CN103682903B - 连接器适配器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及连接器适配器。描述了用于在主机设备的主机连接器与配件的配件连接器之间提供连接的适配器，其中配件连接器与主机连接器不兼容。该适配器包括与主机连接器兼容的主机接口连接器和与配件的配件连接器兼容的配件接口连接器。该适配器还可以包括能够向连接到主机接口连接器的主机设备提供适配器识别信息的识别模块，并且还可以包括能够对连接到配件接口连接器的配件进行认证的认证模块。

Description

连接器适配器

技术领域

本发明涉及连接器，更具体地，涉及连接器适配器。

背景技术

诸如便携式媒体播放器、便携式计算设备和便携式通信设备的便携式电子设备在当今社会已经变得无处不在。随着携式电子设备的激增，被设计为与这些便携式电子设备交互的硬件配件的数量和类型也在激增。这些配件的范围很复杂，其包括例如简单的扬声器系统和复杂的汽车娱乐系统。

配件可以使用连接器系统来与便携式电子设备通信。该连接器系统可以包括与配件相关联的插头连接器和与便携式电子设备相关联的插座连接器。用户可以将配件的插头连接器连接到便携式电子设备的插座连接器，从而在连接器中的每一个的接触点之间形成物理连接和电连接。然后，主机设备和配件可以使用连接器来交换数据和/或发送/接收电力。

用户可以具有多个不同的便携式电子设备。由于各种原因，这些便携式电子设备可以具有不同尺寸的连接器。例如，便携式电子设备可能是由不同的制造商制造的。便携式电子设备也可以由相同的制造商制造，但是与由相同的公司制造的更旧的型号相比，便携式电子设备的更新的型号可能具有更先进、更小尺寸的连接器插座。

由于这些和其它原因，用户可能遇到这样的情形，其中，用户具有一种便携式电子设备，该便携式电子设备的连接器与被配置为与不同的便携式电子设备一起操作的某些配件的连接器不兼容。

发明内容

本发明的实施方式提供了在便携式电子设备和可能具有与便携式电子设备不兼容的连接器的配件之间提供兼容性的电路、方法和装置。为了方便起见，诸如便携式媒体播放器、便携式计算设备和便携式通信设备或者与配件一起使用的其它电子设备的便携式电子设备在本文中称作“主机设备”。本发明的示例性实施方式提供了一种适配器，该适配器包括可以与配件的配件连接器配接的配件接口连接器和可以与主机设备的主机连接器配接的主机接口连接器。适配器还可以包括转换电路，该转换电路将从主机设备接收的数据（在本文中称作“主机数据”）转换为可以由配件识别/使用的格式。转换电路还可以将从配件接收的数据（在本文中称作“配件数据”）转换为可以由主机设备识别/使用的格式。适配器还可以包括可以用于向主机设备认证适配器的认证电路。

配件的配件连接器可能以至少两种方式与主机设备的主机连接器不兼容。首先，不兼容性可能是物理的；即，配件的配件连接器可能具有与主机设备的主机连接器不同的形状/尺寸/结构。在该情况下，可能由于两个连接器的形状、尺寸、结构或者这些属性的组合的差别而不可以物理地配接这两个连接器。例如，配件连接器的接触点或引脚的数量可能与主机连接器的接触点或引脚的数量不同。第二，该不兼容性可能是有关电的；在配件的配件连接器处接收或提供的信号可能与在主机设备的主机连接器处接收或提供的信号在电力上不兼容。在一些情况下，不兼容性可以既是物理的又是有关电的。

当不兼容性是物理的时，本发明的实施方式提供了一种适配器，该适配器具有：（a）配件接口连接器，其与配件的配件连接器在物理上兼容；以及（b）主机接口连接器，其与主机设备的主机连接器在物理上兼容。可以在适配器上在配件接口连接器的配件接口接触点或引脚与主机接口连接器的主机接口接触点或引脚之间进行一个或多个电气连接。当不兼容性是有关电的时，本发明的实施方式在适配器上提供了一个或多个转换电路，该一个或多个转换电路位于适配器上的配件接口连接器的配件接口接触点或引脚与主机接口连接器的主机接口接触点或引脚之间。转换电路可以基于应用将一种形式的数据转换为另一种形式以使得数据与主机设备和/或配件兼容。在不兼容性既是物理的又是有关电的情况下，本发明的实施方式可以采用这两种技术。

主机设备可以包括认证电路，该认证电路在配接事件期间与配件中的认证电路进行通信以认证配件。如果认证过程成功，则主机设备和配件可以交换数据，并且配件可以与特定的主机设备一起使用。然而，如果认证失败，则主机设备可以禁用与配件的通信。根据本发明的适配器的一些实施方式包括执行两级认证的电路。在第一级，适配器使用主机认证协议来向主机设备认证其自身，其中，主机设备使用该主机认证协议来认证被设计为与其一起操作的配件。如果成功完成该认证过程并且适配器被允许与主机设备进行通信，则然后可以发生第二级认证，在第二级认证中，适配器根据配件认证协议对连接到适配器的配件进行认证，其中，配件通常将在连接到配件被设计为与之一起操作的主机设备时使用该配件认证协议。可替换地，适配器可以从配件接收配件识别信息，并且向主机设备发送配件识别信息以允许主机设备认证该配件。

在一个实施方式中，适配器中的电路还可以将其配件接口连接器的所选择的接触点设置为开路或未连接状态，并且然后在完成第一级认证以后将开路接触点连接到适当的电路。该实施方式防止了连接到配件接口连接器的配件识别其连接到适配器并且可能连接到主机设备，直到在完成第一级认证以后为止。例如，如果在适配器的认证之前配件未被电隔离，则配件可以立即经由适配器向主机设备发送电力。如果适配器不是经授权的设备（这可能意味着适配器缺乏适当的电力保护或转换电路来与主机设备一起操作），则通过未经授权的适配器从配件提供的过多的电力或电流可能对主机设备造成损坏。因此，以这种方式使配件保持电隔离可以帮助防止由有关电的不兼容性造成的对主机设备和/或配件的可能损坏。

本发明的一个具体的实施方式涉及一种包括配件接口连接器的适配器，该配件接口连接器包括具有多达30个引脚/接触点的插座连接器并且通常与苹果公司制造的诸如 或者的系列设备兼容。在一个具体的实施方式中，适配器的主机接口连接器可以具有4至16个接触点，这些接触点可以包括被指定用于使用诸如通用串行总线（USB）通信协议的通信协议传输数据的第一对数据接触点以及被指定用于使用专用通信协议或通用异步接收机/发射机（UART）协议传输数据的第二对数据接触点。适配器中的转换电路将从连接到配件接口连接器的配件接收的信号和电压转换为可以通过主机接口连接器发送并且由主机设备处理的信号和电压。转换电路还可以将由主机设备向适配器发送的信号和电压转换为可以发送到配件并且由配件处理的信号和电压。

在一个具体的实施方式中，适配器包括转换电路，该转换电路用于将通过主机接口的数据接触点接收的主机数据转换为配件数据，该配件数据然后通过配件接口连接器发送给配件。可以使用定制通信协议来接收主机数据，该定制通信协议将媒体数据（例如，音频数据、图像数据和/或视频数据）和通信数据（例如，批量传输数据、命令、控制信息和/或除了媒体数据以外的数据）一起打包到单个定制数据流中。转换电路从定制数据流中提取出媒体数据，并且将其发送给数模转换器以转换为模拟媒体数据（例如，音频线路输出信号、复合视频信号和/或S视频信号等），该模拟媒体数据经由配件接口连接器的接触点输出给配件。转换电路还可以提取出通信数据，并且通过配件接口连接器的通信信道（例如，UART或USB信号信道）对该通信数据进行发送。

为了更好地理解本发明的属性和优点，应当参照下面的描述和附图。然而，应当理解的是，提供附图中的每一个仅为了说明的目的，而并不旨作为对本发明的范围的界定的定义。此外，一般来说并且除非明显与描述相反，否则在不同的附图中的元件使用相同的附图标记的情况下，这些元件通常是相同的或者至少在功能或目的是类似的。

