TWI675300B

TWI675300B - 通用串列匯流排裝置及其操作方法

Info

Publication number: TWI675300B
Application number: TW107125971A
Authority: TW
Inventors: 王澤祥; 高啟元
Original assignee: 威鋒電子股份有限公司
Priority date: 2018-01-29
Filing date: 2018-07-27
Publication date: 2019-10-21
Also published as: CN109062846B; CN109062846A; TW201933129A

Abstract

本發明提供通用串列匯流排裝置及其操作方法。通用串列匯流排裝置包括多個下行資料連接埠以及一個控制電路。當第一外部裝置連接至第一下行資料連接埠並且第二下行資料連接埠沒有連接任何外部裝置時，控制電路依照第一外部裝置而將第一下行資料連接埠保持為電源連接埠與電收連接埠其中一者，以及將第二下行資料連接埠保持為電源連接埠與電收連接埠其中另一者而不論後來第二下行資料連接埠有無連接第二外部裝置，直到第一外部裝置被從第一下行資料連接埠移除。

Description

通用串列匯流排裝置及其操作方法

本發明是有關於一種電子裝置，且特別是有關於一種通用串列匯流排裝置及其操作方法。

為了縮小電子裝置的體積，電子裝置的連接器的數量是越少越好。例如，一些智慧型電話只配置一個類型C通用串列匯流排（USB Type-C，又稱為USB-C）連接器。越來越多的智慧型電話僅採用1個USB-C連接器，而移除傳統3.5mm音頻插孔。在智慧型電話上的這個USB-C連接器可以被視為下行資料連接埠（Downstream-Facing Port, DFP）。當充電器連接至此USB-C連接器時，充電器可以對此智慧型電話進行充電。當耳機連接至此USB-C連接器時，使用者可以經由此耳機聆聽此智慧型電話所播放的音樂。無論如何，當耳機連接至此USB-C連接器時，使用者無法使用充電器對此智慧型電話進行充電。反之亦然。因為電子裝置的下行資料連接埠的數量相當少，致使電子裝置的下行資料連接埠的使用遭受限制。

本發明提供一種通用串列匯流排（Universal Serial Bus，USB）裝置及其操作方法，以解除主機的下行資料連接埠（Downstream-Facing Port, DFP）的使用限制。

本發明的實施例提供一種通用串列匯流排裝置。所述通用串列匯流排裝置包括多個下行資料連接埠、多個實體層（Physical layer）電路以及一個控制電路。這些實體層電路以一對一方式耦接至這些下行資料連接埠的配置通道腳位（configuration channel pin, CC pin）。控制電路耦接至這些實體層電路。控制電路藉由控制這些實體層電路來動態定義這些下行資料連接埠。當第一外部裝置連接至這些下行資料連接埠的其中一個第一下行資料連接埠並且這些下行資料連接埠的其中一個第二下行資料連接埠沒有連接任何外部裝置時，控制電路依照第一外部裝置而將第一下行資料連接埠保持為電源連接埠（power source port）與電收連接埠（power sink port）其中一者，以及將第二下行資料連接埠保持為電源連接埠與電收連接埠其中另一者而不論後來第二下行資料連接埠有無連接第二外部裝置，直到第一外部裝置被從第一下行資料連接埠移除。

本發明的實施例提供一種通用串列匯流排裝置的操作方法。所述操作方法包括：當第一外部裝置連接至多個下行資料連接埠的其中一個第一下行資料連接埠，並且這些下行資料連接埠的其中一個第二下行資料連接埠沒有連接任何外部裝置時，由控制電路依照第一外部裝置而將第一下行資料連接埠保持為電源連接埠與電收連接埠其中一者，以及將第二下行資料連接埠保持為電源連接埠與電收連接埠其中另一者而不論後來第二下行資料連接埠有無連接第二外部裝置，直到第一外部裝置被從第一下行資料連接埠移除。

基於上述，本發明諸實施例所述通用串列匯流排裝置及其操作方法，其提供的兩個下行資料連接埠可以分別動態地扮演電源連接埠與電收連接埠其中任一者。當外部裝置連接至第一下行資料連接埠並且第二下行資料連接埠沒有連接任何外部裝置時，第一下行資料連接埠依照第一外部裝置而被動態設定為電源連接埠與電收連接埠其中一者，以及第二下行資料連接埠被動態設定為電源連接埠與電收連接埠其中另一者。在外部裝置依然連接至第一下行資料連接埠的情況下，不論後來第二下行資料連接埠有無連接任何外部裝置，第二下行資料連接埠的角色設定是不會變的，直到第一外部裝置被從第一下行資料連接埠移除。當實施例所述通用串列匯流排裝置連接至主機的下行資料連接埠時，所述通用串列匯流排裝置可以解除主機的下行資料連接埠的使用限制。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

