CN107038138A - 通用串行总线功率输送装置和包括其的*** - Google Patents

通用串行总线功率输送装置和包括其的*** Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种包括时钟信号发生器的USB功率输送装置，所述时钟信号发生器在USB功率输送装置以低功率模式操作时在发生附着事件之前停止产生用于双角色端口的时钟信号，并且在发生附着事件之后开始产生用于双角色端口的时钟信号。

Description

通用串行总线功率输送装置和包括其的***
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年1月29日提交的韩国专利申请No.10-2016-0011277的优先权，该申请的公开以引用方式全文并入本文中。
技术领域
本发明构思的实施例涉及一种通用串行总线(USB)功率输送装置，并且更具体地说，涉及一种USB功率输送装置和一种包括该USB功率输送装置的***，所述USB功率输送装置在发生附着事件(attach event)之前在低功率模式下停止产生用于双角色端口(DRP)的时钟信号，并且在发生附着事件之后开始产生用于DRP的时钟信号。
背景技术
符合通用串行总线(USB)功率输送标准的USB功率输送装置可用作双角色端口(DRP)、下行端口(DFP)或者上行端口(UFP)。
用作DRP的USB功率输送装置在发生附着事件之前在DFP状态与UFP状态之间周期性地转变。例如，用作DRP的第一USB功率输送装置在将上拉电阻器和下拉电阻器与包括在USB Type-C插座接口中的配置通道引脚CC1和CC2交替地连接的同时，确定第二USB功率输送装置是否通过USB Type-C线缆组件连接至USB Type-C插座接口，因此在用作DRP的USB功率输送装置中消耗的功率增大。
发明内容
本发明构思的示例性实施例涉及一种包括时钟信号发生器的通用串行总线(USB)功率输送装置，在USB功率输送装置在低功率模式下操作时，所述时钟信号发生器在发生附着事件之前停止产生用于双角色端口(DRP)的时钟信号，并且在发生附着事件之后开始产生用于DRP的时钟信号。
本发明构思的另一示例性实施例涉及一种移动装置，其包括：应用处理器；用于与应用处理器通信的USB Type-C接口；以及连接至USB Type-C接口的控制电路，其中，控制电路包括时钟信号发生器，在低功率模式下，在发生附着事件之前时钟信号发生器停止产生用于双角色端口(DRP)的时钟信号，并且在发生附着事件之后开始产生用于DRP的时钟信号。
本发明构思的又一示例性实施例涉及一种装置，其包括：USB Type-C接口，其用于将所述装置经USB线缆组件与第二装置连接，USB线缆组件包括附着于至少一个插头的线缆，其中，USB Type-C接口包括一个或多个开关，其用于操作USB Type-C接口作为双角色端口(DRP)；以及控制电路，其构造为控制USB Type-C接口的所述一个或多个开关，其中，控制电路构造为在USB Type-C接口处于低功率模式时在第二装置附着于USB Type-C接口之后产生用于切换USB Type-C接口的至少一个开关的开关信号，并且在第二装置附着于USBType-C接口之前在USB Type-C接口处于低功率模式时抑制所述开关信号的产生，并且抑制所述开关中的至少一个的切换。
附图说明
图1A、图1B和图1C示意性地示出了包括USB功率输送装置的***。
图2示出了图1A至图1C所示的USB Type-C插座接口。
图3是根据本发明构思的示例性实施例的USB功率输送装置的框图，在低功率模式下，所述USB功率输送装置在发生附着事件之前停止产生用于双角色端口(DRP)的时钟信号，并且在发生附着事件之后开始产生用于DRP的时钟信号。
图4是用于DRP的开关信号的波形。
图5是图3所示的控制电路的框图。
图6是图5所示的使能信号发生器的实施例的示图。
图7示出了图3所示的第一USB功率输送装置的操作模式。
图8示出了图3所示的第一USB功率输送装置中使用的信号的操作时序图。
图9是描述了图3所示的第一USB功率输送装置的操作的流程图。
具体实施方式
本说明书包括在作为参考并包含于本文中的于2015年4月3日公开的通用串行总线(USB)Type-C线缆和连接器规格修订版1.1(下文中称作“USB规格Rev.1.1”)中包含的信息。因此，除非本文中作出不同的描述，否则在修订版1.1中包括的术语及其描述与本文所写的术语及其描述相同。本文的USB功率输送装置是包括USB功率输送源装置和USB功率输送接收装置二者的概念。
图1A至图1C示意性地示出了包括USB功率输送装置的***。参照图1A，第一USB功率输送装置100可通过USB Type-C线缆组件1201连接至第二USB功率输送装置200。
