專利名稱：Usb集線器和usb集線器的電力供應(yīng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通用串行總線(Universal Serial Bus,以下稱為USB)復(fù)合型設(shè)備,特別涉及一種USB集線器和USB集線器的電力供應(yīng)方法。
背景技術(shù)：
USB接口為在1990年中發(fā)展的一種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，可支持USB主機同時和多種可存取USB裝置間的數(shù)據(jù)交換。多個USB裝置能夠經(jīng)由一 USB集線器(hub)連接至USB主機，所有連接到共同USB主機的USB裝置可共用USB帶寬，并且依據(jù)一種由主機排序，且以令牌(token)為基準(zhǔn)的通信協(xié)議進行通信。上述通用串行總線能在一 USB主機和其他USB裝置運作時，讓一 USB裝置可依附至上述USB主機上、設(shè)定USB裝置設(shè)定、使用USB裝置或從USB主機上移除。通常，在USB主機處于運作中電源狀態(tài)時，USB主機可提供電力至連接上的USB裝置。然而當(dāng)USB主機停止運作(inactive)時，USB主機即停止對連接上的USB裝置提供電力。綜上所述，需要提供一種適用于USB裝置的電力裝置，用于當(dāng)USB主機處在停止運作狀態(tài)時可通過一種電源管理裝置和方法而由一種主機電源之外的獨立電源向USB裝置提供電力。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種電力供應(yīng)方法及使用該方法的USB集線器。本發(fā)明實施例提供一種電力供應(yīng)方法，通過一 USB集線器提供一電力至一 USB裝置，上述USB集線器連接于上述USB裝置和一 USB主機間，其中上述USB集線器耦接至一電源，上述方法包括判斷上述USB主機是否已經(jīng)離開一運作中電源狀態(tài)；當(dāng)上述USB主機已經(jīng)離開上述運作中電源狀態(tài)時，獲得上述USB裝置的一數(shù)據(jù)傳輸率；根據(jù)上述USB裝置的上述數(shù)據(jù)傳輸率而判斷上述USB裝置是否為一可充電裝置；以及當(dāng)上述USB裝置為上述可充電裝置時，從上述電源將上述電力提供至上述USB裝置。本發(fā)明實施例還提供一種USB集線器，提供一電力至一 USB裝置，上述USB集線器連接于上述USB裝置和一 USB主機之間，上述USB集線器包括一下行端口、一電源端口以及一控制器。上述下行端口耦接至上述USB裝置。上述電源端口耦接至一電源。上述控制器耦接至上述下行端口和上述電源端口，并且包括一判定模塊以及一充電模塊。上述判定模塊，用于判斷上述USB主機是否已經(jīng)離開一運作中電源狀態(tài)，當(dāng)上述USB主機已經(jīng)離開上述運作中電源狀態(tài)時，獲得上述USB裝置的一數(shù)據(jù)傳輸率，以及根據(jù)上述USB裝置的上述數(shù)據(jù)傳輸率而判斷上述USB裝置是否為一可充電裝置。上述充電模塊，用于當(dāng)上述USB裝置為上述可充電裝置時，從上述電源提供上述電力至上述USB裝置。根據(jù)本發(fā)明的上述實施例，本發(fā)明的USB集線器可以在USB主機處在停止運作狀態(tài)時，提供主機電源之外的獨立電源給USB裝置，以對此USB裝置充電。為使本發(fā)明的上述和其他目的、特征、和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉出優(yōu)選實施例，并配合附圖，作詳細說明如下。


圖1是顯示本發(fā)明實施例中一種USB系統(tǒng)I的方塊圖。圖2是顯示本發(fā)明實施例中一種USB集線器10所執(zhí)行的電源提供方法的流程圖。圖3是顯示本發(fā)明實施例中一種充電設(shè)定檢測方法的流程圖。圖4是顯示本發(fā)明實施例中另一種電源提供方法的流程圖。主要元件符號說明10 USB 主機；102 USB 端口；12 USB集線器；120 上行端口；122 下行端口；124 電源端口；126 控制器； 1261 判定模塊；1262 充電模塊；128 電源；14 USB 裝置；140 USB 端口；S200、S202、…、S208 步驟；S300、S302、…、S309 步驟；以及S400、S402、…、S422 步驟。
