RU2649764C2 - Обнаружение периферийного usb-устройства на шине, не снабженной мощностью - Google Patents

Обнаружение периферийного usb-устройства на шине, не снабженной мощностью Download PDF

Info

Publication number
RU2649764C2
RU2649764C2 RU2013149832A RU2013149832A RU2649764C2 RU 2649764 C2 RU2649764 C2 RU 2649764C2 RU 2013149832 A RU2013149832 A RU 2013149832A RU 2013149832 A RU2013149832 A RU 2013149832A RU 2649764 C2 RU2649764 C2 RU 2649764C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
voltage
bus
electronic device
power
peripheral device
Prior art date
Application number
RU2013149832A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2013149832A (ru
Inventor
Филипп МАРШАН
Филипп ГИЙО
Ксавье ГИТТОН
Original Assignee
Томсон Лайсенсинг
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Томсон Лайсенсинг filed Critical Томсон Лайсенсинг
Publication of RU2013149832A publication Critical patent/RU2013149832A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2649764C2 publication Critical patent/RU2649764C2/ru

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2832Specific tests of electronic circuits not provided for elsewhere
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/38Information transfer, e.g. on bus
    • G06F13/40Bus structure
    • G06F13/4063Device-to-bus coupling
    • G06F13/4068Electrical coupling
    • G06F13/4072Drivers or receivers
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/38Information transfer, e.g. on bus
    • G06F13/40Bus structure
    • G06F13/4063Device-to-bus coupling
    • G06F13/4068Electrical coupling
    • G06F13/4081Live connection to bus, e.g. hot-plugging
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2213/00Indexing scheme relating to interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F2213/0042Universal serial bus [USB]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D10/00Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Sources (AREA)
  • Debugging And Monitoring (AREA)
  • Bus Control (AREA)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области электронного бытового оборудования. Технический результат заключается в уменьшении электропотребления оборудованием. Предложены способ обнаружения подключения периферийного устройства (230) к интерфейсу (2, 3, 5, 8) связи электронного устройства (10) и ассоциированная схема (8, 200) обнаружения подключения; причем интерфейс связи содержит линию (V_BUS) питания напряжением для питания периферийного устройства, причем диапазон значений номинального рабочего напряжения ассоциирован с линией питания, причем способ отличается тем, что он содержит этапы приложения номинального напряжения (S4), входящего в диапазон значений номинального рабочего напряжения, к линии питания, устранения номинального рабочего напряжения (1), приложенного к линии (V_BUS) питания, обнаружения (S2), на линии питания, при наличии остаточного напряжения, которое меньше, чем пороговое значение значения номинального напряжения, переходного сигнала, возникшего в результате подключения периферийного устройства (230) к интерфейсу, и приложения номинального напряжения к линии питания напряжением, согласно обнаруженному переходному сигналу. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Изобретение относится к области электронного бытового оборудования, содержащего интерфейс связи, обеспеченный линией питания. В частности, изобретение относится к способу обнаружения подключения единицы периферийного оборудования к интерфейсу, когда линия питания не активирована.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Существуют способы, обеспечивающие возможность подключения периферийного USB-устройства к единице оборудования, характеризующегося USB-интерфейсом, которое должно быть обнаружено. Первый способ состоит в обнаружении отклонения электрических потенциалов линий данных USB-шины, причем эти линии обеспечены нагрузочными резисторами или резисторами утечки. Другой способ состоит в обнаружении возникновения, на USB-интерфейсе продукта, потенциала, соответствующего номинальному напряжению V_BUS USB-шины.
Некоторые способы требуют схем, питаемых мощностью, чтобы различные электрические потенциалы (или состояния) питающих линий или линий данных, которые сканируются, могли отличаться. Другие способы требуют питания USB-шины номинальным образом, чтобы был возможен обмен данными, согласно протоколу, между USB-интерфейсом и периферийным устройством, подключенным к интерфейсу.
Однако ограничения ввиду уменьшения электрического потребления бытового оборудования становятся все больше, и официальные инструкции, которые должны быть применены в последующие годы в целях уменьшения электрического потребления, требуют, чтобы потребление было уменьшено везде, где это возможно.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение обеспечивает возможность улучшения ситуации путем предложения способа для обнаружения подключения периферийного USB-устройства к USB-интерфейсу единицы оборудования, когда последнее не снабжается своим номинальным напряжением, в особенности потому, что единица оборудования сконфигурирована в режиме низкого потребления мощности или в режиме ожидания, или когда номинальное напряжение интерфейса не приложено, и когда на линии питания интерфейса присутствует остаточное напряжение.
Еще конкретнее, изобретение относится к способу для обнаружения подключения периферийного устройства к интерфейсу связи электронного устройства, причем интерфейс связи содержит линию питания напряжением для подачи питания на периферийное устройство, причем номинальное значение в диапазоне значений рабочего напряжения ассоциировано с линией питания, причем способ содержит этапы:
- приложения, посредством электронного устройства, номинального напряжения, входящего в диапазон значений рабочего напряжения линии питания,
- устранения, посредством электронного устройства, номинального рабочего напряжения, приложенного к линии питания,
- обнаружения, на линии питания, при наличии остаточного напряжения, которое ниже, чем пороговое значение номинального напряжения, переходного сигнала, возникшего в результате подключения периферийного устройства к интерфейсу,
- генерирования управляющего сигнала согласно обнаруженному переходному сигналу,
- приложения номинального напряжения к линии питания напряжением согласно генерируемому управляющему сигналу.