在本案說明書全文(包括申請專利範圍)中所使用的「耦接（或連接）」一詞可指任何直接或間接的連接手段。舉例而言，若文中描述第一裝置耦接（或連接）於第二裝置，則應該被解釋成該第一裝置可以直接連接於該第二裝置，或者該第一裝置可以透過其他裝置或某種連接手段而間接地連接至該第二裝置。另外，凡可能之處，在圖式及實施方式中使用相同標號的元件/構件/步驟代表相同或類似部分。不同實施例中使用相同標號或使用相同用語的元件/構件/步驟可以相互參照相關說明。

在一些應用情境中，電子裝置（以下稱主機）的通用串列匯流排（universal serial bus，以下稱為USB）連接器的數量可能不敷使用。舉例來說，一些智慧型電話（主機）只配置一個類型C通用串列匯流排（USB Type-C，又稱為USB-C）連接器。因為主機的USB連接器的數量相當少，致使主機的USB連接器的使用遭受限制。為了解除主機的USB連接器的使用限制，一般使用了USB集線器（USB HUB）來擴充主機的USB連接器的數量。無論如何，習知USB集線器需要大量電路面積來在每一個USB連接器提供完整的功能。亦即，習知USB集線器的體積相當大，不利於隨行使用。再者，為了要在每一個USB連接器提供完整的功能，可想而知習知USB集線器的功耗亦相當大。

以下諸實施例將提供一種USB裝置，其可以解除主機的USB連接器的使用限制。不需要像集線器那般的複雜電路，所述USB裝置可以利用簡單開關電路來切換資料傳輸路徑，因此所述USB裝置可以節省電路面積以及省電。

圖1是依照本發明的一實施例所繪示的一種通用串列匯流排（USB）裝置100的電路方塊（circuit block）示意圖。USB裝置100包括多個USB連接器，例如圖1所示上行資料連接埠（upstream facing port, UFP）110、下行資料連接埠（downstream facing port, DFP）120以及下行資料連接埠130。上行資料連接埠110可以被連接至主機10的USB連接器（例如圖1所示下行資料連接埠11）。依照實際應用情境，所述主機10可以是可攜式多媒體撥放器（Portable Multimedia Player, PMP）、個人數位助理（Personal Digital Assistant，PDA）、行動電話、平板電腦、筆記型電腦或是其他具有USB連接器的電子裝置。

USB裝置100還包括多個實體層電路，這些實體層電路以一對一方式耦接至USB裝置100的這些USB連接器的配置通道（configuration channel，以下稱CC）腳位。例如，上行實體層電路140耦接至上行資料連接埠110的CC腳位，實體層電路150耦接至下行資料連接埠120的CC腳位，而實體層電路160耦接至下行資料連接埠130的CC腳位。控制電路170耦接至這些實體層電路140、150與160。控制電路170耦接至上行實體層電路140。控制電路170經由上行實體層電路140與上行資料連接埠110的CC腳位而與主機10傳輸配置資訊。控制電路170藉由控制這些實體層電路150與160來動態定義下行資料連接埠120以及下行資料連接埠130的角色。

依照實際使用需求，下行資料連接埠120以及/或是下行資料連接埠130可以被連接至任何外部裝置（例如圖1所示外部裝置20以及外部裝置30）。依照實際應用情境，所述外部裝置20以及/或是所述外部裝置30可以是USB音頻設備（audio device，例如耳機）、USB攝影機、隨身碟、USB硬碟、充電器（電源適配器）或是其他USB裝置。舉例來說，所述外部裝置20可以是耳機，以及所述外部裝置30可以是充電器。或者，所述外部裝置20可以是充電器，以及所述外部裝置30可以是耳機。在將第一個外部裝置插入下行資料連接埠120或是下行資料連接埠130之前，下行資料連接埠120以及下行資料連接埠130可以動態地被設定為電源連接埠（power source port）或電收連接埠（power sink port）。也就是說，下行資料連接埠120以及下行資料連接埠130的角色並不是固定的，直到任何USB外部裝置插入下行資料連接埠120以及下行資料連接埠130其中任何一個。

當第一個外部裝置連接至下行資料連接埠120與130的其中一個（在此稱為第一下行資料連接埠）並且下行資料連接埠120與130的其中另一個（在此稱為第二下行資料連接埠）沒有連接任何外部裝置時，控制電路170依照所述第一個外部裝置而將第一下行資料連接埠保持為電源連接埠與電收連接埠其中一者，以及將第二下行資料連接埠保持為電源連接埠與電收連接埠其中另一者而不論後來第二下行資料連接埠有無連接第二個外部裝置，直到第一個外部裝置被從第一下行資料連接埠移除。所述電源連接埠可以供電給外部裝置，而所述電收連接埠則是受電於外部裝置。

