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VERWANDTE ANMELDUNGEN
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Diese Anmeldung ist eine internationale Anmeldung der
US-Patentanmeldung Nr. 16/000,730 , eingereicht am 5. Juni 2018, die den Nutzen der Priorität gegenüber der provisorischen
US-Patentanmeldung Nr. 62/656,274 , eingereicht am 11. April 2018, in Anspruch nimmt, die durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit hierin einbezogen sind.
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TECHNISCHES GEBIET
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Die Offenbarung bezieht sich auf das Gebiet der elektronischen Schaltungen, insbesondere auf eine USB-Typ-C-Signalschnittstellenschaltung.
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HINTERGRUND
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Elektronische Schaltungen können einzelne elektronische Bauteile, wie unter anderem Widerstände, Transistoren, Kondensatoren, Induktoren und Dioden, umfassen, die durch leitende Drähte oder Leiterbahnen verbunden sind, über die elektrischer Strom fließen kann. Elektronische Schaltungen können unter Verwendung diskreter Bauteile aufgebaut sein oder üblicherweise in eine integrierte Schaltung integriert sein, bei der die Bauteile und Zwischenverbindungen auf einem gemeinsamen Substrat, wie etwa Silizium, gebildet sind.
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Figurenliste
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Die Offenbarung wird beispielhaft und nicht beschränkend in den Figuren der beiliegenden Zeichnungen illustriert.
- 1 ist eine Blockdarstellung eines USB-Typ-C-Verbinders (USB-C-Verbinders) gemäß einer Ausführungsform.
- 2 ist eine Schaltungsdarstellung einer Einzelport-Stromquellen-/Stromsenkenschaltung für ein Thunderbolt®-Notebook (TBT-Notebook) gemäß einer Ausführungsform.
- 3 ist eine Schaltungsdarstellung von Teilabschnitten eines USB-C-Controllers gemäß einer Ausführungsform.
- 4 ist eine Schaltungsdarstellung, die ein System illustriert, das einen USB-C-Controller gemäß einer anderen Ausführungsform aufweist.
- 5A ist eine Schaltungsdarstellung eines Systems, das einen USB-C-Controller gemäß noch einer weiteren Ausführungsform aufweist.
- 5B ist eine Schaltungsdarstellung einer IEC-Schutzschaltung für elektrostatische Entladung (ESD-Schutzschaltung, ESD = Electrostatic Discharge) des USB-C-Controllers von 5A gemäß einer Ausführungsform.
- 5C und 5D sind Schaltungsdarstellungen von zusätzlicher ESD-Schutzbeschaltung auf der Systemseite des USB-C-Controllers von 5A gemäß einer Ausführungsform.
- 6 ist eine Augendarstellung, verifiziert auf Silizium, die Resultate von Hochgeschwindigkeitsdatenmultiplexierung der offenbarten USB-C-Controller gemäß einer Ausführungsform illustriert.
- 7 ist eine Schaltungsdarstellung, die ein System illustriert, das einen USB-C-Controller gemäß einer Alternative gemäß einer Ausführungsform aufweist.
- 8 ist ein Flussdiagramm für ein Verfahren zum Entwerfen eines USB-C-Controllers, um eine Hochgeschwindigkeits-, Typ-C-Schnittstellenschaltung gemäß einer einzelnen Ausführungsform zu bilden.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Eine USB-Typ-C-Buchse mit Fähigkeiten für umgekehrte Verbindung und zugänglich für externe physische Verbinder kann Zugang auf Schnittstellenbeschaltung für Rückwärtsdetektion, Multiplexers für Flip-Korrektur und IEC-Schutz für elektrostatische Entladung (ESD-Schutz) gewähren. Die Datenleitungen (DP/DM, auch bezeichnet als D+/D-) können zusätzliches Erfassen von Batterieladungs- und USB 2.0-Hochgeschwindigkeitssignalisierung einsetzen. Es gibt gegenwärtig keine Ein-Die-Lösung (z. B einen einzelnen integrierten Schaltungschip) für diese Fähigkeiten. Demgemäß wird ein Hardwarehersteller, der USB-Technologie einbindet, möglicherweise externe Bauteile für eine oder eine andere Fähigkeit verwenden müssen, wodurch zum Beispiel die Hochgeschwindigkeitssignalisierung verschlechtert und Kosten erhöht werden können.
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In verschiedenen Ausführungsformen kann eine Vorrichtung einen USB-C-Controller umfassen, der als eine erste integrierte Schaltung instanziiert wird (z. B. als eine Instanz auf einer einzelnen integrierten Schaltung implementiert), die einen ersten Satz Anschlüsse, der mit Host-Controllern gekoppelt wird, und einen zweiten Satz Anschlüsse, der mit Sätzen D+/D--Anschlüsse einer Typ-C-Buchse gekoppelt wird, umfasst. Ein D+/D--Multiplexer kann den ersten Satz Anschlüsse selektiv mit dem zweiten Satz Anschlüsse koppeln. Eine Schutzschaltung für elektrostatische Entladung (ESD-Schutzschaltung) kann zwischen dem D+/D--Multiplexer und dem zweiten Satz Anschlüsse gekoppelt sein. Eine Ladegerätdetektorschaltung kann zwischen einem positiven Datensystemanschluss und einem negativen Datensystemanschluss des ersten Satzes Anschlüsse gekoppelt sein, wobei die Ladegerätdetektorschaltung dazu dient, zu detektieren, ob der zweite Satz Anschlüsse über die Typ-C-Buchse mit einem USB-Ladegerät gekoppelt ist. Wenn hierin auf Anschlüsse Bezug genommen wird, versteht es sich, dass die Bezugnahme auf integrierte Schaltungsanschlüsse, Metallleitungen, Stifte und andere Eingangs-/Ausgangsverbinder, je nach Implementierung, erfolgt.
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1 ist eine Blockdarstellung eines USB-Typ-C-Verbinders (USB-C-Verbinders) 100 gemäß einer Ausführungsform. Viele der Anschlüsse des USB-C-Verbinders 100 sind auf der Oberseite und auf der Unterseite repliziert, sodass der USB-C-Verbinder mit der richtigen Seite oben oder umgekehrt in eine USB-C-Buchse passen und noch funktionieren kann. Jene, die mit dem USB-C-Standard vertraut sind, werden diese Anschlüsse erkennen, und mit besonderer Bezugnahme auf die vorliegende Offenbarung, die positiven Datenanschlüsse (D+) und die negativen Datenanschlüsse (D-), hervorgehoben mit einer Box 101, die mit einem USB 2.0-Datenbus gekoppelt werden können. Zusätzliche Anschlüsse umfassen Massenanschlüsse (GND), VBUS-Anschlüsse, Seitenbandnutzungsanschlüsse (SBU1, SBU2), Kanalkonfigurationsanschlüsse (CC1, CC2) und USB 3.1-Sendeempfänger-/Empfängeranschlüsse (TX/RX). Die CC-Anschlüsse können Kabelanschlussdetektion, Kabelausrichtungsdetektion, Rollendetektion und Strommodusdetektion, z. B. Standardmodus oder alternativer Modus, ermöglichen.
