CN103473193B - 手持式电子装置与***扩充装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的一实施例提供一种电子装置，包括一机体、一连接端口、一处理器以及一切换装置。处理器，电性连接至该连接端口，包括一检测接脚与一单线通信接脚。切换装置，耦接该处理器与该连接端口之间，将连接端口连接至检测接脚或是单线通信接脚。当该***装置***该连接端口时，该处理器指示该切换装置将该连接端口连接至该检测接脚，并通过该检测接脚判断该***装置是否为一单线装置。当该处理器判断该***装置为一单线装置时，该处理器指示该切换装置将该连接端口连接至该单线通信接脚，并通过该单线通信接脚与该***装置进行一单线通信。

Description

手持式电子装置与***扩充装置
技术领域
本发明为一种电子装置与***装置的通信方法，特别是一种电子装置与单线***装置的通信方法。
背景技术
手持式电子装置，如智能型手机、平板计算机或是个人数字助理，已经成为消费者个人或公务使用上的必需品。为增加手持式电子装置的实用性，需要通过不同的***装置来来增加手持式电子装置的功能。再者，为减少手持式电子装置的连接端口种类以及降低总线接口的复杂度，单线(1－wire)总线因此被采用。单线(1－wire)总线是一种最简单的总线形式。它通过单一传输线完成全部的控制与通信，不仅节省输入输出端口，也简化了***设计而降低硬件成本。但是手持式电子装置没有连接单线***装置，手持式电子装置仍会不断的去轮询(polling)单线总线，这会对手持式电子装置有限的电力造成影响，手持式电子装置的使用时间也因此降低。
发明内容
本发明的一实施例提供一种电子装置，包括一机体、一连接端口、一处理器以及一切换装置。连接端口，装置于该机体上且可被一***装置***，以允许该***装置电性连接至该电子装置。处理器，电性连接至该连接端口，包括一检测接脚与一单线通信接脚。切换装置，耦接该处理器与该连接端口之间，选择性地将上述连接端口连接至上述检测接脚或是上述单线通信接脚其中之一。当该***装置***该连接端口时，该处理器指示该切换装置将该连接端口连接至该检测接脚，并通过该检测接脚判断该***装置是否为一单线装置。当该处理器判断该***装置为一单线装置时，该处理器指示该切换装置将该连接端口连接至该单线通信接脚，并通过该单线通信接脚与该***装置进行一单线通信。
本发明的另一实施例提供一种电子装置，电性连接至一扩充装置，以产生一单线数据路径与一中断路径，其中该扩充装置可电性连接至至少一个***装置。该电子装置包括一机体、一连接端口、一处理器以及一切换装置。连接端口，装置于该机体上且可电性连接至该扩充装置，以通过该扩充装置电性连接至上述***装置，其中，当该扩充装置连接或移除该***装置时，一中断信号被传送至该连接端口。处理器，电性连接至该连接端口，具有一检测接脚、一单线通信接脚、一中断接脚，其中该中断接脚通过该连接端口连接至该中断路径，以接收该中断信号。切换装置，耦接该处理器与该连接端口之间，选择性地将上述检测接脚或是上述单线通信接脚其中之一连接至上述单线数据路径。当该处理器自该中断接脚接收到该中断信号时，该切换装置将上述单线通信接脚耦接至上数单线数据路径，该处理器通过该单线数据路径，扫描连接至该扩充装置的上述***装置的一状态。
本发明的另一实施例提供一种***扩充装置，连接至一手持式电子装置。该***扩充装置包括一第一连接部、一第二连接部以及一控制器。第一连接部，连接至一单线***装置，包括一第一检测脚位与一第一单线通信脚位。第二连接部，连接至一***装置，包括一第二检测脚位与一第二单线通信脚位。控制器，包括耦接该第一检测脚位的一第一中断脚位、耦接该第二检测脚位的一第二中断脚位以及一输出脚位。当该第一中断脚位或该第二中断脚位的一逻辑状态改变时，输出一中断信号给该手持式电子装置，并建立该手持式电子装置与该单线***装置或该***装置的一电性连接。
附图说明
图1为根据本发明的一手持式电子装置的一实施例的示意图。
图2为根据本发明的一***装置检测与沟通方法的一实施例的流程图。
