CN219268916U - 移动电子设备的接口电路、移动电子设备和设备系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种移动电子设备的接口电路、移动电子设备和设备系统，该接口电路包括主控单元、电源单元、至少两个OTG端口、与OTG端口一一对应的设备识别单元和与OTG端口一一对应的开关单元；设备识别单元电连接主控单元和对应的OTG端口的CC脚，用于识别插入对应的OTG端口的设备的设备类型，并上报给主控单元；OTG端口的电源脚经对应的开关单元电连接电源单元；主控单元电连接各个开关单元，根据设备识别单元上报的设备类型，控制对应的开关单元切换为充电模式或供电模式。本实用新型技术方案，使移动电子设备能够在充电器充电的同时，插接其他设备进行数据传输，使消费者的使用更加方便，满足更多场景的使用需求。

Description

移动电子设备的接口电路、移动电子设备和设备系统

技术领域

本实用新型涉及移动电子设备技术领域，特别涉及一种移动电子设备的接口电路、移动电子设备和设备系统。

背景技术

目前，移动电子设备(例如，平板电脑、智能手机)通常都有一个OTG(On-The-Go)端口，通过该OTG端口连接充电器以实现给移动电子设备充电，以及通过该OTG端口与其它设备(例如，显示器、U盘、鼠标、键盘)连接，可以与其它设备进行数据传输，例如，读取U盘中的文件，输出图像视频到显示器上显示，通过键盘或鼠标控制移动电子设备，等。

然而，移动电子设备虽然可以通过该OTG端口实现充电和数据传输，但是，当移动电子设备通过OTG端口与其他设备连接传输数据时，出现移动电子设备电量不足时，需要中断与其他设备的连接，使OTG端口插上充电器给移动电子设备充电，这给消费者的使用带来极大的不便。

实用新型内容

本实用新型提供一种移动电子设备的接口电路，旨在使移动电子设备能够在充电器充电的同时，插接其他设备进行数据传输，使消费者的使用更加方便，满足更多场景的使用需求。

为实现上述目的，本实用新型提出的移动电子设备的接口电路，包括主控单元、电源单元、至少两个OTG端口、与所述OTG端口一一对应的设备识别单元和与所述OTG端口一一对应的开关单元；

所述设备识别单元电连接所述主控单元和对应的OTG端口的CC脚，用于识别插入对应的OTG端口的设备的设备类型，并上报给所述主控单元；

所述OTG端口的电源脚经对应的开关单元电连接所述电源单元；

所述主控单元电连接所述各个开关单元，根据所述设备识别单元上报的设备类型，控制对应的开关单元切换为充电模式或供电模式。

在一些实施例中，所述设备识别单元通过I2C总线与所述主控单元连接，所述主控单元依次经所述I2C总线、所述设备识别单元和所述CC脚与插入所述OTG端口的设备通讯。

在一些实施例中，所述移动电子设备的接口电路还包括支持PD快充协议的电源管理单元，所述电源单元通过所述电源管理单元与各个开关单元电连接。

在一些实施例中，所述主控单元还通过电源总线电连接所述电源管理单元，控制所述电源管理单元调整输出到OTG端口的电源脚的供电大小。

在一些实施例中，所述主控单元还分别通过总线电连接各个OTG端口的数据传输脚。

在一些实施例中，所述设备识别单元包括CC逻辑控制芯片，所述OTG端口为TYPE-C端口。

本实用新型还提出一种移动电子设备，包括上述移动电子设备的接口电路。

本实用新型还提出一种设备系统，包括充电器、外接设备和上述移动电子设备，所述移动电子设备的一个OTG端口插接所述充电器，所述移动电子设备的一个OTG端口插接所述外接设备。

在一些实施例中，所述外接设备为显示器、存储器、鼠标、键盘中的一种。

本实用新型移动电子设备的接口电路技术方案，通过设置有多个OTG端口，使得移动电子设备可以满足多种使用场景；在移动电子设备与外接设备连接传输数据过程中，出现移动电子设备电量不足的情况时，可以将充电设备插入移动电子设备的未插接设备的OTG端口，给移动电子设备进行充电，实现移动电子设备一边传输数据一边充电，用户使用更加方便。

