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QUERVERWEISE AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
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Diese Anmeldung beansprucht den Nutzen unter 35 USC § 119(e) aus der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 61/646,043, eingereicht am 11. Mai 2012 mit dem Titel ”Multi-Mode Adapter”, deren Offenbarung hiermit in ihrer Gesamtheit für alle Zwecke durch Verweis aufgenommen wird.
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Diese Anmeldung ist verwandt mit der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 61/565,910, eingereicht am 1. Dezember 2011, deren Inhalt hierin in seiner Gesamtheit für alle Zwecke durch Verweis aufgenommen wird.
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Diese Anmeldung ist auch verwandt mit der US-Patentanmeldung mit der Nr. 12/755,905, eingereicht am 7. April 2010.
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HINTERGRUND
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Tragbare elektronische Vorrichtungen, wie beispielsweise tragbare Mediaplayer, sind in der heutigen Gesellschaft allgegenwärtig geworden. Mit ihrer Ausbreitung haben sich auch die Zahl und die Typen von Hardwarezubehören, welche zum Interagieren mit diesen tragbaren Mediaplayern gestaltet sind, vergrößert. Dieses Zubehör variiert in seiner Komplexität, einschließlich z. B. einfacher Lautsprechersysteme und komplexer Automobil-Unterhaltungssysteme.
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Diese Zubehöre kommunizieren im Allgemeinen mit einem tragbaren Mediaplayer unter Verwendung eines Steckverbindersystems. Dieses Steckverbindersystem umfasst typischerweise einen Stecker auf dem Zubehör und eine Steckerbuchse auf dem tragbaren Mediaplayer. Ein Nutzer steckt den Stecker des Zubehörs in die Steckerbuchse des tragbaren Mediaplayers, wobei physische und elektrische Verbindungen zwischen den Kontakten jedes Steckers gebildet werden, welche es erlauben, dass Daten und Leistung zwischen den Vorrichtungen ausgetauscht werden.
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Nutzer können mehrere unterschiedliche tragbare Mediaplayer haben. Aus verschiedenen Gründen können diese Mediaplayer unterschiedlich dimensionierte Steckverbinder aufweisen. Z. B. können die Mediaplayer durch unterschiedliche Hersteller hergestellt sein. Auch können die Mediaplayer durch den gleichen Hersteller hergestellt sein, aber ein neuerer Mediaplayer kann eine fortschrittlichere, kleiner dimensionierte Steckerbuchse aufweisen als ein älterer Mediaplayer, welcher durch die gleiche Firma hergestellt wurde.
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Aus diesen und anderen Gründen kann ein Nutzer auf eine Situation stoßen, in der er/sie einen tragbaren Mediaplayer hat, welcher aber inkompatibel mit bestimmtem Zubehör ist, welches gestaltet wurde, um mit einem anderen Mediaplayer verwendet zu werden.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beziehen sich im Allgemeinen auf elektronische Vorrichtungen. Genauer gesagt stellen einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung einen Adapter bereit, der dazu verwendet werden kann, um es einem Zubehör zu ermöglichen mit einer tragbaren elektronischen Vorrichtung in Situationen zu kommunizieren, in denen das Zubehör und die tragbare elektronische Vorrichtung nicht direkt miteinander verbunden werden können.
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Wenn ein Zubehör und eine tragbare elektronische Vorrichtung inkompatible Steckverbinder aufweisen, kann ein wie auch immer gearteter Adapter nötig sein, um diese Vorrichtungen miteinander zu verbinden, so dass sie miteinander kommunizieren können. Ein Adapter gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet zwei Steckverbinder, wovon einer mit dem Zubehör kompatibel ist und der andere mit der tragbaren elektronischen Vorrichtung kompatibel ist. Dies gestattet es dem Adapter als eine Zwischenvorrichtung zu fungieren, um Signale an und von dem Zubehör und der tragbaren elektronischen Vorrichtung weiterzuleiten. Folglich ermöglicht es der Adapter dem Zubehör, an die tragbare elektronische Vorrichtung ”verbunden” zu sein.
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Damit der Adapter in der Lage ist, mit mehreren Zubehören zu arbeiten, hat der Adapter mehrere Betriebsmodi abhängig von dem Zubehörtyp. Sobald ein Zubehör mit dem Adapter verbunden ist (welcher mit der tragbaren elektronischen Vorrichtung verbunden ist), sendet der Adapter die empfangenen Zubehörinformationen an die tragbare elektronische Vorrichtung. Die tragbare elektronische Vorrichtung bestimmt den Typ des Zubehörs basierend auf den Zubehörinformationen und wählt dann einen Betriebsmodus für den Adapter aus. Die tragbare elektronische Vorrichtung weist dann den Adapter an, den ausgewählten Modus zu aktivieren. Sobald die tragbare elektronische Vorrichtung die Bestätigung von dem Adapter empfangt, dass der ausgewählte Modus aktiviert ist, kann sie dann mit dem Zubehör über den Adapter kommunizieren. Das Vorliegen des Adapters ist in den meisten Fällen vollständig für das Zubehör unsichtbar (transparent).
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In einer spezifischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine tragbare elektronische Vorrichtung bereitgestellt, welche die Verbindung des Adapters detektiert. Der Adapter kann die tragbare elektronische Vorrichtung informieren, dass der Adapter einen zusätzlichen Anschluss aufweist, welcher ein Zubehör annehmen kann. Die tragbare elektronische Vorrichtung kann dann den Adapter anweisen, den zusätzlichen Anschluss zu aktivieren. Sobald ein Zubehör mit dem zusätzlichen Anschluss verbunden wird, kann die tragbare elektronische Vorrichtung Informationen über das Zubehör von dem Adapter empfangen. Die tragbare elektronische Vorrichtung kann dann den Typ des verbundenen Zubehörs bestimmen und kann einen geeigneten Betriebsmodus für den Adapter auswählen. Die tragbare elektronische Vorrichtung kann dann den Adapter anweisen, den ausgewählten Modus zu aktivieren. Sobald der ausgewählte Modus durch den Adapter aktiviert wird, kann die tragbare elektronische Vorrichtung mit dem Zubehör über den Adapter unter Verwendung eines Satzes von Nachrichten kommunizieren.
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Die folgende detaillierte Beschreibung zusammen mit den beigefügten Zeichnungen wird ein besseres Verständnis der Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung bereitstellen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt ein elektronisches System, welches durch die Aufnahme einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verbessert wird.
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2 zeigt ein elektronisches System, welches einen Adapter umfasst gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welcher Kommunikation zwischen einem Zubehör und einer tragbaren elektronischen Vorrichtung erlaubt.
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3 zeigt einen Stecker, welcher in einem Adapter gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst ist.
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4A zeigt eine beispielhafte Pinbelegung des Steckers, welcher in 3 gezeigt ist, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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4B zeigt eine andere beispielhafte Pinbelegung des Steckers, welcher in 3 gezeigt ist, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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5A zeigt eine Steckerbuchse, welche mit dem Steckverbinder, welcher in 3 gezeigt ist, kompatibel ist.
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5B und 5C sind Diagramme, welche eine Pinbelegungsanordnung einer Steckerbuchse zeigen, gemäß zweier unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung, welche eingerichtet sind zum Zusammenpassen mit den Steckern 152, wie in 4A bzw. 4B gezeigt.
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6 ist ein funktionales Blockdiagramm einer tragbaren elektronischen Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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7 ist ein funktionales Blockdiagramm eines Zubehörs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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8 zeigt eine beispielhafte Pinbelegung einer 30-Pin-Steckerbuchse, welche in dem Adapter umfasst ist, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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9 ist ein funktionales Blockdiagramm eines Adapters gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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10 ist ein Blockdiagramm eines Systems, welches verschiedene Kommunikationskanäle gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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11 ist eine Tabelle, welche einige der Nachrichten auflistet, welche zwischen dem Adapter und der tragbaren elektronischen Vorrichtung ausgetauscht werden können, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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12 zeigt einen Signalpfad in dem ”Bypass”-Modus des Adapters gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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13 zeigt einen Signalpfad in dem ”Analog-Audio”-Modus des Adapters gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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14 zeigt einen Signalpfad in dem ”Bridge”-Modus des Adapters gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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15 ist ein Zustandsdiagramm, welches einige der Zustände des Adapters darstellt, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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16 ist ein Flussdiagramm eines Prozesses für den Adapterbetrieb gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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17A und 17B zeigen ein Flussdiagramm eines Prozesses für den Adapterbetrieb gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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1 zeigt ein Hardwarezubehör 120, welches ein Nutzer mit zwei unterschiedlichen tragbaren elektronischen Vorrichtungen 110 und 130 verbinden wollen kann, um z. B. die Funktionalität jeder der Vorrichtungen 110 und 130 zu erweitern. In diesem Beispiel ist die tragbare elektronische Vorrichtung 110 ein erster tragbarer Mediaplayer, welcher eine Steckerbuchse 114 und einen Berührungsbildschirm 116 umfasst. Der tragbare Mediaplayer 110 kann ein iPod®, iPhone® oder eine ähnliche Vorrichtung sein, welche durch Apple Inc. aus Cupertino, Kalifornien, entworfen und hergestellt wird, aber es ist klar, dass die vorliegende Erfindung nicht auf irgendeinen spezifischen Typ von tragbarem elektronischem Mediaplayer oder eine andere Vorrichtung beschränkt ist.
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Das Zubehör 120 kann ein Autoradio, Sender, ein Kabel, Audio/Videoempfänger, Speichervorrichtung, Uhrenradio oder eine andere Vorrichtung sein. Das Zubehör 120 kann einen Stecker 122 umfassen, der eine Vielzahl von Kontakten (nicht gezeigt) umfasst, die elektrische Signale für eine oder mehrere aus Daten, Audio, Video, Steuerfunktionen, und Leistung tragen. In einer Ausführungsform umfasst der Stecker 122 zwischen 4 und 30 Kontakte, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf irgendeine bestimmte Anzahl von Kontakten oder Kontaktkonfigurationen beschränkt.
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Die Steckerbuchse 114 umfasst einen Hohlraum, in welchem eine Vielzahl von Pins oder Kontakten (nicht gezeigt) positioniert ist. Der Stecker 122 und die Steckerbuchse 114 sind entworfen, um miteinander zusammenzupassen, um physisch und elektrisch die Kontakte in dem Steckverbinder 114 mit den Kontakten innerhalb des Steckverbinders 122 zu koppeln, so dass Signale zwischen den Kontakten übertragen werden können. Somit können der Steckverbinder 122 und die Steckerbuchse 114 als ”kompatibel” miteinander bezeichnet werden. Wenn die Steckverbinder 114 und 122 zusammengefügt werden, kann der tragbare Mediaplayer 110 Information mit dem Zubehör 120 austauschen, um z. B. dem Zubehör zu erlauben, Musik abzuspielen, welche auf dem Mediaplayer 110 gespeichert ist.
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Verschiedene tragbare Mediaplayer und andere elektronische Vorrichtungen können Steckerbuchsen umfassen, die eine unterschiedliche Form, Größe, oder Pin-Konfiguration aufweisen als die Steckerbuchse 114, in welchem Fall diese anderen Steckerbuchsen nicht kompatibel sein können mit oder „inkompatibel” sein können mit dem Stecker 122. Ein Stecker auf einem Zubehör kann nicht kompatibel sein mit einer Steckerbuchse auf einer tragbaren elektronischen Vorrichtung oder einem tragbaren Mediaplayer, da der Stecker derart gestaltet ist, dass er mit Produkten, die von einem ersten Hersteller hergestellt werden, zusammenpasst, während der tragbare Mediaplayer dementgegen von einem zweiten Hersteller hergestellt wird. Auch kann ein tragbarer-Mediaplayer-Hersteller das Design einer Steckerbuchse für einige Produkte verändern, wie beispielsweise Produkte neuerer Generationen. Z. B. kann ein kleinerer Steckverbinder in Produkte neuerer Generation eingebaut werden, um das Design kleinerer tragbarer Mediaplayer zu gestatten. Auch kann ein Steckverbinder mit einer unterschiedlichen Pin-Belegung neue Datenkommunikationsprotokolle unterstützen, die durch Steckverbinder einer älteren Generation nicht unterstützt werden könnten.
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Es gibt mindestens zwei Typen von Inkompatibilität, welche zwischen einem Stecker auf einem Zubehör und einer Steckerbuchse auf einer elektronischen Hostvorrichtung/tragbaren elektronischen Vorrichtung auftreten können. Zunächst kann die Steckerbuchse physisch inkompatibel mit dem Stecker sein, d. h. sie können inkompatible Maße aufweisen und buchstäblich nicht miteinander in einem mechanischen Sinn verbunden werden. 1 stellt ein Beispiel von Steckverbindern bereit, welche physisch inkompatibel miteinander sind. Insbesondere wird eine tragbare elektronische Vorrichtung 130 in 1 gezeigt, welche eine Steckerbuchse 134 umfasst, welche viel kleiner ist als die Steckerbuchse 114, welche innerhalb der tragbaren elektronischen Vorrichtung 110 aufgenommen ist. Der Stecker 122 ist zu groß, um innerhalb des Steckverbinders 134 zu passen und somit sind die Steckverbinder 134 und 122 ”inkompatible” Steckverbinder, welche nicht miteinander zusammengefügt werden können.
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Als ein zweites Beispiel von inkompatiblen Steckverbindern kann ein Stecker auf einem Zubehör nicht kompatibel sein mit einer Steckerbuchse auf einer tragbaren elektronischen Vorrichtung, da ein oder mehrere Signale oder Leistungsversorgungsausgänge auf entweder dem Stecker oder der Steckerbuchse inkompatibel mit Eingängen auf der anderen Seite sind. Dies kann bei einem oder mehreren Signalisierungspegeln auftreten. Z. B. kann eine physische Schicht, welche verwendet wird zum Übertragen und Empfangen von Signalen, inkompatibel sein zwischen dem Zubehör und der tragbaren elektronischen Vorrichtung. Konkreter, können Signalspannungen und andere physische Parameter unterschiedlich sein. Auch auf dem Transportlevel, welches Signalfrequenz und andere Parameter spezifiziert, kann es Unterschiede zwischen den Vorrichtungen geben. Die Paketstrukturschicht, welche definiert, wie Mitteilungen und Daten formatiert werden, und die Multi-Paketlogiklevel, welche Sequenzen von Mitteilungen definieren, können auch unter den Vorrichtungen variieren. In einigen Ausführungsformen kann einem Pin auf dem Steckverbinder eine Funktion zugewiesen sein (z. B. Analog-Audio) und einem entsprechenden Pin auf der Steckerbuchse kann eine unterschiedliche Funktion zugewiesen sein (z. B. Digital-Audio).
