DE112009000147T5

DE112009000147T5 - Mobilgerät, das eine UART- und USB-Kommunikation unter Verwendung desselben Steckers gestattet, und Verfahren zum Betreiben desselben

Info

Publication number: DE112009000147T5
Application number: DE112009000147T
Authority: DE
Inventors: Jae In Ko; Shin Ho Moon; Yong tae Uijeongbu Park
Original assignee: Bluebird Soft Co Ltd
Current assignee: Bluebird Soft Co Ltd
Priority date: 2008-01-17
Filing date: 2009-01-15
Publication date: 2010-11-25
Also published as: US20110060850A1; WO2009091193A3; KR100905795B1; WO2009091193A2; CN101919169A

Abstract

Mobilgerät, das umfasst:

einen USB (Universal Serial Bus)-Stecker,

ein USB-Modul, das wahlweise mit dem Stecker verbunden wird, um mit einem externen USB-Gerät zu kommunizieren,

wenigstens ein UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)-Modul, das wahlweise mit dem Stecker verbunden wird, um mit einem externen UART-Gerät zu kommunizieren,

eine Bestimmungseinrichtung, die konfiguriert ist, um auf der Basis eines an wenigstens einem der Stifte des Steckers angelegten Signal zu bestimmen, ob der Stecker mit dem externen USB-Gerät oder dem externen UART-Gerät verbunden wurde,

eine Schalteinheit, die konfiguriert ist, um auf der Basis des Bestimmungsergebnisses der Bestimmungseinrichtung die Datenleitungen des Steckers wahlweise mit dem USB-Modul oder dem wenigstens einen UART-Modul zu verbinden, und

eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), die konfiguriert ist, um die Schalteinheit zu steuern.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mobilgerät und insbesondere eine Schaltung, die eine UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)- und eine USB (Universal Serial Bus)-Kommunikation unter Verwendung eines einzigen Steckers unterstützt, und ein diese Schaltung enthaltendes Mobilgerät.
Stand der Technik
Mobilgeräte enthalten gewöhnlich ein oder mehrere Stecker für die Verbindung mit externen Geräten und unterstützen eine Kommunikation über diese Stecker. Eine UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)- und eine USB (Universal Serial Bus)-Kommunikation werden gewöhnlich für die Verbindung zwischen Mobilgeräten und externen Geräten verwendet.
Wenn Mobilgeräte mehr Kommunikationsmodi unterstützen, müssen geeignete Stecker für die Kommunikationsmodi vorgesehen werden, wodurch die Größe und die Kosten der Mobilgeräte gesteigert werden. Deshalb besteht Bedarf für eine Technik, die verschiedene Kommunikationsmodi unter Verwendung eines einzigen Steckers unterstützt, um eine Steigerung der Größe und der Kosten von Mobilgeräten zu verhindern.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Zielsetzung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung gibt ein Mobilgerät an, das eine (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)- und eine USB (Universal Serial Bus)-Kommunikation unter Verwendung eines einzigen Steckers unterstützt.
Die vorliegende Erfindung gibt weiterhin ein Mobilgerät an, das ein über einen Stecker verbundenes USB-Gerät identifiziert und den Pfad des Steckers automatisch schaltet.
Vorteile der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Mobilgerät über einen einzigen USB-Stecker sowohl mit einem USB-Gerät als auch mit einem UART-Gerät kommunizieren. Dementsprechend muss das Mobilgerät nicht eigene Stecker für die verschiedenen durch das Mobilgerät unterstützten Kommunikationsmodi enthalten, wodurch die Größe und die Kosten des Mobilgeräts reduziert werden können.
Und weil automatisch erkannt wird, ob ein mit dem USB-Stecker gekoppeltes externes Gerät ein USB-Gerät ist, und automatisch zu einem internen USB-Modul oder einem internen UART-Modul geschaltet wird, ist der Komfort für den Benutzer größer.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die folgende ausführliche Beschreibung der vorliegenden Erfindung nimmt auf die beigefügten Zeichnungen Bezug, die hier überblickshalber kurz beschrieben werden.
1 ist ein Blockdiagramm eines Mobilgeräts gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
2 ist zeigt schematisch den Aufbau einer in 1 gezeigten Schalteinheit.
3 zeigt schematisch den Aufbau eines in 1 gezeigten USB-Signaldetektors.
