DE102013207407B4 - Datenstrukturen zum Erleichtern einer Kommunikation zwischen einer Hostvorrichtung und einem Zubehörteil - Google Patents

Datenstrukturen zum Erleichtern einer Kommunikation zwischen einer Hostvorrichtung und einem Zubehörteil Download PDF

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    • H01R24/60—Contacts spaced along planar side wall transverse to longitudinal axis of engagement

Abstract

Zubehörteil (310) aufweisend:einen Steckverbinder (306) zum Zusammenfügen mit einer elektronischen Vorrichtung (302);eine Vielzahl von Stiften, die mit dem Steckverbinder (306) gekoppelt sind; undeinen Speicher, der wirksam ist, um eine Datenstruktur (520) zu speichern, wobei die Datenstruktur (520) ein Befehlsantwortfeld (522), ein Nutzlastfeld (524) und ein zyklisches Redundanzprüffeld (526) aufweist, wobei:das Befehlsantwortfeld (522) eine Antwort auf einen Befehl definiert, der durch die elektronische Vorrichtung (302) zu dem Zubehörteil (310) kommuniziert wurde;wobei das zyklische Redundanzprüffeld (526) die elektronische Vorrichtung (302) in die Lage versetzt, Fehler in dem Befehlsantwortfeld (522) und dem Nutzlastfeld (524) zu erfassen; unddas Nutzlastfeld (524) eines oder mehrere Felder aufweist, aufweisend:ein Stiftauswahlfeld (530) gefolgt durch ein Zubehörteilfähigkeitsfeld (540), wobei das Stiftauswahlfeld (530) wirksam ist, um einen der Stifte zu identifizieren, und die elektronische Vorrichtung (302) dazu zu bringen, eines aus einer Vielzahl von Kommunikationsprotokollen zum Kommunizieren mit dem Zubehörteil (310) über den identifizierten Stift auszuwählen, wobei das Zubehörteilfähigkeitsfeld (540) eine oder mehrere Fähigkeiten des Zubehörteils (310) definiert; undein Zubehörteilzustandsfeld, welches einen oder mehrere Zustände des Zubehörteils (310) anzeigt;wobei das Befehlsantwortfeld (522) ein Ein-Byte-Feld und das Nutzlastfeld (524) ein Sechs-Byte-Feld ist.

Description

  • QUERVERWEIS ZU VERWANDTEN ANMELDUNGEN
  • Die Anmeldung beansprucht die Priorität der US Patentanmeldung Nr. 13/607,550 , die am 7. September 2012 eingereicht wurde, und deren Inhalte hier vollständig für alle Zwecke durch Bezug eingefügt werden.
  • Die Anmeldung ist mit der US Patentanmeldung Nr. 13/607,550 verwandt, die am 7. September 2012 eingereicht wurde mit dem Titel „TECHNIQUES FOR CONFIGURING CONTACTS OF A CONNECTOR“, deren Inhalte hier vollständig für alle Zwecke durch Bezug eingefügt werden.
  • HINTERGRUND
  • Steckverbinder sind allgegenwärtig und werden in einer Vielzahl von Anwendungsgebieten zum Koppeln zweier elektronischer Vorrichtungen verwendet. Die meisten Steckverbinder weisen üblicherweise eine Art von Kontakten auf, die die Übertragung von Signalen zwischen den Vorrichtungen erleichtern, die mit dem Steckverbinder verbunden sind. Üblicherweise weist jeder Kontakt in einem Steckverbinder eine besondere vorfestgelegte Funktion auf. In anderen Worten ist jeder Kontakt in einem Steckverbinder dafür gedacht, eine besondere Art von Signal zu übertragen, z.B. Leistung, Masse, Daten für eine besondere Kommunikationsschnittstelle (USB 2.0, USP 3.0, Thunderbolt, etc.) usw.
  • Die Druckschrift DE 10 2013 205 587 A1 offenbart Verfahren, Systeme und Vorrichtungen zum Feststellen, ob ein Zubehör die bestimmte Schaltung aufweist. Eine Hostvorrichtung kann eine erste Spannung und eine zweite Spannung messen, die von einem Zubehör empfangen wurden, wo die Spannungen durch das Zubehör von einer Energiequelle bereitgestellt sind. Vor dem Messen der zweiten Spannung kann die Hostvorrichtung eine Anweisung an das Zubehör senden und das Zubehör dazu anweisen eine Impedanz des Energiepfads zwischen der Energiequelle und der Hostvorrichtung zu ändern, und die Hostvorrichtung kann zumindest eine Schwellwertmenge von der Energiequelle über das Zubehör beziehen. Die Hostvorrichtung kann dann feststellen, ob das Zubehör die bestimmte Schaltung aufweist, basierend auf der Beziehung zwischen der ersten Spannung und der zweiten Spannung.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen im Allgemeinen Steckverbinder zum Verbinden zweier Vorrichtungen, und weiter insbesondere Datenstrukturen zum Erleichtern einer Kommunikation zwischen zwei Vorrichtungen, einschließlich dem Konfigurieren der Stifte jener Steckverbinder. Wie oben beschrieben, weisen gängige Steckverbinder Kontakte auf, die vorfestgelegte Funktionen haben. Zum Beispiel hat in einem Standard USB 2.0 Steckverbinder jeder der vier Kontakte eine besondere, ihm zugeordnete Funktion, z.B. Leistung, Datenpositiv, Datennegativ, und Masse. Die Position dieser vorfestgelegten Kontakte innerhalb des Steckverbinders ist ebenso festgelegt. In der Summe sind die Kontakte in solch einem gängigen Steckverbinder nicht konfigurierbar und können nur die vorfestgelegte Funktion auf Grundlage des Typs und der Verwendung des Steckverbinders ausführen.
  • In verschiedenen Ausführungsformen kann eine Hostvorrichtung wirksam sein, um verschiedene Zubehörteile über denselben Hoststeckverbinder zu verbinden, wobei die Hostvorrichtung vor der Verbindung die besondere Funktion einiger oder all der Kontakte eines verbundenen Zubehörteilsteckverbinders nicht kennt. Beim Verbinden der Hostvorrichtung mit dem Zubehörteil kann das Zubehörteil der Hostvorrichtung eine Stiftkonfigurationsinformation senden. Die Hostvorrichtung kann dann ihre Stifte dementsprechend konfigurieren, um Kommunikation, Datenübertragung, Leistungsübertragung, usw. mit dem Zubehörteil zu erleichtern. Zusätzlich zu der Stiftkonfigurationsinformation kann das Zubehörteil auch Information senden, die die Fähigkeit des Zubehörteils anzeigt, wie die Geschwindigkeit eines Kommunikationsprotokolls, mit welchem das Zubehörteil mit der Hostvorrichtung kommunizieren kann. Die Hostvorrichtung kann eine solche Information verwenden, um die Kommunikation und/oder einen Intervorrichtungsablauf (wie ein Laden des Zubehörteils und/oder der Hostvorrichtung) zwischen der Hostvorrichtung und dem Zubehörteil weiter zu erleichtern.
  • Bestimmte Ausführungsformen stellen verschiedene Datenstrukturen zum Kommunizieren von Stiftkonfigurationsinformation von einem Zubehörteil an eine Hostvorrichtung bereit. Zum Beispiel kann das Zubehörteil einen Informationsstring mit einer bestimmten Datenstruktur an die Hostvorrichtung senden. Der Informationsstring kann ein Stiftauswahlfeld aufweisen, welches wirksam ist, um einen Steckverbinderstift zu identifizieren, und eine Hostvorrichtung dazu bringen, eines aus einer Vielzahl von Kommunikationsprotokollen zum Kommunizieren mit einem Zubehörteil über den identifizierten Steckverbinderstift auszuwählen, und ein Zubehörteilfähigkeitsfeld, welches eine oder mehrere der Fähigkeiten des Zubehörteils definiert.
  • Andere Ausführungsformen bieten verschiedene Datenstrukturen zum Kommunizieren von Befehlen zwischen einer Hostvorrichtung und einem Zubehörteil. Zum Beispiel kann die Hostvorrichtung einen Informationsstring mit einer besonderen Datenstruktur an das Zubehörteil senden. Der Informationsstring kann ein erstes Pausenfeld, ein Befehlsfeld, ein zyklisches Redundanzprüffeld und ein zweites Pausenfeld aufweisen. Das erste Pausenfeld kann wirksam sein, um ein Zubehörteil dazu zu bringen, sich in einen bekannten Zustand zurückzusetzen. Das Befehlsfeld kann einen Befehl definieren, der wirksam ist, um das Zubehörteil dazu zu bringen, eine Funktion auszuführen, und eine Antwort für eine Hostvorrichtung bereitzustellen, die für den Befehl einzigartig ist, wobei der Befehl zumindest eines aus einer Anfrage zum Identifizieren eines Steckverbinderstiftes und Auswählen eines aus einer Vielzahl von Kommunikationsprotokollen zum Kommunizieren über den identifizierten Steckverbinderstift, einer Anfrage zum Einstellen eines Zustands des Zubehörteils und einer Anfrage zum Empfangen eines Zustands des Zubehörteils ist. Das zweite Pausenfeld kann dem Zubehörteil das Ende der Datenstruktur anzeigen.
  • In einigen Ausführungsformen können Steckverbinder Einzelausrichtungssteckverbinder sein, wobei sie miteinander in nur einer Ausrichtung zusammengefügt werden können. In anderen Ausführungsformen können die Steckverbinder Mehrfachausrichtungssteckverbinder (z.B. reversible Steckverbinder) sein, wobei sie miteinander in zwei oder mehreren Ausrichtungen zusammengefügt werden können.
  • Die folgende detaillierte Beschreibung zusammen mit den beigefügten Zeichnungen wird zu einem besseren Verständnis der Natur und der Vorteile der vorliegenden Erfindung führen.
  • Figurenliste
    • 1A zeigt einen Stecker gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 1B ist eine vereinfachte Querschnittansicht des Steckers nach 1A durch das Kontaktfeld.
    • 1C ist eine schematische Querschnittansicht des Steckers nach 1A.
    • 1D ist eine schematische Querschnittansicht eines Einzelseitensteckers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 1E zeigt eine Stiftbelegung eines Steckers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 1F zeigt eine Stiftbelegung eines Steckers gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 2A zeigt eine Steckerbuchse gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 2B zeigt eine schematische Ansicht der Stiftbelegung der in der 2A gezeigten Steckerbuchse gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 2C zeigt eine vereinfachte Querschnittansicht einer Steckerbuchse gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 2D ist eine vereinfachte Querschnittansicht einer Steckerbuchse mit acht Signalkontakten und zwei Verbindungserfassungskontakten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 2E und 2F sind Diagramme, die eine Stiftbelegungsanordnung einer Steckerbuchse gemäß zweier verschiedener Ausführungsformen der Erfindung zeigt, die konfiguriert ist, um jeweils mit den Steckern 100 und 101 zusammengefügt zu werden, wie in den 1D und 1E gezeigt.
    • 3 ist ein Schema, welches ein System zum Konfigurieren von Kontakten einer Hostvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 4A zeigt eine Befehlsabfolge gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 4B zeigt eine Antwortabfolge für den Befehl gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 5A zeigt eine detaillierte Struktur eines Abschnitts einer Befehlsabfolge zum Abfragen einer Stiftkonfiguration und einer Zubehörteilfähigkeitsinformation gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 5B zeigt eine detaillierte Struktur einer Antwortabfolge zum Antworten auf eine Abfrage der Stiftkonfiguration und der Zubehörteilfähigkeitsinformation gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 6A zeigt eine detaillierte Struktur eines Abschnitts einer Befehlsabfolge zum Setzen eines Zustands eines Zubehörteils gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 6B zeigt eine detaillierte Struktur einer Antwortabfolge zum Antworten auf einen Befehl zum Setzen eines Zustands eines Zubehörteils gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 7A zeigt eine detaillierte Struktur eines Abschnitts einer Befehlsabfolge zum Abfragen eines Zustands eines Zubehörteils gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 7B zeigt eine detaillierte Struktur einer Antwortabfolge zum Antworten auf eine Abfrage eines Zustands des Zubehörteils gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
    • 8 ist ein Flussdiagram eines Verfahrens zum Konfigurieren von Kontakten eines Mehrfachausrichtungssteckverbinders gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 9 ist ein Flussdiagram eines Verfahrens zum Konfigurieren von Kontakten eines Einzelausrichtungssteckverbinders gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 10 ist ein Flussdiagram eines Verfahrens zum Durchführen einer Software- und Hardware-basierten Kontaktkonfiguration gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen im Allgemeinen Steckverbinder. Insbesondere stellen bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Datenstrukturen zum Erleichtern einer Kommunikation zwischen einer Hostvorrichtung und einem Zubehörteil bereit.
  • 1A zeigt einen Stecker 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Stecker 100 ist beispielhaft und wird hier verwendet, um die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu erklären. Ein Fachmann wird verstehen, dass viele andere Formen und Typen von Verbindern verwendet werden können, die anders sind als der Stecker 100, und dass die hier beschriebenen Technologien für jeden Stecker mit den Eigenschaften des Steckers 100 angewandt werden.
  • Der Stecker 100 weist einen Körper 102 und einen Nasenabschnitt 104 auf. Ein Kabel 106 wird an den Körper 102 und an dem Nasenabschnitt 104 befestigt, und erstreckt sich vom Körper 102 in eine Richtung parallel zu der Länge des Verbinders 100 weg. Die Nase 104 ist dimensioniert, um in eine entsprechende Steckerbuchse während eines Zusammenfügungsereignisses eingefügt zu werden, und weist einen ersten Kontaktbereich 108A auf, der auf einer ersten Hauptoberfläche 110A gebildet ist und einen zweiten Kontaktbereich 108B (in 1A nicht gezeigt), der auf einer zweiten Hauptoberfläche 110B (in 1A nicht gezeigt) gegenüber der Oberfläche 110A gebildet ist. Eine Vielzahl von Kontakten 112 kann in jedem der Kontaktbereiche 108A und 108B so gebildet sein, dass, wenn die Nase 104 in eine entsprechende Steckerbuchse eingefügt wird, die Kontakte 112 in den Bereichen 108A und/oder 108B elektrisch mit entsprechenden Kontakten in der Steckerbuchse gekoppelt sind. In einigen Ausführungsformen sind die Kontakte 112 selbstreinigende Wischkontakte, die, nachdem sie anfänglich in Kontakt mit einem Steckerbuchsenkontakt während eines Zusammenfügungsereignisses kommen, mit einer Wischbewegung über den Steckerbuchsenkontakt hinaus geleiten, bevor sie eine endgültige, gewünschte Kontaktposition erreichen.
  • 1B zeigt eine vereinfachte Querschnittansicht eines Steckers 100. Die Frontansicht zeigt eine Abdeckung 120. Die Abdeckung 120 kann aus Metall oder einem anderen leitfähigen Material sein, und kann sich von der distalen Spitze des Verbinders 100 entlang der Seite des Steckverbinders in Richtung des Körpers 102 erstrecken und entweder vollständig oder teilweise die Kontakte 112 umgeben, die in den Kontaktbereichen 108A und 108B in den X- und Y-Richtungen gebildet sind. In einigen Ausführungsformen kann die Abdeckung 120 geerdet sein, um eine Interferenz zu reduzieren, die anderenfalls auf den Kontakten 112 des Steckverbinders 100 auftreten kann, und kann daher als ein Massering bezeichnet werden. Die Kontakte 112(1)-112(N) können innerhalb des Kontaktbereichs 108A positioniert sein, und zusätzliche Kontakte 114(1)-114(N) können innerhalb des Bereichs 108B auf der gegenüberliegenden Oberfläche der Nase 104 positioniert sein. In einigen Ausführungsformen kann N zwischen 2 und 8 liegen.
  • 1C zeigt eine schematische Querschnittansicht der Kontakte 112, 114 und eine Positionierung der Kontakte. Die Kontakte 112, 114 können auf jeder Seite einer PCB 150 montiert sein. In einigen Ausführungsformen sind die Kontakte 112, 114 Teil eines reversiblen oder unpolarisierten Doppelausrichtungssteckers, der mit einer entsprechenden Steckerbuchse in jeder der zwei Ausrichtungen zusammengefügt werden kann. In anderen Ausführungsformen sind die Kontakte 112, 114 Teil eines polarisierten Steckers, der mit einer entsprechenden Steckerbuchse nur in einer einzigen Ausrichtung zusammengefügt werden kann. Die Kontakte 112, 114 können aus Kupfer, Nickel, Messing, einer Metalllegierung oder aus irgendeinem anderen geeigneten leitfähigen Material sein. In einigen Ausführungsformen kann ein Abstand konsistent zwischen jedem der Kontakte auf den vorderen und hinteren Seiten und zwischen den Kontakten und den Kanten des Steckverbinders sein, um eine 180 Grad Symmetrie zu erreichen, so dass der Stecker 300 in eine entsprechende Steckerbuchse in jeder der zwei Ausrichtungen eingefügt und mit ihr elektrisch zusammengefügt werden kann. Wenn der Steckverbinder 100 mit einer Steckerbuchse korrekt zusammenwirkt, steht jeder der Kontakte 112(1)-112(N) und/oder 114(1)-114(N) in elektrischer Verbindung mit einem entsprechenden Kontakt der Steckerbuchse.
  • Es sollte erkannt werden, dass die Ausführungsformen nicht auf einen Stecker mit auf gegenüberliegenden Seiten angeordneten Kontakten beschränkt sind. Vielmehr können in einigen Ausführungsformen die Kontakte auf nur einer Seite des Steckers angeordnet sein. 1D zeigt eine Ausführungsform, in der die Kontakte 114(1)-114(N) nur auf einer Seite der PCB 150 angeordnet sind. In solch einem Fall, wenn der Steckverbinder 100 korrekt mit einer Steckerbuchse zusammenwirkt, stehen alle Kontakte 114(1)-114(N) in elektrischer Verbindung mit einem entsprechenden Kontakt der Steckerbuchse.
  • 1E zeigt eine Stiftbelegungskonfiguration für den Steckverbinder 100 nach einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie oben mit Bezug zu 1C beschrieben.
