CN210983385U - USBType-C接口模组和电子设备 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种USB Type‑C接口模组和电子设备。该USB Type‑C接口模组包括：USB Type‑C接口、采集电路和转换电路；采集电路分别与USB Type‑C接口和转换电路电连接，转换电路与外部的处理器电连接；采集电路用于检测USB Type‑C接口中指定GND引脚的实时电压；转换电路用于比对实时电压和预设的电压阈值，以及在实时电压小于电压阈值时生成触发信号并将触发信号输出给处理器，以使处理器在接收到触发信号时向USB Type‑C接口中CC引脚输出控制信号。本实施例中，在GND引脚的电压满足要求时处理器才输出控制信号，可以缩短USB Type‑C接口上存在控制信号的时长或者说缩短CC引脚上原电池的存在时长，从而减缓原电池反应腐蚀CC引脚的速度，有利于提升USB Type‑C接口的使用寿命。

Description

USBType-C接口模组和电子设备

技术领域

本公开涉及通信接口技术领域，尤其涉及一种USB Type-C接口模组和电子设备。

背景技术

目前，由于USB Type-C接口具有支持正反插拔、大功率传输等优点，在电子设备上得到广泛使用。在一些场景下，部分电子设备中USB Type-C接口可以配置为双角色端口(Dual Role Port，DRP)模式时，USB Type-C接口中配置通道(Configuration Channel，CC)上始终处于带电状态。当CC引脚上有脏污、水汽等电介质时，CC引脚和相邻的GND引脚会形成原电池，从而对CC引脚造成电化学腐蚀，降低USB Type-C接口的使用寿命。

发明内容

有鉴于此，本公开提供一种USB Type-C接口模组和电子设备，以解决相关技术中存在的技术问题。

第一方面，本实施例提供了一种USB Type-C接口模组，包括：USB Type-C 接口、采集电路和转换电路；所述采集电路分别与所述USB Type-C接口和所述转换电路电连接，所述转换电路与外部的处理器电连接；

所述采集电路用于检测所述USB Type-C接口中指定GND引脚的实时电压；其中指定GND引脚在无外部设备插入时不接地，在有外部设备插入时接地；

所述转换电路用于比对所述实时电压和预设的电压阈值，以及在所述实时电压小于所述电压阈值时生成触发信号并将所述触发信号输出给所述处理器，以使所述处理器在接收到所述触发信号时向所述USB Type-C接口中CC引脚输出控制信号。

可选地，所述采集电路包括第一电阻和第二电阻；所述第一电阻的第一端与预设的电源电连接，所述第一电阻的第二端分别与所述第二电阻的第一端和所述USB Type-C接口中指定GND引脚电连接，所述第二电阻的第二端接地。

可选地，所述采集电路包括第三电阻；所述第三电阻的第一端与所述USB Type-C接口中指定GND引脚电连接，所述第三电阻的第二端与所述第一电阻的第二端电连接。

可选地，所述第三电阻采用零欧姆电阻。

可选地，所述转换电路包括比较器；所述比较器的同相输入端与预设的电源电连接，所述比较器的反相输入端与所述采集电路电连接，所述比较器的输出端与所述处理器连接。

可选地，所述转换电路包括模数转换器和比较器，所述模数转换器的输入端与所述采集电路的输出端电连接，所述模数转换器的输出端与所述比较器的反相输入端电连接；

所述比较器的同相输入端与预设的电源电连接，所述比较器的输出端与所述处理器连接。

可选地，所述转换电路包括电源管理芯片；所述电源管理芯片包括电压输入引脚和触发信号输出引脚，所述电压输入引脚与所述采集电路电连接，所述触发信号输出引脚与所述处理器连接。

第二方面，本实施例提供了一种电子设备，所述电子设备包括处理器和第一方面任一项所述的USB Type-C接口模组；所述处理器与所述USB Type-C接口模组中转换电路电连接，以及所述处理器与所述USB Type-C接口模组中USB Type-C接口的CC引脚电连接；