舉例來說，假設外部裝置20是電源裝置（例如充電器），當充電器（外部裝置20）連接至下行資料連接埠120並且下行資料連接埠130沒有連接任何外部裝置時，控制電路170可以將下行資料連接埠120保持為電收連接埠，以及將下行資料連接埠130保持為電源連接埠而不論後來有無任何外部裝置連接至下行資料連接埠130，直到外部裝置20被從下行資料連接埠120移除。在另一個應用情境中，假設外部裝置30是電源裝置（例如充電器），當充電器（外部裝置30）連接至下行資料連接埠130並且下行資料連接埠120沒有連接任何外部裝置時，控制電路170可以將下行資料連接埠130保持為電收連接埠，以及將下行資料連接埠120保持為電源連接埠而不論後來有無任何外部裝置連接至下行資料連接埠120，直到外部裝置30被從下行資料連接埠130移除。

再舉例來說，假設外部裝置20是電收（power sink）裝置（例如耳機），當主機10連接至上行資料連接埠110以及耳機（外部裝置20）連接至下行資料連接埠120並且下行資料連接埠130沒有連接任何外部裝置時，控制電路170可以將下行資料連接埠120保持為電源連接埠，以及將下行資料連接埠130保持為電收連接埠而不論後來有無任何外部裝置連接至下行資料連接埠130，直到外部裝置20被從下行資料連接埠120移除。在另一個應用情境中，假設外部裝置30是電收裝置（例如耳機），當主機10連接至上行資料連接埠110以及耳機（外部裝置30）連接至下行資料連接埠130並且下行資料連接埠120沒有連接任何外部裝置時，控制電路170可以將下行資料連接埠130保持為電源連接埠，以及將下行資料連接埠120保持為電收連接埠而不論後來有無任何外部裝置連接至下行資料連接埠120，直到外部裝置30被從下行資料連接埠130移除。

於圖1所示實施例中，USB裝置100還包括資料切換電路180。資料切換電路180具有共同端CM、第一選擇端S1與第二選擇端S2。共同端CM耦接至上行資料連接埠110的資料腳位。第一選擇端S1耦接至下行資料連接埠120的資料腳位。第二選擇端S2耦接至下行資料連接埠130的資料腳位。依照設計需求，所述「資料腳位」可以是D腳位（差動信號的一對接腳，一般標示為D+與D-），以及/或是TX1腳位（差動信號的一對輸出接腳）與RX1腳位（差動信號的一對輸入接腳）。

控制電路170依照下行資料連接埠120與下行資料連接埠130的連接狀況而控制資料切換電路180，以使共同端CM選擇性地連接至第一選擇端S1或第二選擇端S2。當下行資料連接埠120被定義為電源連接埠並且下行資料連接埠130被定義為電收連接埠時，控制電路170控制資料切換電路180，以使共同端CM選擇性地連接至第一選擇端S1。當下行資料連接埠120被定義為電收連接埠並且下行資料連接埠130被定義為電源連接埠時，控制電路170控制資料切換電路180，以使共同端CM選擇性地連接至第二選擇端S2。

依照設計需求，在一些實施例中，上行實體層電路140、實體層電路150、實體層電路160、控制電路170以及資料切換電路180可以被整合至同一個積體電路中。在另一些實施例中，上行實體層電路140、實體層電路150以及控制電路170可以被整合至一個積體電路中，實體層電路160可以被整合至另一個積體電路（例如類型C埠控制器（Type-C Port Controller, TCPC）積體電路）中，而資料切換電路180可以是又一個積體電路，其中這些積體電路之間的通訊介面可以是內部整合電路（Inter-Integrated Circuit，I ²C）介面、通用輸入輸出（General Purpose Input/Output，GPIO）介面以及/或是其他通訊介面。

圖2是依照本發明的另一實施例所繪示的一種USB裝置200的電路方塊示意圖。圖2所示USB裝置200包括多個USB連接器（例如圖2所示上行資料連接埠110、下行資料連接埠120以及下行資料連接埠130）、多個實體層電路（例如圖2所示上行實體層電路140、實體層電路150與實體層電路160）、控制電路170、資料切換電路180、功率開關PSW1、功率開關PSW2、功率開關PSW3、電源供應電路290、供電開關PS1與供電開關PS2。圖2所示上行資料連接埠110、下行資料連接埠120、下行資料連接埠130、上行實體層電路140、實體層電路150、實體層電路160、控制電路170與資料切換電路180可以參照圖1的相關說明，故不再贅述。

