使用音頻端口進(jìn)行附件管理和數(shù)據(jù)通信的制作方法
【專利說明】使用音頻端口進(jìn)行附件管理和數(shù)據(jù)通信
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求2014年5月14日提交的美國臨時(shí)專利申請N0.61/953454的優(yōu)先權(quán)的權(quán)益，通過引用將該美國臨時(shí)專利申請的全部內(nèi)容并入本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明總體上涉及經(jīng)由電子裝置上的音頻端口進(jìn)行附件管理和數(shù)據(jù)通信。
【背景技術(shù)】
[0004]音頻插座已經(jīng)普遍用于諸如計(jì)算機(jī)、膝上型電腦、媒體播放器、智能電話等的各種電子裝置中，以與具有音頻插頭的音頻附件通信。最常用的插塞具有2.5mm,3.5mm或6.35mm(l/4英寸)構(gòu)造，其具有用于單聲道、立體聲或立體聲加麥克風(fēng)兼容的2個(gè)、3個(gè)或4個(gè)導(dǎo)體?？梢詫⒘Ⅲw聲3.5mm插頭用于線路輸入/輸出、耳機(jī)輸出、揚(yáng)聲器輸出、麥克風(fēng)輸入等。在較早的電子裝置中常用三導(dǎo)體連接器，而在包括大部分智能電話的現(xiàn)代電子裝置中則常用4導(dǎo)體3.5mm連接器。
[0005]2導(dǎo)體插頭被稱為TS連接器，其具有尖和套，用于單聲道音頻通信。3導(dǎo)體插頭被稱為TRS連接器，其具有尖、環(huán)和套，用于立體聲音頻通信。4導(dǎo)體插頭通常被稱為TRRS連接器，其具有尖、兩個(gè)環(huán)和套，用于立體聲加麥克風(fēng)線路通信。在某些情況下，期望使用TRRS插頭將附加音頻麥克風(fēng)信號傳送到蜂窩電話。
[0006]已經(jīng)努力探索了使用音頻插頭連接的其它可能的應(yīng)用。鑒于具有不同特性和優(yōu)選設(shè)定的音頻附件的多樣性，期望經(jīng)由音頻端口提供改進(jìn)的附件管理和數(shù)據(jù)通信，以支持電子裝置與附件之間的交互。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明涉及附件管理和數(shù)據(jù)通信，并且更具體地涉及用于經(jīng)由音頻端口進(jìn)行附件管理和便攜式電子裝置與附件之間的數(shù)據(jù)通信的系統(tǒng)和方法。
[0008]方法包含以包括MIC數(shù)據(jù)模式和功率模式的不同通信模式使用附件的麥克風(fēng)線路。在MIC數(shù)據(jù)模式中，只要附件需要與主電子裝置通信，則MIC線路與麥克風(fēng)負(fù)載斷開連接，以在高于預(yù)定閾值的電壓下進(jìn)行操作。在MIC功率模式中，MIC線路與麥克風(fēng)負(fù)載連接，用于麥克風(fēng)的正常操作。
[0009]在某些實(shí)施例中，在檢測到插頭插入之后通信開始。最初檢查附件的ID和音頻插頭構(gòu)造。音頻插頭構(gòu)造檢查驗(yàn)證音頻插頭的類型(TS、TRS或TRRS插頭)。對于TS或TRS插頭而言，切斷MIC線路的電源。對于沒有附件ID的傳統(tǒng)TRRS插頭而言，利用偏置電壓為MIC線路供電。對于具有附件ID的TRRS插頭而言，通過利用預(yù)定參考電壓檢查MIC線路浮動(dòng)電壓來檢測MIC線路通信。MIC線路上的通信可以是單線(Ι-wire)通信，用于為附件供電，并且允許同時(shí)進(jìn)行通信和認(rèn)證。在一些其它實(shí)施例中，利用MIC線路進(jìn)行通信的方法將數(shù)據(jù)線路疊加在功率線路之上。
【附圖說明】
[0010]將參考在附圖中示出的本發(fā)明的示例性實(shí)施例。這些附圖旨在進(jìn)行說明而不是要進(jìn)行限制。盡管在這些實(shí)施例的背景下總體上對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是這樣做并不是要將本發(fā)明的范圍限制于所描繪和描述的實(shí)施例的特定特征。
[0011]圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的在系統(tǒng)中電子裝置經(jīng)由音頻插頭而與附件進(jìn)行通信的示意圖。
[0012]圖2是根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的附件的示例性附件方框圖。
[0013]圖3是根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的電子裝置與附件進(jìn)行通信的示例性方框圖。
