法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2016-05-25
授权
授权
2013-11-27
实质审查的生效 IPC(主分类):G06F1/26 申请日:20130416
实质审查的生效
2013-10-30
公开
公开
相关申请的交叉引用
本申请要求享有2012年4月19日提交的题为“METHODS， SYSTEMS AND APPARATUS FOR DETERMINING WHETHER AN ACCESSORY INCLUDES PARTICULAR CIRCUITRY”的美国 临时专利申请No.61/635652以及2012年9月7日提交的题为 “METHODS，SYSTEMS AND APPARATUS FOR DETERMINING WHETHER AN ACCESSORY INCLUDES PARTICULAR CIRCUITRY”的美国专利申请No.13/607473的权益，这两个申请都 通过引用整体合并于此以用于所有目的。
本申请还涉及2012年9月7日提交的题为“METHODS， SYSTEMS AND APPARATUS FOR ENABLING AN ACCESSORY FOR USE WITH A HOST DEVICE”的美国专利申请No.13/607478， 其通过引用整体合并于此以用于所有目的。
技术领域
本发明的实施例总体上涉及主机装置和附件。更特别地，本发明 的实施例涉及用于判断附件是否包括特定电路的技术以及在电源和主 机装置之间实现电力路径的技术。
背景技术
电缆是一种常用于将主机装置例如移动电话、个人数字助理、移 动计算机等连接到电源的附件。然后电缆可以用于从电源向主机装置 输送电力，以便为主机装置充电，向主机装置提供工作功率等。其他 类型的附件例如插接站类似地用于通过将主机装置连接到附件而从电 源向主机装置输送电力。例如，可以通过将主机装置的连接器连接到 附件的连接器来这样做。
作为其电力输送功能的结果，这样的电缆和其他附件固有地通过 例如触电给用户带来了伤害风险。由于特定的连接器设计（例如，电 缆或其他附件的连接器具有用于连接到主机装置的暴露引线），由于 例如提高主机装置的充电速度而希望的电压和电流增大和/或由于制 造附件的次等质量，这样的风险可能增大。这样的电缆和附件可以类 似地给连接到其上的装置带来损伤风险。在很多情况下，由于即使在 从主机装置断开连接之后，电缆或其他附件也维持电压电势，所以也 存在这些风险。
因此，希望提供减小使用这样的附件导致电击的可能性的系统、 方法和设备。
发明内容
本发明的实施例总体上涉及主机装置和附件以及操作主机装置和 附件的方法。特别地，本发明的一些实施例涉及判断附件是否包括特 定电路例如功率限制电路，以及基于附件是否包括特定电路来操作主 机装置。一些实施例还涉及建立电源和主机装置之间的电力路径。
根据这里所述的一些方法，主机装置可以用于判断附件是否包括 特定电路。这可以通过在耦合到附件的主机装置处测量经由所述主机 装置中提供的电源管脚从附件接收的第一电压来实现。主机装置然后 可以向附件发送指令以改变电源和主机装置之间的电力路径在附件处 的阻抗，然后测量经由主机装置中提供的电源管脚从附件接收的第二 电压。所述主机装置然后可以基于所述第一电压和所述第二电压之间 的关系判断所述附件是否包括特定电路。
根据判断附件是否包括特定电路的其他实施例，一种方法包括在 耦合到附件的主机装置处测量经由所述主机装置中提供的电源管脚从 所述附件接收的第一电压。主机装置然后可以经由附件从电源吸收电 流，并测量经由主机装置中提供的电源管脚从附件接收的第二电压。 所述主机装置然后可以基于所述第一电压和所述第二电压之间的关系 来判断所述附件是否包括特定电路。
除了这里所述的操作主机装置和器件的方法之外，实施例还涉及 主机装置。根据各实施例的主机装置可以包括若干元件，例如电源管 脚、数据管脚和控制电路。例如，电源管脚可用于从附件接收电压。 数据管脚可用于向附件发送各种指令。控制电路可以用于执行各种功 能，例如测量经由电源管脚接收的电压，经由所述数据管脚向所述附 件发送指令，指示所述附件改变电源和所述主机装置之间的电力路径 在所述附件处的阻抗；以及经由所述附件从所述电源吸收电流。控制 电路还可以用于基于所测量的电压来判断附件是否包括特定电路。
除了涉及各种方法和主机装置的实施例之外，实施例还涉及附件。 根据各实施例的附件可以包括若干元件，例如电源管脚、数据管脚和 功率限制电路。电源管脚可用于向主机装置提供电压。数据管脚可用 于接收从主机装置发送的各种指令。功率限制电路可用于响应于从主 机装置接收指令而改变电源和主机装置之间的电力路径的阻抗，并在 通过所述功率限制电路汲取阈值量的电流时，降低从所述电源向所述 主机装置提供的电压。
为了更完整地理解本发明实施例的性质和优点，应当参考接下来 的详细描述和附图。从以下附图和详细描述，本发明的其他方面、目 的和优点将显而易见。不过，从权利要求的描述将充分明了本发明的 范围。
附图说明
图1是根据本发明实施例用于判断附件是否包括特定电路的系统 的示意图。
图2是根据本发明实施例的功率限制电路的示意图。
图3是根据本发明实施例的阻抗改变电路的示意图。
图4是示出了根据本发明实施例工作于旁路模式的功率限制电路 的电压/电流特性的曲线图。
图5A是示出了根据本发明第一实施例工作于功率限制模式的功 率限制电路的电压/电流特性的曲线图。
图5B是示出了根据本发明第二实施例工作于功率限制模式的功 率限制电路的电压/电流特性的曲线图。
图6是根据本发明实施例的控制电路的示意图。
图7是根据本发明实施例的功率控制电路的示意图。
图8A是根据本发明实施例用于操作主机装置的过程的流程图。
图8B是根据本发明第一实施例用于供主机装置建立与附件的连 接的过程的流程图。
图8C是根据本发明第二实施例用于供主机装置建立与附件的连 接的过程的流程图。
图8D是根据本发明一些实施例用于判断附件是否包括功率限制 电路的过程的流程图。
图9A是根据本发明实施例用于操作附件的过程的流程图。
图9B是根据本发明一些实施例用于供附件建立与主机装置的连 接的过程的流程图。
图9C是根据本发明一些实施例用于供附件对主机装置提供的指 令进行响应的过程的流程图。
图10A示出了根据本发明第一实施例用于判断附件是否包括特定 电路的系统。
图10B示出了根据本发明第二实施例用于判断附件是否包括特定 电路的系统。
图11A示出了根据本发明实施例的插塞连接器。
图11B是根据本发明实施例的插塞连接器的简化截面图。
图11C是根据本发明实施例的插塞连接器的截面图。
图11D是根据本发明实施例的单侧插塞连接器的截面示意图。
图11E是根据本发明实施例的插塞连接器的脚位（pin-out）。
图11F是根据本发明另一实施例的插塞连接器的脚位。
图12A示出了根据本发明实施例的插孔连接器。
图12B是根据本发明实施例的插孔连接器的截面图。
图12C示出了根据本发明实施例具有十六个信号触点和四个连接 检测触点的插孔连接器的截面图。
图12D是根据本发明实施例具有八个信号触点和两个连接检测触 点的插孔连接器的截面图。
图12E和12F是示出了根据本发明两个不同实施例的配置成分别 与在图11E和11F中所示的插塞连接器700和701配合的插孔连接器 的脚位布置的图。
图13是根据本发明实施例的控制电路的功能框图。
图14A和14B是根据本发明实施例的识别电路的功能框图。
具体实施方式
下文参考图1到14B论述本发明的实施例。不过，本领域的技术 人员将容易认识到，这里参考这些图给出的详细描述仅仅出于说明的 目的，因为本发明的实施例延伸超过这些有限的实施例。
这里所述的系统、设备和方法总体上涉及控制主机装置和附件， 在一些情况下，判断附件是否包括特定电路，例如功率限制电路。
“附件”应广义地理解为包括多种电子部件中的任何一种或多种， 例如电缆、插接站、闹钟、收音机、扬声器装置、充电站等。通常， 附件可以是能够用于主机装置的任何装置。在一些实施例中，附件可 以包括可用于影响主机装置（例如iPhoneTM）和电源之间的电力路径 的硬件和/或软件。在一些情况下，电源可以包括在附件中（例如，在 附件是充电站时），在其他情况下，电源可以在附件外部（例如，在 附件是电缆时）。因此，附件可以主动提供电力或被动传输从外部电 源供应的电力。
在一些实施例中，主机装置可以判断附件是否包括特定电路，例 如功率限制电路，然后基于这种判断的结果执行各种操作。例如，如 果附件不包括功率限制电路，则主机装置可以拒绝经由附件进行充电。 在这种情况下，可以有利地减少对可能提高伤害用户和损坏主机装置 的风险的附件的使用。
可以利用这里公开的任一种或多种技术判断附件是否包括特定电 路。通常，用于判断附件是否包括特定电路的方法可以基于主机装置 有选择地测量附件的电特性，例如阻抗。在一个具体实施例中，可以 通过如下方式测量该特性：首先测量附件的属性，然后向附件发送指 令以令附件改变其一个或多个属性（例如，增大其阻抗），然后再次 测量附件的属性，以查看附件是否理解指令并包括用于改变其属性的 适当电路。在一些实施例中，主机装置可以包括电流宿（current sink） 以迫使特定电流通过附件被汲取，由此主机装置然后能够判断附件是 否包括特定电路，因为电流宿将会把附件置于已知状态（如果其包括 特定电路）。
一旦确定了附件是否包括特定电路，主机装置就可以执行额外的 操作。在一些实施例中，可以基于这种判断来控制主机装置从电源消 耗的功率。例如，如果确定附件包括具有某特性的功率限制电路，则 主机装置可以经由附件从电源接收功率，可能用于操作主机装置的内 部电路和/或对主机装置的内部电池充电。另一方面，如果确定附件不 包括功率限制电路，则主机装置可以拒绝经由附件从电源接收功率。 通过这种方式，主机装置可以仅用判定为包括功率限制电路的附件进 行充电和/或操作，以便有利地减小消费者使用可能不满足期望指标的 附件的可能性。
这里还描述了用于在主机装置和附件之间建立连接的技术。这样 的技术可以用于例如便于主机装置和附件之间的通信和/或经由附件 建立电源和主机装置之间的电力路径。在一个实施例中，主机装置可 以在主机装置第一数据管脚上发送对附件标识符的请求，如果未响应 于其接收到有效的附件标识符，则主机装置可以尝试再次在与第一数 据管脚不同的第二数据管脚上发送这种请求。另一方面，如果接收到 有效的附件标识符，则主机装置可以开始经由附件从电源接收功率。 在一些情况下，虽然主机装置在接收到有效的附件标识符之后可以开 始接收功率，但是主机装置然后可以在判断附件是否包括功率限制电 路之后继续或中止接收这样的功率。
现在参考附图，图1是根据本发明实施例用于判断附件是否包括 特定电路的系统100的示意图。在本实施例中，系统100包括主机装 置110、附件120和电源130。
主机装置110可以是可操作来执行这里论述的功能的任何适当的 电子装置，可以包括可操作来执行这样的功能的一个或多个硬件和或 软件部件。例如，主机装置110可以是移动电话、个人数字助理（PDA）、 手持或便携式装置（例如iPhoneTM、BlackberryTM等）、笔记本、个 人计算机、笔记本计算机、平板计算机、媒体播放机（例如音乐播放 机或视频播放机）、摄像机、游戏机、膝上型计算机、上网本、电纸 书或其他配置为有线或无线通信的电子装置。
主机装置110包括控制电路111和连接器112，其中控制电路111 电耦合至连接器112并可操作为执行这里参考主机装置110论述的一 些或所有操作。主机装置110可以包括额外的部件（未示出），例如 有形计算机可读存储介质、电源（例如电池）等，使得主机装置110 可以操作来在硬件中和/或经由由控制电路111执行的存储在存储介质 上的指令来执行这里论述的一个或多个功能。连接器112包括电耦合 至控制电路111的一个或多个管脚，例如电源管脚113、数据管脚114 以及一个或多个额外数据管脚115。在一些实施例中，电源管脚113 可以电和/或机械耦合到控制电路111以便向控制电路111发送附件 120提供的电压或其他功率。数据管脚114也可以电和/或机械耦合到 控制电路111，以便于控制电路111和附件120之间的数据通信。一 个或多个额外数据管脚115也可以电和/或机械耦合到控制电路111， 以便于控制电路111和附件120之间的数据通信。在一些实施例中， 可以布置数据管脚114以耦合到附件120的功率限制电路121，同时 可以布置一个或多个额外数据管脚115以也耦合到附件120的功率限 制电路121或不同的电路。