  • Die in 1E gezeigte Stiftbelegung weist vier Kontakte 112(4), 112(5), 114(4) und 114(5) auf, die elektrisch miteinander gekoppelt sind, um als ein einzelner Kontakt zu wirken, der dafür gedacht ist, Leistung zu einer verbundenen Hostvorrichtung zu übertragen. Der Steckverbinder 100 kann auch Zubehör-ID-Kontakte 112(8) und 114(8); Zubehörleistungskontakte 112(1) und 114(1); und acht Datenkontakte in vier Paaren angeordnet aufweisen. Die vier Paare Datenkontakte können (a) 112(2) und 112(3), (b) 112(6) und 112(7), (c) 114(2) und 114(3), und (d) 114(6) und 114(7) sein. Die Hostleistungskontakte 112(4), 112(5), 114(4) und 114(5) tragen Leistung von einem Zubehörteil, welches dem Steckverbinder 100 zugeordnet ist, zu einer tragbaren elektronischen Vorrichtung, die mit dem Zubehörteil über den Steckverbinder 100 gekoppelt ist. Die Hostleistungskontakte können dimensioniert sein, um jeder vernünftigen Leistungsanforderung für eine elektronische Vorrichtung oder Hostvorrichtung zu entsprechen, und können z.B. gestaltet sein, um zwischen 3 bis 20 Volt von einem Zubehörteil zu übertragen, um die tragbare elektronische Vorrichtung zu laden, die mit dem Steckverbinder 100 verbunden ist. In dieser Ausführungsform sind die Hostleistungskontakte 112(4), 112(5), 114(4) und 114(5) im Zentrum der Kontaktbereiche 108a, 108b angeordnet, um eine Signalintegrität zu verbessern, indem die Leistung soweit wie möglich von den Seiten des Masserings 105 weggehalten wird.
  • Die Zubehörleistungskontakte 112(1) und 114(1) können für ein Zubehörteilleistungssignal verwendet werden, welches Leistung von der elektronischen Vorrichtung (d.h. die Hostvorrichtung) zu einem Zubehörteil bereitstellt. Das Zubehörteilleistungssignal ist typischerweise ein niedrigeres Spannungssignal als das Hostleistungseingangssignal, welches über die Hostleistungskontakte 112(4) und 112(5) empfangen wird, z.B. 3,3 Volt im Vergleich zu 5 Volt oder mehr. Die Zubehörteil-ID-Kontakte stellen einen Kommunikationskanal bereit, der die Hostvorrichtung in die Lage versetzt, ein Zubehörteil zu authentifizieren, und das Zubehörteil in die Lage versetzt, Information zu der Hostvorrichtung über die Fähigkeiten des Zubehörteils zu kommunizieren, wie unten detaillierter beschrieben wird.
  • Die vier Paare Datenkontakte (a) 112(2) und 112(3), (b) 112(6) und 112(7), (c) 114(2) und 114(3) und (d) 114(6) und 114(7) können verwendet werden, um eine Kommunikation zwischen dem Host und dem Zubehörteil unter Verwendung von einem oder mehreren der mehreren verschiedenen Kommunikationsprotokollen zu ermöglichen. Zum Beispiel sind die Datenkontakte 112(2) und 112(3) benachbart zu und auf einer Seite der Leistungskontakte positioniert, während die Datenkontakte 112(6) und 112(7) benachbart, aber auf der anderen Seite der Leistungskontakte positioniert sind. Eine ähnliche Anordnung der Kontakte kann für die Kontakte 114 auf der anderen Oberfläche der PCB betrachtet werden. Die Zubehörteilleistung- und die Zubehörteil-ID-Kontakte sind an jedem Ende des Steckverbinders positioniert. Die Datenkontakte können Hochgeschwindigkeitsdatenkontakte sein, die mit einer Rate arbeiten, die zwei oder drei Größenordnungen schneller sind als jedes Signal, welches über den Zubehörteil-ID-Kontakt gesendet wird, was das Zubehörteil-ID-Signal dazu bringt, im Wesentlichen wie ein Gleichstromsignal für die Hochgeschwindigkeitsdatenleitungen auszusehen. Daher verbessert eine Positionierung der Datenkontakte zwischen den Leistungskontakten und dem ID-Kontakt die Signalintegrität durch Einlegen der Datenkontakte zwischen die Kontakte, die für Gleichstromsignale oder im Wesentlichen für Gleichstromsignale gedacht sind.
  • 1F zeigt eine Stiftbelegungskonfiguration für einen Steckverbinder 100 gemäß einer anderen besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Der Steckverbinder 101 ist ein reversibler Steckverbinder wie der Steckverbinder 100. In anderen Worten, basierend auf der Ausrichtung, in welcher der Steckverbinder 101 mit einem entsprechenden Steckverbinder einer Hostvorrichtung zusammengefügt ist, sind entweder die Kontakte auf der Oberfläche 108a oder 108b in physischem und elektrischem Kontakt mit den Kontakten des entsprechenden Steckverbinders der Hostvorrichtung. Wie in 1F gezeigt, kann der Steckverbinder 101 acht Kontakte aufweisen, die auf einer oberen Oberfläche 150a einer PCB 150 angeordnet sind, und acht Kontakte, die auf einer unteren Oberfläche 150b der PCB 150 angeordnet sind.
  • Der Steckverbinder 101 weist zwei Kontakte 112(1) und 114(4) auf, die als Zubehörteil-ID-Kontakte wirken können, um die Identifikationssignale zwischen dem Zubehörteil und der tragbaren elektronischen Vorrichtung zu übertragen. Die Kontakte 112(1) und 114(4) sind elektrisch miteinander verbunden, wie in 1F gezeigt. Der Steckverbinder 101 kann vier Paare Datenkontakte aufweisen, (a) 112(2) und 112(3), (b) 112(6) und 112(7), (c) 114(2) und 114(3) und (d) 114(6) und 114(7). In dieser besonderen Ausführungsform sind gegenüberliegende Datenkontakte, z.B. 112(2) und 114(2) elektrisch miteinander über die PCB 150 verbunden, wie in 1E gezeigt. Der Steckverbinder 101 kann weiterhin Hostleistungskontakte 112(4) und/oder 114(5) aufweisen, die elektrisch miteinander verbunden sein können. Die Hostleistungskontakte 112(4) und 114(5) können Leistung zu der Hostvorrichtung übertragen, die mit dem Steckverbinder 101 zusammengefügt ist. Zum Beispiel kann der Stecker 101 Teil eines Leistungsversorgungssystems sein, welches gestaltet ist, um der Hostvorrichtung Leistung zur Verfügung zu stellen. In diesem Fall kann jeder der Kontakte 112(4) oder 114(5) Leistung von der Leistungsversorgung zu der Hostvorrichtung übertragen, z.B. um eine Batterie in der Hostvorrichtung zu laden.
  • Der Steckverbinder 101 kann weiterhin Zubehörteilleistungskontakte 112(5) und 114(8) aufweisen, die elektrisch miteinander verbunden sein können, z.B. über die PCB 150. Die Zubehörteilleistungskontakte übertragen Leistung von der Hostvorrichtung zu einem verbundenen Zubehörteil. Zum Beispiel kann in einigen Fällen ein Zubehörteil, welches mit der Hostvorrichtung verbunden ist, nicht selbst mit Leistung versorgt sein und kann seine Leistung von der Hostvorrichtung beziehen. In diesem Fall kann die Hostvorrichtung Leistung für das Zubehörteil über beide Zubehörteilkontakte zur Verfügung stellen, in Abhängigkeit von der Ausrichtung des Steckverbinders 101 relativ zu einem entsprechenden Steckverbinder der Hostvorrichtung. Der Steckverbinder 101 kann weiterhin zwei Massekontakte 112(8) und 114(1) aufweisen, die elektrisch miteinander verbunden sind. Die Massekontakte stellen einen Massepfad für den Steckverbinder 101 dar.
  • 2A zeigt eine Steckerbuchse 200 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Steckerbuchse 200 weist ein Gehäuse 202 auf, welches einen Hohlraum 204 definiert und N Kontakte 206(1)-206(N) innerhalb des Hohlraums beherbergt. Im Betrieb kann ein Verbindersteckverbinder, wie ein Stecker 100 (oder Steckverbinder 101) in den Hohlraum 204 eingefügt sein, um die Kontakte 112(1)-112(N) und/oder 114(1)-114(N) mit entsprechenden Kontakten 206(1)-206(N) elektrisch zu koppeln. Jeder der Buchsenkontakte 206(1)-206(N) verbindet seinen entsprechenden Verbinderkontakt elektrisch mit einer Schaltung, die der elektrischen Vorrichtung zugeordnet ist, in welcher die Steckerbuchse 200 beherbergt ist. Zum Beispiel kann die Steckerbuchse 200 Teil einer tragbaren Medienvorrichtung sein, und eine elektronische Schaltung, die der Medienvorrichtung zugeordnet ist, ist elektrisch mit der Buchse 200 über Lötspitzen der Kontakte 206(1)-206(N) verbunden, die sich außerhalb des Gehäuses 202 zu einer Mehrschichtplatte erstrecken, wie eine gedruckte Schaltungsplatte (Printed Circuit Board, PCB) innerhalb der tragbaren Medienvorrichtung. Es wird angemerkt, dass die Steckerbuchse 200 gestaltet ist, um in einer dualen Ausrichtung zusammengefügt zu werden mit einem reversiblen Doppelausrichtungsstecker und Kontakte auf nur einer einzigen Seite aufweist, so dass der Stecker (und die elektronische Vorrichtung, von der die Steckerbuchse ein Teil ist) dünner gemacht werden kann. In einigen Ausführungsformen kann der Steckverbinder 200 Kontakte auf jeder Seite aufweisen, während der Steckverbinder 100 nur Kontakte auf einer einzelnen Seite oder auf beiden Seiten aufweisen kann.
  • 2B zeigt eine vereinfachte schematische Ansicht der Steckerbuchse 200 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie gezeigt sind in einigen Ausführungsformen zusätzliche Kontakte 208(1) und 208(2) an beiden Enden der Kontakte 206(1)-206(N) angeordnet. Die Kontakte 208(1) und 208(2) können verwendet werden, um zu erfassen, ob der Stecker vollständig in den Hohlraum 204 eingefügt ist, oder bis zu einem Punkt eingefügt ist, an dem die Kontakte 112 (oder 114) des Steckers 100 (oder Steckverbinders 101) physikalisch mit den Kontakten 206 eine Steckerbuchse 200 gekoppelt sind. In einigen Ausführungsformen können die Kontakte 208(1) und 208(2) auch verwendet werden, um zu erfassen, ob der Stecker aus der Steckerbuchse ausgesteckt wurde. In einigen Ausführungsformen können die Kontakte 208 einen Kontakt mit der Abdeckung 120 des Steckers 100 herstellen, wenn der Stecker über einen bestimmten Abstand hinaus innerhalb des Hohlraums 204 eingefügt ist. In einigen Ausführungsformen sind die Kontakte 208 so angeordnet, dass sie mit dem Massering des Steckers nur in Kontakt treten werden, wenn die Kontakte 112 eine feste physikalische Verbindung mit den Kontakten 206 eingehen. In einigen Ausführungsformen kann, wenn die Kontakte 208 mit dem Massering des Steckers verbunden sind, ein Signal erzeugt werden, welches die Verbindung anzeigt.
  • In einigen Ausführungsformen kann die Steckerbuchse Kontakte sowohl auf der oberen Seite als auch auf der unteren Seite des Hohlraums 204 aufweisen. 2C zeigt eine Querschnittansicht einer Steckerbuchse 250, die Kontakte 207(1)-207(N) auf der Oberseite und Kontakte 206(1)-206(N) auf der Unterseite aufweist. In einigen Ausführungsformen kann ein Stecker mit elektrisch isolierten Kontakten auf der oberen und der unteren Seite die Steckerbuchse 250 aus 2C verwenden.
  • In einigen Ausführungsformen kann die Steckerbuchse 250 Kontakte 206(1)-(N) nur auf einer einzigen Seite innerhalb des Hohlraums 204 aufweisen, wie oben beschrieben. In einer bestimmten Ausführungsform kann die Steckerbuchse 250 acht (8) Kontakte 206(1)-206(8) aufweisen, wie in 2D gezeigt. Einige oder alle dieser Kontakte können konfiguriert sein, um eine der mehreren Funktionen auszuführen, die von den Signalen abhängen, die auf dem Stecker verfügbar sind. Der Stecker 100 (oder Steckverbinder 101) kann irgendeinem der mehreren Zubehörteile zugeordnet sein, die ausgelegt sind, um mit einer Hostvorrichtung zu arbeiten, die der Steckerbuchse 250 zugeordnet ist. Zum Beispiel kann der Stecker 100 (oder Steckverbinder 101) einem Nur-Audio-Zubehörteil zugeordnet sein, in welchem Fall die Signale, die auf den Kontakten, z.B. 106(1)-106(N) des Steckers verfügbar sind, Audio- und verwandte Signale aufweisen können. In anderen Fällen, in denen der Stecker 100 (oder Steckverbinder 101) einem komplexeren Zubehörteil zugeordnet ist, wie einem Videozubehörteil, können die Kontakte des Steckers Audio-, Video- und verwandte Signale übertragen. Daher können, um der Steckerbuchse 250 zu ermöglichen, mit vielen verschiedenen Arten von Signalen betrieben werden zu können, die Kontakte 206(1)-(8) der Steckerbuchse 250 konfigurierbar gemacht sein basierend auf den Signalen, die von einem Stecker 100 (oder Steckverbinder 101) zur Verfügung gestellt sind. In zumindest einer Ausführungsform kann einer oder mehrere der Kontakte des Steckers 100 wirksam sein, um Leistung von einer Leistungsquelle zu senden oder zu empfangen, und einer oder mehrere der Kontakte des Steckers 100 können wirksam sein, um Information unter Verwendung verschiedener Datenstrukturen zu kommunizieren, wie hier beschrieben. Ähnlich kann einer oder mehrere der Kontakte der Steckerbuchse 200 wirksam sein, um Leistung von einer Leistungsquelle zu senden oder zu empfangen, und einer oder mehrere der Kontakte der Steckerbuchse 200 kann wirksam sein, um Information unter Verwendung verschiedener Datenstrukturen zu kommunizieren, wie hier beschrieben.
  • In der bestimmten, in 2D gezeigten Ausführungsform weist die Steckerbuchse 250 acht Kontakte 206(1)-(8) zusätzlich zu den zwei Verbindungserfassungskontakten 208(1) und 208(2) auf. Der Betrieb der Verbindungserfassungskontakte 208(1) und 208(2) ist oben mit Bezug zu 2B beschrieben. Einige oder alle der Kontakte 206(1)-(8) können einen zugeordneten Schalter aufweisen, welcher den Kontakt zum Übertragen eines der mehreren möglichen Signale konfigurieren kann, z.B. wie in 3 gezeigt. Jedoch ist zur Vereinfachung der Erklärung nur ein Schalter 220 gekoppelt mit dem Kontakt 206(8) in 2D gezeigt. Es wird angemerkt, dass einige oder alle der anderen Kontakte aus den Kontakten 206(1)-206(8) jeweils einen ähnlichen damit gekoppelten Schalter 220 aufweisen können. Wie in 2D gezeigt, kann der Schalter 220 verwendet werden, um den Kontakt 206(8) zu konfigurieren, um irgendeines der Signale S1-SN in Abhängigkeit von der Konfiguration des Steckers zu übertragen,
  • In einer bestimmten Ausführungsform kann der Kontakt 206(1) als ein Identifikationsbusstift (ACC_1) sein und kann gestaltet sein, um einen Befehl zu kommunizieren, der wirksam ist, um ein Zubehörteil dazu zu bringen, eine Funktion auszuführen, und eine Antwort für eine Hostvorrichtung bereitzustellen, die für den Befehl einzigartig ist. Der Befehl kann einer oder mehrere aus einer Vielzahl von Befehlen sein, aufweisend eine Anfrage zum Identifizieren eines Steckverbinderstifts und zum Auswählen eines aus einer Vielzahl von Kommunikationsprotokollen zum Kommunizieren über den identifizierten Steckverbinderstift, eine Anfrage zum Erstellen eines Zustand des Zubehörteils und eine Anfrage zum Erfahren eines Zustands des Zubehörteils. Der Kontakt 206(1) kann ebenso oder alternativ konfiguriert sein, um Leistung von der Hostvorrichtung zu dem Zubehörteil zu kommunizieren (z.B. Acc_Pwr). Zum Beispiel kann der Kontakt 206(1) mit einer positiven (oder negativen) Spannungsquelle innerhalb der Hostvorrichtung gekoppelt sein, um ein Spannungsdifferenzial mit einem anderen Stift zu bilden (wie ein Massestift, welcher z.B. der Kontakt 206(8) sein kann).
  • In einer bestimmten Ausführungsform können die Kontakte 206(2) und 206(3) ein erstes Paar Datenstifte (DP1/DN1) bilden. Die Datenstifte können konfiguriert sein, um eines oder mehrere aus einer Vielzahl von Signalen zu übertragen, wie (a) USB-Differenzialdatensignale, (b) Nicht-USB-Differenzialdatensignal, (c) UART-Übertragungssignal, (d) UART-Empfangssignale, (e) digitale Debug-Eingangs/Ausgangssignale, (f) ein Debug-Taktsignal, (g) Audiosignale, (h) Videosignale, usw.
  • In einer bestimmten Ausführungsform kann der Kontakt 206(4) eingehende Leistung übertragen (z.B. eine positive Spannung relativ zu einem anderen Kontakt, wie einem Massestift) zu der Hostvorrichtung (z.B. von einer Leistungsquelle in oder gekoppelt an das Zubehörteil), der der Steckerbuchse 200 zugeordnet ist. Der Kontakt 206(5) kann ebenso als ein Identifikationsbusstift (ACC_ID) ähnlich zu dem oben beschriebenen Kontakt 206(1) wirken. Der Kontakt 206(5) kann ebenso oder alternativ konfiguriert sein, um Leistung von der Hostvorrichtung zu dem Zubehörteil zu kommunizieren (z.B. Acc_Pwr) in Abhängigkeit von der Ausrichtung eines verbundenen Steckers 100 (oder Steckverbinder 101) mit Bezug zu der Steckerbuchse 200.