具體實施例方式實施例中的各元件的配置為說明之用，并非用以限制本發(fā)明。且實施例中圖式標(biāo)號的部分重復(fù)，為了簡化說明，并非意指不同實施例之間的關(guān)聯(lián)性。本發(fā)明實施例使用的USB規(guī)范和USB電池充電規(guī)范為說明之用，并非用以限制本發(fā)明。圖1是顯示本發(fā)明實施例中一種USB系統(tǒng)I的方塊圖。USB系統(tǒng)I包括USB主機
10、USB集線器12以及USB裝置14。USB主機10耦接至USB集線器12，且USB主機10經(jīng)由USB集線器12耦接至USB裝置14。USB集線器12包括上行端口 120、下行端口 122、電源端口 124以及控制器126。控制器126耦接至上行端口 120、下行端口 122和電源端口 124。電源端口 124耦接至電源128。上行端口 120耦接至USB主機的USB端口 102，作為USB主機10和USB集線器12間的數(shù)據(jù)通信路徑和電力傳輸路徑。下行端口 122耦接至USB裝置14的USB端口 140，作為USB集線器12和USB裝置14間的數(shù)據(jù)通信路徑和電力傳輸路徑。因此USB集線器12能作為運作中電源狀態(tài)下的USB裝置14和USB主機10間的一種數(shù)據(jù)通信媒介或充電媒介?？刂破?26包括判定模塊1261和充電模塊1262。判定模塊1261能夠檢測USB主機10的電源狀態(tài)，藉以判斷USB主機10是否已經(jīng)離開運作中電源狀態(tài)。當(dāng)USB主機10的電源狀態(tài)表示USB主機正處于運作中電源狀態(tài)之中，控制器126從USB主機10接收電力，并提供此電力至USB裝置14。另一方面，一旦USB主機10的電源狀態(tài)表示USB主機10已經(jīng)離開運作中電源狀態(tài)并進入省電狀態(tài)后，判定模塊1261則隨之判斷USB裝置14是否為可充電裝置。當(dāng)USB主機10已離開運作中電源狀態(tài)且USB裝置14是可充電裝置時，充電模塊1262會提供來自電源128的電力到USB裝置14以對此USB裝置14充電。上述的運作中電源狀態(tài)為一種正常運作狀態(tài)，例如由進階組態(tài)與電源接口(Advanced Configurationand Power Interface,以下稱為ACPI)所定義的SO電源狀態(tài)。上述的省電狀態(tài)為一種睡眠狀態(tài)、暫停狀態(tài)或軟關(guān)機(soft off)狀態(tài)，例如ACPI定義的S3、S4或S5狀態(tài)。簡而言之，當(dāng)USB主機10在運作中電源狀態(tài)(例如為SO電源狀態(tài))時，USB集線器12能夠提供從USB主機10接收到的電力至USB裝置14。特別是，就算USB主機10已經(jīng)離開運作中電源狀態(tài)時，而處于例如除SO電源狀態(tài)之外的所有電源狀態(tài)，USB集線器12還是能從電源128獲取電力提供給可充電的USB裝置14。電源128可為其他種類的電源，例如電池、墻上電源供應(yīng)器、車用電源供應(yīng)器或其他種類的獨立電源。如上所述，判定模塊1261能夠判斷USB主機10是否已經(jīng)離開運作中電源狀態(tài)。判定模塊1261能夠使用軟件檢測程序和硬件檢測程序加以實現(xiàn)。對軟件檢測程序的實現(xiàn)方式來說，當(dāng)從USB主機10收到省電指令時，判定模塊1261可以判斷USB主機10已經(jīng)離開運作中電源狀態(tài)。省電指令包括USB主機10執(zhí)行一省電程序，用以進入省電狀態(tài)(S3、S4或S5)的信息。對硬件檢測程序的實現(xiàn)方式來說，判定模塊1261可檢測上行端口 120上電壓電平，藉以判斷USB主機10是否已經(jīng)離開運作中電源狀態(tài)。當(dāng)USB主機10在上行端口120上提供的電壓電平并非一預(yù)定電壓電平時，判定模塊1261則會判斷USB主機10已經(jīng)離開運作中電源狀態(tài)。在一實施例中，判定模塊1261可在上行端口 120的電源引腳上檢測到一電壓電平，并且當(dāng)上行端口 120的電源引腳的電壓電平不是5伏特時，判定模塊1261可判斷USB主機10已經(jīng)離開運作中電源狀態(tài)。另外，判定模塊1261可根據(jù)USB主機10和USB集線器12之間的物理連接而判斷USB主機10是否已經(jīng)離開運作中電源狀態(tài)。當(dāng)USB主機10已由USB集線器12移除時，USB主機10無法提供上行端口 120電壓電平，而使得USB上行端口 120上的電壓電平失效(disabled)。根據(jù)上行端口 120上失效的電壓電平判定模塊1261接著判斷USB主機10已經(jīng)離開運作中電源狀態(tài)。否則，判定模塊1261則繼續(xù)監(jiān)測USB主機10和USB集線器12間的物理連接狀態(tài)。