第一USB功率输送装置100是包括USB Type-C插座接口(或者USB Type-C接口101)并且可用作下行端口(DFP)、双角色端口(DRP)或者上行端口(UFP)的USB装置。例如，第一USB功率输送装置100可实现为个人计算机(PC)或者移动装置。
例如，移动装置可实现为笔记本计算机、移动电话、智能电话、平板PC、个人数字助理(PDA)、企业数字助理(EDA)、数字静物相机、数字视频摄录机、便携式多媒体播放器(PMP)、个人导航装置或者便携式导航装置(PND)、移动互联网装置(MID)、可佩戴计算机、物联网(IoT)装置、万物网(IoE)装置、无人机或者电子书。
USB Type-C线缆组件1201可实现为USB全功能Type-C标准线缆组件、USB2.0Type-C线缆组件、USB Type-C至USB 3.1标准A线缆组件、USB Type-C至USB 2.0标准A线缆组件、USB Type-C至USB 3.1标准B线缆组件、USB Type-C至USB 2.0标准B线缆组件、USBType-C至USB 2.0Mini-B线缆组件、USB Type-C至USB 3.1Micro-B线缆组件或者USB Type-C至USB 2.0Micro-B线缆组件。然而，不限于此。
第一USB功率输送装置100可包括USB Type-C插座接口101、中央处理单元(CPU)103、电池104、功率管理IC(PMIC)105、控制电路107和存储器装置109。根据示例性实施例，第一USB功率输送装置100可不包括电池104。根据示例性实施例，USB Type-C插座接口101、CPU 103、控制电路107和存储器装置109可集成为片上***(SoC)，并且该SoC可用作应用处理器(AP)。
CPU 103可控制功率管理IC 105、控制电路107和存储器装置109。根据示例性实施例，控制电路107可与USB Type-C插座接口101一起集成。
电池104可用作可再充电池，并且可将电池电压供应至功率管理IC 105。例如，电池可实现为柔性电池。
功率管理IC 105可将对应的操作电压(或功率)供应至USB Type-C插座接口101、CPU 103、控制电路107和存储器装置109中的每一个。功率管理IC 105可包括电压调节器，例如，低压降(LDO)电压调节器。
当第一USB功率输送装置100的操作模式是低功率模式或者省电模式时，控制电路107可感测或检测通过USB Type-C插座接口101输入的至少一个电压(例如，VBUS电压、配置通道1(CC1)电压和/或配置通道2(CC2)电压)的改变，并且控制时钟信号发生器，所述时钟信号发生器在发生附着事件之前停止产生用于双角色端口(DRP)的时钟信号并且在发生附着事件之后开始产生用于DRP的时钟信号。结果，第一USB功率输送装置100的功耗可降低。
存储器装置109可包括易失性存储器装置和/或非易失性存储器装置。易失性存储器装置可包括随机存取存储器(RAM)、动态RAM(DRAM)和/或静态RAM(SRAM)，非易失性存储器装置可包括只读存储器(ROM)和/或闪速存储器。
USB Type-C线缆组件1201可包括线缆140，其包括第一插头120、第一包覆模130和布线。例如，第二USB功率输送装置200可为充电器。例如，当将第二USB功率输送装置200用作源装置时，第一USB功率输送装置100可用作接收装置。
参照图1B，第一USB功率输送装置100可通过USB Type-C线缆组件1201连接至第三USB功率输送装置300。根据示例性实施例，用作存储装置的第三USB功率输送装置300可实现为固态驱动器或者固态盘(SSD)、通用闪存(UFS)或者硬盘驱动器(HDD)。然而，不限于此。例如，当第一USB功率输送装置100用作源装置时，第三USB功率输送装置300可用作接收装置。
参照图1C，第一USB功率输送装置100可通过USB Type-C线缆组件1202连接至第四USB功率输送装置400。
USB Type-C线缆组件1202可包括第一插头120、第一包覆模130、线缆140、第二包覆模150和第二插头160。包覆模130和150中的每一个可包括USB Type-C线缆组件1201和1202中的每一个的操作所需的IC。
作为包括USB Type-C插座接口101'的USB装置，第四USB功率输送装置400可用作DFP、DRP或者UFP。例如，第四USB功率输送装置400可实现为上述PC或者移动装置。例如，第四功率输送装置400在结构方面可与第一USB功率输送装置100相同或相似。