於圖2所示實施例中，功率開關PSW1的第一端耦接至上行資料連接埠110的電力腳位（電力匯流排腳位，一般標示為Vbus）。功率開關PSW1的第二端耦接至功率開關PSW2的第二端以及功率開關PSW3的第二端。功率開關PSW2的第一端耦接至下行資料連接埠120的電力腳位。功率開關PSW3的第一端耦接至下行資料連接埠130的電力腳位。電源供應電路290可以提供電源電壓給供電開關PS1與供電開關PS2。依照設計需求，所述電源電壓可以是符合USB規範的任何電壓準位（例如+5伏特）。供電開關PS1的第一端與供電開關PS2的第一端耦接至電源供應電路290的輸出端，以接收所述電源電壓。供電開關PS1的第二端耦接至下行資料連接埠120的電力腳位。供電開關PS2的第二端耦接至下行資料連接埠130的電力腳位。

控制電路170依照上行資料連接埠110、下行資料連接埠120與下行資料連接埠130的連接狀況而控制功率開關PSW1、功率開關PSW2、功率開關PSW3、供電開關PS1與供電開關PS2。舉例來說，假設連接至下行資料連接埠120的外部裝置20是耳機，而連接至下行資料連接埠130的外部裝置30是充電器。如上所述，下行資料連接埠120會被設定為電源連接埠，以及下行資料連接埠130會被設定為電收連接埠，直到外部裝置20與外部裝置30被移除。當下行資料連接埠120被定義為電源連接埠並且下行資料連接埠130被定義為電收連接埠時，功率開關PSW2與供電開關PS2為截止（turn off），功率開關PSW1、功率開關PSW3與供電開關PS1為導通（turn on）。此時，充電器（外部裝置30）可以經由下行資料連接埠130與功率開關PSW3而供電給主機10與電源供應電路290，以及電源供應電路290可以經由供電開關PS1與下行資料連接埠120而供電給耳機（外部裝置20）。

再舉例來說，假設連接至下行資料連接埠120的外部裝置20是充電器，而連接至下行資料連接埠130的外部裝置30是耳機。如上所述，下行資料連接埠120會被設定為電收連接埠，以及下行資料連接埠130會被設定為電源連接埠，直到外部裝置20與外部裝置30被移除。當下行資料連接埠120被定義為電收連接埠並且下行資料連接埠130被定義為電源連接埠時，功率開關PSW3與供電開關PS1為截止，功率開關PSW1、功率開關PSW2與供電開關PS2為導通。此時，充電器（外部裝置20）可以經由下行資料連接埠120與功率開關PSW1與PSW2而供電給主機10與電源供應電路290，以及電源供應電路290可以經由供電開關PS2與下行資料連接埠130而供電給耳機（外部裝置30）。

再舉例來說，假設上行資料連接埠110的電力腳位、下行資料連接埠120的電力腳位與下行資料連接埠130的電力腳位的額定電壓皆為相同電壓準位（例如+5伏特），則功率開關PSW1、功率開關PSW2、功率開關PSW3、電源供應電路290、供電開關PS1與供電開關PS2可以依照設計需求而被省略。亦即，上行資料連接埠110的電力腳位、下行資料連接埠120的電力腳位與下行資料連接埠130的電力腳位可以不用經由功率開關而彼此電性連接。

圖3是依照本發明的一實施例說明圖1或圖2所繪示的一種實體層電路150的電路方塊示意圖。圖1或圖2所繪示的其他實體層電路140或160可以參照圖3的相關說明來類推，故不再贅述。於圖3所示實施例中，實體層電路150包括配置通道通訊電路151以及電阻器電路152。配置通道通訊電路151耦接至下行資料連接埠120的CC腳位。控制電路170經由配置通道通訊電路151與下行資料連接埠120的CC腳位而獲知下行資料連接埠120有無連接任何外部裝置。依照設計需求，配置通道通訊電路151可以包括雙相標示編碼（Bi-phase Mark Coding, BMC）實體層電路。所述BMC實體層電路乃為習知電路，故不再贅述。當外部裝置（例如圖1或圖2所示外部裝置20）連接至下行資料連接埠120時，控制電路170可以經由BMC實體層電路與CC腳位而與外部裝置進行通訊以傳輸配置資訊。

