具有便于主机设备和附件之间通信的数据结构的连接器

摘要

本发明涉及电子设备和上面存储有数据结构的附件。数据结构包括能识别连接器引脚且使主机设备选择多个通信协议中的一个以经由被识别的连接器引脚与附件通信的引脚选择字段。该数据结构还包括限定唯一识别附件的附件标识符的附件能力字段。

说明书

对相关申请的引用

本申请要求2012年9月7日提交的美国专利申请No.13/607,426 的优先权，其内容通过引用而被全部包含于此以用于所有目的。

本申请与2012年9月7日提交的标题为“用于配置连接器的触 点的技术”的美国专利申请No.13/607,550相关联，其内容通过引用而 被全部包含于此以用于所有目的。

技术领域

本发明涉及便于主机设备和附件之间通信的数据结构的连接器。

背景技术

为了连接两个电子设备，连接器普遍存在并用于各种各样的应用 中。大部分的连接器通常具有便于用连接器连接的设备之间的信号传 输的某种触点。通常，连接器中的每个触点具有特定的预分配的功能。 也就是说，连接器中的每个触点被指定传送特定类型的信号，例如， 用于特定通信接口（USB2.0，USP3.0，雷电接口等）的电力信号、接 地信号、数据等。

发明内容

本发明的具体实施方式通常涉及连接两个设备的连接器，更具体 地说，涉及便于两个设备之间的通信的数据结构，包含那些连接器的 引脚的配置。如上所述，传统的连接器具有带预分配的功能的触点。 例如，在标准的USB2.0连接器中，四个触点中的每一个具有与其相 关联的特定功能，例如，电源、数据正、数据负和接地。这些预分配 的触点在连接器中的位置也是固定的。总而言之，这些传统连接器中 的触点是不可配置的并且仅能执行基于该连接器的类型和用途的预分 配的功能。

在各种具体实施方式中，主机设备可以通过同样的主机连接器与 各种附件连接，其中主机设备在连接前不知道被连接的附件连接器的 某些或全部触点的特定功能。一旦将主机设备连接到附件，该附件向 主机设备发送引脚配置信息。主机设备然后相应地配置它的引脚以便 于与附件通信、数据传输、电力传输等。除了引脚配置信息，附件还 发送指示该附件能力的信息，例如，通信协议的速率，通过该通信协 议附件可以和主机设备通信。主机设备可以用这样的信息来进一步使 主机设备和附件之间的通信和/或设备间操作（例如附件和/或主机设 备充电）更便利。

某些实施方式提供各种数据结构以从附件向主机设备传输引脚 配置信息。例如，附件可以向主机设备发送具有特定数据结构的信息 字符串。该信息字符串可以包含可用于识别连接器引脚和使主机设备 选择多个通信协议中的一个来经由被识别的连接器引脚与附件通信的 引脚选择字段，和限定附件的一个或多个能力的附件能力字段。

另一个实施方式提供了主机设备和附件之间传输命令的各种数 据结构。例如，主机设备向附件发送具有特定数据结构的信息字符串。 该信息字符串包括第一间断字段、命令字段、循环冗余校验字段和第 二间断字段。第一间断字段可用于使附件复位到已知状态。命令字段 可限定用于使附件执行功能的命令并向主机设备提供对该命令所特有 的响应，该命令是识别连接器引脚和选择多个通信协议中用于经由被 识别的连接器引脚进行通信的一个通信协议的请求、设置附件对状态 的请求和获得附件对状态的请求中的至少一个。第二间断字段可以向 附件指示数据结构的末端。

在一些实施方式中，连接器可以是单向连接器，从而它们仅能在 一个方向彼此配合。在另一些实施方式中，连接器是多向连接器（例 如，可逆连接器），从而它们可在两个或多个方向彼此配合。

附图说明

结合附图，下面的详细说明将提供对本发明的性质和优点的更好 的理解。

图1A示出了根据本发明的一个实施方式的插头连接器。

图1B是通过触点阵列所获得的图1A的插头连接器的简化的横 断面图。

图1C是图1A的插头连接器的横断面示意图。

图1D是根据本发明的一个实施方式的单侧插头连接器的横断面 示意图。

图1E是根据本发明的一个实施方式的插头连接器的引脚分布。

图1F是根据本发明的另一个实施方式的插头连接器的引脚分 布。

图2A示出了根据本发明的一个实施方式的插座连接器。

图2B是根据本发明的一个实施方式的图2A所示的插座连接器 的引脚分布的示意图。

图2C示出了根据本发明另一个实施方式的插座连接器的简化的 截面图。

图2D是根据本发明的一个实施方式的具有8个信号触点和2个 连接检测触点的插座连接器的简化的截面图。

图2E和2F是示出了根据本发明的配置为与分别如图1D和1E 所示的插头连接器100和101配合的两个不同实施方式的插座连接器 的引脚分布排列的示意图。

图3是示出了根据本发明的一个实施方式的配置主机设备的触点 的系统的原理图。

图4A示出了根据本发明的一个实施方式的命令序列。

图4B示出了根据本发明的一个实施方式的命令的响应序列。

图5A示出了根据本发明的一个实施方式的请求引脚配置和附件 能力信息的一部分命令序列的详细结构。

图5B示出了根据本发明的一个实施方式的响应引脚配置和附件 能力信息的请求的响应序列的详细结构。

图6A示出了根据本发明的一个实施方式的设置附件的状态的一 部分命令序列的详细结构。

图6B示出了根据本发明的一个实施方式的响应设置附件的状态 的命令的响应序列的详细结构。

图7A示出了根据本发明的一个实施方式的请求附件的状态的一 部分命令序列的详细结构。

图7B示出了根据本发明的一个实施方式的响应附件的状态的请 求的响应序列的详细结构。

图8是根据本发明的一个实施方式的配置多向连接器的触点的步 骤的流程图。

图9是根据本发明的一个实施方式的配置单向连接器的触点的步 骤的流程图。

图10是根据本发明的一个实施方式的执行基于软件和硬件的触 点配置的步骤的流程图。

具体实施方式

本发明的具体实施方式通常涉及连接器。更具体地，本发明的某 些实施方式提供了便于主机设备和附件之间通信的数据结构。

图1A示出了根据本发明的一个实施方式的插头连接器100。这 里采用的示例性的插头连接器100用于解释本发明的各种实施方式。 本领域技术人员将能获得除了采用的插头连接器100之外的许多其他 形式和类型的连接器，并能意识到这里所描述的技术可以用于具有插 头连接器100的特性的任何插头连接器。

插头连接器100包括主体102和突出部分104。电缆106连接到 主体102和突出部分104，并在平行于连接器100的长度方向从主体 102延伸出去。突出部分104具有在配合事件期间能插入到相应插座 连接器的尺寸，并包括形成在第一主表面110a上的第一触点区域108a 和形成在与表面110a相反的第二主表面110b（图1A中没有示出）上 的第二触点区域108b（图1A中没有示出）。多个触点112形成在每 个触点区域108a和108b中，这样，当突出部分104插入到相应的插 座连接器时，区域108a和/或108b中的触点112与插座连接器中的相 应触点电连接。在一些实施方式中，触点112是自净摩擦触点，在配 合事件期间开始与插座连接器触点接触后，在到达最终预期触点位置 之前，进一步带摩擦运动地滑动穿过插座连接器的触点。

图1B示出了插头连接器100的简化的截面图。主视图示出了盖 120。盖120可由金属或其他导电材料制成，并且能从连接器100的远 端沿连接器的侧面朝主体102延伸，在X和Y方向整个或部分地围绕 形成在触点区域108a和108b中的触点112的。在一些实施方式中， 为了使存在于连接器100的触点112上的干扰最小化，盖120接地并 因此被称为接地环。触点112_（1）-112_（N）设置在触点区域108a中，而 附加触点114_（1）-114_（N）设置在突出部分104的相反表面上的区域108b 中。在一些实施方式中，N在2和8之间。

图1C示出了触点112、114和触点位置的截面图。触点112、114 安装在PCB150的两侧。在一些实施方式中，触点112、114是可逆的 或双向的未极化插头连接器的一部分，该插头连接器可以在两个方向 中的任意一方向与相应的插座连接器配合。在另一些实施方式中，触 点112、114是极化的插头连接器的一部分，该插头连接器仅在单个方 向与相应的插座连接器配合。触点112、114可由铜、镍、黄铜、金属 合金或任何其他合适的导电材料制成。在一些实施方式中，在前侧和 后侧的每个触点之间、以及触点和连接器的边缘之间的间隔是一致的， 这提供了180度的对称，从而插头连接器300可以在两个方向中的任 一方向插入到相应的插座连接器中并与相应的插座连接器配合。当连 接器100与插座连接器完全接合时，触点112_（1）-112_（N）和/或114_（1）-114_（N）中的每个与插座连接器的相应触点电连接。