  • In einer bestimmten Ausführungsform können die Kontakte 206(6) und 206(7) ein zweites Paar Datenstifte (DP2/DN2) bilden, und können jeweils konfiguriert sein, um eines oder mehrere aus einer Vielzahl von Signalen zu übertragen, wie (a) USB-Differenzialdatensignale, (b) Nicht-USB-Differenzialdatensignal, (c) UART-Übertragungssignal, (d) UART-Empfangssignal, (e) digitale Debug-Eingangs/Ausgangssignale, (f) ein Debug-Taktsignal, (g) Audiosignale, (h) Videosignale, usw.
  • In einer bestimmten Ausführungsform kann der Kontakt 206(8) ein Massestift sein oder anderweitig an einem Spannungspotenzial bereitgestellt sein, welches niedriger als die Kontakte 206(1) , 206(4) und 206(5) ist, um ein Spannungspotenzial für eine Leistung bereitzustellen, die für oder von der Hostvorrichtung bereitgestellt wird.
  • In einigen Ausführungsformen hat die Nase 104 eine 180 Grad symmetrische Doppelausrichtungsgestaltung, welche es dem Stecker 100 (oder Steckverbinder 101) ermöglicht, in die Buchse 200 sowohl mit einer ersten Ausrichtung als auch mit einer zweiten Ausrichtung eingefügt zu werden. Der Steckverbinder 100 (oder Steckverbinder 101) kann mit dem Steckverbinder 200 zusammengefügt werden, wo die Kontakte 112 des Steckverbinders 100 mit den Kontakten 206 des Steckverbinders 200 koppeln können. Wir bezeichnen dies für Erklärungszwecke als die erste Ausrichtung. Details einiger bestimmter Ausführungsformen des Steckverbinders 100 (oder Steckverbinders 101) sind in einer gemeinschaftlich besessenen US-Patentanmeldung Nr. 13/607,366 mit dem Titel „DUAL-ORIENTATION ELECTRONIC CONNECTOR“ beschrieben, welche am 7. September 2012 eingereicht wurde, deren Inhalt hier vollständig für alle Zwecke durch Bezug eingefügt wird.
  • In einigen Ausführungsformen kann der Steckverbinder 100 (oder Steckverbinder 101) mit dem Steckverbinder 200 in einer zweiten Ausrichtung zusammengefügt werden. In der zweiten Ausrichtung sind die Kontakte 114 des Steckverbinders 100 mit den Kontakten 206 des Steckverbinders 200 gekoppelt. Die zweite Ausrichtung kann gegenüber der ersten Ausrichtung um 180 Grad gedreht sein. Jedoch sind dies nicht die einzigen möglichen Ausrichtungen. Zum Beispiel, wenn der Steckverbinder 100 (oder Steckverbinder 101) ein eckiger Steckverbinder mit einem entsprechenden eckigen Steckverbinder 200 ist, dann kann der Steckverbinder 100 (oder Steckverbinder 101) mit dem Steckverbinder 200 in einer von vier möglichen Ausrichtungen zusammengefügt werden. Demnach wird der Fachmann erkennen, dass mehr als zwei Ausrichtungen für die Steckverbinder möglich sein können.
  • Die 2E und 2F steigen eine Stiftbelegungskonfiguration für eine Steckerbuchse gemäß zweier verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. In einer Ausführungsform weist die Steckerbuchse 200 eine Stiftbelegung wie in 2E gezeigt auf, die zu der Stiftbelegung des Steckverbinders 100 in 1E passt, und in einer anderen Ausführungsform weist die Steckerbuchse 200 eine Stiftbelegung wie in 2F auf, die zu der Stiftbelegung des Steckverbinders 101 aus 1F passt. In jeder der 2E und 2F sind die ACC1- und ACC2-Stifte konfiguriert, um entweder zu den Zubehörteilleistungs-(ACC_PWR)- oder Zubehörteil-ID-(ACC_ID)-Stiften des Steckers zusammengefügt zu werden in Abhängigkeit von der Einfügeausrichtung des Steckers, wobei das Paar Daten-A-Kontakte konfiguriert ist, um entweder mit dem Paar Daten-1-Kontakten oder dem Paar Daten-2-Kontakten des Steckers zusammengefügt zu werden, und der P_IN-(Leistungseingang)-Stift oder Stifte konfiguriert sind, um mit dem Hostleistungskontakt oder Kontakten des Steckers zusammengefügt zu werden. Zusätzlich ist der GND-(Masse)-Kontakt in der Stiftbelegung aus 2F konfiguriert, um mit dem GND-(Masse)-Kontakt des Steckers zusammengefügt zu werden.
  • 3 ist ein Blockdiagramm eines Systems 300 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das System 300 weist eine elektronische Vorrichtung 302 (d.h. eine Hostvorrichtung) auf. Die elektronische Vorrichtung 302 kann ein PC, ein PDA, eine mobile Rechenvorrichtung, ein Medienplayer, eine tragbare Kommunikationsvorrichtung, ein Laptop oder Ähnliches sein. Die Vorrichtung 302 kann einen Mikrocontroller 312 aufweisen, der in einigen Ausführungsformen eine hardwareimplementierte Zustandsmaschine ist, und einen Steckverbinder 304, der mit dem Mikrocontroller 312 gekoppelt ist. Die Vorrichtung 302 kann auch verschiedene Kommunikationsschaltungen 330 aufweisen, wie UART, USB, JTAG, Audio/Video und/oder eine andere Kommunikationsschaltung. Die Kommunikationsschaltung 330 kann in dem gleichen oder in verschiedenen Mikrocontrollern, Computerprozessoren oder Ähnlichem implementiert sein. Die Vorrichtung 302 kann ebenso einen Computerprozessor 340 aufweisen, der Zugang zu einem festen, nichtflüchtigen Speichermedium (nicht gezeigt) hat, welches darauf Instruktionen speichert, die, wenn sie durch den Prozessor 340 ausgeführt werden, den Prozessor dazu bringen, verschiedene Funktionen auszuführen. Die Instruktionen können durch einen Benutzer programmiert werden, um z.B. das Verhalten der Schalter im Mikrocontroller 312 zu steuern. Es wird angemerkt, dass die Vorrichtung 302 andere Komponenten zusätzlich zum Mikrocontroller 312 aufweisen kann. Die zusätzlichen Komponenten werden hier jedoch aus Klarheitsgründen ausgelassen.
  • Der Mikrocontroller 312 kann unter Verwendung einer oder mehrerer integrierter Schaltungen implementiert werden, und ist in einigen Ausführungsformen eine hardwareimplementierte Zustandsmaschine. In einigen Ausführungsformen kann der Mikrocontroller 312 eine ID-Busschaltung 320 zum Erfassen einer Ausrichtung eines mit dem Steckverbinder 304 gekoppelten Steckverbinders aufweisen. Es sollte erkannt werden, dass die ID-Busschaltung 320 optional ist und nicht in der elektronischen Vorrichtung 302 vorgesehen sein kann, z.B. in Situationen, in welchen der Steckverbinder 306 mit dem Steckverbinder 304 in nur einer einzigen Ausrichtung zusammengefügt ist.
  • Der Steckverbinder 304 kann als ein Steckverbinder 250 aus 2D implementiert sein. Der Steckverbinder 304 kann mehrere Kontakte 206(1)-206(N) aufweisen. Einige der Kontakte des Steckverbinders 304 können in der Lage sein, einigen der mehreren Funktionen basierend auf einigen Faktoren zugeordnet zu sein. Zum Beispiel können sie zugeordnet sein basierend auf dem Typ des Zubehörteils, welches mit der elektronischen Vorrichtung 302 verbunden ist, der Ausrichtung, in welcher der Steckverbinder 306 mit dem Steckverbinder 304 zusammengefügt ist, und/oder auf Grundlage eines anderen Faktors. Allerdings können die Kontakte des Steckverbinders 304 gebündelt sein, um eine aus mehreren verschiedenen Funktionen auszuführen. Jeder der Kontakte im Steckverbinder 304 ist elektrisch mit irgendeiner Kommunikationsschaltung gekoppelt, die in der Vorrichtung 302 angeordnet ist. Wie in 3 gezeigt sind einige der Kontakte des Steckverbinders 304 mit Schaltern 1-N gekoppelt. In einigen Ausführungsformen können die Schalter 1-N diese Kontakte konfigurieren, um eine aus mehreren Funktionen durchzuführen. Zum Beispiel können diese Funktionen Differentialdatensignale, USB-Leistung und/oder Daten, UART-Übertragung und/oder Empfang, Testanschlüsse, Debug-Anschlüsse, Betriebsleistung, Video, Audio usw. aufweisen. Jeder Schalter kann verwendet werden, um einen oder mehrere der zugeordneten Kontakte zu konfigurieren, um eines der mehreren verfügbaren Signale zu übertragen. In einer Ausführungsform kann jeder Schalter mit verschiedenen Arten von Kommunikationsschaltung gekoppelt sein. Zum Beispiel kann der Schalter 1 mit einer UART-, USB- und JTAG-Schaltung gekoppelt sein, während der Schalter 2 mit USB-, Audio- und anderer Kommunikationsschaltung gekoppelt ist. Jeder Schalter kann ebenso oder alternativ mit einer Leistungsschaltung gekoppelt sein. Zum Beispiel kann der Schalter 1 mit einer Leistungsquelle in der elektronischen Vorrichtung 302 gekoppelt sein. Die Schalter können dann zwischen der unterschiedlichen Schaltung so schalten, dass der mit dem Schalter gekoppelte Stift mit der ausgewählten Schaltung verbunden wird.
  • Das System 300 weist weiterhin einen Steckverbinder 306 auf, welcher ein entsprechender Steckverbinder sein kann, der mit dem Steckverbinder 304 zusammengefügt wird. Zum Beispiel, wenn der Steckverbinder 304 eine Steckerbuchse ist, kann der Steckverbinder 306 ein entsprechender Stecker sein. Der Steckverbinder 306 kann konfiguriert sein, um mit dem Steckverbinder 304 in nur einer Ausrichtung, oder, in einigen Ausführungsformen, in mehreren Ausrichtungen zusammengefügt zu werden. In einigen Ausführungsformen kann der Steckverbinder 306 wie der Steckverbinder 100 in 1A implementiert sein. Der Steckverbinder 306 kann einem Zubehörteil zugeordnet sein, welches gestaltet ist, um mit der Vorrichtung 302 verwendet zu werden. Der Steckverbinder 306 weist auch mehrere Kontakte auf. Wenn der Steckverbinder 306 physikalisch mit dem Steckverbinder 304 zusammengefügt wird, ist zumindest ein Satz der Kontakte des Steckverbinders 306 in physikalischem Kontakt mit den Kontakten des Steckverbinders 304. Dies führt zum elektrischen Koppeln der Kontakte im Steckverbinder 306 mit der Vorrichtung 302 über den Steckverbinder 304. Wie oben diskutiert kann in einigen Ausführungsformen der Steckverbinder 306 reversibel sein, so dass entweder die Kontakte 112(1) bis 112(N) in elektrischer Verbindung mit den Kontakten 206(1)-206(N) des Steckverbinders 304 in elektrischer Verbindung stehen, oder die Kontakte 114(1) bis 114(N) in elektrischer Verbindung mit den Kontakten 206(1)-206(N) des Steckverbinders 304 stehen. In anderen Ausführungsformen, in denen der Steckverbinder 306 nicht reversibel ist, können nur die Kontakte 114(1) bis 114(N) in elektrischer Verbindung mit den Kontakten 206(1)-206(N) des Steckverbinders 304 stehen.
  • Für ein gegebenes Zubehörteil sind in einigen Ausführungsformen einige oder alle der Kontakte des Steckverbinders 306 vordefiniert. Indem sie vordefiniert sind, sind die Kontakte jedes Steckverbinders 306 elektrisch mit verschiedenen Schaltungen in dem Zubehörteil gekoppelt, wie eine Leistungsschaltung, Kommunikationsschaltung, oder andere Schaltung, die in einem Identifikationsmodul 308 und/oder einer Zubehörteilhardware 310 bereitgestellt ist. Zum Beispiel können einer oder mehrere Kontakte des Steckverbinders 306 mit einer Leistungseingangsschaltung und einer Leistungsausgangsschaltung des Identifikationsmoduls 308 und/oder der Zubehörteilhardware 310 gekoppelt sein. Als ein anderes Beispiel kann ein oder mehrere der Kontakte des Steckverbinders 306 gekoppelt sein mit einer USB-Kommunikationsschaltung (d.h. die Kommunikationsschaltung ist wirksam, um eine Kommunikation zwischen dem Zubehörteil und verbundenen Vorrichtungen über ein USB-Protokoll zu erleichtern) des Identifikationsmoduls 310 und/oder der Zubehörteilhardware 310.
  • Die elektronische Vorrichtung 302 kann die Funktion oder die Fähigkeit jedes der Kontakte des Steckverbinders 306 nicht kennen (d.h. ob die Kontakte des Steckverbinders 306 vorgesehen sind zum Bereitstellen von Leistung, Empfangen von Leistung, Kommunizieren über ein bestimmtes Kommunikationsprotokoll, wie USB oder UART, usw.). Wie oben beschrieben kann die Art des Signals, die durch den Steckverbinder 306 übertragen wird, von der Art des Zubehörteils abhängen, dem er zugeordnet ist. Zum Beispiel, wenn der Steckverbinder 306 einem Lade/Sync-Kabel zugeordnet ist, können die Kontakte des Steckverbinders 306 unter anderem zumindest ein Leistungssignal und ein Kommunikationssignal übertragen. Zu dem Zeitpunkt, wenn der Steckverbinder 306 mit dem Steckverbinder 304 zusammengefügt ist, kann das Zubehörteil (z.B. ID-Modul 308) eine Stiftkonfigurationsinformation zu der elektronischen Vorrichtung 302 kommunizieren zum Identifizieren eines oder mehrerer Stifte (z.B. Identifizieren eines oder mehrerer Kontakte des Steckverbinders 306) und Anzeigen der Funktionalität oder der Fähigkeit jedes der identifizierten Stifte. Als Antwort kann die elektronische Vorrichtung 302 einen oder mehrere ihrer Kontakte in dem Steckverbinder 304 so konfigurieren, dass der Betrieb der Kontakte des Steckverbinders 304 zu dem Betrieb der Kontakte des Steckverbinders 306 passt, um dabei eine korrekte Kommunikation und/oder eine Leistungsübertragung zwischen der elektronischen Vorrichtung und dem Zubehörteil zu erleichtern.
  • In anderen Ausführungsformen können einige oder alle der Kontakte des Steckverbinders 306 nicht vordefiniert sein. Indem sie nicht vordefiniert sind, können die Kontakte jedes Steckverbinders 306 elektrisch mit vielfältigen Schaltungen gekoppelt werden, aber die Schaltung, mit der die Kontakte verbunden sind (und/oder die Funktion oder die Fähigkeit jedes Kontakts), kann verändert werden. Zum Beispiel kann der Steckverbinder 306 einen mechanischen Schalter (nicht gezeigt) aufweisen, der die Schaltung verändert, mit der einer oder mehrere der Kontakte des Steckverbinders 306 verbunden ist. Zum Beispiel kann ein Steckverbinder 306 Software aufweisen, die die Funktion oder die Fähigkeit jedes Kontakts als Antwort auf eine Hardware- oder Softwarebetätigung ändern kann.
  • Wie oben beschrieben kann die elektronische Vorrichtung 302 die Funktion oder Fähigkeit jedes der Kontakte des Steckverbinders 306 sowohl bei der Anfangszeit des Zusammenfügens der Steckverbinder als auch zu einem nachfolgenden Zeitpunkt, wenn die Funktion oder Fähigkeit eines oder mehrere der Kontakte des Steckverbinders 306 verändert wird, nicht kennen. Um die elektronische Vorrichtung 302 über die Fähigkeit der Kontakte des Steckverbinders 306 zu informieren, kann das Zubehörteil die Stiftkonfigurationsinformation zu dem Anfangszeitpunkt des Zusammenfügens (wie oben beschrieben) und/oder zu einem nachfolgenden Zeitpunkt als Antwort auf eine Veränderung der Fähigkeit zumindest eines Kontakt des Steckverbinders 306 kommunizieren. Zum Beispiel, nachdem ein Schalter auf dem Steckverbinder 306 betätigt wurde, um einen Stift vom wirksam sein, um unter Verwendung von USB zu kommunizieren, zum wirksam sein, um unter Verwendung von UART zu kommunizieren, zu ändern. Nach dem Betätigen des Schalters kann das Zubehörteil eine aktualisierte Stiftkonfigurationsinformation an die elektronischen Vorrichtung 302 kommunizieren, wo die aktualisierte Stiftkonfigurationsinformation die Fähigkeit von zumindest dem veränderten Stift definiert. Das Zubehörteil kann ebenso oder alternativ andere Information an die Hostvorrichtung kommunizieren, wie eine Information, die die Fähigkeiten des Zubehörteils anzeigt.
  • In einigen Ausführungsformen können die Steckverbinder 304 und 306 so konfiguriert sein, dass sie nur in einer Ausrichtung zusammengefügt werden können, d.h. die Steckverbinder sind polarisiert. In solch einem Fall kennt die elektronische Vorrichtung 302 die Ausrichtung des Steckverbinders 306 relativ zu dem Steckverbinder 304 beim Zusammenfügen. In anderen Ausführungsformen können die Steckverbinder 304 und 306 so konfiguriert sein, dass sie in zwei oder mehreren Ausrichtungen zusammengefügt werden können, aber unabhängig von der Ausrichtung, in der die Steckverbinder zusammengefügt sind, ist die Reihenfolge der Kontakte, die in der Steckerbuchse vorliegen, die gleiche, und daher ist die Ausrichtung des Steckverbinders 306 relativ zu dem Steckverbinder 304 unwichtig, d.h. das Zusammenfügen der Steckverbinder kann als ausrichtungsblind bezeichnet werden. Zum Beispiel wird ein reversibler Stecker betrachtet, der vier Kontakte 112(1)..112(4) aufweist, die auf einer Oberfläche von links nach rechts angeordnet sind, und vier Kontakte 114(1)..114(4) direkt gegenüber der Kontakte 112(1)..112(4) auf der gegenüberliegenden Oberfläche. Wenn der Kontakt 112(1) und der Kontakt 114(4) zusammengeschlossen werden, um ein Massesignal zu übertragen, werden der Kontakt 112(2) und der Kontakt 114(3) zusammengeschlossen, um ein erstes Datensignal zu übertragen, der Kontakt 112(3) und der Kontakt 114(2) werden zusammengeschlossen, um ein zweites Datensignal zu übertragen, und der Kontakt 112(4) und der Kontakt 114(1) werden zusammengeschlossen, um ein Leistungssignal zu übertragen, unabhängig davon, ob der Stecker in seine Steckerbuchse in einer Aufwärts- oder Abwärtsausrichtung eingefügt ist, wobei die Reihenfolge der Signale, die an den Buchsenkontakten von links nach rechts anliegen, Masse, Daten 1, Daten 2, Leistung sein werden.