附件120可以是可操作来执行这里论述的功能的任何适当的电子 装置，可以包括可操作来执行这样的功能的一个或多个硬件和或软件 部件。例如，附件120可以是电缆、闹钟、收音机、扬声器装置、插 接站、诸如键盘的输入装置、诸如数字钢琴的乐器、电池、充电站、 图像/视频投影单元或其他可操作来向主机装置提供电力或向主机装 置传输由附件外部的电源提供的电力的装置。
附件120包括功率限制电路121和连接器122。附件120可以包括 额外的部件（未示出），例如有形计算机可读存储介质、电源等，使 得附件120可以可操作来在硬件中和/或经由由处理器执行的存储在存 储介质上的指令执行这里论述的一个或多个功能。连接器122包括一 个或多个电耦合至功率限制电路121的管脚，例如电源管脚123和数 据管脚124。在一些实施例中，电源管脚123可以电和/或机械耦合到 功率限制电路121，从而在连接器122与连接器112接合时从功率限 制电路121向电源管脚113传送电压或其他功率。数据管脚124也可 以电和/或机械耦合到功率限制电路121，以便在连接器122与连接器 112接合时建立附件120的功率限制电路121和主机装置110的控制 电路111之间的数据通信。
电源130可以是任何类型的可操作来提供电力、电压和/或电流的 装置，例如电池、AC/DC变换器、AC插座、电源等。电源130可以 在附件120内部或外部。在图1中，电源130示为在附件120外部。 在任何情况下，提供电源130使得功率限制电路121设置于电源130 和主机装置110之间的电力路径中。例如，功率限制电路121可以电 和/或机械地设置于电源130和连接器122的电源管脚123之间。
主机装置110和附件120可以操作来执行这里论述的各种功能。 在一个实施例中，主机装置110可以用于建立与附件120的连接，判 断附件120是否包括功率限制电路121，然后基于判断结果，执行各 种动作。例如，在建立与附件120的连接后，主机装置110可以经由 附件120从电源130接收电力。然后，在判定附件120是否包括功率 限制电路121后，主机装置110可以决定继续从电源130接收电力还 是中止从电源130接收电力。通过这样的方式，可以基于附件120是 否包括具有特定属性的特定电路来控制主机装置110。
为了建立与附件120的连接，在一个具体实施例中，在通过将连 接器122与连接器112耦合而物理地接合主机装置110和附件120后， 控制电路111可以经由数据管脚114向附件120发送对附件标识符的 请求。控制电路111然后可以监视数据管脚114以判断是否从附件120 接收到有效的附件标识符。如果没有，则控制电路111可以重新发送 请求。在一些实施例中，可以在另一个数据管脚（例如额外数据管脚 115之一）上重新发送请求。例如，连接器112和连接器122可以具 有多个连接取向，由此它们能以超过一个取向彼此物理连接。在一些 情况下，在第一取向中，数据管脚114可以与数据管脚124接触。在 第二取向中，数据管脚114可以不与数据管脚124接触，但诸如额外 数据管脚115的另一个数据管脚可以与数据管脚124接触。
在附件120处，功率限制电路121可以监视数据管脚124的功率 和/或请求。例如，在一个实施例中，可以从主机装置110经由数据管 脚124向附件120传输功率。可以将这个功率用于附件120以在附件 120不能从诸如电源130的其他源获取运行功率或没有内部电源时操 作。如果未接收到功率，则然后功率限制电路121可以继续监视数据 管脚124。不过，如果接收到功率，那么功率限制电路121可以禁用 电源130和主机装置110之间的电力路径。在一些情况下，可以默认 禁用电力路径，于是可以省略进一步的禁用。一旦禁用了电力路径， 功率限制电路121就可以接收和读取对附件标识符的请求。如果请求 是有效的，那么功率限制电路121可以经由数据管脚124向主机装置 110发送附件标识符，并启用（或重新启用）电源130和主机装置110 之间的电力路径。否则，功率限制电路121可以继续监视数据管脚124。
一旦在主机装置110和附件120之间建立起连接，就可以启用电 源130和主机装置110之间的电力路径。在一些实施例中，这可以允 许主机装置110获取工作电荷，例如在主机装置110没有足够功率操 作主处理器以执行主机装置110中提供的软件时（例如，它的电池耗 尽）。在其他实施例中，主机装置110可以具有足够的功率以操作这 样的软件，在这种情况下，可以选择继续利用其自己的功率工作或开 始利用经由新启用的电力路径供应的电力工作。在任何情况下，一旦 为主机装置110具有了工作功率，主机装置110就可以判断附件120 是否包括功率限制电路121。为了这样做，控制电路111可以测量经 由例如电源管脚113从附件120接收的第一电压。这个第一电压设置 用于比较的基线。控制电路111然后可以向附件发送指令以改变其阻 抗（例如改变电源130和主机装置110之间的电力路径的在附件处的 阻抗）和/或经由附件120从电源130吸收电流。可以经由数据管脚114 发送指令，同时可以经由电源管脚113吸收电流。一旦控制电路111 执行这些功能中的一个或二者，控制电路111然后就可以测量经由电 源管脚113从附件120接收的第二电压。然后可以将第一电压与第二 电压比较，以判断附件120是否包括功率限制电路121。如果第一电 压大于或小于第二电压，则控制电路111可以判定附件120包括功率 限制电路121。否则，控制电路111可以判定附件120不包括功率限 制电路121。
如果附件120包括功率限制电路121，则附件120可以理解并响应 控制电路111发送的指令。例如，功率限制电路121可以经由数据管 脚124接收用于附件120的指令，以改变电源130和主机装置110之 间的电力路径的阻抗。响应于接收这个指令，功率限制电路121可以 改变电力路径的阻抗。
在一些实施例中，功率限制电路121可以包括可操作来执行不同 功能的若干不同电路。例如，转到图2，图2是根据本发明实施例的 功率限制电路的示意图。根据实施例，功率限制电路121包括阻抗改 变电路121a和识别电路121b。阻抗改变电路121a可以设置于电源130 和主机装置110之间的电力路径中，而识别电路121b可以设置于阻抗 改变电路121a和数据管脚124之间。
识别电路121b可以至少部分地以硬件或软件实现为处理器或其 他类型的逻辑器，可以操作来经由数据管脚124从主机装置110接收 功率和数据并对所接收的数据做出响应。例如，识别电路121b中可以 存储有附件标识符，可以操作来响应于接收到对附件标识符的请求而 向主机装置110传送附件标识符。识别电路121b也可以操作为向阻抗 改变电路121a发送指令，指示阻抗改变电路121a改变电源130和主 机装置110之间电力路径的阻抗。
阻抗改变电路121a可以至少部分地以硬件或软件实现为处理器 或其他类型的逻辑器，可以操作来改变电源130和主机装置110之间 电力路径的阻抗。这可以响应于来自识别电路121b的指令，或者在一 些实施例中，响应于直接从主机装置110发送的指令。阻抗改变电路 121a可以有多种方式改变电力路径的阻抗，如本文中进一步所述的那 样。
转到图3，图3是根据本发明的一个实施例的阻抗改变电路121a 的示意图。根据本实施例的阻抗改变电路121a包括与开关4并联耦合 的电阻元件2，两者都布置于点A和B之间的电力路径中。电阻元件 2可以提供任何适当的电阻，用于可测量地改变功率限制电路121a的 阻抗特性。例如，电阻元件600可以具有1欧姆、2欧姆、3欧姆、100 欧姆、200欧姆、300欧姆、1千欧、2千欧、3千欧、1兆欧、2兆欧、 3兆欧、1欧姆到3欧姆的范围中、100欧姆到300欧姆的范围中，1 千欧到3千欧的范围中、1兆欧到3兆欧的范围中、或低于1欧姆或 大于3兆欧的电阻。电阻元件2包括可以耦合到电源130的第一端5， 以及可以耦合到连接器122的电源管脚123的第二端6，使得电阻元 件2设置于电源130和主机装置110之间的电力路径中。
开关4可以是任何适当的开关元件，允许从电源130提供的电流 有选择地绕过电阻元件2。例如，开关4可以是MOSFET、JFET或 其他类型的晶体管或用于开关电子信号和功率的其他半导体器件。开 关4并联耦合到电阻元件2，包括耦合到电阻元件2第一端5的第一 端子7（例如源极）、耦合到电阻元件2的第二端6的第二端子8（例 如漏极）以及用于控制开关4的操作的第三端子9（例如，栅极）。 在一些实施例中，第一端子7耦合到电源130，第二端子8耦合到电 源管脚123，第三端子9耦合到连接器122的数据管脚124。在截止状 态时，开关4的电阻显著高于电阻元件2的电阻。在导通状态时，开 关4的电阻显著低于电阻元件2的电阻。
如上所述，功率限制电路121（例如阻抗改变电路121a）可以用 于改变电源130和主机装置110之间的电力路径的阻抗。在一些实施 例中，功率限制电路121能以不同模式操作，例如以旁路模式和功率 限制模式。可以响应于来自主机装置110的指令进入这样的模式，在 一些实施例中，功率限制电路121可以默认工作于某些模式（例如， 功率限制模式）。默认工作于功率限制模式可以有利地减小用户暴露 于电压电势的风险，例如在附件120的连接器122未连接到主机装置 110的连接器112时。
简要参看图4，图4是示出了根据本发明实施例工作于旁路模式 的功率限制电路121（例如阻抗改变电路121a）的电压/电流特性200 的曲线图。在工作于旁路模式时，阻抗改变电路121a可操作为允许电 流和电压基本不变地通过阻抗改变电路121a。因此，从电源130向阻 抗改变电路121a供应的任何电流和电压都将类似地被供应给主机装 置110。例如，电源130可以向阻抗改变电路121a供应5V。在旁路 模式中，阻抗改变电路121a可以向连接器122的电源管脚123提供 5V。在一些实施例中，可能未实现完美的旁路，于是阻抗改变电路121a 在旁路模式时可能对通过其的功率产生微小的影响，例如导致小的电 压降（例如，下降0.5V、0.25V或0.1V，或在0.1V到0.5V的范围中， 或大于0.5V，或低于0.1V，减小电流，改变相位等）。
在一个实施例中，旁路模式可能是因为开关4（图3）工作于导通 状态。由于开关4与电阻元件2相比较低的电阻，所以从电源130提 供的电流可以基本不变地通过阻抗改变电路121a。因此，点A的电压 将基本类似于点B处供应的电压，即使增大量的电流通过阻抗改变电 路121a时也是如此。
功率限制电路121（例如阻抗改变电路121a）也可以工作于功率 限制模式中。简要参看图5A，图5A是示出了根据本发明第一实施例 工作于功率限制模式中的功率限制电路121（例如阻抗改变电路121a） 的电压/电流特性300的曲线图。在处于功率限制工作模式中时，阻抗 改变电路121a可以操作为限制从电源130通过其向主机装置110传递 的功率量。例如，阻抗改变电路121a可以限制提供到主机装置110 的电压的量，在一些情况下，响应于通过电流限制电路321汲取更大 量的电流而对提供到主机装置110的电压量施加更大限制。
在一个实施例中，可以通过将开关4（图3）置于断开状态来实现 功率限制模式的阻抗改变电路121a的这种电压/电流特性。开关4与 电阻元件2相比电阻较高的结果是，从电源130提供的电流可以通过 电阻元件2。由于电阻元件2的电阻大于微小量例如0欧姆，所以点 A处的电压与B点供应的相比将降低，因为更大量的电流通过阻抗改 变电路121a。
应当认识到，功率限制模式不限于参考图5A所述的电压/电流特 性。例如，图5B是示出了根据本发明第二实施例的工作于功率限制 模式的功率限制电路121（例如阻抗改变电路121a）的电压/电流特性 310的曲线图。根据本实施例，在工作于功率限制模式时，如果通过 阻抗改变电路121a汲取一定量的电流，则阻抗改变电路121a可以操 作来减小电源130提供的电压。例如，可以将电压降低一定量，例如 1V、2V或3V，在1V到3V的范围中，低于1V或大于3V的量，或 者可以将电压降低到特定电压（例如0V、-1V、+1V、-2V、+2V等）。 在一个实施例中且如图5B所示，在通过阻抗改变电路121a汲取至少 阈值量的电流I_threshold时，可以将电压降低到大约0V。