应该可以认识到实施方式不限于包括设置在相对侧的触点的插 头连接器。相反地，在一些实施方式中，触点仅设置在插头连接器的 一侧。图1D示出了一个实施方式，其中触点114_（1）-114_（N）仅设置在 PCB150的一侧。在这样的例子中，当连接器100与插座连接器完全 接合时，触点114_（1）-114_（N）中的每一个与插座连接器的相应触点电连 接。

图1E示出了上面参考图1C描述的根据本发明的一个具体实施 方式的连接器100的引脚分布配置。

图1E所示的引脚分布包括四个触点112（4）、112（5）、114 （4）和114（5），它们电连接在一起作为向连接的主机设备传送电 力的单个触点。连接器100还包括附件ID触点112（8）和114（8）； 附件电力触点112（1）和114（1）；和排列成四对的八个数据触点。 四对数据触点可以是（a）112（2）和112（3），（b）112（6）和112 （7），（c）114（2）和114（3），和（d）114（6）和114（7）。 主机电力触点112（4）、112（5）、114（4）和114（5）从与连接器 100连接的附件传送电力给便携式电子设备，该便携式电子设备通过 连接器100连接到附件。主机电力触点可以具有可处理电子设备或主 机设备所需的任何合理电力的尺寸，例如，可以设计为从附件传送3-20 伏的电压以便为连接器100连接的便携式电子设备充电。在这个实施 方式中，主机电力触点112（4）、112（5）、114（4）和114（5）设 置在触点区域108a、108b的中心以通过使电力尽可能远离接地环105 侧来提高信号的完整性。

附件电力触点112（1）和114（1）可以用于附件电力信号，该 附件电力信号从电子设备（即主机设备）向附件提供电力。附件电力 信号通常是比通过主机电力触点112（4）和112（5）接收的主机电力 输入信号低的电压信号，例如，相对于5伏或更高电压的3.3伏。附 件ID触点提供了一个通信通道，该通信通道能使主机设备验证附件 且能使附件向主机设备传递关于附件能力的信息，更多细节如下。

四对数据触点（a）112（2）和112（3），（b）112（6）和112 （7），（c）114（2）和114（3），和（d）114（6）和114（7）用 于实现主机和附件之间采用几个不同通信协议中一个或多个来通信。 例如，数据触点112（2）和112（3）被设置为临近电力触点并位于电 力触点的一侧，而数据触点112（6）和112（7）被设置为临近电力触 点但位于电力触点的另一侧。在PCB的另一表面的触点114可以看到 类似的触点布置。附件电力和附件ID触点设置在连接器的每一端。 数据触点可以是高速数据触点，其以比附件ID触点传输的任何信号 快两到三个数量级的速率操作，附件ID触点使附件ID信号相对于高 速数据线来说看起来实质上像DC信号。因此，将数据触点设置在电 力触点和ID触点之间，通过将数据触点夹在命名为DC信号或实质上 为DC信号的触点之间来提高信号的完整性。

图1F示出了根据本发明的另一个具体实施方式的连接器101的 引脚分布配置。

连接器101也与连接器100一样是可逆连接器。换句话说，基于 连接器101与主机设备的相应连接器配合的方向，表面108a或108b 上的触点都与主机设备的相应连接器中的触点物理和电接触。如图1F 所示，连接器101可以具有八个排列在PCB150的上表面150a上的触 点和八个排列在PCB150的下表面150b上的触点。

连接器101包括两个可作为附件ID触点在附件和便携式电子设 备之间传递识别信号的触点112（1）和114（4）。触点112（1）和 114（4）如图1F所示彼此电连接。连接器101具有四对数据触点， （a）112（2）和112（3），（b）112（6）和112（7），（c）114 （2）和114（3），和（d）114（6）和114（7）。在这个具体的实施 方式中，相对的数据触点，例如如图1E所示112（2）和114（2）通 过PCB150彼此电连接。连接器101还可以包括彼此电连接的主机电 力触点112（4）和/或114（5）。主机电力触点112（4）和114（5） 可以向与连接器101配合的主机设备传送电力。例如，插头连接器101 可以是供电系统的一部分，该供电系统被设计为向主机设备提供电力。 在这种情况下，触点112（4）和114（5）从电源向主机设备传送电力， 例如向主机设备中的电池充电。

连接器101还可以包括例如通过PCB150彼此电连接的附件电力 触点112（5）和114（8）。附件电力触点从主机设备向连接的附件传 送电力。例如，在某些情况下，连接到主机设备的附件不是自供电的 且从主机设备获得它的电力。在这种情况下，依靠相对于连接器101 相对于主机设备的连接器的方向，主机设备可以通过附件触点中的任 一个向附件供电。连接器101还包括两个彼此电连接的接地触点112 （8）和114（1）。接地触点为连接器101提供接地路径。

图2A示出了根据本发明的一个实施方式的插座连接器200。插 座连接器200包括壳体202，其限定了腔204并在该腔中收纳了N个 触点206_（1）-206_（N）。在操作时，连接器插头，例如插头连接器100（或 连接器101）可以被插入腔204以将触点112_（1）-112_（N）和/或114_（1）-114 _（N）分别与触点206_（1）-206_（N）电连接。插座触点206_（1）-206_（N）中的每 一个将它各自的插头触点电连接到与收纳插座连接器200的电设备关 联的电路。例如，插座连接器200是便携式媒体设备的一部分，并且 与媒体设备关联的电子电路通过触点206_（1）-206_（N）的焊片电连接到插 座200，触点206_（1）-206_（N）的焊片在壳体202的外侧延伸到便携式媒 体设备中的诸如印刷电路板（PCB）的多层板。注意插座连接器200 被设计为与双向、可逆插头连接器配合，并包括仅位于单侧的触点， 因此，插座连接器（和插座连接器是其部分的电子设备）可以做得更 薄。在另一个实施方式中，连接器200在每侧都有触点，而连接器100 仅在一侧或两侧具有触点。

图2B示出了根据本发明的一个实施方式的插座连接器200的简 化的示意图。如图所示，在一些实施方式中，附加触点208_（1）和208 _（2）位于触点206_（1）-206_（N）的两端。触点208_（1）和208_（2）用于检测插 头连接器是完全插入到腔204中还是插入到插座连接器100（或连接 器101）的触点112（或114）与插座连接器200的触点206物理连接 的位置点。在一些实施方式中，触点208_（1）和208_（2）还用于检测插头 连接器是否与插座连接器断开连接。在一些实施方式中，当插头连接 器在腔204中插入超过一定距离时，触点208与插头连接器100的盖 120接触。在一些实施方式中，触点208如此设置以至于当触点112 与触点206牢固物理接触时，触点208将与插头连接器的接地环接触。 在一些实施方式中，当触点208连接到插头连接器的接地环时，产生 指示该连接的信号。

在一些实施方式中，插座连接器可以在腔204的顶部侧和底部侧 均具有触点。图2C示出了插座连接器250的截面图，插座连接器250 包括位于顶部的触点207_（1）-207_（N）和位于底部的触点206_（1）-206_（N）。 在一些实施方式中，在顶部和底部侧具有被电隔离的触点的插头连接 器采用图2C的插座连接器250。

在一些实施方式中，插座连接器250仅在如上所述的腔204内的 一侧具有触点206_{（1）-（N）}。在一个具体的实施方式中，如图2D所示， 插座连接器250具有八（8）个触点206_（1）-206_（8）。根据可用在插头 连接器上的信号，这些触点中的部分或全部被配置为执行几个功能中 的一个。插头连接器100（或连接器101）与几个附件中任一个相关联， 这几个附件被设计为与和插座连接器250相关联的主机设备一起工 作。例如，插头连接器100（或连接器101）可以与单音频附件连接， 其中可用于插头连接器的触点例如106_（1）-106_（N）的信号包括音频和相 关信号。在其他情况下，当插座连接器100（或连接器101）与更复杂 的附件例如视频附件连接时，插头连接器的触点可以传送音频、视频 和相关信号。因此，为了能使插座连接器250可在各种不同类型的信 号中使用，插座连接器250的触点206_{（1）-（8）}可基于来自插头连接器 100（或连接器101）的可用信号来制成可配置的。在至少一个实施方 式中，插头连接器100的一个或多个触点可操作为从电源发送或接收 电力，且插头连接器100的一个或多个触点可操作为用如这里所述的 各种数据结构传送信息。相似地，插座连接器200的一个或多个触点 可以操作为从电源发送或接收电力，而且插座连接器200的一个或多 个触点可操作为用如这里所述的各种数据结构传送信息。

在图2D所示的具体实施方式中，插座连接器250除了两个连接 检测触点208_（1）和208_（2）之外还具有八个触点206_{（1）-（8）}。连接检测 触点208_（1）和208_（2）的操作如上参考图2B所述。触点206_{（1）-（8）}中 的部分或全部具有相关联的开关，该相关联的开关将触点配置为传送 许多可能信号中的一个，例如，如图3所示。然而，为了便于解释， 图2D中仅示出了一个连接到触点206_（8）的开关220。应当注意触点 206_（1）-206_（8）中的其他触点中的部分或全部每个都具有与它连接的相 同的开关220。如图2D所示，开关220用于依据插头连接器的配置将 触点206_（8）配置为传送信号S₁-S_N中的任意一个。

