TWI379199B - Signal processing unit and method for plug-in detection and electronic device - Google Patents
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Description
1379199 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明有關於插件偵測功能(plUg-in detection),更特 別地’有關於能夠提供插件偵測且不含占用通用I/0(GI>I0) 資源的外部電路的信號處理單元。 【先前技術】 眾所周知’音頻信號可由多種電子設備(包括可攜式 或手持的設備)處理,這些設備包含桌上型電腦、筆記型 電月kj和其他個人電腦、個人數位助理(pers〇na丨digits assistant ’ PDA)、CD播放器、MP3播放器、DVD播放器、 調幅/調頻收音機、衛星無線電系統、帶内(in_band)通道數 位收9機、行動電話,以及消費音頻設備例如立體系統 (stereo SyStem)、家庭電影院系統、電纜和衛星調諧器㈨而) 和機頂盒、數位視訊記錄器和其他可支持視訊和音頻處理 的系統等。每料種設備包含—個或更多個集體電路以提 ^其^能,例來說,電腦包含音頻編碼解碼器(Wee)或 八他曰頻輸人_輸出模組來支持音頻信號的處理,以產生通 過喇叭、耳機(headphone)或其他類似設備 音頻輸出’以及/或從外部設備(例如麥= 吏 或者其它類比或數位音頻信號源)接收音 。益 這些電子設備的一個共同問題是二儿 孔(iacbiu盥-此帝7 疋許多都需要多個插 備正m _合音頻輪〜輪心號。當設 =處於運订,設備的使用者可連接或斷 孔’以中斷連接或者輕合新的週邊或信就至該設備。因 075 8-A33424TWFMTKI-07-320 1379199
此,有待於在電子設備中以可有效實現的方式偵測從每個 插孔中耦合或去耦合設備或信號。 【發明内容】 由於在電子裝置中需要多個插孔以耦合音頻輸入/輸 出信號,因此有待於提出可有效實現的方式來偵測從每個 插孔中耦合或去耦合設備或信號,有鑒於此,本發明提供 -一種具有插件偵測功能的信號處理單元和插件偵測方法以 φ 及一種電子裝置。 本發明提供一種具有插件偵測功能的信號處理單 元,包括:一切換元件,該切換元件耦接一電視信號輸出 焊墊;一終端電阻器,耦接於該切換元件和一接地電壓間; 一中斷信號產生器,當一電視信號接收器的一接收埠耦接 至該電視信號輸出焊墊時,產生一中斷信號;以及一控制 單元,當該控制單元接收到該中斷信號時,導通該切換元 件,以連接該終端電阻器至該電視信號輸出焊墊,其中該 • 切換元件、該終端電阻器、該中斷信號產生器和該控制單 元積體在一晶片上。 本發明另提供一種電子裝置,包括:一信號處理晶 片,該信號處理晶片與一電視信號接收器交互,其中該信 號處理晶片包括:一切換元件,耦接至一電視信號輸出焊 墊;一終端電阻器,耦接於該切換元件和一接地電壓間; 一中斷信號產生器,當該電視信號接收器的一接收埠耦接 至該電視信號輸出焊墊時,該中斷信號產生器產生一中斷 信號;以及一控制單元,當接收該中斷信號後,導通該切 0758-A33424TWF_MTKI-07-320 5 1379199 換元件,以連接該終端電阻器至該電視信號輸出焊墊。 本發明另提供一種插件偵測方法,包括:通過一晶片 的一中斷信號產生器偵測該晶片的一電視信號輸出焊墊上 的一電壓位準,決定該電視信號輸出焊墊是否耦接至一電 視信號接收器的一接收埠;以及當該電視信號輸出焊墊耦 接至該電視信號接收器的該接收埠時,導通該晶片上的一 切換元件,藉此,該電視信號輸出焊墊通過該晶片上的一 終端電阻器耦接至一接地電壓。 利用本發明能以有效實現的方式偵測從電子裝置的 每個插孔中耦合/去耦合設備或信號。 【實施方式】 為了讓本發明之目的、特徵、及優點能更明顯易懂, 下文特舉較佳實施例做詳細之說明。