專利名稱：總線連接裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一種總線連接裝置，特別是一種具省電功能的總線連接裝置。
背景技術(shù)：
科技日益進步，使用者于日常生活中會接觸到諸多的電子產(chǎn)品，其中有許多電子產(chǎn)品具有計算機總線，可與計算機電連接或直接內(nèi)建于計算機之中。因此，計算機系統(tǒng)配置各種總線連接端口(例如，USB或PCI/PCI Express等)已成為基本的需求，可用以提供外部裝置透過連接端口而與計算機連接?？偩€產(chǎn)品的發(fā)展逐漸朝向傳輸頻寬大、功率消耗低，且同時支持動態(tài)熱插拔功能的趨勢邁進。其中，又以功率消耗的因素最為廣泛討論。由于總線的種類越來越多，且速度越來越快，相對使得功率消耗同時增加。加上電子產(chǎn)品不斷朝向小型化與可攜式的方向發(fā)展，使得功率消耗越來越受使用者的重視。因此，低功率消耗已成為產(chǎn)品競爭力的重要指標之一。然而在傳統(tǒng)技術(shù)上，若筆記本電腦具有總線連接端口，當計算機系統(tǒng)(如，筆記本電腦)處于電池供電的模式下，即使外部的總線接頭沒有插入總線連接端口，計算機系統(tǒng)仍然會有耗電的情況發(fā)生。也就是說，即使總線連接端口處于閑置(idle)并待命時，仍會造成電力的消耗，如此不斷的耗損電池電力，將造成電池供電的時間因而減少。舉例說明，通用串行總線(Universal Serial Bus，USB)由于具有支持熱插拔 http://zh. wikipedia. org/w/index. php ？ title = % E7% 86% Bl % E6% 8F% 92% E6% 8B% 94&variant = zh-tw (Hotplug)、即插即用http://zh. wikipedia. org/w/index. php ？ title =% E5% 8D% B3% E6% 8F% 92% E5% 8D% B3% E7% 94% A8&varia nt = zh-tw (Plug&Play, PnP)與傳輸速率快等優(yōu)點，因此 USB 連接端口有逐漸取代傳統(tǒng) PCIhttp://zh. wikipedia. org/w/index. php ？ title = PCI&variant = zh-tw 或 ISAhttp ://zh. wikipedia. org/w/index, php ？ title = ISA&variant = zh-tw總線等的趨勢。然而，即使USB連接端口具有諸多優(yōu)點，但當USB連接端口未與外部USB裝置連接時，仍然會有消耗電源的問題產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提出一種總線連接裝置，可解決總線連接裝置在沒有外部裝置與之連接而處于閑置時，會造成電源消耗的問題。本發(fā)明所提出的總線連接裝置，當處于閑置狀態(tài)下，可關(guān)閉電源而延長電池供電時間，而當使用者連接外部總線接頭時，才供給電源，如此外部總線接頭于連接計算機后可正常運作，并且可達到省電的功效。本發(fā)明提出一種具備連接偵測功能的總線連接裝置，用以偵測一總線接頭的連接狀態(tài)，總線接頭包含裝置端金屬殼、裝置端接地線、裝置端電力線及組裝置端訊號線，其中裝置端金屬殼與裝置端接地線互相短路?？偩€連接裝置包含一主機端金屬殼、主機端接地線、主機端電力線、主機端訊號線、與控制模塊。主機端接地線與裝置端金屬殼互相匹配以對應(yīng)連接，且主機端金屬殼接地。主機端接地線用以電連接裝置端接地線，主機端電力線用以電連接裝置端電力線與一工作電源，且主機端訊號線用以電連接裝置端訊號線，而進行訊號傳輸?？刂颇K電連接于主機端接地線并控制工作電源。其中控制模塊偵測主機端接地線是否實質(zhì)接地，并于主機端接地線實質(zhì)接地時開啟工作電源以提供一工作電力至主機端電力線。本發(fā)明的功效在于，總線連接裝置于閑置狀態(tài)下，僅控制模塊需要維持可被觸發(fā)并作動的狀態(tài)，且控制模塊可為主機端內(nèi)部原先具備的芯片或電路。亦即，于閑置狀態(tài)下， 總線連接裝置不需要持續(xù)供電，因此可以將電力消耗降低，達到省電效果。有關(guān)本發(fā)明的較佳實施例及其功效，茲配合圖式說明如后。


圖IA及圖IB為本發(fā)明總線連接裝置的第一實施例的電路方塊圖。圖2為本發(fā)明總線連接裝置的第二實施例的電路方塊圖。圖3為本發(fā)明總線連接裝置的第二實施例的應(yīng)用例。圖4A及圖4B為本發(fā)明總線連接裝置的使用狀態(tài)示意圖。