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen einen Adapter bereit, der die Kommunikation zwischen einer tragbaren elektronischen Vorrichtung und einem Zubehör in Fällen gestattet, in denen eine Steckerbuchse auf der tragbaren elektronischen Vorrichtung und ein Stecker auf einem Zubehör auf eine oder beide dieser Arten inkompatibel sind. Ein Beispiel wird in 2 gezeigt, welche ein elektronisches System gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Wie in 2 gezeigt, weist die tragbare elektronische Vorrichtung 130 eine Steckerbuchse 134 auf. Das Zubehör 120 umfasst einen Stecker 122, welcher physisch größer als der Steckverbinder 134 ist. Somit kann das Zubehör 120 nicht direkt mit der tragbaren elektronischen Vorrichtung 130 verbunden werden.
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2 zeigt auch einen Adapter 150, welcher verwendet werden kann zum Verbinden des Zubehörs 120 und der tragbaren elektronischen Vorrichtung 130. Der Adapter 150 umfasst einen Stecker 152, welcher einen Formfaktor aufweist, welcher kompatibel mit dem Steckverbinder 134 der tragbaren elektronischen Vorrichtung 130 ist. Der Adapter 150 umfasst auch einen anderen Steckverbinder 154, welcher eine Steckerbuchse ist, welche von dem gleichen Formfaktor ist wie und kompatibel ist mit dem Stecker 122 des Zubehörs 120. Somit kann der Adapter 150 verwendet werden zum physischen und elektrischen Verbinden der tragbaren elektronischen Vorrichtung 130 und des Zubehörs 120, selbst wenn sie inkompatible Steckverbinder aufweisen können. Der Adapter 150 umfasst ein Gehäuse 160, in welchem beide der Steckverbinder gebildet sind. Der Adapter 150 umfasst eine Steuerschaltung 156, welche die Operation des Adapters steuert. In einer Ausführungsform kann der Stecker 152 ein Acht-Kontakt-(plus ein Massekontakt)-In-Line-Dualorientierungssteckverbinder sein.
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3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Steckers 152 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Stecker 152 umfasst einen Körper 303 und einen Nasenabschnitt 304, welcher sich longitudinal weg von dem Körper 303 in einer Richtung parallel zu der Länge des Steckverbinders erstreckt. Der Körper 303 kann Teil des Gehäuses 160 des Adapters 150 sein, oder kann eine strukturelle Komponente des Steckverbinders 152 sein, welche es dem Steckverbinder ermöglicht, an das Gehäuse 160 angebracht zu werden. Zusätzlich kann in einigen Ausführungsformen der Adapter 150 ein Kabel umfassen, welches sich vom Gehäuse 160 zum Stecker 152 erstreckt, was mehr Flexibilität für den Stecker bereitstellt, um mit einer tragbaren Medienvorrichtung zusammengefügt zu werden.
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Die Nase 304 ist derart dimensioniert, um in eine entsprechende Steckerbuchse eingefügt zu werden, wie beispielsweise die Steckerbuchse 134 des tragbaren Mediaplayers 130, wie er in 2 gezeigt wird, während eines Zusammenfügereignisses und umfasst einen ersten Kontaktbereich 306a, welcher auf einer ersten Hauptoberfläche 304a gebildet ist, und einen zweiten Kontaktbereich 306b (nicht in 3 gezeigt), welcher auf einer zweiten Hauptoberfläche 304b (ebenfalls nicht gezeigt) gegenüberliegend der Oberfläche 304a gebildet ist. Die Oberflächen 304a, 304b erstrecken sich von einer distalen Spitze der Nase zu einem Rücken (Spine) 309, welcher, wenn die Nase 304 in eine entsprechende Steckerbuchse eingefügt wird, an ein Gehäuse der Steckerbuchse oder der tragbaren elektronischen Vorrichtung, in welcher die Steckerbuchse aufgenommen ist, angrenzt. Die Nase 304 umfasst auch erste und zweite gegenüberliegende Seitenflächen 304c, 304d, welche sich zwischen den ersten und zweiten Hauptoberflächen 304a, 304b erstrecken. In einer speziellen Ausführungsform ist die Nase 304 6,6 mm breit, 1,5 mm dick, und hat eine Einfügetiefe (der Abstand von der Spitze der Nase 304 zum Rücken 309) von 7,9 mm.
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Die Struktur und die Form der Nase 304 werden durch einen Massering 305 definiert, welcher aus rostfreiem Stahl oder einem anderen harten leitfähigen Material hergestellt werden kann. Der Steckverbinder 152 umfasst Rückhaltemerkmale 302a, 302b (nicht gezeigt), welche als gekrümmte Taschen in den Seiten des Masserings 305 gebildet sind, die sich als Massekontakte dublieren. Der Körper 303 wird in 3 in transparenter Form gezeigt (über gestrichelte Linien), so dass bestimmte Komponenten innerhalb des Körpers sichtbar sind. Wie gezeigt, ist innerhalb des Körpers 303 eine gedruckte Leiterplatte (Printed Circuit Board, PCB) 307, die sich in den Massering 305 zwischen den Kontaktbereichen 306a und 306b in Richtung der fernen Spitze des Steckverbinders 152 hin erstreckt. Eine oder mehrere integrierte Schaltungen (Integrated Circuits, ICs), wie beispielsweise Application-Specific-Integrated-Circuit-(ASIC)Chips 308a und 308b, können operativ mit dem PCB 307 gekoppelt sein, um Informationen bezüglich des Steckverbinders 152 und dem Adapter 150 bereitzustellen und/oder spezifische Funktionen auszuführen, wie beispielsweise Authentifizierung, Identifizierung, Kontaktkonfiguration und Strom- oder Leistungsregulierung.
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Als ein Beispiel ist in einer Ausführungsform ein ID-Modul innerhalb eines ICs verkörpert, welches operativ mit den Kontakten des Steckverbinders 152 gekoppelt ist. Das ID-Modul kann programmiert werden mit Identifizierungs- und Konfigurationsinformationen über den Steckverbinder und/oder sein assoziiertes Zubehör/Adapter, die an eine Host-Vorrichtung während eines Zusammenfügereignisses kommuniziert werden können. Als ein anderes Beispiel kann ein Authentifizierungsmodul, welches zum Ausführen einer Authentifizierungsroutine mit einer Schaltung auf der Host-Vorrichtung programmiert ist, z. B. eine Public-Key-Verschlüsselungsroutine, innerhalb eines ICs verkörpert werden, welcher operativ mit dem Steckverbinder 152 gekoppelt ist. Das ID-Modul und das Authentifizierungsmodul können innerhalb des gleichen ICs oder innerhalb unterschiedlicher ICs verkörpert sein. Als noch ein weiteres Beispiel, in Ausführungsformen, in denen der Adapter 150 es einem Zubehör ermöglicht, die Host-Vorrichtung zu laden, welche an den Steckverbinder 152 verbunden wird, kann ein Stromregulierer innerhalb eines der ICs 308a oder 308b verkörpert sein. Der Stromregulierer kann operativ mit den Kontakten gekoppelt sein, welche in der Lage sind, Leistung zu liefern, um eine Batterie in der tragbaren elektronischen Vorrichtung zu laden und Strom zu regulieren, welcher über jene Kontakte geliefert wird, um einen konstanten Strom sicherzustellen, unabhängig von der Eingangsspannung, und selbst, wenn die Eingangsspannung vorübergehend variiert.
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Auch können Bond-Pads 310 innerhalb des Körpers 303 in der Nähe des Endes der PCB 307 gebildet werden. Jedes Bond-Pad kann mit einem Kontakt oder Kontaktpaar innerhalb der Bereiche 306a und 306b verbunden werden. Drähte (nicht gezeigt) können dann an die Bond-Pads gelötet werden, um eine elektrische Verbindung von den Kontakten zu der Schaltung innerhalb des Adapters 150 bereitzustellen. In einigen Ausführungsformen jedoch sind Bond-Pads nicht notwendig und stattdessen werden alle elektrischen Verbindungen zwischen den Kontakten und Komponenten des Steckverbinders 152 und andere Schaltungen innerhalb des Adapters 150 durch Leiterbahnen auf einer PCB hergestellt, an welche die Schaltung gekoppelt ist, und/oder durch Zwischenverbindungen zwischen mehreren PCBs innerhalb des Adapters 150.
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Wie in 3 gezeigt, sind acht externe Kontakte 106(1)...106(8) entlang einer einzelnen Reihe im Kontaktbereich 306a voneinander beabstandet. Ein ähnlicher Satz von acht Kontakten ist entlang einer einzelnen Reihe im Kontaktbereich 306b voneinander beabstandet. Die zwei Reihen von Kontakten sind direkt gegenüberliegend zueinander und jeder Kontakt im Kontaktbereich 306a ist elektrisch verbunden mit einem entsprechenden Kontakt im Kontaktbereich 306b auf der gegenüberliegenden Seite des Steckverbinders. Die Kontakte 106(1)..106(8) können dann verwendet werden, um eine breite Vielzahl von Signalen, einschließlich digitaler Signale und analoger Signale sowie Leistung und Masse zu tragen.
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4 zeigt eine spezielle Implementierung einer Pin-Belegung für den Stecker 152 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Pin-Belegung, die in 4 gezeigt ist, umfasst zwei Kontakte, 106(4), 106(5), die elektrisch miteinander gekoppelt sind, um als ein einzelner Kontakt zu wirken, der vorgesehen ist, um Leistung zu tragen; einen Zubehör ID Kontakt 106(8); einen Zubehörleistungskontakt 106(1); und vier Datenkontakte 106(2), 106(3), 106(6) und 106(7). Die Leistungskontakte 106(4), 106(5) können dimensioniert sein, um irgendeine angemessene Leistungsanforderung für eine tragbare elektronische Vorrichtung zu erfüllen, und zum Beispiel gestaltet werden, um zwischen 3–20 Volt von einem Zubehör zu tragen, um eine tragbare elektronische Vorrichtung, welche mit dem Steckverbinder 152 verbunden ist, zu laden. Die Leistungskontakte 106(4), 106(5) werden in der Mitte der Kontaktbereiche 306a, 306b positioniert, um die Signalintegrität zu verbessern, indem die Leistung von den Seiten des Masserings 305 so fern wie möglich gehalten wird.
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Der Zubehörleistungskontakt 106(1) kann für ein Zubehörleistungssignal verwendet werden, welches Leistung von dem Host an ein Zubehör bereitstellt. Das Zubehörleistungssignal ist typischerweise ein niedrigeres Spannungssignal als das Leistungseingangssignal, das über die Kontakte 106(4) und 106(5) empfangen wird, zum Beispiel 3,3 Volt im Vergleich zu 5 Volt oder höher. Der Zubehör-ID-Kontakt stellt einen Kommunikationskanal bereit, der es der Hostvorrichtung gestattet, das Zubehör zu authentifizieren und es dem Zubehör ermöglicht, Information an die Hostvorrichtung über die Zubehörfähigkeiten, wie sie im weiteren Detail unten beschrieben sind, zu kommunizieren.
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Die Datenkontakte 106(2), 106(3), 106(6) und 106(7) können verwendet werden, um die Kommunikation zwischen dem Host und dem Zubehör zu ermöglichen unter Verwendung von einem oder mehreren unterschiedlichen Kommunikationsprotokollen. Die Datenkontakte 106(2) und 106(3) sind benachbart zu und auf einer Seite der Leistungskontakte positioniert, während Datenkontakte 106(6) und 106(7) benachbart zu, jedoch auf der anderen Seite der Leistungskontakte positioniert sind. Die Zubehörleistungs- und Zubehör-ID-Kontakte sind an jedem Ende des Steckverbinders positioniert. Die Datenkontakte können Hochgeschwindigkeitsdatenkontakte sein, welche bei einer Geschwindigkeit betrieben werden, welche zwei oder drei Größenordnungen schneller als irgendwelche Signale ist, welche über den Zubehör-ID-Kontakt gesendet werden, was das Zubehör-ID-Signal im Wesentlichen ähnlich einem Gleichstromsignal für die Hochgeschwindigkeitsdatenleitungen aussehen lässt. Somit verbessert das Positionieren der Datenkontakte zwischen den Leistungskontakten und den ID-Kontakten die Signalintegrität durch Sandwichen der Datenkontakte zwischen den Kontakten, die für Gleichstromsignale oder im Wesentlichen Gleichstromsignale vorgesehen sind.
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4A zeigt eine andere spezifische Implementierung einer Pinbelegung für den Stecker 152 gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung. Der Steckverbinder, welcher in 4A gezeigt ist, ist auch ein reversibler Steckverbinder, in welchem, basierend auf der Orientierung, in welcher der Steckverbinder mit einem korrespondierenden Steckverbinder einer Hostvorrichtung zusammengefügt wird, entweder die Kontakte auf der Oberfläche 306a oder 306b in Kontakt mit den Kontakten in dem korrespondierenden Steckverbinder der Hostvorrichtung sind. Wie in 4A gezeigt, gibt es acht Kontakte, welche auf einer oberen Oberfläche einer PCB 310 angeordnet sind, und acht Kontakte, welche auf einer unteren Oberfläche der PCB 310 angeordnet sind.
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Der Steckverbinder 152 von 4A umfasst zwei Kontakte 106(1) und 106(12), welche als Zubehör-ID-Kontakte wirken können, um die Identifikationssignale zwischen dem Zubehör und der tragbaren elektronischen Vorrichtung zu tragen. Die Kontakte 106(1) und 106(12) sind elektrisch miteinander verbunden. Der Steckverbinder kann vier Paare von Datenkontakten aufweisen, (a) 106(2) und 106(3), (b) 106(6) und 106(7), (c) 106(10) und 106(12), und (d) 106(14) und 106(15). In dieser spezifischen Ausführungsform sind gegenüberliegende Datenkontakte z. B. 106(2) und 106(10) elektrisch miteinander über die PCB 310 verbunden, wie in 4A gezeigt. Der Steckverbinder 152 der 4A umfasst weiter Hostleistungskontakte 106(4) oder 106(13), welche elektrisch miteinander verbunden werden können. Die Hostleistungskontakte 106(4) oder 106(13) tragen Leistung an die Hostvorrichtung, welche mit dem Steckverbinder 152 zusammengefügt wird. Zum Beispiel kann der Stecker 152 Teil eines Stromversorgungssystems sein, welches entworfen ist zum Bereitstellen von Leistung an die Hostvorrichtung. In diesem Fall kann entweder der Kontakt 106(4) oder 106(13) Leistung von der Leistungsversorgung an die Hostvorrichtung tragen, z. B. um eine Batterie in der Hostvorrichtung zu laden.