在一个具体的实施方式中，触点206_（1）是识别总线引脚（ACC_1） 并且被配置为传输能使附件执行一个功能的命令并向主机设备提供对 该命令唯一的响应。命令可以是各种命令中的任何一个或多个，包括 识别连接器引脚和选择多个通信协议中的用于通过被识别的引脚通信 的一个对请求、设置附件的状态的请求、和获得附件的状态的请求。 触点206_（1）还可以或可选择地被配置为从主机设备向附件传递电力（例 如，Acc_Pwr）。例如，触点206_（1）连接到主机设备中的正（或负） 电压源，从而与其他引脚（例如接地引脚，其可以是例如触点206_（8）） 产生电压差。

在一个具体的实施方式中，触点206_（2）和206_（3）可以形成第一对 数据引脚（DP1/DN1）。数据引脚被配置为传送各种信号中的一个或 多个，例如（a）USB差分数据信号，（b）非USB差分数据信号， （C）UART发射信号，（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）视频信号等等。

在一个特殊的实施方式中，触点206_（4）将输入电源（例如，相对 于诸如接地引脚的其他触点为正电压）传送给主机设备（例如，从附 件中或连接到附件的电源），插座连接器200连接到该主机设备。与 上述触点206_（1）类似，206_（5）也可以作为识别总线引脚（ACC_ID）。 根据连接的插头连接器100（或连接器101）相对于插座连接器200 的方向，触点206_（5）也可以或可选择地被配置为从主机设备向附件传 输电力（例如，Acc_Pwr）。

在一个特殊的实施方式中，触点206_（6）和206_（7）形成第二对数据 引脚（DP2/DN2）并且每个数据引脚被配置为传送各种信号中的一个 或多个，例如（a）USB差分数据信号，（b）非USB差分数据信号， （c）UART发射信号，（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）视频信号等等。

在一个特殊的实施方式中，触点206_（8）是接地引脚，或不然被配 置在比触点206_（1）、206_（4）和206_（5）低的电势处，从而提供将电力提 供给主机或从主机提供电力的电势。

在一些实施方式中，突出部104具有180度的对称和双向设计， 这使得插头连接器100（或连接器101）在第一方向和第二方向均能插 入到插座200。连接器100（或连接器101）与连接器200配合，其中 连接器100的触点112与连接器200的触点206连接。出于说明的目 的，我们把这称为第一方向。连接器100（或连接器101）的几个特殊 实施方式的细节在共有的2012年9月7日提交的名称为 “DUAL-ORIENTATION ELECTRONIC CONNECTOR”的U.S.专利 申请No.13/607,366中描述，其内容通过引用而被全部合并于此，以用 于各种目的。

在一些实施方式中，连接器100（或连接器101）在第二方向与 连接器200配合。在第二方向，连接器100的触点114与连接器200 的触点206连接。第二方向是从第一方向旋转180度。然而，这些不 是仅仅可能的方向。例如，如果连接器100（或连接器101）是正方形 的连接器，具有相应的正方形的连接器200，那么连接器100（或连接 器101）可以在四个可能方向中的一个与连接器200配合。因此，本 领域技术人员将会理解，对于连接器来说多于两个方向是可能的。

图2E和2F示出了根据本发明的两个不同实施方式的用于插座 连接器的引脚分布配置。在一个实施方式中，插座连接器200具有如 图2E所示的引脚分布，其与图1E中的连接器100的引脚分布相匹配， 在另一个实施方式中，插座连接器200具有如图2F所示的引脚分布， 其与图1F中的连接器101的引脚分布相匹配。在图2E和2F的每一 个中，根据插头连接器的插入方向，ACC1和ACC2引脚被配置为与 插头连接器的附件电力（ACC_PWR）引脚或附件ID（ACC_ID）引 脚相配合。数据A触点对被配置为与插头连接器的数据1触点对或数 据2触点对配合，一个或多个P_IN（电源输入）引脚被配置为与插头 连接器的一个或多个主机电力触点配合。此外，在图2F的引脚分布 中，GND触点被配置为与插头连接器中的GND触点配合。

图3是根据本发明的一个实施方式的系统300的框图。系统300 包括电子设备302（即主机设备）。电子设备302可以是PC、PDA、 移动计算设备、媒体播放机、便携式通信设备、手提计算机或类似物。 设备302包括微控制器312和与微控制器312连接的连接器304，在 一些实施方式中，微控制器是硬件实现的状态机。设备302还包括各 种通信电路330，例如UART、USB、JTAG、音频/视频、和/或其他 通信电路。通信电路330可被实现在相同或不同的微控制器、计算机 处理器或类似物中。设备302还包括计算机处理器340，其访问有形 的非时变存储介质（未示出），该存储介质在其上存储命令，当处理 器340执行该命令时，使处理器执行各种功能。命令由用户编程，例 如，控制微控制器312中的开关的行为。值得注意的是设备302可以 包括除了微控制器312之外的其他元件。然而，为了清楚起见，这里 忽略了附加的元件。

用一个或多个集成电路来实现微控制器312，在一些实施方式中， 是硬件实现的状态机。在一些实施方式中，微控制器312包括ID总 线电路320，该ID总线电路320用于检测连接到连接器304的连接器 的方向。然而，应该可以意识到，ID总线电路320是可选择的并且可 以不提供在电子设备302中，例如，在连接器306仅在单个方向与连 接器304配合的情况下。

连接器304可以如图2D的连接器250一样实施。连接器304具 有多个触点206_（1）-206_（N）。连接器304的一些触点可以基于多个因素 配置多个功能中的一个。例如，它们可以基于连接到电子设备302的 附件的类型、配合到连接器304的连接器306的方向、和/或基于一些 其他因素配置。无论如何，连接器304的触点可以是多路复用的以实 现多个不同功能中的一个。连接器304中的每个触点与设置在设备302 中的一些通信电路电连接。如图3所示，连接器304的多个触点连接 到开关1-N。在一些实施方式中，开关1-N配置这些触点来执行多个 功能中的一个。例如，这些功能可以包括差分数据信号、USB电力和 /或数据、UART发送和/或接收、测试端口、调试端口、操作电力、 视频、音频等。每个开关可以用于配置一个或多个关联的触点以传送 多个可获得的信号中的一个。在一个实施方式中，每个开关可以连接 到不同类型的通信电路。例如，开关1连接到UART、USB和JTAG 电路，而开关2连接到USB、音频和其他通信电路。每个开关还可以 或可选择地连接到电源电路。例如，开关1可以连接到电子设备302 中的电源。这些开关于是在不同电路之间转换，从而连接到开关的引 脚连接到被选择的电路。

系统300还包括连接器306，其可以是与连接器304配合的相应 连接器。例如，如果连接器304是插座连接器，则连接器306就是相 应的插头连接器。连接器306被配置为仅在一个方向与连接器306配 合，或在一些实施方式中，在多个方向与连接器306配合。在一些实 施方式中，连接器306可以如图1A中的连接器100一样实施。连接 器306与附件相关联，该附件被设计为用于设备302。连接器306还 具有多个触点。当连接器306与连接器304物理配合时，连接器306 的至少一套触点与连接器304中的触点物理接触。这导致了连接器306 中的触点通过连接器304与设备302电连接。如上所述，在一些实施 方式中，连接器306是可逆的，以致于触点112_（1）到112_（N）与连接器 304的触点206_（1）-206_（N）电连接或触点114_（1）到114_（N）与连接器304 的触点206_（1）-206_（N）电连接。在其他实施方式中，连接器306是不可 逆的，仅触点114_（1）到114_（N）与连接器304的触点206_（1）-206_（N）电 连接。

对于给定的附件，在一些实施方式中，连接器306的部分或全部 触点被预先定义。通过预先定义，每个连接器306的触点电连接到附 件中的各种电路，例如识别模块308和/或附件硬件310中提供的电源 电路、通信电路、或其他电路。例如，连接器306的一个或多个触点 连接到识别模块308和/或附件硬件310中的电力输入电路和电力输出 电路。又例如，连接器306的一个或多个触点连接到识别模块308和/ 或附件硬件310中的USB通信电路（即，能利于附件和通过USB协 议连接的设备之间的通信的通信电路）。

电子设备302不知道连接器306的每个触点的功能或能力（即， 连接器306的触点是否用于提供电力、接收电力、如USB或UART 在特定的通信协议下通信等）。如上所述，由连接器306传送的信号 类型根据其连接的附件类型确定。例如，如果连接器306连接充电/ 同步电缆，则连接器306的触点除了别的之外至少可以传送电力信号 和通信信号。在连接器306与连接器304配合时，附件（例如，ID模 块308）向电子设备302传输引脚配置信息，该引脚配置信息识别一 个或多个引脚（例如，识别连接器306的一个或多个触点）并指示每 个被识别的引脚的功能或能力。作为响应，电子设备302配置连接器 304中的一个或多个触点，从而连接器304的触点的操作与连接器306 的触点的操作相匹配，因此，有利于电子设备和附件之间适当的通信 和/或电力传输。