電阻器電路152耦接至下行資料連接埠120的CC腳位。當下行資料連接埠120沒有連接任何外部裝置時，控制電路170控制電阻器電路152，以使電阻器電路152於不同時間交替地施加上拉電阻Rp與下拉電阻Rd其中一者至下行資料連接埠120的CC腳位。因此，當外部裝置（例如圖1或圖2所示外部裝置20）連接至下行資料連接埠120時，控制電路170可以經由配置通道通訊電路151得知下行資料連接埠120的CC腳位的電壓準位。當下行資料連接埠120的Rp與Rd不翻轉（toggling）時，電力腳位Vbus的電流可以小於0.5 mA。當下行資料連接埠120的Rp與Rd翻轉時，電力腳位Vbus的電流可以小於1mA。依據CC腳位的電壓準位與電阻器電路152的阻態（Rp或Rd），控制電路170可以判定下行資料連接埠120有無連接任何外部裝置，以及判定連接至下行資料連接埠120的外部裝置是電源（power source）裝置還是電收（power sink）裝置。所述上拉電阻Rp與下拉電阻Rd被規定於USB規範中，在此不再贅述。

當電源裝置（外部裝置）連接至下行資料連接埠120時，控制電路170控制電阻器電路152，以使電阻器電路152於下行資料連接埠120連接電源裝置的期間中保持施加下拉電阻Rd至下行資料連接埠120的CC腳位。亦即，於電源裝置（外部裝置）連接至下行資料連接埠120的期間中，下行資料連接埠120被設定為電收連接埠，直到電源裝置被從下行資料連接埠120移除。當電收裝置（外部裝置）連接至下行資料連接埠120時，控制電路170控制電阻器電路152，以使電阻器電路152於下行資料連接埠120連接電收裝置的期間中保持施加上拉電阻Rp至下行資料連接埠120的CC腳位。亦即，於電收裝置（外部裝置）連接至下行資料連接埠120的期間中，下行資料連接埠120被設定為電源連接埠，直到電收裝置被從下行資料連接埠120移除。

所述控制電路170的方塊既可通過形成於積體電路（integrated circuit）上的邏輯電路（硬體）實現，也可使用中央處理器（Central Processing Unit，CPU）而通過軟體來實現。在後者的情況下，控制電路170的相關功能可以被實現為軟體（即程式）的編程碼（programming codes）。例如利用一般的編程語言（programming languages，例如C或C++）或其他合適的編程語言來實現控制電路170。所述軟體（即程式）可由電腦（或CPU）讀取，且可以被記錄/存放在唯讀記憶體（Read Only Memory，ROM）、存儲裝置（稱作「記錄媒體」）及/或隨機存取記憶體（Random Access Memory，RAM）。並且，通過電腦（或CPU）從所述記錄媒體中讀取並執行所述程式，從而達成相關功能。作為所述記錄媒體，可使用「非臨時的電腦可讀取媒體（non-transitory computer readable medium）」，例如可使用帶（tape）、碟（disk）、卡（card）、半導體記憶體、可程式設計的邏輯電路等。而且，所述程式也可經由任意傳輸媒體（通信網路或廣播電波等）而提供給所述電腦（或CPU）。所述通信網路例如是互聯網（Internet）、有線通信（wired communication）、無線通信（wireless communication）或其它通信介質。

在不同的應用情境中，所述控制電路170的相關功能可以利用一般的編程語言（programming languages，例如C或C++）、硬體描述語言（hardware description languages，例如Verilog HDL或VHDL）或其他合適的編程語言來實現為韌體或硬體。對於硬體實現，一或多個控制器、微控制器、微處理器、特殊應用積體電路（Application-specific integrated circuit, ASIC）、數位訊號處理器（digital signal processor, DSP）、場可程式邏輯閘陣列（Field Programmable Gate Array, FPGA）及/或其他處理單元中的各種邏輯區塊、模組和電路可以被用於實現或執行本文實施例所述功能。另外，本發明的裝置和方法可以通過硬體、韌體和/或軟體的組合來實現。

綜上所述，本發明諸實施例所述USB裝置及其操作方法，其提供的兩個下行資料連接埠120與130可以分別動態地扮演電源連接埠與電收連接埠其中任一者。因此，本發明諸實施例所述USB裝置可以解除主機10的下行資料連接埠11的使用限制。當外部裝置連接至第一下行資料連接埠（下行資料連接埠120與130其中一個）時，並且當第二下行資料連接埠（下行資料連接埠120與130其中另一個）沒有連接任何外部裝置時，此第一下行資料連接埠依照外部裝置而被動態設定為電源連接埠與電收連接埠其中一者，以及此第二下行資料連接埠被動態設定為電源連接埠與電收連接埠其中另一者。在外部裝置依然連接至第一下行資料連接埠的情況下，不論後來第二下行資料連接埠有無連接任何其他外部裝置，第二下行資料連接埠的角色設定是不會變的，直到外部裝置被從第一下行資料連接埠移除。

雖然本發明已以實施例揭露如上，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，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