  • In noch anderen Ausführungsformen können die Steckverbinder 304 und 306 jedoch konfiguriert sein, so dass sie in zwei oder mehreren Ausrichtungen zusammengefügt werden können, und wo die Reihenfolge der Signale, die an den Steckerbuchsenkontakten angezeigt werden, in Abhängigkeit von der zusammengefügten Ausrichtung variieren kann. In solchen Ausführungsformen kann die elektronische Vorrichtung 302 anfänglich die Ausrichtung des Steckverbinders 306 relativ zu dem Steckverbinder 304 erfassen, und dann jene Information verwenden, um einige oder alle Kontakte des Steckverbinders 304 einzig oder zumindest teilweise auf Grundlage der erfassten Ausrichtung konfigurieren. Als ein Beispiel einer bestimmten Ausführungsform der Erfindung, in der die Reihenfolge der Signale, die an der Steckerbuchse angezeigt werden, auf Grundlage der Ausrichtung variieren, in welcher der Steckverbinder 306 mit dem Steckverbinder 304 zusammengefügt ist, man betrachte einen reversiblen Stecker 306 für ein bestimmtes Zubehörteil, welches acht Signalkontakte 112(1)...112(8) aufweist, wobei der Kontakte 112(1) ein Zubehörteilleistungssignal überträgt, und mit dem Kontakt 114(4) zusammengeschlossen ist; die Kontakte 112(2) und 112(3) ein erstes Paar Datensignale für einen ersten Datenkanal überträgt, und mit den Kontakten 114(2) bzw. 114(3) zusammengeschlossen sind; überträgt der Kontakt 114(4) ein Leistungs-(Lade)-Signal und ist mit dem Kontakt 114(5) zusammengeschlossen; der Kontakt 112(5) überträgt ein Zubehörteil-ID-Signal und ist mit dem Kontakt 114(8) zusammengeschlossen; die Kontakte 112(6) und 112(7) übertragen eines zweites Paar Datensignale für einen zweiten Datenkanal und sind mit den Kontakten 114(6) bzw. 114(7) zusammengeschlossen; und der Kontakt 112(8) trägt die Masse und ist mit dem Kontakt 114(1) zusammengeschlossen. Die entsprechende Steckerbuchse 306 für diese Ausführungsform kann der Steckerbuchse 250 entsprechen und acht Signalkontakte 206(1)..206(8) wie folgt aufweisen: Der Kontakt 206(1) ist der Masse zugeordnet; der Kontakt 206(5) ist einem Leistungs-(Lade)-Signal zugeordnet; die Kontakte 206(2) und 206(3) entsprechen dem STIFT_1 und STIFT_2 und können das erste Datenkanalsignal übertragen; und die Kontakte 206(6) und 206(7) entsprechen den STIFT_3 und STIFT_4 und können das zweiten Datenkanalsignal übertragen. Die Kontakte 206(4) und 206(8) entsprechen den ACC_1- und ACC_2-Kontakten und in Abhängigkeit von der Ausrichtung der zusammengefügten Steckverbinder wird der Kontakt 206(4) entweder das Zubehörteil-ID-Signal oder das Zubehörteilleistungssignal (d.h. Leistungsausgangsignal) übertragen, während der Kontakt 206(8) das jeweils andere der Zubehörteil-ID- oder Zubehörteilleistungssignal übertragen wird. Das Verfahren eines Erfassens der Ausrichtung des Steckverbinders 306 wird als Ausrichtungserfassung bezeichnet und unten detaillierter diskutiert.
  • Ausrichtungserfassung
  • Wie oben beschrieben kann in einigen Ausführungsformen der zubehörteilseitige Steckverbinder mit dem hostseitigen Steckverbinder in mehr als einer Ausrichtung zusammengefügt werden. In solch einem Fall kann es wünschenswert sein, die Ausrichtung des zubehörteilseitigen Steckverbinders relativ zu dem hostseitigen Steckverbinder zu bestimmen, um Signale zwischen der Hostvorrichtung und dem Zubehörteil korrekt zu leiten.
  • In einigen Ausführungsformen kann einer oder mehrere der Kontakte in dem Steckverbinder 304 zur Bestimmung der Ausrichtung verwendet werden. Alle Schalter innerhalb des Mikrocontrollers 312, die die entsprechenden Kontakte des Steckverbinders 304 steuern, können anfänglich in einem „offenen“ Zustand sein. In der Ausführungsform nach 3 können zwei Kontakte, als ACC_1 und ACC_2 beschriftet, zum Bestimmen der Ausrichtung verwendet werden. Zum Beispiel können die Kontakte ACC_1 und ACC_2 aus den Kontakten 206(1)-206(N) und/oder den Kontakten 207(1)-207(N) des Steckverbinders 250 aus 2C ausgewählt werden. Gleichmaßen können die Stifte STIFT_1 bis STIFT_N aus den Kontakten 206(1)-206(N) und/oder aus den Kontakten 207(1)-207(N) ausgewählt werden. Zum Zweck der Illustration sollte beachtet werden, dass die Kontakte ACC_1 und ACC_2 jeweils den Stiften 206(4) und 206(8) entsprechen, ähnlich zu der mit Bezug zu 2F beschriebenen Ausführungsform. Jeder dieser Kontakte ACC_1 und ACC_2 ist mit entsprechenden Schaltern 316 bzw. 317 verbunden. Ähnlich zu den Kontakten 206(1)-206(8) gezeigt in 2D können die Kontakte ACC_1 und ACC_2 konfiguriert sein, um eine von mehreren Funktionen durchzuführen. In einigen Ausführungsformen werden die Kontakte ACC_1 und ACC_2 zuerst verwendet, um eine Ausrichtung zu erfassen und können später konfiguriert werden, um gewisse andere Funktionen durchzuführen, sobald die Ausrichtungserfassung abgeschlossen ist. Zum Beispiel kann ACC_1 nachfolgend verwendet werden, um der Zubehörteilhardware 310 Leistung zur Verfügung zu stellen, während ACC_2 verwendet werden kann, um mit dem ID-Modul 308 zu kommunizieren. Dies kann erleichtert werden durch Verbinden verschiedener Arten von Schaltung, z.B. Leistungsschaltung, Kommunikationsschaltung, usw., mit jedem der Schalter 316 und 318, wobei die Schalter 316 und 318 wahlweise die Schaltung mit den entsprechenden ACC_1- oder ACC_2-Kontakten koppeln können. In einigen Ausführungsformen können die Kontakte STIFT_1 bis STIFT_N und/oder ACC_1 und ACC_2 vor dem Abschluss des Ausrichtungserfassungsverfahrens schwebend sein. „Schwebend“ in diesem Zusammenhang bedeutet, dass die Kontakte STIFT_1 bis STIFT_N und/oder ACC_1 und ACC_2 vor der Ausrichtungserfassung nicht irgendeiner Funktion zugeordnet sein können, und in einem deaktivierten Zustand sind. Dies kann erreicht werden durch Schalten der Schalter 1-N und/oder der Schalter 316 und 318 in einen „offenen“ Zustand.
  • In einigen Ausführungsformen ist die ID-Busschaltung 320 mit den Kontakten ACC_1 und ACC_2 gekoppelt, und kann die Kontakte ACC_1 und ACC_2 überwachen, um die Anwesenheit oder die Abwesenheit eines bestimmten oder erwarteten Signals auf einem der Kontakte zu erfassen. Die ID-Busschaltung 320 kann eine Befehlsabfolge über irgendeinen der Kontakte ACC_1 und ACC_2 senden und eine Antwortabfolge auf die Befehlsabfolge erfassen. Dies wird unten im Detail erklärt.
  • In einigen Ausführungsformen kann das System 300 ein ID-Modul 308 aufweisen. Das ID-Modul 308 kann als ein anwendungsspezifisch integrierter Schaltungs-(Application Specific Integrated Circuit, ASIC)-Chip programmiert sein, um eine besondere Funktion auszuführen. In einigen Ausführungsformen kann das ID-Modul 308 in dem Zubehörteil angeordnet sein, welches mit der Hostvorrichtung 302 verbunden ist, und welches die Zubehörteilhardware 310 aufweist. In einigen Ausführungsformen kann das ID-Modul 308 einen Befehl von der Vorrichtung 302 über den Kontakt ACC_2 empfangen und mit einer vorbestimmten Antwort auf den Befehl antworten. In einigen Ausführungsformen ist das ID-Modul 308 eng mit dem Steckverbinder 306 integriert. In anderen Worten, das ID-Modul 308 und der Steckverbinder 306 können in einem Zubehörteil angeordnet sein, welches konfiguriert ist, um mit der Vorrichtung 302 wirksam zu sein. Daher kann, in einem Fall, wenn das Zubehörteil ein Kabel ist, der Steckverbinder 306 und das ID-Modul 308 Teil des Kabels sein. In einigen Ausführungsformen kann das ID-Modul 308 ein einstückiges Teil des Steckverbinders 306 sein, und kann innerhalb des Gehäuses des Steckverbinders 306 angeordnet sein. In einigen Ausführungsformen kann das ID-Modul 308 eine Konfigurationsinformation aufweisen, die den Kontakten des Steckverbinders 306 zugeordnet ist, zu dem er zugeordnet ist. Bei einer erfolgreichen Verbindung mit der Vorrichtung 302 kann das ID-Modul 308 die Konfigurationsinformation der Vorrichtung 302 zur Verfügung stellen, wie unten beschrieben. Das ID-Modul 308 kann auch oder alternativ Zubehörteilzustandsinformation, die einen Zustand des Zubehörteils anzeigt, Zubehörteilfähigkeitsinformation, die eines oder mehrere Fähigkeiten des Zubehörteils anzeigt, welche der Hostvorrichtung auf Anfrage zur Verfügung gestellt werden kann, aufweisen,
  • In einigen Ausführungsformen kann das System 300 auch Zubehörteilhardware 310 aufweisen. Die Zubehörteilhardware 310 kann ein Prozessor (oder Prozessoren) und andere zugeordnete Schaltung eines Zubehörteils sein, die gestaltet ist, um mit der Vorrichtung 302 wirksam zu sein. In einigen Ausführungsformen kann ein Zubehörteil der Vorrichtung 302 Leistung zur Verfügung stellen, während in anderen Ausführungsformen das Zubehörteil durch die Vorrichtung 302 mit Leistung versorgt werden kann. Leistung kann zwischen der elektronischen Vorrichtung und dem Zubehörteil übertragen werden zwischen z.B. einem oder mehreren STIFT_1- bis STIFT_N, ACC_1 und ACC_2. In zumindest einer Ausführungsform wird Leistung zu der elektronischen Vorrichtung 302 von einer Leistungsquelle durch die Zubehörteilhardware 310 übertragen. Die Zubehörteilhardware 310 kann eine impedanzändernde Schaltung aufweisen, so dass eine Impedanz des Zubehörteils geändert werden kann. Zum Beispiel kann die Impedanz der Zubehörteilhardware 310 zwischen einer Leistungsquelle und der elektronischen Vorrichtung 302 erhöht oder verringert werden. In zumindest einer Ausführungsform kann die Impedanz der Zubehörteilhardware 310 durch einen Befehl gesteuert werden, der dem Zubehörteil von der elektronischen Vorrichtung 302 gesendet wird, so dass der von der Leistungsquelle der elektronischen Vorrichtung 302 über die Zubehörteilhardware 310 zur Verfügung gestellte Strom wahlweise beschränkt werden kann. Verschiedene detaillierte Ausführungsformen zum Steuern der Impedanz eines Zubehörteils werden weiter beschrieben in der gemeinschaftlich besessenen US-Patentanmeldung Nr. 61/644,994 mit dem Titel „METHODS, SYSTEMS AND APPARATUS FOR ENABLING AN ACCESSORY FOR USE WITH A HOST DEVICE“, eingereicht am 9. Mai 2012, und der gemeinschaftlich besessenen US-Patentanmeldung Nr. 61/635,652 mit dem Titel „METHODS, SYSTEMS AND APPARATUS FOR DETERMINING WHETHER AN ACCESSORY INCLUDES PARTICULAR CIRCUITRY“, eingereicht am 19. April 2012, wobei der Inhalt von beiden vollständig für alle Zwecke hier durch Bezug eingefügt wird.
  • Es sollte erkannt werden, dass das ID-Modul 308 und die ACC_1- und ACC_2-Stifte optional sind. Zum Beispiel können solche Schaltungen und Stifte in Fällen weggelassen werden, in denen die Steckverbinder 304 und 306 nur in einer einzigen Ausrichtung zusammengefügt sind. In solchen Fällen können die Konfigurationsinformation, die Zustandsinformation und/oder die Fähigkeitsinformation, wie oben beschrieben, in einer Zubehörteilhardware 310 (oder einem separaten Datenspeicher) gespeichert werden und der elektronischen Vorrichtung 302 über einen der STIFT_1 bis STIFT_N zur Verfügung gestellt werden.
  • Weiterhin wird geschätzt werden, dass die Systemkonfigurationen und Komponenten, die hier beschrieben sind, beispielhaft sind, und dass Variationen und Modifikationen möglich sind. Die Vorrichtung und/oder das Zubehörteil können andere Komponenten aufweisen, die hier nicht besonders beschrieben sind. Weiterhin, während die Vorrichtung und das Zubehörteil hier mit Bezug zu bestimmten Blöcken beschrieben sind, sollte verstanden werden, dass diese Blöcke zur besseren Handhabbarkeit der Beschreibung definiert sind, und nicht dafür gedacht sind, eine bestimmte physikalische Anordnung der Komponententeile zu implizieren. Weiterhin müssen die Blöcke nicht physikalisch separaten Komponenten entsprechen. Die Blöcke können konfiguriert sein, um verschiedene Abläufe auszuführen, z.B. durch Programmieren eines Prozessors oder durch Bereitstellen einer geeigneten Steuerungsschaltung, und verschiedene Blöcke können rekonfigurierbar sein oder nicht, in Abhängigkeit davon, wie die ursprüngliche Konfiguration erhalten wurde. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können in einer Vielzahl von Vorrichtungen umgesetzt werden, wie elektronische Vorrichtungen, die unter Verwendung irgendeiner Kombination von Schaltung und Software implementiert sind.
  • Im Betrieb, in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, können die Steckverbinder 304 und 306 in nur einer einzigen Ausrichtung oder in einer ausrichtungsblinden Weise zusammengefügt werden, wie oben beschrieben. In solch einem Fall kommuniziert, wenn der Steckverbinder 304 physikalisch mit dem Steckverbinder 306 zusammengefügt wird, die Zubehörteilhardware 310 die Stiftkonfigurationsinformation zu der elektronischen Vorrichtung 302 über einen oder mehrere Stifte, einschließlich STIFT_1 bis STIFT_N, ACC_1 und ACC_2. In einigen Ausführungsformen kann die Zubehörteilhardware 310 ebenso andere Information kommunizieren, wie Zubehörteilfähigkeitsinformation, die eine oder mehrere Fähigkeiten des Zubehörteils definiert, Zubehörteilzustandsinformation, die einen oder mehrere Zustände des Zubehörteils definiert, usw.
  • In einigen Fällen kann unterschiedliche Information zu der elektronischen Vorrichtung 302 als Teil eines Antwortablaufs kommuniziert werden. Zum Beispiel, wenn der Steckverbinder 304 physikalisch mit dem Steckverbinder 306 zusammengefügt ist, kann die elektronische Vorrichtung 302 anfänglich einen Befehlsablauf zu dem Zubehörteil senden. Der Befehlsablauf kann in der ID-Busschaltung 320 gespeichert werden, und über einen der ACC_1- und ACC_2-Stifte gesendet werden, oder in einer anderen Schaltung der elektronischen Vorrichtung 302 gespeichert werden, und über einen der STIFT_1 bis STIFT_N gesendet werden. Nach einem Empfang (und in einigen Ausführungsformen einer Authentifizierung) des Befehlsablaufs kann das Zubehörteil einen Antwortablauf mit der Konfigurationsinformation und/oder anderer Information bereitstellen. Der Antwortablauf kann durch das ID-Modul 308 oder die Zubehörteilhardware 310 zur Verfügung gestellt werden. Verschiedene Befehl- und Antwortabläufe werden weiter unten beschrieben.
  • In anderen Ausführungsformen können die Steckverbinder 304 und 306 in verschiedenen Ausrichtungen zusammengefügt werden, wobei die Reihenfolge der Signale, die in den Steckerbuchsenkontakten vorhanden sind, in Abhängigkeit von der zusammengefügten Ausrichtung variieren. In solch einem Fall kann der Mikrocontroller 312 den Ausrichtungserfassungsablauf starten. Zum Beispiel kann der Steckverbinder 306 so konfiguriert sein, dass ein Kontakt innerhalb des Steckverbinders 306 ein Identifikationssignal überträgt, z.B. ID-Kontakt 322.
  • Sobald jener Kontakt identifiziert ist, kann die Vorrichtung 302 eine Ausrichtung des Steckverbinders 306 bestimmen.
  • Wie oben beschrieben, um das Ausrichtungserfassungsverfahren zu verdeutlichen, beachten wir, dass jeder Kontakt ACC_1 oder ACC_2 (3) mit dem ID-Kontakt 322 verbunden ist. Daher, in einer Ausrichtung, kann der ID-Kontakt 322 mit ACC_1 verbunden werden, und in einer zweiten Ausrichtung, welche 180 Grad zu der ersten Ausrichtung beträgt, kann der ID-Kontakt 322 mit ACC_2 verbunden werden. Um zu bestimmen, welcher der Kontakte ACC_1 oder ACC_2 mit dem ID-Kontakt 322 verbunden ist, kann das folgende Verfahren verwendet werden.
