DE112016002768B4 - Eine Niedrigstrom-Implementierung eines Typ-C-Verbinder-Teilsystems - Google Patents

Eine Niedrigstrom-Implementierung eines Typ-C-Verbinder-Teilsystems Download PDF

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Abstract

Ein Apparat, der Folgendes beinhaltet:ein Universal-Serial-Bus(USB)-Typ-C-Teilsystem (120), das eine Standby-Bezugsschaltung (210) beinhaltet, wobei das Typ-C-Teilsystem (120) in einem Integrierte-Schaltung-Chip (IC-Chip) angeordnet ist und für Folgendes konfiguriert ist:Aktivieren der Standby-Bezugsschaltung (210) in einem aktiven Zustand des IC-Chips;Überführen vom aktiven Zustand in einen Niedrigstrom-Zustand des IC-Chips; undOperieren der Standby-Bezugsschaltung (210) im Niedrigstrom-Zustand, um Detektion auf Konfigurationskanal-Leitungen (Configuration-Channel-, CC-Leitungen) des Typ-C-Teilsystems durchzuführen, wobei der IC-Chip dazu konfiguriert ist, im Niedrigstrom-Zustand nicht mehr als eine vorbestimmte Menge an Strom zu verbrauchen,Aktivieren eines präzisen Rd-Abschlussdetektors oder eines präzisen Ra-Abschlussdetektors, wenn Anschluss von Abschluss auf einer der CC-Leitungen detektiert wird; undAktivieren der Standby-Bezugsschaltung (210) nach Detektieren von Anschluss von Abschluss.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Diese Offenbarung betrifft allgemein Typ-C-Verbinder-Teilsysteme.
  • STAND DER TECHNIK
  • Verschiedene elektronische Vorrichtungen (z. B. wie etwa Smartphones, Mobiltelefone, Tablets, Notebook-Computer, Laptop-Computer, Desktop-Computer, Hubs etc.) sind konfiguriert, um über Universal-Serial-Bus-Verbinder (USB-Verbinder) zu kommunizieren. Eine neue aufstrebende Technologie für USB-Verbinder, als USB-Typ-C bezeichnet, wurde in jüngster Zeit in der USB-Typ-C-Spezifikation, Release 1.0 (veröffentlicht am 11. August 2014) und anschließend ergänzt im Release 1.1 (veröffentlicht am 3. April 2015) definiert. Die USB-Typ-C-Spezifikation definiert USB-Typ-C-Buchsen, Stecker und Kabel, die USB-Kommunikation und/oder Stromversorgung sowohl über ältere USB-Protokolle (z. B. wie etwa die USB-Spezifikation, Revision 2.0, veröffentlicht am 27. April 2000, und die USB Batterieladungsspezifikation, Revision 1.2, veröffentlicht am 7. Dezember 2010) als auch neuere USB-Protokolle (z. B. wie etwa die USB-3.1-Spezifikation, veröffentlicht am 26. Juli 2013, und die USB-Stromversorgungsspezifikation, Revision 2.0, veröffentlicht am 11. August 2014) unterstützen können.
  • Während die USB-Typ-C-Spezifikation einige Stromanforderungen definiert (z. B. für USB-Suspend-Modus), bleibt es den jeweiligen Typ-C-Implementierungen überlassen, den allgemeinen Stromverbrauch der Typ-C-Teilsysteme in den jeweiligen elektronischen Vorrichtungen zu verwalten. Aus diesem Grund sind aktuelle USB-Typ-C-Implementierungen hinsichtlich ihres allgemeinen Stromverbrauchs jedoch nicht effizient, obwohl effizienter Stromverbrauch die Endbenutzererfahrung steigern und die allgemeine Operation der Typ-C-Teilsysteme sowohl bei Typ-C-Kabeln als auch Typ-C-fähigen USB-Vorrichtungen verbessern kann.
  • Die US 2011 / 0 019 763 A1 beschreibt einen Hochgeschwindigkeits-USB-Transceiver (Universal Serial Bus) mit einer Spannungsmodus-Architektur zur Erzeugung eines USB-Signals. Die Spannungsmodus-Architektur reduziert den Stromverbrauch durch Verringerung der Stromanforderungen für die Hochgeschwindigkeits-USB-Kommunikation. Der USB-Transceiver kann einen Referenzspannungsgenerator, ein widerstandsbehaftetes Element und ein Schaltelement zum Schließen und Unterbrechen eines Schaltkreises umfassen, der den Referenzspannungsgenerator, das widerstandsbehaftete Element und einen Datenpin eines USB-Anschlusses enthält, um die Hälfte des differentiellen USB-Signals (z. B. das D+-Signal) zu erzeugen. Eine ähnliche Schaltung kann verwendet werden, um die andere Hälfte des differentiellen USB-Signals (d. h. das D-Signal) zu erzeugen. Das Widerstandselement kann ein Satz paralleler Widerstände im Transceiver sein, wobei der Satz paralleler Widerstände speziell aus einer größeren Anzahl von Widerständen ausgewählt wird, um den spezifizierten Widerstand (45 Ω±10 %) im USB-Transceiver bereitzustellen.
  • Die WO 2004 / 095 250 A1 betrifft eine USB-Vorschaltvorrichtung, die frei von auf eine Signalleitung in einem hochohmigen Zustand zurückzuführenden Fehlfunktionen ist und die folglich stabil arbeiten kann, wenn eine USB-Vorschaltvorrichtung mit einem USB, einem USB-Stecker und einem USB-Kabel verbunden/getrennt wird. Das USB-Vorschaltgerät hat einen Schaltkreis, der zwischen einer Signalleitung D- und einer Massespannung vorgesehen ist. Wenn das USB-Vorschaltgerät mit einem USB verbunden wird, wird Strom über eine VBUS-Leitung zugeführt und der Schaltkreis wird nicht leitend gestellt, wodurch die Signalleitung D- von der Massespannung getrennt wird. Wenn das USB-Vorschaltgerät vom USB getrennt wird, wird die Stromzufuhr über die VBUS-Leitung beendet, wodurch der Schaltkreis leitend wird. Ein Entladungspfad, bei dem die Signalleitung D- mit der Massespannung verbunden ist, wird bereitgestellt, unerwünschte Ladung wie ein Leckstrom wird über die Schaltkreis an die Massespannung abgegeben. Während das USB-Vorschaltgerät vom USB getrennt ist, wird der Spannungspegel der Signalleitung D- niedrig gehalten.
  • Die US 2015 / 0 212 497 A1 offenbart ein System und ein Verfahren zur Steuerung der Leistung in einem aktiven Kabel über einen im Inneren der Kabelbaugruppe angeordneten Schaltungsmechanismus. Das System kann ein erstes Gerät umfassen, das über die Kabelbaugruppe und eine Gerätestromleitung kommunikativ mit einem zweiten Gerät gekoppelt ist. Der Schaltungsmechanismus kann die Stromversorgung der Kabelbaugruppe steuern, und ein Spannungskomparator kann mit dem Schaltungsmechanismus verbunden sein, um den mit dem Kabel der Kabelbaugruppe verbundenen Stromfluss zu regulieren.
  • Die US 2015 / 0 268 688 A1 betrifft eine Vorrichtung zur Anforderung von Energie über eine verdrahtete Schnittstelle. In Beispielausführungen wird eine Pull-Down-Schaltung in der Vorrichtung, die als Stromverbraucher fungiert, wenn keine Energie in der Vorrichtung vorhanden ist, über eine Konfigurationsleitung über ein Kabel mit einer Stromversorgungseinrichtung verbunden. Das Gerät kann sich in einem Energiesparmodus befinden, es kann eine leere Batterie haben oder es kann keine Batterie haben. Die Pull-Down-Schaltung ist so konfiguriert, dass sie Energie von der Konfigurationsleitung verwendet, um eine Spannung auf der Konfigurationsleitung herunterzuziehen, um der Stromversorgungseinrichtung zu signalisieren, dass sie dem Gerät über eine andere Leitung des Kabels Strom zuführt.
  • Die US 2015 / 0 208 026 A1 offenbart eine steckbare elektronische Vorrichtung, die dazu verwendet wird, eine Verbindung mit einer Anzeige herzustellen, Daten zu erzeugen, die einem ersten Standard oder einem zweiten Standard entsprechen, und die Daten an die Anzeige zu übertragen. Die steckbare elektronische Vorrichtung umfasst eine Steuerschaltung zum Erzeugen von Audio/Video-Signalen und Steuersignalen, eine Auswahlsignal-Erzeugungsschaltung zum Erzeugen eines Auswahlsignals in Abhängigkeit davon, ob die steckbare elektronische Vorrichtung mit einer externen Stromquelle verbunden ist oder nicht, einen Multiplexer zum Empfangen der Audio/Video-Signale / Steuersignale und zum selektiven Erzeugen derjenigen Audio/Video-Signale / Steuersignale, die gemäß dem Auswahlsignal mit dem ersten Standard oder dem zweiten Standard übereinstimmen, und einen Verbindungselement zum Übertragen der Audio/Video-Signale und der Steuersignale von dem Multiplexer zu der Anzeige.
  • Die US 7 372 313 B2 offenbart eine Schaltung mit variabler Impedanz, die mindestens einen festen Widerstand und eine Mehrzahl von Transistoren zwischen einem ersten und einem zweiten Anschluss aufweist. Die zu der Mehrzahl von Transistoren gehörenden Transistoren sind parallel zueinander und parallel zu dem Widerstand angeordnet, durch eine Vielzahl von voneinander verschiedenen Steuersignalen steuerbar und so konfiguriert, dass man eine Gesamtimpedanz zwischen dem ersten und dem zweiten Anschluss erhält, die im Wesentlichen kontinuierlich variabel ist.
  • BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demzufolge, die Effizienz von USB-Typ-C-Implementierungen hinsichtlich ihres allgemeinen Stromverbrauchs zu verbessern, um die Endbenutzererfahrung zu steigern und um die allgemeine Operation der Typ-C-Teilsysteme sowohl bei Typ-C-Kabeln als auch Typ-C-fähigen USB-Vorrichtungen zu verbessern.
  • Die vorliegende Erfindung stellt zur Lösung dieser Aufgabe einen Apparat gemäß Anspruch 1, ein Verfahren gemäß Anspruch 10 sowie eine Vorrichtung gemäß Anspruch 18 bereit. Vorteilhafte Ausführungsformen können Merkmale der abhängigen Ansprüche aufweisen.
  • Figurenliste
    • 1A illustriert eine beispielhafte dieinterne (On-Die) Integrierte-Schaltung-Steuerung (Integrated-Circuit-, IC-, Steuerung) mit einem Typ-C-Teilsystem in Übereinstimmung mit einigen Ausführungsformen.
    • 1B illustriert beispielhafte Vorrichtungen, die die IC-Steuerung mit dem Typ-C-Teilsystem von 1A umfassen, gemäß beispielhaften Ausführungsformen.
    • 2A illustriert eine Ra-Abschlussschaltung in einem beispielhaften chipinternen (On-Chip) USB-Typ-C-Teilsystem gemäß einigen Ausführungsformen.
    • 2B illustriert eine Standby-Bezugssschaltung in einem beispielhaften chipinternen (On-Chip) USB-Typ-C-Teilsystem gemäß einigen Ausführungsformen.
    • 3 illustriert ein beispielhaftes Verfahren zur Deaktivierung eines Ra-Abschlusses in einem Typ-C-Teilsystem gemäß einigen Ausführungsformen.
    • 4 illustriert ein beispielhaftes Verfahren zur Verwendung von Standby-Bezügen in einem Typ-C-Teilsystem gemäß einigen Ausführungsformen.
    • 5A illustriert eine Ra-Abschlussschaltung in einem beispielhaften chipinternen (On-Chip) USB-Typ-C-Teilsystem gemäß einigen Ausführungsformen.
    • 5B illustriert eine Präzisionswiderständeschaltung in einem beispielhaften chipinternen (On-Chip) USB-Typ-C-Teilsystem gemäß einigen Ausführungsformen.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Die folgende Beschreibung legt zahlreiche spezifische Details dar, wie etwa Beispiele für spezifische Systeme, Komponenten, Verfahren und so weiter, um ein gutes Verständnis von verschiedenen Ausführungsformen der hierin beschriebenen Techniken für Niedrigstrom-USB-Typ-C-Teilsysteme bereitzustellen. Es wird einem Fachmann auf dem Gebiet jedoch klar sein, dass mindestens einige Ausführungsformen ohne diese spezifischen Details ausgeübt werden können. In anderen Fällen werden gut bekannte Komponenten, Elemente oder Verfahren nicht im Detail beschrieben oder werden in einem einfachen Blockdiagrammformat präsentiert, um unnötiges Unverständlichmachen der hierin beschriebenen Techniken zu vermeiden. Die nachfolgend dargelegten spezifischen Details sind daher lediglich beispielhaft. Besondere Implementierungen können von diesen beispielhaften Details abweichen und trotzdem im Geist und Schutzumfang der vorliegenden Erfindung vorgesehen sein.
