CN103682883B - 用于与便携式电子设备一起使用的适配器 - Google Patents

Abstract

本公开涉及用于与便携式电子设备一起使用的适配器。具体公开了一种使得能够连接便携式电子设备与配件的适配器，包括两个连接器、识别设备、电力控制设备和电力钳位电路。所有这些组件可包括在单个集成壳体内。另一种适配器可以具有线缆，两个连接器连接至线缆的任一端。连接器中的一个可容纳识别设备和电力控制设备。可选地，适配器还可以容纳电力钳位电路。

Description

用于与便携式电子设备一起使用的适配器

技术领域

本公开涉及用于与便携式电子设备一起使用的适配器。

背景技术

便携式电子设备，例如便携式媒体播放器，在现今社会已经变得无所不在了。随着它们激增，设计成与这些便携式媒体播放器交互的硬件配件的数量和类型也变得激增。这些配件具有不同的复杂程度，包括例如简单的扬声器系统和复杂的汽车娱乐系统。

配件一般使用连接器系统与便携式媒体播放器通信。该连接器系统典型地包括在配件上的插头连接器和在便携式媒体播放器上的插座连接器。用户将配件的插头连接器装入便携式媒体播放器的插座连接器中，由此在每个连接器的触点之间形成允许数据和电力在这些设备之间进行交换的物理和电连接。

用户可以具有多个不同的便携式媒体播放器。由于种种原因，这些媒体播放器可以具有不同尺寸的连接器。例如，媒体播放器可以由不同制造商制造。而且，这些媒体播放器可以由同一制造商制造，但是较新的媒体播放器的连接器插座可以比由同一公司制造的较旧的媒体播放器更加先进，尺寸更小。

为了这些和其它原因，用户会碰到一种情况，即，他/她具有一个便携式媒体播放器，但该媒体播放器却与设计成与不同媒体播放器工作的某些配件不兼容。

发明内容

本发明的实施例通常涉及电子设备。特别是，本发明的某些实施例提供一种适配器，其可用于在配件与便携式电子设备不能相互直接连接的情况下使配件与便携式电子设备进行通信。

当配件和便携式电子设备具有不兼容的连接器时，可能需要某种适配器将这些设备连接到一起从而它们可以相互通信。根据本发明一个实施例的适配器包括两个连接器，其中一个与配件兼容，另一个与便携式电子设备兼容。这允许该适配器当做中间设备来在该配件和该便携式电子设备之间往复传递信号。因此，该适配器使该配件被“连接”到该便携式电子设备。

根据本发明的一个实施例的适配器包括位于一端的专用连接器，其被设计成与便携式电子设备的相应连接器对接。该适配器在另一端具有标准的USB连接器，其被设计成与配件的相应USB连接器对接。在一些实施例中，该适配器可以包括设置在这两个连接器之间的线缆。

结合附图的以下详细描述提供本发明的特性和优点的一个较好的理解。

附图说明

图1示出了根据本发明一个实施例的连接到便携式电子设备的硬件配件。

图2A示出了根据本发明另一个实施例的适配器。

图2B示出了图2A的适配器的另一个实施例。

图3示出了根据本发明一个实施例的连接器。

图4描述了根据本发明一个实施例的图3的连接器的引脚的一种特定实施方式。

图5描述了根据本发明一个实施例的可以与图3的连接器耦接的插座连接器的截面视图。

图6是根据本发明一个实施例的便携式电子设备的功能性框图。

图7是根据本发明一个实施例的配件的功能性框图。

图8是根据本发明一个实施例的适配器的高层框图。

图9是根据本发明一个实施例的适配器的功能性框图。

图10是根据本发明另一个实施例的适配器的功能性框图。

图11是根据本发明一个实施例的操作适配器的过程的流程图。

具体实施方式

本发明的实施例一般涉及便携式电子设备和配件。特别地，本发明的某些实施例涉及允许配件与主便携式电子设备连接从而使该配件可与便携式电子设备通信的适配器/连接器。

本发明的某些实施例提供具有连接器的线缆，该连接器连接到该线缆的任一端。连接器中的一个可以是标准的通用串行总线（USB）连接器，其它连接器是与便携式电子设备的相应连接器兼容的专用连接器。为了给便携式电子设备提供充电电压，线缆可以连接到电力适配器。在其它实施例中，线缆可以用作用于在便携式电子设备和使用线缆连接到便携式电子设备的计算机之间传输数据的装置。

在另外一些实施例中，适配器可以为一个具有两个连接器和容置在单个集成套管中的相关电路的软件保护器（dongle）。在该实施例中，一个连接器是标准的微USB（μUSB）连接器，另一个连接器可以是上述的专用连接器。

配件的连接器可以在至少两个方面与主机设备的连接器不兼容。首先，这种不兼容可以是物理上的；即，配件的连接器可以具有与主机设备的连接器不同的形状/尺寸/结构。在这种情况下，由于其形状、尺寸、结构或者这些属性的组合的不同导致两个连接器不可能进行物理的对接。例如，配件的连接器的触点或插脚的数量可以与主机设备的连接器的触点或插脚的数量不同。其次，这种不兼容可以是电气的；在配件的连接器处所接收的或所提供的信号可以与在主机设备的连接器处所接收的或所提供的信号在电气上不兼容。在一些情况下，不兼容既可以是物理的也可以是电气的。