Для USB-интерфейса связи, например, линия питания обычно называется V_BUS.
Согласно одному варианту осуществления изобретения интерфейс связи совместим со стандартом универсальной последовательной шины.
Согласно одному варианту осуществления изобретения, остаточное напряжение генерируется специализированной схемой питания.
Согласно одному варианту осуществления изобретения, пороговое значение меньше или равно 10% номинального напряжения.
Согласно одному варианту осуществления изобретения, переходным сигналом является перепад напряжения остаточного напряжения.
Изобретение относится к схеме для подачи питания и обнаружения, в электронном устройстве, подключения периферийного устройства к интерфейсу связи электронного устройства, причем интерфейс связи содержит линию питания напряжением для подачи питания на периферийное устройство, причем номинальный диапазон значений рабочего напряжения ассоциирован с линией питания, причем схема обнаружения содержит:
- схему генератора напряжения для приложения, посредством упомянутого электронного устройства, номинального напряжения, входящего в упомянутый диапазон значений номинального рабочего напряжения упомянутой линии питания,
- схему обнаружения, при наличии остаточного напряжения, которое ниже, чем пороговое значение упомянутого значения номинального напряжения, переходного сигнала, возникшего в результате упомянутого подключения упомянутого периферийного устройства к упомянутому интерфейсу,
- схему генерирования управляющего сигнала согласно обнаруженному переходному сигналу.
Согласно одному варианту осуществления изобретения, линия V_BUS питания напряжением прикладывается к средству подключения, совместимому со стандартом универсальной последовательной шины.
Изобретение дополнительно относится к любому электронному устройству, содержащему схему для подачи питания и обнаружения, как описано выше.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Изобретение будет более понятно и другие конкретные признаки и преимущества станут очевидны по прочтении последующего описания, причем описание выполняется со ссылками на приложенные чертежи, где:
- Фиг.1 изображает единицу электронного оборудования типа приемник-декодер цифрового телевидения, содержащую интерфейс связи, совместимый с USB-стандартом, обеспеченный схемой обнаружения подключения, согласно одному варианту осуществления изобретения.
- Фиг.2 изображает схему обнаружения подключения USB-интерфейса по фиг.1.
- Фиг.3 изображает последовательность, соответствующую подключению периферийного USB-устройства к интерфейсу оборудования, показанного на фиг.1, за которым следует обнаружение периферийного устройства схемой обнаружения, показанной на фиг.2, и активация интерфейса.
- Фиг.4 изображает блок-схему, показывающую этапы способа обнаружения и активации.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Показанные на фиг.1-3 модули являются функциональными блоками, которые могут соответствовать или не соответствовать физически различимым блокам. Например, эти модули или некоторые из них сгруппированы вместе в единый компонент или составляют функции одних и тех же программных средств. И, наоборот, согласно другим вариантам осуществления некоторые модули состоят из отдельных физических объектов.
В общем, но не ограничивающем случае, изобретение относится к способу и схеме для обнаружения подключения периферийного устройства к интерфейсу связи, когда последнее не снабжается номинальной мощностью. Обнаружение, таким образом, обеспечивает возможность активации питания интерфейса в номинальном режиме. Это представляет преимущество в том, что устраняется необходимость снабжать мощностью интерфейс связи в номинальном режиме для обеспечения возможности его использования при обнаружении подключения периферийного устройства. Важное преимущество состоит в том, что это, как следствие, помогает ограничить потребление энергии.
Под "номинальным режимом" подразумевается режим питания, для которого напряжение входит в диапазон значений вокруг его номинального значения. Одним примером для номинального напряжения 5 вольт является приложение напряжения, входящего в диапазон напряжений от 4,5 вольт до 5,5 вольт. Следует заметить, что напряжение с номинальным значением определено в описании настоящего изобретения как напряжение, обеспечивающее возможность обычной работы устройства или устройств, или модулей, которые оно питает. Например, для USB-интерфейса связи номинальным напряжением является напряжение, приспособленное для номинальной (или обычной) работы интерфейса и, в особенности, для обмена данными между главным оборудованием и подключенным периферийным устройством.
Фиг.1 изображает единицу электронного оборудования STB 10 типа приемник-декодер цифрового телевидения, например, согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения. Единица электронного оборудования содержит главную плату MB 9, также называемую материнской платой, а также модуль PSU 1 питания, входной модуль INP 18 и выходной модуль OUT 19. Материнская плата MB9 содержит, помимо других элементов, USB-интерфейс связи, состоящий из интерфейса USBPI 3 питания, шины USB-BUS 16, схемы DET 8 обнаружения и средства C3 5 USB-подключения. Схема DET 8 обнаружения подключается к шине USB-BUS 16 посредством шины USB-DET обнаружения.
Материнская плата содержит центральную схему CU 2, которая выполняет функцию управляющего и обрабатывающего блока для единицы оборудования STB 10. Материнская плата MB 9 также содержит схему KDB 4 управления режимом ожидания (или низкого потребления мощности). Схема KDB 4 управляет сигналом PCTRL 14, обеспечивающим возможность управляемой активации конкретных линий питания на выходе из модуля PSU 1 питания, таких как линия PL2 12 питания интерфейса USBPI 3 питания USB-интерфейса материнской платы MB 9 или даже линии PL1 11 питания управляющего блока CU 2 материнской платы MB 9. Сигнал PLA 13 информирует схему KDB 4 управления о состоянии модуля PSU 1 питания, то есть конфигурации в режиме ожидания (или низкого потребления мощности) или нет. Все линии PL1 11, PL2 12, PLA 13 и PCTRL 14 подключены к материнской плате MB 9 посредством средства C2 6 подключения. Схема USB DET 8 обнаружения периферийного устройства обеспечивает сигнал USB-CTRL 15, соединенный с сигналом PCTRL 14 и обеспечивающий возможность управляемой активации линий PL1 11 и PL2 12 питания.