下行端口 122包括至少一對差動信號對引腳、電源引腳和接地引腳。差動信號對引腳用以乘載各種不同數(shù)據(jù)傳輸率的差動信號，例如5Gbps的超速(super speed)信號、480Mbps 的高速(high speed)信號、12Mbps 的全速(full speed)信號或1. 5Mbps 的低速(low speed)信號。不同裝置種類的USB裝置14可支持不同的數(shù)據(jù)傳輸率。USB裝置14的數(shù)據(jù)傳輸率代表其裝置種類。例如，超速裝置(USB3. O裝置)可以支持5Gbps的數(shù)據(jù)傳輸率。高速裝置(USB2. O裝置)可以支持480Mbps的數(shù)據(jù)傳輸率。全速(USB1. O裝置)可以支持12Mbps或低速1. 5Mbps的數(shù)據(jù)傳輸率。通常USB1. O裝置包括一些簡易外圍裝置，例如鍵盤、鼠標(biāo)、控制搖桿或其他無需充電的低電源裝置。具有充電需求的商用電力裝置通常是USB3. O或USB2. O裝置。當(dāng)USB裝置14耦接USB集線器12時，判定模塊1261可獲得USB裝置14的數(shù)據(jù)傳輸率。并且判定模塊1261可根據(jù)獲得數(shù)據(jù)傳輸率判斷USB裝置14是否為一可充電裝置。在一實施例中，當(dāng)獲得的數(shù)據(jù)傳輸率表示USB裝置14是USB2. O裝置或USB3.0裝置(即獲得的數(shù)據(jù)傳輸率不小于480Mbps)時，判定模塊1261可以判斷USB裝置14為可充電裝置。當(dāng)USB主機10已離開運作中電源狀態(tài)且USB裝置14為可充電裝置時，充電模塊1262可根據(jù)USB裝置14特性，以多種充電設(shè)定從電源128將電力提供至USB裝置14。例如，判定模塊1261可更判斷USB裝置14是否支持特定的充電設(shè)定，例如充電下行端口(Charging Downstream Port,以下稱為(DP)充電設(shè)定。接著當(dāng)USB主機10已經(jīng)離開運作中電源狀態(tài)且USB裝置14支持特定的充電設(shè)定時，充電模塊1262可從電源128獲取電力，并根據(jù)合適的充電設(shè)定，以此電力對USB裝置14充電。以CDP充電設(shè)定為例，USB集線器12和USB裝置14之間必須進行信號溝通以判斷USB裝置14是否支持⑶P充電設(shè)定。USB集線器12和USB裝置14間的上述信號溝通可通過下行端口 122的差動信號對引腳(例如USB2.0規(guī)范定義的正向數(shù)據(jù)引腳(D+)和負向數(shù)據(jù)引腳(D-))進行。在一實施例中，上述信號溝通可以分為3個步驟解釋。首先，當(dāng)支持⑶P充電設(shè)定的USB裝置14耦接至USB集線器12時，USB裝置14可經(jīng)由下行端口 122的正向數(shù)據(jù)引腳(D+)傳送具有第一預(yù)定電壓電平的第一信號至USB集線器12，用于通知USB裝置14已經(jīng)連接到USB集線器12。接著，相應(yīng)在此第一信號，判定模塊1261可在下行端口 122負向數(shù)據(jù)引腳(D-)上以一第二信號響應(yīng)USB裝置14，用于通知USB裝置14下行端口 122為一充電端口。在此，上述的第二信號具有上述的第一預(yù)定電壓電平。接著，USB裝置14可在正向數(shù)據(jù)引腳(D+)或負向數(shù)據(jù)引腳Φ-)上傳送一上拉信號至USB集線器12，用以通知USB集線器12USB裝置14可通過CDP充電設(shè)定進行充電。在一實施例中,第一預(yù)定電壓電平和上拉信號的電壓電平不同。上拉信號的電壓電平和第一預(yù)定電壓電平可例如分別為5伏特和0.6伏特。USB裝置14傳送上拉信號至USB集線器12后，正向數(shù)據(jù)引腳和負向引腳中的其中一個者的電壓電平為第一預(yù)定電壓電平，且另一者的電壓電平為上拉信號的電壓。由于上拉信號電壓電平和第一預(yù)定電壓電平不同，正向數(shù)據(jù)引腳和負向數(shù)據(jù)引腳間存在著一電壓電平差。USB集線器12可將此電壓電平差存儲為其存儲器內(nèi)的一 CDP標(biāo)志(flag)(未圖示)，藉以表示USB裝置14支持⑶P充電設(shè)定。稍后，判定模塊1261能夠讀?、荘標(biāo)志，而判斷USB裝置14支持⑶P充電設(shè)定，且充電模塊1262可在USB主機10已離開運作中電源狀態(tài)后，從電源128獲取電力對USB裝置14以⑶P充電設(shè)定進行充電。以下為另一種充電設(shè)定說明圖1的USB系統(tǒng)I充電的實施方式。