根据示例性实施例，当第一USB功率输送装置100用作DFP时，第四USB功率输送装置400可用作UFP。当第一USB功率输送装置100用作DFP时，第四USB功率输送装置400可用作DRP。当第一USB功率输送装置100用作DRP时，第四USB功率输送装置400可用作UFP。
根据示例性实施例，当第一USB功率输送装置100是用作DFP的第一DRP时，第四USB功率输送装置400可为用作UFP的第二DRP。当第一USB功率输送装置100是用作UFP的第一DRP时，第四USB功率输送装置400可为用作DFP的第二DRP。例如，当第一USB功率输送装置100用作源装置和接收装置之一时，第四USB功率输送装置400可用作源装置和接收装置中的另一个。
图2示出了图1A至图1C所示的USB Type-C插座接口。参照图1A至图1C和图2，USBType-C插座接口101或101'可包括多个引脚A1至A12和B1至B12。在USB规格Rev.1.1中描述了所述多个引脚A1至A12和B1至B12中的每一个的信号名称和说明，因此将省略对其的描述。
图3是根据本发明构思的示例性实施例的USB功率输送装置的框图，在低功率模式下，所述USB功率输送装置在发生附着事件之前停止产生用于双角色端口(DRP)的时钟信号，并且在发生附着事件之后开始产生用于DRP的时钟信号。
假设用作源装置的USB功率输送装置100或400和用作接收装置的USB功率输送装置400或100通过USB Type-C线缆组件1201或1202彼此连接。USB Type-C线缆组件1201和1202包括有源线缆IC和Ra。Ra是指在用于输出VCONN的引脚(例如，CC2引脚55)与地GND之间存在的电阻。这里，CC是指配置通道。VCONN是供应至CC引脚(例如，CC2引脚55)的电压，所述CC引脚(例如，CC2引脚55)不用于将功率供应至USB Type-C线缆组件1201或1202，GND是回流路径，并且30是地线。
图3示出了多个引脚VBUS、CC1、CC2和GND，然而，未示出的其它引脚可连接至包括在第一插头120中的对应引脚。VBUS引脚是USB规格Rev.1.1中定义的用于USB线缆总线功率的引脚，引脚CC1和CC2用于检测连接，并且用于构造USB Type-C线缆与连接器之间的接口。
USB Type-C插座接口101或101'包括多个MOSFET M1和M2、第一开关电路103和第二开关电路105。USB Type-C插座接口101或101'可指USB Type-C接口或者连接器。
第一MOSFET M1可响应于从控制电路107输出的第一控制信号CTR1将源电压VBUS_SRC供应至VBUS引脚51。第二MOSFET M2可响应于从控制电路107输出的第二控制信号CTR2将通过VBUS引脚51供应的接收电压VBUS_SNK供应至内部。可将VBUS引脚51的电压LVBUS供应至控制电路107。例如，控制电路107的一部分或全部可包括在USB规格Rev.1.1中描述的连接和标记线缆检测、冷插口和VCONN控制中。
第一开关电路103可包括第一开关103-1和第二开关103-2。第一开关103-1可响应于从控制电路107输出的第一开关信号SW1将VCONN供应至CC1引脚53或将CC1引脚53连接至第二开关103-2。第二开关103-2可响应于从控制电路107输出的第三开关信号SW将上拉电阻器Rp和下拉电阻器Rd之一与第一开关103-1连接。第三开关信号SW可用作用于DRP的开关信号。将第一开关电路103的电压LCC1供应至控制电路107。
第二开关电路105可包括第三开关105-1和第四开关105-2。第三开关105-1可响应于从控制电路107输出的第二开关信号SW2将VCONN供应至CC2引脚55或将CC2引脚55连接至第四开关105-2。第四开关105-2可响应于从控制电路107输出的第三开关信号SW将上拉电阻器Rp和下拉电阻器Rd之一与第三开关105-1连接。将第二开关电路105的电压LCC2供应至控制电路107。
当第一USB功率输送装置100用作源装置而第四USB功率输送装置400用作接收装置时，源电压VBUS_SRC通过第一MOSFET M1、VBUS引脚51和第一布线10供应至第四USB功率输送装置400的VBUS引脚61。
在这种情况下，上拉电阻器Rp与第一USB功率输送装置100的CC1引脚53通过第一开关电路103彼此连接，CC1引脚53通过第二布线20连接至第四USB功率输送装置400的CC1引脚63，并且第四USB功率输送装置400的CC1引脚63通过下拉电阻器Rd连接至地。因此，第一开关电路103的电压LCC1从5V被下拉。
另外，在这种情况下，VCONN通过第三开关105-1供应至CC2引脚55，其连接至包括在线缆中的电阻器Ra。第四开关105-2连接至上拉电阻器Rp，因此第二开关电路105的电压LCC2保持5V。