實施例是為說明本發 明之用,並非用以限制本發明。本發明的保護範圍以所附 申請專利範圍為準。 在說明書和申請範圍中使用的某些術語用於指特定 系統組件。任何所屬技術領域中具有通常知識者可以了 解,消費電子設備製造商可能用不同的名稱指代同一組 件。本申請文件並不去區分名稱不同但功能相同的組件。 第1圖顯示了 一電子裝置的實施例。如圖所示,電子 裝置100包含信號處理晶片(也可稱為信號處理單元)10, 信號處理晶片10可與電視信號接收器20進行交互。例如, 電子裝置100可以為移動t.話、智慧型電話、數位攝影機、 個人數位助理、筆記型電腦、桌上電腦、輸入板個人電腦 0758-A33424TWF MTKI-07-320 6 1379199 (tablet PC)或便攜式DVD播放器,但並不限於此。 仏號處理as片10包括微處理單元(Micro Processing
Unit, MCU) 12、電視數位至類比轉換器(Tv DAC)14、反向 器(inVerter)INV、電阻器RH和RT、切換元件SWH和SWL 以及電視信號輸出焊墊POUT,此處的微處理單元也稱為 控制單元。信號處理晶片1〇在傳輸電視信號之前實施插件 4貞測’並且在電視彳§说接收器20的接收淳(receiving p〇rt)RP耦接至電視信號輸出焊墊P〇lrr後,傳輸電視信號 • 至電視信號接收器20。舉例來說,電視信號接收器20可 以是顯示器,例如電視、汽車顯示屏、監視器和類似裝置。 電阻器RH包括輕接至電源電壓vdd的第一終端和耗 接至切換元件SWH的第二終端。切換元件SWH包括耦接 至電阻器RH的第一終端和耦接至電視信號輸出焊墊 POUT的第二終端。切換元件SWL包括耦接至電視信號輸 出知墊POUT的第一終端和麵接至電阻器rt的第二終 端,且切換元件SWH和SWL由微處理單元12控制。電阻 • 器RT耦接於切換元件SWL的第二終端和接地電壓間。 反向器INV搞接電視信號輸出焊塾ρ〇υτ以作為中斷 • 信號產生器。反向器INV包括耦接至電視信號輸出焊墊 pout的輸入終端和耦接至微處理單元12的輸出終端。反 向器INV根據電視信號輸出焊墊ρουτ上的電壓位準 VOUT產生中斷信號S2。舉例來說,當電視信號輸出焊墊 POUT的電壓位準VOUT為邏輯高電平時,反向器iNV產 生邏輯低電平的中斷信號S2 ’相反地’當電視信號輸出焊 塾POUT的電壓位準VOUT為邏輯低電平時,反向器inv 0758-A33424TWF_MTKI-07-320 7 1379199 產生為邏輯高電平的中斷信號S2。 微處理單元12控制TV DAC 14及切換元件SWH和 SWL的操作。例如,微處理單元12根據中斷信號S2對切 換元件SWH和SWL進行切換,並在電視信號接收器20 耦接至電視信號輸出焊墊POUT後,通過TV DAC 14傳輸 電視信號S3至電視信號接收器20。電視信號S3可以是數 位電視信號。TV DAC 14把來自微處理單元12的電視信號 ’ S3轉換成類比電視信號’並輸出至電視信號接收器20。 # 以下介紹信號處理晶片10中插件偵測方法。最初的, 微處理單元12輸出控制信號S1,以導通切換元件SWH和 關閉切換元件SWL。結果,電視信號輸出焊墊ρ〇υτ上的 電壓位準VOUT自動的與接地電壓分離並且被電源電壓 VDD拉高。因為電視信號輸出焊墊ρουτ被拉高,來自反 向器INV的中斷信號S2位於邏輯低電平。 δ電視乜號接收器20的接收蟀Rp插入(也就是說接 收埠耦接至電子裝置100的電視信號輸出焊墊ρ〇υτ)時, _電視信號輸出焊墊POUT上的電壓位準ν〇υτ由電視信號 接收器20内的電阻器RTTV拉低。因此,來自反向器inv 的中斷L號S2變為邏輯向電平。由於中斷信號%為邏輯 高電平,微處理單元12通過控制信號31分別關閉切換元 件SWH和導通切換元件SWL。藉此,電視信號輸出焊塾 POUT自動的與電源電壓VDD分離並通過終端電阻器rt 耦接至接地電壓。 