USB主機10離開運作中電源狀態(tài)之后，USB集線器12可針對USB裝置14特性，而提供不同的合適充電設(shè)定對USB裝置14充電。判定模塊1261可經(jīng)由正向數(shù)據(jù)引腳和/或負向引腳提供一詢問信號至USB裝置14，接著根據(jù)USB裝置14經(jīng)由正向數(shù)據(jù)引腳和/或負向引腳響應(yīng)的一響應(yīng)信號而判斷USB裝置14是否符合特定充電設(shè)定。例如，判定模塊1261可在正向數(shù)據(jù)引腳以及負向數(shù)據(jù)引腳上分別提供第一電壓電平和第二電壓電平作為上述詢問信號，而將第一電壓電平和第二電壓電平提供至USB裝置14。在一實施例中，第一電壓電平和第二電壓電平不同。接著，判定模塊1261可根據(jù)USB裝置14在正向數(shù)據(jù)引腳和/或負向數(shù)據(jù)引腳上響應(yīng)的電壓電平判斷USB裝置14是否符合特定充電設(shè)定。當(dāng)USB裝置14符合特定充電設(shè)定，充電模塊1262可從電源128獲取電力以根據(jù)上述的特定充電設(shè)定對USB裝置14提供一充電電流，以對此USB裝置14充電。本發(fā)明的一實施例中，當(dāng)USB裝置14在正向數(shù)據(jù)引腳響應(yīng)的電壓電平維持不變(即響應(yīng)的電壓電平為第一電壓電平)時，判定模塊1261可判斷USB裝置14符合第一充電設(shè)定。在一優(yōu)選實施例中，第一充電設(shè)定可以適用于特定供應(yīng)商所提供的專用USB外圍裝置。例如，第一充電設(shè)定用于例如蘋果iPhone等蘋果(Apple)裝置。針對適用于蘋果裝置的第一充電設(shè)定來說，第一電壓電平和第二電壓可分別為2. 7伏特和2. O伏特。適用于蘋果裝置的充電電流最高可為1.5A。值得注意的是，第一電壓電平和第二電壓電平的電壓電平可符合特定供應(yīng)商的設(shè)計而分別設(shè)為其他不同值。在另一實施例中，當(dāng)USB裝置14在正向數(shù)據(jù)引腳上響應(yīng)的電壓電平發(fā)生改變(即響應(yīng)的電壓電平不為第一電壓電平)時，判定模塊1261可判斷USB裝置14符合第二充電設(shè)定。接著充電模塊1262可根據(jù)第二充電設(shè)定提供充一電電流至USB裝置14，以對此USB裝置14充電。例如，當(dāng)USB裝置14在正向數(shù)據(jù)引腳上響應(yīng)的電壓電平從第一電壓電平下拉為第二電壓電平時，判定模塊1261可判斷USB裝置14符合第二充電設(shè)定。在一實施例中，第一電壓電平和第二電壓電平不同。第一電壓電平和第二電壓可分別為2. 7伏特和2. O伏特。充電模塊1262接著將正向數(shù)據(jù)引腳和負向引腳互相短路，并且根據(jù)第二充電設(shè)定提供充電電流至USB裝置14。在一實施例中，第二充電設(shè)定為一專用充電端口(DedicatedCharging Port,以下稱為DCP)充電設(shè)定，并且根據(jù)DCP充電設(shè)定的充電電流最大可到達1. 8A。DCP的細節(jié)能在USB電池充電規(guī)范版本1.1中找到，上述USB電池充電規(guī)范版本1.1由 USB Implementers Forum Inc. (www. usb. org) on Aprl5, 2009 發(fā)行。雖然圖1僅繪示一個USB集線器12和一個USB裝置14，本領(lǐng)域技術(shù)人員會知道USB系統(tǒng)I可在不偏離本發(fā)明精神的情況下使用多個USB集線器12和多個USB裝置14而實現(xiàn)。本領(lǐng)域技術(shù)人員也可理解USB主機10可使用一或多個USB下行端口 122可以實現(xiàn)。雖然圖1顯示USB主機10、USB集線器12和裝置14皆為分開的裝置個體，但是USB集線器12也可不偏離本發(fā)明精神的情況下和USB主機10或USB裝置14互相結(jié)合。和相關(guān)技術(shù)的方法不同，一旦USB主機10已離開運作中電源狀態(tài)，實施例中的USB集線器12便會啟動USB充電器，使得當(dāng)USB主機10已離開運作中電源狀態(tài)或由USB集線器12切斷時，USB裝置14可由電源128而非USB主機10接受充電。圖2是顯示本發(fā)明實施例中配合圖1的USB系統(tǒng)的一種USB集線器10所執(zhí)行的電力供應(yīng)方法的流程圖。請參考圖1和圖2，在開始時(S200)，USB主機10處于一運作中電源狀態(tài)。且USB集線器12耦接至USB主機10和USB裝置14，USB裝置14的電力經(jīng)由USB集線器12而由USB主機10提供。