專利名稱：智能地為裝置提供電力的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及電子裝置的電力管理領(lǐng)域。更具體地講，在一個(gè)示例性方面，本發(fā)明針對(duì)經(jīng)由統(tǒng)一的電力和數(shù)據(jù)接口智能地為對(duì)等裝置或從屬裝置提供電力的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
許多已有的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或電子接口集成或統(tǒng)一了各種類型的功能，包括數(shù)據(jù)和電能輸送。例如，接口可提供用于計(jì)算機(jī)化的裝置與相關(guān)的外圍設(shè)備之間的信令和功率輸送的端口。針對(duì)USB 2. O和USB 3. O的已有方案向/從USB裝置和主機(jī)提供功率輸送(有關(guān)通用串行總線(USB)的細(xì)節(jié)記載在2000年4月27日公布的標(biāo)題為“Universal Serial BusSpecification”的USB規(guī)范修訂版2· O以及2008年4月4日公布的標(biāo)題為“UniversalSerial Bus 3.0 Specification”的USB 3. 0規(guī)范修訂版0. 85等中；其內(nèi)容均以引用方式整體并入本文)。例如，上述USB 2. O規(guī)范定義了 2. 5W的最大功率輸送(USB 2. O在5V下最多支持五(5)個(gè)IOOmA負(fù)載)。類似地，上述USB 3. O規(guī)范定義了 4. 5W的最大功率輸送(USB 3. O在5V下最多支持六(6)個(gè)150mA負(fù)載)。遺憾的是，已有的USB功率輸送機(jī)制不足以經(jīng)由標(biāo)準(zhǔn)化的USB機(jī)制向例如移動(dòng)計(jì)算機(jī)或膝上型計(jì)算機(jī)等的若干種類型的裝置供電。許多移動(dòng)計(jì)算機(jī)根據(jù)配置、操作模式等可消耗40W至85W范圍內(nèi)的功率；這些功率汲取水平比目前的USB供電能力高十(10)倍以上。因此，需要改進(jìn)的方案來經(jīng)由已有端口接口向某些裝置輸送非標(biāo)準(zhǔn)功率(如，大大增加功率輸送能力)。這樣的改進(jìn)方案理想情況下應(yīng)該與構(gòu)成接口的已有和遺留功能(如，標(biāo)準(zhǔn)USB功率輸送)保持完全兼容。然而，更一般的是，需要改進(jìn)的方法和設(shè)備來經(jīng)由例如標(biāo)準(zhǔn)化接口智能地為具有不同要求的各種裝置提供多種功率輸送能力
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過提供用于電子裝置功率輸送和管理的改進(jìn)的方法和設(shè)備來滿足上述需要。在本發(fā)明的第一方面，公開了一種為外圍設(shè)備或從屬裝置供電的方法。在一個(gè)實(shí)施例中，所述方法包括使用所述外圍設(shè)備和另一裝置(如，主機(jī))之間的接口來采用增強(qiáng)功率輸送模式。在一個(gè)變形例中，結(jié)構(gòu)接口(如，連接器)是具有一個(gè)或多個(gè)信號(hào)(如，光學(xué)和/或電)接口和電源接口的統(tǒng)一配置，所述方法包括使用所述電源接口來提供增強(qiáng)功率模式和能力。在另一變形例中，所述接口是具有光學(xué)和USB接口的統(tǒng)一接口，所述方法包括將所述USB接口的分工從其正常功能重新分配為用作增強(qiáng)功率輸送通道，而將所述光學(xué)接口的任務(wù)分配為處理所有數(shù)據(jù)通信。在本發(fā)明的第二方面中，公開了一種系統(tǒng)電源控制器。在一個(gè)實(shí)施例中，所述控制器為集成電路，其適于與另一裝置的實(shí)體進(jìn)行通信以便協(xié)商并智能地控制功率輸送。在本發(fā)明的第三方面中，公開了一種包括被供電裝置和供電裝置的系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施例中，所述被供電裝置是外圍設(shè)備，并且所述供電裝置是充電主機(jī)(如，計(jì)算機(jī))。在本發(fā)明的第四方面中，公開了一種智能外圍設(shè)備或“從屬”裝置。在一個(gè)實(shí)施例 中，所述外圍設(shè)備具有足夠的智能(如，經(jīng)由控制器或其他此類邏輯)來經(jīng)由數(shù)據(jù)接口與主機(jī)協(xié)商，以獲得“增強(qiáng)”功率以便于所述外圍設(shè)備操作。在本發(fā)明的第五方面中，公開了一種使用單個(gè)電源為多個(gè)鏈接的外圍設(shè)備供電的方法。在本發(fā)明的第六方面中，公開了一種能夠進(jìn)行增強(qiáng)的供電的數(shù)據(jù)接口。在一個(gè)實(shí)施例中，所述接口是統(tǒng)一接口，其具有相關(guān)的智能以使能增強(qiáng)的功率信號(hào)(如，更高水平的功率，足以完全從一個(gè)裝置對(duì)另一裝置供電)的協(xié)商和輸送。在本發(fā)明的第七方面中，公開了一種適用于增強(qiáng)的功率輸送和/或接收的計(jì)算機(jī)化的設(shè)備。在一個(gè)實(shí)施例中，所述設(shè)備包括雙接口，其具有用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊粋€(gè)或多個(gè)接口以及具有能夠驅(qū)動(dòng)多個(gè)功率水平的功率輸出的電源接口 ；處理器，其耦合至所述電源接口 ；存儲(chǔ)裝置，其與所述處理器數(shù)據(jù)通信。所述存儲(chǔ)裝置包括計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，所述指令在由所述處理器執(zhí)行并響應(yīng)于裝置耦合至所述雙接口時(shí)針對(duì)所述裝置確定功率水平；使能以所述功率水平輸出功率。在另一實(shí)施例中，所述設(shè)備包括雙接口，其具有用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡谝唤涌谝约坝糜跀?shù)據(jù)傳輸?shù)牡诙涌?，所述第二接口還具有能夠驅(qū)動(dòng)多個(gè)功率水平的功率輸出；處理器，其耦合至所述第二接口 ；存儲(chǔ)裝置，其與所述處理器數(shù)據(jù)通信。所述存儲(chǔ)裝置包括計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，所述指令在由所述處理器執(zhí)行并響應(yīng)于裝置耦合至所述雙接口時(shí)針對(duì)所述裝置確定功率水平；使能以所述功率水平輸出功率。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員參照附圖以及下面給出的對(duì)示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述將理解認(rèn)識(shí)到本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)。


圖I是包括一個(gè)或多個(gè)收發(fā)器的一般性統(tǒng)一接口的圖示。圖2是包括光學(xué)收發(fā)器和USB 3. O收發(fā)器的一個(gè)示例性統(tǒng)一接口收發(fā)器的圖示。圖3是根據(jù)本發(fā)明的包括能夠進(jìn)行增強(qiáng)功率操作的兩(2)個(gè)裝置的一個(gè)示例性系統(tǒng)。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的由系統(tǒng)管理控制器管理的配電架構(gòu)的一個(gè)示例性實(shí)施例。圖5是根據(jù)圖4的示例性配電架構(gòu)，從第一裝置對(duì)第二裝置進(jìn)行充電的消息傳送處理的圖示。圖6是根據(jù)圖4的示例性配電架構(gòu)，從第一裝置向第二裝置(沒有電源)供電的消息傳送處理的圖示。圖7是根據(jù)本發(fā)明的智能地為裝置提供電力的一般性處理的一個(gè)實(shí)施例的邏輯流程圖。圖8是根據(jù)本發(fā)明配置的“增強(qiáng)”功率使能的設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例的框圖。圖9是使用本發(fā)明的增強(qiáng)功率輸送功能的一個(gè)示例性系統(tǒng)的框圖。