[0014]圖4是根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的流程圖。
[0015]圖5是根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的系統(tǒng)狀態(tài)圖。
[0016]圖6是根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的在附件處于MIC模式時(shí)的方框圖。
[0017]圖7是根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的在附件處于附件模式時(shí)的方框圖。
[0018]圖8是根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的系統(tǒng)操作區(qū)示圖。
[0019]本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，可以根據(jù)說明書來實(shí)踐本發(fā)明的各種實(shí)施方式和實(shí)施例。所有這些實(shí)施方式和實(shí)施例旨在被包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
【具體實(shí)施方式】
[0020]在下述說明中，出于解釋的目的，闡述了具體細(xì)節(jié)，以提供對本發(fā)明的理解。然而，可以在沒有這些細(xì)節(jié)中的一些或全部的情況下實(shí)踐本發(fā)明。可以將下文描述的本發(fā)明的實(shí)施例并入到許多不同電部件、電路、裝置和系統(tǒng)中。方框圖中所示的結(jié)構(gòu)和裝置是本發(fā)明的示例性實(shí)施例的說明，而不是要用作使本發(fā)明的寬泛教導(dǎo)難以理解的托辭。附圖內(nèi)的部件之間的連接并不是要被限制于直接連接。相反，可以通過中間部件對部件之間的連接進(jìn)行修改、重新格式化或者另外進(jìn)行改變。
[0021]在說明書提及“一個(gè)實(shí)施例”或“實(shí)施例”時(shí)，其旨在表示結(jié)合所論述的實(shí)施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)、特性或功能被包括在本發(fā)明的至少一個(gè)所考慮的實(shí)施例中。因此，在說明書中各處出現(xiàn)的術(shù)語“在一個(gè)實(shí)施例中”并不構(gòu)成對本發(fā)明的單個(gè)實(shí)施例的多次引用。
[0022]本發(fā)明的各種實(shí)施例用于在包含一個(gè)或多個(gè)集成電路(IC)的系統(tǒng)中經(jīng)由音頻端口進(jìn)行附件管理和數(shù)據(jù)通信。IC可以是存儲器、微控制器、微處理器、安全認(rèn)證器、或者傳輸和/或接收系統(tǒng)內(nèi)的信息的系統(tǒng)內(nèi)的任何其它裝置。這些系統(tǒng)以及其中的IC可以集成在單個(gè)部件上，或者可以包含分立的部件。此外，本發(fā)明的實(shí)施例適用于一組多樣的技術(shù)和方法。
[0023]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的系統(tǒng)100的示意圖。系統(tǒng)100包括與附件300通信的電子裝置200。兩個(gè)裝置之間的通信發(fā)生在附件300上的音頻插頭310和電子裝置200的音頻插座210上。
[0024]電子裝置200可以是計(jì)算機(jī)裝置、膝上型電腦、諸如MP3播放器之類的便攜式媒體播放器、蜂窩電話等。附件300可以是諸如麥克風(fēng)、頭戴耳機(jī)、揚(yáng)聲器、音頻放大器的音頻附件，或者可以是具有用于語音和數(shù)據(jù)通信的音頻插頭的電子附件。在實(shí)施例中，附件300具有立體聲或單聲道耳機(jī)以及用于向電子裝置200進(jìn)行音頻輸入的麥克風(fēng)。
[0025]音頻插頭310可以具有2.5mm、3.5mm或6.35mm(l/4英寸)構(gòu)造，其具有用于單聲道、立體聲或立體聲加麥克風(fēng)兼容的2個(gè)、3個(gè)或4個(gè)導(dǎo)體(TS、TRS、TRRS)。音頻插座210可以或可以不具有與音頻插頭310匹配的構(gòu)造。例如，音頻插座是TRRS插座，而音頻插頭是TRS插頭。
