本申請示例性實施例涉及用于檢測主機(DFP)和從機(UFP)的USB連接器的方法及裝置以及包括該裝置的USB連接器和電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
：USB連接器已被廣泛地應用于諸如電源適配器、移動電源、筆記本電腦、手機、平板電腦之類的電子設(shè)備中，以實現(xiàn)充電以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ堋Ｗ罱l(fā)布的C型通用串行總線(USBType-C)電纜和連接器規(guī)范中定義了一種新的符合USB3.1協(xié)議的C型USB連接器。在功能和性能方面，C型USB連接器與目前廣泛應用的B型USB連接器相比，具有更高的數(shù)據(jù)速率、更高的可配置充電電流，并且支持USB插頭沿雙方向插入USB插座。在結(jié)構(gòu)方面，C型USB插座接口與A型和B型USB插座接口的區(qū)別之一在于，其包括兩個配置通道(CC)引腳，其功能被定義為輔助進行下行端口到上行端口(DFP-to-UFP)連接/分離檢測、USB插頭取向檢測、初始DFP-to-UFP(主從)關(guān)系檢測、USBType-CVBUS引腳的電流檢測等等。但是，目前尚未發(fā)現(xiàn)利用兩個CC引腳進行USB接口的連接/分離檢測的有效解決方案。在
背景技術(shù)：
中公開的上述信息僅用于加強對本發(fā)明的背景的理解，因此其可能包含沒有形成為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所知曉的現(xiàn)有技術(shù)的信息。技術(shù)實現(xiàn)要素：示例性實施例提供用于一種USB接口的檢測器及檢測方法，其能夠利用USB接口的兩個CC引腳進行USB接口的連接/分離檢測。這種檢測器用于安裝在主從機的USB連接器中。根據(jù)一個示例性實施例，提供一種USB接口檢測方法，用于安裝在第一設(shè)備中的USB連接器，該方法包括：根據(jù)第一設(shè)備的操作模式，對USB連接器中的第一和第二引腳進行上拉或下拉；在所述上拉或下拉之后，檢測第一和第二引腳處的電壓是否發(fā)生橫跨參考電壓的變化；以及當檢測到所述變化時，提供與第二設(shè)備的連接/分離相關(guān)的指示。根據(jù)另一示例性實施例，提供一種USB接口檢測器，用于安裝在第一設(shè)備中的USB連接器，包括：第一和第二檢測端，分別連接到USB連接器的第一和第二引腳；端接電路，被配置為對第一和第二檢測端進行上拉或下拉；比較器電路，包括第一和第二比較器，被配置為在所述上拉或下拉之后檢測第一和第二引腳處的電壓是否發(fā)生橫跨參考電壓的變化，以及響應于檢測到所述變化而提供指示；以及輸出端，被配置為輸出所述指示。這部分旨在提供對本專利申請的主題的概述。這部分并非旨在提供本發(fā)明的排他性的或詳盡的說明。本文包括了詳細的描述，以提供關(guān)于本專利申請的進一步信息。附圖說明在附圖中(這些附圖不一定是按照比例繪制的)，相同的數(shù)字能夠描述不同視圖中的相似部件。具有不同字母后綴的相同數(shù)字能夠表示相似部件的不同示例。附圖通過示例而非限制的方式概括地示例了本申請中討論的各個實施例。圖1a示出了USBType-C插座的接口的功能信號引腳的示意圖，圖1b示出了USBType-C插頭的接口的功能信號引腳的示意圖。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明各個實施例的USB接口檢測器的示意性框圖。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明各個實施例的USB接口檢測方法的流程圖。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的USB接口檢測器的一個具體應用示例的示意圖。圖5a和5b示出了本發(fā)明實施例的USB接口檢測器在DFP+ACC模式下的工作原理的示意圖。圖6示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的USB接口檢測方法的流程圖。圖7a和7b示出了本發(fā)明實施例的USB接口檢測器在UFP模式下的工作原理的示意圖。圖8示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的USB接口檢測方法的流程圖。圖9示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的USB接口檢測器的具體結(jié)構(gòu)圖。具體實施方式在下文中，僅簡單地描述了某些示例性實施例。