具體實(shí)現(xiàn)方式 現(xiàn)在參照附圖，其中相同的標(biāo)號(hào)始終指代相同的部件。概述在一個(gè)方面，本發(fā)明提供智能地為裝置提供電力的方法和設(shè)備。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，統(tǒng)一接口被配置為安全地提供超過先前可能值的數(shù)量級(jí)的功率水平(如，28V(85W))。系統(tǒng)管理控制器(SMC)與其他類似裝置通信，以協(xié)商“增強(qiáng)的”功率輸送；即，與現(xiàn)有技術(shù)的經(jīng)由標(biāo)準(zhǔn)化接口的功率輸送不同，本發(fā)明的協(xié)商的功率輸送使能經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化連接器提供非標(biāo)準(zhǔn)功率。SMC的智能確定連接的裝置是否也智能/兼容，以防止與不被使能的裝置的無用操作。在本發(fā)明的一種實(shí)現(xiàn)方式中，裝置可向被供電的主機(jī)請(qǐng)求非標(biāo)準(zhǔn)功率水平，或者作為另外一種選擇，不被供電的外圍設(shè)備可向主機(jī)請(qǐng)求非標(biāo)準(zhǔn)功率水平，從而使能經(jīng)由同一接口接收功率和數(shù)據(jù)的“單線纜”方案。示例性實(shí)施例利用電源收發(fā)器來協(xié)商電源管理，因此主要接口(如，數(shù)據(jù)接口，例如光學(xué)收發(fā)器)完全不受電源管理通信量的影響。輸送功率的協(xié)商保持與軟件應(yīng)用通信量(如，外圍設(shè)備接入、網(wǎng)絡(luò)接入等)分離，并可在非常低水平的邏輯或處理內(nèi)實(shí)現(xiàn)。另外，使能本發(fā)明的裝置可恢復(fù)至遺留或現(xiàn)有的供電操作方法(如，經(jīng)USB接口或墻壁適配器等以較低電平供電)。沒有檢測(cè)到被類似地使能的裝置的裝置繼續(xù)依照已有標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)操作。在一種實(shí)現(xiàn)方式中，有意地使接口與已有標(biāo)準(zhǔn)兼容，以確保使能本發(fā)明的裝置能夠與廣泛的不被使能的設(shè)備無縫交互。示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述現(xiàn)在詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。盡管主要在統(tǒng)一接口的情境下討論這些實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明不限于此。實(shí)際上，本發(fā)明的各個(gè)方面可用于能夠受益于向多種裝置類型供電(或向相同或不同的裝置供應(yīng)多種類型的功率)的任何系統(tǒng)接口或連接，如本文所述。示例性統(tǒng)一端口接口統(tǒng)一端口可組合多種收發(fā)器類型，以便經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)接口支持寬范圍的I/O協(xié)議。統(tǒng)一接口的初期實(shí)施應(yīng)該用單一連接器類型取代廣泛的連接器類型，包括USB、FireWire,以太網(wǎng)、eSATA、VGA、DVI、Di spIayPort等。統(tǒng)一端口可包括對(duì)(i )所謂的“即插即用”配置、(i i )高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹С?。另外，這樣的統(tǒng)一接口應(yīng)該支持各種各樣的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，例如包括菊花鏈、層次樹、?duì)等連接、一般圖形拓?fù)涞?。圖I是一般性統(tǒng)一接口 100的圖示。統(tǒng)一接口包括第一接口 102和第二接口 104兩者。應(yīng)該理解，統(tǒng)一接口可包括任何數(shù)量的接口，兩(2)個(gè)僅僅是用作說明。替代實(shí)施例可經(jīng)單個(gè)接口實(shí)現(xiàn)多個(gè)協(xié)議，或者相反，多個(gè)接口(N)至多個(gè)協(xié)議(M)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)本公開的內(nèi)容可容易地實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口至多個(gè)協(xié)議的映射(N至M)。另外，應(yīng)該理解，統(tǒng)一接口實(shí)現(xiàn)方式可以同時(shí)地或可切換地支持多個(gè)獨(dú)立接口。圖2是用電接口(這里，USB 3. O)和光學(xué)接口 202實(shí)現(xiàn)的一個(gè)示例性統(tǒng)一接口200。如圖所示，每一接口包括至配合的統(tǒng)一端口的雙重單工通信信道(即，各方向上的單向連接)。每一鏈路可分成多個(gè)“通道(lane)”。對(duì)于示例性光學(xué)接口，通道表征為光纖中復(fù)用的光的一個(gè)或多個(gè)波長(zhǎng)。對(duì)于示例性電接口，通道表征為耦合的差分連接(即，接收差分對(duì)(RX)和發(fā)送差分對(duì)(TX))。如圖所示，此實(shí)施例的電接口為USB 3. O收發(fā)器，其還包括USB 2. O收發(fā)器204和 USB超高速(SS)收發(fā)器206。在USB 3. O操作期間，僅一個(gè)USB收發(fā)器活動(dòng)(B卩，僅USB 2.0或USB SS)。USB SS總線由兩(2)個(gè)單向差分鏈路(發(fā)送(TX)和接收(RX))組成。USB 2.0總線為差分總線(D+，D-)，其支持兩個(gè)方向上的單向數(shù)據(jù)傳輸和雙向控制。D+/D-信號(hào)管腳USB 2. O在USB SS操作時(shí)不使用；然而，電源和接地(VBUS和GND)共享。通常，USB功率輸送規(guī)定在標(biāo)準(zhǔn)5V電壓下進(jìn)行。上述USB規(guī)范(先前整體以引用方式并入)支持5. 25V至4. 75V (即，5V+_5%)的電源電壓范圍。另外，在可接受的電壓范圍內(nèi)，USB規(guī)范還指定“單位”負(fù)載。低功率裝置通常消耗單個(gè)單位負(fù)載。高功率裝置可消耗最大數(shù)量的單位負(fù)載。在USB 2.0規(guī)范內(nèi)，單位負(fù)載為100mA，并且每一裝置可支持最多達(dá)五(5)個(gè)單位負(fù)載。USB 3. O裝置的單位負(fù)載增大至150mA,可承受最多六(6)個(gè)單位負(fù)載。默認(rèn)地，所有裝置初始為低功率(即，僅消耗一(I)個(gè)單位負(fù)載)的狀態(tài)；隨后，該裝置必須請(qǐng)求高功率操作以接收附加功率。圖2的統(tǒng)一接口 200實(shí)現(xiàn)USB 2. O兼容接口 204、USB SS兼容接口 206和光學(xué)接口 202。這些接口可同時(shí)和獨(dú)立操作。示例性系統(tǒng)架構(gòu)圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面的一個(gè)示例性系統(tǒng)架構(gòu)300的圖示，其被配置為經(jīng)由標(biāo)準(zhǔn)化統(tǒng)一接口智能地以多個(gè)功率水平向可能具有不同的功率輸送要求的若干示例性裝置350輸送功率。圖3的每一示例性裝置350包括(i )第一收發(fā)器302、( i i )第二收發(fā)器304和(i i i )電源接口 306。在一個(gè)實(shí)施例中，第一收發(fā)器302是光學(xué)接口。在另一實(shí)施例中，第二收發(fā)器304為USB 3. O兼容的電接口。將認(rèn)識(shí)到，通過本發(fā)明還可想到“僅USB 2. O”和“僅USB
