来控制所述第二开关。

10.根据权利要求9所述的设备，

其中，所述第二控制器被配置成响应于所接收的信号处于第一电平而激活所述第二开关以连接所述第二电路径，并且响应于所接收的信号处于第二电平而去激活所述第二开关以断开所述第二电路径。

11.根据权利要求8所述的设备，

其中，所述第一电路径具有第一电阻，并且

其中，所述第二电路径具有大于所述第一电阻的第二电阻，使得所述第二电路径提供用于拉低所接收的信号的电路径。

12.根据权利要求9所述的设备，

其中，所述第二控制器被配置成在所述设备的上电阶段期间激活所述第二开关，并且

其中，所述第一控制器被配置成在所述第二控制器已经激活所述第二开关之后在所述设备的所述上电阶段期间激活所述第一开关。

13.一种信号传送系统，包括：

第一设备和第二设备，

其中，所述第一设备和所述第二设备经由单线连接彼此连接，所述单线连接被配置成传送信号，所述信号被配置成向所述第二设备提供数据和电力；

所述第二设备包括：

电荷存储元件，其被配置成通过由所述单线连接处的所述信号提供的电力进行充电；以及

充电控制电路，其被配置成基于由所述单线连接处的所述信号提供的数据来控制所述电荷存储元件通过由所述单线连接处的所述信号提供的电力进行的充电，

其中，由所述单线连接处的所述信号提供的数据限定所述第二设备的操作，并且

其中，所述充电控制电路能够操作成基于与由所述数据限定的操作相关联的预期功耗来控制所述电荷存储元件的充电。

14.根据权利要求13所述的信号传送系统，

其中，所述第一设备被配置为主设备，并且其中，所述第二设备被配置为从设备。

15.一种用于操作设备的方法，所述方法包括：

接收信号，所述信号被配置成向所述设备提供电力和数据；

通过由所接收的信号提供的电力对所述设备的电荷存储元件充电；

控制所述设备的充电控制电路以基于由所接收的信号提供的数据来控制所述电荷存储元件通过由所接收的信号提供的电力进行的充电，

其中，由所接收的信号提供的数据限定所述设备的操作，并且

其中，所述方法包括控制所述充电控制电路以基于与由所述数据限定的操作相关联的预期功耗来控制所述电荷存储元件的充电。

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