附图说明

图1示出了电子系统；

图2示出了包括根据本发明的实施方式的适配器的电子系统；

图3示出了根据本发明的实施方式的适配器的主机接口连接器；

图4A示出了与根据本发明的实施方式的适配器的主机接口连接器兼容的插座连接器的透视图；

图4B示出了与根据本发明的实施方式的适配器的主机接口连接器兼容的插座连接器的平面横截面图；

图5示出了根据本发明的实施方式的适配器的主机接口连接器的示例性引脚输出；

图6示出了根据本发明的另一个实施方式的适配器的主机接口连接器的示例性引脚输出；

图7示出了根据本发明的实施方式的适配器的配件接口连接器的示例性引脚输出；

图8A示出了根据本发明的实施方式的适配器的功能框图；

图8B示出了根据本发明的另一个实施方式的适配器的功能框图；

图9示出了根据本发明的实施方式的适配器的详细框图；

图10示出了根据本发明的不同的实施方式的适配器的详细框图；以及

图11示出了根据本发明的实施方式的用于在主机设备与配件之间提供连接的流程图。

具体实施方式

配件可以具有用于连接到主机设备的主机连接器（例如，插座连接器或者插头连接器）的配件连接器（例如，插头连接器或者插座连接器）。为了便于理解，下面的描述可以是指配件具有可以用于连接到主机设备的插座连接器的插头连接器。然而，应当理解的是，配件可以具有可以用于连接到主机设备的插头连接器的插座连接器。此外，主机设备和配件两者可以都具有插头连接器，并且主机设备和配件可以经由具有两个插座连接器的适配器进行连接，或者主机设备和配件两者都可以具有插座连接器，并且主机设备和配件可以经由具有两个插头连接器的适配器进行连接。

图1示出了可以通过并入本发明的实施方式进行改进的电子系统。图1示出了用户希望连接到两个不同的主机设备10和30以例如扩展主机设备10和30中的每一个的功能的硬件配件20。在该实施例中，主机设备10包括主机插座连接器14和触摸屏16。主机10可以是 或者由位于加利福尼亚的库比蒂诺的苹果公司制造的类似设备，但是应当理解的是，本发明不限于任何特定类型的便携式电子设备。

如图1所示，配件20是时钟无线电设备。在其它实施方式中，配件可以是汽车无线电设备、发射机、电缆、音频/视频接收机、扬声器、插接站、充电电源、存储设备或者其它类型的配件设备。配件20包括用于控制时钟无线电设备的控制按钮24（例如，音量、调谐、音频源等）和可以显示时间和其它信息的显示器25。配件20还包括配件插头连接器22，该配件插头连接器22包括运送用于数据、音频、视频、控制功能以及电力中的一个或多个的电信号的多个接触点（未示出）。在一个实施方式中，配件插头连接器22包括4至30个接触点，但是本发明不限于任意特定数量的接触点或者接触点配置。

主机插座连接器14包括多个引脚或接触点（未示出）位于其中的腔。配件插头连接器22和主机插座连接器14被设计为相互配接以将主机插座连接器14的接触点与配件插头连接器22的接触点物理地和电力地耦接，使得可以在接触点之间传输信号。因此，可以认为配件插头连接器22和主机插座连接器14相互“兼容”。当主机插座连接器14和配件插头连接器22配接时，主机设备10可以与配件20交换信息，以例如使得配件能够播放存储在主机设备10上的媒体。

各种主机设备和其它电子设备可以包括具有与主机插座连接器14不同的形状、尺寸或引脚配置的主机连接器，在该情况下，这些其它主机连接器可能与配件插头连接器22兼容或者可能与配件插头连接器22“不兼容”。配件的配件连接器可能与主机设备的主机连接器不兼容，这是因为配件连接器被设计为与一个制造商制造的产品配接，而主机是由不同的制造商制造的。此外，主机设备制造商可能改变一些产品（例如，更新一代的产品）的主机连接器的设计。例如，更小的主机连接器可以并入到更新一代的产品中以使得能够设计更小的主机设备。此外，具有不同的引脚输出的主机连接器可以支持无法被更旧的主机连接器支持的新数据通信协议。

如上所述，在配件的配件连接器与主机设备的主机连接器之间可能出现至少两种类型的不兼容。首先，配件连接器可能与主机连接器物理上不兼容，也即是说，它们可能具有不兼容的尺寸并且从机械的意义上说确实不能连接在一起。图1示出了至少物理上相互不兼容的连接器的实施例。具体地说，图1所示的主机设备30包括主机插座连接器34，该主机插座连接器34远小于主机设备10的主机插座连接器14。配件插头连接器22太大而不能与主机插座连接器34配接，因而配件插头连接器22和主机插座连接器34是不能相互配接的“不兼容的”连接器。

作为连接器之间不兼容的第二个实施例，配件的配件连接器可能与主机设备的主机连接器不兼容，这是因为在配件连接器或主机连接器上的一个或多个接触点上提供的一个或多个信号或电力可能与其它连接器上的相应接触点在电力上不兼容。这种不兼容可能在一个或多个信令级处发生。例如，在物理层处，信号可能由于信号电压、电流、频率、终止和/或其它物理参数不同而不兼容。在传输级处，信号可能由于使用不同的通信协议而不兼容。例如，由主机连接器的接触点上运送的信号所采用的定义如何格式化命令和数据的分组结构以及定义命令序列的多分组逻辑级别可能与由配件连接器的相应接触点上运送的信号所采用的分组结构和多分组逻辑级别不同。

本发明的实施方式提供了允许在主机设备与配件之间进行通信的适配器，其中，主机设备的主机连接器和配件的配件连接器以这些方式中的一种或两种而不兼容。图2示出了在其中使用根据本发明的示例性实施方式的适配器40的电子系统。适配器40可以连接在以其它方式不兼容的配件20的配件连接器22与主机设备30的主机连接器34之间，以允许配件20和主机设备30相互通信。适配器40可以具有外壳41，该外壳41包括可以是插座连接器的配件接口连接器44和可以是插头连接器的主机接口连接器42。在其它实施方式中，适配器40可以具有电缆的形式，其中，在电缆的一端上具有配件接口连接器44，并且在电缆的另一端上具有主机接口连接器42。配件接口连接器44被配置为与配件20上的配件插头连接器22配接，从而与该配件插头连接器22兼容。主机接口连接器42被配置为与主机设备30上的主机插座连接器34配接，从而与该主机插座连接器34兼容。适配器40还包括转换电路（图2中未示出），该转换电路将通过配件接口连接器44从配件20接收的信号和电力转换为可以通过主机接口连接器42发送的信号和电压，以由主机设备30进行处理。转换电路还将由主机设备30通过主机接口连接器42向适配器40发送的信号和电压转换为可以通过配件接口连接器44发送的信号和电压，以由配件20进行处理。

在一个具体的实施方式中，主机接口连接器42可以包括安排在如下所述的印刷电路板上的任意一侧上的4至16个接触点。图3示出了可以用作主机接口连接器42的此类插头连接器100的简化透视图。如图3所示，插头连接器100包括主体103和在与连接器的长度平行的方向上远离主体103纵向延伸的翼片部分104。主体103可以是适配器40的外壳41的一部分或者是插头连接器100的使插头连接器100能够附接于外壳41的某一其它结构组件。在一些实施方式中，适配器40可以是电缆，而主体103可以是电缆装配的一部分，以提供使插头连接器100与主机设备配接的更大的灵活性。

翼片部分104被规定大小以在配接事件期间插入到相应的主机插座连接器，例如，图2中所示的主机设备30的主机插座连接器34。翼片部分104包括形成在第一主表面104a上的第一接触点区域106a和形成在与表面104a相对的第二主表面104b上的第二接触点区域106b。表面104a和104b从翼片部分104的远端尖端向脊109延伸。当翼片部分104插入到相应的主机插座连接器中时，脊109紧邻主机插座连接器或主机设备的外壳。翼片部分104还包括在第一主表面104a与第二主表面104b之间延伸的相对的第一侧表面104c和第二侧表面104d。在一个具体的实施方式中，翼片部分104的宽度为6.6mm，厚度为1.5mm，并且具有7.9mm的插入深度（从翼片部分104的尖端到脊109的距离）。