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員可能認識的那樣，在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，可通過各種不同方式修改所描述的實施例。因此，附圖和描述被認為本質(zhì)上是示例性的而非限制性的。為了便于理解本發(fā)明的技術(shù)方案，在下文中，首先對本發(fā)明中使用的技術(shù)術(shù)語進行解釋。下行端口DFP(DownstreamFacingPort)設(shè)備，可以理解為主機(Host)。典型的DFP設(shè)備是電源適配器，因為它永遠都只是供電。上行端口UFP(UpstreamFacingPort)設(shè)備，可以理解為從機(Device)，典型的UFP設(shè)備是U盤，移動硬盤，因為它們永遠都是被讀寫數(shù)據(jù)和被供電。雙角色端口DRP(DualRolePort)設(shè)備，DRP設(shè)備也可以在DFP設(shè)備與UFP設(shè)備間動態(tài)切換，既可以做DFP設(shè)備(Host)，也可以做UFP設(shè)備(Device)。典型的DRP設(shè)備是電腦(可以作為U盤的主機，也可以作為被充電的UFP設(shè)備，具有OTG(on-the-go)功能的手機(可以作為被充電和被讀寫數(shù)據(jù)的設(shè)備，也可以作為主機為其他設(shè)備提供電源或者讀寫U盤數(shù)據(jù))，移動電源(可通過單個USBType-C接口放電和充電)。調(diào)試附件(debugaccessory)模式，為電子設(shè)備作為DFP設(shè)備操作時，一種特殊的USB接口連接模式，其通常用于在電子設(shè)備出廠之前，由設(shè)備制造商通過將調(diào)試附件連接(attach)到電子設(shè)備的USB接口上，以對電子設(shè)備進行調(diào)試。音頻適配器附件(audioadapteraccessory)模式，為電子設(shè)備作為DFP設(shè) 備操作時，一種特殊的USB接口連接模式。這是一種為USB連接器的功能擴展所預留的模式。圖1a示出了USBType-C插座的接口的功能信號引腳的示意圖，圖1b示出了USBType-C插頭的接口的功能信號引腳的示意圖。如圖1a和1b所示，USBType-C插座的接口包括兩個CC引腳，即CC1引腳和CC2引腳，用于連接主機(DFP設(shè)備)和從機(UFP設(shè)備)的USBType-C電纜僅包括一條CC信號線，USBType-C插頭的接口僅包括一個CC引腳。為了檢測主機(DFP)和從機(UFP)的狀態(tài)，在初始時，主機的CC1和CC2引腳，被上拉電流拉到電源電壓，從機被下拉電阻Rd下拉到地電壓。當DFP檢測到CC1或CC2端的電壓在Vref2和Vref3之間時，表明UFP已經(jīng)連接到DFP。此時DFP會給UFP提供VBUS，當UFP檢測到VBUS電壓后，UFP會檢測到連接到DFP的狀態(tài)。然后UFP通過檢測CC1和CC2端的電壓范圍來確認主機給從機提供的充電電流。此外，針對直連附件模式定義了DFP可見的CC引腳上的兩種特殊端接：針對音頻適配器附件模式的Ra/Ra和針對調(diào)試附件模式的Rd/Rd。表1從DFP角度來看的端口狀態(tài)根據(jù)本發(fā)明各個實施例的USB接口檢測器，可用在DFP設(shè)備中、UFP設(shè)備和DRP設(shè)備(其在連接到UFP設(shè)備時作為DFP設(shè)備操作，在連接到DFP設(shè) 備時作為UFP設(shè)備操作)中。當USB接口檢測器所在設(shè)備作為DFP設(shè)備操作時，USB接口檢測器對兩個引腳進行上拉，優(yōu)選地，利用上拉電流源進行上拉，并利用至少兩個比較器，優(yōu)選地為四個比較器，具體地，檢測兩個引腳中的至少一個處的電壓是否降低至其未端接(unterminated)電壓以下，以確定USB接口是否被連接(attached)；在確定USB接口被連接時，進一步檢測降低的電壓所處的電壓區(qū)間，以確定該連接是否為UFP連接以及連接的取向，可選地，確定該連接是否為音頻適配器附件連接或調(diào)試附件連接。當USB接口檢測器所在設(shè)備作為UFP設(shè)備操作時，USB接口檢測器為兩個引腳提供下拉電阻，并利用至少兩個比較器，優(yōu)選地為四個比較器進行檢測，具體地，檢測兩個引腳之一處的電壓是否提升至其未端接電壓以上，以確定是否存在DFP連接(DFPattached)以及連接的取向；優(yōu)選地，在確定存在DFP連接時，進一步檢測DFP設(shè)備所供給的上拉電流的大小，從而確定DFP設(shè)備通過VBUS供給的充電電流的大小。在下文中，將參考附圖描述根據(jù)示例性實施例的USB接口檢測器及檢測方法。