  • Sobald festgestellt wird, dass der Steckverbinder 306 mit dem Steckverbinder 304 zusammengefügt ist, kann die ID-Busschaltung 320 einen Befehl über einen der ACC_1- und ACC_2-Stifte kommunizieren, während der andere der ACC_1- und ACC_2-Stifte einen hohen Impedanzzustand beibehält. Durch das Zusammenfügen zwischen dem Steckverbinder 304 und 306 werden die ACC_1- und ACC_2-Stifte elektrisch mit der Zubehörteilhardware 310 oder dem ID-Modul 308 gekoppelt. In diesem Beispiel und zum Zwecke einer Veranschaulichung wird angenommen, dass beim Zusammenfügen der Steckverbinder 304 und 306 der ACC_1-Stift elektrisch mit der Zubehörteilhardware 310 gekoppelt ist, und der ACC_2-Stift elektrisch mit dem ID-Modul 308 gekoppelt ist.
  • Beim Zusammenfügen der Steckverbinder 304 und 306 sendet die ID-Busschaltung 320 einen Befehl über den ACC_1-Kontakt, z.B. unter Verwendung der ID-Busschaltung 320. Die ID-Busschaltung 320 „lauscht“ dann auf eine besondere, erwarte Antwort auf den Befehl zu dem ACC_1- Kontakt. In einigen Ausführungsformen ist der Befehl nur durch das ID-Modul 308 auswertbar, welches wiederum eine Antwort auf den Befehl erzeugt. In diesem Beispiel jedoch ist der ACC_i-Kontakt mit der Zubehörteilhardware 310 und nicht mit dem ID-Modul 308 gekoppelt. Daher empfängt das ID-Modul 308 den Befehl nicht und erzeugt auch keine Antwort. Folglich wird keine Antwort durch die ID-Busschaltung 320 über den ACC_i-Kontakt empfangen.
  • Wenn nach einer vorbestimmten Zeit die ID-Busschaltung 320 keine Antwort auf dem ACC_1-Kontakt erfasst, versetzt die ID-Busschaltung 320 den ACC_1-Kontakt in einen hohen Impedanzzustand und wiederholt das Senden des Befehls über den ACC_2-Kontakt. Da der ACC_2-Kontakt mit dem ID-Modul 308 verbunden ist, sobald das ID-Modul 308 den Befehl empfängt, erzeugt und sendet es eine Antwort über den ACC_2-Kontakt zum Mikrocontroller 312. Die Antwort wird durch die ID-Busschaltung 320 erfasst. Demnach weist der Mikrocontroller 312 nun, dass der ACC_2-Kontakt mit dem ID-Modul 308 verbunden ist, und bezeichnet die Leitung, die mit dem ACC_2-Kontakt gekoppelt ist, als die Zubehörteilkommunikationsleitung. In einigen Ausführungsformen kann der Mikrocontroller 312 auch die Leitung bezeichnen, die mit dem ACC_1-Kontakt gekoppelt ist (d.h. die Leitung, die elektrisch mit der Zubehörteilhardware 310 gekoppelt ist) als eine Leistungsleitung, die eine Betriebsleistung für das Zubehörteil von der elektronischen Vorrichtung 302 bereitstellt. Auf Basis dieser Information über den Zubehörteilkommunikationskontakt und den Zubehörteilleistungskontakt kann die elektronische Vorrichtung 302 nun die Ausrichtung des Steckverbinders 306 relativ zu dem Steckverbinder 304 erkennen und ihre Stifte dementsprechend konfigurieren.
  • Anfrage- und Antwortdatenstruktur
  • Bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen Datenstrukturen zum Erleichtern einer Kommunikation zwischen einer Hostvorrichtung und einem Zubehörteil bereit. Zum Beispiel kann in einigen Ausführungsformen die Hostvorrichtung eine Anfrage zu dem Zubehörteil zum Senden einer Zubehörteilidentifikationsinformation senden. Das Zubehörteil kann eine Antwort bereitstellen, die eine Information über die Kontaktkonfiguration für den zubehörteilseitigen Steckverbinder zusätzlich zu einer Fähigkeitsinformation aufweist, die eine oder mehrere Fähigkeiten des Zubehörteils definiert.
  • 4A zeigt eine Struktur für einen Anforderungsbefehlsablauf 400, der durch den Mikrocontroller über die ACC_1- oder ACC_2-Leitungen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gesendet werden kann. Der Befehlsablauf 400 kann einen Pausenimpuls 402 aufweisen. In einigen Ausführungsformen wird der Pausenimpuls 402 verwendet, um dem ID-Modul anzuzeigen, dass eine Anforderung durch den Mikrocontroller gesendet wird. In einigen Ausführungsformen ist die Dauer des Pausenimpulses programmierbar. In einigen Ausführungsformen setzt der Pausenimpuls 402 das ID-Modul in einen bekannten Zustand zurück, so dass das ID-Modul bereit ist, um den Befehl von dem Mikrocontroller zu empfangen. Dem Pausenimpuls 402 folgt ein Befehl 404. In einigen Ausführungsformen kann der Befehl 404 zwischen 8 und 16 Bits betragen, und kann eine einzigartige Abfolge jener Bits sein. Der Befehl 404 kann wirksam sein, um das Zubehörteil dazu zu bringen, eine Funktion auszuführen, und eine Antwort für die Hostvorrichtung bereitzustellen, die für den Befehl einzigartig ist. Zum Beispiel kann der Befehl eine Aufforderung für das Zubehörteil sein, einen Stift zu identifizieren (z.B. ID-Kontakt 322) und eines aus einer Vielzahl von Kommunikationsprotokollen zum Kommunizieren über den identifizierten Steckverbinderstift auszuwählen (z.B. den Zustand des Schalters ACC_2 318) auszuwählen. Für ein anderes Beispiel kann der Befehl eine Anforderung von Information sein, welche die Fähigkeiten des Zubehörteils anzeigt. Für noch ein anderes Beispiel kann der Befehl eine Anforderung sein, den Zustand des Zubehörteils einzustellen oder zu erhalten. Verschiedene Befehlsdatenstrukturen und ihre Antwortdatenstrukturen werden mit Bezug zu den 5A bis 7B beschrieben.
  • In einigen Ausführungsformen kann der Befehl 404 durch eine N-Byte-Nutzlast 406 gefolgt werden. In anderen Ausführungsformen kann der Befehl 404 ohne irgendeine Nutzlast gesendet werden (d.h. N ist Null). Die Nutzlast 406 kann z.B. einen einzigartigen Systemidentifizierer aufweisen, der dem Mikrocontroller zugeordnet ist. Der Systemidentifizierer kann durch das ID-Modul verwendet werden, um den Mikrocontroller und/oder die Vorrichtung zu erkennen und eine Antwort auf den Befehl 404 zu formulieren. Zum Beispiel kann der Systemidentifizierer das ID-Modul darüber informieren, ob die Hostvorrichtung ein Telefon, ein Mediaplayer, eine PC-Vorrichtung, z.B. ein Tablet-PC oder eine Debug-Vorrichtung ist.
  • In einigen Ausführungsformen kann die Nutzlast 406 (oder der Befehl 404) durch einen zyklischen Redundanzprüf-(Cycling Redundancy Check, CRC)-Ablauf 408 gefolgt werden, der für einen oder mehrere des Befehls 404 und der Nutzlast 406 erzeugt wurde. CRC ist ein fehlererfassender Code, der zum Erfassen zufälliger Änderungen an Bürocomputerdaten gestaltet ist, und üblicherweise in digitalen Netzwerken und Speichereinheiten verwendet wird. Datenblöcke, die diese Systeme betreten, bekommen einen kurzen Prüfwert angehängt, der vom Rest einer polynomischen Division ihrer Inhalte abgeleitet ist; beim Wiederaufrufen wird die Berechnung wiederholt, und eine Korrekturtätigkeit kann gegen eine angenommene Datenkorruption ausgeführt werden, wenn die Prüfwerte nicht passen. In einigen Ausführungsformen kann der CRC-Ablauf 408 unter Verwendung einer 8-polynomischen Funktion von X8+X7+X4+1 erzeugt werden. In einigen Ausführungsformen kann der CRC 408 durch einen anderen Pausenimpuls 402 gefolgt werden, der das Ende des Befehlsablaufs anzeigt. Dies zeigt dem ID-Modul, dass der Mikrocontroller das Senden des Befehls und damit verbundener Daten beendet hat, und nun bereit ist, eine Antwort zu empfangen, wenn vorhanden. Dieser zweite Pausenimpuls kann dieselbe oder eine andere Struktur (z.B. Dauer) als der erste Pausenimpuls aufweisen. Es ist zu verstehen, dass nur das ID-Modul diesen Befehl interpretieren und beantworten kann. Daher wird der Mikrocontroller keine Antwort auf den Befehl erhalten, wenn der Befehlsablauf 400 über eine Leitung gesendet wird, die nicht mit dem ID-Modul verbunden ist. In einigen Ausführungsformen wird der Befehl ablaufen. In diesem Fall wird der Mikrocontroller feststellen, dass die Leitung nicht mit dem ID-Modul verbunden ist und daher nicht die ID-Busleitung ist.
  • Der Fachmann wird feststellen, dass der Befehlsablauf 400 nur beispielhaft ist, und mehr oder weniger Information aufweisen kann als in 4A in Abhängigkeit von den besonderen Anforderungen einer Kommunikation zwischen der Vorrichtung und dem Zubehörteil gezeigt, welches das ID-Modul aufweist.
  • Sobald das ID-Modul den Befehlsablauf 400 empfängt, kann es einen Antwortablauf 420 senden, wie in 4B gezeigt. Der Antwortablauf 420 kann eine Befehlsantwort 422 aufweisen. Die Befehlsantwort 422 kann eine vorbestimmte Antwort für den Befehl 404 sein. Zum Beispiel, unabhängig vom Typ der verbundenen Vorrichtung, kann jedes ID-Modul dieselbe Befehlsantwort 422 in Antwort auf das Empfangen des Befehls 404 von der Vorrichtung erzeugen. Die Befehlsantwort 422, wie der Befehlsablauf 400, kann 8 bis 16 Bit lang sein und kann eine einzigartige Abfolge von Bits sein, die in Antwort auf jeden verschiedenen Befehlstyp bereitgestellt wird. Der Antwortablauf 420 kann ebenso eine N-Byte-Nutzlast 424 aufweisen, welche zwischen 0 und 48 Bit lang sein kann. Die Nutzlast 424 kann eine Vielzahl von Informationen aufweisen. Zum Beispiel weist in einer Ausführungsform die Nutzlast 424 ein Stiftauswahlfeld auf, welches wirksam ist, um einen Steckverbinderstift zu identifizieren, und eine Hostvorrichtung dazu zu bringen, eines aus einer Vielzahl von Kommunikationsprotokollen zum Kommunizieren mit einem Zubehörteil über den identifizierten Steckverbinderstift auszuwählen. In einigen Ausführungsformen kann die Nutzlast 424 durch den CRC 426 gefolgt werden. Der CRC 426 kann zu dem CRC 408 ähnlich sein, aber in diesem Fall für eine oder mehrere Befehlsantwort 422 und Nutzlast 424 erzeugt. In einigen Ausführungsformen beträgt die Gesamtdauer zum Senden des Befehlsablaufs 400 und zum Empfangen des Antwortablaufs 420 ungefähr 2 Millisekunden, 3 Millisekunden, 4 Millisekunden, in einem Bereich von 3 Millisekunden bis 5 Millisekunden, weniger als 3 Millisekunden oder mehr als 5 Millisekunden.
  • 5A zeigt eine detaillierte Struktur eines Abschnitts eines Befehlsablaufs 500 zum Anfragen einer Stiftkonfiguration und Zubehörteilfähigkeitsinformation gemäß einer Ausführungsform. Ein Befehl 504 entspricht dem Befehl 404, Systemidentifizierabschnitte 506(a) und 506(b) entsprechen der Nutzlast 406, und CRC 508 entspricht der CRC 408. Der Befehl 504 ist ein Einzelbytefeld, gefolgt von zwei Bytes, die die Nutzlast 506 bilden, und ein Einzelbyte-CRC 508. Der Befehl 504 in dieser Ausführungsform ist eine Anfrage für die Stiftkonfiguration und Zubehörteilfähigkeitsinformation. Die Nutzlast 506 ist in diesem Fall aus einem ersten Abschnitt 506(a), welcher einen ersten Abschnitt eines Systemidentifizierers gefolgt durch einen zweiten Abschnitt 506(b), welcher einen zweiten Abschnitt des Systemidentifizierers aufweist, gebildet. In einigen Ausführungsformen bildet jeder Abschnitt ein Byte des Systemidentifizierers. Der Systemidentifizierer ist ein einzigartiger Identifizierer für jede Art von Produkt (z.B. Telefon, Tablet, usw.), die in der Hardware jenes Produkts fixiert ist. Die Nutzlast 506 wird dann durch ein Einzelbitfeld gefolgt, welches der CRC 508 bildet.
  • 5B zeigt eine detaillierte Struktur einer Antwortabfolge 520 zum Antworten auf eine Abfrage einer Stiftkonfiguration und Zubehörteilfähigkeitsinformation. Eine Befehlsantwort 522 entspricht der Befehlsantwort 422, eine Nutzlast 524 entspricht der Nutzlast 406, und ein CRC 526 entspricht dem CRC 426. Die Befehlsantwort 522 ist ein Einzelbytefeld gefolgt durch eine 6-Byte-Nutzlast 524 und ein Einzelbyte-CRC 526. Die Befehlsantwort 522 ist in diesem Fall ein einzigartiger Ablauf von Bits, die dem einzigartigen Befehl 504 entsprechen. Der CRC 526 ist ein CRC der Befehlsantwort 522 und der Nutzlast 524. Die Nutzlast weist in diesem Fall ein Stiftauswahlfeld 530 gefolgt von einem Zubehörteilfähigkeitsfeld 540 gefolgt von einem Expansionsfeld 550 auf. Das Stiftauswahlfeld 530 ist wirksam, um eine Hostvorrichtung dazu zu bringen, eines aus einer Vielzahl von Kommunikationsprotokollen (z.B. UART, USB, JTAG, usw.) zum Kommunizieren mit dem Zubehörteil über einen oder mehrere Steckverbinderstifte auszuwählen (z.B. einen oder mehrere Stifte im Steckverbinder 304), oder zum Durchführen irgendeiner anderen Art von Funktion/Betrieb (z.B. Leistung zur Verfügung stellen, Leistung empfangen, usw.) über einen oder mehrere Steckverbinderstifte. Das Zubehörteilfähigkeitsfeld 540 definiert eine oder mehrere Fähigkeiten des Zubehörteils, wie die Maximalgeschwindigkeit des ausgewählten Kommunikationsprotokolls, mit dem das Zubehörteil kommunizieren kann. Das Expansionsfeld 550 kann irgendeine andere Information aufweisen, die geeignet ist, um von dem Zubehörteil zu dem Host kommuniziert zu werden, wie eine Information, die zusätzliche Fähigkeiten des Zubehörteils definiert.
  • In einigen Ausführungsformen kann das Stiftauswahlfeld 430 einen oder mehrere individuelle oder Sätze von Bits aufweisen, die wirksam sind, um einen Steckverbinderstift zu identifizieren, und die Hostvorrichtung dazu zu bringen, ein Kommunikationsprotokoll, eine Leistungsquelle oder eine andere funktionelle Fähigkeit auszuwählen. Dementsprechend kann ein Stiftauswahlfeld 530 ACCx Bits 531 aufweisen, die wirksam sind, um die Funktion der Kontakte ACC_1 und ACC_2 zu definieren. Durch das Definieren der Funktion der Kontakte ACC_1 und ACC_2 kann der Mikrocontroller 312 die Inhalte der ACCx Bits 531 verwenden, um entsprechende Kontakte in dem hostseitigen Steckverbinder zu konfigurieren.
  • Zum Beispiel können die Inhalte der ACCx Bits 531 den Mikrocontroller 312 dazu bringen, ACC_1 316 zu einer Leistungsquelle zu schalten, die in der elektronischen Vorrichtung 302 bereitgestellt ist, um so Leistung zum Stift ACC_1 bereitzustellen, und können den Mikrocontroller 312 dazu bringen, ACC_2 318 zu der UART-Kommunikationsschaltung zu schalten, die innerhalb der elektronischen Vorrichtung 302 bereitgestellt ist, so dass die elektronische Vorrichtung 302 mit dem ID-Modul 308 über UART auf dem Stift ACC_2 kommunizieren kann. Bei einem anderen Beispiel können die Inhalte des ACCx Bits 531 den Mikrocontroller 312 dazu bringen, den ACC_1-Stift mit der ID-Busschaltung 320 zu koppeln, während der ACC_2-Stift in einem Hochimpedanzzustand bleibt. Der ACC_2-Stift kann dann nachfolgend durch eine Software gesteuert werden, wobei die Software einen Schalter 318 steuern kann, um den ACC_2-Stift mit einer Leistungsquelle in der Hostvorrichtung zu koppeln. Bei einem noch anderen Beispiel können die Inhalte der ACCx Bits 531 den Mikrocontroller 312 dazu bringen, den ACC_1-Stift mit einer Übertragungsschaltung (z.B. USB_Tx, UART_Tx, usw.) zu koppeln, während der ACC_2-Stift mit einer Empfangsschaltung (z.B. USB_Rx, UART_Rx, usw.) gekoppelt wird. Üblicherweise können die Inhalte der ACCx Bits 531 den Mikrocontroller 312 dazu bringen, die ACC_1- und ACC_2-Stifte mit einer zusammenwirkenden Schaltung zu koppeln, wie durch Koppeln von ACC_i mit JTAG-Digital-E/A-Schaltung und ACC_2 mit einer JTAG-Taktschaltung. Bei noch einem anderen Beispiel können die Inhalte der ACCx Bits 531 den Mikrocontroller 312 dazu bringen, die Hostvorrichtung zurückzusetzen.