图3为根据本发明的一***扩充装置的一实施例的示意图。
图4为根据本发明的一***扩充装置的一实施例的示意图。
图5为根据本发明的一单线***装置的一实施例的示意图。
图6为根据本发明的一***装置检测与沟通方法的另一实施例的流程图。
[主要元件标号说明]
11～手持式电子装置111～处理器
112～切换装置113～连接器
114～单线主控制器115～检测装置
12～***装置122～连接器
121～单线认证控制器31～手持式电子装置
32～***扩充装置33～单线***装置
34～USB装置311～处理器
312～开关装置313～单线主控制器
321～控制器322～单线装置检测器
323～第一连接器324～第二连接器
331～单线认证控制器41～手持式电子装置
42～***扩充装置43～单线***装置
44～USB装置411～处理器
412～切换装置413～单线主控制器
414～检测装置421～控制器
422～连接器423～连接器
431～单线认证控制器51～单线***装置
511～连接器512～单线认证控制器
具体实施方式
有关本发明的前述及其它技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的一较佳实施例的详细说明中，将可清楚地呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。
图1为根据本发明的一手持式电子装置的一实施例的示意图。手持式电子装置11具有一机体，其中该处理器111与该切换装置112设置与该机体内部，该连接器113设置于该机体上，用以连接外端口装置。手持式电子装置11通过连接器113与***装置12的连接器122连接。在本实施例中，连接器113可使用microUSB连接器。MicroUSB连接器中包含了5个脚位，其中一识别脚位(图1上的脚位P1)仅适用于USBOn-The-Go规范，一般情况并不会被使用，因此可以将脚位P1作为单线通信协议(1-wireprotocol)所使用的脚位。切换装置112用以建立处理器111与***装置12之间的连线，并根据处理器111通过第二通用输入输出脚位(GPIO_2)输出的一选择信号，选择建立端点A与端点B0或端点A与端点B1之间的连线。第二通用输入输出脚位(GPIO_2)与切换装置112的端点Ｓ耦接。在预设情况下，切换装置112被预设建立端点A与端点B0之间的连线。在本发明的一实施例中，切换装置112为一多工器。
处理器111的一第一第一通用输入输出脚位(GPIO_1)耦接至切换装置112的端点B0，且端点N1与电压Vcc之间耦接一第一电阻R1。连接器122的脚位P2耦接至一单线认证控制器121，且通过一电阻Rs耦接至一地电位。在本实施例中，电阻R1的电阻值约100kΩ，而电阻Rs的电阻值约15KΩ。当***装置12连接到手持式电子装置11时，端点N1的电压被下拉至一低电压电平。处理器111通过脚位GPIO_1检测到电压改变，触发一中断信号，让手持式电子装置11知道此时有***装置连接。检测装置115会检测此时端点N1的电压，并判断***装置12是否为一单线(1-wire)***装置。在本实施例中，***装置12如果是单线(1-wire)***装置，电阻Rs的电阻值为15KΩ。如果是其它的***装置，电阻Rs的电阻值可能就不是15KΩ。因此，检测装置115可以根据端点N1的电压，判断***装置12中的下拉电阻Rs的电阻值来判断是否为一单线***装置。
如果判断此时***装置12是一单线(1-wire)***装置，处理器111发出一选择信号给切换装置112，使切换装置112建立端点A与端点B1之间的连线。接着，处理器111内的一单线主控制器(1-wiremaster)114与单线认证控制器(1-wireauthenticationcontroller)121进行单线通信(1-wirecommunication)。当通信结束后，处理器111再通知切换装置112，使切换装置112建立端点A与端点B0之间的连线。在本实施例中，单线主控制器可能为处理器111内的一特定电路、一功能元件、该处理器111所执行的一程序或是通过一特定程序将该处理器111所执行的程序转换的一逻辑电路。在本实施例中，处理器111通过控制脚位GPIO_2的逻辑电平来控制切换装置112。举例来说，当脚位GPIO_2的逻辑电平为逻辑电平0时，切换装置112建立端点A与端点B0之间的连线，当脚位GPIO_2的逻辑电平为逻辑电平1时，切换装置112建立端点A与端点B1之间的连线。