在旁路和功率限制工作模式之间切换可导致附件120的一个或多 个电特性的可预测改变。例如，在功率限制电路121可操作为在旁路 和功率限制工作模式之间切换，且通过功率限制电路121汲取至少等 于或大于I_threshold量的电流（图5A或5B）时，主机装置110可 以操作来测量模式切换导致的附件120的电特性变化。在模式切换导 致的电特性改变满足某个预定阈值的情况下，主机装置110可以判定 附件120包括功率限制电路121，从而可以判断附件120是否包括特 定电路。
根据一个实施例，主机装置110可以向附件120发送指令以将工 作模式从旁路工作模式改变到功率限制工作模式，如果主机装置110 检测到附件120成功按照指示改变了模式，则主机装置110可以判定 附件120包括功率限制电路121。在另一实施例中，主机装置110可 以迫使经由例如位于主机装置110中的电流宿从功率限制电路121汲 取大于或等于I_threshold的电流量。如果主机装置110检测到附件 120具有某种与所汲取的电流量相关联的电特性（例如0V），则主机 装置110可以判定附件120包括功率限制电路121。在又一实施例中， 主机装置110可以既向附件120发送指令以改变工作模式，又从功率 限制电路121汲取大于或等于I_threshold的电流量。
现在关注主机装置110，控制电路111可以包括能操作来执行这里 参考主机装置110所述的功能的若干部件。图6是根据本发明实施例 的控制电路111的示意图。在本实施例中，控制电路111包括处理器 10、电流宿12（可以包括在或不包括在处理器10中）、电荷控制开 关20、功率控制电路40和电池50。响应于来自处理器10的命令，控 制充电控制开关20以激活和去活从电源130对电池50或其他内部电 路的充电，同时功率控制电路40可操作来保护电池50或其他内部电 路不受通过充电控制开关20的过电压影响。
处理器10可以是任何适当的计算机处理器，可操作来执行这里所 述的功能，其中处理器10可以用于执行参考控制电路111所述的各种 功能，例如测量电压、比较电压、发送指令和接收其响应等。充电控 制开关20可以是MOSFET、JFET或其他类型的晶体管或可操作来 开关电子信号和功率的其他半导体器件。充电控制开关20包括耦合到 电流宿12和电源管脚113的第一端子21（例如源极）、耦合到功率 控制电路40的第二端子22（例如漏极）以及耦合到处理器10的第三 端子23（例如栅极）。处理器10可以操作来经由第三端子23例如通 过将充电控制开关20置于导通状态或断开状态来改变充电控制开关 20的状态。在处于导通状态时，充电控制开关20可以用于将功率控 制电路40连接到电源管脚113（图1），在处于断开状态时，充电控 制开关20可以操作来从电源管脚113断开功率控制电路40。因此， 处理器10可以用于通过启用或禁用充电控制开关20激活或去活从电 源130对电池50或其他内部电路充电。在一些实施例中，功率控制电 路40可以用于防止向电池50或其他内部电路提供来自电源130的过 电压。
简要参考图7，图7是根据本发明实施例的功率控制电路40的示 意图。功率控制电路40包括过压保护开关42和处理器44。过压保护 开关42可以是MOSFET、JFET或用于开关电信号和功率的其他类 型的晶体管或其他半导体器件。过压保护开关42包括耦合到充电控制 开关20的第二端子22的第一端子42a（例如源极），耦合到主机装 置110的用于存储经由附件120（例如电池50）提供的电荷的其他内 部电路的第二端子42b（例如漏极），以及耦合到处理器44的第三端 子42c（例如栅极）。
处理器44可用于接收表示过压保护开关42的第一端子42a处的 电压的信息。在一些实施例中，处理器44可以包括模拟到数字功能， 用于将第一端子42a处读取的模拟电压转换成数字值。处理器44也可 以耦合到过压保护开关42的第三端子42c，并用于经由第三端子42c 改变过压保护开关42的状态，例如通过将过压保护开关42置于导通 状态或断开状态。在处于导通状态时，过压保护开关42可以用于将主 机装置110内部的其他电路（例如电池50）连接到充电控制开关20 的第二端子22，在处于断开状态时，过压保护开关42可以用于从第 二端子22断开其他内部电路。在工作中，处理器44可以在第一端子 42a处的电压超过预定值时将过压保护开关42置于断开状态，否则将 过压保护开关置于导通状态。
此外，功率控制电路40（例如处理器44）可以经由电力线30耦 合到处理器10，电力线30可用于从功率控制电路40向处理器10提 供电压，以便为处理器10供电。在一些实施例中，电力线30可以用 于从主机装置110的内部电荷存储元件（例如电池50）向处理器10 提供电压，不论主机装置110是否从电源130接收电力。
在某些实施例中，系统100可以是用于判断附件是否包括特定电 路的系统。然而，本领域普通技术人员将理解，这种系统可以用比图 1所示的部件更多或在一些情况下更少的部件来同样良好地操作。类 似地，本领域的普通技术人员将认识到，图2、3、6和7中所示和论 述的示意图可以利用更多或在一些情况下更少部件同样良好地操作， 且参考图4到5B所示和论述的特性仅仅是示例性电压/电流特性。因 此，图1到7中的图示应当在本质上被视为示例性的，不是对本公开 的范围的限制。
图8A是根据本发明实施例用于操作主机装置的过程400的流程 图。可以由任何适当的电子装置，例如主机装置110（图1）执行过程 400，但同样适用于这里所述的其他电子装置。
在方框410，主机装置（例如主机装置110）建立与附件（例如附 件120）的连接。在与附件建立连接时，主机装置和附件可以一开始 就彼此物理耦合。例如，连接器112可以与连接器122配合。在一些 实施例中，主机装置和附件可以彼此不物理耦合，而可以通过无线方 式彼此耦合。例如，每个装置可以包括无线电路，用于通过无线网络 （例如WLAN、IEEE 802.11等）、无线传感器网络（例如蓝牙、Zigbee 等）、短程点到点通信链路（例如IrDA、RFID、NFC等）进行通信。
在一些实施例中，建立连接可以包括向附件提供电力的主机装置。 例如，主机装置110可以通过与用于和附件120通信的同一数据管脚 向附件120提供电力，其中可以与和附件120的通信同时提供这样的 电力。可以这样做以在附件120没有电源或未从远离附件120的电源 获取工作功率时为附件120提供工作功率。
在至少一个实施例中，建立与附件的连接包括检测与附件的机械 连接。例如，主机装置可以监视主机装置连接器中的管脚，例如电源 管脚113和/或数据管脚114，看是否有阻抗、电压或其他电特性的改 变。在共同拥有且共同未决的_____提交的题为“TECHNIQUES FOR CONFIGURING CONTACTS OF A CONNECTOR”的美国专利申请 No.______（代理人文档号90911-825181）中公开了用于检测与附件 的连接的一些具体技术，在此出于所有目的将其全部公开全文并入本 文。一旦检测到机械连接，主机装置然后就可以继续执行其他握手操 作，例如参考图8C所述的那些操作。
在方框420，主机装置判断附件是否包括特定电路（例如功率限 制电路121）。在判断附件是否包括特定电路时，主机装置可以判断 附件是否包括具有某些特性的特定物理电路和/或执行功率限制电路 的功能的软件模块。参考图8D进一步论述判断附件是否包括特定电 路的一些特定实施例。
如果在方框420，主机装置判定附件包括特定电路（例如功率限 制电路），则主机装置在方框430执行动作“A”。动作“A”可以是 多种动作中的一种或多种。例如，主机装置可以开始经由附件（例如， 在图6中通过接通充电控制开关20，或以其他方式将电源管脚113耦 合到内部充电电路）从电源接受功率。对于另一个范例，在主机装置 已经经由附件从电源接收电力的情况下，主机装置可以继续经由附件 从电源接收电力。对于又一个范例，主机装置可以向主机装置或另一 计算装置（例如经由有线或无线网络连接）的用户传送信息（例如经 由显示器、音频或装置的其他输出单元），表明附件包括特定电路或 以其他方式表明允许附件用于主机装置。在一些实施例中，可以同时 执行这些动作中的一个或多个。
另一方面，如果在方框420处主机装置判定附件不包括特定电路， 则主机装置在方框440执行与动作“A”不同的动作“B”。动作“B” 可以是各种动作中的一种或多种。例如，主机装置可以拒绝经由附件 从电源接受电力（例如，在图6中通过断开充电控制开关20，或以其 他方式从内部充电电路解耦电源管脚113）。对于另一个范例，在主 机装置已经经由附件从电源接收电力的情况下，主机装置然后可以停 止经由附件从电源接收电力。对于又一个范例，主机装置可以向主机 装置或另一计算装置（例如经由有线或无线网络连接）的用户传送信 息（例如经由显示器、音频或装置的其他输出单元），表明附件不包 括特定电路或以其他方式表明未允许附件用于主机装置。在一些实施 例中，可以同时执行一个或多个这些动作。
现在参考图8B，图8B是根据本发明第一实施例供主机装置与附 件建立连接的过程的流程图。可以由任何适当的电子装置，例如主机 装置110（图1）执行过程410，但同样适用于这里所述的其他电子装 置和附件。根据一些实施例，过程410可以促进或辅助促进主机装置 和附件之间通信链路和/或电力路径的建立。这可以包括在数据管脚上 从主机装置向附件发送信息，如果未接收到响应或接收到不能接受的 响应，则在同一数据管脚上重新发送信息。在至少一个实施例中，一 旦从附件接收到可接受的响应，主机装置就可以开始充电或经由附件 从电源以其他方式接收电力。
在方框411，主机装置向附件发送对附件标识符的请求。请求可 以是让附件发送用于标识装置的标识符的请求。附件标识符可以标识 附件的一个或多个适当特性。例如，附件标识符可以包括与附件关联 的产品名称和/或编号、标识附件制造商的名称和/或编号、唯一地标 识特定附件的序列号或其他标识符、MAC地址、IP地址或与附件相 关联的其他基于网络的标识符等。对于另一个范例，附件标识符可以 识别附件是否可用于利用多种通信协议中的一种或多种进行通信，通 信协议例如是USB、UART、JTAG等，附件是否可用于从主机装置 接收充电功率等。在一个特定的范例中，附件标识符可以包括管脚配 置信息，其指示主机装置应当为其连接器112的一个或多个管脚实施 什么功能（例如，接收充电/工作功率、利用USB通信，利用ART进 行通信等）。在2012年9月7日提交的题为“DATA STRUCTURES for FACILITATING COMMUNICATION BETWEEN a HOST DEVICE and AN ACCESSORY”的美国专利申请No.13/607246中， 在对管脚配置和附件能力信息的请求做出响应的响应序列语境中描述 了一些附件标识符，在此出于所有目的通过引用将其整个内容并入本 文。
在一些实施例中，对附件标识符的请求可以包括关于主机装置的 信息。例如，请求可以包括主机标识符，其中主机标识符可以标识主 机的一个或多个适当特性。例如，像附件标识符那样，主机标识符可 以包括与主机装置关联的产品名称和/或编号、标识主机装置制造商的 名称和/或编号、唯一地标识特定主机装置的序列号或其他标识符、 MAC地址、IP地址或与主机装置相关联的其他基于网络的标识符等。
在至少一个实施例中，可以利用多种错误检测中的一种或多种（在 一些实施例中利用纠错技术）传送对附件标识符的请求。可以使用的 错误检测技术包括使用重复码、奇偶位、校验和、循环冗余校验 （CRC）、密码散列函数、纠错码等。因此，在一些实施例中，对附 件标识符的请求包括适用于这种错误检测/校正技术中的错误检测信 息。例如，该请求可以包括一个或多个校验位、校验和、CRC校验值、 散列函数输出等。在一些实施例中，可以独立于该请求发送错误检测 信息。
可以经由任何适当机制发送请求。例如，参考图1，控制电路111 可以产生并经由诸如数据管脚114的数据管脚发送请求。可以向任何 适当的接收者发送请求。例如，再次参考图1，主机装置可以向附件 120发送请求。此外，可以在任何适当时间发送请求。例如，主机装 置可以用于检测与附件的机械、电、无线或其他连接，并响应于检测 到这样的连接，经由数据管脚发送请求。
在方框412，主机装置监视其发送对附件标识符的请求所在的数 据管脚。例如，参考图1，在主机装置110经由数据管脚114发送对 附件标识符的请求时，主机装置然后可以监视数据管脚114。可以由 主机装置中的处理器或其他电路和/或软件，例如由控制电路111执行 监视。在一些实施例中，主机装置可以监视其他数据管脚或其他通信 模块（例如，无线通信电路）。