USB集線器12可以定期判斷USB主機10是否已離開運作中電源狀態(tài)(S202)。如前所述，USB集線器12能通過軟件檢測程序或硬件檢測判斷USB主機10是否已離開運作中電源狀態(tài)。當(dāng)USB主機10維持運作中電源狀態(tài)時，USB集線器12能繼續(xù)監(jiān)測USB主機10 (S202)。當(dāng)USB主機10已離開運作中電源狀態(tài)時，USB集線器12接著判斷連接的USB裝置14是否為可充電裝置(S204)。當(dāng)USB主機10已經(jīng)離開運作中電源狀態(tài)且USB裝置14為可充電裝置時，USB集線器12便可對USB裝置14從電源128提供充電電流(S206)。當(dāng)USB裝置14并非可充電裝置時，USB集線器12可繼續(xù)檢查主機是否已回到運作中電源狀態(tài)。在一實施例中，USB集線器12可獲得USB裝置14的數(shù)據(jù)傳輸率，并根據(jù)USB裝置14的數(shù)據(jù)傳輸率判斷USB裝置14是否為可充電裝置。當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸率表示USB裝置14為USB2. O裝置或USB3. O裝置時，USB集線器12可判斷USB裝置14為可充電裝置。換句話說，獲得的USB裝置14數(shù)據(jù)傳輸率不小于480Mbps時，判斷USB裝置14為可充電裝置。圖3是顯示本發(fā)明實施例中一種充電設(shè)定檢測方法的流程圖，用于圖2的電力供應(yīng)方法。參考圖1和圖3，在該充電設(shè)定檢測方法開始后USB集線器12就被初始化(S300)。USB集線器12在下行端口 122的正向數(shù)據(jù)引腳和負向數(shù)據(jù)引腳上分別提供第一電壓電平和第二電壓電平(S302)。在一實施例中，第一電壓電平和第二電壓電平不同。例如，第一電壓電平為2. 7V且第二電壓電平為2. 0V。集線器12接著判斷USB裝置14在正向數(shù)據(jù)引腳或負向數(shù)據(jù)引腳上響應(yīng)的電壓電平是否有發(fā)生改變。例如判斷USB裝置14在正向數(shù)據(jù)引腳上響應(yīng)的電壓電平是否從第一電壓電平下拉至第二電壓電平，或判斷負向數(shù)據(jù)引腳上USB裝置14響應(yīng)的電壓電平是否從第二電壓電平被提升到第一電壓電平(S304)。當(dāng)正向數(shù)據(jù)引腳或負向數(shù)據(jù)引腳上USB裝置14響應(yīng)的電壓電平維持不變時，USB集線器12能判斷USB裝置14符合第一充電設(shè)定，且USB集線器12根據(jù)第一充電設(shè)定從電源128獲取電力并送至充電USB裝置14(S306)。在一實施例中，根據(jù)第一充電設(shè)定可提供的充電電流最高可到1. 5A。另一方面，當(dāng)正向數(shù)據(jù)引腳或負向數(shù)據(jù)引腳上USB裝置14響應(yīng)的電壓電平發(fā)生改變時，USB集線器12可以接著判斷USB裝置14符合第二充電設(shè)定。USB集線器12可首先將正向數(shù)據(jù)引腳和負向數(shù)據(jù)引腳互相短路(S307)，且接著根據(jù)第二充電設(shè)定提供一充電電流至USB裝置14(S309)。在一實施例中，根據(jù)第二充電設(shè)定可提供的充電電流最高可到1. 8A。圖4是顯示本發(fā)明實施例中配合圖1的USB系統(tǒng)I的另一種電力供應(yīng)方法的流程圖。參考圖1和圖4，在開始時(500)，USB主機10處于一運作中電源狀態(tài)下，USB集線器12耦接至USB主機10和USB裝置14，其中USB裝置14的電力可經(jīng)由USB集線器12而由USB主機10所提供。USB集線器12通過軟件檢測程序或硬件檢測定期判斷USB主機10是否已離開運作中電源狀態(tài)(S502)。步驟502可和步驟S202相同，相關(guān)的步驟描述可在圖2的描述中找到，在此不再贅述。當(dāng)USB主機10離開運作中電源狀態(tài)進入省電狀態(tài)時，USB集線器12接著通過檢查⑶P標(biāo)志而判斷連接上的USB裝置14是否支持⑶P充電設(shè)定(S504)。當(dāng)USB裝置14支持⑶P充電設(shè)定時，USB集線器12可根據(jù)⑶P充電設(shè)定提供充電電流給USB裝置14(S506)。當(dāng)裝置14不支持⑶P充電設(shè)定時，USB集線器12接著可根據(jù)USB裝置14的數(shù)據(jù)傳輸率判斷USB裝置14是否為可充電裝置(S508)，如圖2步驟S204的解釋。