图2为根据本发明的一***装置检测与沟通方法的一实施例的流程图。本实施例的方法特别适用于具有单线通信功能(1-wirecommunicationfunction)的手持式电子装置，且可以降低手持式电子装置的耗电。传统的手持式电子装置会持续的轮询(polling)***装置来判断是否有单线***装置(1-wireperipheraldevice)连接。而本实施例的方法只有在检测到连接的***装置是单线***装置才会进行单信通信。在步骤S21中，建立一第一连线，如图1中端点A与端点B0之间的连线。简单来说，第一连线是手持装置内的一检测器或检测单元与手持式电子装置的连接器之间的一连线，利用该第一连线，判断***装置是否有连接至手持式电子装置。在步骤S22中，判断***装置是否有连接至手持式电子装置。在本实施例中，若***装置连接至手持式电子装置，则会产生并传送一中断信号给手持装置内的一处理器。举例来说，检测器会连接着连接器的一脚位，当***装置连接至手持式电子装置时，会将该脚位的电压下拉至一低电压电平或上拉至一高电压电平，一中断信号因此产生以告知手持式电子装置内的处理器有***装置连接至手持式电子装置。如果没有***装置连接至手持式电子装置，则执行步骤S24，维持目前的第一连线。
在步骤S23中，手持式电子装置内的一检测装置判断此时连接的***装置是否为一单线***装置。如果不是的话，则执行步骤S24，维持目前的第一连线。如果是的话，则执行步骤S25。在步骤S25中，第一连线被切断且建立一第二连线，如图1中端点A与端点B1之间的连线。。简单来说，第二连线是手持式电子装置内的一单线主控制器与手持式电子装置的连接器之间的一连线。利用该第二连线与***装置内的单线认证控制器进行单线通信(1-wirecommunication)。当单线主控制器与***装置内的单线认证控制器结束单线通信时，会传送一选择信号给一切换装置，用以切断第二连线并建立第一连线。因此在步骤S25中，判断单线通信是否结束。如果单线通信尚未结束，则执行步骤S27，维持第二连线。如果单线通信已经结束，则执行步骤S28，切断第二连线并建立第一连线。
图3为根据本发明的一***扩充装置的一实施例的示意图。***扩充装置32具有一第一连接器323与一第二连接器324，其中每一个连接器内都包括了一单线通信脚位与一检测脚位。第一连接器422的检测脚位耦接至控制器321的脚位GP1，第二连接器324的检测脚位耦接至控制器321的脚位GP2。当第一连接器323或第二连接器324连接一***装置时，脚位GP1或GP2的电压会被下拉至一地电位或一高电压电平，使得控制器321得知此时有***装置连接至***扩充装置32。在图3中，第一连接器323连接一单线***装置33，第二连接器324连接至一USB装置34。因为USB装置34并不支持单线通信，因此第二连接器324的单线通信脚位并不会动作。在本实施例中，第一连接器323与第二连接器324为microUSB连接器，其中的识别脚位被作为本实施例中的单线通信脚位。
***扩充装置32连接至手持式电子装置31，作为手持式电子装置31与***装置进行单信通信的媒介。第一连接器323与第二连接器324都包含一单线通信脚位，耦接至控制器321内的一单线装置检测器322。单线装置检测器322会判断连接至第一连接器323或第二连接器324的***装置是否为一单线***装置，如果是的话，控制器321通过脚位GP3传送一控制信号SC1给开关312。当有***装置连接至***扩充装置32或自***扩充装置32移除时，***扩充装置32都会对目前所连接的所有***装置进行检测，以得知目前连接的***装置是否有单线***装置。如果有检测到单线***装置时，控制器321通过脚位GP3传送一控制信号SC1给开关312。