4 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum automatischen Schalten des Pfads eines USB-Steckers in einem Mobilgerät gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Mobilgerät angegeben, das umfasst: einen USB (Universal Serial Bus)-Stecker; ein USB-Modul, das wahlweise mit dem Stecker verbunden wird, um mit einem externen USB-Gerät zu kommunizieren; wenigstens ein internes UART (Universal Asynchronous Receiver/Transceiver)-Modul, das wahlweise mit dem Stecker verbunden wird, um mit einem externen UART-Gerät zu kommunizieren; eine Bestimmungseinrichtung, die konfiguriert ist, um auf der Basis eines an wenigstens einem der Stifte des Steckers angelegten Signals zu bestimmen, ob der Stecker mit dem externen USB-Gerät oder dem externen UART-Gerät verbunden ist; eine Schalteinheit, die konfiguriert ist, um auf der Basis eines Bestimmungsergebnisses der Bestimmungseinrichtung die Datenleitungen des Steckers wahlweise mit dem USB-Modul oder dem wenigstens einen internen UART-Modul zu verbinden; und eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), die konfiguriert ist, um die Schalteinheit zu steuern.
Der Stecker umfasst einen Stromversorgungsstift, einen ersten Datenstift und einen zweiten Datenstift für die Datenübertragung sowie einen Erdungsstift, wobei die Datenleitungen des Steckers jeweils mit dem ersten Datenstift und dem zweiten Datenstift verbunden sind.
Die Bestimmungseinrichtung bestimmt, dass der Stecker mit dem externen USB-Gerät verbunden wurde, wenn der zweite Datenstift einen vorbestimmten Logikpegel aufweist und die an dem Stromversorgungsstift angelegte Spannung wenigstens einen vorbestimmten Pegel aufweist.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Betreiben eines Mobilgeräts angegeben. Das Verfahren umfasst folgende Schritte: Versetzen einer Datenleitung eines USB-Steckers zu einem Zustand mit einer hohen Impedanz, wenn ein Systemdeaktivierungszustand vorliegt; Erfassen eines an dem USB-Stecker angelegten Signals und Bestimmen, ob ein mit dem Stecker verbundenes Gerät ein USB-Gerät ist; und wahlweises Verbinden der Datenleitungen des Steckers mit einem internen USB-Modul oder wenigstens einem internen UART-Modul in dem Mobilgerät auf der Basis des Bestimmungsergebnisses, wenn ein Systemaktivierungszustand vorliegt.
Der Stecker umfasst einen Stromversorgungsstift, einen ersten Datenstift und einen zweiten Datenstift für die Datenübertragung sowie einen Erdungsstift, wobei bestimmt wird, dass der Stecker mit einem USB-Gerät verbunden wurde, wenn der zweite Datenstift einen vorbestimmten Logikpegel aufweist und die an dem Stromversorgungsstift angelegte Spannung wenigstens einen vorbestimmten Pegel aufweist.
Ausführungsformen
Im Folgenden wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die verschiedene bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigen, um die vorliegende Erfindung die dadurch erzielten Vorteile zu verdeutlichen. Die vorliegende Erfindung wird im Detail anhand von bevorzugten Ausführungsformen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Dabei werden durchgehend gleiche Bezugszeichen verwendet, um identische Elemente anzugeben.
1 ist ein Blockdiagramm eines Mobilgeräts 100 gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. 2 zeigt schematisch den Aufbau einer in 1 gezeigten Schalteinheit 130. 2 zeigt schematisch den Aufbau eines in 1 gezeigten USB (Universal Serial Bus)-Signaldetektors 140.
Wie in 1 bis 3 gezeigt, umfasst das Mobilgerät eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 110, einen Stecker 120, die Schalteinheit 130, eine Bestimmungseinrichtung (140 und 150), ein USB-Modul 111 und eine UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)-Einheit 160. Obwohl nicht gezeigt, kann das Mobilgerät 100 auch ein Anzeigemodul, ein Lautsprecher- und Mikrofonmodul, einen Speicher, ein Bluetooth-Modul, ein Akkumodul und eine Antenne umfassen.