  • Zurück zu 5B kann, zusätzlich oder alternativ zu den ACCx Bits 531, die die Funktion der Kontakte ACC_1 und ACC_2 definieren, das Stiftauswahlfeld 530 USB-Bits 532, UART-Bits 533, DB-Bits 534 und MB-Bits 535 aufweisen. Die USB-Bits 532 bezeichnen die USB-Konfiguration des Zubehörteils und daher die gewünschte USB-Konfiguration für die Hostvorrichtung. Zum Beispiel kann die USB-Konfiguration anzeigen, ob die Hostvorrichtung als Host oder Slave wirken soll, und/oder ob das Zubehörteil eine USB-Fähigkeit aufweist oder nicht. Die UART-Bits 533 bezeichnen eine Konfiguration der UART-Steuerung in dem Zubehörteil, welche eine Geschwindigkeit der UART-Steuerung aufweist. Zum Beispiel können die UART-Bits 535 anzeigen, dass das Zubehörteil keine UART-Steuerung aufweist, dass das Zubehörteil in der Lage ist, über UART mit 17200 bps zu kommunizieren, dass das Zubehörteil in der Lage ist, über UART mit 57600 bps zu kommunizieren, oder dass das Zubehörteil in der Lage ist, über UART mit 115200 bps zu kommunizieren. Die DB-Bits 534 zeigen an, ob das Zubehörteil ein Debug-Zubehörteil (d.h. ein Zubehörteil, welches zum Debuggen der Hostvorrichtung verwendet wird) oder ein Nicht-Debug-Zubehörteil (z.B. ein Kundenzubehörteil) ist. Die MB-Bits 535 zeigen an, ob das Zubehörteil einen Audio- und/oder Videodatentransferbus aufweist.
  • Die USB-, UART-, DB- und MB-Bits können durch die Hostvorrichtung verwendet werden, um einen oder mehrere ihrer Schalter zu konfigurieren, wie Schalter 1 bis Schalter N und/oder Schalter 316 und 318. Zum Beispiel, wenn die USB-Bits 533 anzeigen, dass das Zubehörteil zu einer USB-Kommunikation in der Lage ist, zeigen die MB-Bits 534 an, dass das Zubehörteil keinen Audio- oder Videodatentransferbus aufweist, und die UART-Bits zeigen an, dass das Zubehörteil zu UART-Kommunikation bei einer bestimmten Datentransferrate in der Lage ist, wobei STIFT_1 und STIFT_2 zur USB-Kommunikation konfiguriert sein können, während STIFT_3 und STIFT_4 zur UART-Kommunikation konfiguriert sein können.
  • Wie das Stiftauswahlfeld 530 kann das Zubehörteilfähigkeitsfeld 540 einen oder mehrere individuelle oder Sätze von Bits aufweisen. Diese Bits wirken jedoch zum Anzeigen von Fähigkeiten des Zubehörteils, und werden in den meisten Ausführungsformen nicht durch die Hostvorrichtung zum Steuern ihrer Schalter verwendet, wie die Schalter 1 bis N oder die Schalter 316 und 318.
  • Das Zubehörteilfähigkeitsfeld 540 kann eines oder mehrere aus einer Vielzahl von Zubehörteilfähigkeitsbits aufweisen, wie PS-Bits 541, HV-Bits 542, BP-Bits 543, CC-Bits 544, AU-Bits 545, PWR-Bits 546, DI-Bits 547 und AI-Bits 548.
  • Die PS-Bits 541 zeigen an, dass eine Leistung von der Hostvorrichtung zum Zubehörteil (z.B. über ACC_1 oder ACC_2) bereitgestellt werden soll. Zum Beispiel können die PS-Bits 541 in einem Zustand anzeigen, dass ein Leistungsladen abgeschaltet werden soll, wenn die Hostvorrichtung schläft, wobei die PS-Bits 542 in einem anderen Zustand anzeigen können, dass das Leistungsladen immer eingeschaltet sein soll, wenn das Zubehörteil mit der Hostvorrichtung verbunden ist.
  • Die HV-Bits 542 zeigen die maximale Ladespannung an, die durch das Zubehörteil unterstützt wird, wobei die maximale Ladespannung die Maximalspannung ist, die das Zubehörteil sicher von einer Leistungsquelle zu der Hostvorrichtung übertragen kann. Zum Beispiel können die HV-Bits 542 eine maximale Ladespannung von 0 Volt, 5 Volt, 10 Volt, 15 Volt, 20 Volt, eine Spannung im Bereich von 0 bis 20 Volt oder eine Spannung größer als 20 Volt anzeigen.
  • Die BP-Bits 543 zeigen das Ladeverhalten der Hostvorrichtung an, wenn es Leistung vom Zubehörteil aufnimmt. Zum Beispiel können die BP-Bits 543 in einem Zustand anzeigen, dass die Hostvorrichtung Leistung von dem Zubehörteil empfangen und verbrauchen kann, um sowohl die Hostvorrichtung zu betreiben als auch eine Batterie der Hostvorrichtung zu laden, wobei die BP-Bits 543 in einem anderen Zustand anzeigen können, dass die Hostvorrichtung aufgenommene Leistung nur zum Betreiben der Hostvorrichtung verwenden kann.
  • Die CC-Bits 544 zeigen das Leistungsentfernungsverhalten an, welches das Verhalten der Hostvorrichtung ist, wenn Leistung aus der Hostvorrichtung entnommen wird. Zum Beispiel können CC-Bits 544 in einem Zustand anzeigen, dass die Hostvorrichtung einen normalen Betrieb fortsetzen kann, wenn Leistung entnommen wird, wobei die CC-Bits 544 in einem anderen Zustand anzeigen können, dass die Hostvorrichtung einen Betrieb pausieren soll, wenn Leistung entnommen wird.
  • Die AU-Bits 545 zeigen an, ob das Zubehörteil Authentifikationsbefehle von einer Hostvorrichtung unterstützt, wobei Authentifikationsbefehle Befehle sein können, die zum Authentifizieren des Zubehörteils verwendet werden.
  • Die PWR-Bits 546 zeigen die maximale Leistung an, die das Zubehörteil von der Hostvorrichtung über z.B. ACC_1-Bits oder ACC_2-Bits empfangen kann. Zum Beispiel können die PWR-Bits 541 eine maximale Zubehörspannung von o Volt, 1 Volt, 2 Volt, 3 Volt, 4 Volt, 5 Volt, eine Spannung im Bereich von 0 bis 5 Volt, oder eine Spannung größer als 5 Volt anzeigen.
  • Die DI-Bits 547 zeigen ein Diagnosemodusverhalten an, welches das Verhalten der Hostvorrichtung bezüglich eines Diagnosebetriebs ist. Zum Beispiel können die DI-Bits 547 in einem Zustand anzeigen, dass die Hostvorrichtung den normalen Betrieb fortsetzen kann, wobei die DI-Bits 547 in einem anderen Zustand anzeigen können, dass die Hostvorrichtung einem firmenseitigen Diagnosebetrieb zugeführt werden sollte.
  • Die AI-Bits 548 zeigen an, ob ein Zubehörteil Zubehörteilinformationsbefehle von einer Hostvorrichtung unterstützt, wobei ein Zubehörteilinformationsbefehl ein Befehl ist, der Zubehörteilinformation anfordert, wie den Zubehörteilhersteller, die Zubehörteilmodellnummer, den Zubehörteilnamen, oder andere zubehörteilbezogene Information.
  • In einigen Ausführungsformen, wie wenn der Mikrocontroller 312 eine hardwareimplementierte Zustandsmaschine ist, können die Stifte der Hostvorrichtung (z.B. STIFT_1- und ACC_2) konfiguriert werden, sogar wenn die Hostvorrichtung keine Leistung hat. Sobald die Hostvorrichtung ausreichend Leistung zum Ausführen von Software auf ihrem Prozessor, z.B. dem Prozessor 340, erhalten hat, kann die programmierte Software dann die Schalter rekonfigurieren. Zum Beispiel kann der Prozessor 340 den Mikrocontroller 312 steuern, um die Schalter 1-N und/oder die Schalter 316 und 318 zu rekonfigurieren und dabei die Stifte der Hostvorrichtung zu rekonfigurieren. In einem besonderen Beispiel können die ACCx-Bits 531 konfiguriert sein, um den Mikrocontroller 312 zu instruieren, den ACC i-Stift mit der ID-Busschaltung 320 zu koppeln, während der ACC_2-Stift in einem Hochimpedanzzustand verbleibt. Der ACC_2-Stift kann dann nachfolgend durch Software gesteuert werden, z.B. in Übereinstimmung mit einer Tabelle 600, wobei die Software den Schalter 318 steuern kann, um den ACC_2-Stift mit einer Leistungsquelle in der Hostvorrichtung zu koppeln. Es sollte erkannt werden, dass nicht nur ACC_1 und ACC_2 ursprünglich in einer Hardware konfiguriert werden können und nachfolgend softwarekonfiguriert, sondern dass auch andere Stifte, wie STIFT_1 bis STIFT_4 gleichermaßen konfiguriert werden können.
  • In einigen Ausführungsformen kann die Stiftkonfiguration für eine gegebene Nutzlast 524 auf Basis der Ergebnisse des Ausrichtungserfassungsverfahrens verändert werden, welches in einigen Ausführungsformen auch durch eine hardwareimplementierte Zustandsmaschine durchgeführt werden kann. Das heißt, als ein Ergebnis des im Vorhergehenden beschriebenen Ausrichtungserfassungsverfahrens kann die ID-Busschaltung 320 ein Signal auf einem der Kontakte ACC_1 und ACC_2 erfassen. Wenn die ID-Busschaltung 320 ein Signal auf dem Kontakt ACC_1 erfasst (z.B. durch Senden eines Befehls und Empfangen einer erwarteten Antwort über ACC_i), kann der Mikrocontroller 312 seine Schalter für eine gegebene Nutzlast 524 so konfigurieren, dass die Stifte im Steckverbinder 304 wirksam sind, um einen Satz von Funktionen auszuführen. Wenn jedoch die ID-Busschaltung 320 ein Signal auf dem Kontakt ACC_2 erfasst, kann der Mikrocontroller 312 seine Schalter für dieselbe Nutzlast 524 unterschiedlich konfigurieren, so dass die Stifte in dem Steckverbinder 304 wirksam sind, um einen unterschiedlichen Satz von Funktionen auszuführen, oder denselben Satz von Funktionen, aber über unterschiedliche Stifte verteilt. Zum Beispiel, für einen bestimmten ACCx-Wert, kann in einer Ausrichtung ACC_1 für eine Softwaresteuerung eingesetzt werden, und ACC_2 kann für eine Verbindung mit der ID-Busschaltung 320 gesetzt werden, während in einer anderen Ausrichtung ACC_1 für eine Verbindung mit der ID-Busschaltung 320 gesetzt werden kann und ACC_2 für eine Softwaresteuerung gesetzt wird. Bei einem anderen Beispiel, für einen bestimmten Wert einer Stiftauswahl 530, kann in einer Ausrichtung STIFT_1 und STIFT_2 zur Softwaresteuerung gesetzt werden, und STIFT_3 und STIFT_4 zur USB-Kommunikation gesetzt werden, während in einer anderen Ausrichtung STIFT_1 und STIFT_2 für USB-Kommunikationen gesetzt werden können, während STIFT_3 und STIFT_4 zur Softwaresteuerung gesetzt werden.
  • Der Fachmann wird erkennen, dass die bestimmten in 5B gezeigten und mit Bezug zu 5B beschriebenen Bitzuordnungen rein exemplarisch und nicht beschränkend sind. Während das Stiftauswahlfeld 530 gezeigt ist, um fünf Komponentenfelder (ACCx, USB, UART, DB, MB) aufzuweisen, kann es mehr oder weniger Komponentenfelder aufweisen. Gleichermaßen, während das Zubehörteilfähigkeitsfeld 540 gezeigt ist, um acht Komponentenfelder aufzuweisen, kann es mehr oder weniger Komponentenfelder aufweisen. Weiterhin kann jedes Komponentenfeld ein oder mehr Bits aufweisen. Die Größenordnung jedes Feldes (z.B. das Stiftauswahlfeld 530 gefolgt durch das Zubehörteilfähigkeitsfeld 540) ist ebenso nicht beschränkt auf die in 5B gezeigte Größenordnung, sondern die Felder könnten auch in verschiedenen Größenordnungen angeordnet sein (z.B. das Zubehörteilfähigkeitsfeld 540 könnte durch das Stiftauswahlfeld 530 gefolgt werden). Gleichermaßen ist die Reihenfolge der Komponenten in jedem Feld (z.B. ACCx-Komponente 531 gefolgt durch die USB-Komponente 532) nicht auf die in 5B gezeigte Reihenfolge beschränkt, sondern die Komponenten können auch in verschiedenen Reihenfolgen angeordnet werden (z.B. USB-Komponente 523 könnte durch die ACCx-Komponente 531 gefolgt werden). Die Anzahl der Komponenten in jedem Feld ist ebenso nicht auf die in 5B gezeigte Anzahl von Komponenten beschränkt, sondern jedes Feld (z.B. das Stiftauswahlfeld 530) könnte auch mehr oder weniger Komponenten aufweisen (z.B. die UART-Komponente 533 und die DB-Komponente 534 könnte weggelassen werden).
  • 6A zeigt eine detaillierte Struktur eines Abschnitts einer Befehlsabfolge 600 zum Einstellen eines Zustands eines Zubehörteils. Ein Befehl 604 entspricht dem Befehl 404, ein Zustandseinstellfeld 606 entspricht der Nutzerlast 406, und CRC 608 entspricht CRC 408. Der Befehl 604 ist ein Einzelbytefeld gefolgt durch zwei Bytes, die das Zustandseinstellfeld 606 bilden, und ein Einzelbyte-CRC 608. Der Befehl 604 in dieser Ausführungsform ist eine Anfrage an das Zubehörteil, einen oder mehrere Betriebszustände in Übereinstimmung mit gewünschten Zuständen einzustellen, die in dem Zustandseinstellfeld 606 angezeigt sind. Das Zustandseinstellfeld 606 ist in diesem Fall ein Zwei-Byte-Feld, welches einen gewünschten Zustand für einen oder mehrere Betriebe des Zubehörteils anzeigt. Das Zustandseinstellfeld 606 wird dann durch ein Einzelbytefeld gefolgt, welches den CRC 608 bildet.
  • In Übereinstimmung mit der in 6A gezeigten Ausführungsform ist das Zustandseinstellfeld 606 gestaltet, um zwei Betriebszustände des Zubehörteils zu steuern: Strom laden und Befehl durchgehen. Insbesondere weist das Zustandseinstellfeld 606 ein PH-Bit 610 auf, welches die Ladestrommenge steuert, die das Zubehörteil der Hostvorrichtung bereitstellt. Zum Beispiel kann die Zubehörteilhardware 310 Leistung von einer Leistungsquelle für die elektronische Vorrichtung 302 zur Verfügung stellen und wie im Vorhergehenden beschrieben, kann sie eine Impedanzänderungsschaltung aufweisen. Das PH-Bit 610 kann dem Zubehörteil einen gewünschten Zustand der Impedanzänderungsschaltung anzeigen. Zum Beispiel, für einen bestimmten PH-Bit 610-Wert, kann das Zubehörteil seine Impedanzänderungsschaltung anschalten, um die Strommenge zu beschränken, die durch die elektronische Vorrichtung bereitgestellt wird. In einigen Ausführungsformen kann die Impedanzänderungsschaltung die Strommenge auf einen nominalen Wert beschränken, wie 0 A, oder kann die Strommenge auf Werte größer als 0 A beschränken. Für ein anderes bestimmtes PH-Bit-610-Wert kann das Zubehörteil die Impedanzänderungsschaltung abschalten, so dass die Strommenge, die der elektronischen Vorrichtung aus der Leistungsquelle zur Verfügung gestellt wird, nicht beschränkt ist.
  • Das Zustandseinstellfeld 606 weist auch ein PT-Bit 611 auf, welches steuert, welche innere Schaltung des Zubehörteils Befehle empfängt, die von der Hostvorrichtung kommuniziert werden. Zum Beispiel wirkt das ID-Modul 308, um Befehle über einen ID-Kontakt 322 zu empfangen, und kann einen physikalischen Chip umfassen. Das PT-Bit 611 kann dem Zubehörteil anzeigen, ob die zu dem ID-Modul 308 kommunizierten Befehle von dem ID-Modul zu anderen physikalischen Chips des Zubehörteils kommuniziert werden sollen. Zum Beispiel kann das PT-Bit 611 anzeigen, ob die Befehle durch das ID-Modul 308 zu der Zubehörteilhardware 310 verlaufen sollen. Zum Beispiel, für einen bestimmten PT-Bit-611-Wert, kann ein Durchgang abgeschaltet werden, so dass das Zubehörteil nachfolgend empfangene Befehle nicht an andere Komponenten des Zubehörteils weiterleitet. Bei einem anderen bestimmten PT-Bit 611-Wert kann ein Durchgang eingeschaltet sein, so dass das Zubehörteil nachfolgend empfangene Befehle (in einigen Fällen einschließlich verwandte Information, wie eine entsprechende Nutzlast, CRC, usw.) an andere Komponenten des Zubehörteils (z.B. die Zubehörteilhardware 310) weiterleitet.
  • Das Zustandseinstellfeld 606 weist andere Bits 612 auf, welche verwendet werden können, um einen oder mehrere Betriebe des Zubehörteils zu steuern. Die anderen Bits 612 werden als jeweils den PH- und PT-Bits folgend dargestellt, aber in anderen Ausführungsformen könnten eines oder mehrere der anderen Bits 612 anderswo innerhalb des Zustandseinstellfelds 606 angeordnet sein. Zum Beispiel könnten eines oder mehrere der anderen Bits 612 zwischen dem PH-Bit und dem PT-Bit, hinter dem PH-Bit und/oder dem PT-Bit, und/oder vor dem PH-Bit und/oder dem PT-Bit angeordnet sein.
  • Es sollte erkannt werden, dass die Ausführungsformen nicht auf das PH-Bit 610 und das PT-Bit 611 beschränkt sind, die in der Größe ein Bit sind, oder in der in 6A gezeigten Reihenfolge angeordnet sind, sondern dass sie auch größer als ein Bit in der Größe sein könnten, und in verschiedenen Reihenfolgen angeordnet sein könnten (z.B. das PT-Bit 611 eher vor als nachfolgend dem PH-Bit), oder an verschiedenen Positionen innerhalb des Zustandseinstellfeldes 606 angeordnet (z.B. an dem höchsten signifikanten Bit eines Bytes, dem niedrigsten signifikanten Bit eines Bytes, oder anderswo zwischen dem niedrigsten signifikanten Bit und dem höchsten signifikanten Bit). Weiterhin kann eines oder mehrere der Bits in dem Zustandseinstellfeld 606 wirksam sein, um mehr, weniger oder unterschiedliche Zustände des Zubehörteils zu steuern, als jene, die mit Bezug zu 6A beschrieben sind.