所述USB Type-C接口模组中采集电路用于检测所述USB Type-C接口的指定GND引脚的实时电压；

所述USB Type-C接口模组中转换电路用于比对所述实时电压和预设的电压阈值，以及在所述实时电压小于所述电压阈值时生成触发信号并将所述触发信号输出给所述处理器；

所述处理器用于在接收到所述触发信号时向所述CC引脚输出控制信号。

可选地，所述转换电路采用电源管理芯片实现；所述电源管理芯片包括电压输入引脚和触发信号输出引脚，所述电压输入引脚与所述采集电路电连接，所述触发信号输出引脚与所述处理器连接。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

由上述实施例可知，本公开实施例中通过设置采集电路和转换电路；采集电路用于检测USB Type-C接口中指定GND引脚的实时电压；转换电路可以比对实时电压和预设的电压阈值，以及在实时电压小于所述电压阈值时生成触发信号并将所述触发信号输出给处理器，以使处理器在接收到触发信号时向所述USB Type-C接口中CC引脚输出控制信号。这样，本实施例中，在指定GND引脚的电压满足要求时处理器才输出控制信号，可以缩短USBType-C接口上存在控制信号的时长或者说缩短CC引脚上原电池的存在时长，从而减缓原电池反应腐蚀CC引脚的速度，有利于提升USB Type-C接口的使用寿命。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是本公开一示例性实施例示出的一种USB Type-C接口模组的框图。

图2(a)是本公开一示例性实施例示出的另一种USB Type-C接口模组的框图。

图2(b)是图2(a)所示USB Type-C接口模组中插入外部设备的示意图。

图3是本公开一示例性实施例示出的又一种USB Type-C接口模组的框图。

图4是本公开一示例性实施例示出的又一种USB Type-C接口模组的框图。

图5是本公开一示例性实施例示出的又一种USB Type-C接口模组的框图。

图6是本公开一示例性实施例示出的采用USB Type-C接口模组的智能手机的应用场景示意图。

图7是本公开一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施例并不代表与本公开相一致的所有实施例。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置例子。另外，后续各实施例中的特征在不冲突的情况下可以相互组合，形成的方案同样落入本公开的保护范围。

目前，由于USB Type-C接口具有支持正反插拔、大功率传输等优点，在电子设备上得到广泛使用。在一些场景下，部分电子设备中USB Type-C接口可以配置为双角色端口(Dual Role Port，DRP)模式时，USB Type-C接口中配置通道(Configuration Channel，CC)上始终处于带电状态。当CC引脚上有脏污、水汽等电介质时，CC引脚和相邻的GND引脚会形成原电池，从而对CC引脚造成电化学腐蚀，降低USB Type-C接口的使用寿命。

为解决上述问题，本公开实施例提供了一种USB Type-C接口模组，图1是本公开一示例性实施例示出的一种USB Type-C接口模组的框图。参见图1，一种USB Type-C接口模组包括：USB Type-C接口10、采集电路20和转换电路 30；采集电路20分别与USB Type-C接口10和转换电路30电连接，转换电路 30与外部的处理器40电连接。其中，

采集电路20用于检测USB Type-C接口中指定GND引脚的实时电压，并输出给转换电路30。

转换电路30用于比对实时电压和预设的电压阈值，以及在实时电压小于电压阈值时生成触发信号并将触发信号输出给处理器40，以使处理器40在接收到触发信号时向USBType-C接口10中CC引脚输出控制信号。

需要说明的是，该控制信号可以为握手信号，也可以为其他控制信号，可以根据具体场景进行设置，在此不作限定。

需要说明的是，指定GND引脚在无外部设备插入时不接地，在有外部设备插入时接地，即指定GND引脚在默认不接地。因此，在有外部设备插入时，该指定GND引脚会被外部设备的GND引脚下拉接地，此时该指定GND引脚的实时电压为零。在无外部设备插入时，该指定GND引脚保持悬空状态，此时该指定GND引脚的实时电压不为零，由分压电路中电阻的阻值决定，在此先不作说明。

