組合的電力及輸入/輸出線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于電子裝置的電力及通信連接。特定來說，本發(fā)明涉及組合的電力及輸入/輸出線。
【背景技術(shù)】
[0002]在移動(dòng)裝置(例如，蜂窩式電話及黑莓手機(jī))的領(lǐng)域中，小形狀因子為日益重要的設(shè)計(jì)考慮。此類裝置通常包含具有電力線及輸入/輸出線的電池組。然而，在一些例子中，電池組的小形狀因子使得難以為通信提供足夠接腳(pin)。
[0003]因此，已知在集成電路或其它裝置上提供組合的電力及輸入/輸出接腳或多個(gè)接腳。此類解決方案通常包含二極管及電容器或電阻器及電容器以提取電力及為裝置存儲(chǔ)電力。
[0004]然而，已證明二極管-電容器解決方案在低電壓系統(tǒng)中是不利的。更特定來說，在此類系統(tǒng)中，二極管壓降可能是無法克服的。
[0005]電阻器-電容器解決方案歸因于波特率及電力消耗爭用而為不利的。S卩，低電力消耗需要大電阻器，所述大電阻器需要較長接通時(shí)間及較低波特率，而這會(huì)增加電力消耗。
[0006]因此，需要一種用于使用于電力供應(yīng)與目標(biāo)裝置之間的通信的接腳最小化的系統(tǒng)及方法。特定來說，需要經(jīng)改進(jìn)的組合的電力及輸入/輸出解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]一種電子裝置，其包含:主機(jī)系統(tǒng)，所述主機(jī)系統(tǒng)具有電流源；及目標(biāo)系統(tǒng)，所述目標(biāo)系統(tǒng)經(jīng)由組合的電力I/o線可操作地耦合到所述主機(jī)系統(tǒng)；其中所述目標(biāo)系統(tǒng)包含通路晶體管及切換系統(tǒng)，其協(xié)作以允許所述源在第一模式中經(jīng)由所述組合的電力I/o線為所述目標(biāo)系統(tǒng)上的電力供應(yīng)電容器充電及在第二模式中在經(jīng)由所述組合的電力I/o線的通信期間使所述電力供應(yīng)電容器交替地充電及放電，其中所述交替地充電及放電與所述通信同步。
[0008]根據(jù)實(shí)施例的一種用于在單個(gè)線上提供電力及I/O的方法包含:在第一模式中驅(qū)動(dòng)組合的I/o電力線以為電力供應(yīng)電容器充電；及在第二模式中在經(jīng)由所述組合的I/O電力線的通信期間交替地連接及斷開通路晶體管以使所述電力供應(yīng)電容器充電及放電。
[0009]根據(jù)實(shí)施例的一種組合的電力及輸入/輸出系統(tǒng)包含:主機(jī)系統(tǒng)；及經(jīng)由組合的電力及I/o線可操作地耦合到所述主機(jī)系統(tǒng)的目標(biāo)系統(tǒng)；其中所述主機(jī)系統(tǒng)經(jīng)配置以在第一模式中經(jīng)由所述組合的電力及I/o線為所述目標(biāo)系統(tǒng)中的電力供應(yīng)電容器充電及在第二模式中經(jīng)由所述組合的電力及I/o線進(jìn)行通信。
[0010]所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員在閱讀及理解本文中參考附圖描述的示范性實(shí)施例之后將明白本發(fā)明的額外目標(biāo)及優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0011]隨附的及形成本說明書的一部分的圖式經(jīng)包含以描繪本發(fā)明的某些方面。應(yīng)注意:圖式中所說明的特征未必按比例繪制?？赏ㄟ^參考下列描述結(jié)合附圖獲取對本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)的更完整理解，附圖中相同參考數(shù)字指示相同特征，且其中:
[0012]圖1為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的系統(tǒng)的框圖。
[0013]圖2為說明圖1的電路系統(tǒng)的操作的時(shí)序圖。
[0014]圖3A到3E說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的示范性切換控制。
[0015]圖4為說明本發(fā)明的實(shí)施例的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]參考附圖中所說明及以下描述中所詳述的示范性及因此非限制性實(shí)施例而更完全地解釋本發(fā)明及其各種特征及有利細(xì)節(jié)?？墒÷砸阎幊碳夹g(shù)、計(jì)算機(jī)軟件、硬件、操作平臺及協(xié)議的描述以免不必要地使本發(fā)明的細(xì)節(jié)不清楚。然而，應(yīng)理解:盡管詳細(xì)描述及特定實(shí)例指示優(yōu)選實(shí)施例，但其僅具說明性而非限制性。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將從本發(fā)明明白基本發(fā)明概念的精神及/或范圍內(nèi)的各種取代、修改、添加及/或重新布置。
