一種計算機外設裝置及驅動方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及計算機設備，尤其涉及計算機外設裝置，及對外設裝置進行控制的方法。
【背景技術】
[0002]計算機(包含移動終端、平板計算機、個人計算機)的音頻連接裝置可以擴展周邊產(chǎn)品，即計算機外設裝置。
[0003]現(xiàn)有技術包含通過音頻連接裝置向外設進行供電、控制的裝置，例如通過一個聲道輸出方波或正弦波，整流后產(chǎn)生直流電壓，另一個聲道傳送控制信號或數(shù)據(jù)給外設；再例如兩個聲道在一個時間段內產(chǎn)生方波或正弦波輸送給外設整流以提供電能，在另一個時間段用于控制信號傳送。弊端在于提供電能效率低、無法同時實現(xiàn)供電、控制。專利申請CN201310660146披露的方案就采用了類似的技術，該方案中除了存在上述問題外，移動終端還不能主動自由地和外設進行通信，而是通過話筒接收外設的數(shù)據(jù)包來確定是否下傳信號；為了等候移動終端下傳信號，外設還要通過開關對供電或通信通路進行切換。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明提出一種計算機外設裝置及驅動方法，解決計算機通過活動連接器觸點持續(xù)向外設進行供電、同時能不間斷地與外設進行通信的問題。
[0005]本發(fā)明的計算機外設裝置包含活動連接器1、電源模塊2、數(shù)據(jù)解調單元3、控制單元5。所述活動連接器I用于計算機和所述外設裝置連接，包含左、右聲道輸出觸點L、R ;所述電源模塊2對來自所述左、右聲道輸出觸點持續(xù)的音頻差分周期波形進行處理，產(chǎn)生直流電壓。所述數(shù)據(jù)解調單元3從所述電源模塊2引出部分音頻電流進行頻率解調，恢復工作指令。所述控制單元5接收所述工作指令，向受控單元6輸出控制信號、接收返回的信息。
[0006]作為本發(fā)明進一步優(yōu)化的方案，所述計算機外設裝置進一步包含數(shù)據(jù)調制單元4，所述活動連接器I進一步包含一音頻輸入觸點MIC ;所述控制單元5接收所述受控單元6返回的狀態(tài)信息，生成上傳數(shù)據(jù)，通過所述數(shù)據(jù)調制單元4把所述上傳數(shù)據(jù)調制為音頻信號(即應答)，發(fā)送到所述音頻輸入觸點。
[0007]本發(fā)明中計算機外設裝置驅動方法，包括以下步驟:
[0008]計算機應用程序控制音頻播放裝置向左、右聲道持續(xù)輸出音頻差分周期波形；
[0009]外設裝置將所述音頻差分周期波形轉換成直流電，對所述外設裝置中其他電路供電；
[0010]所述計算機改變所述音頻差分周期波形的頻率，向所述外設裝置發(fā)出工作指令；
[0011]所述外設裝置通過數(shù)據(jù)解調識別所述音頻差分周期波形的頻率變化，恢復所述工作指令。
[0012]作為本發(fā)明進一步優(yōu)化的實施例，所述計算機外設裝置驅動方法進一步包含以下步驟
[0013]所述外設裝置發(fā)出應答信號，輸出至所述計算機；
[0014]所述計算機根據(jù)用戶界面操作和/或所述外設裝置發(fā)出的應答，確定是否向外設裝置發(fā)出工作指令。
[0015]運用本發(fā)明的裝置和方法，能夠使外設裝置從音頻接口獲得持續(xù)的供電，在外設裝置和計算機進行通信時，不停止供電，因此供電效率高。此外，計算機與外設裝置之間能夠實現(xiàn)自由通信，同時實現(xiàn)下傳工作指令、上傳工作數(shù)據(jù)。
【附圖說明】
[0016]圖1是計算機外設裝置圖
[0017]圖2是計算機外設裝置的另一實施例
[0018]圖3是電源模塊的實施例
[0019]圖4是數(shù)據(jù)解調單元的實施例
[0020]圖5是數(shù)據(jù)調制單元的實施例
[0021]圖6是計算機外設驅動方法流程圖
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖，對【具體實施方式】說明如下。