3.O”變形例(S卩，光學(xué)僅加USB 2.0，或光學(xué)僅加USB 3.0)。電源接口 306是能夠支持現(xiàn)有技術(shù)的USB功率模式(即，用于USB2. O和USB 3. O的低功率模式和高功率模式)和“增強(qiáng)”功率模式的VBUS連接。增強(qiáng)功率模式功率輸送要求比典型的現(xiàn)有技術(shù)USB功率輸送水平高十倍以上。另夕卜，增強(qiáng)功率模式在85W的最大功率輸出下支持28V的更高最大電壓。這轉(zhuǎn)化成大約3A的平均電流汲取。如圖3所示，第一裝置350A向第二裝置350B提供電力；然而，從下文將明顯的是，此圖示方向是任意選擇的，意在描述圖3的示例性實(shí)施例。根據(jù)本發(fā)明的原理，下面概述其他靈活的功率輸送實(shí)現(xiàn)方式。如圖所示，第一和第二裝置(350A，350B)經(jīng)由標(biāo)準(zhǔn)化接口耦合。盡管未示出裝置的實(shí)際配合，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，任何數(shù)量的方案可用于標(biāo)準(zhǔn)化接口的物理和電配置(如，與陰型連接器配合的陽型連接器、插入線纜等)。每一裝置350A、350B還包括(iv)主要處理器308、(V)橋式電路310和(vi)系統(tǒng)管理控制器(SMC) 312。主要處理器308通常包括數(shù)字信號(hào)處理器、微處理器、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列等。該處理系統(tǒng)用作裝置350的“主控(master)”處理元件，并被配置為執(zhí)行通常與另一裝置或用戶交互的軟件應(yīng)用。例如，主要處理系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)傳輸并控制統(tǒng)一接口。因此，該處理系統(tǒng)控制物理操作、網(wǎng)絡(luò)連接和數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議；如，主要處理系統(tǒng)橫跨統(tǒng)一接口的一個(gè)或多個(gè)“通道”建立與其他裝置的通信鏈路。如圖3所示，第一裝置和第二裝置(350A，350B)的主要處
理器已經(jīng)經(jīng)由第一收發(fā)器302建立了數(shù)據(jù)傳輸信道(光學(xué)鏈路)。主要處理器308經(jīng)由橋式電路310連接至統(tǒng)一接口。橋式電路是可配置的構(gòu)造，適于管理主要處理器308的外部接口。例如，橋式電路的常見實(shí)現(xiàn)方式邏輯上分成北橋和南橋，其中北橋處理高速存儲(chǔ)器存取(如，動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM))，南橋處理外圍設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)接入(如，以太網(wǎng)、USB、FireWire等)。如圖3所示，橋式電路被配置為(i)將主要處理器308連接到第一收發(fā)器302和第二收發(fā)器304，(ii)將主要處理器連接到系統(tǒng)管理控制器312，(iii)將系統(tǒng)管理控制器連接到第二收發(fā)器304。上述連接和拓?fù)鋬H是說明性的；本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解，橋式電路可動(dòng)態(tài)配置，并且可以支持連接的交換、禁用/使能、復(fù)用等。系統(tǒng)管理控制器(SMC)312是負(fù)責(zé)裝置管理特征的次要設(shè)備(如處理器)，通常獨(dú)立于主要處理器308。例如，SMC的某些實(shí)現(xiàn)方式可在不對(duì)主要處理器供電的情況下起作用。SMC能力可包括(i )電源管理(如，電源排序、重置、睡眠等);(i i )環(huán)境管理(如，熱控制、風(fēng)扇控制、環(huán)境光監(jiān)測(cè)、背光控制、加速計(jì)等)；(iii)各種各樣的I/O功能(如，鍵盤、鼠標(biāo)等)，
坐坐寸寸ο然而，與現(xiàn)有技術(shù)的裝置不同，示例性裝置350已被進(jìn)一步修改，以使用其相應(yīng)的SMC 312、橋式電路310以及統(tǒng)一接口的分配部分來支持增強(qiáng)功率模式輸送。更具體地講，示例性裝置350被配置為通過統(tǒng)一端口的電源接口 306在SMC之間建立通信信道。第一SMC橫跨USB電源接口與第二 SMC建立通信鏈路，同時(shí)保持為遺留USB兼容的主機(jī)和裝置所指定的已有功率輸送功能和要求。電源管理通常需要非常低的信息速率，并且可以根據(jù)需要用次要處理器(如，I2C、RS-232等)之間的低速通信協(xié)議或其他方法來實(shí)現(xiàn)。也可使用現(xiàn)有的電源管理協(xié)議(并且可根據(jù)需要修改)以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的智能增強(qiáng)功率模式?，F(xiàn)在參照?qǐng)D4，SMC針對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例管理配電。如圖所示，電源架構(gòu)400包括(i)標(biāo)準(zhǔn)電源連接器402、(ii)電源模塊450和(iii)統(tǒng)一連接器404。SMC提供用于在各種功率輸送模式之間切換的控制邏輯。SMC控制邏輯連接408表示SMC和電源模塊450之間的一般連接鏈路。電源模塊內(nèi)的各個(gè)控制連接為了清晰起見未示出，通常與實(shí)現(xiàn)方式相關(guān)。SMC電源管理邏輯通常實(shí)現(xiàn)于適于存儲(chǔ)軟件指令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)(如，HDD、致密閃存卡或其他外部卡、CD ROM、存儲(chǔ)器等)內(nèi)，并可包括用于調(diào)節(jié)的功率輸送、智能功率輸送、故障轉(zhuǎn)移機(jī)制、功率損耗執(zhí)行等的指令。電源管理邏輯的示例性實(shí)施例在下文有更詳細(xì)的描述。標(biāo)準(zhǔn)電源連接器402包括必要的變壓器以將通常在介于100VAC-240VAC單相(SP，北美或歐盟內(nèi)提供的典型電源)之間的范圍內(nèi)的輸入電壓轉(zhuǎn)換為適用于對(duì)裝置350進(jìn)行充電和操作的電壓電平(如，18. 5V (85W))。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，電源連接器402還可被配置為適應(yīng)基于其他地區(qū)或應(yīng)用的特定要求的其他功率轉(zhuǎn)換要求。如圖所示，統(tǒng)一連接器404經(jīng)由VBUS接收和輸送USB功率(5V (4. 5W))。盡管經(jīng)由USB輸送的功率通常不足以支持主要處理器功率汲取，但是USB功率足以向SMC控制器進(jìn)行供電。與主要處理器相比，SMC控制器的較低功率要求允許使能本文詳細(xì)討論的附加電源管理方案和功率控制操作。
在一個(gè)實(shí)施例中，架構(gòu)400還可包括可再充電電池(未示出)，其用于在主電源不可用時(shí)為裝置350供電。因此，統(tǒng)一連接器被配置為接收和輸送適于給電池充電的功率，和/或操作主要處理器。該主要處理器包括裝置350A、350B中任一個(gè)的處理器。如圖4所示，增強(qiáng)功率模式的功率(85W028V)經(jīng)由已有VBUS線輸送；然而，SMC控制邏輯必須使能切換，以確保連接至VBUS的真USB裝置僅接收適當(dāng)?shù)腢SB兼容的功率。電源模塊450智能地對(duì)來自電源連接器402和/或統(tǒng)一連接器404中任一個(gè)的功率信號(hào)進(jìn)行引導(dǎo)和/或路由。電源模塊包括直流輸入(DC-in)電源開關(guān)452和USB 3.0VBUS開關(guān)454。VBUS開關(guān)選擇性地將VBUS連接至內(nèi)部USB 3. O模塊(如，接收來自被供電的外圍設(shè)備的外部VBUS)，或者作為另外一種選擇，從內(nèi)部USB 3. O電源連接至外部USB 3.0裝置。在至少一個(gè)實(shí)施例中，外部VBUS電源對(duì)SMC控制邏輯供電。直流輸入電源開關(guān)452通常從統(tǒng)一連接器404接收18V (85W)直流輸入功率。在一個(gè)實(shí)施例中，開關(guān)452接收28V (85W)直流輸入功率。接收的功率經(jīng)由充電器電路(如，降壓/升壓變壓器等)調(diào)節(jié)，并在內(nèi)部分配。在一個(gè)實(shí)施例中，直流輸入電源開關(guān)可經(jīng)由統(tǒng)一連接器(利用內(nèi)部功率調(diào)節(jié)電路)間接地將120-240 VAC主供電傳遞給連接的裝置。在其他被供電的裝置實(shí)施例中，也可經(jīng)由統(tǒng)一連接器將內(nèi)部裝置電源供應(yīng)給連接的裝置。下面的討論提供采用圖4的SMC管理配電的若干示例性供電情景。示例操作，充電現(xiàn)在參照?qǐng)D5，該邏輯圖示意性地示出根據(jù)本發(fā)明各種原理，為了請(qǐng)求功率輸送以進(jìn)行充電，第一和第二裝置(350A，350B)之間的交互處理。如圖5的步驟502所示，第一和第二裝置(350A，350B)經(jīng)由統(tǒng)一接口利用第一收發(fā)器(光學(xué)鏈路302)連接。處理器活動(dòng)地執(zhí)行軟件應(yīng)用(聯(lián)網(wǎng)、文件傳輸?shù)?。