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Der unbenutzte CC-Anschluss kann der VCONN-Anschluss werden, der den USB-C-Controller-Chips in aktiven Kabeln oder Adaptern Strom liefern kann. Der VBUS-Anschluss kann für den Kabel-Bus-Strom und der GND-Anschluss für die Kabelmasse verwendet werden. Die SBU-Anschlüsse können dem Kommunizieren mit Anderen-als-USB-Protokollen in einem alternativen Modus dienen, wie etwa mit dem DisplayPort-Protokoll (DP-Protokoll), dem High-Definition-Multimedia-Interface-Protokoll (HDMI-Protokoll), dem Thunderbolt®-Protokoll (TBT-Protokoll), dem Mobile-High-Definition-Link-Protokoll (MHL-Protokoll) und dem Peripheral-Component-Interconnect-Express-Protokoll (PCIe-Protokoll) und dergleichen.
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Mit zusätzlicher Bezugnahme auf 1 kann die Position von jedem D+-Anschluss und jedem D--Anschluss zwischen der Oberseite und der Unterseite der USB-C-Buchse geflippt werden. Dies ist auf die USB-Typ-C-Spezifikationsdefinition eines Typ-C-Ports zurückzuführen, der mit einem Typ-C-Stecker oder einer Typ-C-Buchse assoziiert sein kann. Zwecks einfacher Benutzung sind der Typ-C-Stecker und die Typ-C-Buchse als reversierbares Paar ausgelegt, das unabhängig von der Stecker-zur-Buchse-Ausrichtung betrieben wird. Demgemäß kann ein USB-C-Controller Multiplexieren zwischen oberen und unteren Doppelanschlüssen abhängig von der Ausrichtung des darin platzierten USB-C-Verbinders umfassen. Des Weiteren kann ein Konfigurationskanalsignal (CC-Signal, CC = Configuration Channel) entweder über einen des CC1- oder des CC2-Anschlusses übertragen werden, was einem CC-Protokoll für Flip-Korrektur folgen kann, um den Multiplexern zu signalisieren, welcher Satz Anschlüsse auszuwählen ist, wie im Detail erörtert werden wird.
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2 ist eine Schaltungsdarstellung einer Einzelport-Stromquellen-/Stromsenkenschaltung 200 für ein Thunderbolt®-Notebook (TBT-Notebook) gemäß einer Ausführungsform für einen Systemkontext, bei dem die offenbarte Typ-C-Signalschnittstellenschaltung eingesetzt werden kann. Die Typ-C-Signalschnittstellenschaltung kann auch in anderen USB-Typ-C-Vorrichtungen und Systemen eingesetzt werden. In Ausführungsformen kann die Schaltung 200 eine Typ-C-Buchse 201, einen USB-C-Controller 202, ein Stromteilsystem 212, einen TBT-Controller 222, einen eingebetteten Controller 232, einen USB-Host-Controller 242 und einen proprietären Host-Controller 252 umfassen. In Ausführungsformen kann die offenbarte Typ-C-Signalschnittstellenschaltung als Teil des USB-C-Controllers 202 oder in diesem integriert eingesetzt werden. Das Stromteilsystem 212 kann einen Fünf-Volt-Bereitstellerpfad (5 V-Bereitstellerpfad) 213, um VBUS OUT zur Verwendung durch andere USB-C-Beschaltung zu generieren, und einen Stromverbraucherpfad 214, um das Stromteilsystem 212 zu bestromen, bereitstellen.
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In verschiedenen Ausführungsformen kann die Typ-C-Buchse 100 Anschlüsse enthalten, die den Anschlüssen des Typ-C-Verbinders 100 von 1, z. B. VBUS, SBU1, SBU2, D+/D- (Top, Oberseite), D+/D- (Bottom, Unterseite), CC2, CC1 und GND, entsprechen. Diese Anschlüsse können mit entsprechenden Anschlüssen auf dem USB-C-Controller 202, dem VBUS_C_ CTRL-, SBU2-, SBU1-, DPLUS-TOP-, DMINUS-TOP-, DPLU-BOT-, DMINUS-BOT-, CC2- bzw. CC1-Anschluss, gekoppelt werden. Der USB-C-Controller 202 kann für einen alternativen Modusbetrieb konfiguriert werden, wodurch andere Kommunikationsprotokolle ermöglicht werden, was gerade erörtert wurde.
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Wie illustriert, kann der USB-C-Controller 202 eine Reihe von zusätzlichen Verbindungen und Beschaltungen umfassen, die hierin nicht alle relevant sind, und kann als eine einzelne integrierte Schaltung hergestellt werden. Es ist zu beachten, dass der zusätzliche negative Hilfsanschluss (AUX_N), positive Hilfsanschluss (AUX_P), TBT-Sendesteuerungssignalanschluss (LSTX) und TBT-Empfangssteuerungssignalanschluss (LSRX) auf dem USB-C-Controller 202 mit entsprechenden Anschlüssen auf dem TBT-Controller 222 gekoppelt werden können. Die AUX-N-, AUX-P-Anschlüsse können Hilfssignale zur DisplayPort-Signalisierung bereitstellen und die LSTX-, LSRX-Anschlüsse können TBT-Linkverwaltung bereitstellen, zum Beispiel unter Verwendung der UART-basierten Technologie (UART = Universal Asynchronous Receiver-Transmitter, universeller asynchroner Empfänger-Sender). Des Weiteren können ein positiver Datensystemanschluss (z. B. DPLUS SYS) und ein negativer Datensystemanschluss (z. B. DMINUS SYS) des USB-C-Controllers 202 mit Systemdatenleitungen gekoppelt werden, die an den USB-Host-Controller 242 geroutet sind. Ein Datensenderanschluss (z. B. UART TX) und ein Datenempfängeranschluss (z. B. UART RX) können mit dem proprietären Host-Controller 252 gekoppelt werden. Der proprietäre Host-Controller 252 kann ein proprietärer Controller, wie etwa ein Test- und Debug-Controller eines Host-Rechensystem, sein, in dem sich die Schaltung 200 befindet, z. B. das Notebook oder ein anderes Rechensystem, das den USB-C-Controller 202 hostet.
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In verschiedenen Ausführungsformen kann der eingebettete Controller 232 zum Beispiel über eine Inter-Integrated-Circuit-Verbindung (I2C), z. B. eine synchrone, Multi-Master-, Multi-Slave-, paketvermittelte, unsymmetrische oder eine serielle Rechner-Bus-Verbindung, mit dem USB-C-Controller 202 gekoppelt werden. Der USB-C-Controller 202 kann eine I2C-Adresse umfassen, die durch den SWD-CLK-Anschluss bestimmt wird.
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Der USB-C-Controller 202 kann mit dem Stromteilsystem 212 über I2C kommunizieren, wodurch der Strom verwaltet wird, der den vorgeschalteten Typ-C-Ports bereitgestellt wird. Der USB-C-Controller 202 kann auch den TBT-Controller 222 über I2C basierend auf der alternativen Modusverhandlung aktualisieren, um Thunderbolt®- oder USB- oder DisplayPort-Protokolldaten zu synchronisieren. Der USB-C-Controller 202 kann den Transfer von USB 2.0-D+/D--Leitungen von der Oberseite und Unterseite der Typ-C-Buchse 201 zu den D+/D--Leitungen des TBT-Controllers 222 steuern. Der USB-C-Controller 202 kann auch das Routing von SBU1- und SBU2-Leitungen von der Typ-C-Buchse 201 zu dem TBT-Controller 222 für die Linkverwaltung handhaben. In Ausführungsformen kann der USB-C-Controller 202 sowohl einen chip-internen ESD-Schutz auf D+/D-- und SBU-Leitungen als auch einen chip-internen VBUS-Kurzschlussschutz auf SBU- und CC-Leitungen bieten. Einige dieser Fähigkeiten werden unten näher erörtert.