图4示出了用于DRP的开关信号的波形。参照图3和图4，各个开关SW1-1、SW1-2、SW2-1和SW2-2在正常模式下响应于用于DRP的第三开关信号SW交替地变为ON和OFF。由于第三开关信号SW在高电平与低电平之间振荡或跳变，在第一USB功率输送装置100中消耗功率。
图5是图3所示的控制电路的框图，图6是图5所示的使能信号发生器的详细框图。控制电路107可包括使能信号发生器500、内部寄存器507、屏蔽电路511、模拟电路513、内部时钟源515和逻辑电路517。
在USB功率输送装置100的低功率模式中，控制电路107在发生附着事件之前停止产生用于双角色端口(DRP)的内部时钟信号CLK，并且在USB功率输送装置100根据(或基于)发生附着事件而从低功率模式返回至正常模式之后，在正常模式下，USB功率输送装置100开始产生用于DRP的内部时钟信号CLK。基于内部时钟信号CLK产生用于DRP的第三开关信号SW。
使能信号发生器500可检测VBUS引脚51、CC1引脚53和CC2引脚55中的至少一个的电压的改变，并且根据检测的结果产生指示是否发生附着事件的使能信号EN。
使能信号发生器500包括检测电路501A、D型触发器505和第一NAND门电路509。检测电路501A检测VBUS引脚51、CC1引脚53和CC2引脚55之一的电压的改变，并且输出检测信号OUT2。D型触发器505包括用于接收检测信号OUT2的时钟端子CK、用于接收输入数据的输入端子D、用于输出反相锁存数据的反相输出端子QB以及用于接收操作模式信号LPM的复位端子CLR。
操作模式信号LPM的值可存储在内部寄存器507中。可通过I2C接口确定存储在内部寄存器507中的操作模式信号LPM的值。例如，第一引脚507-1可为连接至串行时钟线(SCL)的引脚，第二引脚507-2可为连接至串行数据线(SDA)的引脚。即使图5中示出了内部寄存器507，但是内部寄存器507也可利用通过SCL输入的串行时钟和通过SDA输入的串行数据来确定和存储操作模式信号LPM的值。操作模式信号LPM的值可默认确定为低电平L。图1A所示的CPU 103可通过控制I2C接口以启用或禁用使能信号EN来配置存储在内部寄存器507中的操作模式信号LPM的值。
第一NAND门电路509对操作模式信号LPM和反相输出端子QB的输出信号执行NAND操作，并且产生使能信号EN。
如图5所示，检测电路501A包括：第二NAND门电路502，其对CC1引脚53的电压LCC1和CC2引脚55的电压LCC2执行NAND操作；以及OR门电路503，其对第二NAND门电路502的输出信号OUT1和VBUS引脚51的电压LVBUS执行OR操作，并且输出检测信号OUT2。
如图6所示，根据一些实施例，检测电路501B可包括第一检测电路5010、第二检测电路5011、第三检测电路5012、第二NAND门电路502和OR门电路503。在一些实施例中，检测电路501A可由检测电路501B替换。
第一检测电路5010检测VBUS引脚51的电压LVBUS的改变，并且输出第一检测信号DET1。也就是说，第一检测电路5010检测VBUS引脚51的电压LVBUS从低电平到高电平的改变，并且输出第一检测信号DET1。例如，当VBUS引脚51的电压LVBUS大于第一参考电压时，第一检测电路5010输出具有高电平的第一检测信号DET1。
第二检测电路5011检测CC1引脚53的电压LCC1的改变，并且输出第二检测信号DET2。也就是说，第二检测电路5011检测CC1引脚53的电压LCC1从高电平到低电平的改变，并且输出第二检测信号DET2。例如，当CC1引脚53的电压LCC1低于第二参考电压时，第二检测电路5011输出具有低电平的第二检测信号DET2。
第三检测电路5012检测CC2引脚55的电压LCC2的改变，并且输出第三检测信号DET3。也就是说，第三检测电路5012检测CC2引脚55的电压LCC2从高电平到低电平的改变，并且输出第三检测信号DET3。例如，当CC2引脚55的电压LCC2低于第二参考电压时，第三检测电路5012输出具有低电平的第三检测信号DET3。
第二NAND门电路502对第二检测信号DET2和第三检测信号DET3执行NAND操作。OR门电路503对第一检测信号DET1和第二NAND门电路502的输出信号OUT1执行OR操作，并且输出检测信号OUT2。
返回至图5，屏蔽电路511可将内部时钟信号CLK发送至逻辑电路517，或者根据使能信号EN的电平(例如，高电平或低电平)将DC信号(或固定时钟信号)发送至逻辑电路517。