附图说明

图1为本实用新型移动电子设备的接口电路一实施例的模块连接示意图；

图2为本实用新型移动电子设备的接口电路另一实施例的模块连接示意图；

图3为本实用新型设备系统一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

还需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种移动电子设备的接口电路，主要应用于平板电脑、智能手机等移动电子设备。

参照图1，在本实施例中，该移动电子设备的接口电路，包括主控单元10、电源单元50、至少两个OTG端口20、与OTG端口20一一对应的设备识别单元30和与OTG端口20一一对应的开关单元40；

其中，每个OTG端口20具有两个CC脚21，分别为CC1脚和CC2脚。设备识别单元30电连接主控单元10和对应的OTG端口20的CC脚21，设备识别单元30用于识别插入对应的OTG端口20的设备的设备类型，并将识别的设备类型上报给主控单元10；OTG端口20的电源脚22经对应的开关单元40电连接电源单元50；主控单元10电连接各个开关单元40，主控单元10根据设备识别单元30上报的设备类型，控制与该设备识别单元30对应的开关单元40切换为充电模式或供电模式。

例如，当一个OTG端口20有设备插入时，该OTG端口20对应的设备识别单元30通过侦测该OTG端口20的CC脚21的电平变化确定有设备插入，并根据该OTG端口20的两个CC脚21的电平状态识别插入的设备的设备类型，确定是充电设备(例如充电器、充电宝)，还是需要供电的设备(例如，显示器、鼠标)，将识别的设备类型上报给控制单元；若确定是充电设备，控制单元则控制开关单元40切换为充电模式，让充电器通过OTG端口20的电源脚22给电源单元50充电；若确定时需要供电的设备，控制单元则控制开关单元40切换为供电模式，电源通过OTG端口20的电源脚22给插入的设备供电。

采用本实施例接口电路的移动电子设备的工作方式包括：

1、充电工作模式：选择移动电子设备的任意一个OTG端口20插入充电设备，该OTG端口20对应的设备识别单元30通过识别该OTG端口20的CC脚21的电平状态，确定插入的是充电设备，上报到主控单元10，主控单元10则控制该OTG端口20对应的开关单元40切换到充电模式，使充电设备给电源单元50充电。

2、数据传输工作模式：外接设备(显示器、U盘、键盘、鼠标，等)插入移动电子设备的一个OTG端口20，该OTG端口20对应的设备识别单元30通过识别该OTG端口20的CC脚21的电平状态，确定插入的是需要供电的设备，上报到主控单元10，主控单元10则控制该OTG端口20对应的开关单元40切换到供电模式，使电源单元50给外接设备供电，外接设备上电工作，从而可与移动电子设备进行数据传输。

3、同时充电和数据传输的工作模式：移动电子设备的一个OTG端口20插入充电设备，移动电子设备的其余OTG端口20中的一个或多个插入外接设备，各个OTG端口20各自对应的设备识别单元30分别识别其对应的OTG端口20插入的设备类型，上报给主控单元10，主控单元10根据各个OTG端口20插入的设备类型，分别控制各个OTG端口20各自对应的开关单元40切换为对应的模式，即插入充电设备的OTG端口20对应的开关单元40切换为充电模式，插入外接设备的OTG端口20对应的开关单元40切换为供电模式。例如，当移动电子设备的接口电路只包括2个OTG端口20，一个OTG端口20插入充电设备，另一个OTG端口20插入外接设备；当移动电子设备的接口电路包括3个OTG端口20时，一个OTG端口20插入充电设备，其余OTG端口20均可插入外接设备，如剩余两个OTG端口20中的一个插入显示器，另一个插入U盘。

4、多外接设备工作模式：移动电子设备的所有OTG端口20均插接外接设备，例如，移动电子设备的接口电路的OTG端口20数量为2个时，2个OTG端口20中的一个OTG端口20连接显示器，另一个OTG端口20插接U盘；又如，移动电子设备的接口电路的OTG端口20数量为3个时，3个OTG端口20分别连接显示器、鼠标、U盘。