翼片部分104的结构和形状是由接地环105限定的，该接地环105可以由不锈钢或另一种硬的导电材料制成。插头连接器100包括保持特征件102a和102b，保持特征件102a和102b形成为接地环105的各侧中的弯袋，其也可以用作接地接触点。图3中以透明的形式（通过虚线）示出了主体103，使得主体103内的某些组件是可见的。如图所示，在主体103内有印刷电路板（PCB）107，该PCB107向插头连接器100的远端尖端延伸到接触点区域106a与106b之间的接地环105中。诸如专用集成电路（ASIC）芯片108a和108b的一个或多个集成电路（IC）可以耦接到PCB107，以提供与适配器40有关的信息和/或执行特定的功能，例如，认证、识别、接触点配置、电流或电力调节和/或信号和/或电力转换。

举例说明，在一个实施方式中，ID模块是适配器40的认证电流的一部分，并且体现在可操作地耦接到插头连接器100的一个或多个接触点的IC中。可以使用与适配器40有关的识别和配置信息来对ID模块进行编程。在将插头连接器与主机设备的相应插座连接器在物理上进行配接以后，可以向主机设备传送识别和/或配置信息。举另一个例子，可以在可操作地耦接到插头连接器100的IC中体现加密模块，该加密模块被编程以与主机设备上的电路结合以执行认证例程，例如，公共密钥加密例程。ID模块和/或加密模块可以体现在相同的IC或不同的IC中。举另一个例子，在适配器40使得配件能够给连接到主机接口连接器42的主机设备充电的实施方式中，电流调节器可以体现在IC的108a或108b中。电流调节器可以可操作地耦接到能够传递电力以给主机设备的电池充电的接触点，并且可以调节通过这些接触点传递电流以确保恒定的电流，而不论输入电压如何并且即使当输入电压以瞬态的方式改变也是如此。

焊盘110还可以形成在主体103内接近PCB107的末端处。每一个焊盘可以连接到接触点区域106a和106b内的接触点或接触点对。然后，将电线（未示出）焊接到焊盘以提供从接触点到适配器40中的电路的电连接。然而，在一些实施方式中，焊盘不是必需的，而是通过电路所耦接到的PCB上的迹线和/或通过适配器40中的多个PCB之间的互连来实现插头连接器100的接触点和组件与适配器40中的其它电路之间的所有电连接。

如图3所示，多达8个外部接触点106(1)……106(8)可以在接触点区域106a中沿着单行分隔开。类似的一组八个接触点（未示出）可以在接触点区域106b中沿着单行分隔开。两行接触点在彼此正相对，并且接触点区域106a中的每一个接触点电连接到连接器的相对侧上的接触点区域106b中的相应的接触点。接触点106(1)……106(8)可以用于运送各种各样的信号，其包括数字信号和模拟信号的以及电力和接地。当插头连接器100与插座连接器正确地咬合时，接触点106(1)……106(8)中的每一个与插座连接器的相应接触点电连接。

图4A示出了插头连接器100可以与之耦接的插座连接器140的实施方式的简化透视图。插座连接器140包括外壳142，外壳142限定了腔147并且在腔147中容纳多达8个接触点146(1)-146(8)。外壳142可以集成到主机设备的外壳中。在操作中，诸如插头连接器100的连接器插头可以插入到腔147中，以将接触点106(1)-106(8)与相应的接触点146(1)-146(8)电耦接。插座接触点146(1)-146(8)中的每一个将其相应的插头接触点电连接到与在其中容纳插座连接器140的电气设备（例如，主机设备）相关联的电路。注意，插座连接器140在单侧上包含接触点，因此可以将其制得更薄。在其它实施方式中，插座连接器140可以在每一侧上具有接触点，而插头连接器100可以仅在单侧上具有连接器。

图4B示出了插座连接器140的平面横截面图。例如，插座连接器140可以包含在主机设备30中作为主机连接器34。如图4B所示，插座连接器140中的接触点146(1)-146(8)在单行中分隔开。接触点位于由外壳142限定的腔147中。插座连接器142还包括侧面保持机构146a和146b（未示出），该侧面保持机构146a和146b与插头连接器100中的保持特征件102a和102b咬合，从而一旦连接器配接时在腔147内稳固插头连接器100。插座连接器140还包括两个接触点148(1)和148(2)，这两个接触点位于这行信号接触点略微偏后的地方，并且可以用于检测插头连接器100何时插入腔147中以及检测当连接器脱离彼此时，插头连接器100何时离开腔147。

当在配接事件期间插头连接器100的翼片部分104完全插入插座连接器140的腔147中时，来自接触点区域106a的接触点106(1)……106(8)或者来自106b的接触点中的每一个根据插头连接器100相对于插座连接器140的插入方向物理地且电力地耦接到接触点146(1)……146(8)中的每一个。因此，接触点146(1)将根据插入方向物理地连接到接触点106(1)或106(8)；数据接触点146(2)和146(3)将根据插入方向与数据接触点106(2)和106(3)或者与数据接触点106(7)和106(6)进行连接，等等。

图5示出了根据本发明的实施方式的插头连接器100的引脚输出501的具体实现。在插头连接器100的针对接触点区域106a的一侧上，图5中所示的引脚输出501包括两个主机电力接触点106(4)和106(5)，这两个主机电力接触点电耦接在一起以用作专用于运送电力的单个接触点；配件ID接触点106(8)；配件电力接触点106(1)；和四个数据接触点106(2)、106(3)、106(6)和106(7)。主机电力接触点106(4)和106(5)可以被规定大小以处理针对主机设备的任何合理的电力需求，并且例如，可以被设计为运送来自配件的3至20伏特以给连接到插头连接器100的主机设备充电。主机电力接触点106(4)和106(5)位于接触点区域106a和106b的中心处，以通过使电力尽可能远离接地环105的各侧来提高信号完整性。

配件电力接触点106(1)可以用于从主机向配件提供电力的配件电力信号。配件电力信号通常是与通过主机电力接触点106(4)和106(5)接收的信号中的电力相比更低的电压信号，例如，与5伏特或更高的伏特相比的3.3伏特。配件ID接触点106(8)提供通信信道，该通信信道使主机设备能够对适配器40进行认证，并且使适配器40能够向主机设备传送关于适配器的能力的信息。

数据接触点106(2)、106(3)、106(6)和106(7)可以用于使用一个或多个通信协议在主机设备与配件之间进行数据通信。数据接触点106(2)和106(3)位于主机电力接触点106(4)和106(5)的附近并且位于主机电力接触点106(4)和106(5)的一侧上，而数据接触点106(6)和106(7)位于主机电力接触点106(4)和106(5)附近但是位于主机电力接触点106(4)和106(5)的另一侧上。配件电力接触点106(1)和配件ID接触点106(8)位于连接器的每一个末端处。数据接触点可以是以与通过配件ID接触点106(8)发送的任何信号相比快二或三个数量级的速率操作的高速数据接触点，这使得配件ID信号基本上呈现为去往高速数据线的DC信号。因此，将数据接触点106(2)和106(3)放置在配件电力接触点106(1)与主机电力接触点106(4)之间并且将数据接触点106(6)和106(7)放置在主机电力接触点106(5)与配件ID接触点106(8)之间通过将数据信号夹在针对DC信号或基本上DC信号而设计的接触点之间来提高信号完整性。

图6示出了根据本发明的另一个实施方式的插头连接器100的引脚输出601的另一个具体实现。与引脚输出501类似，具有引脚输出601的插头连接器是可两面使用的连接器。换言之，基于插头连接器与主机设备的相应主机连接器配接的方向，接触点区域106a或

106b上的接触点与主机设备的相应主机连接器中的接触点物理和电力接触。如图6所示，在接触点区域106中布置有8个接触点，并且在接触点区域106b中布置有8个接触点。