在对应的USB功率输送装置(例如，USB功率输送装置100)的低功率模式下禁用模拟电路513，直到在第一USB功率输送装置100的低功率模式下发生附着事件，并且当第一USB功率输送装置100根据附着事件的发生从低功率模式返回至正常模式时，启用模拟电路513。例如，模拟电路513可笼统地表示包括在控制逻辑107中的全部模拟电路。
用作时钟信号发生器的内部时钟源515响应于具有低电平的使能信号EN(即，未激活的使能信号EN)停止产生内部时钟信号CLK，并且响应于具有高电平的使能信号EN(即，激活状态的使能信号EN)产生内部时钟信号CLK。也就是说，当第一USB功率输送装置100处于低功率模式时，未激活使能信号EN，而当发生附着事件并且第一USB功率输送装置100返回至正常模式时，激活使能信号EN。
当内部时钟信号CLK从屏蔽电路511供应至逻辑电路517时，逻辑电路517可产生第三开关信号SW。
图7示出了图3所示的第一USB功率输送装置的操作模式，图8示出了图3所示的第一USB功率输送装置中使用的信号的操作时序图。参照图1至图8，当操作模式信号LPM处于低电平L同时第四USB功率输送装置400还未连接至第一USB功率输送装置100时，D型触发器505的复位端子CLR响应于或者根据具有低电平L的操作模式信号LPM来输出具有低电平的输出信号Q和具有高电平H的反相输出信号QB。
当操作模式信号LPM处于低电平L时，第一NAND门电路509产生具有高电平H的使能信号EN。因此，响应于具有高电平H的使能信号EN启用模拟电路513。响应于具有高电平H的使能信号EN启用内部时钟源515，从而产生内部时钟信号CLK。
屏蔽电路511(例如，AND门)响应于具有高电平H的使能信号EN将内部时钟信号CLK供应至逻辑电路517。因此，逻辑电路517可利用内部时钟信号CLK产生第三开关信号SW。也就是说，第一USB功率输送装置100可产生用于DRP的第三开关信号SW，因此第一USB功率输送装置100可利用第三开关信号SW执行DRP。
图8所示的情况1(CASE1)对应于在第一USB功率输送装置100进入低功率模式之前的操作模式。也就是说，当操作模式信号LPM处于低电平L时，不管VBUS引脚51的电压LVBUS、CC1引脚53的电压LCC1和CC2引脚55的电压LCC2如何，使能信号EN都处于高电平H。因此，内部时钟源515产生时钟信号CLK，并且屏蔽电路511将时钟信号CLK供应至逻辑电路517，因此第三开关信号SW在高电平与低电平之间跳变或振荡。结果，第一USB功率输送装置100可利用第三开关信号SW执行DRP。
如图8所示，在情况2(CASE2)中，在第四USB功率输送装置400还未连接至或附着于第一USB功率输送装置100时，内部寄存器507输出从低电平L改变为高电平H的操作模式信号LPM。
由于操作模式信号LPM处于高电平H，因此释放D型触发器505的复位。然而，在第四USB功率输送装置400还未连接至第一USB功率输送装置100时，VBUS引脚51的电压LVBUS处于低电平L，并且CC1引脚53的电压LCC1和CC2引脚55的电压LCC2二者均处于高电平H。在这些条件下，第一检测信号DET1处于低电平L，并且第二检测信号DET2和第三检测信号DET3二者均处于高电平H。因此，第二NAND门电路502输出具有低电平L的输出信号OUT1，并且OR门电路503输出具有低电平L的检测信号OUT2。由于具有低电平L的检测信号OUT2输入至D型触发器505的时钟端子CK，因此D型触发器505的输出信号Q保持在低电平L，并且D型触发器505的反相输出信号QB保持在高电平H。
第一NAND门电路509响应于具有高电平H的操作模式信号LPM和具有高电平H的D型触发器505的反相输出信号QB输出具有低电平L的使能信号EN，因此禁用模拟电路513并禁用内部时钟源515。内部时钟源515停止产生内部时钟信号CLK。由于屏蔽电路511将DC信号(即，非跳变的时钟信号)输出至逻辑电路517，因此逻辑电路517不产生跳变的第三开关信号SW。结果，第一USB功率输送装置100进入低功率模式并且不执行用于DRP的操作。
因此，在情况2中，禁用模拟电路513和内部时钟源515，屏蔽电路511输出DC信号，逻辑电路517输出DC信号，因此可减少在第一USB功率输送装置100中消耗的功率。
如图3所示，在情况3(CASE3)中，当第四USB功率输送装置400连接至第一USB功率输送装置100时，即，当发生附着事件时，假设内部寄存器507输出保持在高电平H的操作模式信号LPM。此时，假设操作模式信号LPM按照情况1(CASE1)→情况2(CASE2)→情况3(CASE3)的次序改变。
由于第四USB功率输送装置400连接至或附着于第一USB功率输送装置100，VBUS引脚51的电压LVBUS或者第一检测信号DET1从低电平转变为高电平。