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Der Steckverbinder 152 von 4A kann weiter Zubehörleistungskontakte 106(5) und 106(16) umfassen, welche elektrisch miteinander verbunden werden können, z. B. über die PCB 310. Die Zubehörleistungskontakte tragen Leistung von der Hostvorrichtung an ein verbundenes Zubehör. Zum Beispiel, in einigen Fällen, kann ein Zubehör, welches an die Hostvorrichtung verbunden ist, nicht selbst mit Leistung versorgt werden und kann seine Leistung von der Hostvorrichtung ableiten. In diesem Fall kann die Hostvorrichtung Leistung an das Zubehör über einen der Zubehörkontakte bereitstellen, abhängig von der Orientierung des Steckverbinders 152. Der Steckverbinder 152 von 4A kann weiter zwei Massekontakte 106(8) und 106(9) umfassen, welche elektrisch miteinander verbunden sind. Die Massekontakte stellen einen Massepfad für den Steckverbinder 152 bereit.
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5A zeigt eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform einer Steckerbuchse 500, mit welcher der Steckverbinder 152 gekoppelt werden kann. Die Steckerbuchse 500 kann zum Beispiel in einem tragbaren Mediaplayer 130 als Steckverbinder 134 enthalten sein. Wie gezeigt in 5A umfasst die Steckerbuchse 500 acht Kontakte 146(1)...146(8), welche in einer einzelnen Reihe voneinander beabstandet sind. Die Kontakte sind innerhalb eines Hohlraums 547 positioniert, welcher durch ein Gehäuse 542 definiert ist. Die Steckerbuchse 500 umfasst auch Seitenrückhaltemechanismen (nicht gezeigt), welche in die Rückhaltemerkmale 302a, 302b im Steckverbinder 152 eingreifen, um den Steckverbinder 152 innerhalb des Hohlraums 547 zu sichern, sobald die Steckverbinder zusammengefügt sind. Die Steckerbuchse 500 umfasst auch zwei Kontakte 148(1) und 148(2), welche leicht hinter der Reihe der Signalkontakte positioniert sind und verwendet werden können zum Detektieren, wenn der Steckverbinder 152 innerhalb des Hohlraums 547 eingefügt wird und zum Detektieren, wenn der Steckverbinder 152 den Hohlraum 547 verlässt, wenn die Steckverbinder voneinander gelöst werden.
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Wenn die Nase 304 des Steckverbinders 152 vollständig in den Hohlraum 547 der Steckerbuchse 500 während eines Zusammenfügereignisses zwischen den Steckern und den Steckerbuchsen eingefügt wird, wird jeder der Kontakte 106(1)..106(8) aus einem der Kontaktbereiche 106a oder 106b physisch mit einem der Kontakte 146(1)..146(8) gekoppelt, abhängig von der Einfügeorientierung des Steckverbinders 152 mit Bezug auf den Steckverbinder 500. Somit wird der Kontakt 146(1) physisch verbunden werden mit entweder dem Kontakt 106(1) oder 106(8) abhängig von der Einfügeorientierung; die Datenkontakte 146(2), 146(3) werden mit entweder den Datenkontakten 106(2), 106(3) oder mit den Datenkontakten 106(7), 106(6) verbunden, abhängig von der Einfügeorientierung und so weiter.
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5B und 5C zeigen eine Pinbelegungskonfiguration für eine Steckerbuchse 500 gemäß zweier unterschiedlicher Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. In einer Ausführungsform hat die Steckerbuchse 500 eine Pinbelegung wie in 5B gezeigt, welche mit der Pinbelegung des Steckverbinders in 4A zusammenpasst, und in einer anderen Ausführungsform hat die Steckerbuchse 500 eine Pinbelegung, wie in 5C gezeigt, welche mit der Pinbelegung des Steckverbinders von 4B zusammenpasst. In jeder der 5B und 5C sind die ACC1- und ACC2-Pins eingerichtet zum Zusammenpassen mit beiden der Zubehörleistungs-(ACC_PWR)- oder Zubehör-ID-(ACC_ID)-Pins des Steckers abhängig von der Einfügeorientierung des Steckers, das Paar von Daten-A-Kontakten ist eingerichtet zum Zusammenpassen mit jedem der Paare von Daten-1-Kontakten oder den Paaren von Daten-2-Kontakten des Steckers, und der P_IN-(Leistungs-In)-Pin oder -Pins sind eingerichtet zum Zusammenpassen mit dem Hostleistungskontakt oder -kontakten des Steckers. Zusätzlich ist in der Pinbelegung von 5C, der Massekontakt eingerichtet zum Zusammenpassen mit dem Massekontakt in dem Stecker.
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Wieder verweisend auf 2 kann die Steckerbuchse 154 des Adapters 150 ein 30-Pin-Steckverbinder sein, welcher kompatibel ist mit Apple iPod®-, iPad®- und iPhone®-Vorrichtungen. 8 zeigt eine Pinbelegungsanordnung für den Steckverbinder 154 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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6 ist ein funktionales Blockdiagramm einer tragbaren elektronischen Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die tragbare elektronische Vorrichtung 602 (z. B. die Implementierung der tragbaren elektronischen Vorrichtung 130 der 1) kann Rechner-, Kommunikations- und/oder Medienabspiel-Fähigkeiten bereitstellen. Die tragbare elektronische Vorrichtung 602 kann einen Prozessor 610 eine Speichervorrichtung 612, eine Benutzerschnittstelle 614, einen Leistungsmanager 616, eine Netzwerkschnittstelle 618, und eine Zubehör-Eingabe/Ausgabe-(Input/Output, I/O) Schnittstelle 620 umfassen. Die tragbare elektronische Vorrichtung 602 kann ebenfalls weitere Komponenten (die nicht explizit gezeigt sind) umfassen, um verschiedene erweiterte Fähigkeiten bereitzustellen.
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Die Speichervorrichtung 612 kann implementiert sein, zum Beispiel unter Verwendung einer Diskette, Flash Speicher, oder irgendeinem anderen nicht-Übergangs- oder nicht-flüchtigen Speichermedium. In einigen Ausführungsformen kann die Speichervorrichtung 612 Medienwerte, so wie beispielsweise Audio, Video, unbewegte Bilder oder dergleichen speichern, die durch die tragbare elektronische Vorrichtung 602 abgespielt werden können. Die Speichervorrichtung 612 kann ebenfalls weitere Informationen, wie beispielsweise die Kontakte des Benutzers (Namen, Adressen, Telefonnummern) speichern; geplante Verabredungen und Ereignisse; Notizen; und/oder andere persönliche Informationen. In einigen Ausführungsformen kann die Speichervorrichtung 612 ein oder mehrere Anwendungsprogramme, die von einem Prozessor 612 auszuführen sind, speichern (z. B. Videospielprogramme, persönliche Informationsverwaltungsprogramme, Medienabspielprogramme, und so weiter).
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Die Benutzerschnittstelle 614 kann Eingabevorrichtungen umfassen, so wie beispielsweise ein Touchpad, einen Berührungsbildschirm, ein Scrollrad, ein Klickrad, Wählscheibe, Knopf, Schalter, Tastenfeld, Mikrofon, oder dergleichen, sowie Ausgabevorrichtungen, wie beispielsweise einen Videobildschirm, Anzeigelichter, Lautsprecher, Kopfhörerbuchsen, oder dergleichen, zusammen mit unterstützender Elektronik (z. B. Digital-zu-Analog oder Analog-zu-Digital-Wandler, Signalprozessoren oder dergleichen). Ein Benutzer kann die Eingabevorrichtungen der Benutzerschnittstelle 614 betreiben, um die Funktionalität der tragbaren elektronischen Vorrichtung 602 zu aktivieren und kann die Ausgabe von der tragbaren elektronischen Vorrichtung 602 über die Ausgabevorrichtungen der Benutzerschnittstelle 614 sehen und/oder hören.
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Der Prozessor 610, der als eine oder mehrere integrierte Schaltungen implementiert sein kann (z. B. ein konventioneller Mikroprozessor oder Mikrocontroller), kann den Betrieb der tragbaren elektronischen Vorrichtung 602 steuern. In einigen Ausführungsformen können Einzelkernprozessoren, Multikernprozessoren und/oder Multiprozessorsysteme implementiert sein. In verschiedenen Ausführungsformen kann der Prozessor 610 eine Vielzahl von Programmen als Antwort auf Programmcode ausführen und kann mehrere gleichzeitig ablaufende Programme oder Prozesse unterhalten. Zu einem gegebenen Zeitpunkt kann ein Teil des oder der gesamte Programmcode, der ausgeführt werden soll, im Prozessor 610 und/oder im Speichermedium, wie beispielsweise die Speichervorrichtung 612, vorliegen. Der Prozessor 610 kann ebenfalls andere Programme durchführen, um andere Funktionen der tragbaren elektronischen Vorrichtung 602 zu steuern. In einigen Ausführungsformen implementiert der Prozessor 610 einen Protokollhintergrundprogramm (protocol daemon) und andere Programme, um Kommunikation mit einem oder mehreren verbundenen Zubehören (z. B. der Adapter 150 und das Zubehör 120) zu verwalten; Beispiele sind unten beschrieben. In anderen Ausführungsformen kann der Prozessor 610 den Typ des Zubehörs, der an den Adapter verbunden ist, bestimmen und basierend auf dieser Information den Adapter anweisen, um einen spezifischen Modus des Adapters zu gestatten.
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Der Leistungsmanager 616 stellt Leistungsverwaltungsfähigkeiten für die tragbare elektronische Vorrichtung 602 bereit. Zum Beispiel kann der Leistungsmanager 616 Leistung von einer Batterie (nicht explizit gezeigt) an die Zubehör-I/O-Schnittstelle 320 über die Leitung 617 und an andere Komponenten der tragbaren elektronischen Vorrichtung 602 (Leistungsverbindungen nicht gezeigt) liefern. Der Leistungsmanager 616 kann ebenfalls Leistung über die Zubehör-I/O-Schnittstelle 620 und Leitung 619 empfangen und kann die empfangene Leistung an verschiedene Komponenten der tragbaren elektronischen Vorrichtung 602 liefern; Leistung, die von einem Zubehör empfangen wird, kann ebenfalls an die Batterie geliefert werden, womit der Batterie gestattet wird, über die Zubehör-I/O-Schnittstelle 620 wiederaufgeladen zu werden. In einigen Ausführungsformen kann der Leistungsmanager 616 implementiert sein unter Verwendung programmierbarer oder steuerbarer Schaltungen, die in Antwort auf Steuersignale, die durch Programmcode, der auf dem Prozessor 610 ausgeführt wird, betrieben werden, oder als ein separater Mikroprozessor oder Mikrocontroller.
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In einigen Ausführungsformen reagiert der Leistungsmanager 616 auf Signale von einem Sensor (nicht explizit gezeigt) in der Zubehör-I/O-Schnittstelle 620. Der Sensor kann ein Signal, das indikativ für den Typ des verbundenen Zubehörs ist, erzeugen, und der Leistungsmanager 616 kann diese Information verwenden, um zu bestimmen, zum Beispiel, ob Leistung von der Batterie verteilt werden soll oder Leistung von der Zubehör-I/O-Schnittstelle 620 empfangen werden soll. Der Leistungsmanager 616 kann ebenfalls weitere Leistungsverwaltungsfähigkeiten bereitstellen, so wie beispielsweise die Regulierung von Leistungsverbrauch der anderen Komponenten der tragbaren elektronischen Vorrichtung 602, basierend auf der Quelle und der Menge der verfügbaren Leistung, die Überwachung der gespeicherten Leistung in der Batterie und das Erzeugen von Benutzeralarmen, wenn die gespeicherte Leistung unter ein minimales Level abfällt, und so weiter.
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Die Netzwerkschnittstelle 618 kann Sprach- und/oder Datenkommunikationsfähigkeit für die tragbare elektronische Vorrichtung 602 bereitstellen. In einigen Ausführungsformen kann die Netzwerkschnittstelle 618 Funkfrequenz- (Radio Frequency, RF) Sendeempfänger-Komponenten umfassen, um auf drahtlose Stimm- und/oder Daten-Netzwerke zuzugreifen (z. B. unter Verwendung von Mobiltelefontechnologie, fortgeschrittener Datennetzwerktechnologie, wie beispielsweise 3G, EDGE, oder 4G (z. B. LTE Netzwerk), WiFi (IEEE 802.11-Familienstandards) oder andere mobile Kommunikationstechnologien oder Kombinationen davon, GPS Empfängerkomponenten, und/oder andere Komponenten. In einigen Ausführungsformen kann die Netzwerkschnittstelle 618 verkabelte Netzwerkkonnektivität bereitstellen (z. B. Ethernet) zusätzlich zu oder anstelle einer drahtlosen Schnittstelle. Die Netzwerkschnittstelle 618 kann implementiert sein unter Verwendung einer Kombination von Hardware (z. B. Antennen, Modulatoren/Demodulatoren, Encoder/Decoder, und anderen analogen und/oder digitalen Signalverarbeitungsschaltungen) und Softwarekomponenten.
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Die Zubehör-I/O-Schnittstelle 620 kann der tragbaren elektronischen Vorrichtung 602 gestatten, mit verschiedenen Zubehören zu kommunizieren. Beispielsweise kann die Zubehör-I/O-Schnittstelle 620 Verbindungen zu einem Adapter, einem Computer, einem externen Lautsprecheranschluss oder einer Medienabspielstation, einer Digitalkamera, einem Radioempfänger (z. B. FM, AM und/oder Satellit), einem In-Fahrzeug-Unterhaltungssystem, einer externen Videovorrichtung, Kartenleser, Diskettenleser oder dergleichen unterstützen. In Übereinstimmung mit einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die Zubehör-I/O-Schnittstelle 620 die Verbindung zu mehreren Zubehören in einer Reihen-(”daisy chain”) Konfiguration unterstützen, was der tragbaren elektronischen Vorrichtung 602 gestattet, gleichzeitig die Kommunikation mit mehreren Zubehören zu verwalten.