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3 ist eine Schaltungsdarstellung von Teilabschnitten eines USB-C-Controllers 302, assoziiert mit einem Einzelport, gemäß einer Ausführungsform. In einer einzelnen Ausführungsform ist der USB-C-Controller 302 der USB-C-Controller 202 von 2. Der USB-C-Controller 302 kann eine Konfigurationskanalschnittstellenschaltung (CC-Schnittstellenschaltung) 310, eine USB-C-Seitenband-Signalschnittstellenschaltung 330 und eine USB-C-D+/D--Schnittstellenschaltung 360 umfassen.
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In verschiedenen Ausführungsformen kann die CC-Schnittstellenschaltung 310 eine Gate-Ansteuerung und 10 V-Ladepumpe 311 und ein Paar Transistorschalter 312 umfassen, um VCONN-Funktionalität auf CC1/CC2, abhängig von der Verbinderrichtung, zu ermöglichen. Einer von CC1 oder CC2 kann für CC-Protokoll und der andere kann unter Verwendung von 312 Schaltern mit V5V verbunden sein, um dem Kabel Strom zu geben. Die CC-Schnittstellenschaltung 310 kann ferner eine Bezugsbeschaltung 314 umfassen, um gewisse Typen von Signalen, die über den CC1- und CC2-Anschluss empfangen werden, zu vergleichen und zu detektieren, und ausgehende Signale über den CC1- und CC2-Anschluss zu generieren.
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In einigen Ausführungsformen kann die USB-C-Seitenband-Signalschnittstellenschaltung 330 einen Vier-mal-Zwei-Multiplexer 332 mit Widerstandsisolation auf den Eingängen und Schaltern, die unter Verwendung einer 5 V-Ladepumpe 328 angesteuert werden, beinhalten. Der Vier-mal-Zwei-Multiplexer 332 kann selektiv ein erstes Paar Anschlüsse (z. B. AUX1-, AUX2-Anschluss) mit einem Paar SBU-Anschlüsse (z. B. SBU1, SBU2) koppeln und selektiv ein zweites Paar Anschlüsse (z. B. LSTX-, LSRX-Anschluss) mit dem Paar SBU-Anschlüsse (z. B. SBU1, SBU2) koppeln. Die Allzweck-Eingangs/Ausgangs-Boxen (GPIO-Boxen, GPIO = General Purpose Input/Output) können angepasst werden, um Kommunikationslinks mit Protokollen zu empfangen, die sich von USB unterscheiden. In einer einzelnen Ausführungsform sind die Schalter des Vier-mal-Zwei-Multiplexers 332 Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistors, MOSFETs), z. B. speziell Niedrigspannungs-n-Typ-Feldeffekttransistoren (LVNFETs, LV = Low Voltage). In einer einzelnen Ausführungsform kann die Ladepumpe 328 die Gates der LVNFETs ansteuern, sodass die LVNFETs jeweils in einer linearen Region betrieben werden und einen Widerstand von weniger als sieben Ohm aufzeigen.
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In einigen Ausführungsformen kann eine USB-C D+/D--Schnittstellenschaltung 360 einen Vier-mal-Zwei-Multiplexer 362 umfassen, der Schalter umfasst, die ebenfalls durch eine 5 V-Ladepumpe 358 angesteuert werden. Der Vier-mal-Zwei-Multiplexer 362 kann selektiv den positiven Datensystemanschluss (DP_SYS) mit einem des ersten und zweiten positiven Datenanschlusses (DP_TOP, DP_BOT), den Datensenderanschluss (UART_Tx) mit einem des ersten und zweiten positiven Datenanschlusses (DP_TOP, DP_BOT), den negativen Datensystemanschluss (DM_SYS) mit einem des ersten und zweiten negativen Datenanschlusses (DM_TOP, DM_BOT) und den Datenempfängeranschluss (UART_Rx) mit einem des ersten und zweiten negativen Datenanschlusses (DM_TOP, DM_BOT) koppeln.
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In einer einzelnen Ausführungsform sind die Schalter des Vier-mal-Zwei-Multiplexers 362 MOSFETs, z. B. speziell n-Typ-Feldeffekttransistoren (NFETs). Die 5 V-Pumpe 528 kann eine Ladepumpe mit geringer Welligkeit (z. B. 5 V-Ladepumpe mit geringer Welligkeit) sein, die mit Gates der MOSFETs des Vier-mal-Zwei-Multiplexers 362 gekoppelt ist. Die Ladepumpe mit geringer Welligkeit kann die MOSFETs ansteuern, um in einer linearen Region betrieben zu werden und sodass jeder MOSFET einen Widerstand von weniger als sieben Ohm aufzeigt.
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In Ausführungsformen kann der Hochgeschwindigkeitsbetrieb der offenbarten USB-C-Controller USB 2.0-Hochgeschwindigkeitsdatenraten mit Signalisierungsraten von 480 Mbps, USB 2.0-Vollgeschwindigkeitsdatenraten mit Signalisierungsraten von 12 Mbps erfüllen, UART-Signalisierung bereitstellen und Zugang auf ein Batterieladegerät für USB-Vorrichtungen bereitstellen.
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4 ist eine Schaltungsdarstellung, die ein System 400 illustriert, das einen USB-C-Controller 402 gemäß einer anderen Ausführungsform aufweist. In einer einzelnen Ausführungsform ist der USB-C-Controller 402 der USB-C-Controller 202 von 2 oder der USB-C-Controller 302 von 3. Das System 400 kann ferner eine Host-Mikrocontroller-Einheit (MCU) 403 und die Typ-C-Buchse 201 umfassen (2). Die Typ-C-Buchse 201 kann Sätze D+/D--Anschlüsse, z. B. D+_UP und D+_DOWN (die oberen und unteren positiven Signalanschlüsse) und D-_UP und D-_DOWN (die oberen und unteren negativen Signalanschlüsse) umfassen. Die Host-MCU 403 kann ein paar Host-Controller, wie etwa den USB-Host-Controller 242 und den proprietären Host-Controller 252, mit entsprechenden Controller-Anschlüssen, umfassen. Der USB-Host-Controller 242 kann einen positiven Controller-Anschluss (DP_USB) und einen negativen Controller-Anschluss (DM_USB) umfassen. Der proprietäre Host-Controller 252 kann einen Sende-Controller-Anschluss (UART_TX) und ein Empfangs-Controller-Anschluss (UART_RX) umfassen.