当VBUS引脚51的电压LVBUS或者第一检测信号DET1处于高电平时，不管CC1引脚53的电压LCC1和CC2引脚55的电压LCC2如何，OR门电路503都输出具有高电平H的检测信号OUT2。由于将具有高电平H的检测信号OUT2供应至D型触发器505的时钟端子CK，输出具有高电平(H＝1)的输入数据作为输出信号Q，并且输出具有低电平L的反相输出信号QB。第一NAND门电路509响应于具有高电平H的操作模式信号LPM和具有低电平L的反相输出信号QB输出具有高电平H的使能信号EN。也就是说，第一USB功率输送装置100从低功率模式返回至正常模式。
响应于具有高电平H的使能信号EN启用模拟电路513。此外，内部时钟源515响应于具有高电平H的使能信号EN产生内部时钟信号CLK。屏蔽电路511将内部时钟信号CLK供应至逻辑电路517。逻辑电路517产生响应于跳变的内部时钟信号CLK而跳变的第三开关信号SW。因此，第一USB功率输送装置100可响应于第三开关信号SW执行用于DRP的操作。
接着，假设操作模式信号LPM按照情况1(CASE1)→情况4(CASE4)→情况5(CASE5)的次序改变。情况4(CASE4)中的第一USB功率输送装置100的操作与情况2(CASE2)中的第一USB功率输送装置100的操作相同。也就是说，由于情况4(CASE4)中的D型触发器505的反相输出信号QB处于高电平H，因此使能信号EN处于低电平。因此，第一USB功率输送装置100的操作模式是低功率模式。
在情况5(CASE5)中，当第四USB功率输送装置400连接至在低功率模式下操作的第一USB功率输送装置100时，即，当发生附着事件时，假设内部寄存器507输出保持在高电平H的操作模式信号LPM。
由于第四USB功率输送装置400连接至第一USB功率输送装置100，CC1引脚53和CC2引脚55中的至少一个的电压(LCC1和/或LCC2)或检测信号DET2和DET3中的至少一个从高电平转变为低电平。
当CC1引脚53和CC2引脚55中的至少一个的电压(LCC1和/或LCC2)或者检测信号DET2和DET3中的至少一个处于低电平L时，不管VBUS引脚51的电压LVBUS如何，OR门电路503都输出具有高电平H的检测信号OUT2。
由于将具有高电平H的检测信号OUT2供应至D型触发器505的时钟端子CK，输出具有高电平(H＝1)的输入数据作为输出信号Q，并且输出具有低电平L的反相输出信号QB。第一NAND门电路509响应于具有高电平H的操作模式信号LPM和具有低电平L的反相输出信号QB输出具有高电平H的使能信号EN。也就是说，第一USB功率输送装置100从低功率模式自动地返回至正常模式。
响应于具有高电平H的使能信号EN启用模拟电路513。此外，内部时钟源515响应于具有高电平H的使能信号EN产生内部时钟信号CLK。屏蔽电路511将内部时钟信号CLK供应至逻辑电路517。逻辑电路517产生响应于跳变的内部时钟信号CLK而跳变的第三开关信号SW。因此，第一USB功率输送装置100可响应于第三开关信号SW执行用于DRP的操作。
图9是描述了图3所示的第一USB功率输送装置的操作的流程图。参照图1至图9，随着从情况1(CASE1)转变为情况2(CASE2)或者从情况1(CASE1)转变为情况4(CASE4)，第一USB功率输送装置100从正常模式进入低功率模式(S110)。
当第一USB功率输送装置100的操作模式为低功率模式时，控制电路107停止用于DRP的跳变，即，停止产生跳变的第三开关信号SW(S120)。
当第四USB功率输送装置400连接至在低功率模式下操作的第一USB功率输送装置100时(S130中的是)，控制电路107针对DRP产生跳变，即，跳变的第三开关信号SW(S140)。当第四USB功率输送装置400未连接至在低功率模式下操作的第一USB功率输送装置100时(S130中的否)，控制电路107连续地执行步骤120。
如上所述，进入低功率模式(或者在低功率模式下操作)的USB功率输送装置在根据发生了与另一USB功率输送装置的连接而发生附着事件之前，停止产生用于DRP的时钟信号CLK。USB功率输送装置根据发生了附着事件而从低功率模式自动地返回至正常模式，并且USB功率输送装置在正常模式下产生用于DRP的时钟信号CLK。
现有技术的USB功率输送装置在发生附着事件之前连续地产生用于DRP的时钟信号。因此，现有技术的USB功率输送装置消耗许多功率。然而，根据本发明构思的实施例，在低功率模式下操作的USB功率输送装置在发生附着事件之前停止产生用于DRP的时钟信号CLK，从而降低了在USB功率输送装置中消耗的功率。