在圖5的步驟504，第一和第二裝置經(jīng)耦合至VBUS的電源鏈路收發(fā)器(經(jīng)由圖3的電源鏈路收發(fā)器306)開始SMC通信以進(jìn)行SMC電源管理控制。一旦在第一收發(fā)器之間建立鏈路，裝置350A、350B的SMC就經(jīng)由已有電源總線連接(如，VBUS)使能兩個(gè)電源收發(fā)器。另外，第一和第二 SMC確定是否支持增強(qiáng)功率輸送模式，隨后適當(dāng)配置它們的接口。在一個(gè)實(shí)施例中，SMC請(qǐng)求并接受對(duì)增強(qiáng)功率輸送模式的支持。在另一實(shí)施例中，SMC實(shí)現(xiàn)補(bǔ)救總線仲裁(由于通信量低，可使用非常簡(jiǎn)單的方案)。在步驟506，第一和第二 SMC經(jīng)由電源收發(fā)器鏈路協(xié)商功率輸送?；谠搮f(xié)商，第一裝置350A經(jīng)由VBUS連接向第二裝置350B提供增強(qiáng)功率輸出(28V (85W))，如步驟508所示。示例操作，h電現(xiàn)在參照?qǐng)D6，該邏輯圖示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的各種原理，第一和第二裝置(350A, 350B)之間的交互處理，其中第二裝置初始沒有電源。與先前參照?qǐng)D5描述的例子不同，在本實(shí)施例中，第二處理器(裝置350B的處理器)初始未操作，因?yàn)槠錄]有足夠的電力。如圖6所示，第一和第二裝置(350A，350B)經(jīng)由統(tǒng)一接口連接；然而，第二裝置沒有電源，第一或第二收發(fā)器均不活動(dòng)。第一裝置檢測(cè)對(duì)其USB電連接的裝置連接。一開始，第一裝置假設(shè)連接的裝置是沒有電源的USB裝置。第一裝置向第二裝置提供USB功率，以進(jìn)行現(xiàn)有技術(shù)的USB枚舉處理，如步驟602所示 在一個(gè)實(shí)施例中，第二裝置的第一收發(fā)器的鏈路檢測(cè)電路也被供電(如，通過第一裝置的遺留USB功率模式)。對(duì)第二裝置的第一收發(fā)器的鏈路檢測(cè)電路供電的優(yōu)點(diǎn)在于之 前不需要受第二裝置的SMC上電的“門限”。在步驟604，VBUS對(duì)第二裝置的SMC (第二 SMC)、橋式電路和用于鏈路檢測(cè)的第一接口(光學(xué))以及電源收發(fā)器供電。第二 SMC、橋式電路、光學(xué)接口鏈路檢測(cè)和電源收發(fā)器的低功率要求可從標(biāo)準(zhǔn)USB兼容的VBUS驅(qū)動(dòng)。然而，并非用作USB裝置，第二 SMC使用VBUS來初始化光學(xué)接口的鏈路檢測(cè)。響應(yīng)于此，第一裝置的處理器改變至統(tǒng)一端口操作，并且第一 SMC和第二 SMC經(jīng)由其電源收發(fā)器建立連接。第二 SMC (經(jīng)由受限軟件客戶機(jī))指示其與未通電的第二處理器(第二裝置的處理器)共駐(co-resident)。在步驟606，第一和第二 SMC經(jīng)電源接口協(xié)商增強(qiáng)功率輸送模式。在步驟608，第一裝置經(jīng)由VBUS連接向第二裝置提供增強(qiáng)功率輸出(28V (85W)),從而允許第二裝置使其主要處理器通電并經(jīng)第一接口(光學(xué))開始數(shù)據(jù)信道。如此前討論的，上述例子主要基于示例性統(tǒng)一端口接口(光學(xué)和USB)。因此，現(xiàn)在給出實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面的一般性方法和設(shè)備的描述。方法下面的討論提供智能地向裝置提供電力的一般性方法。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中，所述方法涉及分配和/或增強(qiáng)統(tǒng)一多接口連接的次要(電/電源)接口以實(shí)現(xiàn)邏輯，所述邏輯被配置為檢測(cè)兼容性并管理變化的功率輸送方案，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，該一般性方法也可擴(kuò)展至其他配置(如，主要接口執(zhí)行檢測(cè)，并將次要接口的分工重新分配為供應(yīng)增強(qiáng)功率)。盡管下面的方法主要在第一裝置連接至第二裝置的簡(jiǎn)單拓?fù)涞那榫诚旅枋觯瑧?yīng)該理解，非常復(fù)雜的拓?fù)湟部墒芤嬗诒景l(fā)明的各個(gè)方面。例如，在“樹”拓?fù)鋬?nèi)，智能第一裝置必須考慮后續(xù)分支上的所有裝置(如，甚至作為被移除的一層或多層的裝置)的功率要求。類似地，在“菊花鏈”拓?fù)渲?，裝置可經(jīng)由鏈中的每一鏈路請(qǐng)求功率。另外，某些拓?fù)淇赡苄枰指?；例如，被使能和不被使能的連接裝置的混合可在群的子集內(nèi)實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)功率能力。這樣的分割在被增強(qiáng)的裝置與未知或不具備該能力的裝置混雜的實(shí)施例中尤其有用。另外，盡管下面的討論主要參照具有光學(xué)收發(fā)器和電收發(fā)器的統(tǒng)一端口接口進(jìn)行描述，但本發(fā)明可應(yīng)用于組合了多種接口子類型的任何接口。根據(jù)本公開的內(nèi)容，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可使得本發(fā)明的各個(gè)方面適合“僅電接口”實(shí)施例。例如，在USB 3. O實(shí)施例內(nèi)，USB SS和USB 2. O管腳互斥地使用；8卩，在USB SS操作期間，USB 2. O線(D+，D-)不使用。因此，本發(fā)明應(yīng)該支持USB SS接口，同時(shí)將USB 2. O線重新定位用于智能電源管理操作。圖7示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性一般性配電方法700。在圖7的步驟702，建立連接。在一個(gè)實(shí)施例中，主要連接建立并活動(dòng)(即，用于數(shù)據(jù)傳輸)，而一個(gè)或多個(gè)次要接口不活動(dòng)(即，未使用)。在替代實(shí)施例中，主要連接建立并啟用，一個(gè)或多個(gè)次要連接也啟用。在各種實(shí)施例中，主要和次要接口分別為光學(xué)連接和電連接、或電連接和電連接。例如，在一個(gè)示例性實(shí)施例中，所述連接為統(tǒng)一光學(xué)和USB接口。該接口包括光學(xué)連接和電連接，并支持各種各樣的通信協(xié)議。該統(tǒng)一接口可與已有標(biāo)準(zhǔn)互換使用，包括夕卜圍設(shè)備部件互連(PCI)及其不同版本(PCI-X、Compact PCI等)、DisplayPort、高清多媒體接口(HDMI)、USB、以太網(wǎng)、SATA 等。另外，電源接口連接以用于功率輸送。電源接口通常包括至少一個(gè)電源和接地端子。例如，基于USB的實(shí)施例提供VBUS (5V)和GND (OV)。另外，本發(fā)明還考慮使用電磁感應(yīng)電源/數(shù)據(jù)耦接作為該連接的一部分；如，無接觸式連接。 在該方法的一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)管理控制器(SMC)經(jīng)由電源接口通信。在一個(gè)變形例中，SMC與另一 SMC通信；作為另外一種方式，SMC與處理器通信。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中，SMC使用簡(jiǎn)單協(xié)議經(jīng)電源收發(fā)器調(diào)制電源控制命令(其可專用于該目的，或者由另一功能“再用”，或者其可一次執(zhí)行多個(gè)功能)。所述命令由接收器接收并解釋。在一個(gè)變形例中，直接在電源軌(power rail)上進(jìn)行所述調(diào)制。例如，SMC可在電源軌的可接受的容差范圍內(nèi)調(diào)制消息傳送。信令由對(duì)等SMC或其他實(shí)體接收。對(duì)等裝置仍可使用電源軌，因此信令沒有超過容差。在另一示例性實(shí)現(xiàn)方式中，重復(fù)的電流脈沖信令(“音”)疊加在DC電源總線上以在兩個(gè)端點(diǎn)(或一個(gè)端點(diǎn)和插入其與另一端點(diǎn)之間的裝置)之間建立低速(如4Kbps)通信信道。需要兩個(gè)有能力的端點(diǎn)均在其端口的電源路徑中具有串聯(lián)電感以用于信號(hào)檢測(cè)和電源收發(fā)器的信號(hào)處理操作。這些收發(fā)器直接連接至SMC的I/O端口。