Входной модуль INP 18 содержит все схемы, применимые для приема и демодуляции сигналов цифрового телевидения, принятых посредством входной линии L1 20. Выходной модуль OUT 19 обеспечивает аудио- и видеосигналы внешнему устройству воспроизведения (здесь не показано), такому как, например, телевизор. Сигналы переносятся линией L2 21, которой может быть, например, средство подключения SCART или HDMI-кабель. Все сигналы, обмен которыми происходит между управляющим блоком CU 2 и, соответственно, входным модулем INP 18 и выходным модулем OUT 19, переносятся шиной BUS 17 взаимосоединения. Управляющий блок CU 2 содержит все схемы, необходимые для функций приема и декодирования аудиовизуального содержимого, закодированного с использованием способов, характерных для передачи аудиовизуальных программ для цифрового телевидения. Эти схемы, которые глобально выполняют операции фильтрации, демультиплексирования, запоминания, декодирования и маршрутизации сигнала, не показаны здесь, поскольку являются хорошо известными специалистам в данной области техники и не являются необходимыми для понимания настоящего изобретения.
Модуль PSU 1 питания снабжается мощностью от тока сети посредством средства C1 7 подключения.
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, линии PL1 11 и PL2 12 питания отключены, когда оборудование STB 10 приемника-декодера сконфигурировано в режиме ожидания. Линия PL2 12 питания, которая снабжает мощностью интерфейс USBPI 3 питания USB-интерфейса связи, не питается номинальным образом, а переносит остаточное напряжение, наличие которого обеспечивается, например, одной или несколькими электрическими характеристиками схем. Таковыми может быть наличие накопительного конденсатора, выполненного предпочтительным образом и откалиброванного для этой цели, или даже рациональное использование паразитного конденсатора.
Согласно одному варианту осуществления изобретения остаточное напряжение поступает не от электрических характеристик, характерных для схем, а от некоторой конкретной линии 200 питания, выполненной для этой цели.
Наличие остаточного напряжения способствует возникновению переходного сигнала на шине USB-BUS 16, когда периферийное устройство подключается к интерфейсу связи, на средстве C3 5 подключения.
Переходный сигнал, также называемый "выбросом", усиливается цепью DET 8 обнаружения и форматируется так, чтобы калиброванный сигнал USB CTRL 15 был доступен на выходе модуля DET 8 обнаружения для использования в качестве управляющего сигнала PCTRL 14 на входе модуля PSU 1. Активация сигнала PCTRL 14 на входе модуля PSU 1 приводит к активации линии PL2 12 питания, которая, таким образом, переносит удовлетворительное номинальное напряжение использования USB-интерфейса связи и, в особенности, обмена данными между управляющим блоком CU2 приемника-декодера STB 10 и периферийным USB-устройством, подключенным к средству C3 5 подключения USB-интерфейса. Периферийным USB-устройством может быть USB-ключ, внешний жесткий диск или носитель памяти, совместимый с интерфейсом связи, например.
Фиг.2 изображает детали схемы DET 8 обнаружения, которая показана на фиг.1, а также схемы 200 питания, обеспечивающей возможность ее питания, в том числе тогда, когда приемник-декодер STB 10 сконфигурирован в режиме ожидания или низкого потребления. Источник 210 питания содержится в модуле PSU 1, показанном на фиг.1, и обеспечивает номинальное напряжение на линии PL2 12, когда он управляется для этой цели. Это номинальное напряжение затем прикладывается к интерфейсу USBPI 3 питания USB-интерфейса связи приемника-декодера STB 10. Модуль 230 изображает периферийное USB-устройство, подключенное к линии питания USB-интерфейса. Модуль 220 изображает электрические характеристики (сопротивления и емкости) линии питания USB-интерфейса.
Согласно одному конкретному и неограничительному варианту осуществления изобретения, схема 200 питания входит в состав схемы 210 питания.
Модуль DET 8 обнаружения, выполненный с возможностью обнаруживать подключение периферийного USB-устройства, подключенного к USB-разъему C3 5 приемника-декодера STB 10, состоит из трех основных модулей 810, 820 и 830.
Модуль 810 является усилителем, выполненным с возможностью усиления переходного сигнала (или выброса), который возникает ввиду подключения периферийного устройства к USB-разъему.
Модуль 820 является моновибратором, который формирует сигнал с пиковым регулированием из усиленного переходного сигнала, усиленного усилителем 810.
Модуль 830 образует логическую схему "ИЛИ НЕ", препятствующую обнаружению переходного состояния на выходе, когда на линию питания USB-шины подано номинальное напряжение. Следует заметить, что, когда оборудование приемника-декодера STB 10 не сконфигурировано в режиме ожидания и когда на линию питания USB-интерфейса (или шина) подано напряжение номинального значения, обнаружение периферийного устройства, которое только что было подключено, достигается путем обмена данными согласно предварительно определенному протоколу, такому как, например, фаза пересчета или фаза объявления, по инициативе главного устройства, а именно по инициативе управляющего блока CU 2 приемника-декодера STB. В этом случае, обмен протоколами наиболее часто осуществляется под управлением программных средств.
Способ для обнаружения подключения периферийного устройства согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, таким образом, полагается на обнаружение переходного сигнала, который неизбежно возникает, когда разряженный конденсатор вдруг подключается к другому конденсатору, по меньшей мере частично заряженному. Напряжение, которое возникает в момент подключения, зависит от соотношения значений ESR (эквивалентного последовательного сопротивления) задействованных конденсаторов. В контексте интерфейса связи, совместимого с USB-стандартом, конденсаторами, которые следует рассматривать, в общем случае являются электролитические конденсаторы со значением около 120 мкФ. Для этого типа конденсатора обычные ESR-значения равны порядка 250-500 миллиом (мОм). Чаще всего малый керамический конденсатор подключается параллельно конденсатору 10 мкФ с ESR-значением 6 мОм. Периферийное USB-устройство также имеет свой эквивалентный конденсатор на входе, порядка 1 мкФ для общего ESR-значения 30 мОм. USB-стандарт устанавливает использование химического конденсатора 10 мкФ для "горячего" подключения (когда на интерфейс подается напряжение номинального значения) порядка 10 мкФ; что соответствует ESR, в общем случае сильно превосходящему 30 мОм. Для более точного установления ESR-значения конденсатора периферийного USB-устройства должно быть добавлено значение сопротивления проводов и ассоциированного контактного резистора, которое в общем случае превосходит 30 мОм.