Die CPU 110 führt ein Programm und/oder eine Firmware zum Betreiben des Mobilgeräts 100 aus und erzeugt ein Steuersignal zum Steuern des Betriebs jedes Moduls oder Elements in dem Mobilgerät 100. In den hier beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist das USB-Modul 111 in der CPU 110 vorgesehen, wobei die Erfindung jedoch nicht darauf beschränkt ist.
Der Stecker 120 wird verwendet, um das Mobilgerät 100 über ein Kabel (nicht gezeigt) mit einem externen Gerät (z. B. einem PC oder einem Adapter) zu verbinden, und enthält wenigstens vier Stifte. Ein Ende des Kabels wird mit dem Stecker 120 verbunden, während das andere Ende des Kabels mit einem Stecker des externen Geräts verbunden wird. Von den vier Stiften des Steckers 120 kann ein Stift VBUS für eine Stromversorgung vorgesehen sein, während zwei andere Stifte D + und D – für die Übertragung von Daten vorgesehen sein können und der vierte Stift GND für eine Erdung vorgesehen sein kann. Wenn der Stecker 120 wenigstens fünf Stifte enthält, können alle bis auf vier Stifte in einem verbindungslosen Zustand (NC) nicht verwendet werden. Zum Beispiel kann der Stecker 120 ein USB-Stecker mit fünf oder neun Stiften sein. Die Schalteinheit 130 verbindet wahlweise die Datenleitungen DL1 und DL2 des Steckers 120 mit dem USB-Modul 111 oder wenigstens einem der Elemente in der UART-Einheit 160. Zum Beispiel kann die Schalteinheit 130 durch die CPU 110 gesteuert werden, um den Pfad des Steckers 120 automatisch zu wechseln.
Wie in 2 gezeigt, umfasst die Schalteinheit 130 einen ersten Schalter 131 und einen zweiten Schalter 132.
Der erste Schalter 131 verbindet die Datenleitungen DL1 und DL2 des Steckers 120 mit dem zweiten Schalter 131 oder versetzt die Datenleitungen DL1 und DL2 in Reaktion auf ein durch die CPU 110 erzeugtes erstes Schalsteuersignal CSW1 zu einem Zustand Hi-Z mit einer hohen Impedanz. Wenn zum Beispiel das erste Schaltsteuersignal CSW1 auf einen ersten Logikpegel (z. B. „1”) gesetzt ist, verbindet der erste Schalter 131 die Datenleitungen DL1 und DL2 mit dem zweiten Schalter 132. Wenn das erste Schaltsteuersignal CSW1 auf einen zweiten Logikpegel (z. B. „0”) gesetzt ist, versetzt der erste Schalter 131 die Datenleitungen DL1 und DL2 zu dem Zustand Hi-Z mit einer hohen Impedanz.
Das erste Schaltsteuersignal CSW1 kann in Übereinstimmung mit dem Zustand der CPU 110 oder des Mobilgeräts 100 verschieden gesetzt werden. Zum Beispiel kann das erste Schaltsteuersignal CSW1 auf logisch „1” gesetzt werden, wenn das Mobilgerät 100 mit einem installierten Akku eingeschaltet wird, und auf ein logisch „0”, wenn der Akku aus dem Mobilgerät 100 entfernt wird oder das Mobilgerät 100 ausgeschaltet wird. In einem anderen Beispiel kann das erste Schaltsteuersignal CSW1 auf logisch „1” gesetzt werden, während sich die CPU 110 in einem Wach-, Standby- oder Schlafzustand befindet, und auf logisch „0”, wenn sich die CPU 110 in einem Tiefschlafzustand befindet.
Die Systemzustände, in denen das erste Schaltsteuersignal CSW1 auf logisch „1” gesetzt wird, können als Systemaktivierungszustände bezeichnet werden. Und die Systemzustände, in denen das erste Schaltsteuersignal CSW1 auf logisch „0” gesetzt wird, können als Systemdeaktivierungszustände definiert werden. Ein Systemaktivierungssignal kann von der CPU 110 ausgegeben werden, um einen Systemaktivierungs- oder Systemdeaktivierungszustand anzugeben. Das Systemaktivierungssignal wird zum Beispiel in einem Systemaktivierungszustand auf einen ersten Logikpegel „1” gesetzt. Dementsprechend kann das erste Schaltsteuersignal CSW1 auf logisch „1” gesetzt werden, wenn das Systemaktivierungssignal bei logisch „1” ist, und auf logisch „0”, wenn das Systemaktivierungssignal bei logisch „0” ist.