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In verschiedenen Ausführungsformen umfasst der USB-C-Controller 402 einen ersten Satz Anschlüsse, der mit Sätzen Host-Controller-Anschlüssen der Host-MCU 403 gekoppelt ist, und einen zweiten Satz Anschlüsse, der mit Sätzen D+/D--Anschlüssen der Typ-C-Buchse 201 gekoppelt ist. Zum Beispiel kann der erste Satz Anschlüsse einen positiven Datensystemanschluss (DP_SYS) und einen negativen Systemanschluss (DM_SYS), die mit dem DP-USB- bzw. DM-USB-Anschluss der Host-MCU 403 gekoppelt sind, umfassen. Des Weiteren kann der erste Satz Anschlüsse einen Datensenderanschluss (UART_TX) und einem Datenempfängeranschluss (UART_RX), die mit den entsprechenden UART_TX- und UART_RX-Anschlüssen der Host-MCU 403 gekoppelt sind, umfassen. In Ausführungsformen umfasst der zweite Satz Anschlüsse einen ersten positiven Datenanschluss (DP_TOP), der mit dem D+_UP-Anschluss gekoppelt ist, einen zweiten positiven Datenanschluss (DP_BOT), der mit dem D+_DOWN-Anschluss gekoppelt ist, einen ersten negativen Datenanschluss (DM_TOP), der mit dem D-_UP-Anschluss gekoppelt ist, und einen zweiten negativen Datenanschluss (DM_BOT), der mit dem D-_DOWN-Datenanschluss der Typ-C-Buchse 201 gekoppelt ist.
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In den verschiedenen Ausführungsformen umfasst der USB-C-Controller 402 einen D+/D--Multiplexer 406, der aus einem ersten Satz mit vier n-Typ-Feldeffekttransistoren (NFETs) 406A und einem zweiten Satz mit vier NFETs 406B bestehen kann. Der D+/D--Multiplexer 406 kann selektiv den ersten Satz Anschlüsse mit dem zweiten Satz Anschlüsse auf eine Weise koppeln, die eine Flip-Korrektur zwischen dem oberen und unteren Anschluss des USB-C-Verbinders 100 ermöglicht. Die NFETs des D+/D--Multiplexers 406 können über das CC-Signal unter Verwendung des CC-Protokolls gesteuert werden.
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Insbesondere kann der Multiplexer 406 selektiv den positiven Datensystemanschluss (DP_SYS) mit einem des ersten und zweiten positiven Datenanschlusses, den Datensenderanschluss (UART_TX) mit einem des ersten und zweiten positiven Datenanschlusses, den negativen Datensystemanschluss (DM_SYS) mit einem des ersten und zweiten negativen Datenanschlusses koppeln und selektiv den Datenempfängeranschluss (UART_RX) mit einem des ersten und zweiten negativen Datenanschlusses koppeln.
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In einer einzelnen Ausführungsform sind der positive Datensystemanschluss (DP_SYS) und der negative Datensystemanschluss (DM_SYS) mit einer ersten USB-Host-Port-Verbindung eines einzelnen USB-Ports assoziiert. In dieser Ausführungsform ist der Datensenderanschluss (UART_TX) ein zweiter positiver Datensystemanschluss und ist der Datenempfängeranschluss (UART_RX) ein zweiter negativer Datensystemanschluss. Dieser zweite positive und negative Datensystemanschluss können mit einer zweiten USB-Host-Port-Verbindung des einzelnen USB-Ports assoziiert sein.
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Auf diese Weise kann der D+/D--Multiplexer 406 die Verwendung sowohl des oberen als auch unteren D+/D--Anschlusses des USB-Verbinders zusammen zur gleichen Zeit ermöglichen. Zum Beispiel kann das Multiplexieren einer kleinen USB-C-Host-Vorrichtung, die nur für einen (oder möglicherweise zwei) USB-C-Port(s) genügend Platz aufweist, die Möglichkeit bereitstellen, zwei unterschiedliche USB-Vorrichtungen über einen einzelnen USB-Port mit den USB-C-Host-Vorrichtungen zu verbinden. In einer einzelnen Ausführungsform kann ein spezielles geteiltes USB-Kabel eingesetzt werden, das mit dem einzelnen USB-Port der USB-C-Host-Vorrichtung und mit USB-Ports der zwei unterschiedlichen USB-Vorrichtungen verbunden wird.
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Des Weiteren kann die Verwendung sowohl des oberen als auch des unteren D+/D--Anschlusses des USB-Verbinders die Verbesserung der Qualität des Hochgeschwindigkeitsdatensignals über die USB-C-Controller und die Verbinder erleichtern. Dies kann durch Senden eines Diagnosesignals über die unbenutzten D+/D--Anschlüsse, z. B. eines Befehls von einer USB-Vorrichtung zum Verstärken des USB-Signals für eine bessere Detektion der USB-Vorrichtung, durchgeführt werden. Es können auch andere Diagnosesignale gesendet werden. Der Vorteil des Sendens eines Diagnosesignals auf diese Weise kann darin bestehen, dass das Diagnosesignal nicht über den gesamten USB-C-Controller (und dessen andere Signalisierungsbeschaltung) gesendet werden muss, um eine Aktion durchzusetzen oder Detektion oder Leistung zu verbessern. Protokolle, die über die unbenutzten D+/D--Anschlüsse betrieben werden, umfassen RS232- sowie andere Zwischenverbindungsprotokolle. Des Weiteren kann die Verfügbarkeit sowohl des oberen als auch des unteren D+/D--Anschlusses des USB-Verbinders zur Datenübertragung angewandt werden, um die Datenrate eines existierenden Protokolls zu verdoppeln. Da der D+/D--Multiplexer jederzeit vier mögliche Bahnausgänge aufweisen kann, kann die Ausgangsrate durch Senden der Hochgeschwindigkeitsdaten sowohl über die obere als auch untere Datenleitung für den gleichen Kommunikationslink verdoppelt werden.
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Der USB-C-Controller 402 kann ferner eine Ladegerätdetektorschaltung 410 umfassen, die selektiv zwischen einem positiven Datensystemanschluss und einem negativen Datensystemanschluss des ersten Satzes Anschlüsse gekoppelt ist. Die Ladegerätdetektorschaltung 410 kann detektieren, ob eine Vorrichtung, die mit dem zweiten Satz Anschlüsse, über die Typ-C-Buchse 201, gekoppelt ist, ein USB-Ladegerät umfasst und somit eine Batterie enthält, die zu laden ist, anstatt für Hochgeschwindigkeitsdatentransfer verbunden zu sein. Die Ladegerätdetektorschaltung 410 kann einen ersten Schalter 412, der mit dem positiven Datensystemanschluss (DP_SYS) gekoppelt ist, und einen zweiten Schalter 414, der mit dem negativen Datensystemanschluss (DM_SYS) gekoppelt ist, umfassen, um das selektive Koppeln, auf das gerade Bezug genommen wurde, zu erleichtern. In einer einzelnen Ausführungsform sind der erste Schalter 412 und der zweite Schalter 414 durch eine erste Logik (z. B. Firmware, Zustandsmaschine oder eine andere Logik) steuerbar, um die Ladegerätdetektorschaltung 410 während eines Hochgeschwindigkeitsdatentransfers des USB-C-Controllers zu trennen, wodurch die kapazitive Batterieladungslast auf den D+/D--Leitungen reduziert und die Signalintegrität besser erhalten wird.