具體實施例方式請同時參照圖IA與圖IB所示，為本發(fā)明第一實施例所揭露的總線連接裝置10，設(shè)置一主機端中，例如臺式電腦、筆記本電腦或計算機工作站，用以供一外圍裝置20以一總線接頭30電連接至主機端的總線芯片40，且總線連接裝置10可偵測總線接頭30是否連接至總線連接裝置10，以決定是否開啟工作電源50。其中，總線接頭30包含一裝置端金屬殼 31、一裝置端接地線32、一裝置端電力線33、及一組裝置端訊號線34。其中，裝置端金屬殼 31與裝置端接地線32互相短路。本發(fā)明第一實施例以通用串行總線(universalserial bus, USB)協(xié)定為例作說明，但總線接頭30與總線連接裝置10的規(guī)格并不以此為限，亦可為其它規(guī)格的電接頭/插座。此實施例中總線接頭30為USB插頭，設(shè)置于一外圍裝置20，例如USB移動硬盤、USB 讀卡器、或USB接口無線網(wǎng)卡等。而總線連接裝置10即為主機端的USB插座，用以供總線接頭30連接，使外圍裝置20電連接至主機端。再參閱圖IA及圖IB所示，總線連接裝置10包含一主機端金屬殼11、一主機端接地線12、一主機端電力線13、一主機端訊號線14、及一控制模塊15。主機端金屬殼11與裝置端金屬殼31互相匹配，因此兩者可互相對應(yīng)穿套，而電性導通。此外，主機端金屬殼11連接至主機端的接地電路，而形成訊號接地。主機端接地線 12用以電連接裝置端接地線32。而主機端電力線13用以電連接裝置端電力線33，且電連接于工作電源50，當工作電源50開啟(turn on)時，可透過主機端電力線13而將工作電源 50的電力傳輸至裝置端電力線33，使外圍裝置20取得運作所需要的電力運作。主機端訊號線14用以電連接裝置端訊號線34，以將外圍裝置20連接至主機端的總線芯片40，且總線芯片40連接于南橋芯片，使主機端與外圍裝置20互相聯(lián)機以進行數(shù)據(jù)傳輸。以USB協(xié)議標電平例，主機端訊號線14及裝置端訊號線34分別為兩條，而總線芯片 40為USB編碼芯片，主機端外圍裝置20之間的訊號與數(shù)據(jù)，即可透過主機端訊號線14與裝置端訊號線34來傳輸。主機端訊號線14及裝置端訊號線34依據(jù)總線的協(xié)議標準而定，并不限定于二條?？刂颇K15電連接于主機端接地線12，用以偵測該主機端接地線12是否實質(zhì)接地。控制模塊15電連接于工作電源50，以控制工作電源50的開啟及關(guān)閉。圖IA為總線接頭30尚未連接于總線連接裝置10的示意圖，相對的，圖IB為總線接頭30已連接于總線連接裝置10的示意圖。當總線接頭30電連接于總線連接裝置10，可使主機端接地線12電連接于裝置端接地線32，同時由于裝置端接地線32與裝置端金屬殼31彼此間互相短路，且裝置端金屬殼31又與主機端金屬殼11對應(yīng)連接，加上主機端金屬殼11本身為接地。因此，當總線接頭30連接于總線連接裝置10時，即可形成裝置端金屬殼31經(jīng)由主機端金屬殼11的接地回路，使主機端接地線12實質(zhì)接地?？刂颇K15連接于主機端接地線12的接腳常態(tài)地維持于一第一電平，例如高電平，主機端接地線12實質(zhì)接地時該接腳會變化為一第二電平， 例如低電平或零電位，使控制模塊15偵測到主機端接地線12實質(zhì)接地，控制模塊15會被觸發(fā)而開啟工作電源50，以提供電力至主機端電力線13。接著主機端電力線13便會將電力傳送至所對應(yīng)連接的裝置端電力線33，使外圍裝置20透過總線接頭30接收到電力，而正常運作。另一方面，當總線接頭30脫離(disconnect)總線連接裝置10，此時原本所形成的接地回路會因而斷線，控制模塊15連接于主機端接地線12的接腳由第二電平回復為第一電平，使控制模塊15偵測到主機端接地線12停止實質(zhì)接地，進而關(guān)閉工作電源50以停止提供電力至主機端電力線13。由上述說明可知，本發(fā)明所提出的裝置，可讓總線接頭30在連接于總線連接裝置 10時，才控制工作電源50透過總線接頭30提供電力至外圍裝置20。因此，在總線接頭30 尚未與總線連接裝置10連接時，也就是在閑置(idle)狀態(tài)下，便不會如先前技術(shù)一般產(chǎn)生電力消耗的問題。因此，本發(fā)明所提出的總線連接裝置10可達到省電的效果。請參照圖2為本發(fā)明第二實施例所提供的一種總線連接裝置10的電路方塊示意圖。于此實施例中控制模塊15包含邏輯電路152與控制器154，當總線接頭30與總線連接裝置10連接，形成接地回路使裝置端接地線12實質(zhì)接地時，邏輯電路152便會產(chǎn)生觸發(fā)訊號?？