[0017]如本文中所使用，術(shù)語“包括”、“包含”、“具有”或其任何其它變化形式希望涵蓋非排他性包含。例如，包括元件列表的過程、產(chǎn)品、物體或設(shè)備未必僅限于那些元件，而是可包含此過程、產(chǎn)品、物體或設(shè)備未明確列出或固有的其它元件。此外，除非明確地相反陳述，否貝IJ“或”指代包含性或且并非指代排他性或。例如，以下條件中的任一者滿足條件A或B:A為真(或存在)且B為假(或不存在)、A為假(或不存在)且B為真(或存在)，以及A及B兩者均為真(或存在)。
[0018]此外，本文中給出的任何實(shí)例或說明不應(yīng)視為對與其一起利用的任何術(shù)語或多個(gè)術(shù)語的限定、限制或表達(dá)對與其一起利用的任何術(shù)語或多個(gè)術(shù)語的界定。而是，這些實(shí)例或說明應(yīng)被視為相對于一個(gè)特定實(shí)施例而描述且應(yīng)被視為僅為說明性的。所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將了解，與這些實(shí)例或說明一起利用的任何術(shù)語或多個(gè)術(shù)語涵蓋其它實(shí)施例以及實(shí)施方案及其改動(dòng)(其可或可不與此類實(shí)例或說明一起給出或在本說明書的其它地方給出)，且所有此類實(shí)施例希望包含在所述術(shù)語的范圍內(nèi)。指示此類非限制性實(shí)例及說明的語言包含但不限于:“舉例來說” “比如”、“例如”及“在一個(gè)實(shí)施例中”及類似者。
[0019]現(xiàn)轉(zhuǎn)到圖式且特別關(guān)注圖1，其展示說明示范性的組合的電力供應(yīng)輸入/輸出系統(tǒng)100的圖式。如下文將更詳細(xì)解釋，實(shí)施例針對輸入/輸出接腳驅(qū)動(dòng)使用固定接通時(shí)間，這允許快速輸出轉(zhuǎn)換且最小化總線爭用的影響。圖2說明圖1的電路的操作的示范性時(shí)序圖。
[0020]在所說明的實(shí)施例中，主機(jī)系統(tǒng)104與目標(biāo)系統(tǒng)102通信。所述主機(jī)系統(tǒng)可包含源134、發(fā)射器126、接收器128及切換器130、132。切換器130、132可體現(xiàn)為例如切換晶體管。主機(jī)系統(tǒng)104經(jīng)由線122耦合到目標(biāo)系統(tǒng)102。源134可為電流源或電壓源。因此，圖僅為示范性的。在操作中，切換器130、132用于切換來自源134或發(fā)射器126或接收器128的電流以驅(qū)動(dòng)主機(jī)線122。
[0021]特定來說，在第一或電力模式中，主機(jī)系統(tǒng)104將使用源134將主機(jī)線122驅(qū)動(dòng)為高持續(xù)若干毫秒。如在時(shí)間202a(圖2)處所見，這引起電壓Vdd 208斜升且給予足夠的時(shí)間來由存在于通路晶體管108中的寄生二極管供電給目標(biāo)系統(tǒng)102。當(dāng)在Vdd電力供應(yīng)電容器106上存在充足電壓時(shí)，通路晶體管108將變得有效且充電速率將增加，如208a處所示。OR門114、整流器驅(qū)動(dòng)115的輸出在206a處跟隨所述主機(jī)。
[0022]在一些時(shí)間過去之后，如在206b處所示，目標(biāo)裝置102將斷開通路晶體管108，從而允許主機(jī)系統(tǒng)104在不使目標(biāo)電力放電的情況下開始通信。
[0023]線122上的來自主機(jī)104的位流展示于202b處。在此通信模式輸入階段期間，目標(biāo)系統(tǒng)102將在來自主機(jī)122的每一上升沿之后斷言通路晶體管108達(dá)較短周期。S卩，如在209a到209e處所展示，對應(yīng)于通路晶體管108的斷言，整流器驅(qū)動(dòng)206c在短暫的周期內(nèi)為高。
[0024]這為Vdd電容器106提供在每一數(shù)據(jù)位期間略微充電的機(jī)會(huì)，例如在208b處所示。如可了解，最大波特率由通路晶體管108的接通周期指示。
[0025]當(dāng)主機(jī)104結(jié)束發(fā)射時(shí)，目標(biāo)102可能在輸出階段通過在每一位期間將主機(jī)電力線122拉低(如204a處所示)而與主機(jī)104通信(如204處所示)。當(dāng)所述目標(biāo)不在拉低電力線122時(shí)，其可在數(shù)據(jù)位的整個(gè)高部分(即，整流器驅(qū)動(dòng)115)期間經(jīng)由晶體管112斷言通路晶體管108。此同步是可能的，這是因?yàn)槟繕?biāo)知曉每一數(shù)據(jù)位的整個(gè)持續(xù)時(shí)間。
[0026]可提供通路晶體管108的軟件超馳控制以允許軟件迫使電力可用于高電流活動(dòng)，例如寫入到EEPROM。當(dāng)主機(jī)/目標(biāo)通信完成時(shí)，所述主機(jī)可停用電力連接且目標(biāo)Vdd將在208c處衰減直到所述目標(biāo)斷電為止。電力升壓電路實(shí)施方案的進(jìn)一步細(xì)節(jié)描述于與本申請案同時(shí)申請的共同轉(zhuǎn)讓、共同待決的第[mt1-3171]號美國專利申請案中，且所述專利申請案如同在本文中完全闡述而全文以引用的方式并入本文中。
[0027]在圖3A到圖3E中說明通路晶體管電路的若干實(shí)施例。在每一情形中，主機(jī)122經(jīng)由通路晶體管108提供電力以為電壓Vdd 124充