  • 6B zeigt eine detaillierte Struktur eines Antwortablaufs 620 zum Beantworten eines Befehls zum Einstellen eines Zustands eines Zubehörteils. Eine Befehlsantwort 622 entspricht der Befehlsantwort 422, und CRC 626 entspricht CRC 426. Die Befehlsantwort ist ein Einzelbytefeld, welches durch eine Nullbytenutzlast und den Einzelbyte-CRC 626 gefolgt wird. Die Befehlsantwort 622 ist in diesem Fall eine einzigartige Abfolge von Bits, die dem einzigartigen Befehl 804 entspricht. Der CRC 626 ist ein CRC der Befehlsantwort 622.
  • Es sollte erkannt werden, dass Ausführungsformen nicht auf den in 6A gezeigte Antwortablauf 620 beschränkt ist, sondern dass auch andere Antwortdatenstrukturen verwendet werden können. Zum Beispiel kann der Antwortablauf 620 eine Nutzlast mit einer Größe aufweisen, die größer als Null Bytes ist, wobei die Nutzlast eine Vielzahl von Informationen aufweisen kann, wie hier beschrieben.
  • 7A zeigt eine detaillierte Struktur eines Abschnitts eines Befehlsablaufs 700 zum Anfragen eines Zustands eines Zubehörteils. Ein Befehl 704 entspricht dem Befehl 404 und CRC 708 entspricht CRC 408. Der Befehl 704 ist ein Einzelbytefeld gefolgt durch eine Null-Byte-Nutzlast, welche durch ein Einzelbyte-CRC 708 gefolgt wird. Der Befehl 704 ist in dieser Ausführungsform eine Anforderung des Zustands einer oder mehrerer Betriebe des Zubehörteils. Der CRC 708 ist ein CRC des Befehlsfeldes 704.
  • 7B ist eine detaillierte Struktur eines Antwortablaufs 720 zum Beantworten einer Anforderung eines Zustands des Zubehörteils. Eine Befehlsantwort 722 entspricht der Befehlsantwort 422, eine Nutzlast 724 entspricht der Nutzlast 406 und CRC 726 entspricht CRC 426. Die Befehlsantwort 722 ist ein Einzelbytefeld gefolgt durch eine Vier-Byte-Nutzlast 724 und ein Einzelbyte-CRC 726. Die Befehlsantwort 722 ist in diesem Fall eine einzigartige Abfolge von Bytes, die dem einzigartigen Befehl 704 entspricht. Die CRC 726 ist eine CRC der Befehlsantwort 722 und der Nutzlast 724. Die Nutzlast 724 ist in diesem Fall ein Stromzustandsfeld, welches einen Stromzustand eines oder mehrerer Betriebe des Zubehörteils anzeigt.
  • In Übereinstimmung mit der in 7B gezeigten Ausführungsform ist das Stromzustandsfeld 724 konfiguriert, um den Stromzustand zweier Betriebe des Zubehörteils anzuzeigen: Ladestrom und Befehlsdurchgang. Insbesondere weist das Stromzustandsfeld 724 ein PH-Bit 730 auf, welches einen Zustand anzeigt, wie das Zubehörteil die Ladestrommenge steuert, die das Zubehörteil der Hostvorrichtung zur Verfügung stellt. Zum Beispiel kann die Zubehörteilhardware 310 Leistung von einer Leistungsquelle der elektronischen Vorrichtung 302 zur Verfügung stellen und kann, wie zuvor beschrieben, eine Impedanzänderungsschaltung aufweisen. Das PH-Bit 730 kann der Hostvorrichtung einen aktuellen Zustand der Impedanzänderungsschaltung anzeigen. Zum Beispiel kann ein bestimmter PH-Bit 730-Wert anzeigen, dass das Zubehörteil seine Impedanzänderungsschaltung eingeschaltet hat, um die Strommenge zu beschränken, die der elektronischen Vorrichtung zur Verfügung gestellt wird. Ein unterschiedlicher bestimmter PH-Bit-730-Wert kann anzeigen, dass das Zubehörteil seine Impedanzänderungsschaltung abgeschaltet hat, so dass die Strommenge nicht beschränkt wird, die der elektronischen Vorrichtung von der Leistungsquelle zur Verfügung gestellt wird.
  • Das Stromzustandsfeld 724 weist ein PT-Bit 732 auf, welches einen Zustand anzeigt, wie das Zubehörteil steuert, welche innere Schaltung des Zubehörteils Befehle empfängt, die von der Hostvorrichtung kommuniziert werden. Zum Beispiel wirkt das ID-Modul 308, um Befehle über einen ID-Kontakt 322 zu empfangen, und kann einen physikalischen Chip umfassen. Das PT-Bit 731 kann der Hostvorrichtung anzeigen, ob die zu dem ID-Modul 308 kommunizierten Befehle von dem ID-Modul zu anderen physikalischen Chips des Zubehörteils kommuniziert werden. Zum Beispiel kann das PT-Bit 731 anzeigen, ob Befehle durch das ID-Modul 308 der Zubehörteilhardware 310 verlaufen. Zum Beispiel kann ein bestimmter PT-Bit 731-Wert 0 anzeigen, dass der Durchgang abgeschaltet ist, so dass das Zubehörteil keine nachfolgend empfangenen Befehle an andere Komponenten des Zubehörteils weiterleitet. Ein anderer bestimmter PT-Bit-611-Wert kann anzeigen, dass der Durchgang eingeschaltet ist, so dass das Zubehörteil nachfolgend empfangene Befehle (in einigen Fälle verwandte Information aufweisend, wie eine entsprechende Nutzlast, CRC, usw.) an andere Komponenten des Zubehörteils (z.B. die Zubehörteilhardware 310) weiterleitet.
  • Das Stromzustandsfeld 724 weist auch andere Bits 732 auf, welche verwendet werden können, um einen gegenwärtigen Zustand einer oder mehrerer anderer Betriebe des Zubehörteils anzuzeigen. Die anderen Bits 732 sind als drei Bytes umfassend gezeigt, aber könnten mehr oder weniger als drei Bytes aufweisen. Weiterhin könnten eines oder mehrere der anderen Bits 732 anderswo innerhalb des Stromzustandsfelds 724 angeordnet sein. Zum Beispiel könnten eines oder mehrere der anderen Bits 732 zwischen dem PH-Bit und dem PT-Bit, hinter dem PH-Bit und/oder PT-Bit, und/oder vor dem PH-Bit und/oder PT-Bit angeordnet sein.
  • In einigen Ausführungsformen kann das Stromzustandsfeld 724 auch anzeigen, ob bestimmte Fähigkeiten durch das Zubehörteil unterstützt werden. Zum Beispiel kann das Stromzustandsfeld 724 ein SPH-Bit 733 aufweisen, das anzeigt, ob das Zubehörteil in der Lage ist, seine Impedanz zu ändern (z.B. einen bestimmten SPH-Bit-Wert, der anzeigt, dass das Zubehörteil nicht in der Lage ist, seine Impedanz zu ändern, wobei ein anderer bestimmter SPH-Bit-Wert anzeigen kann, dass das Zubehörteil in der Lage ist, seine Impedanz zu ändern). Bei einem anderen Beispiel kann das Stromzustandsfeld 724 auch oder alternativ ein SPT-Bit 734 aufweisen, das anzeigt, ob das Zubehörteil für einen Durchgang in der Lage ist (z.B. ein bestimmter SPT-Bit-Wert kann anzeigen, dass das Zubehörteil für einen Durchgang von Befehlen durch das ID-Modul 308 zu anderen Komponenten des Zubehörteils nicht in der Lage ist, wobei ein anderer bestimmter SPT-Bit-Wert anzeigen kann, dass das Zubehörteil für einen Durchgang von Befehlen durch das ID-Modul 308 zu anderen Komponenten des Zubehörteils in der Lage ist). Das Stromzustandsfeld 724 muss nicht darauf beschränkt sein anzuzeigen, ob das Zubehörteil zu diesen Abläufen in der Lage ist, sondern kann auch anzeigen oder alternativ anzeigen, ob das Zubehörteil zu anderen Abläufen in der Lage ist.
  • Es sollte erkannt werden, dass die Ausführungsformen nicht auf das PH-Bit 730, das PT-Bit 731, das SPH-Bit 733 und das SPT-Bit 734 beschränkt sind, die ein Bit in der Größe betragen, oder in der Reihenfolge angeordnet sind, die in 7B gezeigt ist, sondern dass sie auch größer als ein Bit in der Größe sein könnten, in verschiedenen Reihenfolgen angeordnet sein könnten (z.B. das PT-Bit 731 als das höchste signifikante Bit oder das niedrigste signifikante Bit) oder an verschiedenen Positionen innerhalb des Stromzustandsfeldes 724 angeordnet sein könnten (z.B. an den höchsten signifikanten Bits, den niedrigsten signifikanten Bits oder irgendwo zwischen den niedrigsten signifikanten Bits und den höchsten signifikanten Bits). Weiterhin können eines oder mehrere Bits in dem Stromzustandsfeld 724 wirksam sein, um den Stromzustand oder die Fähigkeit für mehr, weniger oder unterschiedliche Abläufe des Zubehörteils anzuzeigen, als jene, die mit Bezug zu 7B beschrieben sind.
  • 8 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens 800 zum Konfigurieren von Kontakten eines Mehrfachausrichtungssteckverbinders gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren 800 kann z.B. durch die Vorrichtung 302 aus 3 durchgeführt werden.
  • Beim Block 802 kann die Vorrichtung ein Koppeln des (ersten) ZubehörteilSsteckverbinders mit seinem eigenen (zweiten) Steckverbinder erfassen. In anderen Worten, die Vorrichtung kann erfassen, dass der ZubehörteilSsteckverbinder physikalisch mit seinem eigenen Steckverbinder gekoppelt wurde, z.B. über den Steckverbindererfassungskontakt in seinem Steckverbinder. Sobald die Vorrichtung feststellt, dass der Zubehörteilsteckverbinder physikalisch mit seinem Steckverbinder gekoppelt ist, kann die Vorrichtung über den Mikrocontroller einen Befehl über einen ersten Kontakt seines Steckverbinders senden, z.B. den ACC_1-Kontakt, der oben beim Block 804 beschrieben ist. Zum Beispiel kann die Vorrichtung die Anforderungsbefehlsabfolge senden, die mit Bezug zu irgendeiner der 4A, 5A, 6A und 7A beschrieben wurde. Sobald der Befehl gesendet ist, kann die Vorrichtung auf eine Antwort auf den Befehl von dem Zubehörteil warten. Am Block 806 kann die Vorrichtung prüfen, ob eine Antwort auf den Befehl von dem Zubehörteil über den ersten Kontakt empfangen wurde. Wenn eine Antwort über den ersten Kontakt empfangen wird, kann die Vorrichtung die Ausrichtung des Zubehörteilsteckverbinders relativ zu seinem eigenen Steckverbinder am Block 808 feststellen. Zum Beispiel auf Grundlage der Antwort weiß die Vorrichtung nun, welcher Kontakt in ihrem Steckverbinder mit dem ID-Modul gekoppelt ist und kann jene Leitung als den ID-Bus kennzeichnen. Sobald der ID-Bus bekannt ist, kann die Vorrichtung die Ausrichtung feststellen, in welcher der Zubehörteilsteckverbinder eingesteckt ist. Sobald die Ausrichtung bekannt ist, kann die Vorrichtung den Rest der Kontakte des zweiten Steckverbinders auf Grundlage der bestimmten Ausrichtung (810) konfigurieren. Zum Beispiel kann die Antwortabfolge, die mit Bezug zu irgendeiner der 4B, 5B, 6B und 7B beschrieben wurde, auf dem Kontakt ACC_1 empfangen werden. In dem Fall, in dem die Befehls- und Antwortstrukturen verwendet werden, die mit Bezug zu den 5A und 5B beschrieben sind, kann der Mikrocontroller 312 die Inhalte der ACCx-Bits 531 lesen und den Schalter ACC_1 316 und den Schalter ACC_2 318 unter Verwendung der Inhalte der ACCx-Bits 531 konfigurieren.
  • Wenn am Block 806 die Vorrichtung keine Antwort auf den Befehl empfängt, kann die Vorrichtung denselben Befehl über einen zweiten Kontakt in ihrem Steckverbinder am Block 812 senden. Am Block 814 kann die Vorrichtung noch einmal prüfen, um zu sehen, ob eine gültige Antwort für den Befehl über den zweiten Kontakt empfangen wird. Wenn eine gültige Antwort empfangen wird, verläuft das Verfahren 800 weiter zu den Blöcken 808 und 810, wie oben beschrieben, und die Vorrichtung konfiguriert den Rest der Kontakte in ihrem eigenen (zweiten) Steckverbinder. Zum Beispiel kann die mit Bezug zu 5B beschriebene Antwortabfolge auf dem Kontakt ACC_2 empfangen werden. Der Mikrocontroller 312 kann die Inhalte der ACCx-Bits 531 lesen. Da die Antwortabfolge auf dem Kontakt ACC_2 empfangen wurde, kann der Mikrocontroller 312 den Schalter ACC_1 316 und den Schalter ACC_2 318 unter Verwendung der Inhalte der ACCx-Bits 531 konfigurieren, wobei die Schalter ACC_1 316 und ACC-2 318 unterschiedlich konfiguriert werden können, als wenn die Antwort auf dem Kontakt ACC_2 empfangen wurde.
  • Wenn am Block 812 keine Antwort empfangen wird, kehrt das Verfahren zum Block 804 zurück, wo die Vorrichtung denselben Befehl über den ersten Kontakt nochmals sendet. Demnach sendet die Vorrichtung abwechselnd den Befehl über die ersten und zweiten Kontakte, bis sie eine gültige Antwort auf einem der Kontakte empfängt. In einigen Ausführungsformen kann das Verfahren 800 programmiert sein, um nach einem bestimmten Zeitablauf oder nach einer bestimmten Anzahl von Versuchen auszulaufen.
  • Es sollte geschätzt werden, dass die speziellen, in 8 gezeigten Schritte ein besonderes Verfahren zum Konfigurieren von Kontakten eines Mehrfachausrichtungssteckverbinders gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bereitstellt. Andere Schrittabfolgen können ebenfalls gemäß alternativer Ausführungsformen durchgeführt werden. Zum Beispiel können alternative Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die oben beschriebenen Schritte in einer unterschiedlichen Reihenfolge durchführen. Weiterhin können die einzelnen, in 8 gezeigten Schritte mehrere Unterschritte aufweisen, die in verschiedenen Abläufen durchgeführt werden können, wie für den Einzelschritt geeignet. Weiterhin können zusätzliche Schritte in Abhängigkeit von den bestimmten Anwendungsfällen hinzugefügt oder entfernt werden. Insbesondere können einige Schritte in einigen Ausführungsformen weggelassen werden. Der Fachmann wird viele Variationen, Modifikationen und Alternativen erkennen.
  • 9 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens 900 zum Konfigurieren von Kontakten für einen Einzelausrichtungssteckverbinder gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren 900 kann z.B. durch die Vorrichtung 302 aus 3 durchgeführt werden.
  • Die Hostvorrichtung detektiert eine physikalische Verbindung zwischen dem hostseitigen Steckverbinder und dem zubehörteilseitigen Steckverbinder (902). Eine Verbindungserfassung gemäß einer Ausführungsform ist beschrieben in der gemeinschaftlich besessenen US-Patentanmeldung Nr. 13/607,550 mit dem Titel „TECHNIQUES FOR CONFIGURATION CONTACTS OF A CONNECTOR“, eingereicht am 7. September 2012, deren Inhalte hier durch Bezug vollständig und für alle Zwecke eingefügt werden. Sobald die zwei Steckverbinder physikalisch verbunden sind, kann die Hostvorrichtung einen Befehl an das Zubehörteil senden, um anzufordern, dass das Zubehörteil Konfigurationsinformation über die Kontakte auf dem zubehörteilseitigen Steckverbinder (904) bereitstellt. In einigen Ausführungsformen muss die Hostvorrichtung diese Information nicht einmal anfordern, und das Zubehörteil kann automatisch diese Information bereitstellen, wenn eine physikalische Verbindung zwischen den zwei Steckverbindern festgestellt wird. Zum Beispiel kann die Hostvorrichtung den mit Bezug zu 5A beschriebenen Anforderungsbefehlsablauf senden. Die Hostvorrichtung empfängt die Kontaktkonfigurationsinformation von dem Zubehörteil (906). Zum Beispiel kann die Hostvorrichtung den mit Bezug zu 5B beschriebenen Antwortablauf empfangen. Die Kontaktkonfigurationsinformation versetzt die Hostvorrichtung in die Lage, die mit jedem Kontakt im zubehörteilseitigen Steckverbinder zugeordnete Funktionalität zu bestimmen. Auf Grundlage dieser Information konfiguriert die Hostvorrichtung die Kontakte in dem hostseitigen Steckverbinder, um zu der Funktionalität der entsprechenden zubehörteilseitigen Steckverbinderkontakte (908) zu passen. Zum Beispiel kann die Vorrichtung STIFT_1 bis STIFT_4 unter Verwendung des Stiftauswahlfeldes 530 (5B) konfigurieren. In einigen Ausführungsformen kann die Hostvorrichtung die Schalter 1-N (und/oder die Schalter ACC_1 und ACC_2) betreiben, wie in 3 gezeigt, um die geeignete Funktionalität zu einigen der Kontakte im hostseitigen Steckverbinder zu übertragen. Zum Beispiel kann die Hostvorrichtung den SCHALTER 1 bis SCHALTER 4 mit der geeigneten Kommunikationsschaltung 330 und/oder Leistungsschaltung (nicht gezeigt) auf Basis der Inhalte des Stiftauswahlfeldes 530 verbinden.
  • Es sollte geschätzt werden, dass die besonderen, in 9 gezeigten Schritte, ein bestimmtes Verfahren zum Konfigurieren von Kontakten in einem Einzelausrichtungssteckverbinder gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bereitstellen. Andere Schrittabfolgen können ebenso gemäß alternativer Ausführungsformen durchgeführt werden. Zum Beispiel können alternative Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die oben beschriebenen Schritte in einer anderen Reihenfolge durchführen. Weiterhin können die in 9 gezeigten einzelnen Schritte mehrere Unterschritte aufweisen, die in verschiedenen Abfolgen durchgeführt werden können, wie für den einzelnen Schritt geeignet. Weiterhin können zusätzliche Schritte in Abhängigkeit von der besonderen Anwendung hinzugefügt oder entfernt werden. Insbesondere können einige Schritte in einigen Ausführungsformen weggelassen werden. Der Fachmann wird viele Variationen, Modifikationen und Alternativen erkennen.