可见，本实施例的移动电子设备的接口电路，通过设置有多个OTG端口20，使得移动电子设备可以满足多种使用场景；在移动电子设备与外接设备连接传输数据过程中，出现移动电子设备电量不足的情况时，可以将充电设备插入移动电子设备的未插接设备的OTG端口20，给移动电子设备进行充电，实现移动电子设备一边传输数据一边充电，用户使用更加方便。并且，自动识别插入OTG端口20的设备类型上报给控制单元，控制单元根据设备类型控制对应的开关单元40切换充电模式或供电模式，实现共用一个电源单元50，无需额外增加移动电子设备的电源单元50，成本较低。

在一些实施例中，主控单元10可采用SOC(System on Chip，系统级芯片)。

在一些实施例中，设备识别单元30可包括CC逻辑控制芯片，OTG端口20可为TYPE-C端口，或其它具有CC脚21的接口。

参阅图2，在一些实施例中，主控单元10还分别通过总线电连接各个OTG端口20的数据传输脚23，数据传输脚23可包括TX脚和RX脚。在OTG端口20插入外接设备并由OTG端口20的电源脚22供电时，主控单元10经总线、OTG端口20的数据传输脚23与外接设备进行数据传输；例如，外接设备为显示器时，主控单元10向显示器传输视频、图片等数据，在显示器上播放或显示；又如，外接设备为U盘时，U盘向主控单元10传输文件、照片、视频等数据，主控单元10将接收的数据在移动电子设备上显示、播放等。

在一些实施例中，参阅图2，设备识别单元30通过I2C总线L与主控单元10连接，主控单元10依次经I2C总线L、设备识别单元30和CC脚21与插入OTG端口20的设备通讯。例如，OTG端口20插入的显示器时，主控单元10控制电源单元50经OTG端口20的电源脚22给显示器供电，显示器供电后，显示器通过OTG端口20的CC脚21、设备识别单元30、I2C总线L和主控单元10通讯。

在一些实施例中，参阅图2，移动电子设备的接口电路还包括支持PD快充协议的电源管理单元60，电源单元50通过电源管理单元60与各个开关单元40电连接。通过采用支持PD快充协议的电源管理单元60，使得OTG端口20插入快充充电设备(例如，快充充电器)时，移动电子设备的能够与快充充电设备建立PD快充协议，使更快的给移动电子设备进行充电。

在一些实施例中，参阅图2，主控单元10还通过电源总线电连接电源管理单元60，控制电源管理单元60调整输出到OTG端口20的电源脚22的供电大小。主控单元10通过I2C总线L、OTG端口20的CC脚21与插入的设备通讯，主控单元10根据插入的设备的设备信息，通过电源总线通知电源管理单元60调整输出给该OTG端口20的供电电压或调节充电功率。

在一些实施例中，开关单元40可包括两个开关子单元，主控单元10分别电连接两个开关子单元，分别控制两个开关子单元的通断，其中，一个开关子单元用于控制充电通断，另一个开关子单元用于控制供电通断。其中，开关子单元可采用MOS管开关电路，或其它器件的开关电路。

一、以OTG端口20接入的是显示器设备为例，介绍本实施例的移动电子设备的接口电路的工作执行的操作：

设备侦测：显示器设备插入第一OTG端口20，第一OTG端口20的CC脚21被拉低，设备识别单元30通过I2C总线L上报设备信息给到主控单元10；

判断方向：通过检测第一OTG端口20被拉低的CC脚21，判断设备插入方向，对应调整数据链路方向；

设备供电：主控单元10识别到显示器设备插入后，主控单元10通过控制开关单元40切换为供电模式，使电源单元50给第一OTG端口20的电源脚22提供电压，即给显示器设备供电；

PDO协商：显示器设备供电以后，显示器设备通过第一OTG端口20的CC脚21、I2C和主控单元10通讯，主控单元10通过电源总线通知电源管理单元60调整第一OTG端口20的电源脚22的电压；