在其他实施方式中，连接器306的部分或全部触点没有被预先定 义。由于没有被预先定义，每个连接器306的触点电连接到各种电路， 但是这些触点连接到的电路（和/或每个触点的功能或能力）可以是变 化的。例如，连接器306可以包括机械开关（未示出），其改变连接 器306的一个或多个触点连接到的电路。又例如，连接器306可以包 括响应于硬件或软件致动来改变每个触点的功能或能力的软件。

如上所述，当连接器306的一个或多个触点的功能或能力改变时， 电子设备302在配合连接器的初始时间或后续时间不知道连接器306 的每个触点的功能或能力。为了告知电子设备302连接器306的触点 的能力，附件响应于连接器306的至少一个触点的能力的变化在配合 的初始时间（如上所述）和/或后续时间传送引脚的配置信息。例如， 致动连接器306上的开关以将引脚从能用USB通信改为能用UART 通信后。致动开关后，附件将更新的引脚配置信息传送给电子设备 302，其中更新的引脚配置信息限定了至少变化了的引脚的能力。附件 还可以或可选择地将其他信息传送给主机设备，例如指示附件的能力 的信息。

在一些实施方式中，连接器304和306可被配置为它们仅能在一 个方向配合，就是说连接器是极化的。在这种情况下，电子设备302 知道在配合时连接器306相对于连接器304的方向。在其他实施方式 中，连接器304和306被这样配置以致于它们能在两个或多个方向配 合，但是不管连接器在哪个方向配合，出现在插座连接器中的触点的 顺序是相同的并因此连接器306相对于连接器304的方向是不重要的， 就是说，连接器的配合可以说是方向无关的。例如，考虑可逆插头连 接器，其具有在一个表面从左到右排列的四个触点112（1）…112（4） 和在相反表面直接与触点112（1）…112（4）相对的四个触点114 （1）…114（4）。当触点112（1）和触点114（4）短接在一起来传 送接地信号时，触点112（2）和触点114（3）短接在一起来传送第一 数据信号，触点112（3）和触点114（2）短接在一起来传送第二数据 信号，并且触点112（4）和触点114（1）短接在一起来传送电力信号， 不管插头连接器是否在上或下的方向上插入它的插座连接器，存在于 插座触点的信号的顺序从左到右是接地信号、数据1信号、数据2信 号、电力信号。

但是，在其他实施方式中，连接器304和306被这样配置以致于 它们在两个或更多方向上配合并且其中插座连接器触点上的信号的顺 序根据配合的方向而改变。在这样的实施方式中，电子设备302最初 检测连接器306相对于连接器304的方向，然后使用该信息仅仅或至 少部分基于检测的方向来配置连接器304的部分或全部触点。如本发 明的一个特殊实施方式的例子，其中插座连接器上的信号顺序根据连 接器306和连接器304配合的方向而不同，考虑用于特定附件的可逆 插头连接器306具有八个信号触点112（1）…112（8），其中触点112 （1）传送附件电力信号且与触点114（4）短接；触点112（2）和112 （3）向第一数据通道传送第一对数据信号且分别与触点114（2）和 114（3）短接；触点112（4）传送电力（充电）信号且与触点114（5） 短接；触点112（5）传送附件ID信号且与触点114（8）短接；触点 112（6）和112（7）向第二数据通道传送第二对数据信号且分别与触 点114（6）和114（7）短接；且触点112（8）传送接地信号且与触 点114（1）短接。用于这个实施方式的相应的插座连接器306对应于 插座连接器250，且具有如下八个信号触点206（1）…206（8）：触 点206（1）用于接地；触点206（5）用于电力（充电）信号；触点 206（2）和206（3）对应于PIN_1和PIN_2且传送第一数据通道信 号；以及触点206（6）和206（7）对应于PIN_3和PIN_4且传送第 二数据通道信号。触点206（4）和206（8）对应于ACC_1和ACC_2 触点，且根据配合的连接器方向，触点206（4）传送附件ID信号或 附件电力（即电力输出）信号中的任一个，而触点206（8）传送附件 ID或附件电力信号中的另一个。检测连接器306的方向的步骤被称为 方向检测且在下面更加全面地讨论。

方向检测

如上所述，在一些实施方式中，附件侧连接器可以在多于一个方 向上与主机侧连接器配合。在这种情况下，为了正确地路由主机设备 和附件之间的信号，需要确定附件侧连接器相对于主机侧连接器的方 向。

在一些实施方式中，连接器304中的一个或多个触点可用于确定 方向。微控制器312内的控制连接器304的相应触点的所有开关最初 是“断开”状态。在图3的实施方式中，两个触点，如ACC_1和ACC_2 所示的，可用于确定方向。例如，触点ACC_1和ACC_2从图2C的 连接器250的触点206_（1）-206_（N）和/或触点207_（1）-207_（N）中选择。同 样地，引脚PIN_1到PIN_N可以从触点206_（1）-206_（N）和/或触点207 _（1）-207_（N）中选择。为了说明目的，与根据图2F所述的实施方式相似， 考虑触点ACC_1和ACC_2分别对应于引脚206_（4）和206_（8）。这些触 点ACC_1和ACC_2中的每个分别连接到相应的开关316和318。与 图2D中描述的触点206_（1）-206_（8）相似，触点ACC_1和ACC_2也被 配置为执行多个功能中的一个。在一些实施方式中，触点ACC_1和 ACC_2首先用于检测方向，然后一旦完成方向检测，触点ACC_1和 ACC_2就被配置为执行某些其他功能。例如，ACC_1随后用于向附 件硬件310提供电力，而ACC_2用于与ID模块308通信。这通过将 不同类型的电路例如电源电路、通信电路等连接到开关316和318中 的每个来实现，其中开关316和318可选择地将电路连接到相应的 ACC_1或ACC_2触点。在一些实施方式中，在完成方向检测步骤之 前，触点PIN_1到PIN_N和/或ACC_1和ACC_2是悬空的。这个术 语“悬空”的意思是在方向检测之前触点PIN_1到PIN_N和/或ACC_1 和ACC_2不被分配任何功能且处于非激活状态。这由在“断开”状态 的开关1-N和/或开关316和318完成。

在一些实施方式中，ID总线电路320连接到触点ACC_1和 ACC_2且可以监控触点ACC_1和ACC_2来检测两个触点上的特定 或预期信号的存在或缺失。ID总线电路320可以在触点ACC_1和 ACC_2的任何一个上发送命令序列，并且检测该命令序列的响应序 列。这在下面详细解释。

在一些实施方式中，系统300包括ID模块308。ID模块308作 为被编程以执行特定功能的专用集成电路（ASIC）芯片实现。在一些 实施方式中，ID模块308配置在与主机设备302连接的附件中，并且 ID模块308包括附件硬件310。在一些实施方式中，ID模块308通过 触点ACC_2接收来自设备302的命令并用预定的响应响应于该命令。 在一些实施方式中，ID模块308与连接器306紧密地集成。换言之， ID模块308和连接器306被配置在附件中，该附件被配置为可与设备 302一起操作。因此，在附件是电缆的情况下，连接器306和ID模块 308成为电缆的一部分。在一些实施方式中，ID模块308是连接器306 的主要部分且被配置在连接器306的壳体内。在一些实施方式中，ID 模块308包括与连接器306触点相关的配置信息。一旦成功与设备302 连接，ID模块308如下所述地向设备302提供配置信息。ID模块308 还可以或可选择地包括指示附件的状态的附件的状态信息、指示附件 一个或多个能力的附件能力信息，这些信息应要求提供给主机设备。

在一些实施方式中，系统300还包括附件硬件310。附件硬件310 可以是一个处理器（或多个处理器）和其他被设计为可与设备302一 起操作的附件的相关电路。在一些实施方式中，附件向设备302提供 电力，然而在其他实施方式中，设备302向附件提供电力。电力在电 子设备和附件之间传输，例如PIN_1到PIN_N中的一个或多个、 ACC_1和ACC_2之间。在至少一个实施方式中，电力从电源通过附 件硬件310传递到电子设备302。附件硬件310包括阻抗调整电路， 从而使附件的阻抗是可变的。例如，电源和电子设备302之间的附件 硬件310的阻抗可以增加或减少。在至少一个实施方式中，附件硬件 310的阻抗由从电子设备302发送到附件的命令控制，从而可选择地 限制通过附件硬件310由电源提供给电子设备302的电流。控制附件 的阻抗的各种详细的实施方式在2012年5月9日提交的名称为 “METHODS,SYSTEMS AND APPARATUS FOR ENABLING AN  ACCESSORY FOR USE WITH A HOST DEVICE”的共有U.S.专利 申请No.61/644,994和2012年4月19日提交的名称为 “METHODS,SYSTEMS AND APPARATUS FOR DETERMINING  WHETHER AN ACCESSORY INCLUDES PARTICULAR  CIRCUITRY”的共有U.S.专利申请No.61/635,652中进一步描述，其 内容通过引用而被全部合并于此，以用于各种目的。