图6中所示的引脚输出601包括两个接触点106(1)和106(12)，这两个接触点可以用作配件ID接触点以在适配器40与主机设备之间运送适配器识别信号。接触点106(1)和106(12)相互电力连接。图6中所示的引脚输出可以具有四对数据接触点：106(2)和106(3);(b)106(6)和106(7);(c)106(10)和106(12);以及(d)106(14)和106(15)。在该具体的实施方式中，相对的数据接触点（例如，106(2)和106(10)）相互电力连接。引脚输出601还包括可以相互电力连接的主机电力接触点106(4)或106(13)。主机电力接触点106(4)或106(13)将电力运送到与插头连接器100配接的主机设备。例如，插头连接器100可以是被设计为向主机设备提供电力的电源系统的一部分。在该实例中，主机电力接触点106(4)或106(13)可以将电力从电源运送到主机设备，以例如给主机设备中的电池充电。

图6的引脚输出601还可以包括可以相互电力连接的配件电力接触点106(5)和106(16)。配件电力接触点将电力从主机设备运送到连接的配件。例如，在一些实例中，连接到主机设备的配件可能不是自供电的，并且可能从主机设备得到其电力。在该实例中，主机设备可以根据插头连接器100的方向通过配件接触点中的任意一个来向配件提供电力。图6的引脚输出601还可以包括相互电力连接的两个接地接触点106(8)和106(9)。接地接触点给插头连接器100提供接地通路。

返回参照图2，在一个具体的实施方式中，配件接口连接器44是与例如和的系列设备兼容的30引脚的连接器。图7描绘了根据本发明的实施方式用于诸如图2的连接器44的配件接口连接器的引脚输出701。

现在参照图8A，图8A示出了根据一个实施方式的电子系统，在该电子系统中，适配器800使得具有配件连接器22的配件20能够与具有主机连接器34的主机设备30进行通信。应当注意的是，为了更好地说明适配器800的组件，图8A中示出的适配器800的大小与主机设备30和配件20没有按比例绘制。适配器800包括主机接口连接器801（例如，如图3中所示的插头连接器100，该插头连接器具有如图5中所示的引脚输出501或者如图6中所示的引脚输出601）以及配件接口连接器851（例如，具有如图7中所示的引脚输出701的30引脚的插座连接器）。配件接口连接器851与配件20的配件连接器22兼容，该配件连接器22被示出为是插接站/时钟无线电设备，但是可以是包括可以耦接到适配器800的连接器的任何电子配件。主机接口连接器801与主机设备30的主机连接器34兼容。配件连接器22在物理上和电力上与主机连接器34不兼容。适配器800可以包括转换电路820和/或认证电路810以使得配件20能够与主机设备30进行通信，反之亦然。如图8A所示，适配器800可以包括外壳850，该外壳850可以将转换电路820和认证电路810并入单个结构中。

转换电路820可以将在配件20与主机设备30之间传输的通信信号和电力转换为配件20和主机设备30中的每一个可以处理并且根据其操作的信号和电力。在一个实施方式中，转换电路820包括通信数据转换器823、媒体数据转换器825和电力转换器840。其它实施方式可以包括上面提到的转换器的子集，或者可以包括除了图8A中所示的电路以外的额外电路。此外，每一个转换器或转换电路的功能可以被合并、共享和/或分割任意数量的组件中。

媒体数据转换器825可以是音频转换器或者视频转换器或者这二者，并且可以包括任意数量的数模转换器（DAC）和/或模数转换器（ADC）。媒体数据转换器825可以是单向转换器（例如，仅将从自主机设备30发送的视频和/或音频数据转换为可以由配件20接收和处理的格式，或者仅将从配件20发送的视频和/或音频数据转换为可以由主机设备30接收和处理的格式）或者双向转换器（即，在两个方向上转换在主机设备30与配件20之间发送的视频和/或音频数据）。在其它具体的实施方式中，音频/视频转换器825是单向转换器，其将经由主机接口连接器801从主机设备30接收的数字音频数据和/或数字视频数据转换为要经由配件接口连接器851发送到配件20的模拟音频和/或模拟视频信号。在另一个实施方式中，媒体数据转换器825仅转换音频数据，并且适配器800不支持主机设备30与配件20之间的视频数据的转换。应当理解的是，视频数据可以包括图像数据（例如，诸如照片、展示等的静止图像）以及运动视频数据（例如，电影数据、游戏图形等）。

通信数据转换器823也可以是单向或双向数据转换器，并且可以包括控制器、总线协议转换电路和/或数据复用器/解复用器（未示出）。在一个实施方式中，通信数据转换器823能够将根据配件20使用的一个或多个通信协议传输的数据信号转化为可以由主机设备30所使用的通信协议使用的数据信号。在一个示例性的实施方式中，配件20可以使用UART通信协议和/或USB通信协议，而主机设备30可以使用专有通信协议。在另一个实施方式中，配件20可以使用UART通信协议，而主机设备30可以使用USB通信协议。通信数据转换器823可以将一种格式的数据转换为与这些通信协议中的一种兼容的、不同格式的数据。通信数据转换器823还可以用作直通实体，并且仅在配件接口连接器851与主机接口连接器801之间转发一些信号而不需要任何转换，例如，当为相同的通信协议的信号时。通信数据转换器823还可以在配件接口连接器851上处理诸如配件检测信号的混杂信号，以促进主机设备30与配件20之间的通信。配件检测信号可以是向适配器指示配件连接到适配器并且因而连接到主机设备的模拟信号。

电力转换器840可以将具有第一值的并且在配件接口连接器851上从配件20接收的DC电压转换为具有第二值的DC电压。然后，经由主机接口连接器801将经转换的DC电压提供给主机设备30。在一些实施方式中，电力转换器840可以将从主机设备30接收的DC电压转换为用于配件20的不同的DC电压。电力转换器840还可以包括电流调节器，该电流调节器对发送到配件20和/或主机设备30的电流的量进行调节。

在一些实施方式中，适配器800还可以包括认证电路810，该认证电路810用于执行两个级别的认证。认证电路810可以包括用于执行第一级认证的识别（ID）模块以及用于执行第二级认证的认证模块。第一级认证可以包括适配器认证，在适配器认证中，适配器800通过经由主机接口连接器801向主机设备30发送适配器识别信息来向主机设备认证其自身。在一个实施方式中，适配器认证可以由驻留在适配器800中的ID模块（例如，图3的ID模块108a）执行。

在一些实施方式中，在由主机设备30对适配器800进行认证以后，第二级认证可以发生。第二级认证可以是配件认证，在配件认证中，适配器800中的认证模块通过经由配件接口连接器851从配件20接收配件识别信息根据认证协议来对配件20进行认证，其中，该认证协议是当配件20连接到该配件20被设计为与之一起操作的主机时将通常采用的协议。可替换地，在一些实施方式中，适配器800中的认证模块可能不直接对配件进行认证。相反，认证模块可以经由配件接口连接器851从配件20接收配件识别信息，并且经由主机接口连接器801向主机设备30发送配件识别信息，以使得主机设备能够对配件20进行认证。认证模块还可以将配件识别信息转化或转换为主机设备30可以处理的格式。例如，配件识别信息可以是由适配器800检测到的阻抗值，并且认证模块可以将阻抗值转换为可以发送到主机设备30的数据格式。在一些实施方式中，配件认证可以由适配器800和主机设备30两者执行，并且适配器800和主机设备30两者可以执行配件认证。此外，ID模块和认证模块可以并入到可以执行适配器认证和配件认证的一个认证组件中。

图8B示出了根据另一个实施方式的电子系统，在该电子系统中，适配器850使得具有配件连接器22的配件20与具有主机连接器34的主机设备30进行通信。应当注意的是，为了更好地说明适配器850的组件，图8B中示出的适配器850的尺寸与主机设备30和配件20没有按比例绘制。图8B中所示的适配器850的示例性实施方式包括与上面参照图8A所描述的适配器的组件类似，因此这里将不再重复对类似组件的功能的详细描述。

如图8B所示，根据该示例性的实施方式，不是具有可以将转换电路820和认证电路810并入单个结构中的外壳，而是转换电路820可以集成到配件接口连接器851中，并且认证电路810可以集成到主机接口连接器801中。电缆852可以用于将主机接口连接器801的信号与配件接口连接器851的信号进行耦合。在其它实施方式中，认证电路810以及转换电路820的通信数据转换器823、媒体数据转换器825和电力转换器840可以以任意数量的方式进行划分以并入到外壳接口连接器801和/或配件接口连接器951中。例如，转换电路820可以并入到主机接口连接器801中，或者仅转换电路820的通信数据转换器823可以并入到主机接口连接器801中。在一些实施方式中，转换电路820和认证电路810都可以并入到主机接口连接器801中，或者可替换地并入到配件接口连接器851中。