С учетом этого, значение перепада напряжения, характерное для подключения периферийного устройства к линии питания USB-интерфейса, может быть вычислено, в первом приближении, по следующей формуле:
V0×(1-(Rcu+Rcl)/(Rcu+Rcl+Rc2))
где V0 — остаточное напряжение, приложенное к линии питания USB-интерфейса.
V0 меньше, чем пороговое значение значения номинального напряжения линии питания USB-интерфейса.
Примером порогового значения для USB-интерфейса является, например, 10% номинального значения, то есть 0,5 вольт.
Rcl и Rc2 — соответственно, ESR-значения конденсатора, подключенного к периферийному USB-устройству, и небольшого керамического конденсатора линии питания USB-интерфейса.
Rcu — эквивалентное сопротивление провода линии питания и контактного сопротивления.
Это в общем случае означает учет того, что перепад напряжения во время подключения будет порядка 0,91×V0.
Согласно предшествующему уровню техники остаточное напряжение отсутствует на линии питания интерфейса связи, совместимого с USB-стандартом. Однако для того, чтобы обнаружить переходный сигнал типа перепада напряжения, возникающего в результате подключения периферийного устройства, требуется низкий потенциал. Поэтому, согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, остаточное напряжение порядка 150 мВ прикладывается к линии питания USB-интерфейса, когда на него не подается питание номинальным образом, как, например, когда приемник-декодер STB 10 находится в режиме ожидания. Это остаточное напряжение около 150 мВ, таким образом, обеспечивает возможность возникновения переходного перепада напряжения порядка 14 мВ (0,09×150 мВ). Этот переходный перепад напряжения усиливается модулем 810 усилителя схемы DET 8 обнаружения, затем форматируется модулем 820 моновибратора для генерирования сигнала USB-CTRL 15 на выходе модуля DET 8 обнаружения. Этот сигнал затем объединяется или напрямую подключается к сигналу PCTRL 14, который управляет активацией линий питания на выходе модуля PSU 1 питания и, в особенности, линии PL2 12 питания, используемой для питания линии питания USB-интерфейса.
Источник 200 питания и схемы DET 8 обнаружения могут, таким образом, обнаруживать подключение периферийного устройства к USB-интерфейсу связи электронного устройства типа приемник-декодер STB 10, причем USB-интерфейс связи содержит линию питания V_USB напряжением для питания периферийного устройства, причем диапазон значений номинального рабочего напряжения ассоциирован с линией питания, причем способ содержит этапы:
- приложения, посредством электронного устройства STB 10, номинального напряжения, входящего в диапазон значений номинального рабочего напряжения линии питания, V_BUS, такого как, например, 5 вольт,
- устранения, посредством электронного устройства STB 10, посредством модуля PSU 1 питания, номинального рабочего напряжения, приложенного к линии V_BUS питания,
- обнаружения, на линии V_BUS питания, при наличии остаточного напряжения, которое ниже чем пороговое значение упомянутого значения номинального напряжения, такого как, например, 150 мВ, переходного перепада напряжения, возникшего в результате подключения периферийного устройства к USB-интерфейсу, причем перепад напряжения будет обычно, в этом случае, порядка 14 мВ,
- генерирования управляющего сигнала USB-CTRL согласно обнаруженному переходному сигналу, то есть переходному перепаду напряжения, в среднем 14 мВ, согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения,
- приложения номинального напряжения 5 вольт к линии V_BUS питания напряжением, согласно управляющему сигналу USB-CTRL, генерируемому на выходе схемы DET 8 обнаружения.
Схема DET 8 обнаружения в электронном устройстве STB 10 выполнена с возможностью обнаружения подключения периферийного устройства к USB-интерфейсу связи электронного устройства STB 10, причем интерфейс связи содержит линию V_BUS питания напряжением для питания периферийного устройства, причем диапазон значений номинального рабочего напряжения ассоциирован с этой линией питания, причем схема DET 8 обнаружения ассоциирована со схемой генератора напряжения для приложения посредством электронного устройства STB 10, посредством его модуля PSU 1 питания, номинального напряжения, входящего в диапазон значений номинального рабочего напряжения. Модуль DET 8 дополнительно образует схему обнаружения, при наличии остаточного напряжения, которое меньше, чем пороговое значение номинального напряжения, такого как, например, 150 мВ, переходного перепада напряжения (также называемого переходным сигналом), возникшего в результате подключения периферийного устройства к USB-интерфейсу связи электронного устройства STB 10. Модуль DET 8 содержит схему генерирования управляющего сигнала USB-CTRL 15 согласно обнаруженному переходному перепаду напряжения.
Фиг.3 изображает обнаружение периферийного устройства, подключенного к средству C3 5 подключения USB-интерфейса приемника-декодера STB 10.
В момент времени t1 периферийное устройство подключается к средству C3 5 подключения, в то время как линия питания обеспечивает только остаточное напряжение порядка 150 мВ, которое гораздо ниже номинального значения напряжения питания USB-шины, равного 5 вольт. Переходный перепад напряжения, рассматриваемый как переходный сигнал, затем возникает на линии питания. Этот перепад напряжения усиливается и форматируется схемой DET 8 обнаружения. Это приводит к активации сигнала USB-CTRL 15, отрегулированного на период, больший или равный 10 мс согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, то есть вплоть до момента времени t2. Этот сигнал USB-CTRL 15 затем посылается модулю PSU 1 питания, который активирует линии PL1 11 и PL2 12 с момента времени t3. Линия V_BUS питания USB-шины USB-BUS 16 зависит от состояния линии PL2 12 питания благодаря схеме USBPI 3 интерфейса питания.