可以意识到ID模块308和ACC_1和ACC_2引脚是可选择的。 例如，如果连接器304和306仅在一个方向配合，就排除这样的电路 和引脚。在这种情况下，上述的配置信息、状态信息、和/或能力信息 存储在附件硬件310（或单独的数据存储器）中，并通过PIN_1到 PIN_N中的一个将其提供给电子设备302。

进一步地，可以领会这里描述的系统配置和元件是示例的，变化 和修改是可能的。设备和/或附件可以具有这里没有明确描述的其他元 件。此外，尽管这里结合特定模块描述设备和附件，但是可以理解限 定这些模块是为了便于描述而不意味着元件部分的特殊物理配置。进 一步地，模块不需要对应物理上独特的元件。模块被配置为执行各种 操作，例如，通过对处理器编程或提供合适的控制电路，并且根据如 何获得初始配置，各种模块可以或不可以重构。本发明的实施方式由 各种设备来实现，这些设备包括用电路和软件的任意组合实现的电子 设备。

在本发明的一个实施方式中，在操作中，连接器304和306如上 所述仅在单个方向配合或以方向无关的方式配合。在这种情况下，当 连接器304与连接器306物理配合时，附件硬件310通过包括PIN_1 到PIN_N、ACC_1和ACC_2的一个或多个引脚将引脚配置信息传送 给电子设备302。在一些实施方式中，附件硬件310同样地可以传送 其他信息，例如限定一个或多个附件能力的附件能力信息、限定一个 或多个附件的状态的附件状态信息等。

在一些实施方式中，各种信息作为响应序列的一部分传送给电子 设备302。例如，当连接器304与连接器306物理配合时，电子设备 302最初向附件发送命令序列。该命令序列存储在ID总线电路320中 并通过ACC_1和ACC_2中的一个发送，或存储在电子设备302的其 他电路中并通过PIN_1到PIN_N中的一个发送。在接收到（和，在 一些实施方式中，识别）命令序列时，附件提供包括配置信息和/或其 他信息的响应序列。该响应序列由ID模块308或附件硬件310提供。 下面进一步描述各种命令和响应序列。

在其他实施方式中，连接器304和306在多个方向配合，其中插 座连接器触点的信号顺序根据配合的方向而变化。在这种情况下，微 控制器312启动方向检测操作。例如，连接器306这样配置以致于连 接器306中的一个触点传送识别信号，例如，ID触点322。一旦触点 被识别，设备302确定连接器306的方向。

也如上所述，为了阐明方向检测步骤，我们认为触点ACC_1或 ACC_2（图3）与ID触点322连接。因此，在一个方向，ID触点322 连接到ACC_1而在与第一方向成180度的第二个方向，ID触点322 连接到ACC_2。为了确定触点ACC_1或ACC_2中的哪一个连接到 了ID触点322，采用下面的步骤。

一旦确定连接器306与连接器304配合，ID总线电路320通过 ACC_1和ACC_2引脚中的一个传送命令，而且保持ACC_1和ACC_2 引脚中的另一个在高阻抗状态。经过连接器304和306之间的配合， ACC_1和ACC_2引脚电连接到附件硬件310或ID模块308。在此情 况下和为了说明目的，假设在配合连接器304和306时，ACC_1引脚 电连接到附件硬件310而且ACC_2引脚电连接到ID模块308。

在配合连接器304和306时，ID总线电路320经由ACC_1触点 传送命令，例如，用ID总线电路320。ID总线电路320然后在ACC_1 触点上“倾听”对应于该命令的特定的预期响应。在一些实施方式中， 命令仅由ID模块308来解译，ID模块308转而产生相对于该命令的 响应。然而，在这个例子中，ACC_1触点连接到附件硬件310而不是 ID模块308。因此，ID模块308既不接收命令也不产生响应。所以， ID总线电路320不通过ACC_1触点接收响应。

如果预定时间之后ID总线电路320没有检测到ACC_1触点上的 响应，ID总线电路320将ACC_1触点设置到高阻抗状态并通过 ACC_2触点重新发送命令。因为ACC_2触点连接到ID模块308，一 旦ID模块308接收到命令，其产生响应并经由ACC_2触点将该响应 发送给微控制器312。该响应由ID总线电路320来检测。因此，微控 制器312现在知道ACC_2触点连接到了ID模块308并指定连接到 ACC_2触点的线路作为附件通信线路。在一些实施方式中，微控制器 312还指定连接到ACC_1触点的线路（即电连接到附件硬件310的线 路）作为从电子设备302向附件提供操作电力的电力线。基于附件通 信触点和附件电力触点的信息，电子设备302现在确认了连接器306 相对于连接器304的方向并因此配置它的引脚。

请求和响应数据结构

本发明的某些实施方式提供了便于主机设备和附件之间通信的 数据结构。例如，在一些实施方式中主机设备向附件发送用于发送附 件识别信息的请求。附件提供响应，该响应包括关于附件侧连接器的 触点配置的信息和限定附件的一个或多个能力的能力信息。

图4A示出了根据本发明的一个实施方式的请求命令序列400的 结构，该请求命令序列400由微控制器通过ACC_1或ACC_2线路发 送。命令序列400包括间断脉冲402。在一些实施方式中，间断脉冲 402用于向ID模块指示微控制器发送了一个请求。在一些实施方式中， 间断脉冲的持续时间是可编程的。在一些实施方式中，间断脉冲402 将ID模块复位到已知状态以便ID模块准备接收来自微控制器的命 令。命令404跟在间断脉冲402之后。在一些实施方式中，命令404 在8到16位之间，且是那些位的唯一序列。命令404能使附件执行一 个功能并向主机设备提供响应，该响应对于该命令来说是唯一的。例 如，命令是给附件识别引脚（例如，ID引脚322）的请求，并且该命 令从多个通信协议中选择一个以经由被识别的连接器引脚（例如，选 择开关ACC_2318的状态）通信。又例如，命令可以是对指示附件能 力的信息的请求。又例如，命令可以是用于设置或获得附件的状态对 请求。结合图5A-7B描述各种命令数据结构和它们的响应数据结构。

在一些实施方式中，N-字节有效载荷406跟在命令404之后。在 其他实施方式中，不带任何有效载荷（即N是零）发送命令404。有 效载荷406包含例如与微控制器相关的唯一系统标识符。ID模块使用 系统标识符来识别微控制器和/或设备并且制定相对于命令404的响 应。例如，系统标识符告知ID模块主机设备是否是电话、媒体播放 器或个人计算设备，例如平板电脑或调试设备。

在一些实施方式中，循环冗余校验（CRC）序列408跟在有效载 荷406（或命令404）之后，该循环冗余校验序列408是为一个或多个 命令404和有效载荷406而产生的。CRC是设计为检测原始计算机数 据的意外变化的检错码，通常用于数字网络和存储设备。进入这些系 统的数据块获得附加的短的校验值，该校验值从它们的内容的多项式 除法的余数导出；在获取时重复该计算，如果校验值不匹配，对推测 的数据损坏采取纠错动作。在一些实施方式中，用X⁸+X⁷+X⁴+1的8 次多项式函数产生CRC序列408。在一些实施方式中，表示命令序列 的结尾的另一个间断脉冲402跟在CRC408之后。这向ID模块指明 微控制器发送命令和相关数据已经结束，并且如果有的话，现在准备 接收响应。这个第二间断脉冲具有与第一间断脉冲相同或不同的结构 （例如，持续时间）。可以理解仅ID模块解释和响应这个命令。因 此，如果经由不与ID模块连接的线路发送命令序列400，微控制器不 接收相对于命令的响应。在一些实施方式中，命令超时。在这种情况 下，微控制器断定线路不与ID模块连接，因而它不是ID总线线路。

本领域的技术人员能意识到命令序列400仅是说明性的，根据设 备和包括ID模块的附件之间通信的具体要求，命令序列400包括比 图4A所示的信息更多或更少。

一旦ID模块接收命令序列400，它将发送如图4B所示的响应序 列420。响应序列420包括命令响应422。命令响应422是命令404 的预定响应。例如，不管连接的设备的类型，响应于从设备接收命令 404，每个ID模块产生同样的命令响应422。命令响应422，像命令 序列400一样，是8到16位长，且是响应于每个不同类型的命令而提 供的唯一的位序列。响应序列420还包括N-字节有效载荷424，其长 0-48位。有效载荷424包含各种信息。例如，在一个实施方式中，有 效载荷424包含引脚选择字段，该引脚选择字段能识别连接器引脚和 使主机设备选择多个通信协议中的一个以经由被识别的连接器引脚来 与附件通信。

在一些实施方式中，有效载荷424之后跟着CRC426。CRC426 与CRC408相似，但在这种情况下为了响应422和有效载荷424中的 一个或多个命令而生成CRC426。在一些实施方式中，发送命令序列 400和接收响应序列420的总持续时间约2毫秒、3毫秒、4毫秒、3 毫秒到5毫秒的范围内、小于3毫秒或大于5毫秒。