单线装置检测器322的检测运作可参考图1中检测装置115的运作，在此不赘述。***扩充装置32会将第一连接器323与第二连接器324的单线通信脚位连接在一起，并与手持式电子装置31的开关装置312连接。当开关装置312接收到控制信号SC1时，开关装置312被导通，使得处理器311内的单线控制器312与第一连接器323以及第二连接器324的单线通信脚位电性连接。接着，单线主控制器313会逐一与***装置进行单线通信。如果***装置并不是单线***装置，则不会响应单线主控制器313所传送的信号、数据或请求。当单线主控制器313与所有的***装置沟通完毕后，会传送一控制信号SC2给开关装置312，使开关装置312关闭。
图4为根据本发明的一***扩充装置的一实施例的示意图。***扩充装置42具有一第一连接器422与一第二连接器423，其中每一个连接器内都包括了一单线通信脚位与一检测脚位。第一连接器422的检测脚位耦接至控制器421的脚位GP1，第二连接器423的检测脚位耦接至控制器421的脚位GP2。当第一连接器422或第二连接器423连接一***装置时，脚位GP1或GP2的电压会被下拉至一地电位或一高电压电平，使得控制器421得知此时有***装置连接至***扩充装置42。在图4中，第一连接器422连接一单线***装置43，第二连接器423连接至一USB装置44。因为USB装置44并不支持单线通信，因此第二连接器423的单线通信脚位并不会动作。在本实施例中，第一连接器422与第二连接器423为microUSB连接器，其中的识别脚位被作为本实施例中的单线通信脚位。
当有***装置连接至***扩充装置42或自***扩充装置42移除时，***扩充装置42传送一中断信号给处理器411的脚位GPIO_3。手持式电子装置41包括一处理器411与一切换装置412。切换装置412用以建立处理器411与***扩充装置42之间的连线，并根据处理器411通过第二通用输入输出脚位(GPIO_2)输出的一选择信号，选择建立端点A与端点B0或端点A与端点B1之间的连线。第二通用输入输出脚位(GPIO_2)与切换装置412的端点Ｓ耦接。在预设情况下，切换装置412被预设建立端点A与端点B0之间的连线。在本发明的一实施例中，切换装置412为一多工器。
当处理器411接收到***扩充装置42传送的中断信号时，检测装置414会检测此时连接至***扩充装置42的***装置中是否有单线***装置。检测装置414会检测此时端点B0的电压，并判是否有单线(1-wire)***装置连接至***扩充装置42。在本实施例中，***装置如果是单线(1-wire)***装置，其与***扩充装置42的单线通信脚位连接的脚位会耦接一电阻Rs，其电阻值为15KΩ。在本实施例中，单线***装置43与检测装置414电性连接时，端点B0的电压会被降低。因此检测装置414可以根据端点B0的电压，估算出电阻Rs的电阻值。如果求得的电阻值约为15KΩ。则表示此时***扩充装置42的有连接到单线***装置。
如果检测装置414判断此时有单线***装置连接至***扩充装置42，处理器411发出一选择信号给切换装置412，使切换装置412建立端点A与端点B1之间的连线。接着，处理器411内的一单线主控制器(1-wiremaster)413与单线认证控制器431(1-wireauthenticationcontroller)进行单线通信(1-wirecommunication)。单线主控制器413会逐一与***扩充装置42所连接的***装置进行单线通信。如果***装置并不是单线***装置，则不会响应单线主控制器413所传送的信号、数据或请求。当单线主控制器413与所有的***装置沟通完毕后，单线主控制器413会记录下此时***扩充装置42所连接的***装置的一状态数据。举例来说，该状态数据包括了连接器的识别信息、与该连接器连接的***装置是否为单线***装置的一数据、该单线***装置的类型或识别信息。
在本实施例中，手持装置41还包含一储存单元，用以储存多组电码(code)。当单线通信结束后，单线主控制器413比较通过单线通信所接收的识别数据与储存的电码，以识别该***装置。