根据本发明构思的示例性实施例的USB功率输送装置的时钟信号发生器在低功率模式下在发生附着事件之前可停止产生用于双角色端口(DRP)的时钟信号，并且在发生附着事件之后开始产生用于DRP的时钟信号。
另外，USB功率输送装置可在低功率模式下在发生附着事件之前禁用模拟电路，并且在发生附着事件之后启用模拟电路。
结果，USB功率输送装置可在低功率模式下在发生附着事件之前禁用时钟信号发生器和模拟电路，并减少在时钟信号发生器和模拟电路中的每一个中消耗的静态电流，从而延长为USB功率输送装置供应功率的电池的寿命。
虽然已经示出和描述了本发明总体构思的几个实施例，但是本领域技术人员应该理解，在不脱离本发明总体构思的原理和精神的情况下，可在这些实施例中作出改变，本发明总体构思的范围在权利要求及其等同物中限定。

Claims (25)

1.一种USB功率输送装置，包括：
时钟信号发生器，其构造为在所述USB功率输送装置以低功率模式操作时在发生附着事件之前停止产生用于双角色端口的时钟信号，并且在发生附着事件之后开始产生用于双角色端口的时钟信号。
2.根据权利要求1所述的USB功率输送装置，还包括模拟电路，在发生附着事件之前禁用该模拟电路并且在发生附着事件之后启用该模拟电路。
3.根据权利要求1所述的USB功率输送装置，还包括：
USB Type-C接口，其包括VBUS引脚、配置通道1引脚和配置通道2引脚；以及
使能信号发生器，其构造为检测VBUS引脚、配置通道1引脚和配置通道2引脚中的至少一个的电压的改变，并且根据检测的结果产生指示是否发生附着事件的使能信号，
其中，时钟信号发生器构造为响应于使能信号停止产生所述时钟信号或者开始产生所述时钟信号。
4.根据权利要求3所述的USB功率输送装置，其中，使能信号发生器构造为在USB Type-C线缆组件连接至USB Type-C接口之后检测VBUS引脚的电压的上升改变，并且响应于此激活使能信号，并且
其中，时钟信号发生器构造为响应于使能信号的激活开始产生所述时钟信号。
5.根据权利要求3所述的USB功率输送装置，其中，使能信号发生器构造为在USB Type-C线缆组件连接至USB Type-C接口之后检测配置通道1引脚或配置通道2引脚的电压的下降改变，并且响应于此激活使能信号，并且
时钟信号发生器构造为响应于使能信号的激活产生所述时钟信号。
6.根据权利要求3所述的USB功率输送装置，还包括模拟电路，响应于使能信号启用或禁用该模拟电路。
7.根据权利要求3所述的USB功率输送装置，其中，使能信号发生器包括：
检测电路，其构造为检测VBUS引脚、配置通道1引脚和配置通道2引脚中的至少一个的电压的改变，并且响应于此输出检测信号；
D型触发器，其包括连接以接收检测信号的时钟端子、连接以接收输入数据的输入端子、构造为输出锁存数据的反相输出端子和连接以接收操作模式信号的复位端子；以及
第一NAND门电路，其构造为对操作模式信号和反相输出端子的输出信号执行NAND操作，并且响应于此产生使能信号。
8.根据权利要求7所述的USB功率输送装置，还包括寄存器，其构造为存储操作模式信号的值。
9.根据权利要求7所述的USB功率输送装置，其中，检测电路包括：
第一检测电路，其构造为检测VBUS引脚的电压的改变；
第二检测电路，其构造为检测配置通道1引脚的电压的改变；
第三检测电路，其构造为检测配置通道2引脚的电压的改变；
第二NAND门电路，其构造为接收第二检测电路的输出信号和第三检测电路的输出信号；以及
OR门电路，其构造为对第一检测电路的输出信号和第二NAND门电路的输出信号执行OR操作，并且响应于此输出检测信号。
10.根据权利要求9所述的USB功率输送装置，还包括：
传输控制电路，其构造为响应于使能信号控制时钟信号的传输；以及
逻辑电路，其构造为响应于传输控制电路的输出信号进行操作。
11.一种移动装置，包括：
应用处理器；
用于与应用处理器通信的USB Type-C接口；以及
连接至USB Type-C接口的控制电路，
其中，控制电路包括时钟信号发生器，其构造为在发生附着事件之前在低功率模式下停止产生用于双角色端口的时钟信号，并且在发生附着事件之后开始产生用于双角色端口的时钟信号。
12.根据权利要求11所述的移动装置，其中，USB Type-C接口包括VBUS引脚、配置通道1引脚和配置通道2引脚，
其中，控制电路还包括使能信号发生器，其构造为检测VBUS引脚、配置通道1引脚和配置通道2引脚中的至少一个的电压的改变，并且根据检测的结果产生指示是否发生附着事件的使能信号，并且
其中，时钟信号发生器构造为响应于使能信号停止产生所述时钟信号或者开始产生所述时钟信号。
13.根据权利要求12所述的移动装置，其中，使能信号发生器构造为在USB Type-C线缆组件连接至VBUS引脚之后检测VBUS引脚的电压的上升改变，并且响应于此激活使能信号，并且