图5A示出了根据一个实施方式的部分命令序列500的详细结构， 该命令序列500用于请求引脚配置和附件能力信息。命令504对应于 命令404，系统标识符部分506（a）和506（b）对应于有效载荷406， 而CRC508对应于CRC408。命令504是单字节字段，其后跟着形成 有效载荷506的两个字节和单字节CRC508。在这个实施方式中，命 令504是对引脚配置和附件能力信息的请求。在这个例子中，有效载 荷506是由第一部分506（a）构成的，该第一部分506（a）包含系统 标识符的第一部分，第一部分506（a）之后跟着包含系统标识符的第 二部分的第二部分506（b）。在一些实施方式中，每部分组成了系统 标识符的一个字节。系统标识符是每一类型的产品（例如，电话，平 板电脑等）的唯一标识符，该标识符融合在这个产品的硬件中。有效 载荷506之后跟着形成CRC508的单字节字段。

图5B示出了响应序列520的详细结构，该响应序列520用于响 应引脚配置和附件能力信息的请求。命令响应522对应于命令响应 422，有效载荷524对应于有效载荷406，而CRC526对应于CRC426。 命令响应522是单字节字段，其后跟着六字节有效载荷524和单字节 CRC526。在这个例子中，命令响应522是对应于唯一的命令504的 唯一的位序列。CRC526是命令响应522和有效载荷524的CRC。在 这个例子中，有效载荷包括引脚选择字段530，其后跟着附件能力字 段540，附件能力字段540之后跟着扩展字段550。引脚选择字段530 能使主机设备从多个通信协议（例如，UART、USB、JTAG等）中 选择一个以经由一个或多个连接器引脚（例如连接器304中的一个或 多个引脚）来与附件通信，或通过一个或多个连接器引脚来执行一些 其他类型的功能/操作（例如，提供电力，接收电力等）。附件能力字 段540限定附件的一个或多个能力，例如附件通信所依据的被选择的 通信协议的最大速度。扩展字段550包含适合从附件传送到主机的任 何其他信息，例如限定附件的附加能力的信息。

在一些实施方式中，引脚选择字段530包含一个或多个单独的或 成组的位，它们起到识别连接器引脚和使主机设备选择通信协议、电 源或其他功能能力的作用。此外，引脚选择字段530包含ACCx位531， ACCx位531起到限定触点ACC_1和ACC_2的功能的作用。通过限 定触点ACC_1和ACC_2的功能，微控制器312采用ACCx位531的 内容以配置主机侧连接器中相应的触点。

例如，ACCx位531的内容使微控制器312切换ACC_1316到 电子设备302中提供的电源以便向引脚ACC_1提供电力，还可以使 微控制器312切换ACC_2318到电子设备302中提供的UART通信 电路以便电子设备302通过UART在引脚ACC_2上与ID模块308 通信。又例如，ACCx位531的内容使微控制器312将ACC_1引脚连 接到ID总线电路320，而留ACC_2引脚在高阻抗状态。接着ACC_2 引脚由软件控制，因而软件控制开关318将ACC_2引脚连接到主机 设备的电源。又例如，ACCx位531的内容使微控制器312将ACC_1 引脚连接到发送电路（例如，USB_Tx，UART_Tx等），而将ACC_2 引脚连接到接收电路（例如，USB_Rx，UART_Rx等）。一般地说， ACCx位531的内容使微控制器312将ACC_1和ACC_2引脚连接到 协作电路，例如通过将ACC_1连接到JTAG数字I/O电路且将ACC_2 连接到JTAG时钟电路。又例如，ACCx位531的内容使微控制器312 复位主机设备。

返回到图5B，除了或可选择地限定触点ACC_1和ACC_2的功 能的ACCx位531，引脚选择字段530包含USB位532、UART位533、 DB位534和MB位535。USB位532指示了附件的USB配置且因此 指示了主机设备的预期的USB配置。例如，USB配置指示了主机设 备是否作为主机或从设备工作，和/或附件是否具有USB能力。UART 位533指示了附件中的UART控制器的配置，该配置包含UART控 制器的速度。例如，UART位535指示了附件不包括UART控制，指 示了附件能在UART以17200字节/秒通信，指示了附件能在UART 以57600字节/秒通信，或指示了附件能在UART以115200字节/秒通 信。DB位534指示了附件是否是调试附件（即，用于调试主机设备 的附件）或非调试附件（例如，客户附件）。MB位535指示了附件 是否包括音频和/或视频数据传送总线。

主机设备采用USB、UART、DB和MB位来配置一个或多个它 的开关，例如开关1到开关N和/或开关316和318。例如，当USB 位533指示了附件具有USB通信的能力时，MB位534指示了附件不 包括音频或视频数据传送总线，且UART位指示了附件具有在某种数 据传送速率下进行UART通信的能力，PIN_1和PIN_2被配置为用于 USB通信，而PIN_3和PIN_4被配置为用于UART通信。

像引脚选择字段530一样，附件能力字段540包含一个或多个单 独的或成组的位。然而，这些位用于指示附件的能力，在大部分的实 施方式中，主机设备不用这些位来控制它的开关，例如开关1到N或 开关316和318。

附件能力字段540包含多种附件能力位中的一个或多个，例如 PS位541、HV位542、BP位543、CC位544、AU位545、PWR位 546、DI位547和AI位548。

PS位541指示了应当从主机设备向附件提供电力的时间（例如， 通过ACC_1或ACC_2）。例如，在一个状态的PS位541指示了在 主机设备休眠时充电是禁用的，然而在另一个状态PS位542指示了 在附件连接到主机设备的所有时间充电都是可用的。

HV位542指示了附件支持的最大充电电压，其中该最大充电电 压是附件安全地从电源向主机设备传送的最大电压。例如，HV位542 指示了0伏、5伏、10伏、15伏、20伏、范围在0到20伏中或大于 20伏的最大充电电压。

BP位543指示了从附件接收电力时主机设备的充电行为。例如， BP位543在一个状态指示了主机设备为了操作主机设备和向主机设 备的电池充电而从附件接收和消耗电力，然而，BP位543在另一个状 态指示了主机设备仅为了操作主机设备使用接收的电力。

CC位544指示了电力除去行为其是电力从主机设备上移走时主 机设备的行为。例如，CC位544在一个状态指示了主机设备在移去 电力时继续正常操作，然而CC位544在另一个状态指示了主机设备 在移去电力时应当暂停操作。

AU位545指示了附件是否支持来自主机设备的验证命令，其中 验证命令是用于验证附件的命令。

PWR位546指示了附件通过如ACC_1或ACC_2位从主机设备 接收的最大电力。例如，PWR位541指示了0伏、1伏、2伏、3伏、 4伏、5伏、范围在0到5伏或大于5伏的最大附件电压。

DI位547指示了诊断模式行为，这是关于诊断操作的主机设备 的行为。例如，DI位547在一个状态指示了主机设备继续正常操作， 然而DI位547在另一个状态指示了主机设备应当进入厂家诊断操作。

AI位548指示了附件是否支持来自主机设备的附件信息命令， 其中附件信息命令是请求附件信息的命令，例如附件制造商、附件型 号、附件名称或其他附件相关信息。

在一些实施方式中，例如当微控制器312是硬件实现的状态机时， 即使主机设备没有任何电力，主机设备的引脚（例如，引脚ACC_1 和ACC_2）也被配置。一旦主机设备获得足够的电力来执行它的处理 器，例如处理器340上的软件，然后所编的软件重新配置开关。例如， 处理器340控制微控制器312以便重新配置开关1-N和/或开关316和 318，因此，重新配置主机设备的引脚。在一个特殊的例子中，ACCx 位531被配置为命令微控制器312将ACC_1引脚连接到ID总线电路 320而留ACC_2引脚在高阻抗状态。ACC_2引脚然后由软件控制， 例如，依据表600，因此，软件控制开关318以将ACC_2引脚连接到 在主机设备中的电源。可以意识到不只是ACC_1和ACC_2最初在硬 件中配置且随后在软件中配置，同样可以配置其他引脚例如PIN_1到 PIN_4。

在一些实施方式中，引脚配置基于方向检测步骤的结果对于给定 的有效载荷524而改变，在一些实施方式中，方向检测步骤还可以通 过由硬件实现的状态机来执行。换言之，作为前面所述的方向检测步 骤的结果，ID总线电路320检测触点ACC_1和ACC_2中的一个上 的信号。当ID总线电路320检测到触点ACC_1上的信号时（例如， 通过经由ACC_1发送命令和接收预期的响应），微控制器312为给 定的有效载荷524配置它的开关，这样连接器304的引脚能执行一组 功能。然而，当ID总线电路320检测到触点ACC_2上的信号时，微 控制器312有差别地给同样的有效载荷524配置它的开关，这样连接 器304的引脚可以执行一组不同的功能，或执行一组同样的功能但是 分散在不同的引脚。例如，对于特定的ACCx值，在一个方向ACC_1 被设置为软件控制且ACC_2被设置为连接到ID总线电路320，然而 在另一个方向ACC_1被设置为连接到ID总线电路320而ACC_2被 设置为软件控制。又例如，对于引脚选择530的特定的值，在一个方 向PIN_1和PIN_2被设置为软件控制且PIN_3和PIN_4被设置为USB 通信，然而在另一个方向PIN_1和PIN_2被设置为USB通信而PIN_3 和PIN_4被设置为软件控制。