雖然在說明書中，參照USBType-C接口來描述本發(fā)明提出的檢測器和檢測方法，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以認識到，根據(jù)本發(fā)明的檢測器和檢測方法并不限于USBType-C的場景，而是能夠應用于任何未來與USBType-C連接器相兼容的USB連接器。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明各個實施例的USB接口檢測器的示意性框圖。如圖2所示，該USB接口檢測器200，用于安裝在第一設(shè)備中的USB連接器，包括：第一和第二檢測端201和202，分別連接到USB連接器的第一和第二信號引腳CC1和CC2；端接電路203，被配置為對第一和第二檢測端201和202進行上拉或下拉；比較器電路204，包括第一和第二比較器(未示出)，被配置為在所述上拉或下拉之后檢測第一和第二引腳處的電壓是否發(fā)生橫跨參考電壓的變化，以及響應于檢測到所述變化而提供與第二設(shè)備的連接/分離相關(guān)的指示；以及輸出端205，被配置為輸出所述指示。在一個示例中，端接電路203被配置為當?shù)谝辉O(shè)備作為DFP設(shè)備操作時， 為第一和第二檢測端分別提供上拉電流源(或上拉電阻)，當?shù)谝辉O(shè)備作為UFP設(shè)備進行操作時，將第一和第二檢測端分別連接到下拉電阻。在一個示例中，該USB接口檢測器進一步包括數(shù)字控制電路206，被配置為根據(jù)第一設(shè)備的操作模式(DFP或UFP)，控制端接電路203對所述第一和第二引腳的上拉或下拉，向所述比較器電路204提供使能信號，以及設(shè)置所述比較器電路204的參考電壓的大小。在一個示例中，比較器電路204還包括：第三和第四比較器(未示出)，被配置為各自將第一或第二檢測端的電壓與設(shè)置的參考電壓進行比較，并且比較器電路204進一步被配置為通過這四個比較器的比較的結(jié)果提供與所述第二設(shè)備的類型相關(guān)的指示或提供與第二設(shè)備供給的充電電流的大小相關(guān)的指示。在一個示例中，USB接口檢測器200還包括選擇電路207，其連接在數(shù)字控制電路206與比較器電路204之間，被配置為根據(jù)數(shù)字控制電路提供的選擇信號將第一和第二檢測端201和202中的至少一個接入到比較器電路204。在一個示例中，該USB接口檢測器200可被包含在一集成電路中。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明各個實施例的USB接口檢測方法300的流程圖?？梢岳萌鐖D2所示的USB接口檢測器來實現(xiàn)該檢測方法300。該檢測方法300可包括以下步驟：在步驟302，根據(jù)第一設(shè)備的操作模式，對USB連接器中的第一和第二引腳進行上拉或下拉。在步驟304，在所述上拉或下拉之后，檢測第一和第二引腳處的電壓是否發(fā)生橫跨參考電壓的變化。在步驟306，當檢測到所述變化時，提供與第二設(shè)備的連接/分離相關(guān)的指示。在一個示例中，當?shù)谝辉O(shè)備作為DFP設(shè)備操作時，例如利用上拉電流源將第一和第二引腳處的電壓上拉至高于第一參考電壓，該上拉之后得到的電壓即為DFP的未端接電壓。通過分別將第一和第二引腳處的電壓與第一參考電壓進行比較，來檢測第一和第二引腳中的至少一個處的電壓是否降低至第一參考電壓以下；當檢測到所述降低時，表明有一下拉電阻連接到第一和/或第二引腳處，因而提供與接口連接相關(guān)的指示。在一個示例中，當?shù)谝辉O(shè)備作為DFP設(shè)備操作時，在檢測到接口連接之后，進入檢測接口分離的狀態(tài)。具體地，可以檢測第一和/或第二引腳處的電壓是否提升至第一參考電壓以上；當檢測到所述提升時，提供與接口分離相關(guān)的指示。在一個示例中，當?shù)谝辉O(shè)備作為UFP設(shè)備操作時，例如利用下拉電阻將第一和第二引腳處的電壓下拉至低于第四參考電壓，該下拉之后得到的電壓即為UFP的未端接電壓。通過分別將第一和第二引腳處的電壓與第四參考電壓進行比較，來檢測第一和第二引腳之一處的電壓是否提升至第四參考電壓以上；當檢測到所述提升時，表明有一上拉電流連接到第一或第二引腳處，因而提供與接口連接相關(guān)的指示。在一個示例中，當?shù)谝辉O(shè)備作為UFP設(shè)備操作時，在檢測到接口連接之后，進入檢測接口分離的狀態(tài)。具體地，檢測檢測第一或第二引腳處的電壓是否降低至第四參考電壓之下；以及當檢測到所述降低時，提供與接口分離相關(guān)的指示。圖4示出了在利用旅行充電器為手機充電的應用場景下，根據(jù)本發(fā)明的USB接口檢測器的部分內(nèi)部器件及其連接關(guān)系的示意圖，其中USB接口檢測器被實現(xiàn)為一芯片，旅行充電器和手機中各自設(shè)有一USB插座及相應的USB接口檢測芯片。