在不兼容是物理的情况下，本发明的一个实施例提供了一种适配器，其具有（a）与配件的连接器物理上兼容的第一连接器、和（b）与主机设备的连接器物理上兼容的第二连接器。在第一连接器的触点或插脚与适配器上的第二连接器的触点或插脚之间进行一个或多个电连接。在电气上不兼容的情况下，本发明的一个实施例提供设置在位于第一连接器和第二连接器之间的适配器中的一个或多个电路。这些电路可有助于以正确的格式在配件和主机设备之间进行数据传输。在物理上和电气上都不兼容的情况下，本发明的实施例可采用这两个技术。

图1示出了硬件配件120，使用者想将其连接到便携式电子设备110，以便例如扩展便携式电子设备110的功能。在一些实施例中，适配器线缆130可用于将配件120与便携式电子设备110连接。在这个示例中，便携式电子设备110包括插座连接器114和触摸屏116。便携式电子设备110可以是或者类似设备。但是，可以理解，本发明不限于任意特殊类型的便携式电子设备。

在该例中的配件120可以是电源、汽车收音机、发射机、音频/视频接收器、存储设备、时钟收音机、个人计算机或者其它设备。配件120可以包括具有多个触点（未示出）的连接器122，所述多个触点承载用于数据、音频、视频、控制功能和电力中的一个或多个的电信号。在一个实施例中，连接器122可以包括在4到30个之间的触点，但是本发明不限于任意特定的触点数量或配置。在一个特定实施例中，连接器122可以是USB连接器。

不同的便携式媒体播放器和其它电子设备可以包括与插座连接器114的形状、尺寸或插脚配置不同的插座连接器，在这种情况下，这些其它插座连接器可以不与连接器122兼容或者可与连接器122不兼容。在配件上的连接器可以不与便携式电子设备或者便携式媒体播放器上的连接器兼容，这是由于配件上的连接器可被设计成与由第一制造商所制造的产品对接，同时便携式媒体播放器相反是由第二制造商制造的。而且，便携式媒体播放器的制造商为了某些产品（例如新一代的产品）可以改变便携式媒体播放器上的连接器的设计。例如，在新一代产品中并入较小的连接器以便使能小型便携式媒体播放器的设计。而且，具有不同插脚的连接器可以支持不被旧传统连接器所支持的新数据通信协议。

如上所述，存在至少两类在配件上的插头连接器和主机电子设备/便携式电子设备上的插座连接器之间可能产生的不兼容。首先，插座连接器可能与插头连接器在物理上不兼容，即，他们可能具有不兼容的尺寸并且表面上不能在机械意义上连接到一起。

作为不兼容连接器的第二个例子，配件上的插头连接器可能与便携式电子设备上的插座连接器不相兼容，这是由于在插头连接器或插座连接器上的一个或多个信号或电力输出与另一端上的输入不兼容。这可能发生在一个或多个信令级。例如，用于发送和接收信号的物理层可能在配件和便携式电子设备之间不兼容。特别地，信号电压和其它物理参数可能是不同的。而且，在指定信号频率和其它参数的传输级上，可能在这些设备之间是不同的。限定了消息和数据如何被格式化的数据包结构层和限定了消息序列的多包逻辑级也可以在这些设备之间变化。在一些实施例中，插头连接器上的插脚可以被赋予功能（例如模拟音频），并且插座连接器上的相应插脚可以被赋予不同的功能（例如数字音频）。

本发明的实施例提供一种适配器，其在便携式电子设备的插座连接器和配件的插头连接器在这些方面的中一个或两个上不兼容的情况下，允许在便携式电子设备和配件之间进行通信。

返回图1，适配器线缆130可以包括设置在线缆136的任一端的两个连接器132和134。在两个连接器中，连接器134可以是设计成与配件120的连接器122相对接的USB连接器。适配器线缆130的连接器132可以是设计成与便携式电子设备110的连接器144相兼容的专用连接器。连接器132的细节如下所述。

在配件120是电源单元的情况下，适配器线缆130的连接器134可以与配件120的连接器122配对。适配器线缆130的其它连接器132可以与便携式电子设备110的连接器114配对。此后，配件120可以通过适配器线缆130为便携式电子设备110供电。在配件120是个人计算机（PC）的情况下，类似连接通过USB数据连接使PC与便携式电子设备110交换数据/信息并且也通过USB连接为便携式电子设备110选择性地供电。

图2A示出了根据本发明另一个实施例的适配器200。在一个特定实施例中，适配器200包括μUSB或USB连接器202和一个专用插头连接器204。μUSB/USB连接器202是现有技术公知的，因此为了简短起见这里没有描述。注意，μUSB连接器202仅用作描述一个实施例的例子。对本领域技术人员显而易见的是，μUSB连接器202可以替换为任意其它类型的连接器，例如但不限于USB、火线、用在 和设备中的30脚连接器，RJ-45或用在任何电子设备中使用的其它任何类型的连接器。

适配器200包括壳体210，其封闭用于操作适配器200的电路。电路的细节如下描述。连接器202可以位于壳体210的一端，同时连接器204可以位于壳体的另一端。在一些实施例中，如图2A所示，连接器202和204位于壳体210的相对端；但是这不是必需的。连接器202和204也可以位于壳体210的两个相邻侧，例如，如图2B所示。在一个实施例中，连接器202和204以及电路（未示出）是单个壳体210的一部分。