本领域技术人员可以认识到结合图5B描述和形容的特定的位指 定仅仅是示例性的且是不受限的。虽然所示的引脚选择字段530包括 5个组成字段（ACCx、USB、UART、DB、MB），它还可以包括更 多或更少的组成字段。同样地，尽管所示的附件能力字段540包括八 个组成字段，它还可以包括更多或更少的组成字段。此外，每个组成 字段包括一个或多个位。每个字段的顺序（例如，引脚选择字段530 之后跟着附件能力字段540）也不限于图5B中描述的顺序，而是字段 可以以不同的顺序排列（例如，引脚选择字段530跟在附件能力字段 540之后）。相似地，每个字段的组成部分的顺序（例如，ACCx组 成部分531之后跟着USB组成部分532）也不限于图5B所述的顺序， 而是这些组成部分可以以不同的顺序排列（例如，USB组成部分532 之后跟着ACCX组成部分531）。每个字段的组成部分的数量也不限 于图5B所述的组成部分的数量，而是每个字段（例如，引脚选择字 段530）可以包括更多或更少的组成部分（例如，省略UART组成部 分533和DB组成部分534）。

图6A示出了设置附件的状态的部分命令序列600的详细结构。 命令604对应于命令404，状态设置字段606对应于有效载荷406，且 CRC608对应于CRC408。命令604是单字节字段，其后跟着形成状 态设置字段606的两个字节和单字节CRC608。在这个实施方式中命 令604是对附件根据状态设置字段606中所示的预期状态设置一个或 多个操作状态的请求。这里状态设置字段606是指示了附件的一个或 多个操作的预期状态的两字节字段。状态设置字段606之后跟着形成 CRC608的单字节字段。

根据图6A所述的实施方式，状态设置字段606被配置为控制附 件的两个操作状态：充电电流和命令传送。具体地，状态设置字段606 包含PH位610，PH位610控制附件提供给主机设备的充电电流的量。 例如，附件硬件310从电源向电子设备302提供电力，如前所述，附 件硬件310包含阻抗调整电路。PH位610向附件指示阻抗调整电路 的预期状态。例如，对于特定的PH位610值，附件启动它的阻抗调 整电路以便限制提供给电子设备的电流的量。在一些实施方式中，阻 抗调整电路将电流的量限定到标称值，例如0A，或将电流值限定到大 于0A的其他量。对于其他的特定的PH位610值，附件使它的阻抗 调整电路禁用，从而不限制从电源提供给电子设备的电流量。

状态设置字段606还包含PT位611，其控制附件的内部电路接 收从主机设备传送的命令。例如，操作ID模块308以经由ID触点322 接收命令，且ID模块308包含一个物理芯片。PT位611指示附件传 送给ID模块308的命令是否从ID模块传送给附件的其他物理芯片。 例如，PT位611指示命令是否通过ID模块308传送给附件硬件310。 例如，对于特定的PT位611的值，传送（passthrough，直通传送） 被禁用以致于附件随后不能将接收的命令转发给附件的其他元件。对 于另一个特定的PT位611的值，启用传送以致于附件随后将接收的 命令（在一些情况下包含相关信息，例如相应的有效载荷、CRC等） 转发给附件的其他元件（例如，附件硬件310）。

状态设置字段606还包括其他位612，其用于控制附件的一个或 多个其他操作。所述的其他位612跟在PH和PT位的每个之后，但 在其他实施方式中，一个或多个其他位612排列在状态设置字段606 中的其他位置。例如，一个或多个其他位612排列在PH位和PT位 之间、PH位和/或PT位之后、和/或PH位和/或PT位之前。

可以认识到实施方式不限于PH位818和PT位611在大小上是 一个位或按图6A所述的顺序排列，而是它们在大小上可以大于一个 位，按不同的顺序排列（例如，PT位611先于PH位，而不是在PH 位之后），或排列在状态设置字段606中的不同位置（例如，字节的 最高有效位、字节的最低有效位或最低有效位和最高有效位之间的某 个位置）。此外，相对于图6A所述的那些状态，状态设置字段606 中的一个或多个位可以控制附件的更多、更少或不同状态。

图6B示出了响应于设置附件的状态的命令的响应序列620的详 细结构。命令序列622对应于命令序列422，且CRC626对应于CRC 426。命令序列622是单字节字段，其后跟着零字节有效载荷和单字节 CRC626。这个例子中，命令响应622是对应于唯一命令804的唯一 的位序列。CRC626是命令序列622的CRC。

可以认识到实施方式不限于图6A所述的响应序列620，而是可 以采用其他响应数据结构。例如，响应序列620包含具有大于0字节 的大小的有效载荷，其中有效载荷包含这里所述的各种信息。

图7A示出了请求附件的状态的部分命令序列700的详细结构。 命令704对应于命令404，且CRC708对应于CRC408。命令704是 单字节字段，其后跟着零字节有效载荷，有效载荷之后跟着单字节 CRC708。在这个实施方式中命令704是对附件的一个或多个操作的 状态的请求。CRC708是命令字段704的CRC。

图7B示出了响应于附件的状态的请求的响应序列720的详细结 构。命令序列722对应于命令序列422，有效载荷724对应于有效载 荷406，且CRC726对应于CRC426。命令序列722是单字节字段， 其后跟着四字节有效载荷724和单字节CRC726。这个例子中命令序 列722是对应于唯一命令704的唯一的位序列。CRC726是命令序列 722和有效载荷724的CRC。这个例子中有效载荷724是当前状态字 段，该当前状态字段指示了附件的一个或多个操作的当前状态。

根据图7B所述的实施方式，当前状态字段724被配置为指示附 件的两个操作的当前状态：充电电流和命令传送。具体地，当前状态 字段724包含PH位730，其指示了附件怎样控制附件提供给主机设 备的充电电流的量。例如，附件硬件310从电源向电子设备302提供 电力，如之前所述的，附件硬件310包含阻抗调整电路。PH位730 向主机设备指示了阻抗调整电路的当前状态。例如，特定的PH位730 值指示了附件启动了它的阻抗调整电路以便限制提供给电子设备的电 流量。不同的特定的PH位730的值可以指示附件禁用它的阻抗调整 电路以致于不限制从电源提供给电子设备的电流量。

当前状态字段724还包含PT位731，PT位731指示了附件怎样 控制附件的内部电路接收主机设备传送的命令的状态。例如，操作ID 模块308来经由ID触点322接收命令，ID模块308还包含一个物理 芯片。PT位731指示主机设备传送给ID模块308的命令是否从ID 模块传送给附件的其他物理芯片。例如，PT位731指示命令是否通过 ID模块308传送给附件硬件310。例如，特定的PT位731的值0指 示了传送被禁用以致于附件随后不能将接收的命令转发给附件的其他 元件。不同的特定的PT位611值指示了启用传送以致于附件随后将 接收的命令（在一些情况下包含相关信息，例如相应的有效载荷、CRC 等）转发给附件的其他元件（例如，附件硬件310）。

当前状态字段724还包括其他位732，其用于指示附件的一个或 多个其他操作的当前状态。所述的其他位732包含三个字节，但可以 多于或少于三个字节。此外，一个或多个其他位732可以排列在当前 状态字段724中的其他位置。例如，一个或多个其他位732排列在PH 位和PT位之间、PH位和/或PT位之后、和/或PH位和/或PT位之 前。

在一些实施方式中，当前状态字段724还指示了附件是否支持某 些能力。例如，当前状态字段724包含SPH位733，SPH位733指示 了附件是否能调整它的阻抗（例如，特定SPH位值指示附件不能调整 它的阻抗，然而另一个特定的SPH位值指示附件能够调整它的阻抗）。 又例如，当前状态字段724还可以或可选择地包含SPT位734，SPT 位734指示附件是否启用传送（例如，特定的SPT位值指示附件不能 通过ID模块308将命令传送给附件的其他元件，然而，另一个特定 SPT位值指示附件能通过ID模块308将命令传送给附件的其他元件）。 当前状态字段724不必限于指示附件是否能启动这些操作，而是还可 以指示或可选择地指示附件是否能启动其他操作。

可以认识到实施方式不限于PH位730、PT位731、SPH位733 和SPT位734在大小上是一个位或按图7B所述的顺序排列，而是它 们在大小上可以大于一个位，按不同的顺序排列（例如，PT位731 是最高有效位或最低有效位），或阵列在当前状态字段724中的不同 位置（例如，最高有效位、最低有效位或最低有效位和最高有效位之 间的某个位置）。此外，相对于图7B所述的那些状态，当前状态字 段724中的一个或多个位可以指示附件更多、更少或不同当前状态或 能力。