針對USB裝置14不是可充電裝置的例子來說，USB集線器12會回到步驟S502檢查主機是否已重新進入運作中電源狀態(tài)。針對USB裝置14是可充電裝置的例子來說，USB集線器12可從電源128提供充電電流至USB裝置14。一旦USB集線器12判斷USB裝置14為可充電裝置，USB集線器12便會在USB集線器12和USB裝置14間的USB連接上執(zhí)行電源引腳切換(toggle)程序(S510)。上述電源引腳切換程序可為使電源引腳上的電壓電平在一預(yù)定期間內(nèi)失效后，接著重新建立電源引腳上的電壓電平，從而重新建立USB集線器12和USB裝置14間的鏈接。在一實施例中，電源引腳上重新建立的電壓電平是5伏特，且上述預(yù)定期間為I秒。為了判斷是否USB裝置14符合圖3所述的第一充電設(shè)定，USB集線器12能夠執(zhí)行步驟S512和S514，其和步驟S302和S304相同。當(dāng)USB裝置12符合第一充電設(shè)定時，USB集線器12能根據(jù)第一充電設(shè)定從電源128提供電源給充電USB裝置14(S516)。當(dāng)USB裝置12不符合第一充電設(shè)定時，USB集線器12會將下行端口 122的正向數(shù)據(jù)引腳和負向數(shù)據(jù)引腳相互短路(S518)接著根據(jù)第二充電設(shè)定從電源128提供電力給充電USB裝置14(S520)。本發(fā)明中，上述的“判斷”包含了計算、處理、獲得、查閱(例如查閱對照表、數(shù)據(jù)庫或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等)等相似的動作。此外，上述的“判斷”也可包含決定、檢測、選擇等相似的動作。本發(fā)明描述的各種邏輯區(qū)塊、模塊、以及電路可以使用通用處理器、數(shù)字信號處理器(數(shù)字信號處理，DSP)、特定應(yīng)用集成電路(Application SpecificIntegrated Circuit,ASIC)、或其他可程控邏輯元件、離散式邏輯電路或晶體管邏輯門、離散式硬件元件、或用于執(zhí)行本發(fā)明所描述的執(zhí)行的功能的其任意組合。通用處理器可以為微處理器，或者，該處理器可以為任意商用處理器、控制器、微處理器、或狀態(tài)機。本發(fā)明描述的各種邏輯區(qū)塊、模塊、以及電路的操作以及功能可以利用電路硬件或嵌入式軟件代碼加以實現(xiàn)，該嵌入式軟件代碼可以由一處理器存取以及執(zhí)行。雖然本發(fā)明已以優(yōu)選實施例公開如上，然其并非用以限定本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍當(dāng)視所附權(quán)利要求書界定范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種電力供應(yīng)方法，通過一 USB集線器提供一電力至一 USB裝置，上述USB集線器連接于上述USB裝置和一 USB主機間，其中上述USB集線器耦接至一電源，上述電力供應(yīng)方法包括: 判斷上述USB主機是否已經(jīng)離開一運作中電源狀態(tài)； 當(dāng)上述USB主機已經(jīng)離開上述運作中電源狀態(tài)時，獲得上述USB裝置的一數(shù)據(jù)傳輸率； 根據(jù)上述USB裝置的上述數(shù)據(jù)傳輸率而判斷上述USB裝置是否為一可充電裝置；以及 當(dāng)上述USB裝置為上述可充電裝置時，從上述電源將上述電力提供至上述USB裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的電力供應(yīng)方法，其中，上述判斷上述USB裝置是否為上述可充電裝置步驟包括: 當(dāng)上述USB裝置的上述數(shù)據(jù)傳輸率表示上述USB裝置為一 USB2.0裝置或一 USB3.0裝置時，判斷上述USB裝置為上述可充電裝置。
3.如權(quán)利要求1所述的電力供應(yīng)方法，其中，上述USB集線器經(jīng)由一下行端口連接至上述USB裝置，上述下行端口包括一正向數(shù)據(jù)引腳和一負向數(shù)據(jù)引腳，并且上述從上述電源將上述電力提供至上述USB裝置步驟還包括: 在上述正向數(shù)據(jù)引腳和上述負向數(shù)據(jù)引腳上分別提供一第一電壓電平和一第二電壓電平給上述USB裝置； 判斷上述USB裝置在上述正向數(shù)據(jù)引腳或上述負向數(shù)據(jù)引腳上響應(yīng)的一電壓電平是否發(fā)生改變；以及 當(dāng)上述USB裝置在上述正向數(shù)據(jù)引腳或上述負向數(shù)據(jù)引腳上響應(yīng)的上述電壓電平維持不變時，根據(jù)一第一充電設(shè)定提供上述電源至上述USB裝置。