图3示出了根据本发明一个实施例的连接器300。连接器300可以如例如图1的连接器132或图2A的连接器204那样实现。

连接器300包括本体303和沿与连接器长度平行的方向远离本体303纵向延伸的突舌部分304。在一些实施例，本体303可以是适配器200的壳体210的一部分或者可以是连接器300的一个结构部件，其使该连接器附接到壳体210。此外，在一些实施例中，适配器200可以包括从壳体210延伸到连接器300的线缆，其为插头连接器提供更多柔性以与便携式媒体设备对接。

突舌304的尺寸设计为在对接事件期间插入到相应的插座连接器，例如图1所示的便携式媒体播放器110插座连接器114内，并且包括形成在第一主表面304a上的第一接触区域306a和形成在与表面304a相对的第二主表面304b（未示出）上的第二接触区域306b（图3中未示出）。表面304a、304b从突舌的远端尖端延伸到脊部309，以使得当突舌304插入到相应插座连接器时，脊部309抵接插座连接器的壳体或插座连接器被并入的便携式电子设备的壳体。突舌304还包括在第一和第二主表面304a、304b之间延伸的第一和第二相对侧表面304c、304d。在一个特定实施例中，突舌304宽6.6mm、厚1.5mm，并且插入深度（从突舌304的尖端到脊部309的距离）为7.9mm。

突舌304的结构和形状由接地环305限定，该接地环由不锈钢或者其它硬质导电材料制成。连接器300包括在接地环305的侧面上以弧形袋状形成的保持结构302a、302b（未示出），其两个都作为接地触点。本体303在图3中以透明形式示出（通过虚线）以使得在本体中某些元件是可见的。如图所示，位于本体303内的印刷电路板（PCB）307朝向连接器300的远端尖端延伸到接触区域306a和306b之间的接地环305内。一个或多个集成电路（ICs），例如专用集成电路（ASIC）芯片308a和308b，能可操作性地耦接到PCB307以便提供关于连接器300的信息和/或执行特定功能，例如验证、识别、接触配置、和电流或电力调节。在一个特定实施例中，芯片308a可以是识别设备，并且芯片308b可以是电力调节/控制设备。

例如，在一个实施例中，ID模块包含在与连接器300的触点操作性连接的IC中。ID模块可以被编程为具有关于连接器和/或其相关配件/适配器的识别和配置信息，这些信息可以在对接事件期间被传输给主机设备。作为另一个示例，验证模块编程为执行身份验证例程，例如，公共钥匙加密例程，其在主机设备上具有电路，该验证模块可以包含在可操作地耦接到连接器300的IC中。ID模块和验证模块可以包含在相同的IC或不同的IC内。正如另一个例子所示，在适配器200使配件能够对连接到连接器300的主机设备充电的实施例中，电流调节器可以实现在IC308a或308b中的一个内。电流调节器可操作地耦接到能够传递电力以便为便携式电子设备中的电池充电的触点，并且调节通过那些触点所传递的电流以确保无论输入电压多大，甚至当输入电压以瞬时方式变化时，都是恒定电流。

焊盘310也可以形成在接近PCB307的端部的本体303内。每个焊盘可以连接到区域306a和306b内的一个触点或一对触点。然后可以将布线（未示出）焊接到焊盘以便在适配器内提供从触点到电路的电连接。但是，在一些实施例中，焊盘不是必需的，作为替代，在连接器300的触点和部件以及适配器内的其它电路之间的所有电连接可以通过电路被耦接到PCB的迹线和/或通过在适配器内的多个PCB之间的互连结构进行。

如图3所示，八个外部触点106（1）..106（8）沿着接触区域306a内的单行间隔设置。一组类似的八个触点沿着接触区域306b内的单行间隔设置。这两行触点直接彼此相对，并且接触区域306a中的每个触点电连接到位于连接器相对侧上的接触区域306b中的相应触点。触点106（1）…106（8）可以用于承载广泛的各种信号，包括数字信号、模拟信号、以及电力和接地。

图4描述了根据本发明的一个实施例的连接器300的引脚的特定实施方式。在该实施例中，连接器300可翻转。换句话说，根据连接器300与相应的插座连接器对接的方式，触点106（1）-106（8）或触点106（9）-106（15）可以与插座连接器的触点进行物理连接。图4所示的引脚包括两个触点106（4）、106（13），其电耦接到一起以便从配件给主机设备（例如，这里所述的便携式电子设备）供电；配件ID触点106（1）或106（12）、配件电力触点106（5）或106（16）；以及四对数据触点106（2）和106（10）、106（3）和106（11）、106（6）和106（14）、以及106（7）和106（15）。主机电力触点106（4）、106（13）的尺寸可以设计为处理便携式电子设备的任何合理电力需求，例如，可以设计为承载来自附件的3-20伏以便给连接到连接器300的便携式电子设备充电。主电力触点106（4）、106（13）设置在接触区域306a、306b的中心区域以便通过保持电力尽可能远离接地环500的侧面来提高信号完整性。

配件电力触点106（5）或106（16）可用于将主机的电力提供给连接到连接器的配件的配件电力信号。典型地，配件电力信号是比通过触点106（4）或106（13）提供的主机电力信号低的电压信号，例如与5伏或更高相比，为3.3伏。配件ID触点106（1）或106（12）提供通信通道，该通道使主机设备能够对该配件进行验证并且使该配件就以下详细描述的配件性能与主机设备进行信息的通信。