图8是根据本发明的实施方式的配置多向连接器的触点的步骤 800的流程图。例如通过图3的设备302执行步骤800。

在块802，设备检测附件（第一）连接器与它自己（第二）的连 接器的连接。换言之，设备检测附件连接器已经与它自己的连接器物 理连接，例如通过它的连接器中的连接器检测触点。一旦设备确定附 件连接器与它的连接器物理连接，设备通过微控制器经由它的连接器 的第一触点，例如块804所述的ACC_1触点，发送命令。例如，设 备发送根据图4A、5A、6A和7A中任意一个所述的请求命令序列。 一旦命令被发送，设备等待来自附件的对命令的响应。在块806，设 备检查对命令的响应是否经由第一触点从附件被接收。如果响应经由 第一触点被接收，则在块808设备确定附件连接器相对于它自己的连 接器的方向。例如，基于该响应，设备现在知道它的连接器中的那个 触点连接到了ID模块并能指定该线路作为ID总线。一旦已知了ID 总线，设备可以确定附件连接器插入的方向。一旦已知了方向，设备 可以基于确定的方向来配置第二连接器的其余触点（810）。例如，在 触点ACC_1上接收根据图4B、5B、6B和7B中任意一个所述的响应 序列。在这个例子中，采用根据图5A和5B所述的命令和响应结构， 微控制器312读取ACCx位531的内容并采用ACCx位531的内容配 置开关ACC_1316和开关ACC_2318。

如果在块806设备没有接收到命令的响应，设备在块812经由它 的连接器中的第二触点发送同样的命令。在块814，设备再次检查是 否经由第二触点接收了对于命令的有效响应。如果接收了有效响应， 步骤800进行到如上所述的块808和810，并且设备配置它自己（第 二）的连接器中的剩余触点。例如，在触点ACC_2接收根据图5B所 述的响应序列。微控制器312读取ACCx位531的内容。由于在触点 ACC_2上接收响应序列，微控制器312采用ACCx位531的内容配置 开关ACC_1316和开关ACC_2318，其中与在触点ACC_2上接收响 应序列时相比，开关ACC_1316和开关ACC_2318可以被不同配置。

如果在块814没有接收到响应，步骤重新返回到块804，在块804 设备再次经由第一触点发送同样的命令。因此，设备经由第一和第二 触点交替地发送命令直到它在一个触点上接收到有效响应。在一些实 施方式中，步骤800被编程在某个期间之后或某些次数的尝试之后暂 停。

可以意识到根据本发明的实施方式的图8所示的特定步骤提供配 置多向连接器的触点的具体方法。根据可选择的实施方式，还可以执 行其他步骤序列。例如，本发明的变化的实施方式以不同的顺序执行 上述步骤。此外，图8所示的各步骤可以包含多个子步骤，在适于各 步骤的各种序列中执行这些子步骤。此外，根据具体应用可以添加或 减少额外的步骤，特别是，在一些实施方式中省略几个步骤。本领域 普通技术人员可以意识到很多变化、修改和替换。

图9是根据本发明的实施方式的配置单向连接器触点的步骤900 的流程图。例如，可以通过图3的设备302执行步骤900。

主机设备检测主机侧连接器和附件侧连接器之间的物理连接 （902）。根据一个实施方式的连接检测描述在了共有的2012年9月 7日提交的、名称为“TECHNIQUES FOR CONFIGURING  CONTACTS OF A CONNECTOR”的U.S.专利申请No.13/607,550中， 为了各种目的，通过引用将它的内容全部合并于此。一旦这两个连接 器物理连接，主机设备向附件发送命令请求附件提供附件侧连接器上 的触点的配置信息（904）。在一些实施方式中，主机设备甚至不需要 请求这个信息，在确定了这两个连接器之间的物理连接之后附件自动 提供这个信息。例如，主机设备发送根据图5A所述的请求命令序列。 主机设备接收来自附件的触点配置信息（906）。例如，主机设备接收 根据图5B所述的响应序列。触点配置信息能使主机设备确定与附件 侧连接器的每个触点相关联的功能。基于这个信息，主机设备配置主 机侧连接器的触点以匹配相应的附件侧连接器触点的功能（908）。例 如，主机设备用引脚选择字段530（图5B）配置PIN_1到PIN_4。在 一些实施方式中，主机设备如图3所示操作开关1-N（和/或开关ACC_1 和ACC_2）以授予主机侧连接器的部分触点合适的功能。例如，主机 设备基于引脚选择字段530的内容将开关1到开关4连接到合适的通 信电路330和/或电源电路（未示出）。

可以意识到根据本发明的实施方式的图9所示的特定步骤提供配 置单向连接器的触头的具体方法。根据可选择的实施方式，还可以执 行其他步骤序列。例如，本发明的变化的实施方式以不同的顺序执行 上述步骤。此外，图9所示的各步骤可以包含多个子步骤，在适于各 步骤的各种序列中执行这些子步骤。此外，根据具体应用可以添加或 减少额外的步骤。特别是，在一些实施方式中省略几个步骤。本领域 普通技术人员可以意识到很多变化、修改和替换。

图10是根据本发明的实施方式的执行基于软件和硬件的触点配 置的步骤1000的流程图。例如通过图3的设备302执行步骤1000， 且在一些实施方式中，在块810（图8）和/或块908（图9）实现。

在块1002，主机设备在硬件中配置它的触点。例如，在硬件状态 机中实施设备302的一个或多个元件，例如微控制器312，在一些实 施方式中，甚至可以在设备302不能执行软件时操作硬件状态机（例 如，通过处理器340）。即便设备302不能执行软件（至少临时地）， 设备302仍然能配置它的引脚中的一个或多个，例如为了调试的目的。 微控制器312接收具有引脚配置信息的命令响应，例如包含引脚选择 字段530的响应序列520。微控制器312仅读取部分引脚选择字段530， 例如ACCx位531、DB位534和USB位532中的至少一个。微控制 器312然后基于那些位的状态配置它的引脚（即，通过配置开关1-4、 ACC_1和ACC_2）。

在块1004，设备302确定软件是否在设备上操作以配置或重新配 置引脚，例如通过处理器340执行软件。如果不执行软件，那么为了 在硬件中配置引脚微控制器保留通过上述位限定的引脚配置。否则， 步骤移到块1006。

在块1006，设备302确定引脚中的任意一个是否通过软件配置。 例如，处理器340执行的软件被编程以配置PIN_1到PIN_4、ACC_1 和ACC_2中的一个或多个。如果没有编程软件来配置一个或多个引 脚，那么基于硬件的引脚配置将被保留。否则，步骤移至块1008。

在块1008，设备302确定通过软件配置的引脚是否已经在硬件中 被配置了。例如，编程软件来配置PIN_1，其中PIN_1已经在硬件中 被配置或没有在硬件中被配置。当引脚已经在硬件中被配置，那么步 骤移到块1010，在块1010硬件配置的引脚通过软件重新配置。例如， 最初在硬件中配置PIN_1和PIN_2以连接到USB电路以利于USB通 信，然后在软件中重新配置PIN_1和PIN_2以连接到UART电路来 利于UART通信。当引脚没有在硬件中配置时，那么步骤移至块1012， 在块1012通过软件配置。例如，ACC_2最初没有在硬件中配置（例 如，保留高阻抗状态），那么在软件中配置ACC_2以连接到主机设 备的电源。

可以意识到根据本发明的实施方式的图10所示的特定步骤提供 执行基于软件和硬件的触点配置的具体方法。根据可选择的实施方式， 还可以执行其他步骤序列。例如，本发明的变化的实施方式以不同的 顺序执行上述步骤。此外，图10所示的各步骤可以包含多个子步骤， 在适于各步骤的各种序列中执行这些子步骤。此外，根据具体应用可 以添加或减少额外的步骤，特别是，在一些实施方式中省略几个步骤。 本领域普通技术人员可以意识到很多变化、修改和替换。

这里所述的电路、逻辑模块、处理器、和/或其他元件被“配置” 以执行各种操作。本领域技术人员可以意识到，根据实现的不同，通 过特定元件的设计、设置、相互连接、和/或编程来实现这样的配置， 并且又根据实现的不同，配置的元件可以或不可以被重新配置不同的 操作。例如，通过提供合适的可执行代码配置可编程处理器；通过适 当地连接逻辑门和其他电路元件来配置专用逻辑电路；等等。

尽管上面所述的实施方式涉及具体的硬件和软件元件，本领域技 术人员可以意识到还可以采用硬件和/或软件组成部分的不同组合且 在硬件中实现的所述的特定操作还可以在软件中实现，反之亦然。

可以在各种非时变计算机可读取存储介质上编码合并本发明的 各种特征的计算机程序；合适的介质包括磁盘或磁带、光存储介质、 例如光盘（CD）或DVD（数位光碟）、闪速存储器等。被编码有程 序代码的计算机可读取存储介质可以封装在兼容设备中或被其他设备 单独提供。此外可以通过有线光、和/或符合各种协议的无线网络编码 和传输程序代码，包括因特网，因此，例如通过因特网下载使能分配。

因此，尽管结合具体实施方式描述了本发明，可以理解本发明旨 在覆盖后面的权利要求范围内的所有变形和等效替代。