  • Bezugnahmen in der Beschreibung auf „eine Ausführungsform“ „eine einzelne Ausführungsform“, „eine beispielhafte Ausführungsform“, „einige Ausführungsformen“ und „verschiedene Ausführungsformen“ bedeutet, dass ein bestimmtes Merkmal, eine bestimmte Struktur oder Eigenschaft, beschrieben in Verbindung mit der/den Ausführungsform(en), in mindestens einer einzelnen Ausführungsform der Erfindung eingeschlossen ist. Des Weiteren beziehen sich die Erscheinungen der Ausdrücke „eine Ausführungsform“, „eine einzelne Ausführungsform“, „eine beispielhafte Ausführungsform“, „einige Ausführungsformen“ und „verschiedene Ausführungsformen“ an verschiedenen Stellen in der Beschreibung nicht unbedingt alle auf die gleiche(n) Ausführungsform(en).
  • Die Beschreibung umfasst Bezüge auf die beigefügten Zeichnungen, die Teil der detaillierten Beschreibung bilden. Die Zeichnungen zeigen Illustrationen in Übereinstimmung mit beispielhaften Ausführungsformen. Diese Ausführungsformen, die hierin auch als „Beispiele“ bezeichnet werden können, werden ausführlich genug beschrieben, um es Fachleuten auf dem Gebiet zu ermöglichen, die hierin beschriebenen Ausführungsformen des beanspruchten Gegenstands auszuüben. Die Ausführungsformen können kombiniert werden, andere Ausführungsformen können benutzt werden oder strukturelle, logische und elektrische Änderungen können vorgenommen werden, ohne vom Umfang und Geist des beanspruchten Gegenstands abzuweichen. Es versteht sich, dass die hierin beschriebenen Ausführungsformen den Umfang des beanspruchten Gegenstands nicht beschränken sollen, sondern eher einem Fachmann auf dem Gebiet ermöglichen sollen, den beanspruchten Gegenstand auszuüben, herzustellen und/oder zu verwenden.
  • Es werden hierin verschiedene Ausführungsformen der Techniken für Niedrigstrom-USB-Typ-C-Teilsysteme in elektronischen Vorrichtungen beschrieben. Beispiele für solche elektronischen Vorrichtungen umfassen, ohne Beschränkung, persönliche Computer (z. B. Desktop-Computer, Laptop-Computer, Notebook-Computer etc.), mobile Computervorrichtungen (z. B. Tablets, Tablet-Computer, E-Reader-Vorrichtungen etc.), mobile Kommunikationsvorrichtungen (z. B. Smartphones, Mobiltelefone, persönliche digitale Assistenten, Nachrichtenübermittlungsvorrichtungen, Taschen-PCs etc.), Konnektivitätsvorrichtungen (z. B. Kabel, Adapter, Hubs, Andockstationen etc.), Audio-/Video-/Datenaufzeichnungs- und/oder -wiedergabevorrichtungen (z. B. Kameras, Sprachaufzeichnungsgeräte, tragbare Scanner, Monitore etc.) und andere ähnliche elektronische Geräte, die Typ-C-Verbinder (Schnittstellen) für Kommunikation und/oder Batterieladung verwenden können.
  • Wie hierin verwendet, wird eine elektronische Vorrichtung als „USB-fähig“ bezeichnet, falls die elektronische Vorrichtung mindestens einem Release einer Universal-Serial-Bus-Spezifikation (USB-Spezifikation) entspricht. Beispiele für solche USB-Spezifikationen umfassen, ohne Beschränkung, die USB-Spezifikation Revision 2.0, die USB-3.0-Spezifikation, die USB-3.1-Spezifikation und/oder verschiedene Ergänzungen (z. B. wie etwa On-The-Go oder OTG), Versionen und Errata davon. Die USB-Spezifikationen definieren allgemein die Eigenschaften (z. B. Attribute, Protokolldefinition, Transaktionstypen, Busverwaltung, Programmierungsschnittstellen etc.) eines differenziellen seriellen Busses, die erforderlich sind, um standardmäßige Kommunikationssysteme und Peripherien zu gestalten und zu bauen. Eine periphere elektronische Vorrichtung ist beispielsweise an eine Hostvorrichtung über einen USB-Anschluss der Hostvorrichtung angeschlossen. Ein USB-2.0-Anschluss umfasst eine Stromleitung von 5 V (bezeichnet als VBUS), ein Differenzialpaar von Datenleitungen (bezeichnet als D+ oder DP und D- oder DN) und eine Masseleitung für Stromrückleitung (bezeichnet als GND). Ein USB-3.0-Anschluss stellt den VBUS-, D+-, D-- und GND-Leitungen auch Rückwärtskompatibilität mit USB 2.0 bereit. Darüber hinaus, um einen schnelleren differenziellen Bus (den USB-SuperSpeed-Bus) zu unterstützen, stellt ein USB-3.0-Anschluss auch ein Differenzialpaar von Senderdatenleitungen (bezeichnet als SSTX+ und SSTX-), ein Differenzialpaar von Empfängerdatenleitungen (bezeichnet als SSRX+ und SSRX-), eine Stromleitung für Strom (bezeichnet als DPWR) und eine Masseleitung für Stromrückleitung (bezeichnet als DGND) bereit. Ein USB-3.1-Anschluss stellt die gleichen Leitungen wie ein USB-3.0-Anschluss für die Rückwärtskompatibilität mit USB-2.0- und USB-3.0-Kombinationen bereit, erweitert aber die Leistung des SuperSpeed-Busses durch eine Reihe von Funktionen, die als Enhanced SuperSpeed bezeichnet werden.
  • Einige elektronische Vorrichtungen können wahrscheinlich mit einer gegebenen USB-Typ-C-Spezifikation oder einem spezifischen Release davon (z. B. wie etwa der USB-Typ-C-Spezifikation, Release 1.0, der USB-Typ-C-Spezifikation, Release 1.1 oder einem späteren Release) konform sein. Wie hierin verwendet bezieht sich ein USB-„Typ-C-Teilsystem“ auf eine Hardwareschaltungsanordnung und Firmware-/Softwarelogik, in einer Integrierte-Schaltung-Steuerung (IC-Steuerung), die konfiguriert ist und betriebsfähig ist, um die Funktionen durchzuführen und die Anforderungen zu erfüllen, die in mindestens einem Release der USB-Typ-C-Spezifikation spezifiziert werden. Beispiele für solche Typ-C-Funktionen und Anforderungen können, ohne Beschränkung, Kommunikationen gemäß USB 2.0 und USB 3.1, elektromechanische Definitionen und Leistungsanforderungen für Typ-C-Buchsen, elektromechanische Definitionen und Leistungsanforderungen für Typ-C-Stecker, Anforderungen für Typ-C-bei Altkabelkabelbaugruppen und -adaptern, Anforderungen für Typ-C basierte Vorrichtungsdetektion und Schnittstellenkonfiguration, Anforderungen für optimierte Stromversorgung für Typ-C-Verbinder etc. umfassen
  • Gemäß der USB-Typ-C-Spezifikation(en) ist ein USB-Typ-C-Kabel ein aktives Kabel, das eine oder mehrere darin angeordnete Integrierte-Schaltung-Vorrichtungen (IC-Vorrichtungen) aufweist, um an beiden Enden des Kabels USB-Typ-C-Anschlüsse zu definieren. Um USB-Kommunikationen gemäß USB 2.0 und USB 3.1 zu unterstützen, stellt ein Typ-C-Anschluss unter anderem VBUS-, D+-, D--, GND-, SSTX+-, SSTX--, SSRX+- und SSRX-Leitungen bereit. Darüber hinaus stellt ein Typ-C-Anschluss auch eine Seitenbandnutzungs(Sideband-Use, bezeichnet als SNU)-Leitung zum Signalisieren von Seitenbandfunktionalität und eine Konfigurationskanal(Configuration Channel, bezeichnet als CC)-Leitung zur Entdeckung, Konfiguration und Verwaltung von Verbindungen über ein Typ-C-Kabel bereit. Ein Typ-C-Anschluss kann mit einem Typ-C-Stecker und mit einer Typ-C-Buchse assoziiert sein. Zwecks einfacher Benutzung sind der Typ-C-Stecker und die Typ-C-Buchse als reversierbares Paar ausgelegt, das unabhängig von der Steckerzur-Buchse-Ausrichtung operiert. Ein standardmäßiger Typ-C-Verbinder (Schnittstelle), angeordnet als standardmäßige(r) Typ-C-Stecker oder Buchse, stellt daher unter anderem Pins für vier VBUS-Leitungen, vier Masserückleitungen (GND-Rückleitungen), zwei D+-Leitungen (DP1 und DP2), zwei D--Leitungen (DN1 und DN2), zwei SSTX+-Leitungen (SSTXP1 und SSTXP2), zwei SSTX-Leitungen (SSTXN1 und SSTXN2), zwei SSRX+-Leitungen (SSRXP1 und SSRXP2), zwei SSRX-Leitungen (SSRXN1 und SSRXN2), zwei CC-Leitungen (CC1 und CC2) und zwei SBU-Leitungen (SBU1 und SBU2) bereit. Wenn der Typ-C-Stecker eines Kabels an eine Typ-C-Buchse angeschlossen ist, ist eine der CC-Leitungen durch das Kabel verbunden, um Signalausrichtung zu erstellen, und ist die andere CC-Leitung als 5-V-Stromleitung (bezeichnet als Vconn) zum Bestromen der innerhalb des Typ-C-Kabels angeordneten Integrierte-Schaltung-Vorrichtung(en) (IC-Vorrichtung(en)) umfunktioniert.
  • Gemäß USB-Typ-C-Spezifikation(en) werden mehrere Typen von Abschlussschaltungen von USB-fähigen Hostvorrichtungen, USB-fähigen Peripherievorrichtungen und USB-Typ-C-Kabelvorrichtungen zur Identifizierung verwendet. Zum Beispiel muss eine elektronische Hostvorrichtung (z. B. und/oder eine USB-Steuerung davon) eine Rp-Abschlussschaltung („Rp-Abschluss“) bereitstellen, die ein Pull-up-Widerstandselement/Pull-up-Widerstandselemente umfasst, das/die, wenn aktiviert, die Hostvorrichtung über einem Typ-C-Kabel identifizieren. In einem anderen Beispiel muss eine elektronische Peripherievorrichtung (z. B. und/oder eine USB-Steuerung davon) eine Rd-Abschlussschaltung („Rd-Abschluss“) bereitstellen, die ein Pull-down-Widerstandselemente/Pull-up-Widerstandselemente umfasst, das/die, wenn aktiviert, die Peripherievorrichtung über einem Typ-C-Kabel identifizieren. In einem anderen Beispiel muss eine Typ-C-Kabelvorrichtung (z. B. eine in einem Stecker des Kabels angeordnete IC-Steuerung) eine Ra-Abschlussschaltung („Ra-Abschluss“) bereitstellen, die ein Pull-down-Widerstandselement/Pull-up-Widerstandselemente umfasst, das/die, wenn aktiviert, die IC-Steuerung des Typ-C-Kabels an eine daran angeschlossene Peripherie- und/oder Hostvorrichtung identifizieren.
  • Ein USB-Typ-C-Kabel ist eine aktive Vorrichtung mit einer oder mehreren darin angeordneten Integrierte-Schaltung-Vorrichtungen (IC-Vorrichtungen). Wenn daher ein Typ-C-Kabel in Verwendung ist (z. B. wenn mit mindestens einer USB-fähigen Vorrichtung verbunden), verbrauchen die ICs innerhalb des Kabels Strom. Aufgrund der komplexen Anforderungen der USB-Typ-C-Spezifikation(en) halten jedoch herkömmliche Implementierungen von USB-Typ-C-Teilsystemen (und den Sendeempfängern darin) die ICs innerhalb eines Typ-C-Kabels typischerweise in einem aktiven Zustand, wodurch verursacht wird, dass das Kabel eine relativ große Menge von elektrischem Strom aufnimmt (z. B. wie etwa 5 mA oder mehr). Das Aufnehmen einer relativ großen Menge von elektrischem Strom (und entsprechend Energie) ist allgemein ein Nachteil, speziell für batteriebestromte Vorrichtungen. Darüber hinaus verwenden herkömmliche Implementierungen von USB-Typ-C-Teilsystemen (und den Sendeempfängern darin) typischerweise externe, chipexterne Komponenten (z. B. wie etwa Widerstände, Kondensatoren etc.), um verschiedene Typ-C erforderliche Abschluss- und Sendeschaltungen zu implementieren, die einen größeren Chip erfordern und den von einem Typ-C-Kabel, wenn in Verwendung, verwendeten Gesamtstrom weiter erhöhen.