刂破?54電連接于工作電源50與邏輯電路152，邏輯電路152分別電連接于控制器1 與裝置端接地線12，其中當裝置端接地線12實質(zhì)接地時，邏輯電路152便可偵測到裝置端接地線12的電位改變，而產(chǎn)生觸發(fā)信號至控制器154。當控制器IM接收到邏輯電路152所產(chǎn)生的觸發(fā)訊號時，便會開啟工作電源50，以提供電力至主機端電力線13， 讓外圍裝置20透過總線接頭30取得電力以進行運作。其中，控制器IM可為鍵盤控制器 (keyboard controller,KBC)或嵌入式控制器(embeddedcontroller，EC)，將程序代碼植入鍵盤基本輸入輸出系統(tǒng)(KBC BIOS)或內(nèi)建的韌體，以依據(jù)觸發(fā)信號開啟或是關(guān)閉工作電源 50。請參照圖3所示，為本發(fā)明第二實施例中，邏輯電路152的實際應(yīng)用例。
邏輯電路152可為一晶體管開關(guān)，其中晶體管開關(guān)的源極連接于控制器151的觸發(fā)腳位，源極及觸發(fā)腳位共同連接于一電平電壓，而被維持于第一電平，或稱高電平。晶體管開關(guān)的柵極接受一啟動電壓，維持于開啟狀態(tài)，晶體管開關(guān)的射極連接于主機端接地線
12。當總線接頭30與總線連接裝置10連接，而使得主機端接地線12實質(zhì)接地之后，觸發(fā)腳位透過主機端接地線12而實質(zhì)接地，使其由第一電平變?yōu)榈诙娖?，從觸發(fā)控制模塊15 使得控制模塊15偵測到主機端接地線12實質(zhì)接地，亦即總線接頭30已連接至總線連接裝置10。此時，控制模塊15即可送出致能訊號至工作電源50的致能(enable)腳位，以開啟工作電源50提供電力至主機端電力線13，再透過總線接頭30的裝置端電力線33傳遞外圍裝置20所需的電力，使外圍裝置20進行運作。其中，總線連接裝置10的主機端金屬殼11 透過主機板(main board)的接地線路進行訊號接地。若以計算機系統(tǒng)為例，便是主機板具有接地端，而主機端金屬殼11電連接于主機板的接地端，藉由透過主機板的接地端以完成接地動作。請同時參照圖4A與圖4B，分別為本發(fā)明總線連接裝置的使用狀態(tài)示意圖。本發(fā)明所稱的總線連接裝置10設(shè)置于主機端60之中，主機端60可為筆記本電腦系統(tǒng)，而外圍裝置20可為與主機端60互相連接的外部裝置。舉例說明，假設(shè)總線連接裝置 10為USB標準協(xié)議的插座，則外圍裝置10可為USB接口的USB裝置，例如無線網(wǎng)卡、USB移動硬盤、USB讀卡器等。其中，圖4A為外圍裝置20的總線接頭30尚未連接于主機端60的總線連接裝置 10的使用狀態(tài)示意圖，此時主機端60的工作電源(圖未示)并不會提供電源至相對應(yīng)的連接端口，亦即主機端60的工作電源不提供工作電力至總線連接裝置10的主機端電力線
13。而圖4B為總線接頭30已連接于總線連接裝置10的使用狀態(tài)示意圖，此時由于總線接頭30已連接于總線連接裝置10，而產(chǎn)生接地回路，因此主機端60的工作電源才會提供工作電力至主機端電力線13，而使外圍裝置20透過裝置端電力線33取得工作電力，如此即可達到省電的功效。雖然本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容已經(jīng)以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明， 任何熟習此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神所作些許的更動與潤飾，皆應(yīng)涵蓋于本發(fā)明的范疇內(nèi)，因此本發(fā)明的保護范圍當視后附的申請專利范圍所界定者為準?？ㄆ鞯?。其中，圖4A為外圍裝置20的總線接頭30尚未連接于主機端60的總線連接裝置 10的使用狀態(tài)示意圖，此時主機端60的工作電源(圖未示)并不會提供電源至相對應(yīng)的連接端口，亦即主機端60的工作電源不提供工作電力至總線連接裝置10的主機端電力線 13。而圖4B為總線接頭30已連接于總線連接裝置10的使用狀態(tài)示意圖，此時由于總線接頭30已連接于總線連接裝置10，而產(chǎn)生接地回路，因此主機端60的工作電源才會提供工作電力至主機端電力線13，而使外圍裝置20透過裝置端電力線33取得工作電力，如此即可達到省電的功效。雖然本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容已經(jīng)以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明， 任何熟習此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神所作些許的更動與潤飾，皆應(yīng)涵蓋于本發(fā)明的范疇內(nèi)，因此本發(fā)明的保護范圍當視后附的申請專利范圍所界定者為準。