10：主機 11：下行資料連接埠 20、30：外部裝置 100：通用串列匯流排（USB）裝置 110：上行資料連接埠 120、130：下行資料連接埠 140：上行實體層電路 150、160：實體層電路 151：配置通道通訊電路 152：電阻器電路 170：控制電路 180：資料切換電路 200：USB裝置 290：電源供應電路 CM：共同端 PS1、PS2：供電開關 PSW1、PSW2、PSW3：功率開關 S1：第一選擇端 S2：第二選擇端

圖1是依照本發明的一實施例所繪示的一種通用串列匯流排（USB）裝置的電路方塊（circuit block）示意圖。圖2是依照本發明的另一實施例所繪示的一種USB裝置的電路方塊示意圖。圖3是依照本發明的一實施例說明圖1或圖2所繪示的一種實體層電路的電路方塊示意圖。

Claims

一種通用串列匯流排裝置，包括：多個下行資料連接埠；多個實體層電路，以一對一方式耦接至該些下行資料連接埠的配置通道腳位；以及一控制電路，耦接至該些實體層電路，其中該控制電路藉由控制該些實體層電路來動態定義該些下行資料連接埠，當一第一外部裝置連接至該些下行資料連接埠的其中一第一下行資料連接埠並且該些下行資料連接埠的其中一第二下行資料連接埠沒有連接任何外部裝置時，該控制電路依照該第一外部裝置而將該第一下行資料連接埠保持為一電源連接埠與一電收連接埠其中一者，以及將該第二下行資料連接埠保持為該電源連接埠與該電收連接埠其中另一者而不論後來該第二下行資料連接埠有無連接一第二外部裝置，直到該第一外部裝置被從該第一下行資料連接埠移除。
如申請專利範圍第1項所述的通用串列匯流排裝置，其中該第一外部裝置為一電源裝置；當該第一外部裝置連接至該第一下行資料連接埠並且該第二下行資料連接埠沒有連接任何外部裝置時，該控制電路將該第一下行資料連接埠保持為該電收連接埠，以及該控制電路將該第二下行資料連接埠保持為該電源連接埠而不論後來該第二下行資料連接埠有無連接該第二外部裝置，直到該第一外部裝置被從該第一下行資料連接埠移除；以及當該第一外部裝置連接至該第二下行資料連接埠並且該第一下行資料連接埠沒有連接任何外部裝置時，該控制電路將該第二下行資料連接埠保持為該電收連接埠，以及該控制電路將該第一下行資料連接埠保持為該電源連接埠而不論後來該第一下行資料連接埠有無連接該第二外部裝置，直到該第一外部裝置被從該第二下行資料連接埠移除。
如申請專利範圍第2項所述的通用串列匯流排裝置，其中該電源裝置包括一充電器。
如申請專利範圍第1項所述的通用串列匯流排裝置，其中該第一外部裝置為一電收裝置；當該第一外部裝置連接至該第一下行資料連接埠並且該第二下行資料連接埠沒有連接任何外部裝置時，該控制電路將該第一下行資料連接埠保持為該電源連接埠，以及該控制電路將該第二下行資料連接埠保持為該電收連接埠而不論後來該第二下行資料連接埠有無連接該第二外部裝置，直到該第一外部裝置被從該第一下行資料連接埠移除；以及當該第一外部裝置連接至該第二下行資料連接埠並且該第一下行資料連接埠沒有連接任何外部裝置時，該控制電路將該第二下行資料連接埠保持為該電源連接埠，以及該控制電路將該第一下行資料連接埠保持為該電收連接埠而不論後來該第一下行資料連接埠有無連接該第二外部裝置，直到該第一外部裝置被從該第二下行資料連接埠移除。
如申請專利範圍第4項所述的通用串列匯流排裝置，其中該電收裝置包括一耳機。
如申請專利範圍第1項所述的通用串列匯流排裝置，更包括：一上行資料連接埠；以及一上行實體層電路，耦接至該上行資料連接埠的一配置通道腳位；其中該控制電路還耦接至該上行實體層電路。
如申請專利範圍第6項所述的通用串列匯流排裝置，更包括：一資料切換電路，具有一共同端、一第一選擇端與一第二選擇端，其中該共同端耦接至該上行資料連接埠的一資料腳位，該第一選擇端耦接至該第一下行資料連接埠的一資料腳位，該第二選擇端耦接至該第二下行資料連接埠的一資料腳位；其中該控制電路依照該些下行資料連接埠的連接狀況而控制該資料切換電路，以使該共同端選擇性地連接至該第一選擇端或該第二選擇端。