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In einigen Ausführungsformen kann die Zubehör-I/O-Schnittstelle 620 eine Steckerbuchse, wie beispielsweise einen Steckverbinder 500, wie er in 5 dargestellt ist, umfassen, sowie Unterstützungsschaltungen für den Steckverbinder. Der Steckverbinder kann Verbindungen für Leistung und Masse genauso an verschiedene verdrahtete Kommunikationsschnittstellen, wie beispielsweise Universal Serial Bus (USB), FireWire (IEEE 1394-Standard), und/oder Universal Asynchron Empfänger/Sender (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter (UART)) bereitstellen. Der Steckverbinder kann ebenfalls Verbindungen für Audio- und/oder Videosignale bereitstellen, die an oder von der tragbaren elektronischen Vorrichtung 602 in analogen und/oder digitalen Formaten übertragen werden können. Daraus folgt, dass die Zubehör-I/O-Schnittstelle 620 mehrere Kommunikationskanäle unterstützen kann und ein gegebenes Zubehör irgendeinen oder alle dieser Kanäle verwenden kann.
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7 ist ein funktionales Blockdiagramm eines Zubehörs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ein Zubehör 706 (z. B. unter Implementierung des Zubehörs 120 von 2) kann eine Steuereinheit 740, die Benutzer-Eingabevorrichtung 742, eine Audio/Video-Ausgabevorrichtung 744, einen Leistungsmanager 746, einen Leistungsversorger 748 und eine I/O-Schnittstelle 750 umfassen. Das Zubehör 706 ist repräsentativ für eine große Bandbreite an Zubehören, die ihre eigene Funktionalität aufweisen können und die an die tragbare elektronische Vorrichtung 302 über einen Mittler, so wie beispielsweise den Adapter 150, verbunden sein können. Zubehöre können breit variieren in der Fähigkeit, Komplexität und im Formfaktor. Verschiedene Zubehöre können Komponenten einschließen, die nicht in 7 gezeigt sind, einschließlich aber nicht ausschließlich Speichermedien (Diskette, Flash-Speicher, und so weiter) mit befestigten oder entfernbaren Speichermedien; Kamerakomponenten, so wie beispielsweise Linsen, Bildsensoren, und Steuerrungen für dieselben (z. B. Blende, Zoom, Belichtungszeit, Bildfrequenz, und so weiter); Mikrofonen für die Aufnahme von Audio (entweder alleine oder in Verbindung mit Video-Aufzeichnung); und so weiter.
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Die Steuereinheit 740 kann zum Beispiel einen Mikroprozessor oder einen Mikrocontroller, der Programmcode ausführt, um verschiedene Operationen, die mit dem Zubehör 706 verbunden sind, durchzuführen, umfassen. Zum Beispiel, in Fällen, in denen das Zubehör 706 ein Audio- und/oder Videosystem beinhaltet, kann ein Programmcode, der durch die Steuereinheit 740 ausgeführt wird, Programme beinhalten zum Decodieren von Digital-Audio, zum Verarbeiten von Analog- oder Digital-Audio und dergleichen.
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Die Benutzer-Eingabevorrichtung 742 kann benutzerbedienbare Steuerungen, wie beispielsweise ein Touchpad, Berührungsbildschirm, Scrollrad, Klickrad, Wählscheibe, Knopf, Schalter, Tastatur, Tastenfeld, Mikrofon, oder dergleichen umfassen. Ein Benutzer kann die verschiedenen Eingabesteuerungen der Benutzerschnittstelle 734 bedienen, um Funktionalität des Zubehörs 706 zu aktivieren und solche Funktionalität kann das Austauschen von Steuersignalen, Daten, oder andere Kommunikationen mit der tragbaren elektronischen Vorrichtung 602 entweder direkt oder über einen Mittler, wie beispielsweise den Adapter 150, umfassen. In einigen Ausführungsformen können die Kommunikationen, die von dem Zubehör 706 gesendet oder empfangen werden, unabhängig sein von der Tatsache, ob ein Mittler vorhanden ist oder nicht.
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In einigen Ausführungsformen kann das Zubehör 706 ebenfalls Ausgabevorrichtungen, wie beispielsweise die Audio/Video-Ausgabe-Vorrichtung 744, bereitstellen. In einigen Ausführungsformen kann die Audio/Video-Ausgabevorrichtung 744 Lautsprecher und/oder Verbindungsanschlüsse zum Verbinden externer Lautsprecher oder Kopfhörer umfassen; einen Videobildschirm und/oder einen Verbindungsanschluss zum Verbinden eines externen Videobildschirms, Anzeigelichter, oder dergleichen, zusammen mit unterstützender Elektronik (z. B. Digitalzu-Analog- oder Analog-zu-Digital-Wandler, Signalprozessoren oder dergleichen). Diese Komponenten können gekoppelt sein, um Audio- und/oder Videosignale über die I/O-Schnittstelle 750 zu empfangen. Solche Komponenten können es dem Benutzer gestatten, Ausgabe vom Zubehör 706 zu sehen und/oder zu hören.
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Der Leistungsmanager 746 kann Leistungsverwaltungsfähigkeiten für das Zubehör 706 bereitstellen. Zum Beispiel kann der Leistungsmanager 746 so konfiguriert sein, dass er Leistung von einer Leistungsversorgung 748 empfängt. In einigen Ausführungsformen kann die Leistungsversorgung 748 eine Verbindung an eine externe Leistungsquelle (z. B. das normale elektrische Netz) umfassen; zum Beispiel kann die Leistungsversorgung 748 einen Wechselstrom-Gleichstrom-Wandler umfassen, der intern oder extern zu dem Zubehör 706 sein kann. In anderen Ausführungsformen kann die Leistungsversorgung 748 eine Batterie oder eine andere Energiespeichervorrichtung umfassen. Der Leistungsmanager 746 kann Leistung von der Leistungsversorgung 748 zu verschiedenen Komponenten des Zubehörs 706 liefern. Zusätzlich kann der Leistungsmanager 746 in einigen Ausführungsformen Leistung zu vorgeschaltetem (upstream) Zubehör liefern, z. B. dem Adapter 150, über die I/O-Schnittstelle 750.
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Die I/O-Schnittstelle 750 kann es dem Zubehör 706 gestatten, mit der tragbaren elektronischen Vorrichtung 602 zu kommunizieren, entweder direkt oder durch einen Mittler, so wie beispielsweise den Adapter 150. In einigen Ausführungsformen kann die I/O-Schnittstelle 750 einen Steckverbinder umfassen, der direkt mit einem Steckverbinder, der in dem Adapter 150 beinhaltet ist, zusammenpasst, so wie beispielsweise einen 30-Pin-Steckverbinder, ähnlich dem, der auf verschiedenen iPod®-Produkten gefunden wird. So ein Steckverbinder kann verwendet werden, um Leistung an die tragbare elektronische Vorrichtung 602 bereitzustellen oder um Leistung von der tragbaren elektronischen Vorrichtung 602 zu empfangen, um Audio- und/oder Videosignale in analogen und/oder digitalen Formaten zu empfangen und um Information über verschiedene Schnittstellen, wie beispielsweise USB, UART und/oder FireWire zu kommunizieren. All diese Signale können über einen Mittler, wie beispielsweise den Adapter 150, kommuniziert werden.
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Es ist klar, dass die Systemkonfigurationen und -komponenten, die hierin beschrieben sind, illustrativ sind und dass Variationen und Modifikationen möglich sind. Die tragbare elektronische Vorrichtung und/oder das Zubehör können andere Fähigkeiten haben, die nicht hierin beschrieben sind (z. B. Mobiltelefon, globales Positionierungssystem (Global Positioning System, GPS), Breitbanddatenkommunikation, Internetkonnektivität, und so weiter).
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9 ist ein funktionales Blockdiagramm eines Adapters 900 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Adapter 900 kann als Adapter 150 von 2 implementiert sein. Der Adapter 900 umfasst einen ersten Steckverbinder 902 und einen zweiten Steckverbinder 904. In einigen Ausführungsformen kann der erste Steckverbinder 902 implementiert sein als Stecker 152 und der zweite Steckverbinder 904 kann implementiert sein als der Steckverbinder 154 von 2. Beide Steckverbinder sind entweder in dem Gehäuse 906 gebildet oder an das Gehäuse 906 angebracht. Der Adapter 900 umfasst auch eine erste USB-Vorrichtung 908 und eine zweite USB-Vorrichtung 910. Die zwei USB-Vorrichtungen ermöglichen das Koppeln von Signalen zwischen den Steckverbindern 902 und 904 in verschiedenen Betriebsmodi, welche unten beschrieben sind. Ein USB-Multiplexer 912 hilft bei der selektiven Aktivierung von verschiedenen Signalpfaden innerhalb des Adapters 900.
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Die Steuereinheit 914 kann z. B. einen Mikroprozessor oder Mikrocontroller umfassen, welche Programmcode ausführen zum Ausführen von verschiedenen Operationen, welche mit dem Adapter 900 assoziiert sind. Die Steuereinheit 914 steuert den Betrieb des Adapters 900 einschließlich, aber nicht beschränkt auf das Empfangen von Instruktionen von einer verbundenen tragbaren elektronischen Vorrichtung zum Ändern eines Betriebsmodus des Adapters 900, selektives Aktivieren bestimmter Komponenten-/Signalpfade in Verbindung mit dem USB-Multiplexer 912, um den Adapter 900 in den angeforderten Modus zu setzen, und im Allgemeinen Steuern des Signalflusses zu den und von den Steckverbindern 902 und 904.
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Die logische Schaltung 916 kann ein ASIC umfassen, welcher Signale von dem Steckverbinder 904 empfängt, die empfangenen Signale interpretiert und die Information an die Steuereinheit 914 bereitstellt, welche dann eine Aktion basierend auf den empfangenen Informationen ausführen kann. Die logische Schaltung 916 kann auch Eingaben von der Steuereinheit 914 empfangen und Information an ein verbundenes Zubehör über den Steckverbinder 904 kommunizieren.
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Der Adapter 900 kann auch Signale, die auf USB, Analog-Audio, UART, Leistung bezogen sind, verarbeiten und Nachrichten, welche mit einem Zubehörprotokoll assoziiert sind, zwischen einer verbunden tragbaren elektronischen Vorrichtung über den Steckverbinder 902 und ein verbundenes Zubehör über den Steckverbinder 904 austauschen. Zusätzlich kann der Adapter 900 auch ein oder mehrere der Signale, wie in 4 und 8 gezeigt, verarbeiten.
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Es ist klar, dass die Systemkonfigurationen und -komponenten, die hierin für den Adapter 900 beschrieben sind, illustrativ sind und dass Variationen und Modifikationen möglich sind. Der Adapter kann andere Komponenten, die hierin nicht ausdrücklich beschrieben sind, aufweisen. Des Weiteren ist zu verstehen, dass, während der Adapter hierin mit Verweis auf spezielle Blöcke beschrieben ist, diese Blöcke für das Verständnis der Beschreibung definiert sind und nicht eine spezielle physische Anordnung der Komponententeile implizieren sollen. Des Weiteren müssen die Blöcke nicht physisch unterschiedlichen Komponenten entsprechen. Blöcke können konfiguriert sein, um verschiedene Operationen durchzuführen, z. B. durch Programmierung eines Prozessors oder durch die Bereitstellung einer geeigneten Steuerschaltung, und verschiedene Blöcke können oder können nicht rekonfigurierbar sein, abhängig davon, wie die ursprüngliche Konfiguration erhalten wird. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können in einer Vielzahl von Vorrichtungen realisiert werden einschließlich elektronischer Vorrichtungen, welche unter Verwendung irgendeiner Kombination von Schaltungen und Software implementiert sind.
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In einigen Ausführungsformen kann der Adapter 900 ermöglichen, dass Zubehöre, welche einen Steckverbinder aufweisen, welcher inkompatibel ist mit dem Steckverbinder einer tragbaren elektronischen Vorrichtung, mit der tragbaren elektronischen Vorrichtung betrieben werden. In einer spezifischen Ausführungsform kann der Adapter 900 mehrere Betriebsmodi abhängig davon, welches Zubehör mit ihm verbunden ist, aufweisen. Wie oben beschrieben gibt es verschiedene Zubehöre, welche mit einer tragbaren elektronischen Vorrichtung verwendet werden können; jedoch kann jedes dieser Zubehöre unterschiedliche Betriebsanforderungen aufweisen. Die Betriebsanforderungen für ein Zubehör können umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Leistungspegel, Typ von Eingabesignalen, Typ von Ausgabesignalen, Konfigurationen usw. Damit der Adapter in der Lage ist als ein Mittler zwischen den verschiedenen Zubehören und einer tragbaren elektronischen Vorrichtung zu agieren, muss der Adapter in der Lage sein, die Zubehörinformation und Signale an und von der tragbaren elektronischen Vorrichtung zu kommunizieren. Um dies zu erreichen, kann der Adapter 900 mehrere Betriebsmodi aufweisen. Jeder Betriebsmodus ist wiederum unten beschrieben.
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Um die verschiedenen Betriebsmodi des Adapters zu verstehen, ist es zunächst vorteilhaft, den Mechanismus zu verstehen, welchen der Adapter nutzen kann, um Nachrichten zwischen einem Zubehör und einer tragbaren elektronischen Vorrichtung hin und her zu übermitteln.
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Wie hierin verwendet, sind ein Adapter und eine tragbare elektronische Vorrichtung oder ein Zubehör ”verbunden”, immer dann, wenn ein Kommunikationskanal zwischen ihren entsprechenden passenden Schnittstellen hergestellt wird und ”getrennt”, wenn der Kanal beendet ist. Solch eine Verbindung kann über eine direkte physische Verbindung erreicht werden, z. B. mit passenden Steckverbindern.
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In einigen Ausführungsformen können ein Adapter, eine tragbare elektronische Vorrichtung und ein Zubehör miteinander kommunizieren durch Austauschen von Nachrichten und Daten gemäß einem tragbaren elektronischen Vorrichtungszubehörprotokoll, hierin auch als ein ”Zubehörprotokoll” bezeichnet. Die Nachrichten und Daten können kommuniziert werden unter Verwendung des Transportmediums, welches durch die relevanten Schnittstellen jeder dieser Vorrichtungen bereitgestellt wird. Wo das Zubehör und die tragbare elektronische Vorrichtung über einen Mittler, wie beispielsweise den Adapter 900 kommunizieren, findet die Kommunikation entlang mehrerer Verbindungen, z. B. einer Verbindung von der I/O-Schnittstelle 750 des Zubehörs 706 zu dem Steckverbinder 904 des Adapters 900, dann eine Verbindung von dem Steckverbinder 902 des Adapters 900 zu der Zubehör-I/O-Schnittstelle 620 der tragbaren elektronischen Vorrichtung 602 statt. Die Kommunikation in der entgegengesetzten Richtung über diese Verbindungen ist auch möglich. In einigen Ausführungsformen verwendet jede Verbindung den gleichen Transport, aber dies ist nicht erforderlich. Jede Verbindung kann das Zubehörprotokoll verwenden.