每個USB插座中具有CC1和CC2引腳。USB接口檢測芯片針對CC1引腳和CC2引腳中的每一個包括上拉電流源、下拉電阻和單刀雙擲開關(guān)。在本應用場景下，旅行適配器作為DFP操作，手機作為UFP操作。因此可將旅行適配器中的USB接口檢測芯片設(shè)置為DFP模式，將手機中的USB接口檢測芯片設(shè)置為UFP模式。其中，USB接口檢測芯片的操作模式可以由設(shè)備商(例如，生產(chǎn)旅行適配器的廠商或生產(chǎn)手機的廠商進行設(shè)置)。在這種情況下，旅行適配器側(cè)的USB接口檢測芯片被配置為通過開關(guān)將兩個上拉電流源連接到CC1引腳和CC2引腳，從而將旅行適配器側(cè)的USB插座中的CC1引腳和CC2引腳的電壓拉高。在一個示例中，這兩個上拉電流源所提供的電流的大小取決于該旅行適配器所能提供的充電電流。假如USB電源的 充電電流的標稱值包括900mA、1.5A和3A，與之相對應的上拉電流的大小分別為80uA、180uA和330uA。手機側(cè)的USB接口檢測芯片被配置為通過開關(guān)將CC1引腳和CC2引腳分別連接到一下拉電阻，從而將手機側(cè)的USB插座中的CC1引腳和CC2引腳的電壓拉低。在一個實施例中，下拉電阻的值為5.1kΩ。旅行充電器中的USB插座和手機中的USB插座通過USB電纜及其兩端的USB插頭相連。如上所述，由于USB插頭中僅有一個CC引腳，當兩個USB插頭中的CC引腳分別與旅行充電器的USB插座中的CC2引腳和手機的USB插座中的CC2引腳相連時，形成目前如圖4所示的連接狀態(tài)，即旅行充電器的USB插座中的CC2引腳與手機的USB插座中的CC2引腳通過USB電纜相連。當旅行充電器與手機相連接時，從旅行充電器的針對CC2引腳的上拉電流源到手機的針對CC2引腳的下拉電阻形成通路，從而將旅行充電器的CC2引腳和手機的CC2引腳拉至一定的電壓，該電壓的值等于電流源供給的電流值乘以下拉電阻的阻值。從旅行充電器(DFP)的角度來說，其CC2引腳被拉低；旅行充電器中的USB接口檢測芯片在DFP模式下操作，根據(jù)CC2引腳被拉低到某一電壓范圍，檢測到目前USB插座的狀態(tài)為UFP連接(UFPattached)以及連接取向?qū)贑C2引腳。從手機(UFP)的角度來說，其CC2引腳被拉高；手機中的USB接口檢測芯片在UFP模式下操作，根據(jù)CC2引腳被拉高到某一電壓范圍，檢測到目前USB插座的狀態(tài)為DFP連接(DFPattached)以及連接取向?qū)贑C2引腳。如此一來，旅行充電器和手機中的USB接口檢測芯片都實現(xiàn)了對USB接口連接和連接取向的檢測。在本具體示例中，以旅行充電器和手機為例進行了具體說明；當然，還可以設(shè)想到其它應用場景，例如移動電源和手機、旅行充電器和電腦、電腦和U盤等等。在本具體示例中，在DFP模式下，使用上拉電流源對CC1和CC2引腳進行上拉；在其它示例中，也可以采用其它方式對CC1和CC2引腳進行上拉，例如，利用上拉電阻。在圖4中已結(jié)合旅行充電器和手機的具體示例對在DFP模式和UFP模式下USB接口檢測器的連接/分離狀態(tài)檢測進行了描述。需要注意的是，USB接口檢測器的模式不限于這兩種模式，根據(jù)需要，可以將USB接口檢測器的模式設(shè)置為下列模式中的任一種：DFP、UFP、DFP+ACC、UFP+ACC、DRP以及DRP+ACC。其中，ACC表示附件，例如在DFP+ACC模式下，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對USB插座的UFP連接和分離的檢測，還能實現(xiàn)調(diào)試附件連接的檢測和音頻適配器附件連接的檢測。DRP模式下的USB接口檢測器按照預設(shè)的任務周期在DFP模式和UFP模式之間輪換，在處于DFP模式時，提供上拉電流以檢測CC1和CC2引腳的下拉，在處于UFP模式時，提供下拉電阻以檢測CC1和CC2引腳的上拉。因此，在下面的描述中，以DFP+ACC模式和UFP模式為例，來描述根據(jù)本發(fā)明各個實施例的USB接口檢測器所能實現(xiàn)的基本功能和優(yōu)選功能。圖5a和5b示出了本發(fā)明一個實施例的USB接口檢測器在DFP+ACC模式下的工作原理的示意圖。在該實施例中，比較器電路包括四個比較器comp_3a、comp_1p5a、comp_usb和comp_ra。在圖5a示出了在第一階段USB接口檢測器的工作原理。如圖5a所示，在第一階段(即空閑/初始階段)，比較器comp_3a、comp_1p5a被使能，其比較輸入端(在圖中示出為正輸入端)分別與CC2、CC1引腳相連，參考輸入端(在圖中示出為負輸入端)接入第一參考電壓。為了節(jié)省功耗，禁用比較器comp_usb和comp_ra。