如申請專利範圍第7項所述的通用串列匯流排裝置，其中當該第一下行資料連接埠被定義為該電源連接埠並且該第二下行資料連接埠被定義為該電收連接埠時，該控制電路控制該資料切換電路，以使該共同端選擇性地連接至該第一選擇端；以及當該第一下行資料連接埠被定義為該電收連接埠並且該第二下行資料連接埠被定義為該電源連接埠時，該控制電路控制該資料切換電路，以使該共同端選擇性地連接至該第二選擇端。
如申請專利範圍第6項所述的通用串列匯流排裝置，更包括：一第一功率開關，具有一第一端耦接至該第一下行資料連接埠的一電力腳位；一第二功率開關，具有一第一端耦接至該第二下行資料連接埠的一電力腳位，其中該第二功率開關的一第二端耦接至該第一功率開關的一第二端；以及一第三功率開關，具有一第一端耦接至該上行資料連接埠的一電力腳位，其中該第三功率開關的一第二端耦接至該第一功率開關的該第二端以及該第二功率開關的該第二端；其中該控制電路依照該些下行資料連接埠的連接狀況而控制該第一功率開關、該第二功率開關與該第三功率開關。
如申請專利範圍第9項所述的通用串列匯流排裝置，其中當該第一下行資料連接埠被定義為該電源連接埠並且該第二下行資料連接埠被定義為該電收連接埠時，該第一功率開關為截止，該第二功率開關與該第三功率開關為導通；以及當該第一下行資料連接埠被定義為該電收連接埠並且該第二下行資料連接埠被定義為該電源連接埠時，該第二功率開關為截止，該第一功率開關與該第三功率開關為導通。
如申請專利範圍第1項所述的通用串列匯流排裝置，更包括：一電源供應電路，用以提供一電源電壓；一第一供電開關，具有一第一端耦接至該電源供應電路的一輸出端以接收該電源電壓，其中該第一供電開關的一第二端耦接至該第一下行資料連接埠的一電力腳位；以及一第二供電開關，具有一第一端耦接至該電源供應電路的該輸出端以接收該電源電壓，其中該第二供電開關的一第二端耦接至該第二下行資料連接埠的一電力腳位；其中該控制電路依照該些下行資料連接埠的連接狀況而控制該第一供電開關與該第二供電開關。
如申請專利範圍第11項所述的通用串列匯流排裝置，其中當該第一下行資料連接埠被定義為該電源連接埠並且該第二下行資料連接埠被定義為該電收連接埠時，該第一供電開關為導通，該第二供電開關為截止；以及當該第一下行資料連接埠被定義為該電收連接埠並且該第二下行資料連接埠被定義為該電源連接埠時，該第一供電開關為截止，該第二供電開關為導通。
如申請專利範圍第1項所述的通用串列匯流排裝置，其中該些實體層電路的任何一個包括：一配置通道通訊電路，耦接至該配置通道腳位，其中該控制電路經由該配置通道通訊電路與該配置通道腳位而獲知該些下行資料連接埠的其中一對應下行資料連接埠有無連接任何外部裝置；以及一電阻器電路，耦接至該配置通道腳位，其中當所述對應下行資料連接埠沒有連接任何外部裝置時，該控制電路控制該電阻器電路，以使該電阻器電路於不同時間交替地施加一上拉電阻與一下拉電阻至該配置通道腳位，當所述對應下行資料連接埠連接一電源裝置時，該控制電路控制該電阻器電路，以使該電阻器電路於所述對應下行資料連接埠連接該電源裝置的期間中保持施加該下拉電阻至該配置通道腳位，以及當所述對應下行資料連接埠連接一電收裝置時，該控制電路控制該電阻器電路，以使該電阻器電路於所述對應下行資料連接埠連接該電收裝置的期間中保持施加該上拉電阻至該配置通道腳位。
如申請專利範圍第13項所述的通用串列匯流排裝置，其中該配置通道通訊電路包括一雙相標示編碼實體層電路。
一種通用串列匯流排裝置的操作方法，包括：當一第一外部裝置連接至多個下行資料連接埠的其中一第一下行資料連接埠，並且該些下行資料連接埠的其中一第二下行資料連接埠沒有連接任何外部裝置時，由一控制電路依照該第一外部裝置而將該第一下行資料連接埠保持為一電源連接埠與一電收連接埠其中一者，以及將該第二下行資料連接埠保持為該電源連接埠與該電收連接埠其中另一者而不論後來該第二下行資料連接埠有無連接一第二外部裝置，直到該第一外部裝置被從該第一下行資料連接埠移除。