图9示出了根据一个示例性的实施方式的适配器900的详细框图。适配器900包括主机接口连接器901和配件接口连接器951。主机接口连接器901与主机设备的主机连接器兼容。例如，主机接口连接器901可以实现为如图3所示的插头连接器100。配件接口连接器951与配件的配件连接器兼容。例如，配件接口连接器951可以实现为如上所述的30引脚的连接器。

在该示例性的实施方式中，适配器900在差分主机USB信号信道971上使用USB通信协议并且在专用总线协议信号信道973上使用专用通信协议经由主机接口连接器901与主机设备进行通信。分别根据如图5和图6中所示的引脚输出501或601，主机USB信号信道971可以耦接到主机接口连接器901的数据1和数据2接触点，并且专用总线协议信号信道973可以耦接到主机接口连接器901的数据3和数据4接触点。可替换地，主机USB信号信道971可以耦接到主机接口连接器901的数据3和数据4接触点，并且专用总线协议信号信道973可以耦接到主机接口连接器901的数据1和数据2接触点。

主机USB信道信道971可以用于交换诸如批量传输数据（例如，除了用于播放的媒体数据以外的数据）的通信数据以及可以用于经由主机设备操作配件（反之亦然）的命令和控制信息。在主机USB信号信道971上传输的通信数据还可以包括配件被设计为使用USB通信协议与主机设备进行交换的任意数据。在一些实施方式中，主机USB信号信道971还可以用于在主机设备与配件之间交换USB承载音频数据和/或USB承载视频数据。在一些实施方式中，在无需对数据进行任何修改的情况下在主机设备与配件之间传递USB信道971上的数据。换言之，信道971用作配件与主机设备之间的数据的“直通”。

专用总线协议信号信道973可以用于在主机设备与配件之间交换诸如音频数据和/或视频数据的媒体数据。专用总线协议信号信道973也可以用于交换诸如批量传输数据的通信数据以及可以用于经由主机设备操作配件（反之亦然）的命令和控制信息。专用总线协议信号信道973能够在相同的数据流中运送媒体数据和通信数据。例如，根据一个实施方式，可以使用分组结构在专用总线协议信号信道上传输数据。分组结构可以包括报头或数据类型字段以指示特定的分组是否包含媒体数据或通信数据。在另一个实施方式中，可以在专用总线协议信号信道上时分复用媒体数据和通信数据，其中，专用通信协议的某些周期专用于传输媒体数据，而专用通信协议的其它周期专用于传输通信数据。

在图9中所示的示例性实施方式中，适配器900可以在差分配件USB信号信道972上使用USB通信协议并且在一对配件UART信号信道977使用UART通信协议上经由配件接口连接器951来与配件进行通信。在一些实施方式中，根据如图7中所示的引脚输出701，配件USB信号信道972可以耦接到配件接口连接器951的引脚4和6（USBD+和USBD-），并且配件UART信号信道977可以耦接到配件接口连接器951的引脚18和19（RX和TX）。

配件USB信号信道972可以用于交换诸如批量传输数据的通信数据以及可以用于经由配件操作主机设备（反之亦然）的命令和控制信息。通过配件USB信号信道972传输的通信数据还可以包括配件被设计为使用USB通信协议与主机设备进行交换的任意数据。在一些实施方式中，配件USB信号信道972还可以用于在主机设备与配件之间交换USB承载音频数据和/或USB承载视频数据。根据一些实施方式并且如图9所示，配件USB信号信道972可以直接耦接到主机USB信号信道971而无需由适配器900进行转换，使得根据USB通信协议传输的数据在主机设备与配件之间运送。

配件UART信号信道977也可以用于交换诸如批量传输数据的通信数据以及可以用于经由配件操作主机设备（反之亦然）的命令和控制信息。通过配件UART信号信道977传输的通信数据还可以包括配件被设计为使用UART通信协议与主机设备进行交换的任意数据。

在一些实施方式中，适配器900还在配件接口连接器951上提供了一组模拟媒体信号975以进行媒体播放。模拟媒体信号975用于在主机设备与配件之间经由配件接口连接器951交换诸如音频和/或视频数据（例如，图像数据和/或运动视频数据）的媒体数据。在一个实施方式中，模拟媒体信号975可以包括可以根据如图7中所示的引脚输出701耦接到配件接口连接器951的引脚25-28（LINE-INL、LINE-INR、LINE-OUTL、LINE-OUTR）的模拟音频线信号。在一些实施方式中，适配器900可以能够通过模拟媒体信号975将音频数据从主机设备传输到配件以在配件上进行音频播放，但是不能将音频数据从配件传输到主机设备。在这些实施方式中，可能未使用配件接口连接器951的引脚25-26（LINE-INL、LINE-INR），并且可以使引脚25-26未连接。模拟媒体信号975还可以包括用于在配件上进行视频播放的诸如S-视频和/或复合视频信号的模拟视频信号。在一个实施方式中，模拟视频信号可以根据如图7中所示的引脚输出701耦接到配件接口连接器951的引脚21-23（S视频Y、S视频C、复合视频）。在一些实施方式中，适配器900可以不能通过模拟媒体信号975传输视频数据，并且可能未使用配件接口连接器951的引脚21-23（S视频Y、S视频C、复合视频），并且可以使引脚21-23未连接。在适配器900在模拟媒体信号975上仅支持音频或者仅支持单向音频数据传输的实施方式中，配件可以仍然通过在USB上传输音频/视频数据使用配件USB信号信道972来与主机设备交换音频数据和/或视频数据。

为了提供主机接口连接器901上的主机接口信号与配件接口连接器951上的配件接口信号之间的兼容性，适配器900包括总线协议转换电路923、控制器922和数模转换器（DAC）925。总线协议转换电路923耦接到主机接口连接器901上的专用总线协议信号信道973。总线协议转换电路923还经由数据和控制信号976耦接到控制器922并且经由数字媒体信号974耦接到DAC925。

根据各个实施方式，总线协议转换电路923可以将在专用总线协议信号信道上传输的主机数据解复用为媒体数据和通信数据，并且将它们分别发送到DAC925和控制器922。总线协议转换电路923可操作地从在专用总线协议信号信道上传输的主机数据中提取或解析出媒体数据，并且将媒体数据发送到DAC925。例如，总线协议转换电路923可以监控在专用总线协议信号信道923上从主机设备发送的分组的报头。对于报头信息所指示的包含媒体数据的分组，总线协议转换电路923可以将媒体数据从专用总线协议格式转化或转换为适合于DAC925的另一种格式。在一个实施方式中，总线协议转换电路923将媒体数据从专用总线协议格式转化或转换为DAC925可以处理的集成芯片间声音（I2S）协议格式，并且可以根据I2S协议经由数据媒体信号974将经转换的媒体数据发送到DAC925。在其它实施方式中，可以使用适合于发送数字媒体数据的其它协议。

总线协议转换电路923也可操作以从在专用总线协议信号信道上传输的主机数据提取或解析出通信数据，并且将该通信数据从专用总线协议格式转化或转换为适合于控制器922的通信协议格式。例如，可以将通信数据从专用总线协议格式转化或转换为串行外围接口（SPI）协议格式或者集成电路间（I2C）协议格式。可以根据通信数据转换为的特定的通信协议（例如，根据SPI或I2C协议）经由数据和控制信号976将经转换的通信数据发送到控制器922。

总线协议转换电路923还可以在其它方向上执行转换和转化，从而将从DAC925接收的媒体数据和来自控制器922的通信数据转换为专用总线协议格式以在专用总线协议信号信道973上进行传输。例如，总线协议转换电路923可以将经由数字媒体信号974从DAC925接收的I2S协议格式的媒体数据转化或转换为专用总线协议格式。总线协议转换电路923还可以将经由数据和控制信号976从控制器922接收的SPI协议格式或I2C协议格式的通信数据转换或转化为专用总线协议格式。总线协议转换电路923还可以将来自DAC925的媒体数据和来自控制器922的通信数据复用和合并为单个数据流以在专用总线协议信号信道973上进行传输。