当单线通信结束后，处理器411再通知切换装置412，使切换装置412建立端点A与端点B0之间的连线。在本实施例中，单线主控制器413可能为处理器413内的一特定电路、一功能元件、该处理器413所执行的一程序或是通过一特定程序将该处理器413所执行的程序转换的一逻辑电路。在本实施例中，处理器411通过控制脚位GPIO_2的逻辑电平来控制切换装置413。举例来说，当脚位GPIO_2的逻辑电平为逻辑电平0时，切换装置412建立端点A与端点B0之间的连线，当脚位GPIO_2的逻辑电平为逻辑电平1时，切换装置412建立端点A与端点B1之间的连线。
在本实施例中，有***装置连接至***扩充装置42或自***扩充装置42移除时，***扩充装置42会发送中断信号INT_O给处理器411，接着检测装置414会检测此时连接至***扩充装置42的***装置中是否有单线***装置。如果检测装置414判断此时有单线***装置连接至***扩充装置42，处理器411发出一选择信号给切换装置412，使切换装置412建立端点A与端点B1之间的连线。接着，单线主控制器413重复前述动作，在此不赘述。
图5为根据本发明的一单线***装置的一实施例的示意图。单线***装置51包含一连接器511与一单线认证控制器512。连接器511的一脚位通过一电阻Rs接地，其中电阻Rs的电阻值为15KΩ。当单线***装置51连接到具有单线通信功能的电子装置时，电阻Rs会使得电子装置产生一中断信号，告知有单线***装置51连接至该电子装置。接着，单线认证控制器512与电子装置进行单线通信。当单线通信结束后，电子装置与单线***装置51中断单线通信连结。在另一实施例中，当单线通信结束后，单线认证控制器512发出一控制信号给电子装置，用以中断单线通信连结。
图6为根据本发明的一***装置检测与沟通方法的另一实施例的流程图。本实施例的方法特别适用于具有单线通信功能(1-wirecommunicationfunction)的手持式电子装置，以降低手持式电子装置的耗电。传统的手持式电子装置会持续的轮询(polling)***装置来判断是否有单线***装置(1-wireperipheraldevice)连接。而本实施例的方法只有在检测到连接的***装置是单线***装置才会进行单信通信。在步骤S61中，***装置通过一***扩充装置建立与手持式电子装置的一第一连线，如图4中端点A与端点B0之间的连线。简单来说，第一连线是手持装置内的一检测器或检测单元与手持式电子装置的连接器之间的一连线。在步骤S62中，手持式电子装置检测是否有与***扩充装置。若无，则维持在步骤S62。若有，执行步骤S63，以建立一第二连线，并切断第一连线。第二连线如图4中端点A与端点B1之间的连线。简单来说，第二连线是手持式电子装置内的一单线主控制器与手持式电子装置的连接器之间的一连线。
在步骤S64中，手持式电子装置检测是否有***装置连接至***扩充装置。在本实施例中，当有***装置连接至***扩充装置时，***扩充装置会发出一中断信号给手持式电子装置。如果没有***装置连接至***扩充装置时，则维持步骤S64。如果有***装置连接至***扩充装置时，则执行步骤S65。在步骤S65中，手持式电子装置利用该第二连线与***装置内的单线认证控制器进行单线通信(1-wirecommunication)。在步骤S66中，手持式电子装置会记录连接至***扩充装置的所有单线***装置的状态。在另一实施例中，手持式电子装置会记录连接至***扩充装置的所有的***装置的状态。在步骤S67中，手持式电子装置会检测***扩充装置是否有被移除，如果是则执行步骤S61，如果没有被移除，则执行步骤S64。
惟以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明权利要求范围及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明权利要求涵盖的范围内。另外本发明的任一实施例或权利要求范围不须达成本发明所揭露的全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本发明的权利要求范围。