数据触点对106（2）和106（10）、106（3）和106（11）、106（6）和106（14）以及106（7）和106（15）可被用于采用若干不同的通信协议中的一个或多个来在主机和配件之间进行通信。例如，数据触点106（2）和106（3）被设置为与主机电力触点106（4）相邻或者位于其一侧上，而数据触点106（14）和106（15）被定位为与其它主机电力触点106（13）相邻但位于其另一侧。这些数据触点可以是高速数据触点，其以比通过配件ID触点发送的任何信号快两个或三个量级的速率工作，这使得配件ID信号对于高速数据线看起来基本上类似于DC信号。

图5描述了连接器300所耦接的插座连接器500的一个实施例的截面视图。插座连接器500例如可以如连接器114那样包含在便携式媒体播放器110中。如图5所示，插座连接器500包括八个触点146（1）..146（8），其沿单行间隔开。这些触点设置在由壳体542限定的空腔547中。插座连接器500还包括侧面保持机构（未示出），其与连接器300内的保持部件302a、302b接合以便一旦这些连接器配和就将连接器300固定于空腔547中。插座连接器500还包括两个触点148（1）和148（2），其设置在信号触点行的稍后方，并且可用于检测何时连接器300插入到空腔547中，以及检测当连接器彼此脱离时何时连接器300退出空腔547。

当连接器300的突舌304在插头和插座连接器之间的对接事件期间完全插入插座连接器500的空腔547中时，根据连接器300相对于连接器500的插入定向，来自接触区域106a或106b中的一个区域的每个触点106（1）..106（8）物理耦接到触点146（1）..146（8）中的一个。因此，根据插入定向，触点146（1）可以物理连接到触点106（1）或106（16）；根据插入定向等，数据触点146（2）、146（3）将与数据触点106（2）、106（3）中的每一个连接或者与数据触点106（14）、106（15）连接。

图6是根据本发明一个实施例的便携式电子设备的功能性框图。便携式电子设备602（例如，实现图1的便携式电子设备130）可以提供计算、通信和/或媒体重放功能。便携式电子设备602可以包括处理器610、存储设备612、用户接口614、电源管理器616、网络接口618和配件输入/输出（I/O）接口602。便携式电子设备602还可以包括其它部件（未明确示出）以便提供各种增强的功能。

存储设备612可以例如采用磁盘、闪存或者任何其它非瞬时或非易失的存储介质来实现。在一些实施例中，存储设备612可以存储媒体资产，例如音频、视频、静止图像等等，其可以由便携式电子设备602播放。存储设备612也可以存储其它信息，例如用户的联系人（姓名、地址、电话号码等）；安排好的约会和事件；备注；和/或其它个人信息。在一些实施例中，存储设备612可以存储要由处理器610执行的一个或多个应用程序（例如，视频游戏程序、个人信息管理程序、媒体重放程序等）

用户接口614可以包括输入设备，例如触摸板、触摸屏、滚轮、触控式按键转盘、转盘、按钮、开关、键盘、麦克风等等，还有输出设备，例如视频屏、指示器灯、扬声器、耳机插孔等等，以及支持电子设备（例如，数字模拟转换器或者模拟数字转换器、信号处理器等等）。用户可以操作用户接口614的输入设备以便调用便携式电子设备602的功能，并且可以通过用户接口614的输出设备观看和/或收听来自便携式电子设备602的输出。

处理器610，可被实现为一个或多个集成电路（例如，传统的微处理器或者微控制器），可以控制便携式电子设备602的运行。在一些实施例中，可以实现单核处理器、多核处理器和/或多处理器系统。在各种实施例中，处理器610可以响应程序代码执行各种程序，并且可以保持多个并行执行的程序或方法。在任何给定的时间，要执行的一些或所有程序代码可驻留在处理器610和/或存储介质例如存储设备612中。处理器610也可以操作其它程序来控制便携式电子设备602的其它功能。在一些实施例中，处理器610实现协议后台驻留程序（daemon）和其它程序以便管理与一个或多个所连接的配件（例如，适配器150和配件120）的通信；示例如下所述。在其它实施例中，处理器610可以确定与适配器连接的配件的类型，并且基于那些信息指令适配器以使能适配器的指定模式。

电力管理器616为便携式电子设备602提供电力管理能力。例如，电力管理器616可以通过线617从电池（未示出）将电力传递给配件I/O接口320和便携式电子设备602的其它部件（未示出的电力连接）。电力管理器616也可以通过配件I/O接口620和线619接收电力，并且可以把接收到的电力传递给便携式电子设备602的不同部件；从配件接收到的电力也可被传递给电池，由此通过配件I/O接口620给电池再充电。在一些实施例中，电力管理器616可以采用响应由在处理器610上执行的程序代码所产生的控制信号进行工作的可编程的或可控的电路来实现，或者按照单独的微处理器或微控制器那样来实现。

在一些实施例中，电力管理器616响应来自配件I/O接口620中的传感器的信号。该传感器可以产生表示所连接的配件类型的信号，并且电力管理器616可以使用该信息来确定，例如，是否分配来自电池的电力或从配件I/O接口620接收到的电力。电力管理器616也可以提供其它电力管理能力，例如根据可利用的电力的来源和量来调节便携式电子设备602的其它部件的电力消耗，监控电池中存储的电力以及如果所存储的电力下降到最低水平以下就产生用户警告等等。