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Das Zubehörprotokoll definiert ein Format für Nachrichten, welche zwischen der tragbaren elektronischen Vorrichtung und jedem Zubehör, welches damit verbunden ist, auszutauschen sind. Zum Beispiel kann das Zubehörprotokoll spezifizieren, dass jede Nachricht in einem Paket mit einem Header und optionalen Nutzdaten gesendet wird. Der Header stellt Basisinformationen bereit (z. B. einen Startindikator, die Länge des Pakets und einen Nachrichtenidentifizierer, welcher einen Typ von Nachricht identifiziert), während die Nutzdaten irgendwelche Parameter oder Daten bereitstellen, welche mit der Nachricht assoziiert sind; die Menge der assoziierten Daten kann unterschiedlich sein für unterschiedliche Nachrichten, und einige Nachrichten können Nutzdaten variabler Länge bereitstellen. In einigen Ausführungsformen können die Nachrichten definiert sein, so dass irgendein spezifischer Nachrichtenidentifizierer in nur einer Richtung gültig ist. Das Paket kann auch Fehlerdetektions- oder Fehlerkorrekturcodes umfassen, wie es in der Technik bekannt ist.
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In einigen Ausführungsformen unterstützt jedes Zubehör (einschließlich Zubehör 706 und der Adapter 900) jede tragbare elektronische Vorrichtung 602, welche das Zubehörprotokoll verwendet, mindestens einen minimalen Satz von ”allgemeinen” Nachrichten, welche für die tragbare elektronische Vorrichtung und alle Zubehöre üblich sind. Die allgemeinen Nachrichten können Nachrichten umfassen, welche ermöglichen, dass die tragbare elektronische Vorrichtung und das Zubehör und der Adapter sich selbst untereinander identifizieren und authentifizieren und allgemeine Informationen über ihre entsprechenden Fähigkeiten bereitstellen, einschließlich welche (wenn überhaupt) andere Nachrichten jeder unterstützt. Die allgemeinen Nachrichten können auch Authentifizierungsnachrichten umfassen, welche die tragbare elektronische Vorrichtung verwenden kann zum Verifizieren der behaupteten Identität und Fähigkeiten des Zubehörs und des Adapters (oder umgekehrt), und das Zubehör oder der Adapter (oder die tragbare elektronische Vorrichtung) können daran gehindert werden, bestimmte (oder alle) Nachrichten aufzurufen, wenn die Authentifizierung nicht erfolgreich ist.
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Wie zuvor bemerkt und unten beschrieben, kann der Adapter 900 mit der tragbaren elektronischen Vorrichtung 602 zusammenarbeiten und auch eine Verbindung zu einem anderen Zubehör 706 bereitstellen. 10 zeigt ein Betriebsprinzip einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die tragbare elektronische Vorrichtung 1002 ist mit dem Adapter 1004 über einen physischen Anschluss 1102 verbunden und der Adapter 1004 ist mit dem Zubehör 1006 über einen physischen Anschluss 1104 verbunden. In einer Ausführungsform kann der physische Anschluss 1102 implementiert sein unter Verwendung der Zubehör-I/O-Schnittstelle 620 der tragbaren elektronischen Vorrichtung 602 und des Steckverbinders 902 des Adapters 900 und der physische Anschluss 1104 kann implementiert sein unter Verwendung des Steckverbinders 904 des Adapters 900 und der I/O-Schnittstelle 750 des Zubehörs 706.
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Über die physischen Anschlüsse 1102 und 1104 wird ein virtueller Anschluss 1106 erzeugt für die Kommunikation zwischen dem Zubehör 1006 und der tragbaren elektronischen Vorrichtung 1002. Das Zubehör 1006 kann Nachrichten oder andere Signale an die tragbare elektronische Vorrichtung 1002 unter Verwendung des virtuellen Anschlusses 1106 senden durch Senden der Nachrichten oder anderer Signale an den Adapter 1004 über den physischen Anschluss 1104. In einigen Ausführungsformen kann das Zubehör 1006 exakt die gleichen Nachrichten und Signale senden, welche es direkt an die tragbare elektronische Vorrichtung 1002 senden würde. Der Adapter 1004 detektiert Signale von dem Zubehör 1006 und leitet sie an die tragbare elektronische Vorrichtung 1002 über den physischen Anschluss 1102 in solch einer Weise weiter, dass die tragbare elektronische Vorrichtung 1002 bestimmen kann, dass die Signale von dem Zubehör 1006 statt vom Adapter 1004 stammten. In ähnlicher Weise kann die tragbare elektronische Vorrichtung 1002 Nachrichten oder andere Signale an das Zubehör 1006 senden durch Senden dieser an den Adapter 1004 über den physischen Anschluss 1102 in solch einer Weise, dass der Adapter 1004 bestimmen kann, dass die Signale an das Zubehör 1006 geliefert werden sollten. Der Adapter 1004 kann solche Signale über den physischen Anschluss 1104 in solch einer Weise weiterleiten, dass sie für das Zubehör 1006 direkt von der tragbaren elektronischen Vorrichtung 1002 zu kommen scheinen. In anderen Worten kann das Vorliegen des Adapters 1004 vollständig unsichtbar für das Zubehör 1006 sein.
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Gleichzeitig mit dem Implementieren des virtuellen Anschlusses 1106 kann der Adapter 1004 auch mit der tragbaren elektronischen Vorrichtung 1002 interagieren, Funktionalität der tragbaren elektronischen Vorrichtung 1002 aufrufen und/oder seine eigene Funktionalität kann durch die tragbare elektronische Vorrichtung 1002 aufgerufen werden, im Allgemeinen unabhängig von dem Zubehör 1006. Zum Beispiel kann der Adapter 1004 Nachrichten oder andere Signale an die tragbare elektronische Vorrichtung 1002 über den physischen Anschluss 1102 in solch einer Weise senden, dass die tragbare elektronische Vorrichtung 1002 bestimmen kann, dass die Signale von dem Adapter 1004 stammten. In ähnlicher Weise kann die tragbare elektronische Vorrichtung 1002 Nachrichten oder andere Signale an den Adapter 1004 über den physischen Anschluss 1102 in solch einer Weise senden, dass der Adapter 1004 bestimmen kann, dass er diese Signale selbst verarbeiten sollte statt sie an das Zubehör 1006 weiterzuleiten. Solche Operationen zwischen der tragbaren elektronischen Vorrichtung 1002 und dem Adapter 1004 können unsichtbar für das Zubehör 1006 sein.
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Es ist klar, dass der Ausdruck ”Zubehör” wie hierin verwendet, sich auf irgendeine elektronische Vorrichtung bezieht, welche fähig ist, mit einer tragbaren elektronischen Vorrichtung verbunden zu werden und zusammenzuarbeiten. Der Ausdruck ”Adapter”, wie hierin verwendet, bezieht sich im Allgemeinen auf irgendein Zubehör, welches auch eine zusätzliche Verbindungsschnittstelle für ein anderes Zubehör bereitstellt. Somit ist ein Adapter ein Typ von Zubehör, jedoch müssen nicht alle Zubehöre Adapter sein.
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In einigen Ausführungsformen wird der virtuelle Anschluss 1106 von 10 implementiert unter Verwendung von Nachrichten des Zubehörprotokolls, welche zwischen der tragbaren elektronischen Vorrichtung 1002 und dem Adapter 1004 ausgetauscht werden. 11 ist eine Tabelle 1150, welche Nachrichten auflistet, die zwischen der tragbaren elektronischen Vorrichtung und dem Adapter und dem Zubehör gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgetauscht werden. Diese Nachrichten können als Teil Zubehörprotokoll einer tragbaren elektronischen Vorrichtung als allgemeine Nachrichten oder ein anderer Nachrichtentyp, wie gewünscht, implementiert sein. In der Tabelle 1150 wird die Richtung jeder Nachricht angezeigt als A→P (für Nachrichten, welche durch einen Adapter an eine tragbare elektronische Vorrichtung gesendet werden) oder P→A (für Nachrichten, welche durch eine tragbare elektronische Vorrichtung an einen Adapter gesendet werden). Die Nutzdaten beziehen sich auf irgendwelche Parameter oder Daten, welche mit jeder Nachricht assoziiert sind.
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Die AddPortPresent-Nachricht kann durch den Adapter 1004 an die tragbare elektronische Vorrichtung 1002 gesendet werden, um die tragbare elektronische Vorrichtung zu informieren, dass der Adapter mindestens einen zusätzlichen Anschluss aufweist. In einigen Ausführungsformen kann die tragbare elektronische Vorrichtung irgendeine Nachricht, welche gesendet wird unter Verwendung des virtuellen Anschlusses ignorieren, es sei denn der Adapter sendet diese Nachricht. Die tragbare elektronische Vorrichtung kann den Empfang dieser Nachricht bestätigen. Nach der Bestätigung durch die tragbare elektronische Vorrichtung können der Adapter und die tragbare elektronische Vorrichtung kommunizieren unter Verwendung der Nachrichten des virtuellen Anschlusses, welche unten beschrieben werden. Obwohl nicht explizit gezeigt, können der Adapter 1004 und die tragbare elektronische Vorrichtung 1002 auch Authentifizierungsnachrichten austauschen, um sich untereinander zu authentifizieren.
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Die GetVPOptions-Nachricht kann durch den Adapter 1004 an die tragbare elektronische Vorrichtung 1002 gesendet werden, um zu bestimmen, ob die tragbare elektronische Vorrichtung 1002 ein virtuelles Anschlussverhalten unterstützt, insbesondere die Kommunikation mit mehreren verbundenen Zubehören in einer Daisy Chain. Die RetVPOptions-Nachricht kann in Antwort durch die tragbare elektronische Vorrichtung 1002 mit einem Bytecode gesendet werden, welcher anzeigt, ob die tragbare elektronische Vorrichtung 1002 virtuelles Anschlussverhalten unterstützt. In einigen Ausführungsformen, wenn der Adapter 1004 mit einer tragbaren elektronischen Vorrichtung verbunden ist, welche nicht virtuelles Anschlussverhalten unterstützt, kann der Adapter 1004 die Schnittstelle/den Steckverbinder 904 deaktivieren.
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Die VPEvent-Nachricht kann durch den Adapter 1004 an die tragbare elektronische Vorrichtung 1002 gesendet werden, um die tragbare elektronische Vorrichtung 1002 über den Status des zusätzlichen Anschlusses zu benachrichtigen, z. B. Schnittstelle/Steckverbinder 904. Die Nutzdaten der VPEvent-Nachricht können einen Anschlusstypindikator, einen Ereignistypindikator und ein strukturiertes Bitfeld umfassen, welches mit den angezeigten Anschlusstyp und Ereignistyp assoziiert ist. Der Anschlusstypindikator kann verwendet werden zum Spezifizieren des Typs (oder Typen) von Signalen, welche der Adapter 1004 mit dem Zubehör 1006 austauschen kann. Zum Beispiel, wenn das Zubehörprotokoll UART und USB als optionale Transportmechanismen spezifiziert, kann der Adapter 1004 der tragbaren elektronischen Vorrichtung 1002 anzeigen, ob er jeden dieser Signaltypen weiterleiten kann.
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Der Ereignistypindikator kann verwendet werden zum Spezifizieren, welcher Typ von Information über den Anschlusszustand kommuniziert wird. Zum Beispiel, in einigen Ausführungsformen, stellt das Zubehörprotokoll bereit, dass der Steckverbinder ein Paar von Identifikationspins umfasst, welche durch die tragbare elektronische Vorrichtung verwendet werden können zum Identifizieren des Typs des verbundenen Zubehörs basierend auf einem Widerstand, welcher entlang der Identifizierungspins durch das Zubehör angewendet wird. Wenn das Zubehör 1006 mit der Schnittstelle 904 des Adapters 1004 verbunden wird, kann der Adapter 1004 den Widerstand entlang der Identifizierungspins messen und den Widerstandswert an die tragbare elektronische Vorrichtung 1002 unter Verwendung eines ”Zubehördetektier”-Ereignistypindikators melden. In ähnlicher Weise, wenn ein Zubehör getrennt wird, kann der Adapter 1004 eine VPEvent-Nachricht mit dem ”Zubehördetektier”-Ereignistypindikator und einen Widerstandswert, welcher einen offenen Schaltkreis anzeigt, senden. Die tragbare elektronische Vorrichtung 1002 kann solche Nachrichten verarbeiten als ob sie den Widerstand auf den Pins ihres eigenen Steckverbinders direkt gemessen hätte.
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Als ein anderes Beispiel muss ein Zubehör in einigen Ausführungsformen, wo der Anschluss 1104 implementiert wird unter Verwendung eines Mehrfach-Pin-Steckverbinders, nicht mit allen Pins dieses Steckverbinders verbinden. Zum Beispiel, wenn der Steckverbinder Pins für ein digitales Signalprotokoll umfasst, wie beispielsweise USB oder Firewire, aber ein spezifisches Zubehör diese Protokolle nicht verwendet, können die korrespondierenden Pins getrennt sein. Ebenso kann der Steckverbinder verschiedene Pins umfassen zum Bereitstellen von Analog- und/oder Digital-Audio- und Videoausgabesignalen von der tragbaren elektronischen Vorrichtung oder zum Liefern solcher Signale an die tragbare elektronische Vorrichtung. Wenn ein spezifisches Zubehör nicht Audio- oder Videosignalübertragung oder ein spezifisches Format, welches mit bestimmten Pins assoziiert ist, verwendet, können diese Pins getrennt sein.
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In solchen Ausführungsformen, wenn das Zubehör 1006 mit der Schnittstelle 904/Anschluss 1104 verbunden wird, kann der Adapter 1004 bestimmen, welche Pins tatsächlich verbunden sind und die Information an die tragbare elektronische Vorrichtung 1002 unter Verwendung einer VPEvent-Nachricht mit einem ”Charakteristika”-Eventtypindikator melden. Das Bitfeld, welches mit diesem Ereignistyp assoziiert ist, kann eine Bitmaske für die verschiedenen optionalen Signale umfassen, was dem Adapter 1004 erlaubt, anzuzeigen, welche Signalpins über das Zubehör 1006 verbunden sind oder nicht. In Ausführungsformen, wo der Adapter 1004 selbst nicht die Verbindungen auf allen Pins unterstützt, kann die gleiche Bitmaske mit den Bits für irgendwelche nicht unterstützten Pins verwendet werden, welche auf den getrennten Zustand gesetzt werden, unabhängig davon, ob das Fehlen von Unterstützung innerhalb des Adapters 1004 ist oder aufgrund des Zubehörs 1006. In einigen Ausführungsformen kann der Adapter 1004 selektiv einige der Signalpfade von seinem Anschluss 1102 an seinen Anschluss 1104 verbinden oder trennen, und der ”Charakteristika”-Ereignistyp kann ein Datenfeld umfassen, welches anzeigt, welche Signale selektiv verbindbar sind.