4.如權(quán)利要求1所述的電力供應(yīng)方法，其中，上述USB集線器經(jīng)由一下行端口連接至上述USB裝置，上述下行端口包括一正向數(shù)據(jù)引腳和一負向數(shù)據(jù)引腳，并且上述從上述電源將上述電力提供至上述USB裝置步驟還包括: 在上述正向數(shù)據(jù)引腳和上述負向數(shù)據(jù)引腳上分別提供一第一電壓電平和一第二電壓電平給上述USB裝置； 判斷上述USB裝置在上述正向數(shù)據(jù)引腳或上述負向數(shù)據(jù)引腳上響應(yīng)的一電壓電平是否發(fā)生改變； 當(dāng)上述USB裝置在上述正向數(shù)據(jù)引腳或上述負向數(shù)據(jù)引腳上響應(yīng)的上述電壓電平發(fā)生改變時，將上述正向數(shù)據(jù)引腳和上述負向數(shù)據(jù)引腳互相短路(short);以及 根據(jù)一第二充電設(shè)定從上述電源提供上述電力至上述USB裝置。
5.如權(quán)利要求1所述的電力供應(yīng)方法，還包括: 判斷上述USB裝置是否支持一充電下行端口 CDP充電設(shè)定；以及 當(dāng)上述USB裝置支持上述CDP充電設(shè)定時，根據(jù)上述CDP充電設(shè)定從上述電源提供上述電力至上述USB裝置。
6.如權(quán)利要求5所述的電力供應(yīng)方法，其中，上述USB集線器經(jīng)由一下行端口連接至上述USB裝置，上述下行端口包括一正向數(shù)據(jù)引腳和一負向數(shù)據(jù)引腳，并且上述判斷上述USB裝置是否支持一充電下行端口 CDP充電設(shè)定的步驟包括: 從上述USB裝置在上述正向數(shù)據(jù)引腳上接收一第一信號，上述第一信號具有一預(yù)定電壓電平； 相應(yīng)于上述第一信號，在上述負向數(shù)據(jù)引腳上傳送具有上述預(yù)定電壓電平的一第二信號至上述USB裝置；以及 當(dāng)上述USB裝置在上述正向數(shù)據(jù)引腳或上述負向數(shù)據(jù)引腳回復(fù)一上拉信號時，判斷上述USB裝置支持上述⑶P充電設(shè)定； 其中上述上拉信號的一電壓電平大于上述預(yù)定電壓電平。
7.如權(quán)利要求1所述的電力供應(yīng)方法，其中，上述判斷上述USB主機是否已經(jīng)離開一運作中電源狀態(tài)步驟包括: 接收上述USB主機傳送的一省電指令；以及 根據(jù)上述省電指令判斷上述USB主機已經(jīng)離開上述運作中電源狀態(tài)。
8.如權(quán)利要求1所述的電力供應(yīng)方法，其中，上述USB集線器經(jīng)由一上行端口連接至上述USB主機，上述判斷上述USB主機是否已經(jīng)離開一運作中電源狀態(tài)步驟包括: 當(dāng)上述上行端口上的一電壓電平不是一預(yù)定電壓電平時，判斷上述USB主機已經(jīng)離開上述運作中電源狀態(tài)。
9.如權(quán)利要求1所述的電力供應(yīng)方法，其中，上述判斷上述USB主機是否已經(jīng)離開一運作中電源狀態(tài)步驟包括: 判斷上述USB主機與上述USB集線器分開。
10.一種USB集線器，提供一電力至一 USB裝置，上述USB集線器連接于上述USB裝置和一 USB主機之間，上述US B集線器包括: 一下行端口，耦接至上述USB裝置； 一電源端口，耦接至一電源；以及 一控制器，耦接至上述下行端口和上述電源端口，上述控制器包括: 一判定模塊，用于判斷上述USB主機是否已經(jīng)離開一運作中電源狀態(tài)，當(dāng)上述USB主機已經(jīng)離開上述運作中電源狀態(tài)時，獲得上述USB裝置的一數(shù)據(jù)傳輸率，以及根據(jù)上述USB裝置的上述數(shù)據(jù)傳輸率，判斷上述USB裝置是否為一可充電裝置；以及 一充電模塊，用于當(dāng)上述USB裝置為上述可充電裝置時，從上述電源提供上述電力至上述USB裝置。
11.如權(quán)利要求10所述的USB集線器，其中，當(dāng)上述USB裝置的上述數(shù)據(jù)傳輸率表示上述USB裝置為一 USB2.0裝置或一 USB3.0裝置時，上述判定模塊判斷上述USB裝置為可充電裝置
