TWI554889B - 電子系統 - Google Patents

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TWI554889B TW104103197A TW104103197A TWI554889B TW I554889 B TWI554889 B TW I554889B TW 104103197 A TW104103197 A TW 104103197A TW 104103197 A TW104103197 A TW 104103197A TW I554889 B TWI554889 B TW I554889B
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Description

電子系統
本發明是有關於一種電子系統，且特別是有關於一種具備傳輸線偵測功能的電子系統。
通用序列匯流排(universal serial bus；USB)介面已為許多電子裝置所採用，一般USB介面除具有資訊傳輸的功能外，更可有電力傳輸的功能。另外，在USB介面的傳輸線中也有許多規格的插口(receptacle)與插頭(plug)，以符合不同裝置及不同USB版本的介面。
具備有USB介面的多種電子裝置之間的資料傳輸需由傳輸線來連接，若要整合多種電子裝置一起操作並且同時有充電功能時，就必須兼顧電子裝置相互傳輸資料以及電子裝置的充電，而對此就需設計相對應的系統操作方式與傳輸線以滿足上述需求。
本發明提供一種電子系統，藉由傳輸線偵測電子裝置及 電力提供的狀態，以判斷電子裝置的操作方式。
本發明的電子系統包括傳輸線、第一電子裝置以及第二電子裝置，其中第二電子裝置選擇性地電性連接至傳輸線的第二連接端。傳輸線具有第一連接端、第二連接端以及第三連接端，其中第三連接端選擇性地電性連接至外部電力。第一電子裝置包括第一電性連接部以及偵測模組。第一電性連接部與傳輸線之第一連接端電性連接。偵測模組耦接至第一電性連接部，判斷傳輸線的第二連接端是否與第二電子裝置電性連接，並且用以判斷傳輸線的第三連接端是否與外部電力電性連接，並依據第二連接端以及第三連接端的連接情形以進行操作。
在本發明的一實施例中，上述的偵測模組判斷第一電子裝置之第一電性連接部及第二電子裝置分別以傳輸線的第一連接端及第二連接端電性連接時，第一電子裝置藉由傳輸線與第二電子裝置以進行資料傳遞操作。
在本發明的一實施例中，上述的第一電子裝置藉由傳輸線以提供電力至第二電子裝置。
在本發明的一實施例中，當上述的偵測模組判斷外部電力以傳輸線的第三連接端電性連接時，外部電力藉由傳輸線供電至第一電子裝置，並且，當外部電力有剩餘時，將外部電力藉由傳輸線供電至第二電子裝置。
在本發明的一實施例中，當上述的偵測模組判斷第一電子裝置以傳輸線的第三連接端與外部電力相互連接時，外部電力 藉由傳輸線供電至第一電子裝置。
在本發明的一實施例中，上述的第一電子裝置更包括處理單元。處理單元耦接至偵測模組，並且處理單元耦接至與第一電性連接部電性連接的第一連接端中的判斷腳位。其中，處理單元以判斷腳位的類比電壓來判斷判斷腳位是否與第二電子裝置電性連接。
在本發明的一實施例中，上述的判斷腳位經電阻耦接至接地端。
在本發明的一實施例中，上述的第一電性連接部是通用序列匯流排介面。
在本發明的一實施例中，上述的傳輸線之第一連接端是屬於通用序列匯流排3.0 Micro-B型態的插頭(plug)連接器。
在本發明的一實施例中，上述的傳輸線之第二連接端是屬於通用序列匯流排3.0 Micro-AB型態的插座(receptacle)連接器。
在本發明的一實施例中，上述的傳輸線的第三連接端是屬於通用序列匯流排2.0標準型態的插頭連接器。
基於上述，本發明透過偵測傳輸線連接端與不同電子裝置及電力之間的連接狀態，並藉由連接的狀態判斷傳遞資料訊號的方式以及提供電力的方式，達到整合電子裝置與充電的功能，並且可以保護電子裝置免於受到不適當的電力提供方式而導致無法使用。
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。
100、200‧‧‧電子系統
110、210、310‧‧‧第一電子裝置