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In einigen Ausführungsformen kann der Adapter 1004 eine VPEvent-Nachricht senden nach Feststellen, dass die tragbare elektronische Vorrichtung 1002 das virtuelle Anschlussverhalten unterstützt, um den ursprünglichen Zustand des Anschlusses 1104 bereitzustellen. In diesem Fall kann die VPEvent-Nachricht eine Anschluss-ID umfassen, welche eindeutig den Anschluss 1104 identifiziert. Diese Anschluss-ID kann später verwendet werden durch die VPControl-, VPDataSend- und VPDataReceive-Nachrichten. Der Adapter 1004 kann nachfolgende VPEvent-Nachrichten asynchron senden, um die tragbare elektronische Vorrichtung 1002 über Zustandsänderungen zu benachrichtigen, z. B. wenn ein Zubehör verbunden wird oder getrennt wird. In einigen Ausführungsformen kann der Adapter 1004 die VPEvent-Nachricht mehrmals senden, wenn er keine Bestätigung von der tragbaren elektronischen Vorrichtung 1002 empfängt, dass sie die Nachricht empfangen hat. In einigen Ausführungsformen kann der Adapter 1004 keine zusätzlichen Nachrichten senden bis die VPEvent-Nachricht durch die tragbare elektronische Vorrichtung 1002 bestätigt wird.
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Die VPControl-Nachricht kann durch die tragbare elektronische Vorrichtung 1002 gesendet werden, um den Adapter 1004 anzuweisen, seinen Anschluss 1104 auf einen gewünschten Zustand zu setzen. Zum Beispiel kann die tragbare elektronische Vorrichtung 1002 den Adapter 1004 anweisen, den Anschluss 1104 zu aktivieren oder zu deaktivieren oder den Zustand irgendwelcher selektiv verbindbarer Signalpfade zu ändern. Somit kann die tragbare elektronische Vorrichtung 1002 zum Beispiel den Adapter 1004 anweisen, einen Zubehörleistungspfad in dem Anschluss 1104 zu aktivieren.
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Die VPDataSend-Nachricht kann durch die tragbare elektronische Vorrichtung 1002 gesendet werden, um den Adapter 1004 anzuweisen, eine Nachricht des Zubehörprotokolls ”nachgeschaltet (downstream)” an ein verbundenes Zubehör weiterzuleiten, z. B. das Zubehör 1006. Die Nutzdaten der VPDataSend-Nachricht können die Nachricht, welche weiterzuleiten ist, plus irgendwelche assoziierten Daten umfassen. In einigen Ausführungsformen können die Nutzdaten auch andere Komponenten eines vollständigen Zubehörprotokollpakets umfassen (z. B. den Paket-header, das Startbyte, Fehlerkorrekturcode); der Adapter 1004 kann einfach die Nutzdaten, wie empfangen, an das Zubehör 1006 weiterleiten. In anderen Ausführungsformen können die Nutzdaten nur die Nachricht und Daten umfassen und der Adapter 1004 kann die umgebende Paketstruktur erzeugen, bevor das Paket an das Zubehör 1006 weitergeleitet wird. In beiden Fällen kann das Zubehör 1006 ein Standardzubehörprotokollpaket empfangen, wie es es tun würde, als ob es direkt mit einer tragbare elektronische Vorrichtung verbunden wäre. In einigen Ausführungsformen liest oder verarbeitet der Adapter 1004 nicht die Nutzdaten einer VPDataSend-Nachricht. Er entpackt einfach das VPDataSend-Paket und überträgt die Nutzdaten an das Zubehör 1006.
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Die VPDataReceive-Nachricht kann durch den Adapter 1004 gesendet werden, um ein Zubehörprotokollpaket, welches eine Nachricht (und möglicherweise assoziierte Daten) ”vorgeschaltet” beinhaltet, von dem Zubehör 1006 an die tragbare elektronische Vorrichtung 1002 weiterzuleiten. Die Nutzdaten können die Nachricht, welche weitergeleitet wird, plus irgendwelche assoziierte Daten umfassen. In einigen Ausführungsformen leitet der Adapter 1004 das empfangene Paket intakt (einschließlich z. B. Header, Startbyte, Fehlerkorrekturcode) als die Nutzdaten der VPDataReceive-Nachricht weiter; in anderen Ausführungsformen kann der Adapter 1004 die Nachricht und Daten des empfangenen Pakets extrahieren und diese Information in den Nutzdaten der VPDataReceive-Nachricht einbeziehen. In einigen Ausführungsformen liest oder verarbeitet der Adapter 1004 keine Nachrichten, welche durch das Zubehör 1006 gesendet werden; er packt sie einfach in die VPDataReceive-Nachrichten und leitet sie an die tragbare elektronische Vorrichtung 1002 weiter. Somit muss das Zubehör 1006 kein Ziel für irgendwelche Nachrichten, welche es sendet, spezifizieren.
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Die ChangeMode-Nachricht kann durch die tragbare elektronische Vorrichtung an den Adapter gesendet werden. Wie oben erwähnt, ist der Adapter fähig, in mehreren Modi betrieben zu werden. Diese Nachricht kann den Adapter anweisen, einen spezifischen Modus zu aktivieren. Die Nutzdaten für diese Nachricht können eine Modus-ID sein, welche dem Adapter mitteilt, in welchen Modus er wechseln soll. Jedem Betriebsmodus des Adapters kann eine eindeutige ID zugewiesen werden. Ein spezifisches Beispiel von Modi und Auswahl von Knoten wird unten beschrieben.
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Die ChangeModeComplete-Nachricht kann durch den Adapter an die tragbare elektronische Vorrichtung gesendet werden, wobei die tragbare elektronische Vorrichtung informiert wird, dass die Modusänderung fertiggestellt worden ist. Die Nutzdaten der ChangeModeComplete-Nachricht können die Modus-ID des derzeit aktiven Modus des Adapters sein. In einigen Ausführungsformen kann die ChangeModeComplete-Nachricht in Antwort auf die ChangeMode-Nachricht gesendet werden. Sobald die tragbare elektronische Vorrichtung die ChangeModeComplete-Nachricht empfängt, kann sie verifizieren, dass der Adapter den gleichen Modus aktiviert hat, welchen er über die ChangeMode-Nachricht angefordert hatte.
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Es ist klar, dass die Nachrichten, welche hierin beschrieben werden, veranschaulichend sind, und dass Variationen und Modifikationen möglich sind.
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In einigen Ausführungsformen wird jede weitergeleitete Nachricht zu oder von dem Zubehör 1006 verkapselt in einem einzelnen VPDataSend- oder VPDataReceive-Nachrichtenpaket. Zum Beispiel kann die Hostvorrichtung eine erste Nachricht erzeugen, welche eine zweite Nachricht umfasst, welche für das Zubehör gedacht ist. Das heißt die zweite Nachricht ist verkapselt durch die erste Nachricht. Die erste Nachricht wird dann an den Adapter gesendet. Der Adapter entfernt die Verkapselung und extrahiert die zweite Nachricht und leitet die zweite Nachricht an das Zubehör weiter. In der umgekehrten Richtung kann das Zubehör eine Nachricht erzeugen, welche für die Hostvorrichtung gedacht ist, und diese Nachricht an den Adapter senden. Der Adapter kann dann diese Nachricht mit einer anderen Nachricht verkapseln, welche durch den Adapter erzeugt wird, und die andere Nachricht an die Hostvorrichtung senden. Die Hostvorrichtung kann dann die Verkapselung der anderen Nachricht entfernen und die Nachricht wiedergewinnen, welche durch das Zubehör gesendet wurde. In anderen Ausführungsformen können die Nachrichten, welche an oder von dem Zubehör weitergeleitet werden, behandelt werden als ein Bytestrom und ein VPDataSend- oder VPDataReceive-Nachrichtenpaket kann einen Teil einer weitergeleiteten Nachricht, Teile von zwei weitergeleiteten Nachrichten oder alle einer weitergeleiteten Nachricht und Teil einer anderen umfassen; d. h. die Anzahl von VPDataSend- oder VPDataReceive-Nachrichten muss nicht mit der Anzahl von Nachrichten, welche an oder von dem Zubehör 1006 kommuniziert werden, zusammenpassen.
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Wie oben erwähnt, kann der Adapter 1004/900 in mehreren Modi betrieben werden abhängig von dem Typ von Zubehör, welches mit dem Anschluss 1104/Steckverbinder 904 verbunden ist. Zunächst, wenn der Adapter mit der tragbaren elektronischen Vorrichtung verbunden wird, sind alle Verbindungen des Anschlusses 1104 potentialfrei (floating) oder getrennt. Nach Verbindung an die tragbare elektronische Vorrichtung identifiziert und authentifiziert sich selbst der Adapter gegenüber der tragbaren elektronischen Vorrichtung. Nach Authentifizierung (oder gleichzeitig zu der Authentifizierung) baut der Adapter die virtuelle Anschlussverbindung mit der tragbaren elektronischen Vorrichtung unter Verwendung der Nachrichten auf, welche oben beschrieben wurden. Danach kann die tragbare elektronische Vorrichtung den Adapter anweisen, den Anschluss 1104 zu aktivieren. Sobald der Anschluss 1104 aktiviert ist, ist der Adapter bereit, Information über den Anschluss 1104 zu senden und zu empfangen.
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Wie oben erwähnt, kann der Adapter 1004 in mehreren Modi betrieben werden, um unterschiedliche Kombinationen von Signalen an das Zubehör 1006 bereitzustellen. Einige Beispiele werden nicht beschrieben werden.
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12 ist Diagramm, welches einen Signalpfad innerhalb des Adapters 1004 zeigt, wenn der Adapter in einem ”Bypass”-Modus gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrieben wird. Nach der anfänglichen Konfiguration, welche oben beschrieben wurde, ist der Adapter bereit, das Zubehör 1006, welches über den Anschluss 1104 verbunden wird, zu empfangen. Nach Fertigstellung des Identifizierungs- und Authentifizierungsprozesses, welcher oben beschrieben wurde, kann die tragbare elektronische Vorrichtung den Adapter anweisen, in den Bypass-Modus überzugehen. In einigen Ausführungsformen kann der Bypass-Modus der Default-Modus sein, in welchen der Adapter nach Verbindung mit der tragbaren elektronischen Vorrichtung gesetzt wird.
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Sobald das Zubehör 1006 an den Anschluss 1104 verbunden ist, leitet der Adapter 1004 die Zubehöridentifizierungsinformation an die tragbare elektronische Vorrichtung 1002 weiter. Die tragbare elektronische Vorrichtung 1002 interpretiert die Zubehöridentifizierungsinformation und bestimmt, welcher Typ von Zubehör das Zubehör 1006 ist. Zum Beispiel ziehen Sie in Betracht, dass das Zubehör 1006 eine USB-ladende Einheit, z. B. eine Leistungsversorgung, Autoladegerät usw. ist, welche Ladespannung an die tragbare elektronische Vorrichtung 1002 bereitstellen kann.
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Nach Verbindung der Ladeeinheit 1006 an den Adapter sendet der Adapter die Identifizierungsinformation, z. B. eine Widerstands-ID, der Ladeeinheit an die tragbare elektronische Vorrichtung, z. B. unter Verwendung der VPEvent-Nachricht. Die tragbare elektronische Vorrichtung bestimmt dann, dass eine USB-Ladeeinheit mit dem Adapter verbunden ist und weist den Adapter an, in dem Bypass-Modus betrieben zu werden, z. B. durch Senden der ChangeMode-Nachricht. In dem Bypass-Modus verbindet der USB-Multiplexer 912 die aktiven Pins des Steckverbinders 904 mit den Pins in dem Steckverbinder 902. In diesem Modus agiert der Adapter 1004 als eine Durchgangsvorrichtung. Die tragbare elektronische Vorrichtung 1002 kann dann Leistung über die VBUS-Leitung von der Ladeeinheit 1006 empfangen. In diesem Modus können die virtuellen Anschlussnachrichten, welche oben beschrieben wurden, über den UART-Pfad, welcher in 12 gezeigt ist, kommuniziert werden. In diesem Fall ist das Vorliegen des Adapters unsichtbar für das Zubehör.
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13 zeigt einen Modus, in welchem der Adapter die Übertragung von Analog-Audio von der tragbaren elektronischen Vorrichtung zu dem Zubehör unterstützt. Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf diesen Modus als den ”Analog-Audio-Modus”. In diesem Fall, nach Verbindung des Zubehörs mit dem Adapter, bestimmt die tragbare elektronische Vorrichtung, dass das Zubehör z. B. ein Lautsprecherdock Analog-Audio-Eingabe benötigt. Basierend auf dieser Bestimmung weist die tragbare elektronische Vorrichtung 1002 den Adapter 1004 an, den Analog-Audio-Modus zu aktivieren. In diesem Modus aktiviert der Adapter 1004 die USB-Vorrichtung 908 und verbindet mit der tragbaren elektronischen Vorrichtung 1002 über den Audiopin des Steckverbinders 904 durch Rekonfigurieren der Verbindungen in dem USB-Mux 912. Die USB-Vorrichtung 908 agiert als eine USB-Audio-Synchronisationsvorrichtung. Die tragbare elektronische Vorrichtung 1002 gibt Digital-Audio an den Adapter über den Audiopin des Steckverbinders 902 aus. Der Adapter 1004 konvertiert dann das Digital-Audio unter Verwendung der USB-Vorrichtung 908 und eines Digital-zu-Analog-Wandlers 1304 und gibt das Analog-Audio über den line_out-Pin des Steckverbinders 904 aus. Das Zubehör kann dann das Analog-Audio empfangen und das Audio unter Verwendung von z. B. seinen Lautsprechern ausgeben.
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Wenn das Zubehör auch in der Lage ist, Ladespannung an die tragbare elektronische Vorrichtung bereitzustellen, kann die tragbare elektronische Vorrichtung auch den Adapter anweisen, einen Ladepfad über das USB-Signal in diesem Modus zu aktivieren. Um Ladespannung an die tragbare elektronische Vorrichtung 1002 bereitzustellen, aktiviert der Adapter 1004 die USB-Vorrichtung 910 und koppelt sie mit dem USB-Pin des Steckverbinders 904. Dies ermöglicht der tragbaren elektronischen Vorrichtung 1002 Ladespannung über die VBUS-Leitung zu empfangen, wie in 13 gezeigt.