In einem Systemdeaktivierungszustand ist der USB-Betrieb der CPU 110 instabil, was zu Fehlern führen kann. Der erste Schalter 131 versetzt die Datenleitungen DL1 und DL2 zu dem Zustand Hi-Z mit einer hohen Impedanz, wenn sich die CPU 110 in einem vorbestimmten Zustand (z. B. in einem Tiefschlafzustand) befindet, um Fehler zu verhindern, die ansonsten auftreten können, wenn der Stecker 120 mit den USB-Anschlüssen D + und D – der CPU 11 in dem Systemdeaktivierungszustand verbinden ist.
Der zweite Schalter 132 verbindet die Datenleitungen DL1' und DL2' des ersten Schalters 131 in Reaktion auf ein durch die CPU 110 erzeugtes zweites Schaltsteuersignal CSW2 mit den USB-Anschlüssen D + und D – der CPU 110 oder mit einem CPLD (Complex Programmable Logic Device) 150. Wenn zum Beispiel das zweite Schaltsteuersignal CSW2 auf einen ersten Logikpegel (z. B. „1”) gesetzt ist, verbindet der zweite Schalter 132 die Datenleitungen DL1' und DL2' mit den USB-Anschlüssen D + und D – der CPU 110. Wenn das zweite Schaltsteuersignal CSW2 auf einen zweiten Logikpegel (z. B. „0”) gesetzt ist, verbindet der zweite Schalter 132 die Datenleitungen DL1' und DL2' mit UART-Anschlüssen UART_TXD und UART_RXD des CPLD 150.
Die Bestimmungseinrichtung (140 und 150) bestimmt auf der Basis eines Signals VBUS, D +, D – oder GND, das an wenigstens einem der Stifte des Steckers 120 angelegt wird, ob ein mit dem Stecker 120 verbundenes externes Gerät ein USB-Gerät oder ein UART-Gerät ist. Dafür umfasst die Bestimmungseinrichtung den USB-Signaldetektor 140 und den CPLD 150.
Der USB-Signaldetektor 140 erfasst auf der Basis des an einem Stromversorgungsstift des Steckers 120 angelegten Pegels der Stromversorgungsspannung VBUS und des an einem zweiten Datenstift des Steckers 120 angelegten Signals D –, ob ein mit dem Stecker 120 verbundenes externes Gerät ein USB-Gerät ist, und erzeugt ein USB-Erfassungssignal USB_INT.
Ein Beispiel für den Aufbau des USB-Signaldetektors 140 ist in 3 gezeigt. Wie in 3 gezeigt, enthält der USB-Signaldetektor 140 einen LDO (Low Dropout)-Spannungsregler 141, einen Spannungsdetektor 142 und einen Flipflop 143.
Der LDO-Spannungsregler 141 ist mit dem Stromversorgungsstift des Steckers 120 verbunden und erzeugt ein vorbestimmtes Ausgangssignal BYP, wenn eine Spannung innerhalb eines vorbestimmten Bereichs an dem Stromversorgungsstift des Steckers 120 angelegt wird. Zum Beispiel umfasst der LDO-Spannungsregler 141 einen Eingansanschluss, der mit dem Stromversorgungsstift des Steckers 120 verbunden ist, und einen Ausgangsanschluss, der die Ausgangsspannung BYP ausgibt. Wenn die an dem Eingangsanschluss angelegte Spannung VBUS wenigstens gleich einer vorbestimmte Spannung (z. B. 3 V) ist, kann der LDO-Spannungsregler 141 die vorbestimmte Ausgangsspannung BYP (z. B. 3 V) ausgeben. Mit anderen Worten kann der LDO-Spannungsregler 141 die Ausgangsspannung BYP von 3 V ausgeben, wenn die Stromversorgungsspannung VBUS wenigstens 3 V beträgt.
Der LDO-Spannungsregler 141 kann separat außerhalb eines Ladungs-ICs (nicht gezeigt) oder innerhalb eines Ladungs-ICs implementiert sein. Der Ladungs-IC ist eine Schaltung zum Aufladen eines Akkus eines Mobilgeräts und zum Zuführen von Systemleistung zu einem internen System des Mobilgeräts.