  • Um das Problem des relativ hohen Stromverbrauchs und andere Probleme zu bewältigen, stellen die hierin beschriebenen Techniken für Niedrigstrom-USB-Typ-C-Teilsysteme das Reduzieren des IC-Steuerungsstroms (z. B. Systemstroms) bereit, wenn die IC-Steuerung im angeschlossenen/getrennten Zustand ist und nicht aktiv auf der CC-Leitung des Typ-C-Teilsystems kommuniziert. Zum Beispiel stellen die hierin beschriebenen Techniken das Entfernen/Deaktivieren des Ra-Abschlusses eines Typ-C-Kabels bereit, wenn das Kabel an eine USB-fähige Vorrichtung angeschlossen ist, wodurch in einigen Ausführungsformen der vom Kabel verwendete Strom reduziert wird. Des Weiteren stellen in dieser und/oder anderen Ausführungsformen die hierin beschriebenen Techniken einen neuen „Warten-auf-Anschluss“-Zustand bereit, bei dem die IC-Steuerung im Typ-C-Kabel sogar die Tiefschlafsystemressourcen ausschaltet und damit sehr viel weniger Strom verbraucht. In diesen und/oder anderen Ausführungsformen werden präzise Spannungs- und/oder Strombezüge durch die IC-Steuerung im Tiefschlafzustand generiert, die alle Anschluss-/Trennungsanforderungen der USB-Typ-C-Spezifikation(en) in verschiedenen Typen von Typ-C-Anwendungen erfüllen, wodurch sich die Notwendigkeit des Erhöhens des Stromverbrauchs für Aktivmodus-Spannungs- und Strombezüge erübrigt. Beispielhafte Typen von Typ-C-Anwendungen umfassen, aber sind nicht beschränkt auf: eine Downstream-Facing-Port(DFP)-USB-Anwendung, bei der eine IC-Steuerung mit einem Typ-C-Teilsystem konfiguriert ist, um einen Downstream-Facing-USB-Anschluss bereitzustellen (z. B. in einer USB-fähigen Hostvorrichtung); eine Upstream-Facing-Port(UFP)-USB-Anwendung, bei der eine IC-Steuerung mit einem Typ-C-Teilsystem konfiguriert ist, um einen Upstream-Facing-USB-Anschluss bereitzustellen (z. B. in einer USB-fähigen Peripherievorrichtung oder einem Adapter); eine Dual-Role-Port(DRP)-USB-Anwendung, bei der eine IC-Steuerung mit einem Typ-C-Teilsystem konfiguriert ist, um sowohl DFP- als auch UFP-Anwendungen auf dem gleichen USB-Anschluss zu unterstützen; und eine Electronically-Marked-Cable-Anwendung (EMCA), bei der eine IC-Steuerung mit einem Typ-C-Teilsystem konfiguriert ist, um Typ-C-Anschlüsse innerhalb einer Kabelvorrichtung bereitzustellen (z. B. einem aktiven Typ-C-Kabel, einem Vconn-bestromten Zubehör etc.).
  • In einer beispielhaften Ausführungsform beinhaltet eine Vorrichtung ein USB-Typ-C-Teilsystem. In einigen Aspekten dieser Ausführungsform ist die Vorrichtung ein IC-Chip, der in einer Typ-C-Kabel- oder einer anderen USB-Anwendung (z. B. wie etwa einem hybriden Kabel, USB-zu-Typ-C-Adapter, Vconn-bestromten Zubehör etc.) angeordnet sein kann. Das Typ-C-Teilsystem beinhaltet eine negative Ladepumpe und eine Ra-Abschlussschaltung, wobei die negative Ladepumpe mit der Ra-Abschlussschaltung gekoppelt ist und die Ra-Abschlussschaltung mit einer Vconn-Leitung des Typ-C-Teilsystems gekoppelt ist. Wie hierin verwendet bezieht sich „negative Ladepumpe“ auf eine elektronische Schaltung, die konfiguriert ist, um eine Sub-Null-Spannungsversorgungsquelle zu erzeugen (z. B. eine Spannungsquelle im Bereich von -0,7 V bis -1,95 V, für einige Implementierungen). Die Auslegung der Ra-Abschlussschaltung ist derart, dass Ra-Abschluss aktiviert ist (z. B. „EIN“ ist), wenn das Typ-C-Teilsystem nicht bestromt ist. Das Typ-C-Teilsystem ist konfiguriert, um die negative Ladepumpe zu konfigurieren, wenn die Spannung auf der Vconn-Leitung über eine Schwellenspannung steigt, und die Ra-Abschlussschaltung zu deaktivieren, wenn die negative Ladepumpe aktiviert ist, wobei die Ra-Abschlussschaltung nach Deaktivieren nicht mehr als 50 µA Strom verbraucht. In einem beispielhaften Aspekt dieser Ausführungsform liegt die Schwellenspannung in einem Bereich von 2,375 V bis 2,625 V. Im gleichen oder einem anderen Aspekt umfasst die Abschlussschaltung eine native chipinterne Vorrichtung, die einen oder mehrere N-Typ-Metall-Oxid(NMOS)-Transistoren beinhaltet. Die Transistoren der nativen Vorrichtung weisen eine Verarmungsdotierung auf, sodass die native Vorrichtung eine Null- oder Nahe-Null-Spannung-Gate-Schwelle VT aufweist (z. B. die native Vorrichtung schaltet ihren Kanal ein, wenn ihre Gate-Spannung VT null oder nahe-null ist, zum Beispiel eine VT-Spannung, die 0 V oder viel weniger weniger 700 mV ist, für verschiedene Implementierungen der nativen Vorrichtung). In einem beispielhaften Aspekt ist das Typ-C-Teilsystem ferner konfiguriert, um zu detektieren, wenn die Spannung auf der Vconn-Leitung nicht mehr angewendet wird, und die negative Ladepumpe zu deaktivieren, um die Ra-Abschlussschaltung zu aktivieren.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform beinhaltet eine Vorrichtung ein USB-Typ-C-Teilsystem. In einigen Aspekten dieser Ausführungsform ist die Vorrichtung ein IC-Chip, der in einem Typ-C-Kabel angeordnet oder in einer DFP-, UFP oder DRP-USB-Anwendung konfiguriert sein kann. In dieser Ausführungsform beinhaltet das Typ-C-Teilsystem eine Gate-Steuerung, die konfiguriert ist, um einen Ra-Abschluss und eine negative Ladepumpe zu steuern, die mit der Gate-Steuerung gekoppelt sind, sodass, wenn freigegeben/aktiviert, die negative Ladepumpe konfiguriert ist, um den Ra-Abschluss zu deaktivieren. Das Koppeln der negativen Ladepumpe mit der Gate-Steuerung der Ra-Abschlussschaltung stellt sicher, dass der Ra-Abschluss deaktiviert werden kann (z. B. „AUS“ geschaltet), wenn er nicht mehr für die Identifizierung benötigt wird (z. B. um Stromverbrauch zu reduzieren). In einem beispielhaften Aspekt dieser Ausführungsform wird der Ra-Abschluss in einer nativen chipinternen Vorrichtung implementiert, die einen oder mehrere N-Typ-Metall-Oxid(NMOS)-Transistoren beinhaltet, wobei die native Vorrichtung eine Null- oder Nahe-Null-Spannung-Gate-Schwelle aufweist. Im gleichen oder einem anderen beispielhaften Aspekt ist ein vom Typ-C-Teilsystem verbrauchter Gesamtstrom gleich oder weniger 50 µA, wenn der Ra-Abschluss deaktiviert ist. In einigen beispielhaften Aspekten dieser Ausführungsform kann das Typ-C-Teilsystem ferner einen oder mehrere Standby-Bezüge beinhalten, die zur Verwendung beim Anwenden des Rp-Abschlusses und bei der Detektion des Ra-Abschlusses und Rd-Abschlusses auf einer CC-Leitung konfiguriert sind, wobei der eine oder die mehreren Standby-Bezüge Strom in einem Bereich von 10 µA bis 15 µA verbrauchen.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform beinhaltet ein Apparat ein USB-Typ-C-Teilsystem. In einigen Aspekten ist der Apparat ein USB-Typ-C-Kabel, das einen USB-Typ-C-Stecker mit dem darin angeordneten Typ-C-Teilsystem beinhaltet, während in anderen Aspekten der Apparat eine Typ-C-Buchse beinhaltet, wobei das Typ-C-Teilsystem in Bezug auf die Buchse konfiguriert ist. In diesem Beispiel beinhaltet das Typ-C-Teilsystem eine Gate-Steuerung, die konfiguriert ist, um einen Ra-Abschluss zu steuern, und eine negative Ladepumpe, die mit der Gate-Steuerung gekoppelt ist, sodass, wenn freigegeben/aktiviert, die negative Ladepumpe konfiguriert ist, um den Ra-Abschluss zu deaktivieren. In einigen beispielhaften Aspekten dieser Ausführungsform kann das Typ-C-Teilsystem ferner einen oder mehrere Standby-Bezüge beinhalten, die zur Verwendung beim Anwenden des Rp-Abschlusses und bei der Detektion des Rp- und Rd-Abschlusses auf einer CC-Leitung des Typ-C-Teilsystems konfiguriert sind.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform ist eine Vorrichtung ein Integrierte-Schaltung-Chip (IC-Chip), der einen Prozessor und ein mit diesem gekoppeltes USB-Typ-C-Teilsystem beinhaltet. In einigen Formfaktoren kann die Vorrichtung ein USB-Typ-C-Kabel sein, das einen USB-Typ-C-Stecker mit dem darin angeordneten Typ-C-Teilsystem beinhaltet, während in anderen Formfaktoren die Vorrichtung in einem Apparat (z. B. wie etwa eine mobile Vorrichtung) konfiguriert ist, der eine Typ-C-Buchse beinhaltet, wobei das Typ-C-Teilsystem in Bezug auf die Buchse konfiguriert ist. In dieser Ausführungsform ist das Typ-C-Teilsystem konfiguriert, um eine Ra-Abschlussschaltung zu operieren, die mit einer Vconn-Leitung des Typ-C-Teilsystems gekoppelt ist, wobei die Ra-Abschlussschaltung nicht mehr als 100 mA Strom verbraucht (oder bevorzugter nicht mehr als 50 µA Strom), nachdem die Ra-Abschlussschaltung an der Vconn-Leitung angewendet wurde; und eine oder mehrere Standby-Bezugssschaltungen in einem Tiefschlafzustand der Vorrichtung zu operieren, um Detektion einer CC-Leitung des Typ-C-Teilsystems durchzuführen, wobei die Vorrichtung im Tiefschlafzustand nicht mehr als 100 µA Strom (oder bevorzugter nicht mehr als 50 µA Strom) verbraucht. In einem beispielhaften Aspekt dieser Ausführungsform ist die Ra-Abschlussschaltung konfiguriert, um „EIN“ zu bleiben, während das Typ-C-Teilsystem nicht bestromt ist. In dem gleichen oder einem anderen Aspekt, um die Ra-Abschlussschaltung zu operieren, ist das Typ-C-Teilsystem konfiguriert: um die Ra-Abschlussschaltung „EIN“ zu halten, während das Typ-C-Teilsystem nicht bestromt ist; zu detektieren, wenn die Vconn-Leitung bestromt ist; eine negative Ladepumpe zu aktivieren, wenn die Vconn-Leitung über eine Schwellenspannung steigt, um die Ra-Abschlussschaltung zu deaktivieren. In einem beispielhaften Aspekt dieser Ausführungsform ist das Typ-C-Teilsystem konfiguriert, um aus dem Tiefschlafzustand in einen aktiven Zustand der Vorrichtung überführt zu werden, wenn auf der CC-Leitung Kommunikation detektiert wird, und in den Tiefschlafzustand zurückzukehren, wenn die CC-Leitung auf Leerlauf geht. Im gleichen oder einem anderen Aspekt ist das Typ-C-Teilsystem konfiguriert, um aus dem Tiefschlafzustand in einen Warten-auf-Anschluss-Zustand der Vorrichtung überführt zu werden, wenn im Tiefschlafzustand auf der CC-Leitung Trennung von Abschluss detektiert wird.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform beinhaltet ein Apparat einen Prozessor und ein mit diesem gekoppeltes USB-Typ-C-Teilsystem, wobei das USB-Typ-C-Teilsystem in einem Integrierte-Schaltung-Chip (IC-Chip) angeordnet ist. In einigen Formfaktoren kann der Apparat ferner eine Typ-C-Buchse beinhalten, wobei das Typ-C-Teilsystem in Bezug auf die Buchse gekoppelt und konfiguriert ist. In dieser Ausführungsform ist das Typ-C-Teilsystem konfiguriert, um: eine oder mehrere Standby-Bezugsschaltungen in einem aktiven Zustand des IC-Chips zu aktivieren, vom aktiven Zustand in einen Tiefschlafzustand des IC-Chips zu überführen, und die eine oder die mehreren Standby-Bezugsschaltungen zu operieren, um Detektion auf CC-Leitungen des Typ-C-Teilsystems durchzuführen, wobei der IC-Chip im Tiefschlafstadium nicht mehr als 50 µA Strom verbraucht und/oder die eine oder die mehreren Standby-Bezugsschaltungen Strom im Bereich von 10 µA bis 15 µA verbrauchen. In einem beispielhaften Aspekt dieser Ausführungsform kann das Typ-C-Teilsystem ferner konfiguriert sein, um einen präzisen Rd-Abschlussdetektor oder einen präzisen Ra-Abschlussdetektor zu aktivieren, wenn Anschluss von Abschluss auf einer der CC-Leitungen detektiert wird, und die eine oder die mehreren Standby-Bezugsschaltungen nach Detektieren von Anschluss von Abschluss zu aktivieren. Im gleichen oder einem anderen Aspekt kann das Typ-C-Teilsystem ferner konfiguriert sein, um den IC-Chip vom Tiefschlafmodus zurück in den aktiven Zustand zu überführen, wenn auf einer der CC-Leitungen Kommunikation detektiert wird, und in den Tiefschlafzustand zurückzukehren, wenn die CC-Leitung auf Leerlauf geht. Im gleichen oder einem anderen Aspekt kann das Typ-C-Teilsystem ferner konfiguriert sein, um den IC-Chip vom Tiefschlafmodus in einen Warten-auf-Anschluss-Zustand des IC-Chips zu überführen, wenn im Tiefschlafmodus auf einer der CC-Leitungen Trennung von Abschluss detektiert wird. Im Warten-auf-Anschluss-Zustand kann das Typ-C-Teilsystem konfiguriert sein, um nicht mehr als 2 µA zu verbrauchen. Des Weiteren kann im Warten-auf-Anschluss-Zustand das Typ-C-Teilsystem konfiguriert sein, um auf Anschluss des Rd-Abschlusses oder Ra-Abschlusses auf einer der CC-Leitungen im Warten-auf-Anschluss-Zustand zu warten, und wobei das Typ-C-System ferner konfiguriert ist, um den IC-Chip vom Warten-auf-Anschluss-Zustand in den aktiven Zustand zu überführen, wenn eines des Rd-Abschlusses oder des Ra-Abschlusses detektiert wird.