В момент времени t4 подключается второе периферийное устройство, в то время как линия V_BUS питания снабжается мощностью при номинальном значении порядка 5 вольт. Следует заметить, что, в этом случае, сигнал USB-CTRL не активирован на выходе схемы DET 8 обнаружения благодаря модулю 830 "ИЛИ НЕ".
Фиг.4 изображает блок-схему, представляющую основные этапы способа. Этап S0 соответствует конфигурации режима ожидания оборудования приемника-декодера STB 10. Переход в режим ожидания осуществляется, например, после команды от пользователя. После обнаружения входной команды в режиме ожидания модуль KDB 4, связанный с приемником дистанционного управления, управляет модулем PSU 1 питания для переведения конфигурации оборудования STB в режим ожидания и снижения его электропотребления. Для этой цели устанавливается сигнал PCTR 14, и модуль PSU 1 питания прекращает подавать номинальные напряжения в линии PL1 11 и PL2 12 питания, таким образом деактивируя некоторые схемы материнской платы MB 9, что соответствует конфигурации режима ожидания.
В этой конфигурации остаточное напряжение, как следствие, присутствует, с этапа S1, на линии PL2 12. Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения это остаточное напряжение будет порядка 150 мВ, и оно генерируется схемой, содержащей накопительный конденсатор. Согласно варианту, схема генератора напряжения конкретным образом обеспечена для этой цели в модуле PSU 1 питания.
Это напряжение прикладывается на входе интерфейса US BPI 3 питания USB-интерфейса связи и также имеет место в линии V_BUS питания USB-шины USB-BUS 16.
Линия V_BUS дополнительно подключается к средству USB C3 5 подключения единицы оборудования STB 10.
На этапе S2, когда периферийное устройство подключается к средству USB C3 5 подключения, "выброс" обнаруживается схемой DET 8 обнаружения, что имеет эффект активации сигнала USB-CTRL 15 на выходе схемы обнаружения на этапе S3. Сигнал USB-CTRL 15 объединяется с управляющим сигналом модуля PCTRL 14 питания и может, таким образом, управлять модулем PSU 1 для его конфигурации в обычном режиме питания, то есть обычном рабочем режиме вне режима ожидания, где доступны все функции материнской платы MB 9. Способ объединения управляющих сигналов USB-CTRL 15 и PCTRL 14 здесь подробно не раскрывается, поскольку не является необходимым для понимания изобретения.
На этапе S4 модуль PSU 1 сконфигурирован в номинальном режиме, и номинальное напряжение доступно на линиях PL1 11 и PL2 12 питания. В этом случае, согласно варианту осуществления изобретения номинальное значение напряжения V_BUS шины USB-BUS 16 входит в диапазон значений напряжения между 4,5 и 5,5 вольт и обычно равно 5 вольт. Это напряжение доступно на средстве C3 5 подключения USB-интерфейса связи и может снабжать мощностью подключенное периферийное устройство. Управляющий блок также снабжается мощностью, это обеспечивает возможность логического управления USB-интерфейсом связи. Использование интерфейса связи тогда возможно до конфигурации нового режима ожидания на этапе S0.
Следует заметить, что конфигурация обычного режима единицы оборудования STB 10, что соответствует этапу S4, может выполняться путем выхода из режима ожидания после подключения периферийного устройства к USB-интерфейсу, составленному модулями 2, 3, 5 и 8, но может также выполняться любыми другими средствами конфигурации в обычном режиме. Другими средствами конфигурации в нормальном режиме являются, например, действие пользователя для выхода из режима ожидания (путем нажатия кнопки на клавиатуре или пульте дистанционного управления), запрограммированное "пробуждение" оборудования или даже инициализация после включения.
Изобретение не ограничивается вариантом осуществления, описанным выше, а также применимо к любой схеме, обеспечивающей возможность обнаружения колебания напряжения, порожденного на линии питания интерфейса связи подключением периферийного устройства; причем подключение происходит, когда интерфейс сконфигурирован в режиме ожидания или низкого потребления и когда линия питания интерфейса, как следствие, обеспечивает только остаточное напряжение, которое гораздо меньше, чем его номинальное значение (например, менее 20% номинального значения напряжения питания в обычном режиме).
Согласно одному варианту осуществления интерфейс может получать питание от линии напряжения, выполненной с возможностью переносить несколько значений номинального напряжения, соответствующих, соответственно, нескольким рабочим режимам интерфейса. В этом случае, описанное остаточное напряжение определяется относительно одного из значений номинального напряжения и предпочтительно наименьшего из этих значений.
Согласно одному варианту осуществления обнаруженный переходный сигнал не является отклонением или колебанием остаточного напряжения. Согласно этому варианту остаточное напряжение прикладывается в форме периодической волны, отрегулированной на предварительно определенной частоте. Подключение периферийного устройства может, таким образом, быть обнаружено по отклонению частоты периодической волны; причем отклонение, таким образом, обнаруживается специализированной схемой обнаружения.
Согласно другим вариантам осуществления, обнаруженный переходный сигнал соответствует текущему отклонению.
Вариант осуществления, подробно раскрытый выше, описывает изобретение в единице оборудования типа телевизионный приемник-декодер. Однако изобретение применимо не только к этому типу оборудования, но и к любому оборудованию, содержащему интерфейс связи с линией питания, исполненной для питания внешнего периферийного устройства, подключенного к интерфейсу, такому как, например, интерфейс FireWire (IEEE1394), HDMI-интерфейс (мультимедийный интерфейс высокого разрешения), PoE-интерфейс (мощность по внутренней сети) или даже интерфейс связи в транспортном средстве, обеспечивающий возможность взаимосоединения размещенного на нем оборудования.
Изобретение также применимо, например, к офисному компьютеру, портативному компьютеру, планшету, телевизору, hi-fi-системе, шлюзу доступа к широкополосной сети связи, автомобильному радиоприемнику, радиоприемнику для бытового использования, приемопередающему устройству, персональному музыкальному проигрывателю, проектору аудиовизуального содержимого, фотоаппарату, видеокамере, камере, единице измерительного оборудования, единице оборудование медицинской диагностики или медицинского наблюдения.