网络接口618可以为便携式电子设备602提供声音和/或数据通信能力。在一些实施例中，网络接口618可以包括用于访问无线声音和/或数据网络（例如，使用蜂窝电话技术、高级数据网络技术，例如3G、EDGE、或4G（例如LTE网络）、WiFi（IEEE802.11家庭标准）、或者其它移动通信技术、或者他们的任意组合）的无线电频率（RF）收发器部件，GPS接收器部件和/或其它部件。在一些实施例中，网络接口618可以提供除无线接口以外的，或者代替无线接口的，有线网络连接（例如，以太网）。网络接口618可以采用硬件（例如，天线、调制器/解调器、编码器/解码器、以及其它模拟和/或数字信号处理电路）和软件部件的结合来实现。

配件I/O接口620可以允许便携式电子设备602与各种配件进行通信。例如配件I/O接口620可以支持与适配器、计算机、外部扬声器站（dock）或者媒体重放站、数字摄像机、无线电调谐器（例如FM、AM和/或卫星）、车内娱乐系统、外部视频设备、读卡器、磁盘阅读器等等的连接。根据本发明的一些实施例，配件I/O接口620可以在菊花链配置中支持与多个配件的连接，以允许便携式电子设备602管理与多个配件的并行通信。

在一些实施例中，配件I/O接口620可以包括插座连接器，例如图5所示的连接器500，以及用于连接器的支持电路。连接器可以提供用于电力和接地的连接，以及用于各种有线通信接口（例如通用串行总线（USB）、火线（IEEE1394标准）、和/或通用异步接收/发送装置（UAMT））的连接。连接器也可以提供用于音频和/或视频信号的连接，这些信号可以按模拟和/或数字格式被传输到便携式电子设备602或者从便携式电子设备602传输。因此，配件I/O接口620可以支持多个通信通道，并且给定的配件可以采用这些通道的任一个或者所有。

图7是根据本发明一个实施例的配件的功能性框图。配件706（例如，实现图2的配件120）可以包括控制器740、用户输入设备742、音频/视频输出设备744、电力管理器746、电源748和I/O接口750。配件706代表广义范围的配件，其可以具有自己的功能并且通过如适配器150的中间媒介物连接到便携式电子设备302。配件可以在功能、复杂性和形状因素上发生很大变化。不同的配件可以包括图7未示出的部件，包括但不限于具有固定或可移除存储介质的存储设备（磁盘、闪存等等）；摄像机部件，例如镜头、图像传感器及其控制器（例如，光圈、变焦、曝光时间、帧速率等等）；用于记录音频的麦克风（与视频录制单独或与其结合到一起）等等。

控制器740可以包括，例如，微处理器或微控制器，其执行程序代码以便实现与配件706相关的各种操作。例如，在配件706结合了声音和/或视频系统的情况下，由控制器740执行的程序代码可以包括用于数字音频解码、模拟或数字音频处理等等的程序。

用户输入设备742可以包括用户可操作的控制件，例如触摸板、触摸屏、滚轮、触控式按键转盘、转盘、按钮、开关、键盘、小键盘、麦克风等等。用户可以操作用户接口734的各种输入控制件以便调用附件706的功能，并且这些功能可以包括交换控制信号、数据、或者直接或通过如适配器150的中间媒介物与便携式电子设备602进行的其它通信。在一些实施例中，由配件706发送或接收到的通信可以与是否存在中间媒介物无关。

在一些实施例中，配件706还可以提供输出设备例如音频/视频输出设备744。在一些实施例中，音频/视频输出设备744可以包括扬声器和/或用于连接外部扬声器或耳机的连接端口；视频屏和/或用于连接外部视频屏的连接端口，指示灯等等，以及支持电子设备（例如，数字模拟转换器或者模拟数字转换器，信号处理器等等）。这些部件可以被耦接以通过I/O接口750接收音频和/或视频信号。这些部件可以允许用户观看和/或收听来自配件706的输出。

电力管理器746可以为配件706提供电力管理能力。例如，电力管理器746可以被构造成接收来自电源748的电力。在一些实施例中，电源748可以包括与外界电源（例如，标准电网）的连接；例如，电源748可以包括AC-DC转换器，其可以是在配件706的内部或外部。在其它实施例中，电源748可以包括电池或其它能量存储设备。电力管理器746可以从电源748将电力传递给配件706的不同部件。此外，在一些实施例中，电力管理器746可以通过I/O接口750将电力传输到上游配件，例如，适配器150。

I/O接口750可以允许配件706直接或通过例如适配器150的中间媒介物与便携式电子设备602进行通信。在一些实施例中，I/O接口750可以包括一个连接器，其直接与适配器150中所包含的连接器（例如，与产品上所发现的连接器类似的30脚连接器）对接。这种连接器可以用于给便携式电子设备602供电，或者从便携式电子设备602接收电力以便按模拟和/或数字格式接收音频和/或视频信号并且通过各种接口（例如USB、UART和/或火线）进行信息通信。所有这些信号可以通过例如适配器200或130的中间媒介物进行通信。

可以理解，这里所述的系统配置和部件是示例性的，并且有可能进行改变和变型。便携式电子设备和/或配件可以具有这里未明确描述的其它功能（例如，移动电话、全球定位系统（GPS）、宽带数据通信、因特网连接等等）。

图8是根据本发明一个实施例的适配器800的高层框图。适配器800可以被实现为例如图2的适配器200。适配器800包括壳体802、第一连接器804、第二连接器806、电力控制设备808、识别设备810和选择性电力钳位电路812。在一个实施例中，所有这些部件都可以包含在单个壳体802中。