在一些实施方式中，配件可以能够使用人类听不见的超声波音调通过模拟音频线信号发送命令和控制信息。例如，配件可以是具有音量和播放控制的耳机，所述音量和播放控制可以用于调整音量并且改变主机设备的操作模式。可以使用超声波音调经由用于传输音频数据的相同的模拟音频线信号来向主机设备发送音量和播放命令。超声波音调可以由DAC925转换为（例如，I2S协议格式的）数字媒体数据并且发送到总线协议转换电路923作为媒体数据。在这些实施方式中，总线协议转换电路923可以将作为编码在数字媒体数据中的超声波音调在数字媒体信号974上发送的命令和控制信息转换为专用总线协议格式的媒体数据，并且在专用总线协议信号信道973上将其作为媒体数据发送到主机设备。可替换地，总线协议转换电路923可以将作为超声波音调发送的命令和控制信息转换为专用总线协议格式的通信数据，并且在专用总线信号信道973上将其作为通信数据而不是媒体数据发送到主机设备。

类似地，在一些实施方式中，主机设备可以能够使用超声波音调向配件发送命令和控制信息。可以将命令和控制信息作为通信数据从主机设备发送到专用总线协议信号信道973上。总线协议转换电路923可以从在专用总线协议信号信道973上接收到的主机数据中提取或解析出这些命令和控制信息。总线协议转换电路923不是将命令和控制信息作为通信数据发送到控制器922，而是可以将命令和控制信息作为编码在媒体数据中的超声波音调通过数字媒体信号974发送到DAC925。然后，DAC925可以经由模拟媒体信号975将命令和控制信息作为超声波音调发送给配件。可替换地，主机设备可以将命令和控制信息作为媒体数据发送到专用总线协议信号信道973上。总线协议转换电路923可以如同将命令和控制信息视作媒体数据一样来对命令和控制信息进行处理，并且可以通过数字媒体信号974将命令和控制信息作为媒体数据发送到DAC925。

DAC925包括用于将来自主机设备的数字媒体数据转换为适合于由配件使用的格式的模拟媒体数据的编解码器。例如，DAC925可以将根据I2S协议在数字媒体信号974上接收的数字音频数据转换为模拟音频线路输出信号以在配件接口连接器951上进行传输从而在配件上进行音频播放。DAC925还可以将在数字媒体信号974上接收的数字视频数据转换为模拟复合视频信号或S视频信号以在配件接口连接器951上进行传输从而在配件上进行视频播放。在一些实施方式中，DAC925还可以将通过模拟媒体信号975从配件接收的媒体数据转换为数字媒体数据以发送到主机设备。例如，DAC925可以将在模拟音频线路输入信号上接收的模拟音频转换为I2S协议格式的数字媒体数据以经由数字媒体信号974和总线协议转换电路923发送到主机设备。在一些实施方式中，DAC925可以能够转换音频数据但是不能转换视频数据。在其它实施方式中，DAC925能够转换音频数据和视频数据两者。

DAC925可以包括任意数量的数字滤波器和/或模拟滤波器以滤除噪声和不期望的频率避免发送到配件和/或主机设备。DAC925可以包括任意数量的混频器以将多个信道的媒体数据混合为一个或多个信道的媒体数据。例如，主机设备可以在六个信道（例如，5:1环绕立体声）中发送数字音频数据，并且混频器可以将这六个信道混合为音频左声道和右声道以发送给配件。DAC925可以包括可以用于调整这些媒体参数的音调、音量和/或颜色控制电路。此外或可替换地，DAC925可以包括增益和衰减电路以控制通过DAC925发送的媒体数据的增益和衰减的量。滤波器、控制电路和/或增益和衰减电路中的任意一个可以由从控制器922发送的DAC控制信号978进行控制和配置。在一些实施方式中，可以使用I2C通信协议从控制器922向DAC925发送DAC控制信号978。在其它实施方式中，可以使用适合于控制DAC925的另一个通信协议（例如，UART或SPI）。

控制器922可以是微控制器或微处理器等。时钟晶振（XTAL）921向控制器922提供时钟信号965。控制器922可以使用来自XTAL921的时钟信号965来得到DAC925的时钟信号以及总线协议转换电路923的时钟信号。DAC925和总线协议转换电路923的时钟信号可以处于相同的频率或者可以处于不同的频率。

控制器922可以包括多个通信接口，该多个通信接口可以用于与总线协议转换电路923、DAC925和配件接口连接器951交换通信数据。例如，控制器922可以包括一个或多个SPI协议接口、一个或多个I2C协议接口和/或一个或多个UART协议接口，这些协议接口可以用于与适配器900的其它组件交换通信数据。在一个实施方式中，可以在数据和控制信号976上使用SPI通信协议与控制器922交换发送到总线协议转换电路923的通信数据以及从总线协议转换电路923发送的通信数据。可以在配件UART信号信道977上使用UART通信协议与控制器922交换发送到配件接口连接器951的通信数据以及从配件接口连接器951发送的通信数据。控制器922还可以配置命令和控制信息并且在DAC控制信号978上使用I2C通信协议向DAC925发送命令和控制信息。应当理解的是，在其它实施方式中，控制器922可以使用任何适当的通信协议来与适配器900的其它组件进行通信。

根据一些实施方式，控制器922可以对在其通信接口中的任意一个上接收的通信数据执行两级转换或转化。在一级，控制器922可以将根据通信协议（例如，I2C、UART、SPI等）接收的通信数据转换或转化为另一种通信协议（例如，I2C、UART、SPI等）同时使通信数据的内容保持相同。在第二级，控制器922可以另外转换或转化通信数据的内容。例如，主机设备可能发送包括配件可能不能处理的命令的通信数据，反之亦然。这可能在主机设备是更新一代的设备而配件是更旧一代的配件的情况下发生，反之亦然。在这些情况下，控制器922可以将经由总线协议转换电路923从主机设备接收的、配件可能不能识别的命令转换为适合于配件的一个或多个命令，使得配件可以对主机设备做出响应。控制器922还可以将经由配件UART信号信道977从配件接收的、主机设备可能不能识别的命令转换为适合于主机设备的一个或多个命令，使得主机设备可以对配件做出响应。

在一些实施方式中，从总线协议转换电路923接收的通信数据可以包括诸如音量调整命令的命令和控制信息。控制器922可以将命令和控制信息格式化为UART协议格式以在配件UART信号信道977上发送到配件接口连接器951。如果DAC925能够对特定的命令和控制信息做出响应（例如，如果DAC925包括音量控制电路），则控制器922可以可替换地向DAC925而不是配件接口连接器951发送命令和控制信息。类似地，经由配件UART信号信道977在配件接口连接器951上从配件接收的通信数据可以包括命令和控制信息。控制器922可以朝向主机设备向总线协议转换电路923发送命令和控制信息，或者如果DAC925能够对特定的命令和控制信息做出响应，则可替换地向DAC925而不是总线协议转换电路923发送命令和控制信息。

在一些实施方式中，除了处理通信数据信号以外，控制器922还可以处理在配件接口连接器951上提供的某些混杂信号979。例如，控制器922可以监控配件检测信号（例如，如图7中所示的引脚输出701的引脚20）以确定配件是否连接到配件接口连接器951。在示例性的实施方式中，如果控制器922检测到配件检测信号下降，则控制器922可以确定配件连接到配件接口连接器951。在一些实施方式中，与配件是否连接到配件接口连接器951上有关的信息可以由控制器922使用以配置配件接口连接器951上的数据和电力路径。例如，如果配件检测信号指示不存在与配件接口连接器951的配件连接，则控制器922可以禁用配件接口连接器951上的数据和电力路径。此外，控制器922可以通过经由数据和控制信号976将关于配件是否连接到配件接口连接器951的信息作为通信数据朝向主机设备发送到总线协议转换电路923，来向主机设备传送该信息。