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform beinhaltet ein Verfahren zum Reduzieren des durch ein USB-Typ-C-Teilsystems verbrauchten Stroms: Halten der Ra-Abschlussschaltung auf „EIN“, während das Typ-C-Teilsystem nicht bestromt ist; Detektieren, wenn eine Vconn-Leitung des Typ-C-Teilsystems bestromt ist; und Deaktivieren des Ra-Abschlusses durch Aktivieren einer negativen Ladepumpe, wenn die Vconn-Leitung eine Schwellenspannung erreicht. In einem beispielhaften Aspekt dieser Ausführungsform beinhaltet das Detektieren, wenn die Vconn-Leitung bestromt ist: Detektieren eines Anschlussereignis auf der Vconn-Leitung; Hinausschieben der Aktivierung der Schaltungen, die vom Typ-C-Teilsystem erforderlich sind, nachdem das Anschlussereignis detektiert wird und bevor die Vconn-Leitung die Schwellenspannung erreicht; und Aktivieren der Schaltungen, die vom Typ-C-Teilsystem erforderlich sind, nachdem die Vconn-Leitung die Schwellenspannung erreicht. In diesem Aspekt wird das Hinausschieben der Aktivierung der Schaltungen, die vom Typ-C-Teilsystem erforderlich sind, in einem Warten-auf-Anschluss-Zustand durchgeführt, wobei das Typ-C-Teilsystem im Warten-auf-Anschluss-Zustand auf Anschluss des Rd-Anschlusses oder Ra-Anschlusses auf einer CC-Leitung des Typ-C-Teilsystems wartet. In einigen Aspekten dieser Ausführungsform beinhaltet das Verfahren zum Reduzieren des Stroms ferner: Aktivieren eines jeweiligen präzisen Rd-Abschlussdetektors oder eines präzisen Ra-Abschlussdetektors, wenn der Anschluss des Rd-Abschlusses oder des Ra-Abschlusses detektiert wird; und Aktivieren von einem oder mehreren Standby-Bezügen in einem Tiefschlafzustand, wobei im Tiefschlafzustand ein durch das Typ-C-Teilsystem verbrauchter Gesamtstrom gleich oder weniger als 50 µA ist. In diesen Aspekten kann das Verfahren ferner Folgendes beinhalten: Überführen aus dem Tiefschlafzustand in einen aktiven Zustand der Vorrichtung, wenn auf der CC-Leitung Kommunikation detektiert wird, und Überführen aus dem Tiefschlafzustand in den Warten-auf-Anschluss-Zustand, wenn im Tiefschlafzustand Trennung des Rd-Abschlusses oder des Ra-Abschlusses detektiert wird. In einigen Aspekten dieser Ausführungsform liegt die Schwellenspannung für die Vconn-Leitung in einem Bereich von 2,375 V bis 2,625 V. In diesen und/oder anderen Aspekten wird das Deaktivieren des Ra-Abschlusses durchgeführt, ohne das Typ-C-Teilsystem in einen aktiven Zustand zu platzieren, wobei das Typ-C-Teilsystem im aktiven Zustand einen Gesamtstrom von mindestens 1 mA verbraucht.
  • 1A illustriert eine beispielhafte Vorrichtung 100, die in Übereinstimmung mit den hierin beschriebenen Techniken für Niedrigstrom-USB-Typ-C-Teilsysteme konfiguriert ist. In der in 1A beschriebenen Ausführungsform ist die Vorrichtung 100 ein Integrierte-Schaltung-Steuerung-Chip (IC-Steuerungs-Chip), der auf einem IC-Die gefertigt wird. Beispielsweise kann die IC-Steuerung 100 eine Einzel-Chip-IC-Vorrichtung aus einer Familie von USB-Steuerungen sein, die von Cypress Semiconductor Corporation, San Jose, Kalifornien, entwickelt wurde.
  • Neben anderen Komponenten umfasst die IC-Steuerung 100 ein CPU-Teilsystem 102, eine periphere Verbindung 114, Systemressourcen 116, verschiedene Eingangs/Ausgangs(I/O)-Blöcke (z. B. 118A-118C) und ein USB-Teilsystem 120. Darüber hinaus stellt die IC-Steuerung 100 Schaltungsanordnungen und Firmware bereit, die konfiguriert ist und betriebsfähig ist, um eine Anzahl von Stromversorgungszuständen 122 zu unterstützen.
  • Das CPU-Teilsystem 102 umfasst einen oder mehrere CPUs (Central Processing Units, zentrale Verarbeitungseinheiten) 104, einen Flashspeicher 106, einen SRAM (Static Random Access Memory, statischen Direktzugriffsspeicher) 108 und einen ROM (Read Only Memory, Festwertspeicher) 110, die mit der Systemverbindung 112 gekoppelt sind. Die CPU 104 ist ein geeigneter Prozessor, der in einer System-On-Chip-Vorrichtung operieren kann. In einigen Ausführungsformen kann die CPU für Niedrigstrom-Operation mit umfassendem Clock-Gating optimiert sein und verschiedene interne Steuerungsschaltungen umfassen, die der CPU erlauben, in verschiedenen Stromversorgungszuständen zu operieren. Beispielsweise kann die CPU eine Aufwach-Unterbrechungssteuerung umfassen, die konfiguriert ist, um die CPU aus einem Tiefschlafzustand aufzuwecken, wodurch erlaubt wird, Strom auszuschalten, wenn sich der IC-Chip im Tiefschlafzustand befindet. Der Flashspeicher 106 kann ein beliebiger Typ eines Programmspeichers sein (z. B. NAND-Flash, NOR-Flash etc.), der für das Speichern von Daten und/oder Programmen konfigurierbar ist. Der SRAM 108 kann ein beliebiger Typ eines flüchtigen oder nicht flüchtigen Speichers sein, der für das Speichern von Daten und von der CPU 104 zugegriffenen Firmware/Software-Anweisungen geeignet ist. Der ROM 110 kann ein beliebiger Typ eines geeigneten Speichers sein, der zum Speichern von Hochfahrroutinen, Konfigurationsparametern und anderer System-on-Chip-Firmware konfigurierbar ist. Die Systemverbindung 112 ist ein Systembus (z. B. ein Einzel-Pegel- oder Multi-Pegel-Advanced-High-Performance-Bus oder AHB), der sowohl als Schnittstelle, die die verschiedenen Komponenten des CPU-Teilsystems 102 miteinander koppelt, als auch als Daten- und Steuerungsschnittstelle zwischen den verschiedenen Komponenten des CPU-Teilsystems und der peripheren Verbindung 114 konfiguriert ist.
  • Die periphere Verbindung 114 ist ein peripherer Bus (z. B. ein Einzel-Pegel- oder Multi-Pegel-AHB), der die primäre Daten- und Steuerungsschnittstelle zwischen dem CPU-Teilsystem 102 und seinen Peripherien und anderen Ressourcen, wie etwa Systemressourcen 116, I/O-Blöcken (z. B. 118A-118C) und USB-Teilsystem 120 bereitstellt. Die periphere Verbindung kann verschiedene Steuerungsschaltungen (z. B. Direktspeicherzugriff- oder DMA-Steuerungen) umfassen, die programmiert sein können, um Daten zwischen peripheren Blöcken ohne Belastung des CPU-Teilsystems zu übertragen. In verschiedenen Ausführungsformen können die Komponenten des CPU-Teilsystems und die periphere Verbindung je nach Auswahl oder Typ einer CPU, eines Systembusses und/oder peripheren Busses unterschiedlich sein.
  • Die Systemressourcen 116 umfassen verschiedene elektronische Schaltungen, die die Operation der IC-Steuerung 100 in ihren verschiedenen Zuständen und Modi unterstützt. Zum Beispiel können die Systemressourcen 116 ein Stromversorgungsteilsystem umfassen, das Stromressourcen bereitstellt, die für den jeweiligen Steuerungszustand/-modus erforderlich sind, wie beispielsweise Spannungs- und/oder Stromreferenzen, Aufwach-Unterbrechungssteuerung (Wakeup Interrupt Controller, WIC), Power-on-Reset (POR) etc. In einigen Ausführungsformen kann das Stromversorgungsteilsystem der Systemressourcen 116 auch Schaltungen umfassen, die der IC-Steuerung 100 erlauben, Strom von externen Quellen mit verschiedenen unterschiedlichen Spannungspegeln aufzunehmen. Die Systemressourcen 116 können auch ein Takt-Teilsystem umfassen, das verschiedene Takte bereitstellt, die von der IC-Steuerung 100 verwendet werden, sowie Schaltungen, die verschiedene Steuerungsfunktionen, wie etwa externes Reset, erlauben.
  • Eine IC-Steuerung, wie etwa die IC-Steuerung 100, kann verschiedene unterschiedliche Typen von I/O-Blöcken und Teilsystemen in verschiedenen Ausführungsformen und Implementierungen umfassen. Beispielsweise in der in 1A illustrierten Ausführungsform umfasst die IC-Steuerung 100 GPIO(Allzweck-Eingangs-Ausgangs)-Blöcke 118A, TCPWM (Timer/Counter/Pulsweitenmodulations)-Blöcke 118B, SCBs (serielle Kommunikationsblöcke) 118C und das USB-Teilsystem 120. Die GPIOs 118A umfassen Schaltungen, die konfiguriert sind, um verschiedene Funktionen zu implementieren, wie etwa beispielsweise Pull-up, Pull-down, Eingangsschwellenauswahl, Eingangs- und Ausgangspuffer aktivieren/deaktivieren, Multiplex-Signale, verbunden mit verschiedenen I/O-Pins etc. Die TCPWMs 118B umfassen Schaltungen, die konfiguriert sind, um Zeitgeber (Timers), Zähler (Counters), Pulsweitenmodulatoren, Decodierer und verschiedene andere Analog-/Mischsignalelemente zu implementieren, die konfiguriert sind, um an Eingangs-/Ausgangssignalen zu operieren. Die SCBs 118C umfassen Schaltungen, die konfiguriert sind, um verschiedene serielle Kommunikationsschnittstellen zu implementieren, wie etwa beispielsweise I2C, SPI (serielle periphere Schnittstelle), UART (universeller asynchroner Empfänger/Sender) etc.
  • Das USB-Teilsystem 120 ist ein Typ-C-Teilsystem, das gemäß den hierin beschriebenen Techniken konfiguriert ist, und kann auch Unterstützung für USB-Kommunikationen über USB-Anschlüsse (z. B. wie etwa USB 2.0, USB 3.0, USB 3.1 etc.) sowie andere USB-Funktionalität, wie etwa Stromversorgung und Batterieladung, bereitstellen. Das USB-Teilsystem 120 umfasst einen Typ-C-Sendeempfänger 120A und physikalische Schichtlogik 120B. Der Typ-C-Sendeempfänger 120A und PHY 120B sind als integrierte Basisband-PHY-Schaltung konfiguriert, um verschiedene digitale Codierungs-/Decodierungsfunktionen (z. B. unter anderem Biphasen-Mark-Codierung, oder BMC, zyklische Redundanzprüfungen, oder CRC (Cyclic Redundancy Checks), und analoge Signalverarbeitungsfunktionen, die bei physikalischen Schichtübertragungen beteiligt sind, durchzuführen. Das USB-Teilsystem 120 ist mit den Abschlussschaltungen konfiguriert, die zum Identifizieren der Rolle der IC-Steuerung 100 in Typ-C-Operationen, gemäß den hierin beschriebenen Techniken, erforderlich sind. Zum Beispiel umfasst in einigen Ausführungsformen das USB-Teilsystem 120 Folgendes: eine Ra-Abschlussschaltung, die konfiguriert ist, um die IC-Steuerung 100 als ein Vconn-bestromtes Zubehör oder ein elektronisch markiertes Kabel zu identifizieren; eine Rd-Abschlussschaltung, die konfiguriert ist, um die IC-Steuerung 100 als eine UFP-Anwendung (z. B. in einem hybriden Kabel oder einem Kopierschutzstecker) zu identifizieren; und eine Rp-Abschlussschaltung, um die IC-Steuerung 100 als eine DFP-Anwendung zu identifizieren und Stromquellen zu verwenden, die programmiert werden können, um den vollständigen Bereich der Stromkapazität auf einer VBUS-Leitung, die in einer USB-Typ-C-Spezifikation definiert wird, anzugeben. Darüber hinaus können in diesen und/oder anderen Ausführungsformen die IC-Steuerung 100 (und/oder das USB-Teilsystem 120 davon) auch konfiguriert sein, um auf Kommunikationen zu reagieren, die in einer USB-Stromversorgungsspezifikation (USB-PD-Spezifikation) definiert sind, wie etwa beispielsweise SOP-, SOP'- und SOP''-Nachrichtenüberm ittlung.