壳体802可以由塑料、金属或者任何其它合适的材料制成。尽管壳体802以矩形示出，但是可以理解，可使用任何其它合适的形状。连接器804可以与上述的连接器300相同，并且可以被设计成与便携式电子设备的相应连接器（例如，图1的便携式电子设备110的连接器114）对接。连接器806可以被构造成与配件的连接器（未示出）对接。例如，连接器806可以是任何目前可获得的用于连接电子设备（示例在前面描述过）的连接器。在一个特定的实施例中，连接器806可以是μUSB连接器。

电力控制设备808可以按照单个集成电路来实现并且可以设计成控制在连接器806所连接的配件和连接器804所连接的便携式电子设备之间的电力路径。电力控制设备808可以包括第一高电阻路径和第二低电阻路径。在一些实施例中，该高电阻路径可以平行地连接到该低电阻路径。根据来自识别设备810的信号，电力控制设备808可以启用这两个路径中的一个以便控制配件和便携式电子设备之间的电力路径。在一些实施例中，高电阻路径可以包括具有固定值的电阻器。这使得能够对流过用于电力控制装置808的给定电压输入的高电阻路径的电流进行准确确定。在一些实施例中，该低电阻路径包括开关（例如晶体管），其可以按需切换为“on”或“off”。当晶体管在“on”状态下时，电力控制设备808的输入处的基本上所有电压都是可以在电压控制设备808的输出处可获得的。

识别设备810可以按照单个集成电路来实现。在一些实施例中，识别设备810和电力控制设备808可以是单个集成电路的一部分。识别设备810包括用于适配器800和/或连接到适配器800的配件的识别和验证信息。识别设备810可以与连接到连接器804的便携式电子设备进行通信以便与便携式电子设备交换识别和验证信息。在一些实施例中，该识别信息可以包括与适配器相关的一个标识符，例如序号、型号、制造商ID等等。

选择性电力钳位电路812可以确保电力控制电路808的输入处的任何过电压被保持为最大预定电压以防止对电力控制设备808造成损害。例如，电力控制设备808可以设计为接受最大5V作为输入。考虑到由于连接器806所连接的配件的一些故障，提供20V到电力控制设备808的输入端。在这种情况下，电力钳位电路消散过电压，并且提供不超过5V到电力控制设备的输入端。没有电力控制电路的存在，20V可以通过电力控制设备808，由此损害电力控制设备808。

为了解释适配器800的操作，认为连接到连接器806的配件是一个电源，连接到连接器804的便携式电子设备是移动电话。在配件和便携式电子设备连接到适配器800之后，识别设备810与便携式电子设备进行通信以提供关于适配器和/或配件的识别和验证信息到便携式电子设备。此后同步地或者稍过一会，识别设备810向电力控制设备808发送一个信号以便启用该低电阻路径。默认地，在从识别设备810接收信号之前，该高电阻路径被电力控制设备808启用。基于从识别设备接收到的信号，电力控制设备808启用低电阻路径，由此启用了配件（本例中为电源）和便携式电子设备（本例中为移动电话）之间的电力路径。该配件现在可以通过该适配器给便携式电子设备供电。当图1的线缆适配器130被用来替代适配器800时，也可使用相同的过程。在一些实施例中，在适配器启用电力路径之前，适配器800首先由便携式电子设备进行验证。

可以理解，这里所述的适配器800的系统配置和部件是示例性的，有可能进行各种变化和变型。适配器可以具有其它这里没有明确描述的部件。而且，当这里参考特定块描述适配器时，可以理解，这些方块均被定义以方便描述，并且不意味着部件部分的特定物理配置。而且，这些块不需要对应于物理上不同的部件。块可以构造成执行不同的操作，例如，通过对处理器编程或者提供合适的控制电路，根据最初的配置获得的方式，不同块可能或者不可能被重新配置。

图9是根据本发明一个实施例的适配器900的功能性框图。适配器900可以按照例如图2B的适配器200或图8的适配器800来实现。

适配器900可以包括壳体902，其容纳连接器804和806以及其它电路。在一些实施例中，连接器906可以是专用连接器，例如连接器300，连接器806可以是μUSB连接器或者任何其它已知的电连接器。为了易于解释，在图9中，连接器806被示例为具有电力触点、一对数据触点Data1和Data2、以及接地触点的μUSB连接器。本领域技术人员可以理解，连接器806可以具有比图9所示的连接器多或少的触点。

连接器804可以与主机设备904所附赠的连接器对接。连接器804可以包括电力控制电路910、识别（以及选择性验证）电路912、选择性电力钳位电路918、和静电放电（ESD）电路914。电力控制电路910可以类似于图8的电力控制设备808并且执行类似的功能。识别电路912可以类似于图8的识别装置810并且执行类似的功能。电力钳位电路918可以类似于图8的电力钳位电路812并且执行类似的功能。

ESD保护电路914可以设置成与数据线共线以便如果免于腐坏和破坏能确保数据传输。ESD保护电路914可以使用本领域的已知技术来实现并且为了简单这里省略对ESD保护电路914的解释。

在一个特定实施例中，例如个人计算机的配件可以连接到连接器806，例如的便携式电子设备904可以连接到连接器804。配件可以通过适配器900与便携式电子设备904进行通信从而通过两个数据触点进行数据交换。在一些实施例中，便携式电子设备904可以包括额外的电路916，其可以从配件接收信息，并且对这些信息进行适当的处理或者使用这些信息进行适当的处理。在一个实施例中，在对配件和便携式电子设备904之间的信息或电力进行任何交换之前，适配器900可以验证自身和/或与便携式电子设备904的配件。