如果電源總線的任一端均不支持這種方式的電源總線信令(如，遺留USB裝置)，將不建立通信信道，電源總線(VBUS)將保持在“基本”模式下(即，未增強(qiáng))，如依據(jù)USB標(biāo)準(zhǔn)。在其他替代實(shí)現(xiàn)方式中，SMC經(jīng)由不活動(dòng)的次要接口建立邏輯連接?？?例如)由主要處理器向SMC分配或允許其使用活動(dòng)的次要接口。作為另外一種選擇，SMC本身可通過請(qǐng)求訪問，或先占已有的活動(dòng)通信量，或者甚至根據(jù)給定方案分時(shí)訪問，來主動(dòng)“強(qiáng)占”次要接口。例如，SMC可向主要處理器發(fā)出中斷；作為響應(yīng)，處理器服務(wù)該中斷，并退出次要接口。SMC隨后可奪取次要接口的控制。上述替代實(shí)現(xiàn)方式的一種配置涉及具有第一和第二數(shù)據(jù)接口(如，一個(gè)為光學(xué)接口，另一個(gè)為電接口，例如USB)的統(tǒng)一接口。接口之一根據(jù)兩種(或更多種)不同的模式供應(yīng)功率；如，“基線”模式(如，如本文先前所述的正常USB功率)和提供“增強(qiáng)”功率輸送的第二(以及可能第三、等等)模式，例如以更高的電流、不同的電壓、濾波的、調(diào)節(jié)的模式等。利用橫跨非電源接口(如，功率模式改變信號(hào)與數(shù)據(jù)一起或穿插其間在主要接口上被發(fā)送)、橫跨電源使能接口的數(shù)據(jù)部分(如，橫跨USB接口的數(shù)據(jù)對(duì))、或者甚至橫跨電源使能接口本身的電源管腳的信令，來選擇增強(qiáng)模式。也可使用上述項(xiàng)的組合(如，在功率模式協(xié)商的一個(gè)階段，使用第一接口或信號(hào)路徑，以及在另一階段，使用不同的接口或信號(hào)路徑)。專有或現(xiàn)有信令協(xié)議可用于上述目的；類似地，此類協(xié)議可僅專用于功率模式協(xié)商目的，或者還提供其他功能(如，多功能的)。例如，可使用接口(如，USB)的本地協(xié)議或?qū)ｉT的協(xié)議(如，I2C、RS-232等)建立通信，以降低計(jì)算復(fù)雜度或協(xié)議要求等。在其他實(shí)施例中，SMC訪問可與已有的活動(dòng)連接復(fù)用。例如，橋式電路可使用各種復(fù)用方案從多個(gè)源向多個(gè)目的地路由通信量。一種這樣的復(fù)用方案可為時(shí)分復(fù)用，基于輪叫調(diào)度方案、加權(quán)方案等。因此，與SMC相比，優(yōu)先級(jí)處理器可將顯著更多的時(shí)間分配給接口。根據(jù)本公開的內(nèi)容，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將很好理解總線仲裁的任何變形例的替代，將不對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步描述。在某些“熄燈(lights-out)”實(shí)施例中，沒有任何活動(dòng)的連接，直到裝置被供電。在一個(gè)此類情況中，用第一功率水平向裝置供電，其中所述第一功率水平足以對(duì)一個(gè)或多個(gè)接口供電(但是可能(例如)不足以對(duì)整個(gè)裝置供電)。在步驟702結(jié)束時(shí)，一個(gè)或多個(gè)裝置之間已建立連接，其中所述連接適合于確定功率能力。

在步驟704確定功率能力。在一個(gè)實(shí)施例中，通過與系統(tǒng)管理控制器(SMC)的兼容通信識(shí)別增強(qiáng)功率能力。例如，對(duì)等SMC控制器可以利用建立的協(xié)議通信，以識(shí)別適當(dāng)?shù)墓β誓芰?。在一個(gè)變形例中，經(jīng)由電源收發(fā)器之間的連接執(zhí)行通信。作為另外一種選擇，經(jīng)由主要或次要連接執(zhí)行通信，其中主要或次要連接用于用戶或裝置驅(qū)動(dòng)的軟件應(yīng)用的控制或數(shù)據(jù)傳輸。在一個(gè)實(shí)施例中，由“功率消耗”方作出對(duì)增強(qiáng)功率能力信息的明確請(qǐng)求。在替代實(shí)施例中，在主動(dòng)提供的消息傳送中指示增強(qiáng)功率能力可用性(例如，自動(dòng)包括在初始設(shè)置消息、廣播等內(nèi))。在其他實(shí)施例中，可間接推斷增強(qiáng)功率能力。例如，在初始裝置連接期間提供型號(hào)或裝置類型?；诮邮盏男畔?，接口的裝置確定增強(qiáng)功率是否可用。功率能力可包括下列要素，例如(i)可能的功率輸送模式數(shù)；(ii)功率輸送模式的類型；(iii)可用的當(dāng)前功率；(iv)最大電源；(V)最小電源；(vi)平均功率輸送；和/或(vii)突發(fā)輸送等。類似地，也可交換對(duì)應(yīng)消耗參數(shù)，例如(i)可能的操作模式數(shù)；(ii)功率模式的類型；(iii)需要的當(dāng)前功率；(iv)消耗的最大功率；(V)消耗的最小功率；(vi)消耗的平均功率；和/或(vii)突發(fā)消耗等。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，可以有多個(gè)功率輸送選項(xiàng)。在一個(gè)這樣的情況中，至少一個(gè)功率輸送選項(xiàng)適合于對(duì)整個(gè)裝置供電。在一個(gè)示例性變形例中，裝置需要額定28V (85W)的功率輸送。在其他情況下，功率輸送選項(xiàng)包括至少一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的功率輸送選項(xiàng)(如，USBVBUS5V)以及至少一個(gè)非標(biāo)準(zhǔn)的、與實(shí)現(xiàn)方式有關(guān)的功率輸送選項(xiàng)(如，28V (85W))。在其他變形例中，基于先前所述的功率能力提供多個(gè)增強(qiáng)功率模式。例如，第一裝置可具有多個(gè)增強(qiáng)功率輸送選項(xiàng)?；趯?duì)等裝置所支持的功率模式類型的確定，第一裝置可智能地選擇適當(dāng)?shù)脑鰪?qiáng)功率輸送模式。功率輸送選項(xiàng)可例如根據(jù)對(duì)等裝置而變化。例如，第一裝置可識(shí)別第二裝置，并基于第二裝置類型，僅提供功率輸送選項(xiàng)的有限子集。在其他實(shí)現(xiàn)方式中，可基于拓?fù)浠騼?nèi)部裝置考慮調(diào)節(jié)功率輸送選項(xiàng)。例如，連接至其他裝置網(wǎng)絡(luò)的裝置可向多個(gè)其他裝置請(qǐng)求電力，或者類似地，可向多個(gè)其他裝置提供電力。因此，裝置網(wǎng)絡(luò)可智能地負(fù)載平衡，使得不會(huì)由單個(gè)裝置承受功率輸送的主要壓力。在另一例子中，可選擇內(nèi)部功率要求負(fù)擔(dān)已經(jīng)很重的裝置不向其他裝置提供電力，而無論其是否有能力如此做。在步驟706期間，一個(gè)或多個(gè)裝置協(xié)商功率控制。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，基于預(yù)定義的角色進(jìn)行協(xié)商；例如，裝置可分為充電的(charging)、可充電的(chargeable)、或既是充電的又是可充電的。因此，如果充電裝置與可充電裝置連接，則發(fā)生功率輸送。在另一實(shí)施例中，功率輸送基于其他源的功率的可用性和/或充足性。例如，從電源接收功率的裝置不需要來自第二裝置的功率(如，插入AC適配器的膝上型計(jì)算機(jī)以及通電的外圍設(shè)備優(yōu)選從AC適配器等接收功率)。在更復(fù)雜的實(shí)施例中，功率輸送可能需要主動(dòng)協(xié)商。例如,能夠充電并且也可充電的裝置可基于其當(dāng)前的功率消耗協(xié)商功率輸送。這樣的協(xié)商可能旨在使功率消耗平衡或不平衡。在一個(gè)此類情況下，兩(2)個(gè)對(duì)等裝置可能旨在如果可能就對(duì)兩個(gè)裝置供電，例如，裝置可在充電和可充電之間交替。作為另外一種選擇，“可充 電”裝置可總是在附接時(shí)從“充電”裝置汲取功率。在另一例子中，應(yīng)用負(fù)載較重的裝置總是“充電”裝置。在具有多種配電可能性的連接裝置網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，協(xié)商會(huì)尤其必要。根據(jù)本公開的內(nèi)容，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將容易地理解和實(shí)現(xiàn)其他方案和情景。在方法700的步驟708，提供適當(dāng)?shù)脑鰪?qiáng)功率。