112、212‧‧‧偵測模組
120、220‧‧‧第二電子裝置
130、230‧‧‧外部電力
140‧‧‧傳輸線
111、211、311‧‧‧第一電性連接部
140_1、240_1‧‧‧第一連接端
140_2、240_2‧‧‧第二連接端
140_3、240_3‧‧‧第三連接端
240‧‧‧傳輸線
313‧‧‧電源單元
314‧‧‧電池
315‧‧‧處理單元
316‧‧‧驅動單元
圖1繪示本發明一實施例之電子系統的概要示意圖。
圖2繪示本發明一實施例之電子系統的概要示意圖。
圖3繪示本發明一實施例之第一電子裝置的方塊示意圖。
請參考圖1，圖1繪示本發明一實施例之電子系統100的概要示意圖。在本實施例中，電子系統100包括第一電子裝置110、第二電子裝置120、外部電力130以及傳輸線140。其中第一電子裝置110包括第一電性連接部111以及偵測模組112，並且第一電性連接部111電性耦接至偵測模組112。另外，傳輸線140具有第一連接端140_1、第二連接端140_2以及第三連接端140_3，用以連接第一電子裝置110、第二電子裝置120以及外部電力130。在本實施例的第一電子裝置110可以是具備微處理單元(micro-controller unit,MCU)或中央處理單元(central processing unit,CPU)的裝置例如手機或平板電腦等，而第二電子裝置120可以是輸入裝置例如鍵盤或滑鼠，也可以是儲存裝置例如行動硬碟等。外部電力130可以是一般市電、行動電源或電源供應器(power supply)等，本發明在此皆不加以限制。
在本實施例中，第一電子裝置110的第一電性連接部111與傳輸線140的第一連接端140_1電性連接，如此一來偵測模組112便可判斷判斷傳輸線140的第二連接端140_2是否與第二電子裝置120電性連接，並可判斷傳輸線140的第三連接端140_3是否與外部電力130電性連接。
當偵測模組112判斷第一電子裝置110的第一電性連接部111及第二電子裝置120分別以傳輸線140之第一連接端140_1及第二連接端140_2電性連接時，第一電子裝置110與第二電子裝置120之間藉由傳輸線140相互傳遞資料訊號，資料訊號可為輸入裝置的輸入資料訊號或是儲存裝置的讀寫資料訊號，在此不加以設限。假設第一電子裝置110為平板電腦，而第二電子裝置120為鍵盤，使用者使用鍵盤時所輸入的資料訊號就會藉由傳輸線140傳送至平板電腦中。平板電腦在接收到資料訊號之後就對應顯示使用者在鍵盤上輸入的字元。
另外，本實施例的第三連接端140_3可以選擇性地電性連接至外部電力130。當第一電子裝置110與第二電子裝置120以傳輸線140電性連接時，由於第三連接端140_3沒有連接至外部電力，因此由第一電子裝置110提供第二電子裝置120所需的工作用電。但值得注意的是，本實施例中的傳輸線140並不允許第二電子裝置120提供電力給第一電子裝置110，理由在於，若第二電子裝置120的電力並不足以提供給第一電子裝置110時，可能會使第一電子裝置110的電力流入第二電子裝置120而導致第一 電子裝置110無法順利運作。
在不同實施例中，當偵測模組112判斷第一電子裝置110的第一電性連接部111及外部電力130分別以傳輸線140的第一連接端140_1及第三連接端140_3電性連接時，外部電力130即藉由傳輸線140對第一電子裝置110充電。
在其他實施例中，偵測模組112判斷第一電子裝置110除了與第二電子裝置120電性連接之外，且又更進一步判斷第三連接端140_3電性連接至外部電力130的時候，外部電力130除可藉由傳輸線140對第一電子裝置110充電，並且，外部電力130再充電至第二電子裝置120。值得注意的是，在外部電力130未將第一電子裝置110充電完全時，偵測模組112會優先以第一電子裝置110的充電為主，若有剩餘的電力才會充電至第二電子裝置120，或是當第一電子裝置110具足夠電力時，再提供剩餘的電力作為第二電子裝置120的工作用電。
具體而言，本發明之電子系統藉由偵測模組判斷傳輸線與第一電子裝置、第二電子裝置及外部電力的連接情形以進行操作，確保第一電子裝置與第二電子裝置之間得以進行電力傳輸以及資料訊號傳輸，並且使外部電力提供電力對第一電子裝置及第二電子裝置進行充電。