需要说明的是，本实施例中，USB Type-C接口10是指物理接口部分，该物理接口部分包括24个引脚，引脚排列方式可以参考相关技术，在此不再赘述。对于正反两面每个面中包括CC引脚和GND引脚，而其他引脚未涉及到，在此不再赘述。

考虑到USB Type-C接口模组的工作模式，例如DFP(Downstream Facing Port)，UFP(Upstream Facing Port)或DRP(Dual Role port)，以DRP工作模式为例，在有外部设备插入时，USB Type-C接口10中指定GND引脚接地；当没有外部设备插入时，USB Type-C接口10中指定GND引脚悬空状态。针对指定GND引脚的工作状态，采集电路20的电路如下：

本实施例中，参见图2(a)，采集电路20包括第一电阻R1和第二电阻R2。第一电阻R1的第一端与预设的电源VCC电连接，第一电阻R1的第二端分别与第二电阻R2的第一端和USBType-C接口中指定GND引脚电连接，第二电阻 R2的第二端接地GND。

该采集电路20的工作原理如下：第一电阻R1和第二电阻R2串联形成分压支路，第二电阻R2的分压即是串接点的电压。在指定GND引脚(图2(a)和图2(b)中采用USB Type-C_GND表示)未接地时，即无外部设备插入时，此时指定GND引脚处于悬空状态，那么可以将该串接点电压(后续以0.4V为例进行描述)作为实时电压Vo。在指定GND引脚接地时，即有外部设备插入，参见图2(b)，由于外部设备内USB Type-C接口中GND引脚接地，因此指定 GND引脚也接地，此时串接点同时接地，可以将串接点电压作为实时电压Vo。

需要说明的是，本示例中，电源VCC的电压可以根据具体场景进行设置，例如1.8V，第一电阻R1和第二电阻R2的电阻值可以根据后续转换电路中的预设电压来确定，在此先不作说明。

在另一示例中，在图2(a)和图2(b)所示采集电路的基础上，参见图3，采集电路20还包括第三电阻R3。第三电阻R3的第一端与USB Type-C接口中指定GND引脚电连接，第三电阻R3的第二端与第一电阻R1的第二端电连接。实际应用中，该第三电阻R3可以采用零欧姆电阻实现。本示例中，通过设置第三电阻R3可以防止外部设备插入时电流或者电压过大损伤该USB Type-C接口模组。

本实施例中，转换电路30的电路如下：

在一示例中，参见图2(a)、图2(b)和图3，转换电路30可以包括比较器。比较器的同相输入端(采用“+”表示)与预设的电源V1电连接，比较器的反相输入端(采用“-”表示)与采集电路20电连接，比较器的输出端与处理器连接。

以预设的电源V1的电压为0.2V为例，该转换电路30的工作原理如下：

在Vo为0.4V时，由于0.4V超过0.2V，则比较器无输出。

在Vo为0V时，由于0V小于0.2V，则比较器输出触发信号INT。

在另一示例中，在图3所示转换电路30的基础上，参见图4，转换电路30 可以包括模数转换器ADC。模数转换器ADC的输入端与采集电路的输出端电连接，模数转换器的输出端与比较器的反相输入端电连接；比较器的同相输入端与预设的电源V1电连接，比较器的输出端与处理器连接。与图3所示转换电路相比较，本示例中模数转换器ADC可以对采集电路20所输出的模拟电压进行模数转换，得到数字式的实时电压。然后由比较器比较Vo’和V1。