  • Das USB-Teilsystem 120 umfasst eine Schaltungsanordnung, die konfiguriert ist, um gemäß den hierin beschriebenen Niedrigstromtechniken zu operieren. In einigen Ausführungsformen umfasst das USB-Teilsystem 120 eine Gate-Steuerung, die konfiguriert ist, um eine Ra-Abschlussschaltung zu steuern, und eine negative Ladepumpe, die mit der Gate-Steuerung gekoppelt ist, sodass, wenn freigegeben/aktiviert, die negative Ladepumpe konfiguriert ist, um die Ra-Abschlussschaltung zu deaktivieren. Gemäß Auslegung ist die Ra-Abschlussschaltung aktiviert (z. B. „EIN“), wenn die IC-Steuerung 100 nicht bestromt ist. Wenn Strom auf der Vconn-Leitung des USB-Teilsystems 120 angewandt wird, bleibt die Ra-Abschlussschaltung aktiviert (z. B. „EIN“), während die Spannung auf der Vconn-Leitung unter einer Schwellenspannung (z. B. wie etwa 2,5 V) bleibt. Wenn die Spannung auf der Vconn-Leitung die Schwellenspannung überschreitet, aktiviert die Steuerungsschaltung im USB-Teilsystem 120 die negative Ladepumpe, die wiederum den Ra-Abschluss über die Gate-Steuerung deaktiviert, wodurch der durch das USB-Teilsystem und die IC-Steuerung 100 verbrauchte Strom reduziert wird.
  • In diesen und/oder anderen Ausführungsformen kann das USB-Teilsystem 120 auch Standby-Bezugsquellen umfassen, die mit Spannungsschwellendetektoren auf den CC/Vconn-Leitungen gekoppelt sind, um verschiedene Stromversorgungszustände 122 für die IC-Steuerung 100 zu implementieren. Die Stromversorgungszustände 122 umfassen einen aktiven Zustand (z. B. bei dem die IC-Steuerung mindestens 1 mA Strom, und vielfach ungefähr 5 mA Strom verbraucht) und einen Schlafzustand (der sich vom aktiven Zustand im Hinblick auf die Anzahl der laufenden Takte unterscheidet). Gemäß den hierin beschriebenen Techniken umfassen die Stromversorgungszustände 122 auch die folgenden Niedrigstrom-Zustände: einen Tiefschlafzustand (bei dem die IC-Steuerung 50 µA Strom oder weniger verbraucht) und einen Warten-auf-Anschluss-Zustand (z. B. bei dem die IC-Steuerung 2 µA Strom oder weniger verbraucht). Zum Beispiel ist das USB-Teilsystem 120 konfiguriert, um die IC-Steuerung 100 im Warten-auf-Anschluss-Zustand zu halten, wenn auf ein Anschlussereignis auf den CC-Leitungen gewartet wird (oder wenn die Spannung auf der Vconn-Leitung noch nicht einen Schwellenpegel erreicht hat), um die IC-Steuerung in den aktiven Zustand/Schlafzustand zu überführen, wenn die Ra- oder Rd-Abschlussschaltung aktiviert ist, um den Typ des angeschlossenen Abschlusses zu detektieren, zum Überführen in einen Tiefschlafzustand, nachdem die Detektion basierend auf der Ra/Rd-Abschlussschaltung abgeschlossen ist, und zum Überführen zurück in den Warten-auf-Anschluss-Zustand, wenn die Ra/Rd-Abschlussschaltung abgeklemmt ist.
  • 1B illustriert beispielhafte operative Kontexte, bei denen die beschriebenen Techniken für Niedrigstrom-Typ-C-Teilsysteme implementiert werden können. Bei jedem dieser operativen Kontexte kann eine IC-Steuerung (wie etwa IC-Steuerung 100 von 1A) in einer USB-fähigen Vorrichtung gemäß den hierin beschriebenen Techniken angeordnet und konfiguriert sein. Bezugnehmend auf 1B kann in einer beispielhaften Ausführungsform eine USB-Steuerung 100A in einer Computervorrichtung (z. B. Laptop-Computer 130) angeordnet und als DFP- oder DRP-USB-Anwendung konfiguriert sein. In einer anderen beispielhaften Ausführungsform kann eine USB-Steuerung 100B in einer elektronischen Vorrichtung (z. B. Monitor 140) angeordnet und als DFP- oder DRP-USB-Anwendung konfiguriert sein. In noch einer anderen beispielhaften Ausführungsform kann eine USB-Steuerung 100C in einer Netzwerkvorrichtung (z. B. Hub 150) angeordnet und als UFP-USB-Anwendung konfiguriert sein. In noch einer anderen beispielhaften Ausführungsform können eine USB-Steuerung 100D und (möglicherweise) eine USB-Steuerung 100E innerhalb eines Steckers (oder beider Stecker) des Typ-C-Kabels 160 angeordnet und als EMCA-Anwendung konfiguriert sein.
  • 2A illustriert eine Ra-Abschlussschaltung in einem beispielhaften chipinternen (On-Chip) USB-Typ-C-Teilsystem, das in einer USB-Steuerung, wie etwa IC-Steuerung 100 in 1A, angeordnet sein kann. In der beispielhaften Ausführungsform von 2A keinen die IC-Steuerung und ihr Typ-C-Teilsystem 120 innerhalb eines Kabels angeordnet sein und als eine EMCA(Kabel)-Anwendung gemäß den hierin beschriebenen Techniken konfiguriert sein.
  • In 2A ist das USB-Typ-C-Teilsystem 120 Teil eines IC-Steuerung-Chips, der auf einem IC-Die gefertigt wird. Das Typ-C-Teilsystem 120 umfasst eine chipinterne Ra-Abschlussschaltung, die mit einer CC/Vconn-Leitung gekoppelt ist. Bei Operation ist eine der CC-Leitungen im Typ-C-Teilsystem 120 verbunden, um Signalausrichtung zu erstellen, und ist die andere CC-Leitung als Vconn-Leitung zum Bestromen der USB-Steuerung und des Typ-C-Teilsystems darin umfunktioniert. Daher kann, obwohl in 2A nicht illustriert, das Typ-C-Teilsystem 120 zwei Ra-Abschlussschaltungen umfassen, die jeweils mit einer getrennten der CC/Vconn-Leitungen gekoppelt sind. Die Ra-Abschlussschaltung in 2A umfasst ein Ra-Widerstandselement (z. B. 1 kΩ), das mit der nativen chipinternen Vorrichtung 206 in Reihe gekoppelt ist. Ein Widerstandselement mit relativ hoher Impedanz (z. B. ~1MQ) ist zwischen der CC/Vconn-Leitung und dem/den Gate(s) der nativen Vorrichtung 206 gekoppelt. Die native Vorrichtung 206 ist eine chipinterne elektronische Schaltung, die einen oder mehrere native NMOS-Transistoren und andere chipinterne Elemente umfassen kann. Die native Vorrichtung 206 weist eine Null- oder Nahe-Null- Schwellenspannung auf - z. B. ist die native Vorrichtung eingeschaltet, wenn ihr Gate mit Masse gekoppelt ist. Gemäß den hierin beschriebenen Techniken ist das Gate der nativen Vorrichtung 206 mit der Gate-Steuerung 204 gekoppelt, welche eine elektronische Schaltung ist, die elektronische Elemente beinhaltet (z. B. Dioden, Transistoren, Schalter etc.), die konfiguriert sind, um eine Steuerungsfunktion anzuwenden. Die Gate-Steuerung 204 ist mit der negativen Ladepumpe 202 gekoppelt. Die negative Ladepumpe 202 ist eine elektronische Schaltung, die konfiguriert ist, um eine Sub-Null (z. B. negative) Spannungsversorgungsquelle zu erzeugen.
  • Die native Vorrichtung 206 ist so konfiguriert, dass die Ra-Abschlussschaltung aktiviert („EIN“) gehalten bleibt, wenn das Typ-C-Teilsystem 120 nicht bestromt ist. Das Koppeln des Gates der nativen Vorrichtung 206 mit der CC/Vconn-Leitung über ein Hochimpedanz-Widerstandselement stellt sicher, dass die Spannung auf dem Gate null oder nahe null ist, wenn das Typ-C-Teilsystem 120 nicht bestromt ist (und/oder wenn die Spannung auf der Vconn-Leitung unter einer gewissen Schwelle liegt), wodurch verursacht wird, dass die native Vorrichtung 206 leitet und den Ra-Pull-down-Widerstand auf der CC/Vconn-Leitung wirksam anwendet. Wenn das Typ-C-Teilsystem 120 über die Vconn-Leitung bestromt ist und die Spannung darauf eine Schwellenspannung erreicht, wird eine Firmwareunterbrechung erzeugt, um die negative Ladepumpe 202 zu aktivieren. Wenn aktiviert, wendet die negative Ladepumpe 202 am Gate der nativen Vorrichtung über die Gate-Steuerung 204 eine negative Spannung an Die negative Spannung an ihrem Gate schaltet die Vorrichtung 206 aus, wodurch der mit der Vconn-Leitung gekoppelte Ra-Abschluss deaktiviert und der durch die USB-Steuerung und das Typ-C-Teilsystem 120 davon verwendete Strom wirksam reduziert wird. Wenn der Strom auf der Vconn-Leitung entfernt wird (z. B. wenn die Vconn-Leitung getrennt/abgeklemmt wird), wird die negative Ladepumpe 202 ausgeschaltet und die Spannung am Gate der nativen Vorrichtung 206 kehrt auf null oder nahe null zurück, wodurch die native Vorrichtung eingeschaltet und der Ra-Abschluss der Vconn-Leitung wirksam aktiviert wird.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass gemäß den hierin beschriebenen Niedrigstromtechniken alle Komponenten (z. B. negative Ladepumpe 202, Gate-Steuerung 204, native Vorrichtung 206, Ra- und Hochimpedanz-Widerstandselemente etc.) der Ra-Abschlussschaltung in 2A interne, chipinterne Komponenten sind. Des Weiteren werden durch Deaktivieren der Ra-Abschlussschaltung in 2A die hierin beschriebenen Techniken den durch den Ra-Abschluss verbrauchten Strom auf weniger als 50 µA reduzieren. Dies steht im Gegensatz zu herkömmlichen Implementierungen von Ra-Abschlussschaltungen, die typischerweise externe, chipexterne Komponenten verwenden (z. B. Aktivierungs-/Deaktivierungspins, präzise Widerstände, Kondensatoren etc.), die den Ra-Abschluss eingeschaltet halten, während die USB-Steuerung und das USB-Typ-C-Teilsystem davon bestromt sind und mindestens 5 mA Strom verbrauchen. Die hierin beschriebenen Techniken stellen daher etwa eine zwanzigfache (20-fache) Verbesserung im Strom-/-Energieverbrauch der USB-Steuerung und das Typ-C-Systems davon bereit.
  • 2B illustriert eine Ra-Abschlussschaltung in einem beispielhaften chipinternen (On-Chip) USB-Typ-C-Teilsystem, das in einer USB-Steuerung, wie etwa IC-Steuerung 100 in 1A, angeordnet sein kann. In der beispielhaften Ausführungsform von 2B kann die IC-Steuerung und ihr Typ-C-Teilsystem 120 angeordnet sein und als eine DFP- oder DRP-Anwendung gemäß den hierin beschriebenen Techniken konfiguriert sein. In 2B ist das Typ-C-Teilsystem 120 Teil eines IC-Steuerung-Chips (nicht gezeigt), der auf einem IC-Die gefertigt wird.