12.如權(quán)利要求10所述的USB集線器，其中，上述下行端口包括一正向數(shù)據(jù)引腳和一負向數(shù)據(jù)引腳； 上述判定模塊經(jīng)由上述正向數(shù)據(jù)引腳和/或上述負向數(shù)據(jù)引腳提供一詢問信號至上述USB裝置，以及根據(jù)上述USB裝置響應(yīng)的一響應(yīng)信號來判斷上述USB裝置是否符合一充電設(shè)定，其中上述USB裝置經(jīng)由上述正向數(shù)據(jù)引腳和/或負向引腳響應(yīng)上述響應(yīng)信號；以及 上述充電模塊根據(jù)上述充電設(shè)定，從上述電源提供上述電力至上述USB裝置。
13.如權(quán)利要求12所述的USB集線器，其中，上述判定模塊在上述正向數(shù)據(jù)引腳和上述負向數(shù)據(jù)引腳上分別提供一第一電壓電平和一第二電壓電平以作為上述詢問信號，以及根據(jù)上述USB裝置響應(yīng)的上述響應(yīng)信號而判斷上述USB裝置是否符合上述充電設(shè)定，其中上述響應(yīng)信號為上述USB裝置在上述正向數(shù)據(jù)引腳上響應(yīng)的一電壓電平。
14.如權(quán)利要求13所述的USB集線器，其中，上述判定模塊判斷上述USB裝置在上述正向數(shù)據(jù)引腳上響應(yīng)的上述電壓電平是否為上述第一電壓電平；以及 當(dāng)上述電壓電平是上述第一電壓電平時，上述充電模塊根據(jù)一第一充電設(shè)定提供上述電力至上述USB裝置。
15.如權(quán)利要求13所述的USB集線器，其中，上述判定模塊判斷上述USB裝置在上述正向數(shù)據(jù)引腳上響應(yīng)的上述電壓電平是否為一預(yù)定電壓電平；以及 當(dāng)上述USB裝置在上述正向數(shù)據(jù)引腳上響應(yīng)的上述電壓電平為上述預(yù)定電壓電平時，上述充電模塊將上述正向數(shù)據(jù)引腳和上述負向數(shù)據(jù)引腳互相短路，以及在將上述正向數(shù)據(jù)引腳和上述負向數(shù)據(jù)引腳互相短路之后，根據(jù)一第二充電設(shè)定從上述電源提供上述電力至上述USB裝置。
16.如權(quán)利要求10所述的USB集線器，其中，上述判定模塊更判斷上述USB裝置支持是否一充電下行端口 CDP充電設(shè)定，以及當(dāng)上述USB主機支持上述CDP充電設(shè)定時，上述充電模塊根據(jù)上述⑶P充電設(shè)定從上述電源提供上述電力至上述USB裝置。
17.如權(quán)利要求16所述的USB集線器，其中，上述下行端口包括一正向數(shù)據(jù)引腳和一負向數(shù)據(jù)引腳； 上述判定模塊從上述USB裝置在上述正向數(shù)據(jù)引腳上接收具有一預(yù)定電壓電平的一第一信號，且相應(yīng)于上述第一信號，在上述負向數(shù)據(jù)引腳上傳送具有上述預(yù)定電壓電平的一第二信號至上述USB裝置，以及當(dāng)從上述USB裝置接收一上拉信號時，判斷上述USB裝置支持上述CDP充電設(shè)定，其中上述判定模塊在上述正向數(shù)據(jù)引腳或上述負向數(shù)據(jù)引腳上接收上述上拉信號， 其中，上述上拉信 號的一電壓電平大于上述預(yù)定電壓電平。
18.如權(quán)利要求10所述的USB集線器，其中，上述判定模塊通過接收上述USB主機傳送的一省電指令而判斷上述USB主機已經(jīng)離開上述運作中電源狀態(tài)。
19.如權(quán)利要求10所述的USB集線器，其中，當(dāng)一上行端口上一電壓電平不是一預(yù)定電壓電平時，上述判定模塊判斷上述USB主機已經(jīng)離開上述運作中電源狀態(tài)。
20.如權(quán)利要求10所述的USB集線器，其中，當(dāng)上述USB主機與上述USB集線器分開時，上述控制器判斷上述USB主機已經(jīng)離開上述運作中電源狀態(tài)。
全文摘要
一種USB集線器和USB集線器的電力供應(yīng)方法，上述電力供應(yīng)方法通過一USB集線器提供電力至一USB裝置，上述USB集線器連接于上述USB裝置和一USB主機間，其中上述USB集線器耦接至一電源，上述方法包括:判斷上述USB主機是否已經(jīng)離開一運作中電源狀態(tài)；當(dāng)上述USB主機已經(jīng)離開上述運作中電源狀態(tài)時，獲得上述USB裝置的一數(shù)據(jù)傳輸率；根據(jù)上述數(shù)據(jù)傳輸率判斷上述USB裝置是否為一可充電裝置；以及當(dāng)上述USB裝置為可充電裝置時，將上述電力從上述電源提供至上述USB裝置。
文檔編號H02J7/00GK103078393SQ20121055492
公開日2013年5月1日 申請日期2012年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月20日
發(fā)明者施士揚, 許錦松, 林俊亨 申請人:威盛電子股份有限公司