Claims (15)

1. Способ для обнаружения подключения периферийного устройства (230) к интерфейсу (2, 3, 5, 8) связи электронного устройства (10), причем упомянутый интерфейс связи содержит линию (V_BUS) питания напряжением для питания упомянутого периферийного устройства (230), причем упомянутое электронное устройство (10) является конфигурируемым в номинальном режиме, в котором номинальное рабочее напряжение прикладывается к упомянутой линии (V_BUS) питания, при этом упомянутый способ отличается тем, что он содержит этап, на котором:
при наличии остаточного напряжения, причем упомянутое остаточное напряжение имеет значение меньшее, чем значение упомянутого номинального рабочего напряжения, когда выброс возникает на упомянутой линии (V_BUS) питания в результате упомянутого подключения упомянутого периферийного устройства (230) к упомянутому интерфейсу (2, 3, 5, 8), конфигурируют упомянутое электронное устройство в номинальном режиме.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что упомянутое электронное устройство (10) является конфигурируемым в режиме ожидания, причем упомянутое остаточное напряжение прикладывается, когда упомянутое электронное устройство (10) сконфигурировано в упомянутом режиме ожидания.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что значение упомянутого остаточного напряжения меньше чем 500 мВ.
4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что значение упомянутого остаточного напряжения меньше или равно 10% значения упомянутого номинального напряжения.
5. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что упомянутым выбросом является перепад напряжения упомянутого остаточного напряжения.
6. Схема (200, 8) для подачи питания и обнаружения, в электронном устройстве (10), подключения периферийного устройства (230) к интерфейсу (2, 3, 5, 8) связи упомянутого электронного устройства (10), причем упомянутый интерфейс связи содержит линию (V_BUS) питания напряжением для питания упомянутого периферийного устройства (230), причем упомянутое электронное устройство (10) является конфигурируемым в номинальном режиме, в котором номинальное рабочее напряжение прикладывается к упомянутой линии (V_BUS) питания, причем упомянутая схема (200, 8) для подачи питания и обнаружения отличается тем, что она содержит:
- схему (200) генератора напряжения, выполненную с возможностью приложения остаточного напряжения к упомянутой линии (V_BUS) питания, причем упомянутое остаточное напряжение имеет значение меньшее, чем значение упомянутого номинального рабочего напряжения,
- управляющую схему для конфигурирования упомянутого электронного устройства в номинальном режиме, когда выброс возникает в результате упомянутого подключения упомянутого периферийного устройства к упомянутому интерфейсу связи, при наличии упомянутого остаточного напряжения.
7. Схема для подачи питания и обнаружения по п.6, в которой упомянутое электронное устройство является конфигурируемым в режиме ожидания, и упомянутая схема генератора напряжения является конфигурируемой, чтобы прикладывать упомянутое остаточное напряжение, когда упомянутое электронное устройство сконфигурировано в упомянутом режиме ожидания.
8. Схема для подачи питания и обнаружения по п.6 или 7, отличающаяся тем, что упомянутая линия (V_BUS) питания напряжением прикладывается к средству подключения, совместимому со стандартом универсальной последовательной шины (C3).
9. Схема для подачи питания и обнаружения по п.6 или 7, отличающаяся тем, что она содержит схему, выполненную с возможностью препятствования обнаружению упомянутого выброса.
10. Электронное устройство (10), содержащее по меньшей мере интерфейс (2, 3, 5, 8) связи, причем интерфейс (2, 3, 5, 8) связи содержит линию (V_BUS) питания напряжением для питания периферийного устройства (230), причем упомянутое электронное устройство (10) является конфигурируемым в номинальном режиме, в котором номинальное рабочее напряжение прикладывается к упомянутой линии (V_BUS) питания, при этом упомянутое электронное устройство (10) отличается тем, что оно содержит схему (8, 200) подачи питания и обнаружения для подачи питания и обнаружения подключения периферийного устройства к упомянутому интерфейсу связи, при этом упомянутая схема подачи питания и обнаружения содержит:
- схему генератора напряжения, выполненную с возможностью приложения остаточного напряжения к упомянутой линии питания, причем упомянутое остаточное напряжение имеет значение меньшее, чем значение упомянутого номинального рабочего напряжения,
- управляющую схему для конфигурирования упомянутого электронного устройства в номинальном режиме, когда выброс возникает в результате упомянутого подключения упомянутого периферийного устройства к упомянутому интерфейсу связи, при наличии упомянутого остаточного напряжения.
RU2013149832A 2012-11-14 2013-11-07 Обнаружение периферийного usb-устройства на шине, не снабженной мощностью RU2649764C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1260842 2012-11-14
FR1260842A FR2998070A1 (fr) 2012-11-14 2012-11-14 Detection de peripherique usb sur un bus non alimente