在一些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)裝置繼續(xù)通信。例如，插入第一電源和第二充電裝置的裝置可從所述電源拔出，而繼續(xù)從第二充電裝置操作。在另一實(shí)施例中，向第二裝置提供電力的第一裝置的電力可能快用到較低；隨后，第一裝置向第二裝置發(fā)送電力將切斷的通知(如，經(jīng)數(shù)據(jù)或者甚至電源接口)。早期警告使第二裝置能夠適當(dāng)?shù)仃P(guān)閉，進(jìn)入低功率操作，和/或評(píng)估其他可能的固有或可用電源。示例性設(shè)備現(xiàn)在參照?qǐng)D8，其示出實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法的示例性設(shè)備800。設(shè)備800包括處理器子系統(tǒng)802，例如數(shù)字信號(hào)處理器、微處理器、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列，或者安裝在一個(gè)或多個(gè)基底804上的多個(gè)處理元件。處理子系統(tǒng)802連接至包括存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)器子系統(tǒng)。如本文所用，術(shù)語“存儲(chǔ)器”包括適于存儲(chǔ)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的任何類型的集成電路或其他存儲(chǔ)裝置，包括(但不限于)ROM、PROM、EEPROM、DRAM、SDRAM、DDR/2 SDRAM、EDO/FPMS, RLDRAM、SRAM、“閃速”存儲(chǔ)器(如，與非門/或非門)和PSRAM。在本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例中，處理子系統(tǒng)包括系統(tǒng)管理控制器(SMC)，其能夠經(jīng)由接口 806與另一控制器或處理器通信，并管理電源子系統(tǒng)808。圖示實(shí)現(xiàn)方式中，設(shè)備800還包括處理器802和接口 806之間的可切換連接。該可切換鏈路控制所述處理器和接口之間的連接和斷開。如前所述，可以以可重新配置橋式結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)對(duì)接口的可切換連接。作為另外一種選擇，可切換連接實(shí)現(xiàn)為專用硬件開關(guān)。根據(jù)本公開的內(nèi)容，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將容易地認(rèn)識(shí)到其他配置。在示例性實(shí)施例中，所述接口通常包括收發(fā)器邏輯，收發(fā)器邏輯可用于驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)傳輸介質(zhì)(如，光纖、銅線、電磁頻譜等)。如前所述，在一個(gè)變形例中，本發(fā)明為具有一個(gè)或多個(gè)光學(xué)收發(fā)器和/或電收發(fā)器(如USB等)的統(tǒng)一接口。該接口至少包括具有用于(SS RX+,SS X-、SS TX+和SS TX-)的電觸點(diǎn)的符合USB超高速的連接器、光學(xué)接口和電源接口。圖8的電源子系統(tǒng)808接收并輸送輸送給設(shè)備800外部的功率。如圖所示，電源子系統(tǒng)還分成“增強(qiáng)”電源模塊810和“標(biāo)準(zhǔn)”電源模塊812。應(yīng)該理解，盡管本文所述的示例性實(shí)施例將術(shù)語“增強(qiáng)”與增大的電平或幅度相關(guān)聯(lián)，但本發(fā)明不限于此，因此“增強(qiáng)”功率可采取其他形式，包括但不限于(I)經(jīng)不同的接口或介質(zhì)(如，有線的與感應(yīng)/無接觸)輸送的功率；(ii)不同頻率和/或相位的功率；和/或(iii)經(jīng)特殊調(diào)節(jié)(如，濾波、整流、成形等)的功率。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，圖8的設(shè)備另外包括電源接口，其包括調(diào)制部分814和解調(diào)部分816。該電源接口適于調(diào)制和解調(diào)來自電源軌的控制信號(hào)。如圖所示，調(diào)制輸出耦合至輸出電源軌，解調(diào)輸入I禹合至輸入電源軌。在一些實(shí)施例中，輸入和輸出電源軌可為相同的物理連接(如，VBUS)。類似地，調(diào)制和解調(diào)設(shè)備可組合在單個(gè)實(shí)體內(nèi)。各種其他實(shí)現(xiàn)方式可包括附加電路來將信令與功率輸送隔離。另外，盡管示出了充電元件和可充電元件二者，但電源子系統(tǒng)的各種實(shí)現(xiàn)方式可 以是僅接收或僅輸送的。還將認(rèn)識(shí)到，充電元件和可充電元件可以不對(duì)稱；例如，增強(qiáng)電源模塊810可以能夠接收功率，但無法輸送。在另一例子中，可以不存在電源模塊812的充電部分，相反僅依賴于增強(qiáng)電源模塊來驅(qū)動(dòng)該電源模塊。另外，盡管圖示實(shí)施例具有兩(2)個(gè)電源子系統(tǒng)(電源模塊812和增強(qiáng)電源模塊810)，應(yīng)該理解，更多或更少的子系統(tǒng)是可能的。例如，單個(gè)電源模塊可被配置為提供標(biāo)準(zhǔn)和增強(qiáng)功率。類似地，多個(gè)電源模塊可選擇性地連接。例如，在一些實(shí)現(xiàn)方式中，提供多個(gè)電源模塊以改變其他模式(如，5V、3. 3V、I. 8V等)，可切換至其中任意模式以輸出功率。圖8的設(shè)備通常還包括附加裝置，包括但不限于附加處理器、一個(gè)或多個(gè)GPS收發(fā)器、或網(wǎng)絡(luò)接口，例如IrDA端口、藍(lán)牙收發(fā)器、Wi-Fi (IEEE標(biāo)準(zhǔn)802. 11)收發(fā)器、WiMAX(IEEE 標(biāo)準(zhǔn) 802. 16e)收發(fā)器、USB (如，USB 2. O、USB 3. O、無線 USB 等)、FireWire 等。然而，應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，根據(jù)本發(fā)明的原理，這些元件不是設(shè)備800的操作所必需的。還將認(rèn)識(shí)到，圖8的設(shè)備可采取任何數(shù)量的不同形狀因數(shù)。例如，設(shè)備800可為臺(tái)式計(jì)算機(jī)或塔式計(jì)算機(jī)。其還可為膝上型計(jì)算機(jī)或手持計(jì)算機(jī)、個(gè)人媒體裝置、PDA、移動(dòng)智能電話、刀片服務(wù)器、較大的主機(jī)裝置的插卡、顯示裝置或監(jiān)視器、RAID陣列或存儲(chǔ)裝置、網(wǎng)絡(luò)集線器等等。因此，本發(fā)明考慮了任何數(shù)量的不同使用情況，包括但不限于(i)較大的主機(jī)裝置為充電裝置，較小的移動(dòng)或便攜式裝置為可充電裝置；(ii)較大的主機(jī)裝置為可充電裝置，并從移動(dòng)裝置接收電力；(iii)兩個(gè)相當(dāng)?shù)膶?duì)等裝置，一個(gè)對(duì)另一個(gè)充電；(iv)類似或不同類型的多個(gè)裝置的上述“樹”或“菊花鏈”聚集體；(V)具有極少智能的相對(duì)簡(jiǎn)單或“笨”的(可充電)外圍設(shè)備與較大的更智能的(充電)主機(jī)的連接。不夸張地講，根據(jù)本發(fā)明，無限數(shù)量的使用情況是可能的。圖9提供有關(guān)本發(fā)明的統(tǒng)一接口 900的一個(gè)示例性實(shí)現(xiàn)方式的更多細(xì)節(jié)。如圖所示，示出第一裝置的統(tǒng)一連接器(350A，404A)與第二裝置的統(tǒng)一連接器(350B，404B)連接。圖9的光學(xué)雙向接口包括“存在”指示，其指示連接的光學(xué)鏈路的存在。所述存在指示使電源收發(fā)器能夠連接至電源總線902。如果在電源收發(fā)器被使能之后，在電源總線兩端均未檢測(cè)到SMC控制器，則兩個(gè)裝置均安全地進(jìn)行USB操作，可禁用一端或兩端處的電源收發(fā)器，直到第一(光學(xué))收發(fā)器的連接狀態(tài)改變。集中注意第二裝置(350B)的細(xì)節(jié)，受SMC控制的電源復(fù)用器904在從適配器402B還是從統(tǒng)一接口 404B接收電力之間進(jìn)行選擇。電源復(fù)用器可向處理系統(tǒng)提供電力。因此，如圖所示，可從墻壁適配器或從統(tǒng)一連接器的電源接口為主要處理器供電。SMC供電方案還允許低功率操作。