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In verschiedenen Ausführungsformen, nach Verbindung durch die USB-Vorrichtung und dem Detektieren der Ladegerätdetektorschaltung 410, ob ein Laden oder Hochgeschwindigkeitsdatentransfer durchzuführen ist, kann die Ladegerätdetektorschaltung 410 den ersten und zweiten Schalter 412, 414 öffnen, um die Ladegerätdetektorschaltung 410 zu trennen. Alternativ kann die Ladegerätdetektorschaltung 410 nach einem eingestellten Zeitfenster oder bei einem vorher festgelegten Signal von der ersten Logik getrennt werden.
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Der USB-C-Controller 402 kann ferner eine IEC-Schutzschaltung für elektrostatische Entladung (IEC-ESD-Schutzschaltung) 420 umfassen, die zwischen dem D+/D--Multiplexer 406 und dem zweiten Satz Anschlüsse, z. B. dem DP_TOP-, DP_BOT-, DM_TOP- und DM_BOT- Anschluss, gekoppelt ist. Die IEC-ESD-Schutzschaltung 420 kann einen Kontaktentladungsschutz von ±8 kV und einen Luftspaltentladungsschutz von ±15 kV basierend auf IEC61000-4-2-Niveau-4C bereitstellen. Die IEC-ESD-Schutzschaltung 420 kann in eine erste IEC-ESD-Schutzschaltung 420A, die mit dem ersten Satz mit vier NFETs 406A gekoppelt ist, und eine zweite IEC-ESD-Schutzschaltung 420B, die mit dem zweiten Satz mit vier NFETs 406B gekoppelt ist, unterteilt werden. Die IEC-ESD-Schutzschaltung 420 kann vor elektrostatischer Entladung schützen und eine bessere Signalintegrität für Hochgeschwindigkeitssignale bereitstellen und Extrarouting auf Plattenebene vermeiden, was andernfalls erforderlich sein würde, falls sie sich auf einem zweiten integrierten Schaltungschip zusätzlich zu dem Chip, auf dem der Multiplexer angeordnet ist, befindet.
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Das vorliegende Design der offenbarten USB-C-Controller kann aufgrund der zusätzlichen Beschaltung zusätzliche Herausforderungen aufweisen. Zum Beispiel sollten Hochgeschwindigkeitsschalter (die NFETs) der D+/D--Multiplexer einen niedrigen Widerstand aufweisen, um die Hochgeschwindigkeitsaugendarstellung zu erfüllen. Der Widerstand kann durch Vergrößern der Schaltergröße minimiert werden, die vergrößerte Schaltergröße kann jedoch auch in einer verringerten Schalterkapazität auf Hochgeschwindigkeitsdatenleitungen resultieren. Vergrößerte Kapazitäten können bewirken, dass die Hochgeschwindigkeitsaugendarstellung versagt. Demgemäß wird eine Balance der Schaltergröße angestrebt, um DP/DM-Eigenkapazitäten und Gegenkapazitäten zu reduzieren. Das Reduzieren der Schaltergröße kann helfen, die Hochgeschwindigkeitsaugendarstellung und Übersprechungsleistungen zu erfüllen, und durch Reduzieren der Kapazität, die durch Sources und Drains der NFETs erzeugt werden.
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Des Weiteren können, um Widerstand und Kapazität gleichzeitig zu reduzieren, die MOSFETs (NFETs) der Schalter der D+/D--Multiplexer in einer linearen Region unter Verwendung der 5 V-Ladepumpe betrieben werden, um für jeden NFET einen Widerstand von weniger als sieben Ohm zu erfüllen. Die Verwendung der Ladepumpe für Hochgeschwindigkeitsübertragung kann einen starke Schwankung des Ladepumpenausgangs verursachen und somit die Hochgeschwindigkeitsdaten korrumpieren. Eine starke Schwankung der Ladepumpe kann durch Verwenden einer Ladepumpe mit geringer Welligkeit gelöst werden.
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In Ausführungsformen muss eine Hochgeschwindigkeitsdatenleitung zwecks Geschwindigkeit eine möglichst minimale Belastung aufweisen. Das Integrieren einer USB-Hochgeschwindigkeitsdatenleitung mit zusätzlicher Beschaltung kann Risiken umfassen, da die USB-Hochgeschwindigkeitsdatenleitung bereits mit der Hochgeschwindigkeitstreiberlast und einer Batterieladegerätlast belastet sein kann. Eine Erhöhung der Belastung kann sich auf die Leistung der Hochgeschwindigkeitsaugendarstellung auswirken.
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Des Weiteren kann das Hinzufügen von IEC-ESD-Klemmen zu den Hochgeschwindigkeitsdatenleitungen eine große Kapazität auf den Datenleitungen darstellen, die die Hochgeschwindigkeitsaugendarstellung weiter beeinträchtigen kann. Wie in 4 illustriert, kann jede Datenbahn während des Betriebs mit einem EinSchalter und einem Aus-Schalter verbunden sein. Der erste und zweite Schalter 412, 414 kann die Last von zwei Aus-Schaltern auf eine bereits belastete Leitung hinzufügen. Darüber hinaus ist der Signalisierungsbereich eines Hochgeschwindigkeitssignals etwa plus oder minus 400 mV. Ein UART ist ein unsymmetrischer Modus der Signalisierung mit einer Schwankung von 3,3 V. Ein Koppeln von einem Ende des Aus-Schalters mit dem anderen kann die Hochgeschwindigkeitsdaten korrumpieren.
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Um die ESD-Klemmenbelastung zu reduzieren, können Seriendioden (mit Bezugnahme auf 5B erörtert) eingesetzt werden, um die Klemme bei normalen Betriebsbedingungen zu isolieren und die Kapazität ohne Beeinträchtigung der ESD-Leistung zu reduzieren. Die Belastung der Ladegerätdetektorschaltung 410 kann durch Verwendung von firmwaregesteuerten Schaltern (für den ersten Schalter 412 und den zweiten Schalter 414) für den Pfad zwischen Hochgeschwindigkeitsdatenleitungen und dem Batterieladegerät auf einer/einem USB-Vorrichtung oder Adapter minimiert werden. Diese logikgesteuerten Schalter können bei Hochgeschwindigkeitsdatenverkehr ausgeschaltet bleiben. Um die Signalintegrität von dem Koppeln aufgrund Stromversorgungen und Aus-Schalter zu verbessern, kann ein Entkoppeln von Sources und Drains von NFET-Schaltern unter Verwendung von maximalem Metallabstand (z. B. Zweifache des Metallabstands) und geerdeter Metallabschirmungen zwischen den Sources und Drains der NFET-Schalter erzielt werden. Des Weiteren kann das Source-/Drain-Koppeln mit Gates durch Isolieren der Gates unter Verwendung von Widerständen reduziert werden. Um dies zu tun, kann ein Wechselrichter verwendet werden, um jeden NFET anzusteuern, und kann ein Widerstand (wie etwa 2 kOhm-Widerstand) zu dem Pull-up-Pfad des Wechselrichters hinzugefügt werden, z. B. zwischen dem Drain und Ausgang hin zu dem NFET-Gate. Es kann kein Widerstand zu dem Pull-down-Pfad des Wechselrichters hinzugefügt werden, um sicherzustellen, dass die NFET-Schalter, wenn sie deaktiviert sind, stark nach unten gebracht werden. Der zu dem Pull-down-Pfad hinzugefügte Widerstand dient dazu, das Koppeln von einem Gate mit einem anderen Gate zu vermeiden.