如果CC1和CC2引腳是懸空的(即USB插座處于分離狀態(tài))，則比較器comp_3a、comp_1p5a的比較輸入端被上拉電流源上拉至高電平，輸出邏輯高電平(“1”)。當在CC1和/或CC2引腳處出現(xiàn)下拉電阻Ra或Rd時，則比較器comp_3a和/或comp_1p5a的輸出端被拉至邏輯低電平(“0”)。具體來說，如果將上拉電流設(shè)置為80uA，Ra為1kΩ，Rd為5.1kΩ，則VRa＝0.080V，VRd＝0.408V；如果將上拉電流設(shè)置為180uA，Ra為1kΩ，Rd為5.1kΩ，則VRa＝0.18V，VRd＝0.918V；如果將上拉電流設(shè)置為330uA，Ra為1kΩ，Rd為5.1kΩ，則VRa＝0.33V，VRd＝1.683V。因此，在第一參考電壓為2.6V， CC1和/或CC2引腳處出現(xiàn)下拉電阻Ra或Rd時，則比較器comp_3a和/或comp_1p5a的輸出端被拉至邏輯低電平(“0”)。如果僅比較器comp_3a的輸出端被拉至邏輯低電平，這表明USB插頭的CC引腳與USB插座的CC2引腳相連，即取向與CC2引腳對應；如果僅比較器comp_1p5a的輸出端被拉至邏輯低電平，這表明USB插頭的CC引腳與USB插座的CC1引腳相連，即取向與CC1引腳對應；如果比較器comp_3a和comp_1p5a的輸出端都被拉至邏輯低電平，這表明目前可能有調(diào)試附件或音頻適配器附件的插入，不區(qū)分取向。因此，USB接口檢測器在第一階段實現(xiàn)了USB插頭的連接和取向的檢測。在第一階段檢測到連接之后，如圖5b所示，DFP+ACC模式下的USB接口檢測器進入第二階段。在第二階段，所有的比較器都被使能，比較器comp_3a和comp_usb的比較輸入端連接到CC2引腳，比較器comp_1p5a和comp_ra的輸入端連接到CC1引腳，各個比較器的參考輸入端的參考電壓V3a、V1p5a、Vdef、Vra可以按照下表所示方式進行設(shè)置。需要注意的是，在實際應用中，參考電壓的設(shè)置不限于下表中所示的電壓值，可以根據(jù)上拉電流的值和不同連接設(shè)備的CC引腳下拉電阻值來設(shè)置各個比較器的參考電壓值。表2在DFP+ACC模式下第二階段比較器的參考電壓上拉電流V3aV1p5aVdefVra80uA1.6V1.6V0.2V0.2V180uA1.6V1.6V0.4V0.4V330uA2.6V2.6V0.8V0.8V當comp_3a＝0、comp_usb＝1、comp_1p5a＝0，comp_ra＝1時，表明Rd/Rd連接到CC1和CC2引腳，即調(diào)試附件連接到USB插座。當所有比較器的輸出都為0時，表明Ra/Ra連接到CC1和CC2引腳，即音頻適配器附件連接到USB插座。當comp_3a＝comp_usb＝1、comp_1p5a＝0，comp_ra＝1時，表明CC2引腳處于斷開狀態(tài)，Rd連接到CC1引腳，即UFP設(shè)備連接到USB插座。此時為了節(jié) 省功耗可禁用針對CC2引腳的比較器comp_3a和comp_usb(例如，設(shè)置en_comp<3>＝0anden_comp<1>＝0)。因此，DFP+ACC模式下的USB接口檢測器在第二階段實現(xiàn)了對連接設(shè)備的類型的檢測。此外，在第二階段，DFP+ACC模式下的檢測器為VBUS引腳設(shè)置了可允許的充電電流，以供所連接的設(shè)備檢測該充電電流?；谏厦鎸SB接口檢測器DFP+ACC模式下的工作原理的描述，在本發(fā)明的一個實施例中，提供了一種在DFP+ACC模式下的USB接口檢測方法的流程圖。如圖6所示，該示例USB接口檢測方法600包括：在步驟601，將第一和第二引腳處的電壓VCC1和VCC2上拉至高于第一參考電壓Vref1(例如，上拉至高電平)。在步驟602，通過分別將第一和第二引腳處的電壓VCC1和VCC2與第一參考電壓進行比較，來檢測第一和第二引腳中的至少一個處的電壓VCC1和VCC2是否降低至第一參考電壓Vref1以下。在步驟603，將第一和第二引腳處的電壓VCC1和VCC2與低于第一參考電壓的第二和第三參考電壓Vref2和Vref3分別進行比較。在步驟604，當?shù)谝缓偷诙_中的僅一個處的電壓高于第二參考電壓Vref2，另一個引腳處的電壓低于第二參考電壓Vref2且高于第三參考電壓Vref3時，表明Rd連接到第一或第二引腳處，提供與UFP連接和連接取向相關(guān)的指示。在步驟605，當?shù)谝缓偷诙_處的電壓VCC1和VCC2均低于第二參考電壓Vref2且高于第三參考電壓Vref3時，表明Rd/Rd連接到第一和第二引腳處，提供與調(diào)試附件連接相關(guān)的指示。在步驟606，當?shù)谝缓偷诙_處的電壓VCC1和VCC2均低于第二參考電壓Vref2且低于第三參考電壓Vref3時，表明Ra/Ra連接到第一和第二引腳處，提供與音頻適配器附件連接相關(guān)的指示。