其中，时钟信号发生器构造为响应于使能信号的激活开始产生所述时钟信号。
14.根据权利要求12所述的移动装置，其中，使能信号发生器构造为在USB Type-C线缆组件连接至配置通道1引脚和配置通道2引脚中的至少一个之后检测配置通道1引脚和配置通道2引脚中的至少一个的电压的下降改变，并且响应于此激活使能信号，并且
时钟信号发生器构造为响应于激活的使能信号来产生时钟信号。
15.根据权利要求12所述的移动装置，其中，使能信号发生器包括：
检测电路，其构造为检测VBUS引脚、配置通道1引脚和配置通道2引脚中的至少一个的电压的改变，并且响应于此输出检测信号；
D型触发器，其包括连接以接收检测信号的时钟端子、连接以接收输入数据的输入端子、构造为输出锁存数据的反相输出端子和连接以接收操作模式信号的复位端子；以及
第一NAND门电路，其构造为对操作模式信号和反相输出端子的输出信号执行NAND操作，并且响应于此产生使能信号。
16.根据权利要求15所述的移动装置，其中，控制电路还包括寄存器，其构造为存储操作模式信号的值。
17.根据权利要求15所述的移动装置，其中，检测电路包括：
第一检测电路，其构造为检测VBUS引脚的电压的改变；
第二检测电路，其构造为检测配置通道1引脚的电压的改变；
第三检测电路，其构造为检测配置通道2引脚的电压的改变；
第二NAND门电路，其构造为接收第二检测电路的输出信号和第三检测电路的输出信号；以及
OR门电路，其构造为对第一检测电路的输出信号和第二NAND门电路的输出信号执行OR操作，并且响应于此输出检测信号。
18.根据权利要求15所述的移动装置，还包括：
传输控制电路，其构造为响应于使能信号控制时钟信号的传输；以及
逻辑电路，其构造为响应于传输控制电路的输出信号进行操作。
19.一种装置，包括：
USB Type-C接口，其用于将所述装置经USB线缆组件与第二装置连接，USB线缆组件包括附着于至少一个插头的线缆，其中，USB Type-C接口包括一个或多个开关，其用于操作USB Type-C接口作为双角色端口；以及
控制电路，其构造为控制所述一个或多个开关，
其中，控制电路构造为在USB Type-C接口处于低功率模式时在第二装置附着于USBType-C接口之后产生用于切换USB Type-C接口的至少一个开关的开关信号，并且在第二装置附着于USB Type-C接口之前在USB Type-C接口处于低功率模式时抑制所述开关信号的产生，并且抑制所述开关中的至少一个的切换。
20.根据权利要求19所述的装置，其中，装置还包括构造为输出时钟信号的内部时钟源，其中，控制电路包括：
使能信号发生器，其构造为产生使能信号，其中，使能信号发生器构造为当在第二装置附着于USB Type-C接口之前在USB Type-C接口处于低功率模式时产生去激活状态的使能信号，并且在第二装置附着于USB Type-C接口之后产生激活状态的使能信号；
屏蔽电路，其构造为当使能信号被激活时接收时钟信号和使能信号并响应于此输出时钟信号，并且当使能信号被去激活时抑制时钟信号的输出；以及
逻辑电路，其构造为响应于从屏蔽电路接收时钟信号产生开关信号，并且当屏蔽电路抑制时钟信号的输出时抑制开关信号的产生。
21.根据权利要求20所述的装置，其中，内部时钟源构造为响应于使能信号停止产生时钟信号或者开始产生时钟信号。
22.根据权利要求20所述的装置，其中，USB Type-C接口包括VBUS引脚、配置通道1引脚和配置通道2引脚，并且
其中，使能信号发生器构造为检测VBUS引脚、配置通道1引脚和配置通道2引脚中的至少一个的电压的改变，并且根据检测的结果产生使能信号。
23.根据权利要求22所述的装置，其中，使能信号发生器构造为在USB Type-C线缆组件连接至USB Type-C接口之后检测VBUS引脚的电压的上升改变，并且响应于此激活使能信号。
24.根据权利要求22所述的装置，其中，使能信号发生器构造为在USB Type-C线缆组件连接至USB Type-C接口之后检测配置通道1引脚或配置通道2引脚的电压的下降改变，并且响应于此激活使能信号。
25.根据权利要求22所述的装置，其中，使能信号发生器包括：
检测电路，其构造为检测VBUS引脚、配置通道1引脚和配置通道2引脚中的至少一个的电压的改变，并且响应于此输出检测信号；
D型触发器，其包括连接以接收检测信号的时钟端子、连接以接收输入数据的输入端子、构造为输出锁存数据的反相输出端子和连接以接收操作模式信号的复位端子；以及
第一NAND门电路，其构造为对操作模式信号和反相输出端子的输出信号执行NAND操作，并且响应于此产生使能信号。
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