在方框413，主机装置判断是否接收到所请求的附件标识符。在 一些实施例中，主机装置可以判断是否在发出请求的同一个管脚上接 收到所请求的附件标识符。例如，主机装置110可以判断是否经由数 据管脚114接收到所请求的附件标识符。在其他实施例中，主机装置 可以判断是否在不同的管脚或通过其他某种通信手段（例如无线）接 收到所请求的附件标识符。
如果在方框413处主机装置判定未接收到请求的附件标识符（例 如，由于超时），则处理可以返回方框411，发送对附件标识符的另 一请求。例如，可以在数据管脚114上发送对附件标识符的一个或多 个后续请求。在一些实施例中，主机装置可以在已经发送某一数量的 请求之后，在过去某一时间段之后，或响应于满足其他某个条件，而 停止发送请求。在其他实施例中，主机装置可以连续发送这样的请求， 直到接收到满意的响应。
如果在方框413处主机装置判定接收到请求的附件标识符，则处 理可以继续进行到方框415，其中主机装置可以读取附件标识符。例 如，参考图1，控制电路111可以读取在数据管脚114或另一个数据 管脚（未示出）上接收的附件标识符。在一些实施例中，可以由主机 装置存储接收到的附件标识符。
在一些实施例中，在判断是否已经接收到附件标识符时，主机装 置可以使用定时器。如果在已经接收到附件标识符之前定时器已经到 期，则然后主机装置可以重新发送请求。例如，主机装置可以在发送 对附件标识符的请求之后启动定时器，如参考方框411所述。如参考 方框413所述，然后一旦定时器到期，就可以判断是否接收到附件标 识符。可以将定时器设置成具有任何适当的持续时间。例如，定时器 可以在1ms、2ms、3ms或在1ms到3ms的范围内的时间或在小于1ms 或大于3ms的时间后到期。
在方框416，主机装置判断所接收到的附件标识符是否有效。判 断所接收的附件标识符的有效性可以包括多种操作中的一种或多种。 在一个实施例中，类似于上文参考对附件标识符的请求所述的那样， 可以利用多种错误检测中的一种或多种（在一些实施例中利用纠错技 术）传送附件标识符。因此，判断所接收的附件标识符的有效性可以 包括对附件标识符执行错误检测。在一些实施例中，这可以包括使用 与附件标识符一起或单独地传输的错误检测信息，例如奇偶位、校验 和、CRC校验值、散列函数输出等。在主机装置未在接收的附件标识 符中检测到任何错误时，主机装置可以判定接收到的附件标识符有效。 相反，在主机装置在接收的附件标识符中检测到一个或多个错误时， 主机装置可以判定接收到的附件标识符无效。在一些实施例中，在主 机装置在接收的附件标识符中检测到一个或多个错误时，主机装置可 以尝试校正那些错误，接下来仅在其不能校正那些误差中的至少一个 时才判定接收到的附件标识符无效。
在另一实施例中，可以将接收到的附件标识符与授权的附件标识 符的列表进行比较。例如，主机装置中可以存储有或可操作来从远离 主机装置的位置访问数据库，数据库包括授权的附件标识符的列表， 其中已经授权列表上提供的附件标识符用于主机装置。通过比较接收 到的附件标识符与经授权的附件标识符列表，主机装置可以检查接收 到的附件标识符是否匹配列表中提供的一个或多个附件标识符。在匹 配的情况下，主机装置可以判定接收到的附件标识符有效。相反，在 接收到的附件标识符不匹配列表中提供的任何附件标识符时，主机装 置可以判定接收到的附件标识符无效。
在一些实施例中，附件标识符还可以包括控制信息。控制信息可 以提供一个或多个参数以配置主机装置进行通信或向附件供电。例如， 控制信息可以指示主机装置配置自身以与附件进行USB、UART或其 他类型的通信。在一个实施例中且参考图1，连接器112可以包括额 外的管脚以用于与附件120或附件120之外的电子装置例如额外的数 据管脚115进行通信。可以有选择地配置额外数据管脚115的每个以 通过若干不同的通信协议例如USB、UART、JTAG等进行通信。控 制信息然后可以指示主机装置使用特定的通信协议（例如USB、 UART、JTAG等之一）通过特定管脚（例如，额外数据管脚115之 一）进行通信。结果，控制电路111可以接下来通过附件120选择的 特定管脚利用附件120选择的通信协议向附件120的部件（可以包括 功率限制电路121或与功率限制电路121分开）发送数据。
如果主机装置判定接收到的附件标识符无效，则处理可以返回方 框411，其中主机装置可以如前所述发送对附件标识符的另一请求。 相反，如果主机装置判定所接收到的附件标识符有效，则处理可以继 续进行方框417。
在方框417，主机装置至少临时经由附件从电源接收电力。例如， 参考图1，主机装置110可以经由附件120从电源130接收电力。在 一个实施例中，主机装置110可以从电源130接收电力，其经由功率 限制电路121传输到附件120的电源管脚123，其中主机装置110通 过主机装置110的电源管脚113接收电力。例如，在一个实施例中， 处理器10（图6）可以向第三端子23（图6）传输信号，以将充电控 制开关20（图3）置于导通状态，从而能够将来自电源管脚113的电 力传送到主机装置110的充电电路或其他内部电路。
在一个实施例中，将充电控制开关20置于导通状态的结果是，可 以向功率控制电路40（图6）传输来自电源管脚113的电力。如果功 率小于某个预定的最大值，则功率控制电路40然后可以操作为向主机 装置110的其他电路（例如电池50）传送电力。例如，如果第一端子 42a（图7）处的电压低于或等于预定最大电压。
可以通过任何适当方式使用主机装置接收的电力。例如，主机装 置可以使用接收的功率以操作主机装置的内部电路和/或对主机装置 的内部电池（例如电池50）充电。通过这种方式，主机装置可以仅用 提供有效附件标识符的附件进行充电和/或操作。不过，应当认识到， 主机装置此时接收的功率可以仅暂时被主机装置接受和使用。参考图 8A，处理然后继续到方框420，其中主机装置然后可以判断附件是否 包括功率限制电路。在一些实施例中，如果判定附件不包括功率限制 电路，则主机装置可以停止接受从附件接收的电力。因此，在方框417 处接收的电力可以仅被暂时接受或以其他方式被主机装置使用。
图8C是根据本发明第二实施例的供主机装置与附件建立连接的 过程410的流程图。图8C的过程中所示的操作与参考图8B所示和所 述的那些相同，其中方框411A到417A与相应编号的方框411到417 基本相同。不过，在本实施例中，主机装置可以切换数据管脚并在不 同的数据管脚上发送对附件标识符的后续请求。在连接器为多取向连 接器（由此它们可以在多个取向上配合在一起）的实施例中，这样的 过程可能尤其有利。不过，也可以在连接器是单取向连接器的实施例 中使用这样的过程。
如上所述，图8C中所示的方框411A到417A基本与图8B中所 示的对应方框411到417相同，因此省略进一步的描述。在本实施例 中，不过，在方框413A处，响应于主机装置判定未接收到请求的标 识符，处理继续到方框414A。类似地，在方框416A，响应于主机装 置判定接收到的附件标识符无效，处理继续到方框414A。
在方框414A，主机装置将数据管脚从发送对附件标识符的请求的 数据管脚切换到不同的数据管脚。例如，参考图1，其中主机装置110 一开始经由数据管脚114发送对附件标识符的请求，如果主机装置判 定接下来未接收到所请求的附件标识符，主机装置然后可以将数据管 脚从数据管脚114切换到连接器112中提供的另一个数据管脚（例如， 额外数据管脚115之一）。在从数据管脚114切换到另一个数据管脚 后，处理然后可以返回到方框411A，其中主机装置在该另一数据管脚 上而非数据管脚114上发送对附件标识符的请求。
在一些实施例中，当在数据管脚之间切换时，主机装置可以按照 任何适当的顺序轮换可用的管脚。在一些实施例中，主机装置可以包 括超过两个数据管脚。主机装置然后可以使用那些管脚的全部或子集 传输对附件标识符的请求。例如，主机装置可以轮换所有的管脚并在 所有管脚上发送请求，或者主机装置可以仅轮换管脚的子集并且仅在 管脚的子集上发送请求。在所有管脚或仅在子集上发送请求后，主机 装置然后可以再次在全部管脚或仅在子集上进行通信。主机装置可以 继续发送请求，直到接收到满意的响应。在一些实施例中，主机装置 可以包括仅两个数据管脚。在这种情况下，主机装置可以在两个数据 管脚之间交替，从而以循环方式在每个管脚上发送请求。
在一些实施例中且如参考图8C所述，主机装置可以在方框413A 处判断是否已经接收到附件标识符时使用定时器。在这种情况下，如 果在接收到附件标识符之前定时器到期，那么处理可以继续到方框 414A，其中主机装置可以切换数据管脚，然后重新发送请求。
现在参考图8D，图8D是根据本发明一些实施例用于判断附件是 否包括特定电路（例如功率限制电路）的过程420的流程图。可以由 任何适当的电子装置例如主机装置110（图1）执行过程420，但过程 420同样适用于这里所述的其他电子装置和附件。根据一些实施例， 过程420可以促进或辅助促进主机装置和附件之间的电力路径的建立 或维护。这可以包括从主机装置向附件发送指令，和/或经由附件从电 源吸收电流。可以在执行这样的操作前后测量附件的电特性（例如从 附件接收的电压），可以将那些电特性彼此比较以判断附件是否包括 特定电路。
在方框421，主机装置（例如图1的主机装置110）测量附件的第 一电特性，例如从附件（例如，图1的附件120）接收的第一电压。 例如，主机装置可以测量主机装置连接器的电源管脚（例如电源管脚 113）处提供的电压。通过连接到附件，电源管脚处测量的电压可以对 应于由电源（例如电源130）提供的电压受到功率限制电路（例如功 率限制电路121）的改变。根据一个实施例，功率限制电路可以默认 工作在旁路模式中，例如参考图4所述的那种。因此，第一电压可能 较高，例如图4中所示的电压/电流特性中的那种。
在方框422，主机装置向附件发送指令以改变在电源（例如电源 130）和主机装置（例如主机装置110）之间的电力路径中在附件处的 阻抗（或附件的其他电特性）。例如，主机装置110可以经由数据管 脚114向功率限制电路121发送指令。指令可以指示功率限制电路在 工作模式之间切换，例如从旁路模式（例如参考图4所述的那种）切 换到功率限制模式（例如，参考图5A和5B所述的那些之一）。在一 个具体实施例中，指令可以传送到识别电路121b，在判定指令有效之 后，识别电路121b指示阻抗改变电路121a改变电力路径的阻抗。为 了这样做，识别电路121b可以控制第三端子9，从而在导通状态和断 开状态之间改变开关4。通过改变功率限制电路121的阻抗，可以有 效改变电源130和主机装置110之间的电力路径阻抗。
在方框423，主机装置经由附件从电源吸收电流。例如，主机装 置110可以包括耦合到电源管脚113的电流宿12（图6），其经由主 机装置110的电源管脚113、附件120的电源管脚123和功率限制电 路121从电源130吸收电流。通过从电源吸收电流，主机装置可以迫 使功率限制电路参考其工作特性工作于特定模式或特定区域中。例如， 参考图5B，主机装置可以通过功率限制电路汲取大于I_threshold的 电流量，从而导致功率限制电路将电源管脚（例如电源管脚123）处 提供的电压降低到大约0V。对于另一个范例，参考图5A，主机装置 可以通过功率限制电路汲取大于I_threshold的电流量，从而导致功率 限制电路在电源管脚（例如电源管脚123）处提供低于或等于V_limit 的电压。
通过既经由附件从电源汲取电流又向附件发送指令以改变其阻 抗，有效地迫使附件工作于特定操作模式中并在特定的工作范围处。 例如，参考图4、5A和5B，进入功率限制模式的指令应当确保附件 具有诸如图5A或5B中所示那些之一的电压/电流特性。然后，通过 迫使至少等于I_threshold的电流量通过附件，附件输出的电压应被迫 使为大致等于V_limit或0V。因此，通过提供这样的指令并迫使这种 量的电流通过附件，主机装置能够判断附件是否不仅包括解释从主机 装置发送的指令所需的电路，而且还包括改变电源和主机装置之间的 电力路径的阻抗所需的电路。
在方框424，主机装置测量从附件接收的第二电压。可以通过类 似于第一电压测量的方式进行第二电压测量。例如，主机装置110可 以再次测量电源管脚113处提供的电压。