在一個示例中，可以利用第一、第二、第三、第四比較器同時進行與第二和第三參考電壓的比較，可以利用第一、第二、第三、第四比較器中的兩個同時進行第一和第二引腳處的電壓與第一參考電壓的比較。其中，利用多個比較器并行工作可以提高檢測速率。當?shù)谝弧⒌诙?、第三、第四比較器中的兩個比較器被使用時，可以禁用其余兩個比較器以節(jié)省功耗。圖7a和7b示出了本發(fā)明一個實施例的USB接口檢測器在UFP模式下的工作原理的示意圖。在該實施例中，比較器電路包括四個比較器comp_3a、comp_1p5a、comp_usb和comp_ra。在圖7a示出了在第一階段USB接口檢測器的工作原理。如圖7a所示，在第一階段(即空閑/初始階段)，比較器comp_usb和comp_ra被使能，其比較輸入端(在圖中示出為正輸入端)分別與CC2、CC1引腳相連，參考輸入端(在圖中示出為負輸入端)接入?yún)⒖茧妷骸榱斯?jié)省功耗，禁用比較器comp_3a和comp_1p5a。如果CC1和CC2引腳是懸空的(即USB接口處于分離狀態(tài))，則比較器comp_usb和comp_ra的比較輸入端被下拉電阻下拉至低電平，輸出邏輯低電平(“0”)。當在CC2或CC1引腳處出現(xiàn)上拉電流時，則比較器comp_usb或comp_ra的輸出端被拉至邏輯高電平(“1”)。具體來說，如果將上拉電流設(shè)置為80uA，Rd為5.1kΩ，則VRd＝0.408V；如果將上拉電流設(shè)置為180uA，Rd為5.1kΩ，則VRa＝0.18V，VRd＝0.918V；如果將上拉電流設(shè)置為330uA，Rd為5.1kΩ，則VRd＝1.683V。因此，在參考電壓為0.2V，CC2或CC1引腳處出現(xiàn)下拉電阻Rd時，則比較器comp_usb或comp_ra的比較輸入端電壓高于0.2V，因此其輸出端被拉至邏輯高電平(“1”)。如果比較器comp_usb的輸出端被拉至邏輯高電平，這表明USB插頭的CC引腳與USB插座的CC2引腳相連，即取向與CC2引腳對應；如果比較器comp_ra的輸出端被拉至邏輯高電平，這表明USB插頭的CC引腳與USB插座的CC1引腳相連，即取向與CC1引腳對應。因此，USB接口檢測器在第一階段實現(xiàn)了USB接口連接和取向的檢測。換句話說，當USB接口檢測器在第一階段檢測到連接時，認為USB接口檢測器在第一階段檢測出有電流注入CC1引腳或CC2引腳。在第一階段檢測到連接之后，如圖7b所示，UFP模式下的USB接口檢測器進入第二階段。在第二階段，所有的比較器都被使能，并且所有的比較器的輸入端連接到處于連接狀態(tài)的CC引腳。例如，當在第一階段比較器comp_usb的輸出端被拉至邏輯高電平時，則在第二階段將所有的比較器的比較輸入端連 接到CC2引腳；當在第一階段比較器comp_ra的輸出端被拉至邏輯高電平時，則在第二階段將所有的比較器的比較輸入端連接到CC1引腳。如圖7b所示，目前將所有的比較器的比較輸入端連接到CC1引腳，在各個比較器的參考輸入端提供不同的參考電壓V3a、V1p5a、Vdef、Vra，各個參考電壓的值可以按照下表所示方式進行設(shè)置。需要注意的是，在實際應用中，參考電壓的設(shè)置不限于下表中所示的電壓值，可以根據(jù)上拉電流的值和CC引腳的下拉電阻值來設(shè)置各個比較器的參考電壓值。表3UFP設(shè)備的比較器參考電壓與檢測出的上拉電流之間的對應關(guān)系通過比較，可以檢測出UFP設(shè)備被供給的充電電流的大小。例如，當comp_ra＝1、comp_usb＝0、comp_1p5a＝0、comp_3a＝0時，表明DFP設(shè)備(主機)提供80uA的上拉電流，因此DFP設(shè)備通過VBUS引腳提供900mA的充電電流。當comp_ra＝1、comp_usb＝1、comp_1p5a＝0、comp_3a＝0時，表明DFP設(shè)備(主機)提供180uA的上拉電流，因此DFP設(shè)備通過VBUS端口提供1.5A的充電電流。當comp_ra＝1、comp_usb＝1、comp_1p5a＝1、comp_3a＝0時，表明DFP設(shè)備(主機)提供330uA的上拉電流，因此DFP設(shè)備通過VBUS端口提供3A的充電電流。因此，USB接口檢測器在第二階段實現(xiàn)了對從所連接的DFP設(shè)備(host)供給的充電電流的大小的檢測?；谏厦鎸SB接口檢測器UFP模式下的工作原理的描述，在本發(fā)明的一個實施例中，提供了一種在UFP模式下的USB接口檢測方法的流程圖。如圖8所示，該示例USB接口檢測方法800包括以下步驟。在步驟801，利用下拉電阻將第一和第二引腳處的電壓VCC1和VCC2下拉至低于第四參考電壓Vref4(例如，下拉至本地地電勢)。在步驟802，通過分別將 第一和第二引腳處的電壓VCC1和VCC2與第四參考電壓Vref4進行比較，來檢測第一和第二引腳之一處的電壓VCC1或VCC2是否提升至第四參考電壓Vref4以上。