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14 zeigt noch einen anderen Betriebsmodus des Adapters 1004 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Dieser Modus wird hierin als der ”Bridge”-Modus bezeichnet. Dieser Modus kann ein Zubehör 1006 unterstützen, welches mit der tragbaren elektronischen Vorrichtung unter Verwendung des Zubehörprotokolls über die USB-Datenleitung kommunizieren muss und auch Analog-Audio anfordert.
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Zunächst, wenn das Zubehör 1006 mit dem Adapter 1004 verbunden wird, kann der Adapter in dem ”Bypass”-Modus, welcher oben diskutiert wurde, sein und das Zubehör 1006 kann direkt mit der tragbaren elektronischen Vorrichtung 1002 kommunizieren. Als Teil dieser Kommunikation kann die tragbare elektronische Vorrichtung den Typ des Zubehörs, welches verbunden ist, und seine Betriebsanforderungen bestimmen. Wenn die tragbare elektronische Vorrichtung 1002 bestimmt, dass das Zubehör 1006 Kommunikation unter Verwendung des Zubehörprotokolls über die USB-Leitung und Analog-Audio-Eingabe anfragt, weist die tragbare elektronische Vorrichtung den Adapter an, den Bridge-Modus zu aktivieren z. B. unter Verwendung der ChangeMode-Nachricht. Die tragbare elektronische Vorrichtung geht dann in einen Host-Modus über. In einigen Ausführungsformen kann der Adapter den Steckverbinder 904 deaktivieren (dadurch Trennen des Zubehörs) vor Übergehen in den Bridge-Modus. Nach Übergehen in den Bridge-Modus reaktiviert dann der Adapter den Steckverbinder 904, so dass das Zubehör mit der tragbaren elektronischen Vorrichtung kommunizieren kann. In diesem Modus wird die USB-Vorrichtung 908 an die Audioausgabe der tragbaren elektronischen Vorrichtung über den USB-Mux 912 gekoppelt. Die USB-Vorrichtung 908 wird auch an die USB-Vorrichtung 910 über die Steuereinheit 914 gekoppelt. Die USB-Vorrichtung 910 wird an die USB-Datenleitung des Steckverbinders 904 über den USB-Mux 912 gekoppelt. Die USB-Vorrichtung 908 wird auch gekoppelt an einen Audio-Eingabepin des Steckverbinders 904 über die Steuereinheit 914, um die Audiodaten zu verarbeiten.
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Im Betrieb kann die USB-Vorrichtung 908 Daten von der tragbaren Medienvorrichtung über den Steckverbinder 902 empfangen. Die USB-Vorrichtung 908 kann nicht direkt mit der USB-Vorrichtung 910 kommunizieren. Daher empfängt die Steuereinheit 914 die Daten von der USB-Vorrichtung 908 und leitet die Daten an die USB-Vorrichtung 910 weiter. In einigen Ausführungsformen können die zwei USB-Vorrichtungen betrieben werden unter Verwendung unterschiedlicher Protokolle. Zum Beispiel kann die USB-Vorrichtung 908 eine Full-Speed-USB-Vorrichtung sein, während die USB-Vorrichtung 910 eine High-Speed-USB-Vorrichtung sein kann. Alternativ kann eine der USB-Vorrichtungen ein Version 1.1-Protokoll verwenden und die andere USB-Vorrichtung kann ein Version 2.0- oder 3.0-Protokoll verwenden. In solchen Fällen kann direkte Datenübertragung zwischen den zwei USB-Vorrichtungen nicht möglich sein. Die Steuereinheit 914 agiert als eine ”Bridge”, um geeigneterweise die empfangenen Daten in das geeignete Format zu konvertieren, bevor sie an die tragbare Medienvorrichtung und/oder das Zubehör gesendet werden.
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Im Betrieb gibt die tragbare elektronische Vorrichtung Digital-Audio-Daten unter Verwendung eines USB-Audio-Ausgabepins des Steckverbinders 902 aus. Die Digital-Audio-Daten werden durch die USB-Vorrichtung 908 und den Mikrocontroller 914 verarbeitet und in Analog-Audio konvertiert. Das Analog-Audio wird dann in das Zubehör über den Audio-Eingabepin des Steckverbinders 904 eingegeben.
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Wenn das Zubehör 1006 irgendwelche Nachrichten an die tragbare elektronische Vorrichtung senden will, z. B. zum Aufrufen einiger Funktionalität der tragbaren elektronischen Vorrichtung oder irgendwelcher anderer digitaler Daten, wird die Nachricht/die Daten über die USB-Datenpins des Steckverbinders 904 ausgegeben. Die Nachricht/Daten werden dann durch die USB-Vorrichtung 910 verarbeitet und an die Steuereinheit 914 gesendet. Die Steuereinheit 914 agiert als eine Bridge zum Übertragen der Nachricht/Daten an die USB-Vorrichtung 908. Die USB-Vorrichtung 908 kommuniziert dann die Nachricht/Daten an die tragbare elektronische Vorrichtung 1002 über den gleichen USB-Audiopin des Steckverbinders 902. Wenn die tragbare elektronische Vorrichtung die Nachricht/Daten an das Zubehör senden will, kann dann der gleiche Pfad umgekehrt verfolgt werden. Somit kann die tragbare elektronische Vorrichtung 1002 Audio- und andere Nicht-Audio-Daten unter Verwendung der gleichen USB-Datenleitungen ausgeben und das Zubehör 1006 kann die Nachrichten/nicht Analog-Audio-Daten auf seinen USB-Leitungen empfangen und Analog-Audio-Daten auf seiner Audio-Eingabeleitung empfangen.
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Eine USB-Vorrichtung kann nur mit einem USB-Host kommunizieren. In dem Bridge-Modus agieren sowohl das Zubehör als auch die Hostvorrichtung als USB-Hosts, um mit den zwei USB-Vorrichtungen 910 bzw. 908 zu kommunizieren. Wie oben beschrieben, können die zwei USB-Vorrichtungen nicht direkt miteinander kommunizieren. In dem Bridge-Modus kommuniziert der Adapter effektiv Daten zwischen dem Zubehör und der Hostvorrichtung durch geeignete Verarbeitung der Daten, wie benötigt.
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Der Adapter kann auch betrieben werden in einem ”Trennen”-Modus, wo der Steckverbinder 904 (oder Anschluss 1104) des Adapters deaktiviert wird. In diesem Modus, selbst wenn ein Zubehör physisch an den Steckverbinder 904 angebracht ist, erscheint das Zubehör für die tragbare elektronische Vorrichtung als ”offline” und umgekehrt. Der Adapter kann in diesen Trennen-Modus übergehen beim Übergang zwischen den anderen Modi, wie oben beschrieben. Zum Beispiel, wenn der Adapter in dem ”Bypass”-Modus ist und eine Anweisung von der tragbaren elektronischen Vorrichtung empfängt, in den ”Bridge”-Modus überzugehen, kann der Adapter zuerst in den ”Trennen”-Modus übergehen und dann in den ”Bridge”-Modus übergehen. Während der Adapter in dem Trennen-Modus ist, kann die tragbare elektronische Vorrichtung seine internen Einstellungen konfigurieren z. B. MUX 912 konfigurieren, um bereit zu sein zum Kommunizieren mit dem Zubehör, sobald der Adapter in den gewünschten Modus übergeht. Zum Beispiel, wenn der Adapter in dem ”Bypass”-Modus ist, agiert die tragbare elektronische Vorrichtung als eine Vorrichtung, welche direkt mit dem Zubehör kommuniziert. Aber wenn die tragbare elektronische Vorrichtung mit dem Zubehör mit dem Adapter in dem ”Bridge”-Modus kommuniziert, dann agiert die tragbare elektronische Vorrichtung als eine Hostvorrichtung für das Zubehör. Somit, während der Adapter von dem ”Bypass”-Modus zu dem ”Bridge”-Modus übergeht, kann die tragbare elektronische Vorrichtung seine internen Einstellungen konfigurieren, um als eine Hostvorrichtung für das Zubehör zu erscheinen.
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15 ist ein Zustandsdiagramm, welches die verschiedenen Betriebsmodi des Adapters gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Wenn der Adapter mit der tragbaren elektronischen Vorrichtung verbunden wird, kann der Adapter Leistung von der tragbaren elektronischen Vorrichtung empfangen und in einem angeschalteten Zustand 1502 sein, bereit sich selbst gegenüber der tragbaren elektronischen Vorrichtung zu authentifizieren. Danach kann der Adapter sich selbst gegenüber der tragbaren elektronischen Vorrichtung identifizieren und authentifizieren. Als Teil des Authentifizierungsprozesses oder dem Authentifizierungsprozess folgend kann der Adapter die virtuelle Anschlussverbindung mit der tragbaren elektronischen Vorrichtung aufsetzen und in einem Idle/Ready-Zustand 1504 sein. In einigen Ausführungsformen kann der Adapter automatisch in einen Default-Zustand 1506 übergehen, nachdem er in dem Idle/Ready-Zustand 1504 für eine vorbestimmte Zeit ist. Wie oben beschrieben, kann der Default-Zustand in einigen Ausführungsformen der ”Bypass”-Modus sein. Von dem Default-Zustand 1506 kann der Adapter entweder in den ”Bridge”-Modus-Zustand 1510 übergehen oder in den ”Analog-Audio”-Modus-Zustand 1508 übergehen, nachdem ein Zubehör mit dem Adapter verbunden ist. Die Änderung des Zustands kann bewirkt werden durch z. B. die ChangeMode-Nachricht. Nach Trennung des Zubehörs von dem Adapter kehrt der Adapter in den Default-Zustand 1506 zurück und wartet auf die nächste Modusänderungsnachricht.
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Es ist klar, dass die verschiedenen Zustände, welche in Bezug auf 15 beschrieben werden, nur für veranschaulichende Zwecke gedacht sind. Der Fachmann wird erkennen, dass verschiedene andere Zustände abhängig von den Adapter-Fähigkeiten möglich sind.
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Wie oben beschrieben, ist der Adapter fähig, in mehreren Modi abhängig davon, welches Zubehör mit dem Adapter verbunden ist, betrieben zu werden. Die tragbare elektronische Vorrichtung weist den Adapter an, in einen spezifischen Modus zu schalten basierend auf dem Zubehör, welches mit dem Adapter verbunden ist. Die tragbare elektronische Vorrichtung empfängt Informationen über das Zubehör über den Adapter und basierend auf dieser Information bestimmt die tragbare elektronische Vorrichtung den Typ von Zubehör und identifiziert einen Modus, in welchem der Adapter sein sollte, so dass die tragbare elektronische Vorrichtung mit dem Zubehör kommunizieren kann. Die Information, welche die tragbare elektronische Vorrichtung verwenden kann zum Bestimmen des Typs des Zubehörs kann einen Zubehörbezeichner, Konfigurationsinformationen des Zubehörs, Fähigkeitsinformation des Zubehörs und Ähnliches umfassen. Sobald die tragbare elektronische Vorrichtung einen Modus für den Adapter auswählt, sendet sie eine Anweisung an den Adapter in diesen ausgewählten Modus zu wechseln. In einigen Ausführungsformen kann der Adapter den ”Trennen”-Modus durchlaufen, bevor er in den ausgewählten Modus übergeht. In anderen Ausführungsformen kann der Adapter direkt den ausgewählten Modus auswählen, ohne den Trennen-Modus zu durchlaufen.
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16 ist ein Flussdiagramm eines Prozesses 1600 zum Betreiben eines Adapters gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Prozess 1600 kann ausgeführt werden durch z. B. die tragbare elektronische Vorrichtung 130 von 2.
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Bei Schritt 1602 kann die tragbare elektronische Vorrichtung die Verbindung eines Adapters z. B. über den Steckverbinder 902, welcher in 9 gezeigt ist, detektieren. Sobald der Adapter mit der tragbaren elektronischen Vorrichtung verbunden ist, kann der Adapter bei Schritt 1604 sich selbst gegenüber der tragbaren elektronischen Vorrichtung identifizieren und sich selbst gegenüber der tragbaren elektronischen Vorrichtung authentifizieren. Danach bei Schritt 1606 kann die tragbare elektronische Vorrichtung eine Nachricht von dem Adapter empfangen, welche die tragbare elektronische Vorrichtung darüber informiert, dass der Adapter einen zusätzlichen Anschluss aufweist, welcher verwendet werden kann zum Verbinden mit anderen Zubehören. In einer Ausführungsform kann der Adapter diese Information unter Verwendung der AddPortPresent-Nachricht senden. Sobald die tragbare elektronische Vorrichtung weiß, dass der Adapter einen zusätzlichen Anschluss aufweist, kann sie den Adapter anweisen, den zusätzlichen Anschluss bei Schritt 1608 zu aktivieren. Wie oben beschrieben, bis die tragbare elektronische Vorrichtung den Adapter anweist, den zusätzlichen Anschluss zu aktivieren, kann der Adapter standardmäßig den zusätzlichen Anschluss in einem deaktivierten oder ”Trennen”-Modus beibehalten. In anderen Ausführungsformen kann der Adapter automatisch den zusätzlichen Anschluss aktivieren, sobald die Authentifizierung fertiggestellt ist.
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Danach kann die tragbare elektronische Vorrichtung darauf warten, Informationen von dem Adapter darüber zu empfangen, ob ein Zubehör mit dem zusätzlichen Anschluss verbunden ist. Bei Schritt 1610 kann die tragbare elektronische Vorrichtung überprüfen, ob sie Information von dem Adapter über ein Zubehör, welches mit dem zusätzlichen Anschluss verbunden ist, empfangen hat. Wie oben diskutiert, kann der Adapter Identifizierungsinformation des Zubehörs an die tragbare elektronische Vorrichtung senden. Basierend auf dieser Information kann die tragbare elektronische Vorrichtung bestimmen, ob ein Zubehör tatsächlich mit dem zusätzlichen Anschluss des Adapters verbunden ist. Wenn die tragbare elektronische Vorrichtung keine Zubehörinformation von dem Adapter empfängt, wartet die tragbare elektronische Vorrichtung bei Schritt 1612 und überprüft weiter die Dateneingabeleitungen auf ihrem Steckverbinder, um zu bestimmen, wenn der Adapter irgendwelche Zubehörinformation weitergeleitet hat.