請參考圖2，圖2繪示本發明一實施例之電子系統200的概要示意圖。電子系統200包括第一電子裝置210、第二電子裝置220、外部電力230、傳輸線240以及第二傳輸線250。在本實 施例中。傳輸線240可以為兩公一母的傳輸線，其中第一連接端240_1及第三連接端240_3屬於公連接器，而第二連接端240_2屬於母連接器。另外，本實施例中的第一電性連接部211、第二電性連接部221、傳輸線240皆為通用序列匯流排(universal serial bus,以下簡稱USB)介面。第二電性連接部221可以是符合第二連接端240_2的USB介面。舉例來說，第一電子裝置210的第一電性連接部211可以是USB 3.0 Micro-AB型態的插座(receptacle)連接器，所對應的傳輸線240的第一連接端240_1可為USB 3.0 Micro-A或USB 3.0 Micro-B型態的插頭(plug)連接器，第二連接端240_2可為USB 3.0通用接口(standard receptacle)，第三連接端240_3可為USB 2.0標準(standard)型態的插頭連接器。
本實施例的詳細操作方式可參考圖1實施例，在此並不在贅述。值得注意的是，一般USB 3.0 Micro-B接頭在第四腳位(pin 4)為USB On-The-Go(OTG)ID pin，而第一腳位(pin 1)為power(VBUS)pin。在不同的傳輸線中，此第四腳位的功能可以是當傳輸線的兩端連接到不同電子裝置時，判斷連接的兩端哪邊為主要裝置或是周邊裝置，以對應提供符合通用序列匯流排電力傳輸(USB Power Delivery,USB PD)埠的電力傳輸規格。因此，本實施例的第一傳輸線240透過相應的USB連接埠以與符合通用序列匯流排(USB)介面(如，USB 1.0、2.0、3.0)、通用序列匯流排電池充電(USB Battery Charging；USB BC)介面(如，USB BC 1.2)和/或通用序列匯流排電力傳輸(USB PD)介面的外部裝置進行資料傳輸。 請參考表1，表1整理傳輸線240的管理電源方式，透過傳輸線240可以偵測連接至第一電性連接端211之任一的裝置為標準下行埠(Standard Downstream Port,SDP)、充電下行埠(Charging Downstream Port,CDP)及專用充電埠(Dedicated Charging Port,DCP)中的其中一種，並且依據一般的USB標準或是USB BC標準，藉以管理傳輸線240所傳輸/供應的電源。
而本實施例的傳輸線240中，第二連接端240_2為USB 3.0 Micro-B接頭，因此第四腳位也為USB OTG ID pin。另外，本實施例在此設計第四腳位連接電阻的第一端，並且電阻的第二端耦接至接地端，如此便能確保在連接第一電子裝置210與第二電子裝置220時，又第二電子裝置220的電力並不足以提供給第一電子裝置210的情況下，第一電子裝置210的電力不會流入第二電子裝置220而導致第一電子裝置210無法順利運作。換句話說，本實施例中的第四腳位具有判斷腳位的功能。另外，本實施例的 第四腳位連接的電阻可以是20K歐姆或是100K歐姆等，在此並不加以設限。
接著請參考圖3，圖3繪示本發明一實施例之第一電子裝置310的方塊示意圖。第一電子裝置310包括第一電性連接部311、電源單元313、電池314、處理單元315以及驅動單元316。在本實施例的第一電性連接部311中，第四腳位(ID pin)耦接至處理單元315，第一腳位(VBUS pin)耦接至電源單元313。由前一實施例中的說明可知，傳輸線240的管理電源方式是依據第四腳位所連接到的裝置進行判斷，而第一腳位再依據其判斷結果以選擇是對電池314進行充電或是對處理單元315進行資料傳遞。
值得注意的是，本實施例的第一電子裝置310中，處理單元與電源單元313、電池315及驅動單元316所利用的串列通訊匯流排為內部整合電路(Inter Integrated Circuit,I2C(I2C))，並且，處理單元315為類比訊號處理元件，因此可以判斷第四腳位的類比電壓，藉此偵測第四腳位與第二電子裝置的連接情形。