如圖9所示，SMC被配置為從VI 906 (如，外部5V或28V)、V2 908 (如，內(nèi)部5V)、V3 910 (如，內(nèi)部電池)或者墻壁適配器402B (如，外部18V)接收電力。因此，SMC可由(i)內(nèi)部或外部USB電力(VBUS 5V)、(ii)內(nèi)部或外部處理電力(VMAIN 28V)以及(vi)墻壁適配器(18V)供電。商業(yè)方法和規(guī)則將認(rèn)識(shí)到，上述設(shè)備和方法可允許并容易地適應(yīng)各種商業(yè)模型和方法。在一個(gè)這樣的示例中，適當(dāng)使能的裝置具有許多多樣化的方法來輸送電力，從而減少用戶的煩惱。有利的是，本發(fā)明的各種實(shí)現(xiàn)方式可保持與遺留裝置完全向后兼容，類似地，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的裝置可結(jié)合低功率裝置操作，而不會(huì)由于過壓或過電流操作而引起損壞。上述方法非常有效，并且還可顯著提高裝置的供電可用性，從而擴(kuò)展裝置的可用范圍(如，裝置不再“束縛”于插座或?qū)Ｓ贸潆娖鞯?。實(shí)際上，本發(fā)明考慮了可引入沒有任何AC墻壁 適配器或其他輸入電源的裝置，其電力僅依賴于本文所述的統(tǒng)一光學(xué)和USB接口或類似電源接口。為此，制造商可將這樣的裝置作為“升級(jí)”或“特級(jí)”裝置銷售，甚至可定更高的價(jià)格。另外，給定制造商可限制本發(fā)明僅用于其自己的裝置(B卩，僅X公司所制造的裝置具有專利“增強(qiáng)”電源接口)，從而吸引消費(fèi)者購(gòu)買X公司產(chǎn)品，以使得他們可獲得這一可取的功能。在一個(gè)變形例中，接口連接器的形狀因數(shù)與相關(guān)的接口標(biāo)準(zhǔn)(如，光學(xué)和USB)完全兼容，但還在支持邏輯中內(nèi)嵌有本文所述的附加“智能”。因此，在此模型下，盡管具有標(biāo)準(zhǔn)或非增強(qiáng)統(tǒng)一光學(xué)和USB接口的Y公司外圍設(shè)備的用戶可物理上插入X公司裝置并實(shí)現(xiàn)所有的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一功能，但卻無法經(jīng)由該連接器汲取或輸送任何電力。相比之下，實(shí)現(xiàn)有本發(fā)明的X公司外圍設(shè)備在插入X公司主機(jī)時(shí)，能夠傳輸“增強(qiáng)”電力。作為另外一種選擇，本發(fā)明的接口可以是標(biāo)準(zhǔn)化或開放源碼實(shí)現(xiàn)方式的基礎(chǔ)。還可以想到，主機(jī)裝置(如，充電裝置)內(nèi)可使用軟件或其他機(jī)制以用于監(jiān)測(cè)/記錄，甚至分析一個(gè)或多個(gè)被供電裝置的功率消耗。這一方法還可導(dǎo)致其具有電力計(jì)量能力，例如消耗(被供電)裝置為獲得的電力付費(fèi)(或提供其他報(bào)酬)的情況。根據(jù)本公開，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到針對(duì)增強(qiáng)功率輸送開發(fā)已有接口的無數(shù)其他實(shí)現(xiàn)方案和商業(yè)方法。將認(rèn)識(shí)到，盡管按照方法步驟的特定順序描述了本發(fā)明的某些方面，這些描述僅是本發(fā)明的更廣泛的方法的舉例說明，可按照具體應(yīng)用的要求修改。某些步驟在某些情況下可能是不必要或可選的。另外，本發(fā)明所公開的實(shí)施例可增加某些步驟或功能，或者兩個(gè)或更多個(gè)步驟的性能的順序交換。所有這些變形例均被認(rèn)識(shí)為涵蓋在本文公開并要求權(quán)利的發(fā)明內(nèi)。盡管上述詳細(xì)描述示出、描述并指出了本發(fā)明應(yīng)用于各種實(shí)施例時(shí)的新穎特征，應(yīng)該理解，在不脫離本發(fā)明的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可對(duì)所示裝置或處理進(jìn)行各種形式和細(xì)節(jié)上的省略、替代和改變。上述描述是實(shí)施本發(fā)明目前可想到的最佳模式。該描述并非意在限制，而是應(yīng)該被當(dāng)作對(duì)本發(fā)明一般原理的說明。本發(fā)明的范圍應(yīng)該參考權(quán)利要求來確定。
權(quán)利要求
1.一種計(jì)算機(jī)化的設(shè)備，包括 第一接口，其被配置用于數(shù)據(jù)傳輸； 第二接口，其能夠配置用于以多個(gè)功率輸出水平輸送功率； 處理器，其耦合至所述第一接口和所述第二接口中的至少一個(gè)； 與所述處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的存儲(chǔ)設(shè)備，所述存儲(chǔ)設(shè)備包括計(jì)算機(jī)可讀指令，所述指令在由所述處理器執(zhí)行并響應(yīng)于外部裝置耦合至所述設(shè)備時(shí) 針對(duì)所述裝置確定一功率水平； 使能經(jīng)由所述第一接口和所述第二接口中的至少一個(gè)以所述功率水平輸出功率。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其中所述第二接口也適于數(shù)據(jù)傳輸。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其中所述第一接口包括USB兼容接口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中所述第一接口和所述第二接口是雙接口的一部分，所述雙接口還包括光學(xué)接口。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其中所述第一接口包括光學(xué)接口。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中所述第二接口包括具有USB兼容的功率輸出水平的USB兼容接口。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中所述多個(gè)功率輸出水平中的至少一個(gè)包括比所述USB兼容的功率輸出水平高的水平。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其中所述計(jì)算機(jī)化的設(shè)備包括便攜式計(jì)算機(jī)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中所述裝置包括計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中所述多個(gè)功率輸出模式中的至少一個(gè)包括適于對(duì)所述裝置充電的模式。
11.一種在計(jì)算機(jī)化的設(shè)備中提供電力的方法，所述設(shè)備被配置用于經(jīng)接口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，所述方法包括 在第一裝置和第二裝置之間建立至少一個(gè)鏈路，所述至少一個(gè)鏈路能夠配置用于經(jīng)由所述接口進(jìn)行功率和數(shù)據(jù)傳輸； 響應(yīng)于所述至少一個(gè)鏈路的建立，確定 所述第一裝置的功率輸送能力； 所述第二裝置需要的功率水平； 經(jīng)由所述接口在所述第一裝置和所述第二裝置之間協(xié)商功率控制方案； 至少部分地基于所述協(xié)商動(dòng)作，經(jīng)由所述接口向所述第二裝置提供電力。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述確定所述第二裝置需要的功率水平的動(dòng)作包括從所述第二裝置接收消息； 其中所述協(xié)商步驟被配置為既符合所述第一裝置的功率輸送能力又符合所述第二裝置需要的功率水平。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述接口包括被配置用于以多個(gè)功率水平進(jìn)行功率傳輸?shù)腢SB兼容接口，所述多個(gè)功率水平中的至少一個(gè)包括USB兼容的功率水平。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中向所述第二裝置提供電力包括將所述USB兼容接口配置用于以超過所述USB兼容的功率水平的水平提供電力。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述消息包括以增強(qiáng)水平提供電力的請(qǐng)求。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述計(jì)算機(jī)化的設(shè)備還包括第二接口，并且所述方法還包括將所述第二接口配置用于代替所述第一接口來傳輸數(shù)據(jù)。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述第一接口包括USB接口，所述向所述第二裝置提供電力的動(dòng)作包括以USB兼容的功率水平提供電力。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法,其中基本上獨(dú)立于所述數(shù)據(jù)傳輸執(zhí)行功率控制方案的協(xié)商。