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5A ist eine Schaltungsdarstellung eines Systems 500, das einen USB-C-Controller 502 gemäß noch einer weiteren Ausführungsform aufweist. Das System 500 ist dem System 400 von 4 ähnlich, wie durch die gleichen oder ähnlichen Schaltungselemente angegeben. Der USB-C-Controller 502 kann ebenfalls dem USB-C-Controller 402 von 4 ähnlich sein. In einer einzelnen Ausführungsform umfasst der USB-C-Controller 502 den D+/D--Multiplexer 406, eine IEC-ESD-Schutzschaltung 520, die mit der Verbinderseite des D+/D--Multiplexers 406 gekoppelt ist, und eine zusätzliche ESD-Schutzbeschaltung 526, die mit der Systemseite des D+/D--Multiplexers 406 gekoppelt ist. Die zusätzliche ESD-Schutzbeschaltung 526 kann eine erste, zweite, dritte, und vierte System-ESD-Schutzbeschaltung 526A, 526B, 526C bzw. 526D, umfassen. Die IEC-ESD-Schutzschaltung 520 kann einen Schutz von 8 kV bereitstellen und zum Beispiel in eine erste IEC-ESD-Schutzschaltung 520A, die mit dem ersten Satz mit vier NFETs 406A gekoppelt ist, und eine zweite IEC-ESD-Schutzschaltung 520B, die mit dem zweiten Satz mit vier NFETs 406B gekoppelt ist, unterteilt werden. Die IEC-ESD-Schutzschaltung 520 und die zusätzliche ESD-Schutzbeschaltung 526 können unter Verwendung der illustrierten Dioden (5B, 5C, und 5D) ESD-Klemmen-Isolation bereitstellen, um Kapazitäten zu reduzieren.
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5B ist eine Schaltungsdarstellung der IEC-Schutzschaltung für elektrostatische Entladung (ESD-Schutzschaltung) des USB-C-Controllers 502 von 5A gemäß einer Ausführungsform. In dieser Ausführungsform beinhaltet die ESD-Schutzschaltung 520 eine Fünf-Volt-IEC-ESD-RC-Rückschnappklemme 534, die zwischen einer lokalen Stromversorgung und einer Masse gekoppelt ist. Die ESD-Schutzschaltung 520 kann ferner mindestens eine Human-Body-Diode (HBM-Diode) umfassen, die zwischen der lokalen Stromversorgung und jedem des ersten positiven Datenanschlusses (DM_TOP), des ersten negativen Datenanschlusses (DM_TOP), des zweiten positiven Datenanschlusses (DP_DOWN) und des zweiten negativen Datenanschlusses (DM_DOWN) gekoppelt ist. Die ESD-Schutzschaltung 520 kann ferner mindestens eine HBM-Diode umfassen, die zwischen der Masse und jedem des ersten positiven Datenanschlusses, des ersten negativen Datenanschlusses, des zweiten positiven Datenanschlusses und des zweiten negativen Datenanschlusses gekoppelt ist.
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In einer verwandten Ausführungsform kann die ESD-Schutzschaltung 520 ferner einen ersten Satz, einen zweiten Satz, einen dritten Satz und einen vierten Satz HBM-Dioden umfassen, die zwischen der lokalen Stromversorgung und dem ersten positiven Datenanschluss, dem ersten negativen Datenanschluss, dem zweiten positiven Datenanschluss bzw. dem zweiten negativen Datenanschluss gekoppelt sind. In einem einzelnen Beispiel ist jeder Satz Dioden ein Satz mit drei Dioden, obwohl eine andere Zahl von Dioden vorgesehen ist. Die ESD-Schutzschaltung 520 kann ferner einen fünften, einen sechsten, einen siebten und einen achten Satz HBM-Dioden umfassen, die zwischen der Masse und dem ersten positiven Datenanschluss (DP_TOP), dem ersten negativen Datenanschluss (DM_TOP), dem zweiten positiven Datenanschluss (DP_DOWN) bzw. dem zweiten negativen Datenanschluss (DM_DOWN) gekoppelt sind. In einem einzelnen Beispiel ist jeder Satz Dioden ein Satz mit drei Dioden. Die ESD-Schutzschaltung 520 kann ferner einen Widerstand 536 und eine Versorgungsdiode 538 zwischen der IEC-ESD-RC-Rückschnappklemme 534 nd VDD umfassen, um die lokale VDD_R-Versorgung auf eine bekannte Spannung von VDD minus Diodenabfall vorzuspannen.
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5C und 5D sind Schaltungsdarstellungen von zusätzlicher ESD-Schutzbeschaltung auf der Systemseite des USB-C-Controllers von 5A gemäß einer Ausführungsform. In verschiedenen Ausführungsformen umfasst die zusätzliche ESD-Schutzbeschaltung zusätzliche System-ESD-Schutzbeschaltung für jeden des ersten Satzes Anschlüsse, der mit den Host-Controllern gekoppelt ist, z. B. für jeden des positiven Datensystemanschlusses (DP_SYS), des negativen Datensystemanschlusses (DM_SYS), des Datensenderanschlusses (UART_TX) und des Datenempfängeranschlusses (UART_RX).
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Insbesondere kann, mit Bezugnahme auf 5C, die erste System-ESD-Schutzbeschaltung 526A eine erste Human-Body-Modell(HBM)-Rückschnappklemme 534A, die mit einer Masse gekoppelt ist, und ein erstes Paar Dioden 542A, die in Serie verbunden sind und zwischen der ersten HBM-Rückschnappklemme 534A und dem positiven Datensystemanschluss (DP_SYS) gekoppelt sind, umfassen. Des Weiteren kann die zweite System-ESD-Schutzbeschaltung 526C eine zweite HBM-Rückschnappklemme 534C, die mit der Masse gekoppelt ist, und ein zweites Paar Dioden 542C, die in Serie verbunden sind und zwischen der zweiten HBM-Rückschnappklemme 534C und dem negativen Datensystemanschluss (DM_SYS) gekoppelt sind, umfassen.
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Mit zusätzlicher Bezugnahme auf 5D kann die dritte System-ESD-Schutzbeschaltung 526B eine dritte HBM-Rückschnappklemme 534B, die mit der Masse gekoppelt ist, und ein erstes Paar Dioden 542B, die in Serie verbunden sind und zwischen der dritten HBM-Rückschnappklemme 534B und dem Datensenderanschluss (UART_TX) gekoppelt sind, umfassen. Des Weiteren kann die vierte System-ESD-Schutzbeschaltung 526D eine vierte HBM-Rückschnappklemme 534D, die mit der Masse gekoppelt ist, und ein zweites Paar Dioden 542D, die in Serie verbunden sind und zwischen der vierten HBM-Rückschnappklemme 534D und dem Datenempfängeranschluss (UART_RX) gekoppelt sind, umfassen. In Ausführungsformen können die Paare Dioden, die in der System-ESD-Schutzbeschaltung eingesetzt werden, Standarddioden oder HBM-Dioden sein, abhängig von dem gewünschten Niveau des ESD-Schutzes. Diese zusätzlichen Paare Dioden 542A, 542B, 542C und 542D können die kapazitive Last der HBM-Rückschnappklemmen 534A, 534B, 534C bzw. 534D reduzieren.