Der Spannungsdetektor 142 umfasst eine interne Verzögerungsschaltung und verzögert die Ausgabe der Ausgangsspannung BYP des LDO-Spannungsreglers 141. Weil ein Kabel für die Verbindung mit einem externen Gerät unter Umständen nicht sofort korrekt mit dem Stecker 120 verbunden wird, wenn ein Benutzer das Kabel mit dem Stecker 120 zu verbinden versucht, ist eine Verzögerungszeit in dem Spannungsdetektor 142 gesetzt, um einen zeitlichen Spielraum vorzusehen, bis das Kabel korrekt und stabil mit dem Stecker 120 verbunden ist.
Ein Ausgangssignal VBUS_CLK des Spannungsdetektors 142 geht an einem Taktanschluss CLK des Flipflops 143 ein und das Signal D – des zweiten Datenstifts des Steckers 120 geht an einem Eingangsanschluss D des Flipflops 143 ein. Der Flipflop 143 kann ein D-Q-Flipflop sein.
Der Flipflop 143 speichert das an dem Eingangsanschluss D eingehende Signal D – an einer Anstiegsflanke des Ausgangssignals VBUS_CLK des Spannungsdetektors 142 zwischen, um das USB-Erfassungssignal USB_INT auszugeben.
Wenn ein externes USB-Gerät mit dem Stecker 120 verbunden wird, weist die Stromversorgungsspannung VBUS einen vorbestimmten Spannungspegel (z. B. 5 V) auf und wird das Signal D – des zweiten Datenstifts für eine vorbestimmte Zeitdauer bei einem vorbestimmten Logikpegel (z. B. einem niedrigen Logikpegel) gehalten, um dann in Übereinstimmung mit den übertragenen Daten komplementär zu dem Signal D + eines ersten Datenstifts des Steckers 120 zu werden.
Wenn also ein externes USB-Gerät mit dem Stecker 120 verbunden wird, weist das Signal D – des zweiten Datenstifts bei einer Anstiegsflanke des Ausgangssignals VBUS_CLK des Spannungsdetektors 142 einen niedrigen Logikpegel auf. Deshalb weist auch das von dem Flipflop 143 ausgegebene USB-Erfassungssignal USB_INT einen niedrigen Logikpegel auf.
Wenn ein externes Gerät, das kein USB-Gerät ist, mit dem Stecker 120 verbunden wird, wird eine Operation durchgeführt, damit ein an dem Eingangsanschluss D des Flipflops 143 eingehendes Signal an einer Anstiegsflanke des Ausgangssignals VBUS_CLK des Spannungsdetektors 142 einen hohen Logikpegel aufweist. Obwohl nicht gezeigt, kann für diese Operation der Ausgangsanschluss des LDO-Spannungsreglers 141 über einen Widerstand (nicht gezeigt) mit dem Eingangsanschluss D des Flipflops 143 verbunden werden. Mit anderen Worten kann der Eingangsanschluss D des Flipflops 143 einerseits über den Widerstand mit dem Ausgangsanschluss des LDO-Spannungsreglers 141 und andererseits mit dem zweiten Datenstift des Steckers 120 verbunden werden.
Wenn also ein externes USB-Gerät mit dem Stecker 120 verbunden ist, wird das USB-Erfassungssignal USB_INT mit dem niedrigen Logikpegel durch das Signal D – des zweiten Datenstifts ausgegeben. Wenn ein UART-Gerät und kein USB-Gerät mit dem Stecker 120 verbunden ist, wird das USB-Erfassungssignal USB_INT mit dem hohen Logikpegel ausgegeben.
Das CPLD 150 erzeugt auf der Basis des USB-Erfassungssignals USB_INT und des durch die CPU 110 erzeugten Systemaktivierungssignals ein Alarmsignal und gibt dasselbe zu der CPU 110 aus. Das USB-Erfassungssignal USB_INT kann ebenfalls in die CPU 110 eingegeben werden. Die CPU 110 kann das zweite Schaltsteuersignal CSW2 auf der Basis des Systemaktivierungssignals, des USB-Erfassungssignals USB_INT und des Alarmsignals aus dem CPLD 150 erzeugen. Wenn das USB-Erfassungssignal USB_INT beispielsweise den niedrigen Logikpegel aufweist, kann die CPU 110 bestimmen, dass ein mit dem Stecker 120 verbundenes Gerät ein USB-Gerät ist, und setzt dementsprechend das zweite Schaltsteuersignal CSW2 derart, dass der zweite Schalter 132 die Datenleitungen DL1' und DL2' mit dem USB-Modul 111 verbindet.