Claims (14)

1.一种电子装置，包括：
一机体；
一连接端口，装置于该机体上且可被一***装置***，以允许该***装置电性连接至该电子装置；
一处理器，电性连接至该连接端口，包括一检测接脚与一单线通信接脚；
一切换装置，耦接该处理器与该连接端口之间，选择性地将上述连接端口连接至上述检测接脚或是上述单线通信接脚其中之一；
当该***装置***该连接端口时，该处理器指示该切换装置将该连接端口连接至该检测接脚，并通过该检测接脚判断该***装置是否为一单线装置；
当该处理器判断该***装置为一单线装置时，该处理器指示该切换装置将该连接端口连接至该单线通信接脚，并通过该单线通信接脚与该***装置进行一单线通信。
2.根据权利要求1所述的电子装置，其中，当该单线通信结束后，该处理器输出切换信号，使该切换装置将上述连接端口连接至上述检测接脚。
3.根据权利要求1所述的电子装置，该***装置具有一连接器，其中该连接器尺寸兼容该连接端口，使得该电子装置可与该***装置电性连接。
4.根据权利要求1所述的电子装置，其中该切换装置包括：
一第一端点，耦接该连接端口的一第一脚位；
一第二端点，耦接该单线通信接脚；以及
一第三端点，耦接该检测接脚。
5.根据权利要求1所述的电子装置，其中该检测接脚为一通用输入输出脚位，该检测接脚通过一第一电阻耦接至一电压源，当该检测接脚的一电压被下拉至一低电压电平时，该处理器判断该***装置已电性连接至该电子装置。
6.根据权利要求4所述的电子装置，其中该连接端口为一microUSB连接端口，且该第一脚位为该microUSB连接端口的一识别脚位。
7.根据权利要求1所述的电子装置，还包含一储存单元，用以储存多组电码，当该单线通信结束后，该处理器比较上述单线通信所接收的识别数据与储存的电码，以识别该***装置，或记录该***装置的一状态。
8.一种电子装置，电性连接至一扩充装置，以产生一单线数据路径与一中断路径，其中该扩充装置可电性连接至至少一个***装置，该电子装置包括：
一机体；
一连接端口，装置于该机体上且可电性连接至该扩充装置，以通过该扩充装置电性连接至上述***装置，其中，当该扩充装置连接或移除该***装置时，一中断信号被传送至该连接端口；
一处理器，电性连接至该连接端口，具有一检测接脚、一单线通信接脚、一中断接脚，其中该中断接脚通过该连接端口连接至该中断路径，以接收该中断信号；
一切换装置，耦接该处理器与该连接端口之间，选择性地将上述检测接脚或是上述单线通信接脚其中之一连接至上述单线数据路径；
其中当该处理器自该中断接脚接收到该中断信号时，该切换装置将上述单线通信接脚耦接至上数单线数据路径，该处理器通过该单线数据路径，扫描连接至该扩充装置的上述***装置的一状态。
9.根据权利要求8所述的电子装置，其中该处理器通过该单线数据路径扫描并记录连接至该扩充装置的上述***装置的该状态并产生一状态数据，且该处理器在产生该状态数据后，停止扫描上述***装置。
10.根据权利要求9所述的电子装置，其中该处理器通过该检测接脚判断上述***装置是否支持单线通信，并通过该单线通信接脚与上述***装置进行单线通信。
11.根据权利要求8所述的电子装置，其中该切换装置包括：
一第一端点，耦接该连接端口的一第一脚位；
一第二端点，耦接该单线通信接脚；以及
一第三端点，耦接该检测接脚。
12.根据权利要求8所述的电子装置，其中该检测接脚为一通用输入输出脚位，该检测接脚通过一第一电阻耦接至一电压源，当该检测接脚的一电压被下拉至一低电压电平时，该处理器判断该***装置已电性连接至该电子装置。
13.根据权利要求11所述的电子装置，其中该连接端口为一microUSB连接端口，且该第一脚位为该microUSB连接端口的一识别脚位。
14.根据权利要求8所述的电子装置，还包含一储存单元，用以储存多组电码，当该单线通信结束后，该处理器比较上述单线通信所接收的识别数据与储存的电码，以识别该***装置，或记录该***装置的一状态。
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