在方框425，主机装置基于在方框421测量的第一电压（或其他电 特性）以及在方框424测量的第二电压（或其他电特性）之间的关系 判断附件是否包括特定电路（例如，功率限制电路121）。在一个实 施例中，主机装置通过判断第一电压是否大于第二电压来这样做。如 果判定第一电压大于第二电压，那么处理继续到方框426，其中主机 装置判定附件包括特定电路。如果判定第一电压不大于第二电压，那 么处理继续到方框427，其中主机装置判定附件不包括特定电路。
例如，参考图4，可以在功率限制电路121工作于旁路模式时测 量第一电压，于是其较高。参看图5A和5B，然后只要通过功率限制 电路121汲取到等于或大于I_threshold的电流量，那么就可以测量较 低的第二电压。通过测量电压差异，和/或通过判定第二电压近似等于 某个值（例如，V_limit或0V），主机装置110可以判定附件120包 括功率限制电路121。在一些实施例中，方框423，即主机装置从电源 吸收电流，可以确保通过功率限制电路至少汲取等于I_threshold的电 流量。在其他实施例中，可以排除这样的电流宿，因为电源可以在任 何情况下提供这样的电流。
应当明了，没有功率限制电路的附件可以不响应于在方框422和 423执行的一个或多个操作改变电气特性。例如，不包括功率限制电 路的附件可以从电源向主机装置不变地传递功率，如图4所示。在这 种情况下，第一和第二测量电压都大致相同，于是主机装置可以判定 附件不包括功率限制电路。
还应当认识到，本发明的实施例不限于测量和比较从附件接收的 电压。相反，可以测量和比较附件和/或经附件的电源和主机装置间的 电力路径的其他电特性。例如，主机装置可以测量并比较阻抗、电压、 电流、电压/电流大小、电压/电流相位等。
此外，本领域普通技术人员会认识到，实施例可以不限于如参考 方框425所述的那样判断第一电压是否大于第二电压，但在一些情况 下，在方框425，主机装置可以替代地判断第一电压是否小于第二电 压，如是，则断定附件包括功率限制电路。例如，在测量第一电压之 前，可以从电源吸收电流。然后，在测量第一电压之后，可以移除电 流宿，之后测量第二电压。对于另一个范例，在方框422，代替指示 附件从旁路模式切换到功率限制模式，主机装置可以指示附件从功率 限制模式切换到旁路模式。
应当认识到，图8A到8D中所示的具体操作提供了根据本发明某 些实施例可以由主机装置执行的特定方法。尽管常常参考图1论述图 8A到8D所示的操作，但应当认识到可以由其他类型的主机装置和附 件执行操作。此外，根据替代实施例也可以执行操作的其他序列。例 如，本发明的替代实施例可以按照不同次序执行上文所述的操作。此 外，图8A到8D所示的个体操作可以包括多个子操作，其可以根据个 体操作酌情按照各种序列执行。
此外，根据特定应用可以增加额外的操作。例如，在测量从附件 接收的第一电压的方框421之前，主机装置可以向附件发送指令以工 作在特定工作模式，例如旁路模式。此外，根据特定应用可以去除现 有的操作。例如，可以省略方框422或方框423。在省略方框422的 情况下，电流宿可以迫使功率限制电路工作在工作模式的不同区域中， 其中不同区域在电气特性上具有可测量的差异。在省略方框423的情 况下，从主机装置到附件的指令可以令功率限制电路工作在电特性具 有可测量差异的不同工作模式中。此外，本领域的技术人员会容易地 认识到，功率限制电路可以用于不仅如上所述改变在电源管脚（例如 电源管脚123）处提供的电压，而且可以类似地改变附件和/或在电源 和主机装置之间提供的电力路径的其他电特性。
如上所述，可以在硬件、软件或其组合中实现主机装置的各种功 能。在一个具体实施例中，可以在硬件中实现操作参考图8B和8C所 示和所述过程的主机装置的功能，而可以在软件中实现图8D的那些 过程。在这样的实施例中，执行参考图8B和8C所述操作的硬件电路 可以操作为不利用或仅利用非常少量功率来执行。执行这些操作的结 果是，主机装置然后可以至少临时从附件接收电力。一旦主机装置开 始经由附件接收满操作功率，主机装置可以启动其操作系统，接下来 执行参考图8D所述的操作以判断是否继续经由附件接收电力。
图9A是根据本发明实施例用于操作附件，例如附件120的过程 500的流程图。可以由任何适当的电子装置，例如附件120（图1）执 行过程500，但同样适用于这里所述的其他附件。
在方框510，附件（例如附件120）建立与主机装置（例如主机装 置110）的连接。在建立与主机装置的连接时，附件和主机装置可以 参加信号交换协议，以便于装置之间的通信。在一些实施例中，建立 连接可以包括附件从主机装置接收电力，在一些情况下，也可以替代 地包括附件从电源向主机装置发送电力。参考图9B论述用于与主机 装置建立连接的一些特定实施例。
在方框520，附件（例如附件120）对主机装置（例如主机装置110） 提供的指令做出响应。在对指令做出响应时，附件可以传输信息回到 主机装置，和/或在一些实施例中可以改变电源和主机装置之间的电力 路径。参考图9C论述对主机装置提供的指令进行响应的一些特定实 施例。
现在参考图9B，图9B是根据本发明一些实施例供附件（例如附 件120）建立与主机装置（例如主机装置110）的连接的过程的流程图。 在方框511，附件监视附件的数据管脚。例如，参考图1，附件120 可以监视数据管脚124。可以由处理器或附件中的其他电路和/或软件， 例如由功率限制电路121执行监视。在监视数据管脚时，附件可以监 视数据管脚，查看从主机装置接收的信息，例如功率信号和/或对附件 标识符的请求。例如，在一个实施例中，识别电路121b（图2）可以 监视数据管脚124以发现逻辑电平的变化。
在方框512，附件判断其是否从主机装置接收电力。在一些实施 例中，附件可以从主机装置接收电力。附件可以接收任何适当量的功 率，例如足以供附件工作至少特定时间段的功率量。可以利用一种或 多种技术从主机装置向附件传输功率。例如，主机装置可以利用电磁 感应、电磁辐射、导电等向附件无线地传输功率。在一些实施例中， 可以通过导线从主机装置向附件传输功率。例如，参考图1，主机装 置110可以经由连接器122的管脚向附件120传输功率。主机装置向 附件传输功率的线路可以与主机装置用于向附件发送信息的线路相同 或不同。例如，参考图1，主机装置110可以经由数据管脚114向附 件发送功率和信息二者。对于另一个范例，主机装置110可以经由数 据管脚114向附件120发送信息，并经由除数据管脚114之外的管脚 向附件120发送功率。在至少一个实施例中，主机装置110可以通过 将数据管脚处的电压维持在高状态来向附件120发送功率。在将主机 装置110连接到附件120后，识别电路121b或其他内部电路然后可以 通过识别数据管脚124处的高电压来判定从主机接收到功率。
在附件未检测到从主机装置接收到任何功率的情况下，附件可以 继续监视数据管脚，如参考方框511所述的那样。相反，在附件检测 到从主机装置接收到功率的情况下，处理可以继续进行到方框513。
在方框513，附件禁用电源和主机装置之间的电力路径。例如， 参考图1，附件120可以禁用从电源130到主机装置110的电力路径。 附件可以利用多种技术中的一种或多种来禁用电力路径。在一个实施 例中，附件可以增大电源和主机装置之间的电力路径的阻抗。例如， 参考图1，功率限制电路121可以增大电源130和主机装置110之间 的电力路径阻抗。
在一些实施例中，功率限制电路121包括识别电路121b和阻抗改 变电路121a，如参考图3所述的那样，其中阻抗改变电路121a可以 工作于旁路模式和功率限制模式，如前所述。为了禁用电力路径，识 别电路121b可以向阻抗改变电路121a传送指令以从旁路模式切换到 功率限制模式。
在方框514，附件判断是否接收到对附件标识符的请求。例如， 参考图1，功率限制电路121可以判断是否经由数据管脚114接收到 对附件标识符的请求。如果附件判定未接收到对附件标识符的请求， 则处理可以继续进行方框511，其中附件继续监视数据管脚。另一方 面，如果附件判定接收到对附件标识符的请求，则处理可以继续进行 方框515。
在方框515，附件读取对附件标识符的请求。例如，参考图1，功 率限制电路121可以读取数据管脚124上的对附件标识符的请求。在 一些实施例中，可以由附件存储所接收的请求。
在方框516，附件判断接收的对附件标识符的请求是否有效。判 断所接收请求的有效性可以包括多种操作的一种或多种。在一个实施 例中，可以利用多种错误检测以及在一些实施例中的纠错技术中的一 种或多种传送对附件标识符的请求，如上文结合图8C所述的那样。 因此，判断所接收请求的有效性可以包括对请求执行错误检测。在一 些实施例中，这可以包括使用与请求一起或单独传输的错误检测信息， 例如奇偶位、校验和、CRC校验值、散列函数输出等。在附件在接收 的请求中未检测到任何错误的情况下，附件可以判定接收的请求有效。 相反，在附件在接收的请求中检测到一个或多个错误时，附件可以判 定接收到的请求无效。在一些实施例中，如果附件在接收的请求中检 测到一个或多个错误，附件可以尝试校正那些错误，并接下来仅在其 不能校正那些错误中的至少一个时才判定接收到的请求无效。
在另一个实施例中，可以将接收到的对附件标识符的请求的至少 一部分与经授权的主机标识符的列表进行比较。例如，对附件标识符 的请求可以包括前文参考图8C所述的主机标识符。附件可以存储有 数据库或可操作为从远离附件的位置访问数据库，数据库包括经授权 的主机标识符的列表，其中已经授权列表中提供的主机标识符利用附 件工作。通过将请求中包括的接收到的主机标识符（或在一些实施例 中，与请求独立地接收到的）与经授权的主机标识符列表比较，附件 可以检查看接收的主机标识符是否匹配列表中提供的一个或多个主机 标识符。在匹配的情况下，附件可以判定接收到的对附件标识符的请 求有效。相反，在接收到的主机标识符不匹配列表中提供的任何主机 标识符时，附件可以判定接收到的对附件标识符的请求无效。
如果附件判定接收到的请求无效，则处理可以继续进行方框511， 其中附件监视数据管脚。相反，如果附件判定接收到的请求有效，处 理可以继续进行方框517。
在方框517，附件向主机装置发送其附件标识符。例如，参考图1， 附件120可以经由数据管脚124向主机装置110发送附件标识符。在 一些实施例中，可以在附件120中存储附件标识符。在其他实施例中， 可以由附件120从远离附件120的源获取附件标识符。
在方框518，附件启用电源和主机装置之间的电力路径。例如， 参考图1，附件120启用从电源130到主机装置110的电力路径。附 件可以利用多种技术中的一种或多种启用电力路径。在一个实施例中， 附件可以减小电源和主机装置之间的电力路径的阻抗。例如，参考图 1，功率限制电路121可以减小电源130和主机装置110之间的电力路 径阻抗。
在一些实施例中，功率限制电路121包括识别电路121b和阻抗改 变电路121a，如参考图2所述的那样，其中阻抗改变电路121a可以 工作于旁路模式和功率限制模式，如前所述。为了启用电力路径，识 别电路121b可以向阻抗改变电路121a传送指令以从功率限制模式切 换到旁路模式。
附件在方框518处启用电力路径应当与主机在方框417处（图8B） 接收功率以及在方框430处执行动作“A”时接收功率（图8A）区分 开。附件可以在主机装置的电源管脚处提供电压，不过，该电压是被 主机装置消耗还是以其他方式使用是另一回事。附件启用电力路径是 指附件是否允许电源提供的电压基本不变地传递到主机装置，或附件 是否抑制、减小或以其他方式改变该电压。相反，不论附件是否实际 启用了这样的电力路径，主机装置都可以决定是否接受或以其他方式 消耗供应给电源管脚（或其他管脚）的功率。在方框417，主机装置 可以至少临时接收功率，例如，以对主机装置充电或为主机装置提供 足够多功率以在主机装置本来没有足够功率工作的情况下（例如，电 池用光）工作。然后可以基于后续对附件是否包括功率限制电路的判 断来改变主机装置接收供应功率的决定。如果它不包括这样的电路， 则主机装置然后可以继续接收供应的功率。否则，它然后可以拒绝接 收供应的功率。
现在参考图9C，图9C是根据本发明一些实施例，附件对主机装 置提供的指令做出响应的过程520的流程图。可以由任何适当的电子 装置，例如附件120（图1）执行过程520，但同样适用于这里所述的 其他电子装置和附件。根据一些实施例，过程520可以促进或辅助促 进主机装置和附件之间电力路径的建立。这可以包括从主机装置接收 指令以及通过改变电源和主机装置之间电力路径的阻抗来对那些指令 做出响应。