在一些实施例中，配件也可以通过适配器900供应到便携式电子设备904的充电电力。在这种情况下，一旦配件和便携式电子设备连接到适配器900，则适配器可以向便携式电子设备904发送ID信息和验证信息。一旦ID信息是无效的并且适配器900被验证，则识别电路912向电力控制电路910发送信号以使配件和便携式电子设备904之间的电力路径导通。根据该信号，电力控制电路启用该电力路径并且允许电力例如通过如图9所示的P_in线从配件流向便携式电子设备904。

在适配器没有被如上所述的单个集成壳体表征的情况下，例如，上述线缆适配器130，电力控制设备、识别设备和可选择的电力钳位电路可以包含在例如图1的连接器132中的连接器中。

图10示出了根据本发明另一个实施例的适配器1000的功能性框图。适配器1000可以按照图1的适配器线缆130来实现。

适配器1000包括线缆1002，该线缆1002具有附接于一端的连接器804和附接于另一端的连接器806。连接器804和806类似于关于上述图9描述的连接器。在该实施例中，连接器804可以耦接到便携式电子设备904上所附赠的连接器，连接器806可以耦接到配件1004。在图10中，配件1004作为电源示出，但是也可以是任何其它配件。在该实施例中，连接器804容纳电力控制电路910、识别电路912和ESD保护电路914。电力要求（claim）电路918可以包含在线缆1002或连接器804中。在一些实施例中，线缆1002的长度可以在1米到2米之间。

图11是根据本发明的一个实施例用于使用适配器的过程1100的流程图。过程1100可以由任一适配器900或1000执行。

在块1102，适配器可以检测便携式电子设备与适配器的第一连接器的连接以及配件与适配器的第二连接器的连接。在块1104，一旦便携式电子设备和配件与适配器连接，则适配器可以使用例如设置在适配器中的识别设备向便携式电子设备提供识别信息。适配器也可以向便携式电子设备发送验证信息。此后，在块1106中，适配器中的识别设备可以向适配器内的电力控制设备发送信号。最初，适配器被构造成在便携式电子设备的电力输入连接处（例如，通过如图9所示的P_in触点）呈现出一个有限的电流，例如，约15mA。如上所述，电力输入（即，P_in）连接被用于通过适配器从配件向便携式电子设备供电。因此，当便携式电子设备不能从配件获得所需的电力时，在配件和便携式电子设备之间的有效电力路径是“禁用”的。在块1108，来自识别设备的信号可以指令电力控制设备启用配件和便携式电子设备之间的电力路径。电力控制设备然后可启用配件之间的电力路径，从而使得便携式电子设备能够在工作电压（例如大约5V）下接收所需的电流以使得便携式电子设备能够工作和/或对便携式电子设备的电池充电。

应当理解，图11所示的特定步骤提供根据本发明一个实施例操作适配器的特定方法。根据可替换的实施例也可以以其它步骤顺序执行。例如，本发明的可替换的实施例可以以不同的次序执行上述步骤。在一些实施例中，配件可以确保在使能数据触点上的偏移之前已经被主机设备认证。而且，图11所示的单个步骤可以包括多个子步骤，只要对单个步骤适当，这些子步骤可以按不同的顺序执行。而且，可以根据特定应用增加额外的步骤或者去掉额外的步骤。本领域的普通技术人员将会识别许多变化、变型和替换。

本发明的实施例可以使用专用部件和/或可编程处理器和/或其它可编程设备的任意何组合来实现。这里所述的不同方法可以在同一个处理器或不同处理器上以任何组合的方式实现。在部件被描述为被构造成执行某些操作的情况下，这些构造可以例如通过设计执行该操作的电子电路，通过编程执行该操作的可编程电子电路（例如微处理器），或者它们的任何组合来实现。此外，尽管上述实施例可以参考特定硬件和软件部件，本领域技术人员将理解，也可以使用硬件和/或软件部件的不同组合，并且被描述成以硬件实现的特定操作也可以按软件实现，反之亦然。

包含本发明的不同特征的计算机程序可以被编码和存储在各种计算机可读存储介质中；合适的介质包括磁盘或磁带、光学存储介质（例如光盘（CD）或DVD(数字化视频光盘）)、闪存和其它非瞬时介质。用程序代码编码的计算机可读介质可以与兼容电子设备封装，或者程序代码可以与电子设备单独提供（例如，通过因特网下载或单独封装的计算机可读存储介质）。

因此，尽管已经关于特定实施例描述了本发明，但是可以理解本发明意在覆盖以下权利要求范围内的所有变形和等同物。

Claims (19)

1.一种使得能够在第一设备与第二设备之间进行通信的适配器，所述适配器包括：

壳体，包括第一侧面和第二侧面；

第一连接器，设置在第一侧面并被配置成与第一设备连接器对接，所述第一设备连接器与第一设备相关联；

第二连接器，设置在第二侧面并被配置成与第二设备连接器对接，第二设备连接器与第二设备相关联，其中第一连接器和第二连接器彼此物理不兼容；

在第一连接器和第二连接器之间的第一电力路径和第二电力路径，所述第二电力路径具有比第一电力路径低的电阻；

电路，使得能够在第一设备和第二设备之间传递通信信号；

静电放电(ESD)保护电路，与数据线共线地设置在第一连接器和第二连接器之间，所述静电放电(ESD)保护电路被配置成确保数据传输免于腐坏和破坏；

识别设备，耦接到第一连接器并且设置在壳体中，该识别设备存储用于适配器的识别信息并且被配置成将识别信息传送给第一设备；以及

电力控制设备，设置在壳体中并且耦接到识别设备、第一连接器和第二连接器，其中电力控制设备被构造成默认启用第一连接器和第二连接器之间的第一电力路径，并且在验证识别信息之后启用第一连接器和第二连接器之间的第二电力路径。