之後,微處理單元I2提供電視信號S3至TV DAC 14,接著TV DAC 14轉換電視信號S3為類比電視信號並 〇758-A33424TWF_MTKI-07-320 〇 1379199 通過電視信號輸出焊墊P〇UT輸出至電視信號接收器20。 在TV DAC 14完成其操作或電視信號接收器20的接收崞 RP從電視信號輸出焊墊POUT去耦合後’微處理單元12 分別導通切換元件SWH和關閉切換元件SWL。在本發明 的一實施例中,終端電阻器RT可以為可變電阻器,但不 限於此。 由於反向器INV根據電視信號接收器2〇的接收埠反卩 的連接可使能微處理單元12,以切換切換元件SWH和 # SWL,因此無需占用GPIO資源的外部電路即可獲得插件 偵測。 第2圖顯示信號處理晶片的另一個實施例。如圖所 不,信號處理晶片10’與第i圖所示的信號處理晶片1〇類 似,區別僅在於第1圖中的終端電阻器RT由可變電阻器 RT代替,並且增加校準電路丨6以校準可變電阻器rt,,。 彳§號處理晶片10’的插件偵測操作與上面所述的信號處理 .晶片1 〇的操作類似,不再贅述。 • 校準電路16包括固疋電流源(fixed current s〇urce)i7 和比較! 18。在校準期間,微處理單元12通過控制信號 si分別關閉切換元件SWH和導通切換元件SWL,固定電 流源17提供精確的參考電流Ic至終端電阻器RT,,。比較 器18將電壓位準V0UT與參考電壓VERF比較,並且輸出 ;結果信號S4至微處理單元12。由於電視信號輸出焊塾 POUT的電壓位準V0OT正比於參考電流1(:和終端電阻器 ,RT’’的乘積’微處理單元12姆結果信號%校準終端電 阻器RT’’。舉例來說,當電壓位準ν〇υτ超過參考電壓 〇758-A33424TWF_MTKI-07-320 9 1379199
VERF時’微處理單元12輸出信號S5來降低終端電阻器 RT”的電阻’相反地’當電壓位準ν〇υτ比參考電壓VERF 低時,微處理單元12輸出信號S5來增加終端電且器RT’, 的電阻。 請注意,在對終端電阻器RT,,的校準結束後,固定電 流源17和比較器18可自動與電視信號輸出焊墊ρ〇υτ分 離。舉例來說,可將兩個切換元件分別置於固定電流源17 和電視信號輸出焊墊POUT之間以及比較器18和電視信號 #輸出焊墊P〇UT之間。當校準完成後,微處理單元12控制 切換元件將固定電流源17和比較器18自動的與電視信號 輸出焊墊POUT分離。 第3圖顯示了信號處理晶片的另一實施例。如圖所 示,信號處理晶片10’’與第2圖所示的信號處理晶片1〇, 類似,不同之處盡在於信號處理晶片10,’刪除了固定電流 源17。信號處理晶片1 〇 ’’的插件偵測功能操作與第j圖中 所述的彳§ 5虎處理晶片1 〇的操作類似,不再贅述。 鲁在校準期間’微處理單元12通過控制信號S1分別關 閉切換元件SWH和導通切換元件sWL,並且使能tv DAC 14以輸出電流信號(圖中未顯示)至終端電阻器rT,,。比 較器18將電壓位準VOUT與參考電壓VERF比較,輸出結 果信號S4至微處理單元12。由於電視信號輸出焊墊ρ〇υτ •的電壓位準VOUT正比於來自TV DAC 14的電流信號和終 端電阻器RT”的乘積,微處理單元12根據結果信號討校 準終端電阻器RT’’。舉例來說,當電壓位準超過參 考電壓VERF時’微處理單元12輸出信號S5來降低終端 0758-A33424TWF_MTKI-07-320- 10 ^/yi99 ,阻态RT’’的電阻,相反地,當電壓位準v〇uT比參考電 壓VERF低時,微處理單元12輸出信號S5來增加終端電 阻器RT’’的電阻。 凊注意’在對終端電阻器RT,,的校準結束後,比較器 18可自動與電視信號輸出焊墊POUT分離。舉例來說,可