在又一示例中，参见图5，转换电路30可以包括电源管理芯片PMIC。该电源管理芯片PMIC包括电压输入引脚和触发信号输出引脚，电压输入引脚与采集电路电连接，触发信号输出引脚与处理器连接。该电源管理芯片PMIC可以对采集电路输出的实时电压进行模数转换，并与预先存储的电压阈值(例如 0.2V)进行对比，在实时电压小于电压阈值时该电源管理芯片PMIC输出触发信号。

需要说明的是，转换电路30可以根据具体场景进行设置，例如设置独立的电路或者芯片，在能够实现对采集电路20输出的实时电压进行模数转换以及电压对比的情况下，相应方案落入本公开的保护范围。

至此，本公开实施例中通过设置采集电路和转换电路；采集电路用于检测 USBType-C接口中指定GND引脚的实时电压；转换电路可以比对实时电压和预设的电压阈值，以及在实时电压小于所述电压阈值时生成触发信号并将所述触发信号输出给处理器，以使处理器在接收到触发信号时向所述USB Type-C接口中CC引脚输出控制信号。这样，本实施例中，在指定GND引脚的电压满足要求时处理器才输出控制信号，可以缩短USB Type-C接口上存在控制信号的时长或者说缩短CC引脚上原电池的存在时长，从而减缓原电池反应腐蚀CC引脚的速度，有利于提升USB Type-C接口的使用寿命。

下面结合智能手机的场景描述上述USB Type-C接口模组，参见图6，当有外部设备插入时，USB Type-C接口10中指定GND引脚由悬空状态变为接地状态，第一电阻R1和第二电阻R2的串接点接地，此时采集电路20输出的实时电压Vo为0V。电源管理芯片接收到实时电压后进行模数转换，并与预设的电压阈值比对。由于实时电压0V小于电压阈值0.2V，此时电源管理芯片输出触发信号INT给手机的处理器40。处理器40响应该触发信号控制电源管理芯片向 USB Type-C接口中CC引脚输出控制信号。

可理解的是，该控制信号可以由处理器40直接输出，还可以由处理器40 控制电源管理芯片30输出，在能够实现向CC引脚输出控制信号的情况下，相应方案落入本公开的保护范围。

图7是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。例如，电子设备700可以是包含设置在第一指定位置的第一线性马达、第二指定位置的第二线性马达和切换电路的智能手机，计算机，数字广播终端，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。

参照图7，电子设备700可以包括以下一个或多个组件：处理组件702，存储器704，电源组件706，多媒体组件708，音频组件710，输入/输出(I/O) 的接口712，传感器组件714，通信组件716，以及图像采集组件718。

处理组件702通常电子设备700的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件702可以包括一个或多个处理器720来执行指令。此外，处理组件702可以包括一个或多个模块，便于处理组件702和其他组件之间的交互。例如，处理组件702可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件708和处理组件702之间的交互。

存储器704被配置为存储各种类型的数据以支持在电子设备700的操作。这些数据的示例包括用于在电子设备700上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器704可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

电源组件706为电子设备700的各种组件提供电力。电源组件706可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为电子设备700生成、管理和分配电力相关联的组件。例如电源组件706可以包括电源管理芯片PMIC，该PMIC可以作为USB Type-C接口模组中的转换电路，用于比对所述实时电压和预设的电压阈值，以及在所述实时电压小于所述电压阈值时生成触发信号并将触发信号输出给处理器，以使处理器向USB Type-C接口的CC引脚发送控制信号，或者处理器向该PMIC发送控制命令，控制PMIC向CC 引脚发送控制信号。

多媒体组件708包括在所述电子设备700和目标对象之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示屏(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自目标对象的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。

音频组件710被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件710包括一个麦克风(MIC)，当电子设备700处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器704或经由通信组件716输出。在一些实施例中，音频组件710还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

I/O接口712为处理组件702和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等，以及USB Type-C接口模组。