2.根据权利要求1所述的适配器，其中第一连接器包括以相对的对设置的在4到16个之间的触点，并且其中，一对触点中的第一触点设置在印刷电路板(PCB)的顶面上，并且该对触点中的第二触点设置在该印刷电路板(PCB)的底面上并位于第一触点的正下方。

3.根据权利要求1所述的适配器，其中第一连接器包括：

突舌部分，从壳体延伸到预定距离；

多个第一触点，设置在突舌的上表面上；

多个第二触点，设置在突舌的下表面上；

其中，所述多个第一触点中的每个触点位于所述多个第二触点中的相应触点的正上方。

4.根据权利要求3所述的适配器，其中所述多个第一触点和所述多个第二触点暴露于环境中。

5.根据权利要求1所述的适配器，其中，所述第二连接器是通用串行总线(USB)连接器。

6.根据权利要求1所述的适配器，其中，所述识别设备和电力控制设备分别被实现为单个集成电路(IC)芯片。

7.根据权利要求1所述的适配器，进一步包括耦接到电力控制设备的电力钳位电路，该电力钳位电路被构造成在电力控制设备的输入端处呈现不超过预定值的电压。

8.根据权利要求1所述的适配器，其中第二电力路径与第一电力路径并联连接。

9.根据权利要求8所述的适配器，其中，所述第一电力路径包括具有固定值的电阻器，而第二电力路径包括晶体管。

10.一种使得能够在第一设备与第二设备之间进行通信的适配器，所述适配器包括：

线缆，具有第一端和第二端；

第一连接器，附接到线缆的第一端并被配置成与第一设备连接器对接，第一设备连接器与第一设备相关联；以及

第二连接器，附接到线缆的第二端并被配置成与第二设备连接器对接，第二设备连接器与第二设备相关联；

在第一连接器和第二连接器之间的第一电力路径和第二电力路径，所述第二电力路径具有比第一电力路径低的电阻；

其中，第一连接器包括：

电路，使得能够在第一设备和第二设备之间传递通信信号；

静电放电(ESD)保护电路，与数据线共线地设置在第一连接器和第二连接器之间，所述静电放电(ESD)保护电路被配置成确保数据传输免于腐坏和破坏；

识别设备，构造成存储用于适配器的识别信息，并且被构造成将识别信息传送给第一设备；以及

电力控制设备，耦接到识别设备、第一连接器和第二连接器，其中电力控制设备被构造成默认启用第一连接器和第二连接器之间的第一电力路径，并且在验证识别信息之后启用第二连接器和第一连接器之间的第二电力路径。

11.根据权利要求10所述的适配器，进一步包括电力钳位电路，耦接到电力控制设备，并且构造成确保在电力控制设备的输入端处的电压不超过预定值。

12.根据权利要求10所述的适配器，其中识别设备和电力控制设备被分别实现成单个集成电路(IC)芯片。

13.根据权利要求10所述的适配器，其中识别设备和电力控制设备被一起实现成单个集成电路(IC)芯片。

14.根据权利要求10所述的适配器，其中所述第二连接器是微通用串行总线(μUSB)连接器。

15.根据权利要求10所述的适配器，其中第一连接器包括以相对的对设置的在4到16个之间的触点，并且其中一对触点中的第一触点设置在印刷电路板(PCB)的顶面上，该对触点中的第二触点设置在印刷电路板(PCB)的底面上并且位于第一触点的正下方。

16.一种用于使用适配器电连接第一电子设备与第二电子设备的方法，所述适配器包括第一连接器、第二连接器、识别设备、第一连接器和第二连接器之间的第一和第二电力路径、和电力控制设备，所述第二电力路径具有比第一电力路径低的电阻，所述方法包括：

在第一电子设备连接到第一连接器并且第二电子设备连接到第二连接器之后，启用第一电力路径，并且由识别设备向第一电子设备发送与适配器相关联的识别信息，所述识别信息存储在识别设备中；

由识别设备向电力控制设备发送启用在该第一电子设备与第二电子设备之间的第二电力路径的信号；

由电力控制设备启用该第一电子设备与第二电子设备之间的第二电力路径；以及

使得通信信号在第一电子设备和第二电子设备之间发送，

其中所述适配器还包括与数据线共线地设置在第一连接器和第二连接器之间的静电放电(ESD)保护电路，所述静电放电(ESD)保护电路被配置成确保数据传输免于腐坏和破坏。

17.如权利要求16所述的方法，进一步包括：

由识别设备向第一电子设备发送认证信息，所述认证信息存储在识别设备中。

18.如权利要求16所述的方法，其中第一连接器包括以相对的对设置的在4到16个之间的触点，并且其中，一对触点中的第一触点设置在印刷电路板(PCB)的顶面上，并且该对触点中的第二触点设置在该印刷电路板(PCB)的底面上并位于第一触点的正下方。

19.如权利要求16所述的方法，其中，第一电力路径与第二电力路径并联连接。