將—個切換元件置於比較器18和電視信號輸出焊墊POUT =間。當校準完成後,微處理單元12控制切換元件將比較 器18自動的與電視信號輸出焊墊POUT分離。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上,然其並非用以 限定本發明’任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不 脫離本發明之精神和範圍内,當可作些許之更動與潤飾, 因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者 為準。 【圖式簡單說明】 第1圖顯示了一電子裝置的實施例; 第2圖顯示了信號處理晶片的另一實施例; 第3圖顯示了信號處理晶片的另一實施例。 【主要元件符號說明】 100 :電子裝置; 10、10’、1〇’’ :信號處理晶片; 20 :電視信號接收器; :微處理單元; 14 :數位至類比轉換器; 0758-A33424TWFMTKI-07-320 11 1379199 16 :校準電路; 17 :固定電流源; 18 :比較器; INV :反向器; RH、RT、RTTV :電阻器; RT’’ :可變電阻器; RP :接收埠; SWH、SWL :切換元件; POUT :電視信號輸出焊墊。 0758-A33424TWF MTKI-07-320 -12
Claims (1)
1379199 10]年8月16日修正替換頁 第098107257號中請專利範圍修正本 七、申請專利範圍: 1. 一種具有插件偵測功能的信號處理單元,包括: 一切換元件,該切換元件耦接一電視信號輸出焊墊; 一終端電阻器,耦接於該切換元件和一接地電壓間; 一中斷信號產生器,當一電視信號接收器的一接收埠 耦接至該電視信號輸出焊墊時,產生一中斷信號;以及. 一控制單元,當該控制單元接收到該中斷信號時,導 通該切換元件,以連接該終端電阻器至該電視信號輸出焊 墊,並且當該電視信號接收器的該接收埠與該電視信號輸 出焊墊去耦合後,關閉該切換元件,以將該終端電阻器與 該電視信號輸出焊墊斷路,其中該切換元件、該終端電阻 器、該中斷信號產生器和該控制單元積體在一晶片上。 2. 如申請專利範圍第1項所述之具有插件偵測功能的 信號處理單元,更包括一拉高電路,在該接收埠未耦接至 該電視信號輸出焊墊時,該拉高電路拉高該電視信號輸出 焊墊。 3. 如申請專利範圍第2項所述之具有插件偵測功能的 信號處理單元,其中當該控制單元接收到該中斷信號時, 使能該拉南電路以停止拉局該電視信號輸出焊塾。 4. 如申請專利範圍第1項所述之具有插件偵測功能的 信號處理單元,更包括一數位至類比轉換器,在該終端電 阻器連接至該電視信號輸出焊墊後,該數位至類比轉換器 通過該電視信號輸出焊墊將一電視信號傳輸至該電視信號 接收器。 5.如申請專利範圍第4項所述之具有插件偵測功能的 0758-A33424TWFJ(20120626) 13 1379199 ]01年8月〗6日修正替換頁 第098107257號申請專利範圍修正本 信號處理單元,其中在一校準期間,該控制單元連接該終 端電阻器至該電視信號輸出焊墊5並使能該數位至類比轉 換器以輸出一電流信號至該終端電阻器;同時該信號處理 單元進一步包括一比較器,在該校準期間,該比較器將該 電視信號輸出焊墊的一電壓位準與一參考電壓比較,輸出 一結果信號,以使該控制單元根據該結果信號校準該終端 電阻器。 6. 如申請專利範圍第1項所述之具有插件偵測功能的 信號處理單元,其中該中斷信號產生器包括一反向器,該 反向器包括一輸入終端和一輸出终端,其中該輸入終端耦 接至該電視信號輸出焊墊,該輸出終端輸出該中斷信號至 該控制單元。 7. 如申請專利範圍第1項所述之具有插件偵測功能的 信號處理單元,更包括: 一電流源,當在一校準期間該終端電阻器連接至該電 視信號輸出焊墊時,該電流源提供一參考電流至該電視信 號輸出焊墊;以及 一比較器,該比較器將該電視信號輸出焊墊的一電壓 位準與一參考電壓比較,輸出一結果信號,以使該控制單 元根據該結果信號校準該終端電阻器。 