在方框521，附件（例如附件120）从主机装置（例如主机装置110） 接收指令。例如，附件中的功率限制电路（例如功率限制电路121） 可以经由一个或多个数据管脚（例如数据管脚114和数据管脚124） 接收从主机装置发送的指令。可以使用任何适当的通信协议发送指令。
在方框522，附件判断指令是否是改变电力路径阻抗，诸如电源 和主机装置之间电力路径的阻抗的指令。如果判定指令不是改变电力 路径阻抗的指令，该处理可以返回到操作的开始，使得附件等候从主 机装置接收另一条指令。如果判定指令是改变电力路径阻抗的指令， 该处理可以继续进行方框523。
在一个实施例中且参考图3，该指令可以是让开关4进入导通状 态或断开状态的指令。例如，该指令可以让开关4进入断开状态，使 得阻抗改变电路121a（图2）具有类似于参考图5A所述的电压/电流 特性。或者，该指令可以让开关4进入导通状态，使得阻抗改变电路 121a具有类似于参考图4所述的电压/电流特性。
在方框523，功率限制电路改变电源和主机装置之间电力路径的 在附件处的阻抗。例如，参考图5B，响应于接收到进入功率限制模式 的指令，附件120可以改变其阻抗，使得在通过阻抗改变电路121a 汲取至少阈值量的电流（I_threshold）时，在电源管脚123处提供的 电压大约为0V。在另一个范例中，参考图5A，响应于接收到进入功 率限制模式的指令，附件120可以改变其阻抗，使得与电源130利用 增大量电流提供的电压相比，在电源管脚123处提供的电压降低。在 又一个范例中，响应于接收到进入旁路模式的指令，附件120可以改 变其阻抗，使得对于诸如图4所示的任何给定电流，电源130提供的 电压近似等于在电源管脚123处提供的电压。
应当认识到，图9A到9C中所示的具体操作提供了根据本发明某 些实施例可以由附件执行的特定方法。尽管常常参考图1论述图9A 到9C所示的操作，但应当认识到可以由这里所述其他主机装置和附 件执行操作。此外，也可以根据替代实施例执行操作的其他序列。例 如，本发明的替代实施例可以按照不同次序执行上文所述的操作。此 外，图9A到9C所示的个体操作可以包括多个子操作，可以根据个体 操作酌情按照各种序列执行。此外，根据特定应用可以增加额外的操 作或减少现有操作。本领域技术人员将认识到和理解很多变化、修改 和替代。例如，本领域的技术人员会容易认识到，功率限制电路121 可以操作为不仅如上所述地改变电力路径的阻抗，而且可以类似地改 变附件120和/或在电源130和主机装置110之间提供的电力路径的其 他电特性。
图10A示出根据本发明第一实施例用于判断附件是否包括特定电 路的系统600。根据本实施例，系统600包括主机装置610（例如图1 的主机装置110）、计算系统620（例如图1的电源130）和附件630 （例如图1的附件120）。主机装置610可以经由附件630电耦合到 计算系统620。
主机装置610可以是可操作来判断附件630是否包括特定电路的 任何适当的电子装置，可以包括用于促进判断附件630是否包括特定 电路的一个或多个硬件和或软件部件。例如，主机装置610可以是移 动电话、个人数字助理（PDA）、手持式或便携式装置（例如iPhoneTM、 BlackberryTM等）、笔记本、个人计算机、平板电脑、平板计算机、 媒体播放机（例如音乐播放机或视频播放机）、摄像机、游戏机、膝 上型计算机、上网本、电纸书或其他用于有线或无线通信的其他电子 装置。主机装置610可以包括通常在执行这里所述的操作必要的这种 电子装置中发现的任何适当部件。例如，主机装置610可以包括可用 于向用户显示信息或从用户接收输入的用户界面611（例如触摸屏）， 用于向用户提供音频输出的扬声器612，用于从用户接收音频输入的 麦克风613，用于经由用户输入控制主机装置610的操作的一个或多 个按钮614，用于将主机装置610机械和电耦合到诸如附件630的其 他电子部件的诸如插塞连接器或插孔连接器的连接器615，其中连接 器615可以包括一个或多个管脚或导电触点，用于与耦合到连接器615 的对应管脚或触点建立电和/或光学通信。主机装置610还可以包括在 用于执行这里所述的操作的这种系统中通常发现的其他适当部件，例 如处理器（未示出）、有形非暂时性计算机可读存储介质（未示出） 等，所有这些都彼此可操作地耦合，使得处理器可以执行计算机可读 存储介质上存储的指令，以便令主机装置610执行这里所述的一个或 多个操作。
附件630可以是可用于在主机装置610和电源（例如提供于计算 系统620中的电源，经由墙壁中的电源插孔提供的电源，作为电池提 供的电源等）之间建立电力路径和/或可用于在主机装置610和诸如计 算系统620的另一个电子计算装置之间建立通信路径的任何适当的电 子元件。
根据本实施例的附件630是包括设置于其中的一个或多个导线的 电缆，其中导线可以单独绝缘，在一些实施例中，可以由绝缘护套将 一组导线捆束在一起。附件630的导线可以用于在主机装置610和其 他装置和/或电源，例如计算系统620之间输送电压和电流。在一些实 施例中，附件630可以额外地或替代地包括导光体，例如光纤，可用 于在主机装置610和计算系统620之间传输光或其他电磁波。
附件630可以包括第一连接器631，其可以是任何适当的连接器， 例如插塞连接器或插孔连接器，包括一个或多个管脚或导电触点，用 于将附件630的导线和/或导光体机械、电和/或光学耦合到主机装置 610，以便在主机装置610和其他装置和/或电源，例如计算系统620 之间建立电力路径和/或通信路径。例如，第一连接器631可以是30 针连接器，例如，如这里出于所有目的通过引用全文并入的美国专利 No.6776660中所述的连接器，可以是双取向连接器，例如2011年11 月7日提交的美国临时专利申请No.61/556692，2011年11月30日提 交的美国临时专利申请No.61/565372，2012年8月29日提交的题为 “DUAL ORIENTATION ELECTRONIC CONNECTOR”的美国专 利申请No.61/694423以及_____提交的题为“CONNECTORS FOR ELECTRONIC DEVICES”的美国专利申请No._____（代理人文档 编号90911-832033）所述的那些连接器中的任一种，在此出于所有目 的通过引用将它们全文并入，可以是RS232串行连接器、USB连接器、 S视频连接器、VGA连接器、SDI连接器等。可以设计第一连接器631 的尺寸和形状，以与主机装置610的连接器615机械地配合，可以设 计主机装置610的连接器615的尺寸和形状，以与第一连接器631机 械地配合。
附件630还可以包括第二连接器632，其可以是任何适当的连接 器，例如插塞连接器或插孔连接器，包括一个或多个管脚或导电触点， 用于将附件630的导线和/或导光体机械、电和/或光学耦合到计算系 统620，以便在计算系统620和主机装置610之间建立电力路径和/或 通信路径。例如，第二连接器632可以是30针连接器，例如，美国专 利No.6776660中所述的连接器，可以是双取向连接器，例如2011年 11月7日提交的美国临时专利申请No.61/556692，2011年11月30 日提交的美国临时专利申请No.61/565372，2012年8月29日提交的 题为“DUAL ORIENTATION ELECTRONIC CONNECTOR”的美 国专利申请No.61/694423以及_____提交的题为“CONNECTORS FOR ELECTRONIC DEVICES”的美国专利申请No._____（代理人 文档编号90911-832033）中所述那些中的任一种，在此出于所有目的 通过引用将它们全文并入，可以是RS232串行连接器、USB连接器、 S视频连接器、VGA连接器、SDI连接器等。第二连接器632可以与 第一连接器631相同或不同。
附件630还可以包括电力路径控制电路633（例如，功率限制电路 121），其可以是用于控制第一连接器631和第二连接器632之间的电 力路径和/或通信路径的任何适当的硬件和/或软件。由于电力路径控 制电路633可用于控制第一连接器631和第二连接器632之间的电力 路径和/或通信路径，所以电力路径控制电路633也可以用于控制可以 机械、电和/或光学耦合到附件630的连接器的装置例如主机装置610 和计算系统620之间的电力路径和/或通信路径。电力路径控制电路 633可以通过若干种方式中的任一种或多种控制主机装置610和计算 系统620之间的电力路径。例如，电力路径控制电路633可以用于有 选择地改变电力路径的特性，例如附件630的电阻抗、电压性能、电 流性能等。此外或替代地，电力路径控制电路633可以分别对从计算 系统620供应的功率、电压和/或电流施加功率限制、电压限制和/或 电流限制。在一些实施例中，电力路径控制电路633可以对从计算系 统620传输的信号，例如电信号和/或光信号的幅度、频率、相位和/ 或其他特性施加限制。
如图10A中所示，可以将电力路径控制电路633整个提供为第一 连接器631的一部分。不过，电力路径控制电路633的位置不受此限 制。例如，在一些实施例中，电力路径控制电路633可以整个位于第 一连接器631和第二连接器632之间，整个位于第二连接器632之内， 或部分位于第一连接器631、第二连接器632以及第一连接器631和 第二连接器632之间的一个或多个中。
计算系统620可以是用于经由附件630向主机装置610供电和/或 与主机装置610进行通信的任何适当的电子部件。在一个实施例中， 计算系统620包括用于向主机装置610供电并与主机装置610建立通 信的各种部件。例如，计算系统620可以包括用于向用户显示信息的 显示器621，用于从用户接收输入的用户接口，包括键盘622和鼠标 623，以及配置成容纳各种电子部件使计算系统620能够向主机装置 610供电和/或与主机装置610通信的外壳624。在一些实施例中，外 壳624可以包括处理器（未示出），有形的非暂时性计算机可读存储 介质（未示出）等，所有都彼此操作性耦合，使得处理器可以执行计 算机可读存储介质上存储的指令，以便令计算系统620执行这里所述 的一种或多种操作。外壳624还可以包括诸如插塞连接器或插孔连接 器的连接器625，用于将计算系统620机械和电耦合到诸如主机装置 610的其他电子部件。在一些实施例中，连接器625可以包括一个或 多个管脚或导电触点，用于与附件630的第二连接器632的对应管脚 或触点建立电和/或光学通信。可以设计连接器625的尺寸和形状，以 与附件630的第二连接器632机械配合，可以设计第二连接器632的 尺寸和形状，以与连接器625机械配合。
计算系统620可以包括电源，例如电池（未示出），用于经由电 源和连接器625之间建立的电力路径向主机装置610供电。在一些实 施例中，计算系统620可以从计算系统620外部的电源接收功率，例 如从外部电池、发电机和/或墙壁插孔/电器插座。在一些实施例中， 计算系统620可以包括功率转换电路（未示出），用于将外部源供应 的交流电转换成由计算系统620消耗和/或经由连接器625向主机装置 610传输的直流电。
应当认识到，实施例不限于要求主机装置610耦合到计算系统 620。相反，在一些实施例中，主机装置610可以经由附件630耦合到 任何适当的电子部件，以便在主机装置610和电源之间建立电力路径 和/或通信路径。例如，并非耦合到计算系统620，主机装置610可以 经由诸如提供于墙壁中的电气插孔耦合到电源，耦合到电池，耦合到 自身耦合到电气插孔的AC/DC转换器等。
图10B示出了根据本发明第二实施例用于判断附件是否包括特定 电路的系统650。在本实施例中，系统650包括参考图10A所述的主 机装置610和附件660。主机装置610可以电和机械耦合到附件660。