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6 ist eine Augendarstellung, verifiziert auf Silizium, die Resultate von Hochgeschwindigkeitsdatenmultiplexierung der offenbarten USB-C-Controller gemäß einer Ausführungsform illustriert. Es ist zu bemerken, dass die große Augenöffnung in der Augendarstellung eine gute Hochgeschwindigkeitsleistung des Multiplexierens angibt, welches die IEC-ESD-Schutzbeschaltung umfasst.
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7 ist eine Schaltungsdarstellung, die ein System 700 illustriert, das einen USB-C-Controller 702 gemäß einer Alternative gemäß einer Ausführungsform aufweist. Der USB-C-Controller 702 kann den USB-C-Controllern 402 und 502 ähnlich sein, aber einen D+/D--Multiplexer 706 enthalten, der sich aus p-Typ-MOSFETs, z. B. PFETs, zusammensetzt. Der D+/D--Multiplexer 706 kann einen ersten Satz mit vier PFETs 706A und einen zweiten Satz mit vier PFETs 706B umfassen. Der USB-C-Controller 702 kann ferner eine negative Ladepumpe 709 umfassen, um Gates der PFETs des D+/D--Multiplexers 706 anzusteuern.
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8 ist ein Flussdiagramm für ein Verfahren 800 zum Entwerfen eines USB-C-Controllers, um eine Hochgeschwindigkeits-, Typ-C-Schnittstellenschaltung gemäß einer einzelnen Ausführungsform zu bilden. Das Verfahren 800 kann durch Verarbeitungslogik durchgeführt werden, die Hardware (z. B. Beschaltung, dedizierte Logik, programmierbare Logik, Mikrocode etc.) beinhaltet. In einigen Ausführungsformen wird das Verfahren 800 ganz oder teilweise durch einen der hierin erörterten USB-C-Controller durchgeführt.
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In verschiedenen Ausführungsformen kann das Verfahren 800 durch Betreiben eines USB-C-Controllers beginnen, der als eine erste integrierte Schaltung instanziiert wird, wobei der USB-C-Controller einen D+/D--Multiplexer, eine Ladegerätdetektorschaltung und eine Schutzschaltung für elektrostatische Entladung (ESD-Schutzschaltung) umfasst (810). Das Betreiben des USB-C-Controllers kann wie illustriert in beliebigen der Blöcke 820, 830 und/oder 840 durchgeführt werden Das Verfahren 800 kann zum Beispiel mit dem selektiven Koppeln, durch den D+/D--Multiplexer, eines ersten Satzes Anschlüsse mit einem zweiten Satz Anschlüsse fortgesetzt werden, wobei der erste Satz Anschlüsse mit Host-Controllern gekoppelt wird und der zweite Satz Anschlüsse mit Sätzen D+/D--Anschlüsse einer Typ-C-Buchse gekoppelt wird (820). Das Koppeln durch den D+/D--Multiplexer kann als Reaktion auf das Bestimmen der Verbindungsausrichtung basierend auf einem CC-Signal(en) auf dem CC-Kanal des USB-C-Controllers oder danach durchgeführt werden.
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Mit zusätzlicher Bezugnahme auf 8 kann das Verfahren 800 mit dem Detektieren, durch die Ladegerätdetektorschaltung, ob der zweite Satz Anschlüsse über die Typ-C-Buchse mit einem USB-Ladegerät gekoppelt ist, fortsetzen, wobei die Ladegerätdetektorschaltung zwischen einem positiven Datensystemanschluss und einem negativen Datensystemanschluss des ersten Satzes Anschlüsse gekoppelt ist (830). Das Detektieren durch die Ladegerätdetektorschaltung kann als Reaktion auf das Bestimmen, dass eine zweite oder periphere Vorrichtung mit der Typ-C-Buchse verbunden oder an dieser angeschlossen ist, oder danach durchgeführt werden.
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Mit zusätzlicher Bezugnahme auf 8 kann das Verfahren 800 mit dem Bereitstellen eines ESD-Schutzes durch die ESD-Schutzschaltung fortsetzen, wobei die ESD-Schutzschaltung zwischen dem D+/D--Multiplexer und dem zweiten Satz Anschlüsse (840) gekoppelt ist. Der ESD-Schutz durch die ESD-Schutzschaltung kann bereitgestellt werden, wenn die zweite oder periphere Vorrichtung über die Typ-C-Buchse mit dem zweiten Satz Anschlüsse gekoppelt ist.
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In der obigen Beschreibung werden zahlreiche Details dargelegt. Es wird einem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet mit dem Nutzen dieser Offenbarung jedoch klar sein, dass Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ohne diese spezifischen Details ausgeübt werden können. In einigen Fällen werden bekannte Strukturen und Vorrichtungen in Blockdarstellungsform, anstatt im Detail, gezeigt, um das Verständnis der Beschreibung nicht zu erschweren.
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Einige Teile der Beschreibung werden im Hinblick auf Algorithmen und symbolische Repräsentation von Operationen an Datenbits innerhalb eines Computerspeichers präsentiert. Diese algorithmischen Beschreibungen und Repräsentation sind die von Fachleuten auf dem Gebiet der Datenverarbeitung verwendeten Mittel, um den Inhalt ihrer Arbeit anderen Fachleuten auf dem Gebiet am effektivsten zu vermitteln. Ein Algorithmus wird hier und generell als eine in sich konsistente Sequenz von Schritten, die zu einem gewünschten Ergebnis führen, verstanden. Die Schritte sind jene, die physische Manipulationen von physischen Größen erfordern. Gewöhnlich, aber nicht notwendigerweise, liegen diese Größen in Form von elektrischen oder magnetischen Signalen vor, die gespeichert, übertragen, kombiniert, verglichen und anderweitig manipuliert werden können. Es hat sich manchmal als praktisch erwiesen, prinzipiell aus Gründen gemeinsamer Nutzung, diese Signale als Bits, Werte, Elemente, Symbole, Zeichen, Ausdrücke, Nummern oder dergleichen zu bezeichnen.
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Es sollte jedoch beachtet werden, dass alle diese und ähnliche Begriffe den entsprechenden physischen Größen zugehörig sein sollen und lediglich praktische Bezeichnungen für diese Größen sind. Sofern nicht spezifisch anders angegeben, wie aus der obigen Erörterung erkennbar, ist anzumerken, dass sich in der gesamten Beschreibung Erörterungen, die Begriffe wie „Empfangen“, „Einstellen“ oder dergleichen verwenden, auf die Vorgänge und Prozesse eines Computersystems oder einer ähnlichen elektronischen Computervorrichtung beziehen, das/die als physische (z. B. elektronische) Größen innerhalb der Register und Speicher des Computersystems repräsentierte Daten manipuliert und in andere, gleichermaßen als physische Größen innerhalb der Computersystemspeicher oder -register oder anderer Informationsspeicher-, Übertragungs- oder Anzeigevorrichtungen repräsentierte Daten transformiert.