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013149832A RU2013149832A (ru) 2015-05-20
RU2649764C2 true RU2649764C2 (ru) 2018-04-04

Family

ID=48224851

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013149832A RU2649764C2 (ru) 2012-11-14 2013-11-07 Обнаружение периферийного usb-устройства на шине, не снабженной мощностью

Country Status (15)

Country Link
US (1) US9506976B2 (ru)
EP (2) EP2733620B1 (ru)
JP (1) JP6406809B2 (ru)
KR (1) KR102123533B1 (ru)
CN (1) CN103810066B (ru)
AU (1) AU2013257430C1 (ru)
BR (1) BR102013029022B1 (ru)
ES (1) ES2577865T3 (ru)
FR (1) FR2998070A1 (ru)
HK (1) HK1198217A1 (ru)
MX (1) MX340514B (ru)
MY (1) MY164080A (ru)
PT (1) PT2733620T (ru)
RU (1) RU2649764C2 (ru)
TW (1) TWI639083B (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2731451C1 (ru) * 2019-04-30 2020-09-03 Акционерное общество "Актив-софт" Автомат и способ механического тестирования usb-устройств
RU207279U1 (ru) * 2021-07-29 2021-10-21 Государственное автономное учреждение Калининградской области "Калининградский государственный научно-исследовательский центр информационной и технической безопасности" Usb-разъем

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104167692B (zh) * 2014-09-03 2017-11-03 国家电网公司 高压线路检修智能电子辅助装置
TWI641944B (zh) * 2017-05-12 2018-11-21 飛捷科技股份有限公司 具有喚醒輔助裝置之電子系統與應用於其中之喚醒輔助方法
US10503235B2 (en) 2017-10-24 2019-12-10 Hing S Tong Wake from off state power system
US11133841B2 (en) * 2019-03-29 2021-09-28 Texas Instruments Incorporated Data transmission via power line
CN112670964B (zh) * 2020-12-30 2023-05-12 深圳市科陆电子科技股份有限公司 用于配电馈线终端的残压检测方法、系统及存储介质
CN113535498A (zh) * 2021-08-06 2021-10-22 南京创维平面显示科技有限公司 自动测试方法、自动检测装置和计算机可读存储介质
CN114253191B (zh) * 2021-12-17 2024-03-19 深圳市莫尼迪科技有限责任公司 一种hdmi接口反向供电电路及供电方法
US11941269B2 (en) * 2022-03-22 2024-03-26 Western Digital Technologies, Inc. Data storage device with enhanced power mode management

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040164708A1 (en) * 2003-02-21 2004-08-26 Dusan Veselic Circuit and method of operation for an electrical power supply
US20050144495A1 (en) * 2002-08-21 2005-06-30 Fujitsu Limited Bus power device and power-source control method
US20060035527A1 (en) * 2004-08-11 2006-02-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Information processing apparatus and method for controlling power supply of the apparatus
RU2323514C2 (ru) * 2003-07-18 2008-04-27 Мобилити Электроникс, Инк. Программируемый силовой преобразователь
US20080129270A1 (en) * 2006-11-24 2008-06-05 Ki-Ho Kawk Device and methods for supplying instant high power to small arms fire control system
US20090200982A1 (en) * 2008-02-13 2009-08-13 Active-Semi International, Inc. USB port with smart power management
RU2414739C2 (ru) * 2006-07-03 2011-03-20 Эндресс+Хаузер Флоутек Аг Электронная часть полевого устройства, запитываемая внешним источником электроэнергии
RU2421772C2 (ru) * 2009-06-15 2011-06-20 Закрытое акционерное общество "Ди Эс Технолоджи" Самосинхронное вычислительное устройство с адаптивным режимом питания ядра
EP2383861A2 (en) * 2010-04-06 2011-11-02 ON Semiconductor Trading Ltd. Battery charger for portable electronic equipment