在步驟803，當檢測到所述提升時，將提升的電壓VCC1或VCC2與高于第四參考電壓Vref4的第五、第六、第七、第八參考電壓Vref5、Vref6、Vref7、Vref8分別進行比較。在步驟804，根據(jù)與第五、第六、第七、第八參考電壓Vref5、Vref6、Vref7、Vref8比較的結(jié)果提供與第二設(shè)備向第一設(shè)備提供的充電電流的大小相關(guān)的指示。在一個示例中，當?shù)谝辉O(shè)備作為UFP設(shè)備操作時，在第一階段，利用第一、第二、第三、第四比較器中的兩個同時進行第一和第二引腳處的電壓與第四參考電壓的比較，同時禁用其余兩個比較器；在第二階段，利用第一、第二、第三、第四比較器同時進行與第四、第五、第六和第七參考電壓的比較。其中，利用多個比較器并行工作可以提高檢測速率。如上所述，在除了DFP+ACC模式和UFP模式之外，USB接口檢測器在其它模式下的USB接口檢測方法根據(jù)USB接口檢測器所在設(shè)備作為DFP還是UFP操作以及是否支持ACC模式檢測而各自有所區(qū)別。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到，可以利用根據(jù)本發(fā)明的USB接口檢測器，參考如圖5和7所述的USB接口檢測器的工作原理，對圖6和8所示的檢測方法進行拆分和組合，來實現(xiàn)其它模式下的USB接口檢測方法。圖9示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的USB接口檢測器的具體結(jié)構(gòu)圖。該USB接口檢測器實現(xiàn)為位于USB插座中的內(nèi)部芯片901，其與USB插座接口902以及處理器903相連接，該處理器903可以為USB插座所在設(shè)備的處理器，也可以為外部設(shè)備的處理器。該芯片901包括分別與CC1和CC2引腳相連的第一輸入端CC1和第二輸入端CC2、用于與處理器903進行通信的I2C總線端口SDA和SCL、用于輸出檢測信號的中斷端口INT_N、端接電路9011、比較器電路9012、選擇電路9013和數(shù)字控制電路9014。在一個示例中，數(shù)字控制電路9014為現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)。數(shù)字控制電路9014中可包括寄存器，用戶(例如，設(shè)備商)可將處理器編程為通過12C 總線在寄存器中設(shè)置芯片901的模式為DFP、UFP、DRP、DFP+ACC、UFP+ACC、DRP+ACC模式中的一種。另外，當設(shè)備有可能作為DFP操作時(即芯片901的模式為DFP、DRP、DFP+ACC、或DRP+ACC)或者在UFP+ACC模式下(芯片在UFP+ACC模式是上拉下拉周期性切換的，如果負載CC1和CC2端是下拉Rd/Rd或者Ra/Ra則芯片表現(xiàn)為上拉。如果負載端是DFP，則芯片表現(xiàn)為下拉)，還可以在寄存器中設(shè)置上拉電流的值。在圖9中，上拉電流的值用信號線host_cur<1：0>表示。當host_cur<1：0>＝00時，表示上拉電流為0uA，即當前不提供上拉電流；當host_cur<1：0>＝01時，表示上拉電流為80uA，即該設(shè)備為提供默認充電電流的DFP設(shè)備；當host_cur<1：0>＝10時，表示上拉電流為180uA，即該設(shè)備為提供1.5A充電電流的DFP設(shè)備；當host_cur<1：0>＝11時，表示上拉電流為330uA，即該設(shè)備為提供3A充電電流的DFP設(shè)備?？梢岳眯盘柧€host_cur<1：0>來控制端接電路9011中的上拉電流源提供的上拉電流的大小。數(shù)字控制電路9014還可以向端接電路9011輸出開關(guān)控制信號pu_en1、pu_en2、pd_en1和pd_en2。當設(shè)備作為DFP操作時，這些開關(guān)控制信號控制端接電路9011中的開關(guān)將上拉電流源與輸入端CC1、CC2(即USB插座接口中的CC1和CC2引腳)相連，并將下拉電阻Rd與輸入端CC1、CC2(即USB插座接口中的CC1和CC2引腳)斷開。當設(shè)備作為UFP操作時，這些開關(guān)控制信號控制端接電路9011中的開關(guān)將上拉電流源與輸入端CC1、CC2(即USB插座接口中的CC1和CC2引腳)斷開，并將下拉電阻Rd與輸入端CC1、CC2(即USB插座接口中的CC1和CC2引腳)相連。在本實施例中，數(shù)字控制電路904提供四個開關(guān)控制信號，端接電路9011包括四個開關(guān)；本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到，在其它實施例中，可以使用不同數(shù)目的開關(guān)控制信號和開關(guān)來實現(xiàn)CC1和CC2引腳的端接。