[0023]如圖1所示，本發(fā)明的計算機外設裝置包含活動連接器1、電源模塊2、數(shù)據(jù)解調單元3、控制單元5。所述活動連接器I用于計算機和所述外設裝置連接；所述活動連接器I包含左、右聲道輸出觸點(L、R);所述計算機自所述左、右聲道輸出觸點向所述外設裝置的電源模塊2持續(xù)發(fā)送音頻差分周期波形，例如正弦波，所述音頻差分周期波形通過頻率變化承載工作指令；所述音頻差分周期波形的中心頻率為音頻；所述“差分”是指左、右聲道的波形相互反相。所述電源模塊2對所述持續(xù)的音頻差分周期波形進行處理，處理過程包括整流、濾波、儲能，形成直流輸出，實現(xiàn)供電。所述數(shù)據(jù)解調單元3對來自所述電源模塊2的部分音頻電流進行頻率解調、恢復工作指令。所述控制單元5接收所述數(shù)據(jù)解調單元3的指令，通過控制接口 C向受控單元6輸出控制信號、接收返回的信息。所述受控單元6是從所述控制接口 C接受工作指令、按指令工作并向接口 C返回結果的裝置，例如收音機電路、傳感器電路等。
[0024]本說明書中用于限定“觸點”的術語“輸入”、“輸出”，是相對于計算機來定義的。
[0025]作為本發(fā)明進一步優(yōu)化的方案，所述計算機外設裝置進一步包含數(shù)據(jù)調制單元4，所述活動連接器I進一步包含一音頻輸入觸點MIC ;所述控制單元5接收所述受控單元6返回的狀態(tài)信息，生成上傳數(shù)據(jù)，通過所述數(shù)據(jù)調制單元4把所述上傳數(shù)據(jù)調制為音頻信號(即應答)，輸出到所述音頻輸入觸點。
[0026]圖2所示計算機外設裝置的實施例中，所述活動連接器I為一 3.5_標準耳機插頭11，所述外設裝置在物理上通過耳機插座與移動終端、平板電腦或個人計算機連接；所述耳機插頭11有四個觸點，分別為音頻輸入MIC、地G、左聲道輸出L、右聲道輸出R。排列方式例如從右向左分別為MIC、G、L、R ;或者G、MIC、R、L。
[0027]作為本發(fā)明進一步優(yōu)化的實施例，所述外設裝置中MIC和G之間的通路，包含一個開關7，還可包含一電阻8，當按下開關時，音頻輸入觸點MIC上的直流電壓會下降，所述計算機檢測到電壓變化，啟動應用程序。所述開關7也可以是一個電子開關，由控制單元5控制。
[0028]如圖3所示，外設裝置中的電源模塊2包含整流電路21、濾波電路22、儲能電路23。來自左聲道L和右聲道R的音頻差分周期波形進入所述電源模塊2，首先通過所述整流電路21進行全波整流。全波整流輸出的電流進入所述濾波電路22實現(xiàn)平滑濾波；再經(jīng)儲能電路23 (儲能電路可以由電容構成)實現(xiàn)能量存儲，使輸出電壓Vcc維持在一個較高的水平，達到其他各單元對供電電壓的需求。例如，根據(jù)設計的一階非線性電路或者二階非線性電路的傳遞特性，符合連續(xù)供電的要求，使電壓維持在負載電路需要的能量幅度之上。輸出電壓Vcc為其他各單元3?6供電。為提高效率，所述音頻差分周期波形可以為正弦波、方波、三角波等形式，但兩個聲道的信號應該反相。所述整流電路21的最佳實施例為高效全波整流電路。
[0029]作為本發(fā)明方案的實施例之一，從所述濾波電路22輸出部分音頻電流進入所述數(shù)據(jù)解調單元3。本發(fā)明方案的另一實施例，是從所述電源模塊2的輸入端直接引出左、右聲道部分電流至所述數(shù)據(jù)解調單元3。
[0030]如圖4所示數(shù)據(jù)解調單元3，包含鑒頻電路31、模數(shù)轉換電路32。來自濾波電路22的部分音頻電流、或來自所述電源模塊2輸入端的部分音頻電流進入所述數(shù)據(jù)解調單元3，由所述鑒頻電路31實時監(jiān)測所述音頻電流的頻率變化，形成幅變信號。所述模數(shù)轉換電路32根據(jù)最大似然法則判定是O還是I，恢復工作指令，實現(xiàn)計算機到外設裝置之間的數(shù)據(jù)通信。數(shù)據(jù)解調單元3處理后，觸發(fā)控制單元5的中斷信號?？刂茊卧?中的終端服務程序查表后輸出用于受