權(quán)利要求
1.一種具備連接偵測功能的總線連接裝置，用以偵測一總線接頭的連接狀態(tài)，該總線接頭包含一裝置端金屬殼、一裝置端接地線、一裝置端電力線及一組裝置端訊號線，且該裝置端金屬殼與該裝置端接地線互相短路，其特征在于，該總線連接裝置包含一主機端金屬殼，與該裝置端金屬殼互相匹配以對應(yīng)連接，且該主機端金屬殼接地； 一主機端接地線，用以電連接該裝置端接地線； 一主機端電力線，用以電連接該裝置端電力線與一工作電源； 一組主機端訊號線，用以電連接該裝置端訊號線，而進行訊號傳輸；及一控制模塊，電連接于該主機端接地線并控制該工作電源，其中該控制模塊偵測該主機端接地線是否實質(zhì)接地，并于該主機端接地線實質(zhì)接地時開啟該工作電源以提供一工作電力至該主機端電力線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的總線連接裝置，其特征在于，當該主機端接地線停止實質(zhì)接地時，該控制模塊關(guān)閉該工作電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的總線連接裝置，其特征在于，該控制裝置連接于該主機端接地線的接腳常態(tài)地維持于一第一電平，且于該主機端接地線實質(zhì)接地時變化為一第二電平以觸發(fā)該控制模塊開啟該工作電源。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的總線連接裝置，其特征在于，當該主機端接地線停止實質(zhì)接地時，該接腳由該第二電平回復該第一電平，使該控制裝置關(guān)閉該工作電源
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的總線連接裝置，其特征在于，該控制模塊包含 一邏輯電路，當該主機端接地線實質(zhì)接地時，產(chǎn)生一觸發(fā)訊號；及一控制器，電連接于該工作電源與該邏輯電路，該控制器用以接收該觸發(fā)訊號，以開啟該工作電源。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的總線連接裝置，其特征在于，該控制器為鍵盤控制器。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的總線連接裝置，其特征在于，該控制器為嵌入式控制器。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的總線連接裝置，其特征在于，該邏輯電路為一晶體管開關(guān)，包含一源極，連接于該控制器的一觸發(fā)腳位，且該源極及該觸發(fā)腳位共同連接于一電平電壓，而被維持于一第一電平；一柵極，接受一啟動電壓，使該晶體管開關(guān)維持于開啟狀態(tài)； 一射極，連接于該主機端接地線；其中，當該主機端接地線實質(zhì)接地，該觸發(fā)腳位透過該主機端接地線而實質(zhì)接地，使其由該第一電平變?yōu)橐坏诙娖剑|發(fā)該控制模塊開啟該工作電源。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的總線連接裝置，其特征在于，該總線接頭為一通用串行總線接頭。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種具備偵測功能的總線連接裝置，用以偵測總線接頭的連接狀態(tài)，總線接頭包含裝置端金屬殼、裝置端接地線、裝置端電力線及裝置端訊號線，且裝置端金屬殼與裝置端接地線互相短路。總線連接裝置包含對應(yīng)總線接頭的主機端金屬殼、主機端接地線、主機端電力線、及主機端訊號線，且總線連接裝置更包含控制模塊，電連接于主機端接地線，其中主機端接地線于總線接頭連接于總線連接裝置時接地?？刂颇K用以主機端接地線是否實質(zhì)接地，以判斷總線接頭是否連接于總線連接裝置，從而決定是否開啟工作電源以提供工作電力通過主機端電力線至總線接頭。
文檔編號G06F13/40GK102184152SQ20091030919
公開日2011年9月14日 申請日期2009年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月31日
發(fā)明者葉茂相, 黃成良 申請人:佛山市順德區(qū)漢達精密電子科技有限公司