綜上所述，本發明透過傳輸線中的連接端偵測不同電子裝置及電力之間的連接狀態，並藉由連接的狀態判斷傳遞資料訊號的方式以及提供電力的方式，達到整合電子裝置與充電的功能，並且可以保護電子裝置免於受到不適當的電力提供方式而導致無法使用。
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。
100‧‧‧電子系統
110‧‧‧第一電子裝置
112‧‧‧偵測模組
120‧‧‧第二電子裝置
130‧‧‧外部電力
140‧‧‧傳輸線
111‧‧‧第一電性連接部
140_1‧‧‧第一連接端
140_2‧‧‧第二連接端
140_3‧‧‧第三連接端

Claims (11)

  1. 一種電子系統，包括：一傳輸線，其具有一第一連接端、一第二連接端以及一第三連接端，其中該第三連接端選擇性地電性連接至一外部電力；一第一電子裝置；以及一第二電子裝置，其選擇性地電性連接至該傳輸線的該第二連接端，其中該第一電子裝置包括：一第一電性連接部，其與該傳輸線的該第一連接端電性連接；以及一偵測模組，其耦接至該第一電性連接部，判斷該傳輸線的該第二連接端是否與該第二電子裝置電性連接，並且判斷該傳輸線的該第三連接端是否與該外部電力電性連接，並依據該第二連接端以及該第三連接端的連接情形以進行一操作。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的電子系統，其中當該偵測模組判斷該第一電子裝置及該第二電子裝置分別以該傳輸線的該第一連接端及該第二連接端電性連接時，該第一電子裝置藉由該傳輸線與該第二電子裝置以進行一資料傳遞操作。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的電子系統，其中該第一電子裝置藉由該傳輸線以提供電力至該第二電子裝置。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的電子系統，其中當該偵測模組判斷該外部電力以該傳輸線的該第三連接端電性連接時，該外 部電力藉由該傳輸線供電至該第一電子裝置，並且，當該外部電力有剩餘時，將該外部電力藉由該傳輸線供電至該第二電子裝置。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的電子系統，其中當該偵測模組判斷該第一電子裝置以該傳輸線的該第三連接端與該外部電力相互連接時，該外部電力藉由該傳輸線供電至該第一電子裝置。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的電子系統，其中該第一電子裝置更包括：一處理單元，其耦接至該偵測模組，並且該處理單元耦接至與第一電性連接部電性連接的該第一連接端中的一判斷腳位，其中，該處理單元以該判斷腳位的一類比電壓來判斷該判斷腳位是否與該第二電子裝置電性連接。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的電子系統，其中位於該傳輸線的該第一連接端中的該判斷腳位連接一電阻的一第一端，且該電組的一第二端耦接至一接地端。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的電子系統，其中該第一電性連接部是一通用序列匯流排介面。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的電子系統，其中該傳輸線的該第一連接端是屬於通用序列匯流排3.0 Micro-A或3.0 Micro-B型態的插頭(plug)連接器。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的電子系統，其中該傳輸線的該第二連接端是屬於通用序列匯流排3.0標準(standard)型態的插座(receptacle)連接器。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的電子系統，其中該傳輸線的該第三連接端是屬於通用序列匯流排2.0標準型態的插頭連接器。
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