  • Gemäß den hierin beschriebenen Techniken umfasst das Typ-C-Teilsystem 120 Standby-Bezüge 210, die verwendet werden, um Detektion und Abschluss auf den CC-Leitungen des Typ-C-Teilsystems 120 zu implementieren. Standby-Bezüge 210 sind präzise Niedrigstrom-Spannungs- und/oder Strombezugsquellen, die von 10 µA bis 15 µA Strom verbrauchen können. Standby-Bezüge 210 sind mit Spannungsschwellendetektoren 212, Rp-Abschlussschaltung 214 und Rd-Abschlussschaltung 216 gekoppelt. Spannungsschwellendetektoren 212 sind elektronische Schaltungen die mit-CC-Leitungen (CC1 und CC2) des Typ-C-Teilsystems 120 gekoppelt sind und konfiguriert sind, um die Spannungspegel auf diesen zu detektieren. Die Rp-Abschlussschaltung 214 ist mit den CC-Leitungen des Typ-C-Teilsystems 120 gekoppelt und wird für die Hostvorrichtungsidentifizierung verwendet, wenn das Typ-C-Teilsystem (und dessen USB-Steuerung) in einer Vorrichtung als eine DFP- oder DRP-Anwendung angeordnet ist. Die Rd-Abschlussschaltung 216 ist mit den CC-Leitungen des Typ-C-Teilsystems 120 gekoppelt und wird für die Peripherievorrichtungsidentifizierung verwendet, wenn das Typ-C-Teilsystem (und dessen USB-Steuerung) in einer Vorrichtung als eine UFP-Anwendung angeordnet ist. Bei Betrieb werden die Standby-Bezüge 210 durch das Typ-C-Teilsystem 120 aktiviert, wenn die USB-Steuerung in einen Tiefschlafzustand eintritt. Im Tiefschlafzustand sind die Standby-Bezüge 210 konfiguriert, um Spannungsschwellendetektoren 212, Rp-Abschlussschaltung 214 und/oder Rd-Abschlussschaltung Spannungs-/Strombezüge 216 bereitzustellen, ohne die USB-Steuerung auf einen aktiven Zustand bringen zu müssen. Dies erlaubt dem Typ-C-Teilsystem 120 Rp-Abschluss und Anschluss-/Trennungsdetektion auf den CC-Leitungen durchzuführen, ohne zu verursachen, dass die USB-Steuerung in einem aktiven Zustand Strom verbraucht.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass gemäß den hierin beschriebenen Niedrigstromtechniken die Standby-Bezüge 210 in 2B präzise Spannungs- und/oder Strombezugsquellen sind, die eine sehr geringe Menge von elektrischem Strom aufnehmen (z. B. im Bereich von 10 µA bis 15 µA). Dies liegt im Gegensatz zu herkömmlichen Implementierungen von Typ-C-Detektion und Abschluss, welche die USB Steuerung typischerweise im aktiven Modus halten (wodurch erhöhter Energieverbrauch verursacht wird) und aktive Bezüge verwenden, welche eine relativ große Menge von elektrischem Strom verbrauchen (z. B. etwa 1 mA oder mehr).
  • 3 ist ein Flussdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren zur Deaktivierung eines Ra-Abschlusses in einem Typ-C-Teilsystem illustriert, das als eine EMCA(Kabel)-Anwendung gemäß den hierin beschriebenen Techniken konfiguriert ist. Die Operationen des Verfahrens in 3 als durch eine Steuerung (z. B. eine USB-Steuerung) und/oder Schaltungen (z. B. ein USB-Typ-C-Teilsystem) davon, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform, durchgeführt beschrieben. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass verschiedene Implementierungen und Ausführungsformen verschiedene möglicherweise unterschiedliche Komponenten verwenden können, um die Operationen des Verfahrens in 3 durchzuführen. Zum Beispiel kann in verschiedenen Ausführungsformen eine System-On-Chip-Vorrichtung mit Firmwareanweisungen konfiguriert sein, die, wenn durch einen oder mehrere Prozessoren oder andere Hardwarekomponenten (z. B. Microcontroller, ASICs und dergleichen) ausgeführt, betriebsfähig sind, um Operationen des Verfahrens in 3 durchzuführen. In einem anderen Beispiel kann in verschiedenen Ausführungsformen eine IC-Vorrichtung eine Einzel-Chip- oder Multi-Chip-Steuerung umfassen, die konfiguriert ist, um die Operationen des Verfahrens in 3 durchzuführen. Die nachfolgende Beschreibung, wonach das Verfahren in 3 durch eine Steuerung und/oder Schaltungen davon durchgeführt wird, ist daher als illustrativ und nicht beschränkend aufzufassen.
  • Bei Operation 302 ist eine Steuerung (und/oder ein Typ-C-Teilsystem davon) in einem Kabel angeordnet und nicht bestromt. In diesem nicht bestromten Zustand wird der Ra-Abschluss gemäß den hierin beschriebenen Techniken auf „EIN“ gehalten. Die Steuerung bleibt im nicht bestromten Zustand, solange daran kein Strom angewendet wird, was bei Operation 304 bestimmt werden kann.
  • Bei Operation 304 bestimmt die Steuerung (wiederholt), ob das Kabel bestromt ist. Zum Beispiel bestimmt die Steuerung (und/oder das Typ-C-Teilsystem davon), ob Spannung auf der Vconn-Leitung des Typ-C-Teilsystems angewendet wird. Falls bei Operation 304 bestimmt wird, dass an der Vconn-Leitung keine Spannung angewendet wird, kehrt die Steuerung in den nicht bestromten Zustand (z. B. nach Operation 302) zurück. Falls bei Operation 304 bestimmt wird, dass die Spannung an der Vconn-Leitung angewendet wird, dann setzt die Steuerung (und/oder das Typ-C-Teilsystem davon) mit Operation 306 fort.
  • In Operation 306 bestimmt die Steuerung (und/oder das Typ-C-Teilsystem davon), dass das Kabel an einer Stromquelle angeschlossen ist (z. B. was zum Beispiel passiert, wenn das Kabel in eine Buchse eingesteckt wird). Zum Beispiel bestimmt die Steuerung (und/oder das Typ-C-Teilsystem davon), ob Strom auf der Vconn-Leitung geliefert wird und der Ra-Abschluss immer noch auf „EIN“ gehalten wird, während Operation 308 durchgeführt wird.
  • Bei Operation 308 bestimmt die Steuerung, ob die Spannung auf der Vconn-Leitung einen Schwellenpegel erreicht hat. Zum Beispiel bestimmt die Steuerung (und/oder das Typ-C-Teilsystem davon), ob die Spannung auf der Vconn-Leitung über 2,5 V gestiegen ist. Falls bei Operation 308 bestimmt wird, dass die Spannung auf der Vconn-Leitung nicht über 2,5 V gestiegen ist, wird der Ra-Abschluss „EIN“ gehalten und die Steuerung (und/oder das Typ-C-Teilsystem davon) kehrt in den angeschlossenen Zustand (z. B. nach Operation 306) zurück. Falls bei Operation 308 bestimmt wird, dass die Spannung auf der Vconn-Leitung über 2,5 V gestiegen ist, dann setzt die Steuerung (und/oder das Typ-C-Teilsystem davon) mit Operation 310 fort.
  • Bei Operation 310 ist die Spannung auf der Vconn-Leitung über 2,5 V gestiegen und die Steuerung (und/oder das Typ-C-Teilsystem davon) erzeugt eine Firmwareunterbrechung, um eine negative Ladepumpe zu aktivieren, die mit der Ra-Abschlussschaltung gekoppelt ist. Freigeben/Aktivieren der negativen Ladepumpe deaktiviert den Ra-Abschluss, wodurch der durch die Steuerung und das Typ-C-Teilsystem davon verbrauchte Strom (und damit Energie) reduziert wird. In einigen Ausführungsformen, wenn der Ra-Abschluss „AUS“ geschaltet ist, kann auch eine mit der Vconn gekoppelte Leckschaltung freigegeben/aktiviert sein, um die Vconn-Entladungsanforderungen in der/den USB-Typ-C-Spezifikation(en) zu erfüllen. In solchen Ausführungsformen kann Leckschaltung programmierbar sein, um zusätzliche Stromeinsparungen bereitzustellen. Zum Beispiel kann der Leckschaltungspegel basierend auf der auf der Vconn-Leitung auf der Steuerungsebene (Systemebene) vorhandenen Menge der Entkupplungskapazität bestimmt und dynamisch programmiert werden.
  • Nachdem Operation 310 abgeschlossen ist, wird der Ra-Abschluss auf „AUS“ gehalten, solange Strom auf der Vconn-Leitung bereitgestellt wird. Die Stromversorgung an die Steuerung (und/oder das Typ-C-Teilsystem davon) wird entfernt, wenn das Kabel getrennt oder die Vconn-Leitung abgeklemmt oder anderweitig entfernt wird. In diesem Fall wird die negative Ladepumpe ausgeschaltet, wodurch der Ra-Abschluss aktiviert wird und die Steuerung (und/oder das Typ-C-Teilsystem davon) geht in den nicht bestromten Zustand zurück (z. B. nach Operation 302).
  • Auf diese Weise erlauben die hierin beschriebenen Techniken für Niedrigstrom der Steuerung und dem USB-Typ-C-Teilsystem davon im Vergleich zu einigen herkömmlichen Implementierungen mindestens 1 mA Strom zu sparen. Zum Beispiel kann in einigen Ausführungsformen der durch die Steuerung (und/oder das Typ-C-Teilsystem davon) verwendete Strom von 1 mA auf weniger als 50 µA gehen - eine 20-fache Verbesserung, während in anderen Ausführungsformen der verwendete Strom von 5 mA auf 50 µA oder weniger gehen kann, eine nahezu 100-fache Verbesserung.
  • 4 ist ein Flussdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren für die Verwendung von Standby-Bezügen in einem USB-Typ-C-Teilsystem illustriert, das als eine DFP- oder DRP-Anwendung (z. B. hostbasierte), gemäß den hierin beschriebenen Techniken, konfiguriert ist. Die Operationen des Verfahrens in 4 als durch eine Steuerung (z. B. eine USB-Steuerung) und/oder Schaltungen (z. B. ein USB-Typ-C-Teilsystem) davon, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform, durchgeführt beschrieben. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass verschiedene Implementierungen und Ausführungsformen verschiedene möglicherweise unterschiedliche Komponenten verwenden können, um die Operationen des Verfahrens in 4 durchzuführen. Zum Beispiel kann in verschiedenen Ausführungsformen eine System-On-Chip-Vorrichtung mit Firmwareanweisungen konfiguriert sein, die, wenn durch einen oder mehrere Prozessoren oder andere Hardwarekomponenten (z. B. Microcontroller, ASICs und dergleichen) ausgeführt, betriebsfähig sind, um Operationen des Verfahrens in 4 durchzuführen. In einem anderen Beispiel kann in verschiedenen Ausführungsformen eine IC-Vorrichtung eine Einzel-Chip- oder Multi-Chip-Steuerung umfassen, die konfiguriert ist, um die Operationen des Verfahrens in 4 durchzuführen. Die nachfolgende Beschreibung, wonach das Verfahren in 3 durch eine Steuerung und/oder Schaltungen davon durchgeführt wird, ist daher als illustrativ und nicht beschränkend aufzufassen.
  • Bei Operation 402 ist eine Steuerung (und/oder ein Typ-C-Teilsystem davon) in einer USB-fähigen Hostvorrichtung konfiguriert und nicht bestromt. In diesem nicht bestromten Zustand kann der Rd-Abschluss vorhanden, aber nicht angewendet sein. Die Steuerung (und/oder das Typ-C-Teilsystem davon) bleibt im nicht bestromten Zustand, solange daran kein Strom angewendet wird, was bei Operation 404 bestimmt werden kann.
  • Bei Operation 404 bestimmt die Steuerung (wiederholt), ob ein Power-on-Reset(POR)-Signal an dieser angewendet wird. Falls bei Operation 404 bestimmt wird, dass kein POR-Signal angewendet wird, kehrt die Steuerung in den nicht bestromten Zustand (z. B. nach Operation 402) zurück und bleibt in diesem Zustand. Falls bei Operation 404 bestimmt wird, dass ein POR-Signal angewendet wird, dann setzt die Steuerung (und/oder das Typ-C-Teilsystem davon) mit Operation 406 fort.
  • Bei Operation 406, wenn POR vorhanden ist oder sobald Strom an der Steuerung und/oder dem Typ-C-Teilsystem davon angewendet wird, aktiviert die Steuerung krude Rp-Abschlussschaltungen (z. B. Schaltungen, die Rp-Abschluss basierend auf von Kunden vorbestimmten Schwellen unter Verwendung einer Mindestmenge von Strom anwenden), schaltet krude Rd/Ra-AnschlussDetektorschaltungen (z. B. Schaltungen, die Rd/Ra-Anschlussereignisse basierend auf einer einzelnen Schwelle unter Verwendung einer Mindestmenge von Strom detektieren) und wartet, um ein Rd- oder Ra-Anschlussereignis auf der CC-Leitung zu detektieren. Gemäß den hierin beschriebenen Techniken wird dieser Zustand als „Warten-auf-Anschlusss“-Zustand bezeichnet, bei dem die Steuerung (und/oder das Typ-C-Teilsystem davon) auf ein Anschlussereignis auf der CC-Leitung wartet. Zum Beispiel kann im Warten-auf-Anschluss-Zustand die Steuerung (und/oder das Typ-C-Teilsystem davon) wiederholt die Operation 408 durchführen, um den Anschluss des Rd-Abschlusses oder Ra-Abschlusses zu detektieren. Der Warten-auf-Anschluss-Zustand ist ein Niedrigstromzustand, bei dem die Steuerung einen Gesamtstrom von ungefähr 2 µA verbraucht.
  • Bei Operation 408 bestimmt die Steuerung (und/oder das Typ-C-Teilsystem davon), ob eine Rd-Abschlussschaltung oder eine Ra-Abschlussschaltung auf der CC-Leitung des Typ-C-Teilsystems verbunden ist/angewendet wird. Falls bei Operation 408 bestimmt wird, dass der Rd-Abschluss oder Ra-Abschluss nicht verbunden ist/angewendet wird, kehrt die Steuerung (und/oder das Typ-C-Teilsystem davon) in den Warten-auf-Anschluss-Zustand (z. B. nach Operation 406) zurück. Falls bei Operation 408 bestimmt wird, dass der Rd-Abschluss oder Ra-Abschluss verbunden ist oder angewendet wird, setzt die Steuerung (und/oder das Typ-C-Teilsystem davon) mit Operation 410 fort.