ALT MODE握手：显示器设备与主控单元10使用接口化的VDM命令进行协议握手；

DP连接：ALT握手成功后，继续进行DP link training来建立DP连接；

数据传输：USB和DP通道准备就绪进行type-c数据传输。

二、以OTG端口20接入的是充电器为例，介绍本实施例的移动电子设备的接口电路的工作执行的操作：

设备侦测：充电器插入第二OTG端口20，第二OTG端口20的CC脚21被拉低，设备识别单元30通过I2C总线L上报设备信息给到主控单元10；

判断方向：通过检测第二OTG端口20被拉低的CC脚21，判断充电器的插入方向，对应调整数据链路方向；

系统充电：主控单元10识别充电器插入，主控单元10通过控制开关单元40切换到充电模式，给电源单元50充电；

PDO协商：充电器通过第一OTG端口20的CC脚21发起PD协商，向主控单元10发送充电器支持的功率类型，主控单元10收到信息后，选择一个功率类型并发送给充电器；

调整充电电流：充电器收到主控单元10发送的功率类型请求后，继续向主控单元10回复确认信息；最终主控单元10确认信息后，调整充电电流，实现快速充电功能。

本实用新型进一步提出一种移动电子设备，该移动电子设备包括上述移动电子设备的接口电路，该接口电路的具体结构参照上述实施例，由于本移动电子设备采用了上述接口电路所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，移动电子设备可以是平板电脑或智能手机。

参阅图3，本实用新型还提出一种设备系统，包括充电器200、外接设备300和上述移动电子设备100，移动电子设备100的一个OTG端口插接充电器200，移动电子设备100的一个OTG端口插接外接设备300。由于本设备系统采用了上述移动电子设备所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

在一些实施例中，外接设备300为显示器、存储器、鼠标、键盘中的一种。

在一些实施例中，设备系统包括平板电脑、充电器和显示器，其中，平板电脑包括2个OTG端口，充电器插接其中一个OTG端口，显示器插接另一个OTG端口。

在一些实施例中，设备系统包括平板电脑、显示器和U盘，其中，平板电脑包括2个OTG端口，U盘插接其中一个OTG端口，显示器插接另一个OTG端口。

以上所述的仅为本实用新型的部分或优选实施例，无论是文字还是附图都不能因此限制本实用新型保护的范围，凡是在与本实用新型一个整体的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型保护的范围内。

Claims (9)

1.一种移动电子设备的接口电路，其特征在于，包括主控单元、电源单元、至少两个OTG端口、与所述OTG端口一一对应的设备识别单元和与所述OTG端口一一对应的开关单元；

所述设备识别单元电连接所述主控单元和对应的OTG端口的CC脚，用于识别插入对应的OTG端口的设备的设备类型，并上报给所述主控单元；

所述OTG端口的电源脚经对应的开关单元电连接所述电源单元；

所述主控单元电连接所述各个开关单元，根据所述设备识别单元上报的设备类型，控制对应的开关单元切换为充电模式或供电模式。

2.根据权利要求1所述的移动电子设备的接口电路，其特征在于，所述设备识别单元通过I2C总线与所述主控单元连接，所述主控单元依次经所述I2C总线、所述设备识别单元和所述CC脚与插入所述OTG端口的设备通讯。

3.根据权利要求1所述的移动电子设备的接口电路，其特征在于，还包括支持PD快充协议的电源管理单元，所述电源单元通过所述电源管理单元与各个开关单元电连接。

4.根据权利要求3所述的移动电子设备的接口电路，其特征在于，所述主控单元还通过电源总线电连接所述电源管理单元，控制所述电源管理单元调整输出到OTG端口的电源脚的供电大小。

5.根据权利要求1至4任一项所述的移动电子设备的接口电路，其特征在于，所述主控单元还分别通过总线电连接各个OTG端口的数据传输脚。

6.根据权利要求1至4任一项所述的移动电子设备的接口电路，其特征在于，所述设备识别单元包括CC逻辑控制芯片，所述OTG端口为TYPE-C端口。

7.一种移动电子设备，其特征在于，包括权利要求1至6任一项所述的移动电子设备的接口电路。

8.一种设备系统，其特征在于，包括充电器、外接设备和权利要求7所述的移动电子设备，所述移动电子设备的一个OTG端口插接所述充电器，所述移动电子设备的一个OTG端口插接所述外接设备。

9.根据权利要求8所述的设备系统，其特征在于，所述外接设备为显示器、存储器、鼠标、键盘中的一种。

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