19.一種用于計(jì)算機(jī)化的裝置的多用途接口，包括 第一接口，其被配置用于數(shù)據(jù)傳輸； 第二接口，其被配置用于功率傳輸； 邏輯設(shè)備，其耦合至所述第一接口和所述第二接口，并且包括適于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)可讀指令的介質(zhì)，所述指令在執(zhí)行時(shí) 確定裝置是否耦合至所述第一接口和所述第二接口中的至少一個(gè)； 如果所述裝置耦合，則確定所述裝置需要的功率； 至少部分地基于確定需要的功率的動(dòng)作與所述裝置協(xié)商功率輸送方案； 根據(jù)所述方案經(jīng)由所述第二接口向所述裝置提供所述需要的功率。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其中所述確定需要的功率的動(dòng)作包括從所述裝置接收消息。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其中所述確定需要的功率的動(dòng)作包括(i)提示所述裝置；(ii)基本上響應(yīng)于所述提示，從所述裝置接收至少一個(gè)消息。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其中所述第一接口包括USB兼容接口。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的設(shè)備，還包括光學(xué)接口。
24.根據(jù)權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其中所述第二接口包括被配置用于功率傳輸和數(shù)據(jù)傳輸兩者的USB兼容接口。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的設(shè)備，其中所述USB兼容被配置為支持多個(gè)功率傳輸模式，所述多個(gè)功率傳輸模式至少包括USB兼容的功率傳輸模式和第二功率傳輸模式，所述第二功率傳輸模式被配置為基本上超過所述USB兼容的功率傳輸模式來傳輸功率。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其中所述第一接口包括光學(xué)接口，所述光學(xué)接口適于執(zhí)行所述第二接口的數(shù)據(jù)傳輸。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其中所述多個(gè)功率傳輸模式還包括適于對(duì)第二裝置充電的模式。
28.一種用于計(jì)算機(jī)化的裝置的存儲(chǔ)設(shè)備，包括存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序的存儲(chǔ)介質(zhì)，所述程序被配置為在由所述計(jì)算機(jī)化的裝置執(zhí)行時(shí) 針對(duì)附接的裝置確定需要的功率水平，所述附接的裝置經(jīng)由所述計(jì)算機(jī)化的裝置的接口附接；和 使能經(jīng)由所述接口以所述需要的功率水平輸出功率。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的存儲(chǔ)設(shè)備，其中基本上響應(yīng)于所述附接的裝置耦合至所述接口而執(zhí)行所述程序。
30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的存儲(chǔ)設(shè)備，其中所述接口能夠被配置用于以多個(gè)功率水平輸送功率，所述多個(gè)功率水平包括(i)低功率水平，其基本上符合高速串行總線協(xié)議，但無法供應(yīng)所述需要的功率水平；(ii)高功率水平，其能夠供應(yīng)所述需要的功率水平。
31.一種被配置為與主機(jī)計(jì)算機(jī)化的裝置接口的客戶機(jī)設(shè)備，所述客戶機(jī)設(shè)備沒有固有的電源，外圍設(shè)備包括 第一邏輯器，其被配置為與所述主機(jī)裝置協(xié)商，以經(jīng)由接口獲得第一電功率，所述第一電功率足以在正常操作模式期間為所述主機(jī)裝置供電； 第二邏輯器，其被配置為使能獲得第二電功率，所述第二電功率在正常模式下足以為所述第一邏輯器供電，但不足以為所述客戶機(jī)設(shè)備供電。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的客戶機(jī)設(shè)備，其中所述第一邏輯器利用所述接口的數(shù)據(jù)信號(hào)路徑與所述主機(jī)協(xié)商。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的客戶機(jī)設(shè)備，其中利用所述接口的數(shù)據(jù)信號(hào)路徑與所述主機(jī)的協(xié)商包括根據(jù)簡(jiǎn)化的消息交換協(xié)議進(jìn)行協(xié)商。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的客戶機(jī)設(shè)備，其中所述簡(jiǎn)化的消息交換協(xié)議貯存于所述客戶機(jī)設(shè)備上，并且還用于除了功率協(xié)商之外的功能。
35.一種使得單個(gè)線纜能夠用于在第一和第二計(jì)算機(jī)化的裝置之間傳輸電功率和數(shù)據(jù)的裝置接口，所述接口包括 數(shù)據(jù)路徑； 功率路徑，其在所述接口內(nèi)充分靠近所述數(shù)據(jù)路徑，以使得所述單個(gè)線纜能夠完成所述第一和第二計(jì)算機(jī)化的裝置之間的所述數(shù)據(jù)路徑和所述功率路徑兩者； 電源收發(fā)器，其用于協(xié)商從所述第一和第二計(jì)算機(jī)化的裝置中的一個(gè)向另一個(gè)的功率輸送； 其中基本上獨(dú)立于經(jīng)所述數(shù)據(jù)路徑發(fā)送的軟件應(yīng)用通信量執(zhí)行經(jīng)所述線纜的功率輸送協(xié)商。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的接口，其中所述電功率足以提供下列項(xiàng)中的至少一個(gè)(i)對(duì)所述第一和第二計(jì)算機(jī)化的裝置中接收所述電功率的那一個(gè)的電池充電；和/或(ii)在正常操作模式下基本上為所述第一和第二裝置中接收所述電功率的那一個(gè)的所有功能供電達(dá)至少一段時(shí)間。
37.根據(jù)權(quán)利要求35所述的接口，其中經(jīng)所述線纜的功率輸送協(xié)商經(jīng)所述功率路徑執(zhí)行。
38.根據(jù)權(quán)利要求35所述的接口，其中經(jīng)所述線纜的功率輸送協(xié)商經(jīng)所述數(shù)據(jù)路徑執(zhí)行，并且所述協(xié)商包括使用低帶寬協(xié)議。
全文摘要
本發(fā)明公開了用于智能地為電子裝置供電的方法和設(shè)備。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)管理控制器控制電源接口智能地與對(duì)等裝置、客戶機(jī)裝置或主機(jī)裝置協(xié)商配電。主要數(shù)據(jù)路徑不受系統(tǒng)管理控制器通信的影響。參照由光學(xué)鏈路(數(shù)據(jù)路徑)和USB鏈路(功率)構(gòu)成的統(tǒng)一接口的示例性實(shí)現(xiàn)方式說明本發(fā)明的各個(gè)方面。如所述，本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例提供一種功率水平比現(xiàn)有技術(shù)的USB方案高許多的裝置。
文檔編號(hào)G06F15/16GK102822812SQ201180016031
公開日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2011年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月22日
發(fā)明者B·布魯克斯, E·史密斯 申請(qǐng)人:蘋果公司