Wenn das USB-Erfassungssignal USB_INT dagegen einen hohen Logikpegel aufweist, bestimmt die CPU 110, dass ein mit dem Stecker 120 verbundenes Gerät ein UART-Gerät ist, und setzt dementsprechend das zweite Schaltsteuersignal CSW2 derart, dass der zweite Schalter 132 die Datenleitungen DL1' und DL2' mit dem CPLD 150 verbindet.
Das CPLD 150 verbindet die Datenleitung wahlweise mit einem aus einer Vielzahl von Modulen unter Verwendung einer UART-Kommunikation in Übereinstimmung mit der CPU 110. In den hier beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird das CPLD 150 durch die CPU 110 gesteuert, um die Datenleitung wahlweise mit einem der folgenden Module zu verbinden: einem UART-IC 163, einem GPS (Global Positioning System)-Modul 161 und einem Kommunikationsmodem 162. Ob der UART-IC 163, das GPS-Modul 161 oder das Kommunikationsmodem 162 mit der Datenleitung verbunden wird, kann durch die CPU 110 in Übereinstimung mit einer durch einen Benutzer vorgenommenen Einstellung gesteuert werden.
Das Kommunikationsmodem 162 kann eine CDMA (Code Division Multiple Access)-Kommunikation oder eine GSM (Global System for Mobile Communications)-Kommunikation unterstützen. Das Kommunikationsmodem 162 kann unter Verwendung einer UART-Kommunikation mit einem externen UART-Gerät verbunden werden, um Firmware herunterzuladen.
4 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben des Mobilgeräts 100 gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Wie in 1 bis 4 gezeigt, kann in Schritt S41 bestimmt werden, ob sich das Mobilgerät 100 in einem Systemaktivierungszustand befindet. Wenn sich das Mobilgerät 100 nicht in dem Systemaktivierungszustand befindet, d. h. also, wenn sich das Mobilgerät 100 in einem Systemdeaktivierungszustand befindet, werden die Datenstifte des Steckers 120 in Schritt S42 zu dem Zustand Hi-Z mit einer hohen Impedanz versetzt, um das Auftreten von Fehlern zu verhindern.
Wenn sich das Mobilgerät 100 in dem Systemaktivierungszustand befindet, wird in Schritt S43 ein an dem Stecker 120 angelegtes Signal erfasst, um zu bestimmen, ob ein mit dem Stecker 120 verbundenes Gerät ein USB-Gerät ist. Insbesondere wird in Schritt S43 bestimmt, dass das mit dem Stecker 120 verbundene Gerät ein USB-Gerät ist, wenn ein Signal an dem Stift D – des Steckers 120 einen vorbestimmten Logikpegel (z. B. „0”) aufweist und wenn eine Spannung an dem Stift VBUS des Steckers 120 wenigstens einen vorbestimmten Pegel aufweist. Wenn das mit dem Stecker 120 verbundene Gerät als ein USB-Gerät bestimmt wird, werden die Datenstifte des Steckers 120 in Schritt S44 mit dem USB-Modul 111 verbunden. Wenn das mit dem Stecker 120 verbundene Gerät nicht als ein USB-Gerät bestimmt wird, werden die Datenstifte des Steckers 120 in Schritt S25 mit einem der UART-Module 161, 162 und 163 verbunden.
Wie oben beschrieben, kann gemäß der vorliegenden Erfindung ein Mobilgerät über einen einzigen USB-Stecker mit einem USB-Gerät oder einem UART-Gerät verbunden werden und mit demselben kommunizieren. Dementsprechend muss das Mobilgerät keine separaten Stecker für verschiedene durch das Mobilgerät unterstützte Kommunikationsmodi aufweisen. Und weil erfasst wird, ob ein mit dem USB-Stecker verbundenes externes Gerät ein USB-Gerät ist, und die Datenleitungen des Steckers automatisch zu einem internen USB-Modul oder einem internen UART-Modul geschaltet werden, können verschiedene Typen von externen Geräten praktisch mit dem einzigen USB-Stecker verbunden und genutzt werden.