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6928562B2 (en) * 2001-03-09 2005-08-09 International Business Machines Corporation Method and system for managing power in a system having an internal USB HUB
JP2002318647A (ja) 2001-04-19 2002-10-31 Mitsubishi Electric Corp 検出装置及びその検出方法
TW512232B (en) 2001-05-08 2002-12-01 Prolific Technology Inc USB connection-detection circuitry and operation methods of the same
FR2830164B1 (fr) 2001-09-26 2005-08-05 Bull Sa Insertion a chaud d'une carte electronique dans un systeme
JP4345471B2 (ja) 2003-12-18 2009-10-14 セイコーエプソン株式会社 物理層回路、データ転送制御装置、及び電子機器
US7679317B2 (en) 2005-02-15 2010-03-16 Research In Motion Limited Systems and methods for charging a chargeable USB device
JP4298721B2 (ja) * 2005-05-26 2009-07-22 キヤノン株式会社 情報処理装置及びその制御方法
US7565561B2 (en) 2005-05-26 2009-07-21 Canon Kabushiki Kaisha System for controlling voltage supplied to communication interface between energy-saving mode and normal mode through the used of a resistor upon whether external device is connected
US7908414B2 (en) 2006-04-25 2011-03-15 Lexmark International, Inc. Detecting by USB client device a connection to host USB device wherein power is not supply from host USB device to USB client device
TWI334545B (en) 2007-02-12 2010-12-11 Via Tech Inc A usb device and a mode detecting method thereof
US8024491B1 (en) 2007-08-20 2011-09-20 Cypress Semiconductor Corporation Detecting a connection to an unpowered host
US8375234B2 (en) 2008-02-19 2013-02-12 Winbond Electronics Corporation Wakeup of a non-powered universal serial bus
US7635280B1 (en) 2008-07-30 2009-12-22 Apple Inc. Type A USB receptacle with plug detection
US8830073B2 (en) * 2009-12-01 2014-09-09 Apple Inc. Power converter with reduced power consumption when toggling between sleep and normal modes during device charging
JP2011129061A (ja) * 2009-12-21 2011-06-30 Ricoh Co Ltd 情報処理装置
CN102130488A (zh) * 2010-01-19 2011-07-20 深圳市龙威盛电子科技有限公司 一种智能低功耗电源适配器
TW201128380A (en) 2010-02-08 2011-08-16 Inventec Appliances Corp Universal serial bus system
CN202513641U (zh) * 2012-01-04 2012-10-31 耐思电气(嘉兴)有限公司 一种零待机功耗的充电器

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050144495A1 (en) * 2002-08-21 2005-06-30 Fujitsu Limited Bus power device and power-source control method
US20040164708A1 (en) * 2003-02-21 2004-08-26 Dusan Veselic Circuit and method of operation for an electrical power supply
RU2323514C2 (ru) * 2003-07-18 2008-04-27 Мобилити Электроникс, Инк. Программируемый силовой преобразователь
US20060035527A1 (en) * 2004-08-11 2006-02-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Information processing apparatus and method for controlling power supply of the apparatus
RU2414739C2 (ru) * 2006-07-03 2011-03-20 Эндресс+Хаузер Флоутек Аг Электронная часть полевого устройства, запитываемая внешним источником электроэнергии
US20080129270A1 (en) * 2006-11-24 2008-06-05 Ki-Ho Kawk Device and methods for supplying instant high power to small arms fire control system
US20090200982A1 (en) * 2008-02-13 2009-08-13 Active-Semi International, Inc. USB port with smart power management
RU2421772C2 (ru) * 2009-06-15 2011-06-20 Закрытое акционерное общество "Ди Эс Технолоджи" Самосинхронное вычислительное устройство с адаптивным режимом питания ядра
EP2383861A2 (en) * 2010-04-06 2011-11-02 ON Semiconductor Trading Ltd. Battery charger for portable electronic equipment

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2731451C1 (ru) * 2019-04-30 2020-09-03 Акционерное общество "Актив-софт" Автомат и способ механического тестирования usb-устройств
RU207279U1 (ru) * 2021-07-29 2021-10-21 Государственное автономное учреждение Калининградской области "Калининградский государственный научно-исследовательский центр информационной и технической безопасности" Usb-разъем

Also Published As

Publication number Publication date
MX2013013230A (es) 2015-02-10
TWI639083B (zh) 2018-10-21
US20140132083A1 (en) 2014-05-15
EP2733620A1 (en) 2014-05-21
US9506976B2 (en) 2016-11-29
FR2998070A1 (fr) 2014-05-16
KR20140061982A (ko) 2014-05-22
MY164080A (en) 2017-11-30
ES2577865T3 (es) 2016-07-19
BR102013029022A8 (pt) 2018-05-29
AU2013257430C1 (en) 2020-01-30
BR102013029022B1 (pt) 2022-06-28
AU2013257430B2 (en) 2019-07-04
JP2014139773A (ja) 2014-07-31
AU2013257430A1 (en) 2014-05-29
PT2733620T (pt) 2016-07-07
BR102013029022A2 (pt) 2014-10-29
JP6406809B2 (ja) 2018-10-17
EP2733620B1 (en) 2016-05-18
EP3026568A1 (en) 2016-06-01
HK1198217A1 (en) 2015-03-13
KR102123533B1 (ko) 2020-06-16
CN103810066A (zh) 2014-05-21
RU2013149832A (ru) 2015-05-20
CN103810066B (zh) 2018-08-07
MX340514B (es) 2016-07-12
TW201418977A (zh) 2014-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2649764C2 (ru) Обнаружение периферийного usb-устройства на шине, не снабженной мощностью
EP1782224B1 (en) Apparatus and method for enabling digital and analog data communication over a data bus
US7509446B2 (en) IIC bus communication system capable of suppressing freeze of IIC bus communication due to a noise and method for controlling IIC bus communication
WO2023061053A1 (zh) I2c通信设备及通信系统
US20080254842A1 (en) Transceiver with power-saving function and the method thereof
JP4271579B2 (ja) メモリを保護する装置および方法
US7769939B2 (en) Apparatus and method for interfacing electronic devices
JP4260632B2 (ja) 信号制御ラインを共有する装置および方法
JP6792045B2 (ja) 映像出力装置
US11272245B2 (en) Video output system, video output device, and cable
CN114036007A (zh) 数据接口电路及电子设备
JP2009289124A (ja) デバイス機器検出装置およびデバイス機器検出方法
JP2014154967A (ja) 電子機器
JP4493578B2 (ja) 信号伝送システム
CN111404538A (zh) 连接电路及其连接方法

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20200213

PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20210209