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Wenn bei Schritt 1610 bestimmt wird, dass das Zubehör mit dem zusätzlichen Anschluss des Adapters verbunden ist, d. h. die tragbare elektronische Vorrichtung empfängt Zubehörinformation von dem Adapter, bestimmt die tragbare elektronische Vorrichtung bei Schritt 1614 den Typ von verbundenem Zubehör durch Analysieren der empfangenen Zubehörinformation. Sobald die tragbare elektronische Vorrichtung den Typ des Zubehörs bestimmt, wählt sie dann einen Betriebsmodus für den Adapter bei Schritt 1616 aus. Wie oben beschrieben, ist der Adapter in der Lage, in mehreren Modi betrieben zu werden, und die tragbare elektronische Vorrichtung wählt einen der mehreren Modi basierend auf dem Typ des Zubehörs aus. Die tragbare elektronische Vorrichtung weist dann den Adapter an, den ausgewählten Modus bei Schritt 1618 zu aktivieren, z. B. unter Verwendung der ChangeMode-Nachricht. Sobald der Adapter den ausgewählten Modus aktiviert, kann die tragbare elektronische Vorrichtung eine Bestätigung von dem Adapter bei Schritt 1620 empfangen, dass der Adapter tatsächlich den angeforderten Modus aktiviert hat.
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Es ist klar, dass die spezifischen Schritte, die in 16 gezeigt sind, ein spezielles Verfahren des Betreibens des Adapters gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bereitstellen. Andere Abläufe von Schritten können gemäß alternativen Ausführungsformen ebenfalls durchgeführt werden. Zum Beispiel können alternative Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die oben dargestellten Schritte in einer anderen Reihenfolge durchführen. Außerdem können die einzelnen in 16 dargestellten Schritte mehrere Unterschritte umfassen, die in verschiedenen Abfolgen durchgeführt werden können, wie dies für den einzelnen Schritt sinnvoll ist. Darüber hinaus können zusätzliche Schritte hinzugefügt oder entfernt werden, abhängig von den spezifischen Anwendungen. Der Fachmann würde verschiedene Variationen, Modifikationen und Alternativen erkennen. Zum Beispiel kann die tragbare elektronische Vorrichtung in einigen Ausführungsformen, vor dem Schritt 1606, eine Nachricht von dem Adapter empfangen, in der der Adapter fragt, ob die tragbare elektronische Vorrichtung virtuelle Anschluss-Nachrichten unterstützt (d. h. Nachrichten zum Kommunizieren mit einem Zubehör, welches mit der tragbaren elektronischen Vorrichtung über den Adapter verbunden ist), z. B. unter Verwendung der GetVPOptions-Nachricht. Die tragbare elektronische Vorrichtung kann antworten, indem sie darauf hinweist, ob sie virtuelle Anschluss-Nachrichten unterstützt oder nicht, z. B. unter Verwendung der RetVPOptions-Nachricht.
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17A und 17B zeigen ein Flussdiagramm eines Prozesses 1700 zum Betreiben eines Adapters gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Prozess 1700 kann ausgeführt werden z. B. durch den Adapter 150 von 2.
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Bei Schritt 1702 kann der Adapter die Verbindung mit einer tragbaren elektronischen Vorrichtung detektieren. Sobald mit der tragbaren elektronischen Vorrichtung verbunden, kann der Adapter sich selbst gegenüber der tragbaren elektronischen Vorrichtung bei Schritt 1704 identifizieren und authentifizieren. Danach, bei Schritt 1706, kann der Adapter die tragbare elektronische Vorrichtung darüber informieren, dass er einen zusätzlichen Anschluss aufweist und den derzeitigen Zustand dieses Anschlusses an die tragbare elektronische Vorrichtung bereitstellen. In einigen Ausführungsformen kann der Adapter zunächst den zusätzlichen Anschluss in einem deaktivierten Modus halten. Danach kann der Adapter Anweisungen von der tragbaren elektronischen Vorrichtung empfangen, den zusätzlichen Anschluss zu aktivieren und in Antwort auf die Anweisungen; kann der Adapter den zusätzlichen Anschluss bei Schritt 1708 aktivieren. Zusätzlich, optional, kann der Adapter in einen ersten (oder Default-) Betriebsmodus bei Schritt 1710 übergehen. Zum Beispiel, in einigen Ausführungsformen, kann der ”Bypass”-Modus vorgesehen sein als der Default-Modus. Jedoch kann irgendeiner der mehreren Betriebsmodi des Adapters, welche oben beschrieben wurden (oder irgendein anderer verfügbarer Modus) als der Default-Modus vorgesehen sein.
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Bei Schritt 1712 kann der Adapter die Verbindung eines Zubehörs über den zusätzlichen Anschluss detektieren. Sobald das Zubehör verbunden ist, kann der Adapter Zubehörinformation lesen oder das Zubehör kann die Zubehörinformation an den Adapter bei Schritt 1714 senden. In einigen Ausführungsformen kann die Zubehörinformation Identifizierungsinformation umfassen, welche der tragbaren elektronischen Vorrichtung helfen kann, das Zubehör zu identifizieren. Der Adapter kommuniziert die Zubehörinformation an die tragbare elektronische Vorrichtung bei Schritt 1716. Basierend auf der Zubehörinformation macht die tragbare elektronische Vorrichtung eine Bestimmung, welcher Typ von Zubehör mit dem Adapter verbunden ist und bestimmt auch einen Betriebsmodus für den Adapter, so dass die tragbare elektronische Vorrichtung mit dem Zubehör kommunizieren kann. Es ist zu beachten, dass in diesem Augenblick die tragbare elektronische Vorrichtung nicht in der Lage sein kann mit dem Zubehör zu kommunizieren. Sobald die tragbare elektronische Vorrichtung bestimmt, dass der Adapter in einem zweiten Modus sein muss, empfängt der Adapter bei Schritt 1718 Anweisungen von der tragbaren elektronischen Vorrichtung, den zweiten Modus zu aktivieren.
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Nach Empfangen der Anweisungen, Modi zu ändern, kann der Adapter optional bei Schritt 1720 überprüfen, ob der derzeitig aktive Modus (d. h. der erste Modus) der gleiche wie der angeforderte Modus (d. h. der zweite Modus) ist. Wenn der derzeitig aktive Modus der gleiche wie der angeforderte Modus ist, kann der Adapter die tragbare elektronische Vorrichtung darüber informieren, dass er bereits in dem angeforderten Modus ist. Nun Bezug nehmend auf 17B, wenn der angeforderte Modus nicht der gleiche wie der derzeitige Modus ist, kann der Adapter einen dritten Modus, z. B. den Trennen-Modus bei Schritt 1722, für eine vorbestimmte Zeitdauer aktivieren. Während dieser Zeit kann die tragbare elektronische Vorrichtung auch ihre internen Schaltungen konfigurieren, um in der Lage zu sein, mit dem Zubehör zu kommunizieren. Das Zubehör kann einen kurzzeitigen Verbindungsverlust mit dem Adapter und/oder der tragbaren elektronischen Vorrichtung erleben. Bei Schritt 1724 kann der Adapter den angeforderten (zweiten) Modus aktivieren und danach bei Schritt 1726 die tragbare elektronische Vorrichtung informieren, dass er den angeforderten aktiviert hat. Danach kann der Adapter die Nachricht zwischen der tragbaren elektronischen Vorrichtung und dem Zubehör bei Schritt 1728 gemäß dem gewählten Modus übermitteln.
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Es ist klar, dass die spezifischen Schritte, welche in 17 gezeigt sind, ein spezielles Verfahren zum Betreiben des Adapters gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bereitstellen. Andere Sequenzen von Schritten können auch ausgeführt werden gemäß alternativer Ausführungsformen. Zum Beispiel können alternative Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die Schritte, welche oben dargelegt sind, in einer unterschiedlichen Reihenfolge ausführen. Außerdem können die individuellen Schritte, welche in 17 gezeigt sind, mehrere Unterschritte umfassen, welche in verschiedenen Sequenzen, wie es für den individuellen Schritt geeignet ist, ausgeführt werden können. Des Weiteren können zusätzliche Schritte hinzugefügt oder entfernt werden, abhängig von den spezifischen Anwendungen. Der Fachmann wird viele Variationen, Modifikationen und Alternativen erkennen.
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können außerordentlich die Nutzererfahrung verbessern durch Vereinfachen des Verbindens eines Zubehörs mit einer tragbaren Medienvorrichtung in dem Fall, dass sie nicht-kompatible Steckverbinder aufweisen. Zum Beispiel, da der Adapter in einem Zustand initialisiert, wo der Zubehörsteckverbinder in einem getrennten Zustand ist, spielt es keine Rolle, in welcher Reihenfolge der Nutzer das Zubehör, den Adapter und die tragbare Medienvorrichtung verbindet. Der Nutzer kann entweder den Adapter mit der tragbaren Medienvorrichtung gefolgt vom Verbinden des Zubehörs mit dem Adapter verbinden oder der Nutzer kann zuerst das Zubehör mit dem Adapter verbinden und dann den Adapter mit der tragbaren Medienvorrichtung verbinden. Auch bestimmt die tragbare Medienvorrichtung den korrekten Betriebsmodus für den Adapter und weist den Adapter an, zu diesem Modus zu wechseln. Dies entlastet den Nutzer vom zusätzlichen Schritt des Auswählens des geeigneten Modus, welches insbesondere nützlich für Nutzer sein kann, die nicht sehr technikerfahren sind. Zusätzlich stellt die automatische Auswahl des Adaptermodus sicher, dass der korrekte Modus ausgewählt ist, was zu weniger Bedienfehlern führt, welche auftreten können, wenn der Nutzer den Modus auswählen muss.
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Wie oben beschrieben, bestimmt die tragbare Medienvorrichtung den Betriebsmodus des Adapters. In Fällen, wo eine Änderung der Modusauswahlregeln gemacht werden muss, kann solch eine Änderung einfach bewirkt werden durch Aktualisieren der Firmware der tragbaren Medienvorrichtung ohne die Adapterfirmware ändern zu müssen. Der Adapter kann fortsetzen in dem Modus, welcher durch die tragbare Medienvorrichtung ausgewählt wurde, betrieben zu werden. In einigen Ausführungsformen kommuniziert der Adapter mit der tragbaren Medienvorrichtung unter Verwendung nur von UART-Datenpins. In diesem Fall, immer wenn die tragbare Medienvorrichtung eine Nachricht über die USB-Datenpins empfängt, kann die tragbare Medienvorrichtung schließen, dass die Nachricht durch das Zubehör und nicht den Adapter erzeugt wurde. Dies ist ein zusätzlicher Weg für die tragbare Medienvorrichtung den Ursprung einer Nachricht zu bestimmen. In dieser Ausführungsform können die VPDataSend- und/oder die VPDataReceive-Nachrichten nicht notwendig sein.
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In einigen Ausführungsformen kann die tragbare Medienvorrichtung mehrere Zubehörprotokolle unterstützen. Daher, wenn das Zubehör eine ältere Version des Zubehörprotokolls verwendet, kann die tragbare Medienvorrichtung immer noch mit dem Zubehör unter Verwendung des Adapters und der Techniken, welche oben beschrieben wurden, kommunizieren.
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In den oben beschriebenen Ausführungsformen weist die tragbare Medienvorrichtung den Adapter an, einen spezifischen Modus zu aktivieren. Jedoch ist dies nicht der einzige Weg des Kommunizierens mit dem Zubehör. In anderen Ausführungsformen kann der Adapter die Verbindung eines Zubehörs detektieren, die Zubehörinformationen empfangen und bestimmen, welcher Modus der geeignetste zum Kommunizieren mit dem Zubehör ist. Der Adapter kann dann seinen Modus dementsprechend ändern und dann die tragbare Medienvorrichtung informieren, dass ein spezifischer Modus aktiviert ist, und dass das Zubehör nun bereit ist zum Kommunizieren mit der tragbaren Medienvorrichtung. In diesem Fall kann der Adapter ähnliche Techniken, wie oben beschrieben, verwenden, um den geeigneten Betriebsmodus basierend auf den Zubehörinformationen zu bestimmen.
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In noch anderen Ausführungsformen kann der Adapter die Zubehörinformation empfangen und die tragbare Medienvorrichtung anweisen, in einen spezifischen Betriebsmodus der tragbaren Medienvorrichtung zu wechseln. In einigen Ausführungsformen kann der Adapter dann auch seinen eigenen Betriebsmodus ändern, um zu dem Modus der tragbaren Medienvorrichtungen zu passen. In diesem Fall kann der Adapter ähnliche Techniken, wie oben beschrieben, verwenden, um den geeigneten Betriebsmodus basierend auf den Zubehörinformationen zu bestimmen.
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können realisiert werden unter Verwendung irgendeiner Kombination der entsprechenden Komponenten und/oder programmierbaren Prozessoren und/oder anderen programmierbaren Vorrichtungen. Die verschiedenen Prozesse, die hierin beschrieben sind, können auf demselben Prozessor oder verschiedenen Prozessoren in jeder Kombination implementiert sein. An Stellen, an denen Komponenten beschrieben sind, die derart konfiguriert sind, um bestimmte Operationen durchzuführen, kann solch eine Konfiguration erreicht werden, z. B., durch die Ausgestaltung elektronischer Schaltungen, um die Operation durchzuführen durch die Programmierung programmierbarer elektronischer Schaltungen (wie beispielsweise Mikroprozessoren), um die Operation durchzuführen, oder jede Kombination davon. Des Weiteren, während die Ausführungsformen, die oben beschrieben sind, auf verschiedene spezifische Hardware- und Software-Komponenten verweisen können, wird der Fachmann verstehen, dass verschiedene Kombinationen von Hardware- und Software-Komponenten ebenfalls verwendet werden können und dass bestimmte Operationen, die als in Hardware implementiert beschrieben sind, ebenfalls in Software implementiert werden können und umgekehrt.
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Computerprogramme, die verschiedene Merkmale der vorliegenden Erfindung beinhalten, können verschlüsselt und auf verschiedenen computerlesbaren Speichermedien gespeichert werden; geeignete Medien umfassen magnetische Diskette oder Band, optische Speichermedien, wie beispielsweise die Compact Disk (CD) oder DVD (Digital Versatile Disk), Flash-Speicher und andere Nicht-Übergangsmedien. Computerlesbare Medien, die mit dem Programmcode verschlüsselt sind, können gepackt werden mit einer kompatiblen elektronischen Vorrichtung, oder der Programmcode kann separat von elektronischen Vorrichtungen bereitgestellt werden (z. B. via Internet-Download oder als separat gepacktes computerlesbares Speichermedium).
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Folglich ist es klar, dass, obwohl die Erfindung hinsichtlich spezifischer Ausführungsformen beschrieben wurde, die Erfindung gedacht ist, um alle Modifikationen und Äquivalente innerhalb des Umfangs der folgenden Ansprüche abzudecken.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- IEEE 802.11 [0063]
- IEEE 1394-Standard [0065]