Die vorliegende Erfindung wurde anhand von beispielhaften Ausführungsformen beschrieben, wobei dem Fachmann deutlich sein sollte, dass verschiedene Änderungen an dem hier beschriebenen Aufbau vorgenommen werden können, ohne dass deshalb der durch die folgenden Ansprüche definierte Erfindungsumfang verlassen wird.
Industrielle Anwendbarkeit
Die vorliegende Erfindung kann auf Mobilgeräte angewendet werden und kann die Größe und die Herstellungskosten der Mobilgeräte reduzieren.
Zusammenfassung
Es werden ein Mobilgerät, das eine UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)-Kommunikation und eine USB (Universal Serial Bus)-Kommunikation unter Verwendung eines einzelnen Steckers unterstützt, sowie ein entsprechendes Verfahren angegeben. Das Mobilgerät umfasst einen USB-Stecker, ein USB-Modul, das wahlweise mit dem Stecker verbunden wird, um mit einem externen USB-Gerät zu kommunizieren, wenigstens ein internes UART-Modul, das wahlweise mit dem Stecker verbunden wird, um mit einem externen UART-Gerät zu kommunizieren, eine Bestimmungseinrichtung, konfiguriert ist, um auf der Basis eines an wenigstens einem der Stifte des Steckers angelegten Signals zu bestimmen, ob der Stecker mit dem externen USB-Gerät oder dem externen UART-Gerät verbunden wurde, eine Schalteinheit, die konfiguriert ist, um die Datenleitungen auf der Basis des Bestimmungsergebnisses der Bestimmungseinrichtung wahlweise mit dem USB-Modul oder dem wenigstens einen UART-Modul zu verbinden, und eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), die konfiguriert ist, um die Schalteinheit derart zu steuern, dass die Datenleitungen des Steckers in Übereinstimmung damit, ob das mit dem Stecker verbundene Gerät ein USB-Gerät oder ein UART-Gerät ist, automatisch zu einem entsprechenden internen Modul geschaltet werden.

Claims

Mobilgerät, das umfasst: einen USB (Universal Serial Bus)-Stecker, ein USB-Modul, das wahlweise mit dem Stecker verbunden wird, um mit einem externen USB-Gerät zu kommunizieren, wenigstens ein UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)-Modul, das wahlweise mit dem Stecker verbunden wird, um mit einem externen UART-Gerät zu kommunizieren, eine Bestimmungseinrichtung, die konfiguriert ist, um auf der Basis eines an wenigstens einem der Stifte des Steckers angelegten Signal zu bestimmen, ob der Stecker mit dem externen USB-Gerät oder dem externen UART-Gerät verbunden wurde, eine Schalteinheit, die konfiguriert ist, um auf der Basis des Bestimmungsergebnisses der Bestimmungseinrichtung die Datenleitungen des Steckers wahlweise mit dem USB-Modul oder dem wenigstens einen UART-Modul zu verbinden, und eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), die konfiguriert ist, um die Schalteinheit zu steuern.
Mobilgerät nach Anspruch 1, wobei der Stecker einen Stromversorgungsstift, einen ersten Datenstift und einen zweiten Datenstift für die Datenübertragung und einen Erdungsstift umfasst, wobei die Datenleitungen des Steckers jeweils mit dem ersten Datenstift und dem zweiten Datenstift verbunden sind.
Mobilgerät nach Anspruch 2, wobei die Bestimmungseinrichtung bestimmt, dass der Stecker mit dem externen USB-Gerät verbunden wurde, wenn der zweite Datenstift einen vorbestimmten Logikpegel aufweist und die an dem Stromversorgungsstift angelegte Spannung wenigstens einen vorbestimmten Pegel aufweist.
Mobilgerät nach Anspruch 2, wobei die Bestimmungseinrichtung umfasst: einen USB-Signaldetektor, der konfiguriert ist, um auf der Basis der an dem Stromversorgungsstift des Steckers angelegten Stromversorgungsspannung und eines an dem zweiten Datenstift angelegten Signals zu erfassen, ob ein mit dem Stecker verbundenes externes Gerät ein USB-Gerät ist, und um ein USB-Erfassungssignal zu erzeugen, und eine programmierbare Logikeinrichtung, die konfiguriert ist, um auf der Basis des USB-Erfassungssignals und eines durch die CPU erzeugten Systemaktivierungssignals ein Alarmsignal zu erzeugen und an die CPU auszugeben, wobei die CPU ein Steuersignal zum Steuern der Schalteinheit auf der Basis des Systemaktivierungssignals, des USB-Erfassungssignals und/oder des Alarmsignals erzeugt.