  • Bei Operation 410 führt die Steuerung (und/oder das Typ-C-Teilsystem davon) Vorgänge durch, die normalerweise in einem aktiven Zustand gemäß USB-Typ-C-Spezifikation(en) durchgeführt werden. Sobald zum Beispiel ein Rd-Abschluss oder Ra-Abschluss mit der CC-Leitung verbunden ist/an dieser anwendet, wird die Steuerung (und/oder das Typ-C-Teilsystem davon) vom Warten-auf-Anschluss-Zustand in einen aktiven Zustand überführt und wendet präzisen Rp-Abschluss an, um die Hostvorrichtung auf der CC-Leitung zu identifizieren. Darüber hinaus aktiviert die Steuerung (und/oder das Typ-C-Teilsystem davon) gemäß den hierin beschriebenen Techniken eine jeweilige präzise Rd-Abschluss- oder Ra-Abschlussdetektorschaltung (z. B. wie Schaltungen, die Rd- oder Ra-Anschlussereignisse basierend auf mehreren Schwellen detektieren) und setzt dann mit Operation 412 fort.
  • Bei Operation 412 aktiviert die Steuerung (und/oder das Typ-C-Teilsystem davon), wenn im aktiven Zustand, Tiefschlaf-Standby-Bezüge, gemäß den hierin beschriebenen Techniken. Zum Beispiel kann in einer beispielhaften Ausführungsform ein präziser Standby-Spannungsbezug konfiguriert sein, um eine Bezugsspannung von 0,74 V zu generieren, und kann ein präziser Standby-Strombezug konfiguriert sein, um einen Bezugsstrom von 2,4 µA zu generieren. Dann wird die Steuerung vom aktiven Zustand in einen Tiefschlafzustand überführt, in dem die Steuerung und/oder ihre Schaltungen weniger als 50 µA Strom verbrauchen. Die Steuerung (und/oder das Typ-C-Teilsystem davon) bleibt im Tiefschlafzustand, bis eines von zwei Ereignissen stattfindet, wie bei Operation 414 bestimmt.
  • Bei Operation 414 bestimmt die Steuerung (und/oder das Typ-C-Teilsystem davon), ob: (1) der Rd-Abschluss oder der Ra-Abschluss von der CC-Leitung abgeklemmt wurde, und/oder (2) ob Aktivität (z. B. Kommunikation in Form von Sende- und Empfangspaketen) auf der CC-Leitung vorliegt. Falls bei Operation 414 bestimmt wird, dass (zuvor verbundener) Rd-Abschluss oder Ra-Abschluss abgeklemmt wurde (z. B. ein Trennereignis auf der CC-Leitung), wird die Steuerung (und/oder das Typ-C-Teilsystem davon) vom Tiefschlafzustand zurück in den Warten-auf-Anschluss-Zustand überführt und die kruden Rp-Abschlussschaltungen und die kruden Rd/Ra-Anschlussdetektorschaltungen z. B. nach Operation 406) aktivieren. Falls bei Operation 414 bestimmt wird, dass Kommunikationsaktivität auf der CC-Leitung vorliegt, setzt die Steuerung (und/oder das Typ-C-Teilsystem davon) mit Operation 416 fort.
  • Bei Operation 416 wird die Steuerung (und/oder das Typ-C-Teilsystem davon) vom Tiefschlafzustand in den aktiven Zustand überführt und führt Vorgänge durch, die jeweils für die Kommunikation auf der CC-Leitung notwendig sind, solange die Leitungsaktivität fortgesetzt wird, die (wiederholt) bei Operation 418 bestimmt werden kann. Bei Operation 418 bestimmt die Steuerung (und/oder das Typ-C-Teilsystem davon), ob die CC-Leitung im Leerlauf ist. Falls bei Operation 418 bestimmt wird, dass die CC-Leitung nicht im Leerlauf ist, bleibt die Steuerung im aktiven Zustand, um Kommunikation auf der CC-Leitung zu unterstützen (z. B. nach Operation 416). Falls bei Operation 418 bestimmt wird, dass die CC-Leitung auf Leerlauf gegangen ist, setzt die Steuerung (und/oder das Typ-C-Teilsystem davon) mit Operation 412 fort, um vom aktiven Zustand in den Tiefschlafzustand überführt zu werden. Falls zum Beispiel detektiert wird, dass die CC-Leitung auf Leerlauf gegangen ist, aktiviert die Steuerung (und/oder das Typ-C-Teilsystem davon) die Standby-Bezüge und wird in den Tiefschlafzustand überführt.
  • Auf diese Weise erlauben die hierin beschriebenen Techniken für Niedrigstrom der Steuerung und dem USB-Typ-C-Teilsystem davon, die Verwendung von aktivem Spannungs- und/oder Strombezügen zu vermeiden, die eine relativ große Menge Strom verbrauchen können (z. B. ~1 mA). Im Vergleich, gemäß den hierin beschriebenen Techniken, verbrauchen die Standby-Bezüge weniger als 15 µA Strom im Tiefschlafzustand, was fast einer 60-fachen Verbesserung beim Stromverbrauch entspricht. Darüber hinaus, ohne dem neuen Warten-auf-Anschluss-Zustand, kann der Gesamtstromverbrauch durch die Steuerung 50 µA oder mehr sein, während auf das Detektieren eines Anschlussereignisses auf der CC-Leitung gewartet wird. Im Vergleich, gemäß den hierin beschriebenen Techniken, beträgt der durch die Steuerung im Warten-auf-Anschluss-Zustand verbrauchte Strom ungefähr 2 µA, was etwa einer 25-fachen Verbesserung entspricht.
  • 5A illustriert eine Ra-Abschlussschaltung in einem beispielhaften chipinternen (On-Chip) USB-Typ-C-Teilsystem, das in einer USB-Steuerung, wie etwa IC-Steuerung 100 in 1A, angeordnet sein kann. Die Ra-Abschlussschaltungen der alternativen Ausführungsform von 5A führen eine ähnliche Deaktivierungsfunktion wie die Ra-Abschlussschaltung in 2A durch, mit der Ausnahme, dass eine positive Ladepumpe und eine reguläre Schaltvorrichtung verwendet werden. In der alternativen Ausführungsform von 5A können die IC-Steuerung und ihr Typ-C-Teilsystem 520 innerhalb eines Kabels angeordnet sein und als eine EMCA(Kabel)-Anwendung gemäß den hierin beschriebenen Techniken konfiguriert sein.
  • Bezugnehmend auf 5A ist das USB-Typ-C-Teilsystem 520 Teil eines IC-Steuerung-Chips, der auf einem IC-Die gefertigt wird. Das Typ-C-Teilsystem 520 umfasst eine chipinterne Ra-Abschlussschaltung, die mit den CC-Leitungen des Teilsystems gekoppelt ist. Die Ra-Abschlussschaltung 5A umfasst ein Ra-Widerstandselement (z. B. 1 kΩ), das mit der Vorrichtung 505 in Reihe gekoppelt ist. Ein Widerstandselement mit relativ hoher Impedanz (z. B. ~1MD) ist zwischen den CC/Vconn-Leitungen und dem Gate der Vorrichtung 505 gekoppelt. Die Vorrichtung 505 ist eine Switching-Schaltung, die eine positive Schwellenspannung aufweist. Das Gate der Vorrichtung 505 ist mit Logik 503 gekoppelt, die elektronische Schaltungen umfasst, die konfiguriert sind, um eine Steuerfunktion und eine positive Ladepumpe bereitzustellen. Die positive Ladepumpe ist eine elektronische Schaltung, die konfiguriert ist, um eine positive Spannungsversorgungsquelle zu erzeugen. Die Logik 503 ist mit den CC-Leitungen des Typ-C-Teilsystems 520 und der Detektionsschaltung 501 gekoppelt. Die Detektionsschaltung 501 ist mit den CC-Leitungen gekoppelt und konfiguriert, um ein Anschlussereignis auf einer der CC-Leitungen zu detektieren.
  • Bei Operation detektiert die Detektionsschaltung 501 einen Spannungs-Pull-up auf einer der CC-Leitungen und aktiviert die positive Ladepumpe in Logik 503, wobei die positive Ladepumpe durch die Spannung auf der CC-Leitung versorgt wird. Wenn aktiviert/bestromt, aktivieren die positive Ladepumpe und die Steuerung in Logik 503 die Schaltvorrichtung 505. Wenn die Vorrichtung 505 aktiviert ist, ist die Ra-Abschlussschaltung eingeschaltet und wird auf der anderen CC-Leitung (die als Vconn-Leitung umfunktioniert ist) detektiert (z. B. durch eine Hostvorrichtung). Es wird darauf hingewiesen, dass sobald der Ra-Abschluss aktiviert ist, die Spannung auf der ersten CC-Leitung unter 0,2 V gehen kann und die positive Ladepumpe möglicherweise nicht betriebsfähig bleiben wird. Um dieses Problem zu umgehen muss die durch die positive Ladepumpe gepumpte Spannung lang genug gespeichert (z. B. gepuffert) werden, sodass eine auf der CC-Leitung gekoppelte Hostvorrichtung den Ra-Abschluss detektieren und Spannung auf der Vconn-Leitung anwenden kann. Sobald die Vconn-Leitung angewendet und diktiert ist, deaktiviert Logik 503 die positive Ladepumpe, wobei das Gate der Vorrichtung 505 auf Masse gezogen wird, wodurch die Vorrichtung ausgeschaltet und die Ra-Abschlussschaltung deaktiviert wird, um Strom zu sparen.
  • 5B illustriert eine Ra-Abschlussschaltung in einem beispielhaften chipinternen (On-Chip) USB-Typ-C-Teilsystem, das in einer USB-Steuerung, wie etwa IC-Steuerung 100 in 1A, angeordnet sein kann. In der alternativen Ausführungsform von 5B kann die IC-Steuerung und ihr Typ-C-Teilsystem 520 angeordnet sein und als eine DFP- oder DRP-Anwendung gemäß den hierin beschriebenen Techniken konfiguriert sein. In 5B ist das Typ-C-Teilsystem 520 Teil eines IC-Steuerung-Chips (nicht gezeigt), der auf einem IC-Die gefertigt wird.
  • Gemäß den hierin beschriebenen Techniken umfasst das Typ-C-Teilsystem 520 eine Stromversorgung 522. Die Stromversorgung 522 ist über externe, chipexterne Hochpräzisionswiderstände 523 mit den CC-Leitungen (CC1 und CC2) des Typ-C-Teilsystems 520 gekoppelt. Die Stromversorgung 522 ist auch mit kruden Anschlussdetektoren 524 gekoppelt. Krude Anschlussdetektoren 524 sind über die Rd-Abschlussschaltung 526 mit den CC-Leitungen (CC1 und CC2) des Typ-C-Teilsystems 520 gekoppelt und sind konfiguriert, um die Spannungspegel auf den CC-Leitungen zu detektieren (z. B. durch Verwendung einer einzelnen Spannungsschwelle). Bei Betrieb sind die in 5B illustrierten Schaltungen konfiguriert, um den Stromverbrauch durch Implementieren des oben beschriebenen Warten-auf-Anschluss-Zustand zu reduzieren. Zum Beispiel können die Stromversorgung 522, Hochpräzisionswiderstände 523 und kruden Anschlussdetektoren 524 verwendet werden, um Anschlussereignisse auf den CC-Leitungen zu detektieren.
  • In einigen Ausführungsformen stellen die hierin beschriebenen Techniken für Niedrigstrom-USB-Typ-C-Teilsysteme Implementierung von Ra-Abschluss durch Verwendung einer nativen Vorrichtung zusammen mit einer negativen Ladepumpe bereit. Dies kann den von der Ra-Abschlussschaltung verbrauchten Gesamtstrom von etwa 5 mA (z. B. wie in herkömmlichen Implementierungen verwendet werden kann) auf weniger als 50 µA reduzieren. In diesen und/oder anderen Ausführungsformen stellen die hierin beschriebenen Techniken auch präzise Standby-Bezugsschaltungen bereit, die in einem Tiefschlafzustand verwendet werden, um Abschluss und Anschluss-/Trennungsdetektion auf den CC-Leitungen des Typ-C-Teilsystems durchzuführen, ohne zu verursachen, dass die USB-Steuerung in einem aktiven Zustand Strom verbraucht. Dies kann den durch eine IC (Steuerung) im Tiefschlafzustand verbrauchten Gesamtstrom von mehr als 1 mA (z. B. wie in herkömmlichen Implementierungen verwendet werden kann) auf ungefähr 50 µA reduzieren, wobei die Standby-Bezüge selbst von 10 µA bis 15 µA Strom verbrauchen können. In diesen und/oder anderen Ausführungsformen können die hierin beschriebenen Techniken auch einen Warten-auf-Anschluss-Zustand bereitstellen, bei dem das Typ-C-Teilsystem auf ein Anschlussereignis auf der CC-Leitung wartet, wenn in einer DFP- oder DRP-Anwendung konfiguriert. Dies kann den von einer IC (Steuerung) verbrauchten Strom, während auf ein Anschlussereignis gewartet wird, z. B. wenn der von der Steuerung bereitgestellte Typ-C-Port an nichts angeschlossen ist) von etwa 50 µA (z. B. wie in herkömmlichen Implementierungen verwendet werden kann) auf ungefähr 2 µA reduzieren.