如申請專利範圍第15項所述的操作方法，其中該第一外部裝置為一電源裝置，以及所述操作方法包括：當該第一外部裝置連接至該第一下行資料連接埠並且該第二下行資料連接埠沒有連接任何外部裝置時，該控制電路將該第一下行資料連接埠保持為該電收連接埠，以及該控制電路將該第二下行資料連接埠保持為該電源連接埠而不論後來該第二下行資料連接埠有無連接該第二外部裝置，直到該第一外部裝置被從該第一下行資料連接埠移除；以及當該第一外部裝置連接至該第二下行資料連接埠並且該第一下行資料連接埠沒有連接任何外部裝置時，該控制電路將該第二下行資料連接埠保持為該電收連接埠，以及該控制電路將該第一下行資料連接埠保持為該電源連接埠而不論後來該第一下行資料連接埠有無連接該第二外部裝置，直到該第一外部裝置被從該第二下行資料連接埠移除。
如申請專利範圍第16項所述的操作方法，其中該電源裝置包括一充電器。
如申請專利範圍第15項所述的操作方法，其中該第一外部裝置為一電收裝置，以及所述操作方法包括：當該第一外部裝置連接至該第一下行資料連接埠並且該第二下行資料連接埠沒有連接任何外部裝置時，該控制電路將該第一下行資料連接埠保持為該電源連接埠，以及該控制電路將該第二下行資料連接埠保持為該電收連接埠而不論後來該第二下行資料連接埠有無連接該第二外部裝置，直到該第一外部裝置被從該第一下行資料連接埠移除；以及當該第一外部裝置連接至該第二下行資料連接埠並且該第一下行資料連接埠沒有連接任何外部裝置時，該控制電路將該第二下行資料連接埠保持為該電源連接埠，以及該控制電路將該第一下行資料連接埠保持為該電收連接埠而不論後來該第一下行資料連接埠有無連接該第二外部裝置，直到該第一外部裝置被從該第二下行資料連接埠移除。
如申請專利範圍第18項所述的操作方法，其中該電收裝置包括一耳機。
如申請專利範圍第15項所述的操作方法，更包括：提供一資料切換電路，其中該資料切換電路的一共同端耦接至一上行資料連接埠的一資料腳位，該資料切換電路的一第一選擇端耦接至該第一下行資料連接埠的一資料腳位，該資料切換電路的一第二選擇端耦接至該第二下行資料連接埠的一資料腳位；由該控制電路依照該些下行資料連接埠的連接狀況而控制該資料切換電路，以使該共同端選擇性地連接至該第一選擇端或該第二選擇端。
如申請專利範圍第20項所述的操作方法，更包括：當該第一下行資料連接埠被定義為該電源連接埠並且該第二下行資料連接埠被定義為該電收連接埠時，由該控制電路控制該資料切換電路，以使該共同端選擇性地連接至該第一選擇端；以及當該第一下行資料連接埠被定義為該電收連接埠並且該第二下行資料連接埠被定義為該電源連接埠時，由該控制電路控制該資料切換電路，以使該共同端選擇性地連接至該第二選擇端。
如申請專利範圍第15項所述的操作方法，更包括：提供一第一功率開關、一第二功率開關與一第三功率開關，其中該第一功率開關的一第一端耦接至該第一下行資料連接埠的一電力腳位，該第二功率開關的一第一端耦接至該第二下行資料連接埠的一電力腳位，該第三功率開關的一第一端耦接至一上行資料連接埠的一電力腳位，該第三功率開關的一第二端耦接至該第一功率開關的一第二端以及該第二功率開關的一第二端；由該控制電路依照該些下行資料連接埠的連接狀況而控制該第一功率開關、該第二功率開關與該第三功率開關。
如申請專利範圍第22項所述的操作方法，更包括：當該第一下行資料連接埠被定義為該電源連接埠，並且該第二下行資料連接埠被定義為該電收連接埠時，截止該第一功率開關，以及導通該第二功率開關與該第三功率開關；以及當該第一下行資料連接埠被定義為該電收連接埠，並且該第二下行資料連接埠被定義為該電源連接埠時，截止該第二功率開關，以及導通該第一功率開關與該第三功率開關。
如申請專利範圍第15項所述的操作方法，更包括：提供一電源電壓；提供一第一供電開關以及一第二供電開關，其中該第一供電開關的一第一端接收該電源電壓，該第一供電開關的一第二端耦接至該第一下行資料連接埠的一電力腳位，該第二供電開關的一第一端接收該電源電壓，該第二供電開關的一第二端耦接至該第二下行資料連接埠的一電力腳位；以及由該控制電路依照該些下行資料連接埠的連接狀況而控制該第一供電開關與該第二供電開關。
如申請專利範圍第24項所述的操作方法，更包括：當該第一下行資料連接埠被定義為該電源連接埠，並且該第二下行資料連接埠被定義為該電收連接埠時，導通該第一供電開關，以及截止該第二供電開關；以及當該第一下行資料連接埠被定義為該電收連接埠，並且該第二下行資料連接埠被定義為該電源連接埠時，截止該第一供電開關，以及導通該第二供電開關。