8. —種電子裝置,包括: 一信號處理晶片,該信號處理晶片與一電視信號接收 器交互,其中該信號處理晶片包括: 一切換元件,耦接至一電視信號輸出焊墊; 一終端電阻器,耦接於該切換元件和一接地電壓間; 0758-A33^l 24TWF1 (20120626) 14 1379199 ]0]年8月]6日修正替換頁 第098107257號申請專利範圍修正本 一中斷信號產生器,當該電視信號接收器的一接收埠 耦接至該電視信號輸出焊墊時,該中斷信號產生器產生一 中斷信號;以及 一控制單元,當接收該中斷信號後,導通該切換元 件,以連接該終端電阻器至該電視信號輸出焊墊,並且當 該電視信號接收器的該接收埠與該電視信號輸出焊墊去耦 合後,關閉該切換元件,以將該終端電阻器與該電視信號 輸出焊墊斷路。 9. 如申請專利範圍第8項所述之電子裝置,其中該信 號處理晶片進一步包括一拉高電路,當該接收埠未連接至 該電視信號輸出焊墊時,該拉高電路拉高該電視信號輸出 焊墊。 10. 如申請專利範圍第9項所述之電子裝置,其中該控 制單元當接收到該中斷信號時,使能該拉高電路以停止拉 高該電視信號輸出焊墊。 11. 如申請專利範圍第8項所述之電子裝置,其中該中 斷信號產生器包括一反向器,該反向器包括一輸入終端和 一輸出終端,其中該輸入終端耦接至該電視信號輸出焊 墊,該輸出終端輸出該中斷信號至該控制單元。 12. 如申請專利範圍第8項所述之電子裝置,其中該信 號處理晶片進一步包括一數位至類比轉換器,在該終端電 阻器連接至該電視信號輸出焊墊後,該數位至類比轉換器 通過該電視信號輸出焊墊將一電視信號傳輸至該電視信號 接收器。 13. 如申請專利範圍第12項所述之電子裝置,其中在 0758-A33424TWFl(20120626) 15 1379199 10]年8月16 a修正替換頁 第098107257號申請專利範圍修正本 一校準期間,該控制單元連揍該終端電阻器至該電視信號 輸出焊墊,並使能該數位至類比轉換器以輸出一電流信號 至該終端電阻器,同時該信號處理單元進一步包括一比較 器,在該校準期間,該比較器將該電視信號輸出焊墊的一 電壓位準與一參考電壓比較,輸出一結果信號,以使該控 制單元根據該結果信號校準該終端電阻器。 14. 如申請專利範圍第12項所述之電子裝置,其中該 "is號處理晶片’更包括· 一電流源,當在一校準期間該終端電阻器連接至該電 視信號輸出焊墊時,該電流源提供一參考電流至該電視信 號輸出焊墊;以及 一比較器,該比較器將該電視信號輸出焊墊的一電壓 位準與一參考電壓比較,輸出一結果信號,以使該控制單 元根據該結果信號校準該終端電阻器。 15. 如申請專利範圍第8項所述之電子裝置,其中該電 子裝置為一移動電話、一智慧型電話、一數位攝影機'一 個人數位助理、一筆記型電腦、一桌上電腦、一輸入板個 人電腦或一便攜式DVD播放器。 16. —種插件偵測方法,包括: 通過一晶片的一中斷信號產生器偵測該晶片的一電 視信號輸出焊墊上的一電壓位準,決定該電視信號輸出焊 墊是否耦接至一電視信號接收器的一接收埠; 當該電視信號輸出焊墊耦接至該電視信號接收器的 該接收埠時,導通該晶片上的一切換元件,以使該電視信 號輸击焊墊通過該晶片上的一終端電阻器耦接至一接地電 0758-A33424TWFI (20120626) 16 1379199
第098107257號申請專利範圍修正本 壓;以及 曰當^電視信號接收器的該接收埠與該電視信號輸出 焊墊去祸δ後,關閉該切換元件,以將該終端電阻盥 電視信號輸出焊墊斷路。 一】7:如争請專利範圍第16項所述之插件福測方法,進 的Τ電視信號輸出焊墊耦接至該電視信號接收器 的該接收埠時,產生一中斷信號。 一步Γ括如申請專利範圍第項所述之插件偵測方法,進 的兮信號輸出焊墊未轉接至該電視信號接收界 的該接收埠時,使能該晶片的—拉 、^ ^ 信號輸出焊墊,·以及 ,以拉南該電視 當接收到該中斷信號時,停 墊。 回落電視信號輪出焊 19.如申請專利範圍第17項所 中該中斷信號為該電視信號輸出焊塾的=偵測方法’其 信號。 、电堡位準的一反向 0758-A33424TWF|(2〇12〇626)
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