传感器组件714包括一个或多个传感器，用于为电子设备700提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件714可以检测到电子设备700的打开/ 关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为电子设备700的显示屏和小键盘，传感器组件714还可以检测电子设备700或一个组件的位置改变，目标对象与电子设备700接触的存在或不存在，电子设备700方位或加速/减速和电子设备700的温度变化。

通信组件716被配置为便于电子设备700和其他设备之间有线或无线方式的通信。电子设备700可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G 或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件716经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件716还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA) 技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。

在示例性实施例中，电子设备700可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现。

在示例性实施例中，还提供了一种包括可执行指令的非临时性可读存储介质，例如包括指令的存储器704，上述可执行指令可由电子设备700的处理器720执行。上述各实施例中为发射模组和接收模组中处理器执行。其中，可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的方案后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖公开方案的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (9)

1.一种USB Type-C接口模组，其特征在于，包括：USB Type-C接口、采集电路和转换电路；所述采集电路分别与所述USB Type-C接口和所述转换电路电连接，所述转换电路与外部的处理器电连接；

所述采集电路用于检测所述USB Type-C接口中指定GND引脚的实时电压；其中指定GND引脚在无外部设备插入时不接地，在有外部设备插入时接地；

所述转换电路用于比对所述实时电压和预设的电压阈值，以及在所述实时电压小于所述电压阈值时生成触发信号并将所述触发信号输出给所述处理器，以使所述处理器在接收到所述触发信号时向所述USB Type-C接口中CC引脚输出控制信号。

2.根据权利要求1所述的USB Type-C接口模组，其特征在于，所述采集电路包括第一电阻和第二电阻；所述第一电阻的第一端与预设的电源电连接，所述第一电阻的第二端分别与所述第二电阻的第一端和所述USB Type-C接口中指定GND引脚电连接，所述第二电阻的第二端接地。

3.根据权利要求2所述的USB Type-C接口模组，其特征在于，所述采集电路包括第三电阻；所述第三电阻的第一端与所述USB Type-C接口中指定GND引脚电连接，所述第三电阻的第二端与所述第一电阻的第二端电连接。

4.根据权利要求3所述的USB Type-C接口模组，其特征在于，所述第三电阻采用零欧姆电阻。

5.根据权利要求1所述的USB Type-C接口模组，其特征在于，所述转换电路包括比较器；所述比较器的同相输入端与预设的电源电连接，所述比较器的反相输入端与所述采集电路电连接，所述比较器的输出端与所述处理器连接。

6.根据权利要求1所述的USB Type-C接口模组，其特征在于，所述转换电路包括模数转换器和比较器，所述模数转换器的输入端与所述采集电路的输出端电连接，所述模数转换器的输出端与所述比较器的反相输入端电连接；

所述比较器的同相输入端与预设的电源电连接，所述比较器的输出端与所述处理器连接。

7.根据权利要求1所述的USB Type-C接口模组，其特征在于，所述转换电路包括电源管理芯片；所述电源管理芯片包括电压输入引脚和触发信号输出引脚，所述电压输入引脚与所述采集电路电连接，所述触发信号输出引脚与所述处理器连接。

8.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括处理器和权利要求1～7任一项所述的USB Type-C接口模组；所述处理器与所述USB Type-C接口模组中转换电路电连接，以及所述处理器与所述USB Type-C接口模组中USB Type-C接口的CC引脚电连接；

所述USB Type-C接口模组中采集电路用于检测所述USB Type-C接口的指定GND引脚的实时电压；

所述USB Type-C接口模组中转换电路用于比对所述实时电压和预设的电压阈值，以及在所述实时电压小于所述电压阈值时生成触发信号并将所述触发信号输出给所述处理器；

所述处理器用于在接收到所述触发信号时向所述CC引脚输出控制信号。

9.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述转换电路采用电源管理芯片实现；所述电源管理芯片包括电压输入引脚和触发信号输出引脚，所述电压输入引脚与所述采集电路电连接，所述触发信号输出引脚与所述处理器连接。

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