像附件630一样，附件660可以是可用于在主机装置610和电源 （例如提供于附件660中的电源，和/或在附件660外部提供但附件660 电耦合到其上的电源）之间建立电力路径和/或可用于在主机装置610 和电子部件（例如附件660的电子部件和/或附件660外部的电子部件） 之间建立通信路径的任何适当的电子元件。例如，附件660可以是闹 钟、收音机、扬声器装置、插接站、诸如键盘的输入装置、诸如数字 钢琴的乐器、电池、充电站、图像/视频投影单元等。附件660可以包 括在用于执行这里所述的操作的这种电子装置中通常找到的部件。例 如，附件660可以包括可用于向用户显示信息（例如当前时间）和/ 或接收信息（例如经由触摸屏）的用户界面661，用于向用户提供音 频输出的扬声器662，用于将附件660机械、电和/或光学耦合到诸如 主机装置610的其他电子部件的连接器663（例如插孔连接器或插塞 连接器）等，其中连接器663可以包括一个或多个管脚或导电触点， 用于与耦合到插孔连接器663的连接器例如主机装置610的连接器 615的对应管脚或触点建立电和/或光学通信。
附件660可以包括电源，例如电池（未示出），用于经由电源和 连接器615之间建立的电力路径向主机装置610供电。在一些实施例 中，附件660还可以或替代地可以从附件660外部的电源接收功率， 例如从外部电池、发电机和/或墙壁插孔/电器插座。在至少一个实施 例中，附件660还可以包括功率转换电路（未示出），用于将从外部 源供应的交流电转换成附件660消耗的和/或经由连接器663向主机装 置610传输的直流电。
附件660还可以包括电力路径控制电路664，其可以是用于控制电 源和连接器663之间的电力路径和/或通信路径的任何适当硬件和/或 软件。由于电力路径控制电路664可用于控制电源和插孔连接器663 之间的电力路径和/或通信路径，所以电力路径控制电路664也可以用 于控制可以机械、电和/或光学耦合到附件660的插孔连接器663的装 置之间例如主机装置610之间的电力路径和/或通信路径。电力路径控 制电路664可以通过若干种方式中的任一种或多种控制电源和主机装 置610之间的电力路径。在一个实施例中，电力路径控制电路664可 以类似于电力路径控制电路633那样工作。例如，电力路径控制电路 664可以用于有选择地改变电力路径的特性，例如附件660的电阻抗、 电压性能、电流性能等。此外或替代地，电力路径控制电路664可以 对来自电源和/或附件660其他部件的功率、电压和/或电流施加功率 限制、电压限制和/或电流限制。在一些实施例中，电力路径控制电路 664可以对从电源和/或附件660的其他部件传输的信号例如电信号和/ 或光信号的幅度、频率、相位和/或其他特性施加限制。
在某些实施例中，系统600和650是用于判断附件是否包括诸如 功率限制电路的特定电路的附件。不过，本领域的普通技术人员将要 认识到，这样的系统可以利用比图10A和10B所示的更少或更多的部 件同样好地工作。此外，本领域的普通技术人员将要认识到，在系统 例如主机装置610和附件630/660的部件比图10A和10B所示具有更 少或更多部件的情况下，系统可以同样良好地工作。于是，图10A和 10B中对系统600和650的描绘应当被理解为本质上是例示性的，并 不限制公开的范围。
图11A示出了根据本发明实施例的插塞连接器700。插塞连接器 700是这里用于解释本发明的各实施例的插塞连接器的范例。插塞连 接器700可以对应于例如连接器112和/或连接器122（图1），可以 在彼此旋转180度的两个取向的任一个上操作性配合到对应的插孔连 接器。本领域的技术人员将意识到，可以使用除插塞连接器700之外 很多其他形式和类型的连接器，这里描述的技术将适用于具有插塞连 接器100特性的任何插塞连接器。
插塞连接器700包括主体702和舌片（tab）部分704。电缆706 附着于主体702和舌片部分704，并沿平行于连接器700长度的方向 延伸离开主体702。设计舌片704的尺寸以在配合事件期间插入到对 应的插孔连接器中，调整片704包括形成于第一主表面710a上的第一 接触区708a以及形成于对着表面710a的第二主表面710b上的第二接 触区域708C（图11A中未示出）。可以在接触区域708a和708C的 每个中形成多个触点712，从而在将舌片704插入对应的插孔连接器 中时，区域708a和/或708C中的触点712电耦合至插孔连接器中的对 应触点。在一些实施例中，触点712是自清洁扫接触点，在配合事件 期间一开始与插孔连接器触点接触之后，在达到最终的期望接触位置 之前以擦拭运动进一步滑过插孔连接器触点。
图11B示出了插塞连接器700的简化截面图。前视图示出了帽 720。帽720可以由金属或其他导电材料制造，能够沿着连接器侧面向 着主体702从连接器700尖端延伸，在X和Y方向上完全或部分围绕 形成于接触区域708a和708C中的触点712。在一些实施例中，帽720 可以接地，以便使本来可能发生于连接器700的触点712上的干扰最 小化，因此可以称为接地环。触点712（1）-712（N）可以定位于接触区域 708a之内，额外的触点714（1）-714（N）可以定位于舌片704的相对表 面上的区域708C之内。在一些实施例中，N可以介于2和8之间。
图11C示出了触点712、714和触点定位的截面示意图。触点712、 714可以安装在PCB 750的任一侧上。在一些实施例中，触点712、 714是可逆或双取向非极化插塞连接器的部分，插塞连接器可以沿两 个方向的任一个方向与对应的插孔连接器配合。在其他实施例中，触 点712、714是极化插头连接器的部分，插头连接器仅可以沿单个方向 与对应的插塞连接器配合。触点712、714可以由铜、镍、黄铜、金属 合金或任何其他适当的导电材料制造。在一些实施例中，在前后侧上 的每个触点之间以及触点和提供180度对称的连接器边缘之间间距可 以是一致的，从而可以将插塞连接器700沿两个方向的任一个插入对 应的插孔连接器并与之电配合。在连接器700正确与插孔连接器配合 时，触点712（1）-712（N）和/或714（1）-714（N）中的每个都与插孔连接器 对应触点电连接。
应当认识到，实施例不限于包括相对侧上安装的触点的插塞连接 器。相反，在一些实施例中，触点可以安装于插塞连接器的仅一侧上。 图11D示出了触点714（1）-714（N）仅安装于PCB 150的一侧的实施例。 在这种情况下，在连接器700正确与插孔连接器配合时，触点714（1）-714（N）中的每个都与插孔连接器对应触点电连接。
[0001]图11E示出了如上文结合图11C所述根据本发明一个具 体实施例的连接器700的脚位配置。
图11E中所示的脚位包括电耦合到一起以充当专用于向所连接的 主机装置输送电力的单个触点的四个触点712（4）、712（5）、714（4）和 714（5）。连接器700还可以包括附件ID触点712（8）和714（8）；附件 电源触点712（1）和714（1）；以及布置成四对的八个数据触点。四对数 据触点可以是（a）712（2）和712（3），（b）712（6）和712（7），（c）714 （2）和714（3）以及（d）714（6）和714（7）。主机电源触点712（4）、712（5）、 714（4）和714（5）从与连接器700相关联的附件向经由连接器700耦合 到附件的便携式电子装置输送电力。可以设计主机电源触点的尺寸以 应对对电子装置或主机装置的任何合理功率要求，例如，可以设计成 从附件输送3-20伏之间以对连接到连接器700的便携式电子装置充 电。在本实施例中，主机电源触点712（4）、712（5）、714（4）和714（5） 位于接触区域708a、708b的中心以通过保持电力距接地环705尽可能 远来改善信号完整性。
可以将附件电源触点712（1）和714（1）用于附件功率信号，其从电 子装置（即主机装置）向附件提供电力。附件功率信号通常是比通过 主机电源触点712（4）和712（5）接收的信号的主机功率更低的电压信号， 例如与5伏或更高相比为3.3伏。附件ID触点提供通信信道，使得主 机装置能够验证附件并使附件能够向主机装置传送关于附件性能的信 息，如下文更详细所述的那样。
可以使用四对数据触点（a）712（2）和712（3），（b）712（6）和712 （7），（c）714（2）和714（3），以及（d）714（6）和714（7）实现利用几种 不同通信协议的一种或多种在主机和附件之间进行通信。例如，数据 触点712（2）和712（3）定位成与电源触点相邻且在其一侧，而数据触点 712（6）和712（7）定位成与电源触点相邻但在另一侧。对于PCB另一个 表面上的触点714可以看到触点的类似布置。附件电源和附件ID触 点定位在连接器的每个末端。数据触点可以是高速数据触点，其工作 于比通过附件ID触点发送的任何信号快两三个数量级的速率，这使 得附件ID触点看起来实质上像发往高速数据线的直流信号。于是， 在电源触点和ID触点之间定位数据触点通过在指定用于DC信号或实 质DC信号的触点之间夹置数据触点而改善了信号完整性。
图11F示出了根据本发明另一具体实施例的连接器701的脚位配 置。
连接器701也是可逆连接器，就像连接器700那样。换言之，基 于连接器701与主机装置的对应连接器配合的取向，表面708a或708b 上的触点与主机装置的对应连接器中的触点物理和电接触。如图11F 中所示，连接器701可以具有布置于PCB 750的上表面750a上的八 个触点以及布置于PCB 750的下表面750b上的八个触点。
连接器701包括两个触点712（1）和714（4），能够充当附件ID触 点，以在附件和便携式电子装置之间输送识别信号。触点712（1）和714 （4）彼此电连接，如图11F所示。连接器701可以具有四对数据触点（a） 712（2）和712（3），（b）712（6）和712（7），（c）714（2）和714（3）以及 （d）714（6）和714（7）。在这个具体实施例中，经由PCB 750将相对 的数据触点，例如712（2）和714（2）彼此电连接，如图11E所示。连接 器701还可以包括主机电源触点712（4）和/或714（5），其可以彼此电连 接。主机电源触点712（4）和714（5）能够向与连接器701配合的主机装 置输送电力。例如，插塞连接器701可以是设计成向主机装置供电的 电源系统的一部分。在这种情况下，触点712（4）或714（5）可以从电源 向主机装置输送电力，例如为主机装置中的电池充电。
连接器701还可以包括附件电源触点712（5）和/或714（8），其可以 例如经由PCB 750彼此电连接。附件电源触点从主机装置向连接的附 件输送电力。例如，在一些情况下，连接到主机装置的附件可以不是 自供电的，可以从主机装置导出其电力。在这种情况下，根据连接器 701相对于主机装置对应连接器的取向，主机装置能够通过任一个附 件触点向附件供电。连接器701还可以包括彼此电连接的两个接地触 点712（8）和714（1）。接地触点为连接器701提供接地路径。
图12A示出了根据本发明实施例的插孔连接器800。插孔连接器 800是这里用于解释本发明的各实施例的插孔连接器的范例。插孔连 接器800可以对应于例如连接器112和/或连接器122（图1），在一 些实施例中用于匹配插塞连接器700。本领域的技术人员将意识到， 可以使用除插孔连接器800之外的很多其他形式和类型的连接器。
插孔连接器800包括外壳802，其界定腔804并在腔之内容纳N 个触点806(1)-806（N）。在工作中，可以将连接器插塞，例如插塞连接 器700（或连接器701）插入腔804中，以将触点712（1）-712（N）和/ 或714（1）-714（N）电耦合到相应的触点806(1)-806（N）。插孔触点806（1）-806（N）的每个将其相应的插塞触点电连接到与容纳插孔连接器800的 电气装置相关联的电路。例如，插孔连接器800可以是便携式媒体装 置（例如主机装置110）的一部分，与媒体装置相关联的电子线路通 过触点806（1）-806（N）的焊接尖端电连接到插孔800，焊接尖端延伸到 外壳802外部到达多层板，例如便携式媒体装置之内的印刷电路板 （PCB）。注意，插孔连接器800被设计成与双取向可逆插塞连接器 配合，且仅包括单侧上的触点，从而可以将插孔连接器（和插孔连接 器作为其部分的电子装置）做得更薄。在其他实施例中，连接器800 可以在每一侧上具有触点，而连接器700可以仅在单侧或在两侧上都 具有触点。
图12B示出了根据本发明实施例的插孔连接器800的截面图。如 图所示，在一些实施例中，额外的触点808（1）和808（2）位于触点806 （1）-806（N）的任一末端。触点808（1）和808（2）可用于检测插塞连接器 是否完全插入腔804中或插入到插塞连接器700（或连接器701）的触 点712（或714）物理耦合到插孔连接器800的触点806的点。在一些 实施例中，触点808（1）和808（2）也可以用于检测是否已经从插孔连接 器断开插塞连接器。在一些实施例中，在将插塞连接器插入腔804之 内超过特定距离时，触点808能够与插塞连接器700的帽720接触。 在一些实施例中，放置触点808使得它们仅在触点712与触点806形 成坚实的物理连接时才与插塞连接器的接地环接触。在一些实施例中， 在触点808连接到插塞连接器的接地环时，可以产生表示该连接的信 号。