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Die Wörter „Beispiel“ oder „beispielhaft“ werden hier verwendet, um als Beispiel, Fall oder Illustration dienend zu bedeuten. Jeder bzw. jede hier als „Beispiel“ oder „beispielhaft“ beschriebene Aspekt bzw. Konstruktion ist nicht notwendigerweise als bevorzugt oder vorteilhaft gegenüber anderen Aspekten oder Konstruktionen zu verstehen. Vielmehr wird durch Verwendung der Wörter „Beispiel“ oder „beispielhaft“ beabsichtigt, Konzepte auf eine konkrete Weise zu präsentieren. Wie in dieser Anmeldung verwendet, wird mit dem Begriff „oder“ ein inklusives „oder“ statt ein exklusives „oder“ bezeichnet. Das heißt, sofern nicht anders angegeben oder aus dem Kontext ersichtlich, bedeutet „X umfasst A oder B“ jede der natürlichen inklusiven Permutationen. Das heißt, falls X A umfasst, X B umfasst oder X sowohl A als auch B umfasst, dann wird „X umfasst A oder B“ unter jedem der vorstehenden Fälle erfüllt. Darüber hinaus sollen die Artikel „ein“ und „eine“, wie in dieser Anmeldung und den angehängten Ansprüchen verwendet, generell als „ein(e) oder mehrere“ verstanden werden, sofern nicht anders angegeben oder aus dem Kontext ersichtlich auf eine Singularform bezogen. Außerdem ist durchgehend der Begriff „eine Ausführungsform“ oder „eine einzelne Ausführungsform“ oder „eine Ausführungsform“ oder „eine einzelne Ausführungsform“ nicht als gleiche Ausführungsform oder Ausführungsform zu verstehen, sofern dies nicht so beschrieben wird.
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Die hierin beschriebenen Ausführungsformen können sich auch auf eine Vorrichtung zum Durchführen der hierin detaillierten Operationen beziehen. Diese Vorrichtung kann speziell für die erforderlichen Zwecke gebaut sein oder kann einen Allzweckcomputer beinhalten, der durch ein im Computer gespeichertes Computerprogramm selektiv aktiviert oder rekonfiguriert wird. Ein solches Computerprogramm kann in einem nicht transitorischen computerlesbaren Speichermedium, wie etwa, aber nicht beschränkt auf, jeder Art von Diskette, einschließlich Floppydisks, optischer Platten, CD-ROMs und magnetisch-optischer Platten, Festwertspeichern (ROMs), Arbeitsspeichern (RAMs), EPROMs, EEPROMs, magnetischer oder optischer Karten, Flashspeichern oder jeder Art von Medium, das für das Speichern von elektronischen Anweisungen geeignet ist, gespeichert werden. Der Begriff „computerlesbares Speichermedium“ sollte so verstanden werden, dass er ein einzelnes Medium oder mehrere Medien (z. B. eine zentralisierte oder verteilte Datenbank und/oder zugehörige Caches und Server) umfasst, die einen oder mehrere Sätze Anweisungen speichern. Der Begriff „computerlesbares Medium“ sollte auch so verstanden werden, dass er ein beliebiges Medium umfasst, das einen Satz Anweisungen zur Ausführung durch die Maschine speichern, codieren oder führen kann und das bewirkt, dass die Maschine eine oder mehrere der Methodologien der vorliegenden Ausführungsformen durchführt. Der Begriff „computerlesbares Speichermedium“ sollte demgemäß so verstanden werden, dass er, allerdings ohne Beschränkung auf Festkörperspeicher, optische Medien, magnetische Medien, ein beliebiges Medium umfasst, das einen Satz Anweisungen zur Ausführung durch die Maschine speichern kann und das bewirkt, dass die Maschine eine oder mehrere der Methodologien der vorliegenden Ausführungsformen durchführt.
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Die hierin präsentierten Algorithmen und Anzeigen beziehen sich nicht inhärent auf einen bestimmten Computer oder eine bestimmte andere Vorrichtung. Verschiedene Allzwecksysteme können mit Programmen in Übereinstimmung mit den Lehren hierin verwendet werden, oder es kann sich als praktisch erweisen, eine spezialisierte Vorrichtung zu bauen, um die erforderlichen Verfahrensschritte durchzuführen. Die erforderliche Struktur für eine Reihe dieser Systeme wird aus der nachstehenden Beschreibung ersichtlich sein. Darüber hinaus werden die vorliegenden Ausführungsformen nicht mit Bezug auf eine bestimmte Programmiersprache beschrieben. Es ist zu bemerken, dass eine Reihe von Programmiersprachen verwendet werden kann, um die Lehren der Ausführungsformen, wie hierin beschrieben, zu implementieren.
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Die obige Beschreibung legt zahlreiche spezifische Details dar, wie etwa Beispiele für spezifische Systeme, Komponenten, Verfahren und so weiter, um ein gutes Verständnis von mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung bereitzustellen. Es wird einem Fachmann auf dem Gebiet jedoch klar sein, dass mindestens einige Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ohne diese spezifischen Details ausgeübt werden können. In anderen Fällen werden gut bekannte Komponenten oder Verfahren nicht im Detail beschrieben oder werden in einem einfachen Blockdiagrammformat präsentiert, um das Verständnis der vorliegenden Offenbarung nicht unnötig zu erschweren. Die oben dargelegten spezifischen Details sind daher lediglich beispielhaft. Besondere Ausführungsformen können von diesen beispielhaften Details abweichen und trotzdem im Umfang der vorliegenden Ausführungsformen vorgesehen sein.
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Es versteht sich, dass die obige Beschreibung illustrativ und nicht beschränkend ist. Viele andere Ausführungsformen werden Fachleuten auf dem Gebiet nach der Lektüre und nach dem Verstehen der obigen Beschreibung klar sein. Der Umfang der Offenbarung sollte daher mit Bezug auf die anhängenden Ansprüche zusammen mit dem vollen Umfang von Entsprechungen, auf die solche Ansprüche Anrecht haben, bestimmt werden.
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In der obigen Beschreibung werden, zum Zwecke der Erklärung, zahlreiche spezifische Details dargelegt, um ein gründliches Verständnis der vorliegenden Offenbarung bereitzustellen. Es wird jedoch für einen Fachmann auf dem Gebiet evident sein, dass die vorliegende Offenbarung ohne diese spezifischen Details ausgeübt werden kann. In anderen Fällen werden wohlbekannte Strukturen und Techniken nicht im Detail gezeigt, sondern stattdessen in einer Blockdarstellung, um das Verständnis dieser Beschreibung nicht unnötig zu erschweren. Bezugnahmen in der Beschreibung auf „eine einzelne Ausführungsform“ oder „eine Ausführungsform“ bedeuten, dass ein bestimmtes Merkmal, eine bestimmte Struktur oder Eigenschaft, beschrieben in Verbindung mit der Ausführungsform, in mindestens einer einzelnen Ausführungsform der Offenbarung eingeschlossen ist. Der Ausdruck „in einer einzelnen Ausführungsform“ an verschiedenen Stellen in dieser Beschreibung bezieht sich nicht unbedingt auf die gleiche Ausführungsform.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 16000730 [0001]
- US 62/656274 [0001]