比較器電路9012包括四個并行操作的比較器comp_3a、comp_1p5a、comp_usb和comp_ra。數(shù)字控制電路9014提供使能控制信號en_comp<3：0>來使能或禁用每個比較器。在本發(fā)明中，在某些階段禁用部分比較器可節(jié)省功耗。 在對圖5a和5b以及圖7a和7b的描述中對何時使能和禁用比較器進行了詳細的解釋，因此在此不再贅述。每個比較器的參考輸入端在不同的模式下在不同的階段被提供不同的參考電壓，用于檢測的參考電壓值可以參考表4，詳情可參考對圖5a和5b以及圖7a和7b的描述，因此在此不再贅述。各個參考電壓可以通過數(shù)字控制電路9014控制參考電壓產(chǎn)生電路(未示出)來產(chǎn)生，在此不再贅述。表4針對各種設(shè)備的比較器參考電壓設(shè)備的操作模式Host_cur1Host_cur2電流VraVdefV1p5aV3aUFP-VDD有效XXN/A0.20.661.232.11DFP-默認電流0180uA0.2N/AN/A1.6DFP-1.5A電流10180uA0.4N/AN/A1.6DFP-3.0A電流11330uA0.8N/AN/A2.6選擇電路9013用于根據(jù)數(shù)字控制電路9014提供的選擇信號cc_sel<3：0>將比較器電路9012中的各個比較器的選擇輸入端選擇性地連接到第一輸入端或第二輸入端(即CC1引腳或CC2引腳)以實現(xiàn)CC1和/或CC2引腳的電壓與各個參考電壓的比較。具體的選擇性連接操作可以參照針對圖5a和5b以及圖7a和7b的描述，在此不再贅述。比較器comp_3a、comp_1p5a、comp_usb和comp_ra的輸出端連接到數(shù)字控制電路9014。在一個示例中，當比較的結(jié)果發(fā)生變化時，數(shù)字控制電路9014可以通過端口INT_N向處理器903請求中斷，以輸出檢測結(jié)果。在本申請所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露的設(shè)備和方法，可以通過其它的方式實現(xiàn)。以上所描述的設(shè)備實施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現(xiàn)時可以有另外的劃分方式，如：多個單元或組件可以結(jié)合，或可以集成到另一個系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另外，所顯示或討論的各組成部分相互之間的耦合、或直接耦合、或通信連接可以是通過一些接口，設(shè)備或單元的間接耦合或通 信連接，可以是電性的、機械的或其它形式的。上述作為分離部件說明的單元可以是、或也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是、或也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，也可以分布到多個網(wǎng)絡單元上；可以根據(jù)實際的需要選擇其中的部分或全部單元來實現(xiàn)本實施例方案的目的。另外，在本發(fā)明各實施例中的各功能單元可以全部集成在一個處理模塊中，也可以是各單元分別單獨作為一個單元，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中；上述集成的單元既可以采用硬件的形式實現(xiàn)，也可以采用硬件加軟件功能單元的形式實現(xiàn)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解：實現(xiàn)上述方法實施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關(guān)的硬件來完成，前述的程序可以存儲于一計算機可讀取存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時，執(zhí)行包括上述方法實施例的步驟；而前述的存儲介質(zhì)包括：移動存儲設(shè)備、只讀存儲器(ROM，Read-OnlyMemory)、隨機存取存儲器(RAM，RandomAccessMemory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。盡管結(jié)合當前被認為是實際的示例性實施例對本發(fā)明進行了描述，但是應當理解本發(fā)明不限于所公開的實施例，相反地，本發(fā)明意在涵蓋包括在所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的各種修改和等同設(shè)置。當前第1頁1 2 3