  • Verschiedene Ausführungsformen der hierin beschriebenen Techniken für Niedrigstrom-USB-Typ-C-Teilsysteme können verschiedene Operationen umfassen. Diese Operationen können von Hardwarekomponenten, digitaler Hardware und/oder Firmware und/oder Kombinationen davon durchgeführt und/oder gesteuert werden. Wie hier verwendet, kann der Begriff „gekoppelt mit“ durch einen oder mehrere dazwischenliegende Bauteile direkt oder indirekt gekoppelt bedeuten. Alle der hier beschriebenen über verschiedene dieinterne (On-Die) Busse bereitgestellten Signale können mit anderen Signalen zeitmultiplexiert und über einen oder mehrere gemeinsame dieinterne Busse bereitgestellt werden. Zusätzlich kann die Zwischenverbindung zwischen Schaltungskomponenten oder Blöcken als Busse oder als Einzelsignalleitungen gezeigt werden. Jeder der Busse kann alternativ eine oder mehrere Einzelsignalleitungen sein und jede der Einzelsignalleitungen kann alternativ Busse sein.
  • Gewisse Ausführungsformen können als Computerprogramm-Produkt implementiert werden, das auf einem nicht transitorischen computerlesbaren Medium, z. B. wie etwa einem flüchtigen Speicher und/oder nicht flüchtigen Speicher, gespeicherte Anweisungen umfasst. Diese Anweisungen können verwendet werden, um eine oder mehrere Vorrichtungen zu programmieren, die einen oder mehrere Allzweck- oder Sonderzweckprozessoren (z. B. wie etwa CPUs) oder Äquivalente davon (z. B. wie etwa Verarbeitungskerne, Verarbeitungsmaschinen, Mikrocontroller und dergleichen) umfassen, sodass, wenn vom/von den Prozessor(en) oder den Äquivalenten davon ausgeführt, die Anweisungen verursachen, dass die Vorrichtung(en) die hierin beschriebenen Operationen für Niedrigstrom-USB-Typ-C-Teilsysteme ausführt/ausführen. Ein computerlesbares Medium kann auch einen oder mehrere Mechanismen umfassen, um Informationen in einer Form (z. B. Software, Verarbeitungsanwendung etc.), die von einer Maschine (z. B. einer Vorrichtung oder einem Computer) lesbar ist, zu speichern oder zu lesen. Das nicht transitorische computerlesbare Speichermedium kann unter anderem elektromagnetisches Speichermedium (z. B. Disketten, Festplatten und dergleichen), optisches Speichermedium (z. B. CD-ROM), magnetooptisches Speichermedium, Festwertspeicher (ROM), Direktzugriffsspeicher (RAM), löschbaren, programmierbaren Speicher (z. B. EPROM und EEPROM), Flashspeicher oder einen anderen mittlerweile bekannten oder später entwickelten nicht transitorischen Typ von Medium, das für das Speichern von Informationen geeignet ist, umfassen.
  • Obwohl die Operationen des/der Verfahren/Verfahrens hier in einer bestimmten Reihenfolge gezeigt und beschrieben werden, kann in einigen Ausführungsformen die Reihenfolge der Operationen von jedem Verfahren geändert werden, sodass gewisse Operationen in einer umgekehrten Reihenfolge durchgeführt werden können oder gewisse Operationen, mindestens teilweise, gleichzeitig und/oder parallel mit anderen Operationen durchgeführt werden können. In anderen Ausführungsformen können Anweisungen oder Untervorgänge von separaten Vorgängen auf eine intermittierende und/oder alternierende Weise erfolgen.

Claims (24)

  1. Ein Apparat, der Folgendes beinhaltet: ein Universal-Serial-Bus(USB)-Typ-C-Teilsystem (120), das eine Standby-Bezugsschaltung (210) beinhaltet, wobei das Typ-C-Teilsystem (120) in einem Integrierte-Schaltung-Chip (IC-Chip) angeordnet ist und für Folgendes konfiguriert ist: Aktivieren der Standby-Bezugsschaltung (210) in einem aktiven Zustand des IC-Chips; Überführen vom aktiven Zustand in einen Niedrigstrom-Zustand des IC-Chips; und Operieren der Standby-Bezugsschaltung (210) im Niedrigstrom-Zustand, um Detektion auf Konfigurationskanal-Leitungen (Configuration-Channel-, CC-Leitungen) des Typ-C-Teilsystems durchzuführen, wobei der IC-Chip dazu konfiguriert ist, im Niedrigstrom-Zustand nicht mehr als eine vorbestimmte Menge an Strom zu verbrauchen, Aktivieren eines präzisen Rd-Abschlussdetektors oder eines präzisen Ra-Abschlussdetektors, wenn Anschluss von Abschluss auf einer der CC-Leitungen detektiert wird; und Aktivieren der Standby-Bezugsschaltung (210) nach Detektieren von Anschluss von Abschluss.
  2. Apparat gemäß Anspruch 1, wobei die vorbestimmte Menge an Strom ungefähr 100 µA beträgt und es sich beim Niedrigstrom-Zustand um einen Tiefschlafzustand handelt.
  3. Apparat gemäß Anspruch 1, wobei das Typ-C-Teilsystem (120) ferner konfiguriert ist, um den IC-Chip vom Niedrigstrom-Zustand zurück in den aktiven Zustand zu überführen, wenn auf einer der CC-Leitungen Kommunikation detektiert wird, und in den Niedrigstrom-Zustand zurückzukehren, wenn die eine der CC-Leitungen auf Leerlauf geht.
  4. Apparat gemäß Anspruch 1, wobei das Typ-C-Teilsystem (120) ferner konfiguriert ist, um den IC-Chip vom Niedrigstrom-Zustand in einen Warten-auf-Anschluss-Zustand des IC-Chips zu überführen, wenn im Niedrigstrom-Zustand auf einer der CC-Leitungen Trennung von Abschluss detektiert wird.
  5. Apparat gemäß Anspruch 4, wobei das Typ-C-System (120) nicht mehr als ungefähr 2 µA Strom im Warten-auf-Anschluss-Zustand verbraucht.
  6. Apparat gemäß Anspruch 4, wobei das Typ-C-Teilsystem (120) konfiguriert ist, um auf Anschluss des Rd-Abschlusses oder Ra-Abschlusses auf einer der CC-Leitungen im Warten-auf-Anschluss-Zustand zu warten und wobei das Typ-C-System (120) ferner konfiguriert ist, um den IC-Chip vom Warten-auf-Anschluss-Zustand in den aktiven Zustand zu überführen, wenn eines des Rd-Abschlusses oder des Ra-Abschlusses detektiert wird.
  7. Apparat gemäß Anspruch 1, wobei die Standby-Bezugsschaltung (210) dazu konfiguriert ist, im Niedrigstrom-Zustand Strom im Bereich von ungefähr 10 µA bis 15 µA zu verbrauchen.
  8. Apparat gemäß Anspruch 1, wobei der IC-Chip dazu konfiguriert ist, im Niedrigstrom-Zustand nicht mehr als ungefähr 50 µA Strom zu verbrauchen.
  9. Apparat gemäß Anspruch 1, der ferner eine USB-Typ-C-Buchse beinhaltet, die mit dem Typ-C-Teilsystem (120) gekoppelt ist.
  10. Ein Verfahren, das Folgendes beinhaltet: Aktivieren einer Standby-Bezugsschaltung (210) eines Universal-Serial-Bus(USB)-Typ-C-Teilsystem (120), das in einem Integrierte-Schaltung-Chip (IC-Chip) angeordnet ist, in einem aktiven Zustand des IC-Chips; Überführen vom aktiven Zustand in einen Niedrigstrom-Zustand des IC-Chips; Operieren der Standby-Bezugsschaltung (210) im Niedrigstrom-Zustand, um Detektion auf Konfigurationskanal-Leitungen (Configuration-Channel-, CC-Leitungen) des USB-Typ-C-Teilsystems (120) durchzuführen, wobei der IC-Chip dazu konfiguriert ist, im Niedrigstrom-Zustand nicht mehr als eine vorbestimmte Menge an Strom zu verbrauchen, Aktivieren eines präzisen Rd-Abschlussdetektors oder eines präzisen Ra-Abschlussdetektors, wenn Anschluss von Abschluss auf einer der CC-Leitungen detektiert wird; und Aktivieren der Standby-Bezugsschaltung (210) nach Detektieren von Anschluss von Abschluss.
  11. Verfahren gemäß Anspruch 10, wobei die vorbestimmte Menge an Strom ungefähr 100 µA beträgt und es sich beim Niedrigstrom-Zustand um einen Tiefschlafzustand handelt.
  12. Verfahren gemäß Anspruch 10, weiterhin umfassend Überführen des IC-Chip vom Niedrigstrom-Zustand zurück in den aktiven Zustand, wenn auf einer der CC-Leitungen Kommunikation detektiert wird, und Zurückkehren in den Niedrigstrom-Zustand, wenn die eine der CC-Leitungen auf Leerlauf geht.
  13. Verfahren gemäß Anspruch 10, weiterhin umfassend Überführen des IC-Chip vom Niedrigstrom-Zustand in einen Warten-auf-Anschluss-Zustand des IC-Chips zu überführen, wenn im Niedrigstrom-Zustand auf einer der CC-Leitungen Trennung von Abschluss detektiert wird.
  14. Verfahren gemäß Anspruch 13, wobei das USB-Typ-C-System (120) nicht mehr als ungefähr 2 µA Strom im Warten-auf-Anschluss-Zustand verbraucht.
  15. Verfahren gemäß Anspruch 13, weiterhin umfassend Warten auf Anschluss des Rd-Abschlusses oder Ra-Abschlusses auf einer der CC-Leitungen im Warten-auf-Anschluss-Zustand und Überführen des IC-Chip vom Warten-auf-Anschluss-Zustand in den aktiven Zustand, wenn eines des Rd-Abschlusses oder des Ra-Abschlusses detektiert wird.
  16. Verfahren gemäß Anspruch 10, wobei die Standby-Bezugsschaltung (210) dazu konfiguriert ist, im Niedrigstrom-Zustand Strom im Bereich von ungefähr 10 µA bis 15 µA zu verbrauchen.
  17. Verfahren gemäß Anspruch 10, wobei der IC-Chip dazu konfiguriert ist, im Niedrigstrom-Zustand nicht mehr als ungefähr 50 µA Strom zu verbrauchen.
  18. Eine Vorrichtung, die Folgendes beinhaltet: ein Universal-Serial-Bus(USB)-Typ-C-Teilsystem (120), das eine negative Ladepumpe (202) und eine Ra-Abschlussschaltung beinhaltet, wobei die negative Ladepumpe (202) mit der Ra-Abschlussschaltung gekoppelt ist und die Ra-Abschlussschaltung mit einer Vconn-Leitung des USB-Typ-C-Teilsystems (120) gekoppelt ist; wobei das USB-Typ-C-Teilsystem (120) für Folgendes konfiguriert ist: Aktivieren der negativen Ladepumpe (202), wenn die Spannung auf der Vconn-Leitung über eine Schwellenspannung steigt; und Deaktivieren der Ra-Abschlussschaltung, wenn die negative Ladepumpe (202) aktiviert ist; wobei die Ra-Abschlussschaltung dazu konfiguriert ist, nach Deaktivieren nicht mehr als eine vorbestimmte Menge an Strom zu verbrauchen.
  19. Vorrichtung gemäß Anspruch 18, wobei die vorbestimmte Menge an Strom ungefähr 100 µA beträgt.
  20. Vorrichtung gemäß Anspruch 18, wobei die Ra-Abschlussschaltung eine native chipinterne Vorrichtung (206) umfasst, die mit der negativen Ladepumpe (202) gekoppelt ist, und wobei die Ra-Abschlussschaltung dazu konfiguriert ist, nach Deaktivieren nicht mehr als ungefähr 50 µA an Strom zu verbrauchen.
  21. Vorrichtung gemäß Anspruch 18, wobei das USB-Typ-C-Teilsystem (120) konfiguriert ist, um die Ra-Abschlussschaltung „EIN“ zu halten, während das USB-Typ-C-Teilsystem (120) nicht bestromt ist.
  22. Vorrichtung gemäß Anspruch 18, wobei die Schwellenspannung ungefähr in einem Bereich von 2,375 V bis 2,625 V liegt.
  23. Vorrichtung gemäß Anspruch 18, wobei das Typ-C-Teilsystem (120) ferner für Folgendes konfiguriert ist: Detektieren, wenn die Spannung auf der Vconn-Leitung nicht mehr angewandt wird; und Deaktivieren der negativen Ladepumpe (202), um die Ra-Abschlussschaltung zu aktivieren.
  24. Vorrichtung gemäß Anspruch 18, wobei die Vorrichtung ein Kabel ist.
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