混杂信号979还可以包括在配件接口连接器951上提供的配件ID信号（例如，如图7中所示的引脚输出701的引脚10）以从配件接收可以用于对连接到配件接口连接器951的配件进行认证的配件识别信息。根据一些实施方式，当配件连接到配件接口连接器951时，在配件ID信号上提供阻抗值。阻抗值可以用于识别连接到配件接口连接器951的配件的类型并且用于验证配件是可以与适配器900和/或连接到主机接口连接器901的主机设备一起使用的有效的且经授权的配件。

在一些实施方式中，适配器900可以包括耦合到控制器922的认证模块911，该认证模块911存储一组阻抗值和相应的配件类型。控制器922可以检测配件ID信号上的阻抗值，并且根据通信协议（例如，I2C、SPI或UART）在配件认证信息962上将该阻抗值发送给认证模块911。认证模块911可以将从控制器922发送的阻抗值与所存储的一组阻抗值进行比较。如果该阻抗值与存储在认证模块911中的阻抗值之一匹配，则配件被认证为有效的设备，并且认证模块911可以向控制器922发送识别与该阻抗值对应的配件类型的信息。响应于配件得到认证，控制器922可以启用配件接口连接器951上的数据和电力路径以使得配件能够与主机设备进行通信。控制器922还可以经由数据和控制信号976以及总线协议转换电路923向主机设备发送配件类型信息。

如果发送到认证模块911的阻抗值与存储在认证模块911中的阻抗值中的任意一个不匹配，则认证模块911可以向控制器922指示连接到配件接口连接器951的配件是未经授权的设备。在一些实施方式中，如果认证模块911向控制器922指示连接到配件接口连接器951的配件是未经授权的设备，则控制器922可以禁用配件接口连接器951上的数据和电力路径。控制器922还可以经由数据和控制信号976以及总线协议转换电路923向主机设备通知连接到配件接口连接器951的配件是未经授权的设备。认证模块911的功能中的一些或全部可以并入到控制器922中。

相反，根据一些实施方式，可以由连接到主机接口连接器901的主机设备来执行对配件ID和配件认证的验证。在该情况下，适配器900可以仅向主机设备发送从连接到连接器951的配件接收的配件识别信息，或者适配器900可以将该配件识别信息转换为可以向主机设备发送并且由主机设备处理的适当格式。主机设备可以使用上面所描述的类似技术来识别和认证配件。在其它实施方式中，适配器900和主机设备可以执行对配件ID和配件认证的验证。

在各个实施方式中，适配器900包括ID模块912，该ID模块912用于经由适配器ID信号961向连接到主机接口连接器901的主机设备认证适配器900。适配器ID信号961可以根据如图5中所示的引脚输出501或者如图6中所示的引脚输出601耦合到主机接口连接器901上的配件ID接触点。当主机设备连接到主机接口连接器901时，该主机设备可以在适配器ID信号961上向适配器900发送ID请求来从适配器900请求识别信息。响应于该ID请求，适配器900可以发送回ID响应，该ID响应包括识别适配器900的适配器ID信息。如果从适配器900接收的适配器ID信息被识别为对于主机设备是已知的或兼容的适配器，则主机设备可以认证适配器900。如果适配器900得到认证，则主机设备可以启用主机设备中的通过主机连接器耦接到主机接口连接器901的数据和电力路径，使得主机设备可以与适配器900交换数据。如果适配器900未得到认证（例如，主机设备未识别适配器ID信息），则主机设备可以禁用主机设备中的耦接到主机接口连接器901的数据和电力路径以防止适配器900与主机设备进行通信。

适配器900还可以包括耦接到ID模块912的电力控制模块942。电力控制模块942可以用于控制主机接口连接器901上的电力输入信号983与配件接口连接器951上的V_bus信号984之间的电力路径。在一些实施方式中，V_bus信号984可以根据如图7中所示的引脚输出701耦接到配件接口连接器951的引脚8、11或12（USBPWR、F/WPWR）。Vbus信号984可以提供来自配件的电压和电流以给主机设备充电或供电。通过电力控制模块942将在V_bus信号984上提供的电压和电流耦合到主机接口连接器901上的电力输入信号983。在一些实施方式中，电力输入信号983可以根据如图5中所示的引脚输出501或者如图6中所示的引脚输出601耦合到主机接口连接器上的主机电力接触点。

电力控制模块942可以以限流模式或者旁路模式操作。在由主机设备对适配器900进行认证之前，电力控制模块942在限流模式中操作。在该模式下，使限制信号985无效，并且电力控制模块通过经高阻路径将电力输入信号983和V_bus信号984耦合，来限制可以从V_bus信号984提供到电力输入信号983上的电流的量。在一些实施方式中，可以提供到电力输入信号983上的电流的量可以限制于20毫安或者更小。在对适配器900进行认证以后，主机设备可以指示ID模块912使限制信号985有效以使电力控制模块942处于旁路模式，从而启用V_bus信号984与电力输入信号983之间的电力路径。在旁路模式中，电力控制模块经低阻路径耦合两个信号以允许V_bus信号984上的电压和电流发送到电力输入信号983上，从而给主机设备进行充电或供电。在一些实施方式中，电力控制模块942还可以包括电压和电流调节器，以调节在旁路模式中提供给主机设备的电压和电流。

在一些实施方式中，适配器900还包括耦接在电力输出信号981与配件电力信号982之间的电力转换电路941。在连接到配件接口连接器951的配件不是自供电的配件的情况下，电力转换电路可以将从主机设备提供的电压和/或电流的量转换为适合于给配件供电的电压和电流。电力输出信号981可以根据如图5中所示的引脚输出501或者如图6中所示的引脚输出601耦接到主机接口连接器901上的配件电力接触点。配件电力信号982可以根据如图7中所示的引脚输出701耦接到配件接口连接器951的引脚13。电力转换电路941可以包括任意数量的低压降调节器（LDO）以执行DC到DC的电压转换，并且可以包括限流电路以限制从电力输出信号981提供到配件电力信号982上的电流的量。

图10示出了根据另一个示例性的实施方式的适配器1000的详细框图。适配器1000包括与上面参照图9中所示的适配器900所描述的组件类似的组件。因此，这里将不再重复对适配器1000的与适配器900的组件类似的组件的功能的详细描述。

如图10所示，适配器1000不使用专用通信协议与主机设备交换数据。相反，适配器1000在主机USB信号信道1071上使用USB通信协议并且在主机UART信号信道1069上使用UART通信协议经由主机接口连接器1001与主机设备进行通信。分别根据如图5和图6中所示的引脚输出501或601，主机USB信号信道1071可以耦接到主机接口连接器1001的数据1和数据2接触点，并且主机UART信号信道1069可以耦接到主机接口连接器1001的数据3和数据4接触点。可替换地，主机USB信号信道1071可以耦接到主机接口连接器1001的数据3和数据4接触点，并且主机UART信号信道1069可以耦接到主机接口连接器1001的数据1和数据2接触点。

根据该示例性的实施方式，主机USB信号信道1071可以用于与配件交换通信数据和媒体数据两者。通信数据可以包括批量传输数据以及可以用于经由主机设备操作配件（反之亦然）的命令和控制信息。在主机USB信号信道971上发送的通信数据还可以包括配件被设计为使用USB通信协议与主机设备进行交换的任意数据。在主机USB信号信道1071上发送以进行播放的媒体数据可以包括USB承载音频数据、USB承载视频数据或者这二者。

适配器1000包括USB复用器1023，该USB复用器1023用于对通过适配器1000进行发送的各种类型的USB数据进行复用和解复用。如上所述，在主机USB信号信道1071上发送的USB数据可以包括通信数据以及媒体数据。USB复用器1023可以将在主机USB信号信道1071上接收的主机数据解复用为可以经由配件USB信号信道1072向配件主机接口连接器1051发送的通信数据、可以经由USB媒体信号1076向控制器1022发送的媒体数据和/或可以经由USB数据和控制信号1069向控制器1022发送的通信数据。在一些实施方式中，USB媒体信号1076可以与USB数据和控制信号1069合并到信号USB总线中。