在一些实施例中，插孔连接器800可以在腔804的顶侧和底侧都 具有触点。图12C示出了插孔连接器850的截面图，其包括顶部触点 806（1）-806（N）以及底部的触点806（1）-806（N）。在一些实施例中，在 顶侧和底侧上具有电隔离的触点的插塞连接器可以使用图14C的插孔 连接器850。
在一些实施例中，如上所述，插孔连接器850可以仅在腔804内 部的单侧上具有触点806（1）-（N）。在具体实施例中，插孔连接器可以 具有八个（8）触点806（1）－806（8），如图12D中所示。根据插塞连 接器上可有的信号，可以配置这些触点中的一些或全部执行若干功能 之一。插塞连接器700（或连接器701）可以与可被设计成与插孔连接 器850关联的主机装置（例如主机装置110）一起工作的几个附件（例 如附件120）的任一个相关联。例如，插塞连接器700（或连接器701） 可以与仅音频功能附件相关联，在这种情况下，插塞连接器的触点， 例如706（1）-706（N）上的信号可以包括音频和相关信号。在其他情况下， 插塞连接器700（或连接器701）与更复杂的附件例如视频附件相关联， 插塞连接器的触点可以传输音频、视频和相关信号。于是，为了使插 孔连接器850能够用于各种不同类型的信号，可以使得能够基于从插 塞连接器700（或连接器701）获得的信号配置插孔连接器850的触点 806（1）-（8）。在至少一个实施例中，插塞连接器700的一个或多个触点 可以用于向或从电源发送或接收电力，如这里已经所述的那样，插塞 连接器700的一个或多个触点可以用于传输信息和/或各种请求（在一 些情况下，与经由相同管脚传输电力同时），如这里已经所述的那样。 类似地，插孔连接器800的一个或多个触点可以用于向或从电源发送 或接收电力，如这里已经所述的那样，插孔连接器800的一个或多个 触点可以用于传输信息和/或各种请求（在一些情况下，与经由相同管 脚传输电力同时），如这里已经所述的那样。
在图12D所示的具体实施例中，插孔连接器850除了两个连接检 测触点808（1）和808（2）之外，还具有八个触点808（1）-（8）。上文结合 图12B描述了连接检测触点808（1）和808（2）的工作。触点806（1）-（8）的一些或全部具有关联的开关，其能够配置触点以传送很多可能信号 之一。不过，为了易于解释，图12D中仅示出了耦合到触点806（8） 的一个开关820。要指出的是，其他触点806（1）-806（8）的一些或全部 均可以具有耦合到其上的类似开关820。如图12D所示，开关820可 用于配置触点806（8）以根据插塞连接器的配置传输信号S1-SN的任一 个。
在具体实施例中，触点206（1）可以是标识总线管脚（ACC_1）， 可以配置成传送命令，命令可用于令附件执行功能并向主机装置提供 对命令而言唯一的响应。命令可以是多种命令的任一种或多种，包括 识别连接管脚并选择多种通信协议之一以在所识别的连接管脚上通信 的请求，设置附件状态的请求以及获得附件状态的请求。触点206（1）也可以或替代地被配置成从主机装置向附件传输电力（例如 Acc_Pwr）。例如，触点206（1）可以耦合到主机装置之内的正（或负） 电压源，以便产生与另一个管脚（例如，接地管脚，其可以是例如触 点206（8））的电压差异。在具体实施例中，触点806（1）可以对应于数 据管脚114，可以被配置成传输（a）附件识别信号，（b）附件电力， （c）主机装置识别信号，以及（d）对识别信号的请求。换言之，可 以通过其对应的开关820从用于触点806（1）的这些信号选择信号 S1-SN。
在具体实施例中，触点806（2）和806（3）可以对应于额外数据管脚 115并能够均被配置成传输多种信号之一，例如（a）USB差分数据信 号，（b）非USB差分数据信号，（c）UART发送信号，（d）UART 接收信号，（e）数字调试输入/输出信号，（f）调试时钟信号，（g）， 音频信号，（h）视频信号等。
在具体实施例中，触点806（4）可以向插孔连接器800关联的主机 装置传输进入的电力（例如，相对于诸如接地管脚的另一触点的正电 压）（例如，来自附件中或耦合到附件的电源）。触点806（5）还可以 充当标识总线管脚（ACC_ID），类似于上述触点806（1）。根据连接 的插塞连接器700（或连接器701）相对于插孔连接器800的取向，触 点806（5）也可以或替代地被配置成从主机装置向附件传送电力（例如 Acc_Pwr）。
在具体实施例中，触点806（6）和806（7）可以形成第二对数据管脚 （DP2/DN2）并能够均被配置成传输多种信号之一，例如（a）USB 差分数据信号，（b）非USB差分数据信号，（c）UART发送信号， （d）UART接收信号，（e）数字调试输入/输出信号，（f）调试时 钟信号，（g），音频信号，（h）视频信号等。
在具体实施例中，触点806（8）可以是接地管脚或以其他方式提供 在低于触点806（1）、806（4）和806（5）的电压电势处的管脚，以便提供 向或从主机装置提供功率的电压电势。
在一些实施例中，舌片704具有180度对称双取向设计，使得插 塞连接器700（或连接器701）能够沿第一取向和第二取向被插入插孔 800中。可以将连接器700（或连接器701）与连接器800配合，其中 连接器700的触点712能够与连接器800的触点806耦合。为了解释 起见，可以将此称为第一取向。在2012年9月7日提交的题为 “DUAL-ORIENTATION ELECTRONIC CONNECTOR”的共同拥 有的美国专利申请No.13/607366中描述了连接器700（或连接器701） 的几个特定实施例的细节，在此出于所有目的将其内容完整并入本文。
在一些实施例中，可以将连接器700（或连接器701）在第二取向 上与连接器800配合。在第二取向上，连接器700的触点714与连接 器800的触点806耦合。第二取向可以从第一取向旋转180度。不过， 这些不是仅有的可能取向。例如，如果连接器700（或连接器701）是 具有对应的正方形连接器800的正方形连接器，那么连接器700（或 连接器701）可以在四种可能取向之一中与连接器800配合。于是， 本领域的技术人员将意识到连接器超过两种取向可以是可能的。
图12E和12F示出了根据本发明的两个不同实施例的插孔连接器 的脚位配置。在一个实施例中，插孔连接器800具有如图12E所示的 脚位，匹配图11E中连接器700的脚位，在另一实施例中，插孔连接 器800具有图12F所示的脚位，匹配图11F的连接器701的脚位。在 图12E和12F的每个中，ACC1和ACC2管脚被配置成根据插塞连接 器的插入取向与插塞连接器的附件电源（ACC_PWR）或附件ID （ACC_ID）管脚配合，一对数据A触点被配置成与插塞连接器的一 对数据1触点或一对数据2触点配合，P_IN（电力输入）管脚被配置 成与插塞连接器的主机电源触点配合。此外，在图12F的脚位中，GND 触点被配置成与插塞连接器中的GND触点配合。
在某些实施例中，连接器700和800是可逆连接器，暴露出与若 干部件的电触点。不过，本领域的普通技术人员将要认识到，这样的 连接器可以利用比图11A到12F所示的更少或更多部件同样好地工 作。于是，应当将图11A到12F中连接器700和800的描绘视为本质 上例示性的，并非要限制公开的范围。
图13示出根据上述本发明的原理配置的控制电路900的功能框 图，图14A和14B分别示出根据上述本发明的原理配置的识别电路 1000和1050的功能框图。应理解，器件的功能块能以硬件、软件或 硬件和软件的组合来实现以实施本发明的原理。本领域技术人员将理 解，图13、14A和14B所述的功能块可以组合或分离成子块以实现上 述发明原理。因此，这里的描述可以支持所述功能块的任何可能组合 或分离或者进一步定义。
如图13所示，控制电路900可包括第一电压测量单元910、指令 发送单元915、电流吸收单元920、第二电压测量单元925和特定电路 判断单元930。
根据本发明一实施例，第一电压测量单元910可操作为测量经由 电源管脚（诸如图1的电源管脚113）从附件（诸如图1的附件120） 接收到的第一电压。指令发送单元915可操作来经由数据管脚（诸如 图1的数据管脚114）向附件120发送指令，该指令指示附件120改 变电源（诸如图1的电源130）和主机装置（诸如图1的主机装置110） 之间的电力路径的在附件120处的阻抗。
电流吸收单元920可操作为经由附件120从电源130吸收电流。 第二电压测量单元925可操作为测量经由电源管脚113从附件120接 收到的第二电压。然后，特定电路判断单元930可以基于第一电压和 第二电压之间的关系来判断附件120是否包括特定电路。
在本发明一实施例中，控制电路900还可以包括充电单元935和 充电禁止单元940。当特定电路判断单元930判定附件120包括特定 电路时，充电单元935可操作为利用在电源管脚113处接收到的电力 为主机装置110充电。当特定电路判断单元930判定附件120不包括 特定电路时，充电禁止单元940可操作来禁止经由电源130和主机装 置110之间的电力路径为主机装置110充电。
在本发明另一实施例中，控制电路900还可以包括第一请求发送 单元945、有效性判断单元950、第二请求发送单元955和电力接收单 元960。
第一请求发送单元945可操作为在主机装置110的第一数据管脚 （诸如图1的数据管脚114）上向附件120发送对附件标识符的请求。 有效性判断单元950可操作为判断是否接收到有效的附件标识符。如 果有效性判断单元950判定未接收到有效的附件标识符，则第二请求 发送单元955可操作为在主机装置110的第二数据管脚（诸如图1中 的额外数据管脚115之一）上向附件120发送另一个对附件标识符的 请求。如果有效性判断单元950判定接收到有效的附件标识符，则电 力接收单元960可操作为从电源130接收电力。
图14A和14B分别示出根据上述本发明原理配置的识别电路1000 和1050的功能框图。参照图14A，识别电路1000可包括禁用指示单 元1010、读取单元1020、有效性判断单元1030和启用指示单元1040。
禁用指示单元1010可操作为响应于从主机装置110接收电力，指 示阻抗改变电路（诸如图2中的121a）禁用电源130和主机装置110 之间的电力路径。读取单元1020可操作为读取从主机装置110接收的 对附件标识符的请求。然后，有效性判断单元1030判断对附件标识符 的请求是否有效。响应于有效性判断单元1030判定对附件标识符的请 求有效，启用指示单元1040可操作为指示阻抗改变电路121a启用电 源130和主机装置110之间的电力路径。
根据另一实施例，参照图14B，识别电路1050可包括接收单元 1060、指令判断单元1070和阻抗改变单元1080。接收单元1060可操 作为从主机装置110接收指令。指令判断单元1070可操作为判断所述 指令是否是改变电源130和主机装置110之间的电力路径的阻抗的指 令。响应于指令判断单元1070判定所述指令是改变电源130和主机装 置110之间的电力路径的阻抗的指令，阻抗改变单元1080使阻抗改变 电路121a改变电源130和主机装置110之间的电力路径的阻抗。
已经描述了用于判断附件是否包括特定电路的系统、方法和设备 的各种实施例。尽管已经在图1到14B的语境中描述了这些实施例， 但很多修改和变化是可能的。因此，以上描述用于例示的目的，并非 意在进行限制。而且，提到上述各种结构的顶部或底部或前后侧是相 对的，根据参考点可互换地使用。类似地，在以上描述中提供的维度 和尺寸仅仅出于例示的目的，可以将这里描述的发明构思应用于具有 不同维度的结构。因此，本发明的范围和宽度不应受到上述具体实施 例的限制，而应当由以下权利要求及其等价要件的完整扩展确定。
机译： 用于确定附件是否包括特定电路的方法，系统和装置
机译： 用于确定附件是否包括特定电路的方法，系统和装置
机译： 用于确定附件是否包括特定电路的方法，系统和装置