[0026]在一個(gè)實(shí)施例中，電子裝置200具有音頻插座210、I2C接口 220、微處理器230、存儲器240和電源250。微處理器230被配置為操作連接到I2C接口 220、存儲器240和電源250。I2C接口 220是用于將外圍音頻插座210附接到微處理器230的內(nèi)置集成電路。存儲器240被配置為存儲非易失性計(jì)算機(jī)可讀邏輯或代碼，該邏輯或代碼用于在被微處理器230執(zhí)行時(shí)實(shí)施所期望的功能。
[0027]在一個(gè)實(shí)施例中，附件300具有音頻插頭310以及單聲道或立體聲耳機(jī)340。在另一個(gè)實(shí)施例中，附件300還具有被操作連接到音頻插頭310的麥克風(fēng)350。在另一個(gè)實(shí)施例中，附件300還具有附件控制IC 320和安全認(rèn)證器330。
[0028]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的附件的示例性附件方框圖。附件300具有TRRS音頻插頭310、立體聲耳機(jī)340、麥克風(fēng)350、附件控制IC 320和安全認(rèn)證器330。音頻插頭310包括被配置為連接到立體聲耳機(jī)340的立體聲音頻導(dǎo)體311和312、接地導(dǎo)體313和MIC導(dǎo)體(又被稱為MIC線路)314。附件控制IC 320被配置為操作連接到MIC導(dǎo)體314、麥克風(fēng)350和安全認(rèn)證器330。在另一個(gè)實(shí)施例中，附件300具有諸如附件電池之類的其自己的電源，以向安全認(rèn)證器330供電。附件控制IC 320包括MIC開關(guān)328、單線控制模塊322和I/O接口 324。I/O接口 324被配置為經(jīng)由單線控制模塊322連接到MIC導(dǎo)體314，并且連接到附件300的至少一個(gè)外部I/O端口 326。
[0029]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的流程圖。在步驟410中，在檢測到插頭插入之后通信開始。然后微處理器230通過音頻插座210和I2C接口 220被操作連接到MIC線路314，并且因此能夠跟蹤MIC線路電壓。在步驟420中，微處理器230被配置為接通高阻抗源(通過施加偏置MIC線路電壓)，并且在步驟430中，微處理器230被配置為將MIC線路電壓與預(yù)定參考電壓(VRrf)進(jìn)行比較。如果MIC線路電壓不高于參考電壓，則附件通信在步驟440中進(jìn)入MIC操作。如果MIC線路電壓高于參考電壓，則附件通信在步驟450中進(jìn)入附件檢測模式。在一個(gè)實(shí)施例中，將參考電壓設(shè)定為特定電壓電平值。在另一個(gè)實(shí)施例中，將參考電壓設(shè)定為基于I2C通信P1電平的極低壓降(VLDO)調(diào)節(jié)器輸出的94%。
[0030]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的系統(tǒng)狀態(tài)圖。只要電子裝置200檢測到任何類型的音頻插頭插入，電子附件通信就從休眠狀態(tài)510進(jìn)入JIG檢測狀態(tài)520。一旦通過了 JIG檢測，電子附件通信就進(jìn)入附件檢查模式430，其中，電子裝置200的微處理器230被配置為接通MIC線路偏置電壓并跟蹤MIC線路電壓。微處理器230將MIC線路與預(yù)定參考電壓進(jìn)行比較。根據(jù)比較結(jié)果和其它標(biāo)準(zhǔn)，電子附件通信進(jìn)入MIC模式460 (與傳統(tǒng)MIC模式、MIC操作模式或MIC功率模式446相同)或者進(jìn)入附件模式470 (與MIC數(shù)據(jù)模式444相同)。
[0031]在步驟440中的MIC操作期間，微處理器350不斷地監(jiān)測MIC線路電壓，并且在步驟442中將MIC線路電壓與預(yù)定參考電壓(VRrf)進(jìn)行比較(圖4和圖6中所示)。如果滿足第一預(yù)定條件，則附件通信在步驟444中進(jìn)入MIC數(shù)據(jù)模式。如果滿足第二預(yù)定條件，則附件通信在步驟446中進(jìn)入MIC功率模式。如果滿足第二預(yù)定條件，附件300可以從MIC數(shù)據(jù)模式轉(zhuǎn)換到MIC功率模式。替代地，如果滿足第一預(yù)定條件，附件300也可以從MIC功率模式轉(zhuǎn)換到MIC數(shù)據(jù)模式。在一個(gè)實(shí)施例中，第一預(yù)定條件指的是MIC線路電壓高于參考電壓，并且第一預(yù)定條件的持續(xù)時(shí)間比MIC線路電壓保持高于參考電壓的第一預(yù)定時(shí)間段長。在另一個(gè)實(shí)施例中，第二預(yù)定條件指的是MIC線路電壓低于參考電壓，并且第二預(yù)定條件的持續(xù)時(shí)間比MIC線路電壓保