  • 10 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens 1000 zum Durchführen einer software- und hardwarebasierten Kontaktkonfiguration gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren 1000 kann z.B. durch die Vorrichtung 302 aus 3 durchgeführt werden, und kann in einigen Ausführungsformen als Block 810 (8) und/oder Block 908 (9) implementiert sein.
  • Am Block 1002 konfiguriert die Hostvorrichtung ihre Kontakte in der Hardware. Zum Beispiel kann eines oder mehrere der Komponenten der Vorrichtung 302, wie ein Mikrocontroller 312 in einer Hardwarezustandsmaschine implementiert sein, die in einigen Ausführungsformen sogar ausführbar ist, wenn die Vorrichtung 302 nicht in der Lage ist, Software auszuführen (z.B. durch den Prozessor 340). Auch wenn die Vorrichtung 302 (zumindest zeitweise) nicht in der Lage ist, Software auszuführen, kann die Vorrichtung 302 immer noch in der Lage sein, einen oder mehrere ihrer Stifte für z.B. Debugging-Zwecke zu konfigurieren. Der Mikrocontroller 312 kann eine Befehlsantwort mit einer Stiftkonfigurationsinformation empfangen, wie den Antwortablauf 520 mit einem Stiftauswahlfeld 530. Der Mikrocontroller 312 kann nur einen Abschnitt des Stiftauswahlfeldes 530 lesen, wie die ACCx-Bits 531, die DB-Bits 534 und zumindest eines der USB-Bits 532. Der Mikrocontroller 312 kann dann seine Stifte auf Basis der Zustände jener Bits konfigurieren (d.h. durch Konfigurieren der Schalter 1 bis 4, ACC_1 und ACC_2).
  • Am Block 1004 bestimmt die Vorrichtung 302, ob eine Software auf der Vorrichtung zum Konfigurieren oder Rekonfigurieren der Stifte läuft, wie eine Software, die durch den Prozessor 340 ausgeführt wird, wenn keine Software ausgeführt wird, wird der Mikrocontroller dann die Stiftkonfiguration beibehalten, die in den oben beschriebenen Bits zum Konfigurieren der Stifte in der Hardware definiert sind. Andernfalls wird sich die Verarbeitung zum Block 1006 bewegen.
  • Am Block 1006 bestimmt die Vorrichtung 302, ob irgendeiner der Stifte durch die Software zu konfigurieren ist. Zum Beispiel kann die Software, die durch den Prozessor 340 ausgeführt wird, programmiert sein, um einen oder mehrere der STIFT_1 bis STIFT_4, ACC_1 und ACC_2 zu konfigurieren. Wenn die Software nicht programmiert ist, um einen oder mehrere der Stifte zu konfigurieren, dann wird die hardwarebasierte Stiftkonfiguration beibehalten werden. Andernfalls wird sich die Verarbeitung zum Block 1008 weiterbewegen.
  • Am Block 1008 bestimmt die Vorrichtung 302, ob die durch die Software zu konfigurierenden Stifte bereits in der Hardware konfiguriert wurden. Zum Beispiel kann die Software programmiert sein, um STIFT_1 zu konfigurieren, wobei STIFT_1 bereits in der Hardware konfiguriert sein kann oder nicht. Wenn die Stifte bereits in der Hardware konfiguriert wurden, bewegt sich dann die Verarbeitung weiter zum Block 1010, wo die hardwarekonfigurierten Stifte durch die Software rekonfiguriert werden. Zum Beispiel können STIFT_1 und STIFT_2 ursprünglich in der Hardware konfiguriert sein, um eine USB-Schaltung zum Erleichtern einer USB-Kommunikation zu koppeln, und können dann in der Software rekonfiguriert werden, um eine UART-Schaltung zur Erleichterung einer UART-Kommunikation zu koppeln. Wenn die Stifte nicht in der Hardware konfiguriert wurden, bewegt sich die Verarbeitung weiter zum Block 1012, wo die Stifte durch die Software konfiguriert werden. Zum Beispiel kann ACC_2 nicht anfänglich in der Hardware konfiguriert sein (z.B. in einem Hochimpedanzzustand verbleiben), und kann dann in der Software konfiguriert werden, um mit einer Leistungsquelle der Hostvorrichtung zu koppeln.
  • Es sollte geschätzt werden, dass die besonderen, in 10 gezeigten Schritte ein besonderes Verfahren zum Durchführen einer software- und hardwarebasierten Kontaktkonfiguration gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bereitstellen. Andere Schrittabfolgen können ebenso gemäß alternativer Ausführungsformen durchgeführt werden. Zum Beispiel können alternative Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die oben beschriebenen Schritte in einer anderen Reihenfolge ausführen. Weiterhin können die einzelnen, in 10 gezeigten Schritte mehrere Unterschritte aufweisen, die in verschiedenen Abläufen durchgeführt werden können, wie für den einzelnen Schritt geeignet. Weiterhin können zusätzliche Schritte in Abhängigkeit von dem bestimmten Anwendungsfall hinzugefügt oder entfernt werden. Insbesondere können einige Schritte in einigen Ausführungsformen weggelassen werden. Der Fachmann wird viele Variationen, Modifikationen und Alternativen erkennen.
  • Schaltungen, logische Module, Prozessoren und/oder andere Komponenten können hier beschrieben werden als „konfiguriert sein“, um verschiedene Abläufe durchzuführen. Jene Fachleute werden erkennen, dass in Abhängigkeit von der Implementierung eine solche Konfiguration durch Design, Setup, Zwischenverbindung und/oder Programmierung der bestimmten Komponenten erreicht werden kann, und dass, wieder in Abhängigkeit von der Implementierung, eine konfigurierte Komponente für einen anderen Ablauf rekonfigurierbar sein kann oder nicht. Zum Beispiel kann ein programmierbarer Prozessor konfiguriert werden durch Bereitstellen eines geeigneten, ausführbaren Codes, eine fest zugeordnete logische Schaltung kann konfiguriert werden durch geeignet verbundene logische Gates und andere Schaltungselemente, usw.
  • Während die oben beschriebenen Ausführungsformen Bezug auf besondere Hardware- und Softwarekomponenten nehmen können, werde jene Fachleute erkennen, dass unterschiedliche Kombinationen von Hardware- und/oder Softwarekomponenten ebenfalls verwendet werden können, und dass bestimmte hier als in der Hardware implementierte Abläufe auch in der Software implementiert werden können, und umgekehrt.
  • Computerprogramme mit verschiedenen Merkmalen der vorliegenden Erfindung können auf verschiedenen nichtflüchtigen computerlesbaren Speichermedien codiert sein; geeignete Medien schließen eine magnetische Scheibe oder Band, ein optisches Speichermedium, wie eine Compact Disk (CD) oder DVD (Digital Versatile Disk), Flashspeicher und Ähnliches ein. Computerlesbare Speichermedien, die mit dem Programmcode codiert sind, können mit einer kompatiblen Vorrichtung verpackt oder separat von anderen Vorrichtungen bereitgestellt werden. Zusätzlich kann ein Programmcode codiert und durch optische Draht- und/oder drahtlose Netzwerke übertragen werden, entsprechend einer Vielzahl von Protokollen, einschließlich dem Internet, und dabei eine Verteilung erlauben, z.B. durch ein Internet-Download.
  • Daher, obwohl die Erfindung mit Bezug zu besonderen Ausführungsformen beschrieben wurde, wird geschätzt werden, dass die Erfindung dazu gedacht ist, alle Modifikationen und Äquivalente innerhalb des Bereichs der folgenden Ansprüche abzudecken.

Claims (13)

  1. Zubehörteil (310) aufweisend: einen Steckverbinder (306) zum Zusammenfügen mit einer elektronischen Vorrichtung (302); eine Vielzahl von Stiften, die mit dem Steckverbinder (306) gekoppelt sind; und einen Speicher, der wirksam ist, um eine Datenstruktur (520) zu speichern, wobei die Datenstruktur (520) ein Befehlsantwortfeld (522), ein Nutzlastfeld (524) und ein zyklisches Redundanzprüffeld (526) aufweist, wobei: das Befehlsantwortfeld (522) eine Antwort auf einen Befehl definiert, der durch die elektronische Vorrichtung (302) zu dem Zubehörteil (310) kommuniziert wurde; wobei das zyklische Redundanzprüffeld (526) die elektronische Vorrichtung (302) in die Lage versetzt, Fehler in dem Befehlsantwortfeld (522) und dem Nutzlastfeld (524) zu erfassen; und das Nutzlastfeld (524) eines oder mehrere Felder aufweist, aufweisend: ein Stiftauswahlfeld (530) gefolgt durch ein Zubehörteilfähigkeitsfeld (540), wobei das Stiftauswahlfeld (530) wirksam ist, um einen der Stifte zu identifizieren, und die elektronische Vorrichtung (302) dazu zu bringen, eines aus einer Vielzahl von Kommunikationsprotokollen zum Kommunizieren mit dem Zubehörteil (310) über den identifizierten Stift auszuwählen, wobei das Zubehörteilfähigkeitsfeld (540) eine oder mehrere Fähigkeiten des Zubehörteils (310) definiert; und ein Zubehörteilzustandsfeld, welches einen oder mehrere Zustände des Zubehörteils (310) anzeigt; wobei das Befehlsantwortfeld (522) ein Ein-Byte-Feld und das Nutzlastfeld (524) ein Sechs-Byte-Feld ist.
  2. Zubehörteil nach Anspruch 1, weiterhin eine Kommunikationsschaltung aufweisend, wobei die Vielzahl von Stiften ein Paar von Datenstiften aufweist, die mit der Kommunikationsschaltung so gekoppelt sind, dass das Zubehörteil (310) wirksam ist, um Kommunikationen über das Paar Datenstifte unter Verwendung eines bestimmten Kommunikationsprotokolls zu empfangen.
  3. Zubehörteil nach Anspruch 2, wobei das Stiftauswahlfeld (530) ein Paar Steckverbinderstifte der elektronischen Vorrichtung (302) identifiziert, die das Paar Datenstifte kontaktiert, wenn das Zubehörteil (310) mit der elektronischen Vorrichtung (302) zusammengefügt ist.
  4. Zubehörteil nach Anspruch 3, wobei das Stiftauswahlfeld (530) wirksam ist, um die elektronische Vorrichtung (302) dazu zu bringen, das bestimmte Kommunikationsprotokoll aus der Vielzahl von Kommunikationsprotokollen zur nachfolgenden Kommunikation mit dem Zubehörteil (310) über das identifizierte Paar Steckverbinderstifte der elektronischen Vorrichtung (302) auszuwählen.
  5. Zubehörteil nach Anspruch 4, wobei das bestimmte Kommunikationsprotokoll ausgewählt ist aus der Gruppe, die die Vielzahl von Kommunikationsprotokollen definiert, bestehend aus: universalen asynchronen Übertragungs-/Empfangs-(Universal Asynchronous Transmission/Reception, UART)-Protokolle, verbundene Testbetätigungsgruppe (Joint Test Action Group, JTAG)-Protokolle und universale synchrone Bus-(Universal Synchronous Bus, USB)-Protokolle.
  6. Elektronische Vorrichtung (302) aufweisend: einen Steckverbinder (304) zum Zusammenfügen mit einem Zubehörteil (310); eine Vielzahl von Stiften, die mit dem Steckverbinder (304) gekoppelt sind; und einen Speicher, der wirksam ist, um eine Datenstruktur (520) zu speichern, wobei die Datenstruktur (520) ein Befehlsantwortfeld (522) gefolgt durch ein Nutzlastfeld (524) gefolgt durch ein zyklisches Redundanzprüffeld (526) aufweist, wobei: das Befehlsantwortfeld (522) eine Antwort auf einen Befehl definiert, der durch die elektronische Vorrichtung (302) zu dem Zubehörteil (310) kommuniziert wurde; das zyklische Redundanzprüffeld (526) die elektronische Vorrichtung (302) in die Lage versetzt, Fehler in dem Befehlsantwortfeld (522) und dem Nutzlastfeld (524) zu erfassen; und das Nutzlastfeld (524) eines oder mehrere Felder aufweist, aufweisend: ein Stiftauswahlfeld (530) gefolgt durch ein Zubehörteilfähigkeitsfeld (540), wobei das Stiftauswahlfeld (530) wirksam ist, um einen der Stifte zu identifizieren, und die elektronische Vorrichtung (302) dazu zu bringen, eines aus einer Vielzahl von Kommunikationsprotokollen zum Kommunizieren mit dem Zubehörteil (310) über den identifizierten Stift auszuwählen, wobei das Zubehörteilfähigkeitsfeld (540) eine oder mehrere Fähigkeiten des Zubehörteils definiert; und ein Zubehörteilzustandsfeld, welches einen oder mehrere Zustände des Zubehörteils (310) anzeigt; wobei das Befehlsantwortfeld (522) ein Ein-Byte-Feld und das Nutzlastfeld (524) ein Sechs-Byte-Feld ist.
  7. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Zustände einen Leistungs-Handshake-Status, einen Durchgangsstatus, einen Leistungs-Handshake-Unterstützungsanzeiger, welcher anzeigt, ob ein Leistungs-Handshake durch das Zubehörteil (310) unterstützt wird, und einen Durchgangsunterstützungsanzeiger, welcher anzeigt, ob ein Durchgang durch das Zubehörteil (310) unterstützt wird, aufweisen.
  8. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Stifte, die mit dem Steckverbinder (304) gekoppelt sind, ein erstes eines Paars Identifikationsbusstifte (ACC_1) aufweist, die neben einem ersten Paar Datenstifte (DATEN 1/DATEN 2) angeordnet sind, die neben einem Hostleistungsstift (Hostleistung) angeordnet sind, der neben einem Zubehörteilleistungsstift (ACC_PWR) angeordnet ist, der neben einem zweiten Paar Datenstifte (DATEN 3/DATEN 4) angeordnet ist, das neben einem Hostmassestift (GND) angeordnet ist.
  9. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei das Stiftauswahlfeld (530) ein erstes Feld und ein zweites Feld aufweist, wobei das erste Feld wirksam ist, um die elektronische Vorrichtung (302) dazu zu bringen, ein Kommunikationsprotokoll zum Kommunizieren mit dem Zubehörteil (310) über das Paar Identifikationsbusstifte auszuwählen, wobei das zweite Feld wirksam ist, um die elektronische Vorrichtung (302) dazu zu bringen, eines oder mehrere Kommunikationsprotokolle zum Kommunizieren mit dem Zubehörteil (310) über die ersten und zweiten Paare von Datenstiften auszuwählen.
  10. Computerlesbares Speichermedium mit einer darauf gespeicherten Datenstruktur (520), die, wenn sie von einer elektronischen Vorrichtung (302) ausgeführt wird, Folgendes aufweist: ein Nutzlastfeld (524), welches ein Stiftauswahlfeld (530) und ein Zubehörteilfähigkeitsfeld (540) aufweist, wobei das Stiftauswahlfeld (530) wirksam ist, um einen Steckverbinderstift zu identifizieren, und die elektronische Vorrichtung (302) dazu zu bringen, eines aus einer Vielzahl von Kommunikationsprotokollen zum Kommunizieren mit einem Zubehörteil (310) über den identifizierten Steckverbinderstift auszuwählen; und wobei das Zubehörteilfähigkeitsfeld (540) eine oder mehrere der Fähigkeiten des Zubehörteils (310) definiert; wobei die Datenstruktur (520) ferner ein Befehlsantwortfeld (522) aufweist, welches eine Antwort auf einen Befehl definiert, der durch die elektronische Vorrichtung (302) zu dem Zubehörteil (310) kommuniziert wurde, und ein zyklisches Redundanzprüffeld (526) aufweist, welches die elektronische Vorrichtung (302) dazu in die Lage versetzt, Fehler in dem Befehlsantwortfeld (522), dem Stiftauswahlfeld (530) und dem Zubehörteilfähigkeitsfeld (540) zu erfassen; und wobei das Befehlsantwortfeld (522) ein Ein-Byte-Feld und das Nutzlastfeld (524) ein Sechs-Byte-Feld ist.
  11. Computerlesbares Speichermedium nach Anspruch 10, wobei das Stiftauswahlfeld (530) wirksam ist, um die elektronische Vorrichtung (302) dazu zu bringen, eines aus der Vielzahl von Kommunikationsprotokollen auszuwählen bevor die elektronische Vorrichtung (302) eine Software ausführt, und ein unterschiedliches der Vielzahl von Kommunikationsprotokollen auf Grundlage der durch die elektronische Vorrichtung (302) ausgeführten Software auszuwählen.
  12. Computerlesbares Speichermedium nach Anspruch 10 oder 11, wobei das Zubehörteilfähigkeitsfeld (540) eine oder mehrere Fähigkeiten des Zubehörteils (310) definiert, aufweisend: eine Geschwindigkeit eines Kommunikationsprotokolls, mit welchem das Zubehörteil (310) mit der elektronischen Vorrichtung (302) kommunizieren kann; eine maximale Eingangsleistung, die das Zubehörteil (310) von der elektronischen Vorrichtung (302) akzeptieren kann; eine maximale Ladespannung, die das Zubehörteil (310) zu der elektronischen Vorrichtung (302) übertragen kann; Befehle zum Bereitstellen von Zubehörteilinformation; Authentifizierung; Zubehörteilleistungsverhalten; Ladeverhalten; Leistungsentfernungsverhalten, wenn Leistung aus der elektronischen Vorrichtung (302) entnommen wird; und Diagnosemodusverhalten.
  13. Computerlesbares Speichermedium nach Anspruch 10 oder 11, wobei der Befehl ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: einer Anfrage zum Identifizieren eines Steckverbinderstifts und zum Auswählen eines aus einer Vielzahl von Kommunikationsprotokollen zum Kommunizieren über den identifizierten Steckverbinderstift; einer Anfrage zum Einstellen eines Zustands des Zubehörteils (310); und einer Anfrage zum Annehmen eines Zustands des Zubehörteils (310).
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