Mobilgerät nach Anspruch 4, wobei der USB-Signaldetektor umfasst: einen Spannungsregler, der konfiguriert ist, um eine Ausgangsspannung zu erzeugen, wenn die an dem Stromversorgungsstift angelegte Stromversorgungsspannung innerhalb eines vorbestimmten Bereichs ist, einen Spannungsdetektor, der konfiguriert ist, um die Ausgangsspannung des Spannungsreglers verzögert auszugeben, und einen Flipflop, der konfiguriert ist, um das Signal des zweiten Datenstifts in Reaktion auf ein Erfassungssignal aus dem Spannungsdetektor zwischenzuspeichern und auszugeben.
Mobilgerät nach Anspruch 4, wobei die Schalteinheit umfasst: einen ersten Schalter, der konfiguriert ist, um in Reaktion auf ein erstes Schaltsteuersignal betrieben zu werden, und einen zweiten Schalter, der konfiguriert ist, um eine Datenleitung des ersten Schalters in Reaktion auf ein zweites Schaltsteuersignal wahlweise mit einem Ein-/Ausgangsanschluss des USB-Moduls oder einem Ein-/Ausgangsanschluss der programmierbaren Logikeinrichtung zu verbinden, wobei der erste Schalter in Reaktion auf das erste Schaltsteuersignal die Datenleitungen des Steckers wahlweise mit dem zweiten Schalter verbindet oder zu einem Zustand mit einer hohen Impedanz versetzt, und wobei die programmierbare Logikeinrichtung durch die CPU gesteuert wird, um eine mit dem Ein-/Ausgangsanschluss der programmierbaren Logikeinrichtung verbundene Datenleitung mit dem wenigstens einen internen UART-Moduls zu verbinden.
Mobilgerät nach Anspruch 6, wobei das erste Schaltsteuersignal gesetzt wird, um die Datenleitungen des Steckers zu dem Zustand mit einer hohen Impedanz zu versetzen, wenn das Systemaktivierungssignal einen ersten Logikpegel aufweist, und um die Datenleitungen des Steckers mit dem zweiten Schalter zu verbinden, wenn das Systemaktivierungssignal einen zweiten Logikpegel aufweist.
Mobilgerät nach Anspruch 6, wobei das USB-Modul in der CPU enthalten ist und das wenigstens eine UART-Modul ein UART-Chip, ein GPS-Modul und/oder ein Kommunikationsmodem ist.
Mobilgerät nach Anspruch 8, wobei die CPU ein Pfadwahlsignal in Übereinstimmung mit einer durch einen Benutzer vorgenommenen Einstellung erzeugt und wobei die programmierbare Logikeinrichtung die mit dem Ein-/Ausgangsanschluss der programmierbaren Logikeinrichtung verbundene Datenleitung in Reaktion auf das Pfadwahlsignal wahlweise mit dem UART-Chip, dem GPS-Modul oder dem Kommunikationsmodem verbindet.
Verfahren zum Betreiben eines Mobilgeräts, wobei das Verfahren umfasst: Versetzen der Datenleitung eines USB (Universal Serial Bus)-Steckers zu einem Zustand mit einer hohen Impedanz, wenn ein Systemdeaktivierungszustand vorliegt, Erfassen eines an dem USB-Stecker angelegten Signals und Bestimmen, ob ein mit dem Stecker verbundenes Gerät ein USB-Gerät ist, und wahlweises Verbinden der Datenleitungen des Steckers mit einem internen USB-Modul oder wenigstens einem internen UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)-Modul in dem Mobilgerät auf der Basis des Bestimmungsergebnisses, wenn ein Systemaktivierungszustand vorliegt.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Stecker einen Stromversorgungs-Spannungsstift, einen ersten Datenstift und einen zweiten Datenstift für die Datenübertragung und einen Erdungsstift umfasst, und wobei bestimmt wird, dass der Stecker mit einem USB-Gerät verbunden wurde, wenn der zweite Datenstift einen vorbestimmten Logikpegel aufweist und die an dem Stromversorgungsstift angelegte Spannung wenigstens einen vorbestimmten Pegel aufweist.