根据一些实施方式，在主机USB信号信道1071上发送的通信数据可以包括DAC1025可以处理（例如，音量调整）的命令和控制信息。USB复用器102可以提取或解析出DAC1025可以处理的这些命令和控制信息，并且经由USB数据和控制信号1069将其发送到控制器1022。然后，控制器1022可以将USB协议格式的DAC命令和控制信息转换或转化为适合于DAC1025的格式（例如，I2C、UART或者SPI协议格式），并且经由DAC控制信号1078发送DAC1025可以处理的命令和控制信息。

USB复用器1023还可以向控制器1022发送在主机USB信号信道1071上发送的其它通信数据中的一些或全部，以转换为UART协议格式从而经由配件UART信号信道1077发送给配件。例如，主机设备可以在主机USB信号信道1071上发送配件期望在配件UART信号信道1077上接收的某些类型的通信数据。USB复用器1023可以经由USB数据和控制信号1069而不是配件USB信号信道1072向控制器1022发送此类通信数据，使得控制器922可以经由配件UART信号信道1077向配件发送此类通信数据。在一个实施方式中，配件可以被设计为在配件USB信号信道1072上仅接收批量数据，并且任何命令和控制信息将在配件UART信号信道1077上进行接收。USB复用器1023可以从在主机USB信号信道1071上发送的通信数据中提取或解析出命令和控制信息，并且将其发送给控制器1022以转换为UART协议格式，从而在配件UART信号信道1077上进行传输。可以在配件USB信号信道1072上发送来自在主机USB信号信道1071上发送的通信数据的批量传输数据。在一些实施方式中，USB复用器1023可以基于配件USB信号信道1072和配件UART信号信道1077上的可用带宽，来将在主机USB信号信道1071上发送的通信数据分成用于在配件USB信号信道1072上进行传输的通信数据和用于在USB数据和控制信号1069上进行传输的通信数据。

USB复用器1023还可以将在配件USB信号信道1072和USB数据和控制信号1069上接收的通信数据与在USB媒体信号1076上接收的媒体数据复用和合并为单个USB数据流以在主机USB信号信道1071上进行传输。在一些实施方式中，可以通过控制器1022将在配件UART信号信道1077上发送的UART协议格式的通信数据中的一些或全部转换为USB协议格式的通信数据。可以经由USB数据和控制信号1069向USB复用器1023设置经转换的通信数据以经由主机USB信号信道1071发送到主机设备。控制器1022可以确定如何基于主机USB信号信道1071和主机UART信号信道1069上的可用带宽来将在配件UART信号信道1077上接收的通信数据分成用于在USB数据和控制信号1069上传输的通信数据和用于在主机UART信号信道1069上传输的通信数据。

在其它实施方式中，可以在主机UART信号信道1069上发送在配件UART信号信道1077上发送的所有通信数据，反之亦然。可以在主机USB信号信道1071上发送在配件USB信号信道1072上发送的所有通信数据。换言之，在这些实施方式中，适配器1000未将USB协议格式的通信数据转换为UART协议格式的通信数据，反之亦然。

适配器1000还可以包括耦接到控制器1022的闪存1024。闪存1024可以使用SPI通信协议经由闪存SPI信号1067与控制器1022进行通信。在其它实施方式中，闪存1024可以使用其它通信协议或者通过控制器1022的存储器接口来与控制器1022进行通信。闪存1024可以存储编解码器和/或指令和/或程序代码，其中，控制器1022可以使用编解码器和/或指令和/或程序代码来将在USB媒体信号1076上发送的USB承载音频数据和/或USB承载视频数据转换为可以在数字媒体信号1074上向DAC1025发送的媒体数据。在一些实施方式中，媒体数据是根据I2S协议向DAC1025发送的。在其它实施方式中，可以使用适合于交换媒体数据以进行播放的任何通信协议。

在上面提供的描述中，虽然已经提及了由各个实施方式使用的具体通信协议，但是应当理解的是，各个实施方式所使用的具体通信协议中的任意一个可以由适合于在主机设备与配件之间交换数据的任何通信协议替代。此外，上面所描述的组件中的任意一个的功能中的任意一个可以被合并、共享或者分成任意数量的组件。还应当理解的是，虽然已经将根据一些实施方式的主机接口连接器描述为8接触点的双向连接器并且已经将根据某个实施方式的配件连接器描述为30引脚的连接器，但是在其它实施方式中，可以将具有任意数量的接触点或引脚的其它连接器（插头或插座）用于主机接口连接器和/或配件接口连接器。此外，虽然在一些实施方式中，主机接口连接器可以具有与配件接口连接器相比更少的接触点，但是在其它实施方式中，主机接口连接器可以具有与配件接口连接器相比更多或者相同数量的接触点。

如上文所讨论的，根据各个实施方式的适配器（例如，适配器800、900或1000）可以执行两级认证，以向主机设备认证适配器（即，适配器认证）并且认证配件（即，配件认证）。在一些实施方式中，适配器认证和配件认证可以相互独立地发生。例如，适配器可以响应于主机设备连接到主机接口连接器，独立于配件认证过程来向主机设备认证其自身，并且适配器可以响应于配件连接到配件接口连接器，独立于适配器认证过程来认证配件。

在其它实施方式中，可以在适配器对配件进行认证之前向主机设备认证适配器。例如，适配器的控制器可以将配件接口连接器上的接触点或引脚设置为开路或未连接状态，以在向主机设备认证其自身以前禁用配件接口连接器上的数据和电力路径。通过这种方式，配件未识别其连接到主机设备，直到在适配器向主机设备认证其自身以后并且在主机设备已经将其接触点配置为允许主机设备与适配器之间的通信以后为止。一旦主机设备和适配器可操作地进行连接并且相互充分通信，适配器就可以将配件接口连接器上的接触点或引脚设置为闭合或连接状态，以将接触点或引脚与适当的电路相连，使得配件识别其已经连接到适配器。然后，适配器可以认证配件，并且发起并完成适配器与配件之间的通信链路，然后最终经由适配器发起和完成主机设备与配件的通信链路。

在可替换的实施方式中，适配器可以在适配器向主机设备认证其自身之前首先认证配件。例如，适配器的控制器可以将主机接口连接器上的接触点或引脚设置为开路或未连接状态，以在认证配件之前禁用主机接口连接器上的数据和电力路径。通过这种方式，主机设备未识别其连接到适配器，直到在适配器已经认证配件以后为止。一旦适配器和配件可操作地进行连接并且相互充分通信，适配器就可以将主机接口连接器上的接触点或引脚设置为闭合或连接状态，以将引脚与适当的电路相连，使得主机设备可以识别其已经连接到适配器。然后，主机设备可以认证适配器，并且发起并完成主机设备与适配器之间的通信链路，然后最终经由适配器发起和完成主机设备与配件的通信链路。

图11示出了根据一个实施方式用于使用耦接在主机设备与配件之间的适配器（例如，适配器800、900或1000）来在主机设备的主机连接器与配件的与主机连接器不兼容的配件连接器之间提供连接的流程图。适配器包括与主机设备的主机连接器耦接且兼容的主机接口连接器。适配器还包括与配件的配件连接器耦接且兼容的配件接口连接器。

在方框1102处，作为适配器认证过程的一部分，适配器经由主机接口连接器向主机设备发送适配器识别信息。该适配器识别信息可以包括诸如序列号、型号、制造商ID等的与适配器相关联的标识符。如果主机设备认为适配器识别信息标识可以与主机设备一起操作的有效且兼容的适配器，则主机设备可以认证适配器，并且指示适配器启用主机接口连接器与配件接口连接器之间的电力路径。

在方框1104，作为配件认证过程的一部分，适配器经由配件接口连接器从配件接收可以用于认证配件的配件识别信息。该配件识别信息可以是可以用于识别配件的阻抗值。配件识别信息还可以是诸如序列号、型号、制造商ID等的与配件相关联的标识符。如果适配器将配件识别信息识别为可以与适配器和/或主机设备一起使用的有效且兼容的配件，则适配器可以认证配件，并且启用配件接口连接器上的数据和电力路径。可替换地或此外，适配器可以向主机设备发送从配件接收的配件识别信息，以使得主机设备能够执行配件认证。

应当理解的是，在一些实施方式中，可以独立地执行适配器认证过程和配件认证过程。在其它实施方式中，在可以执行配件认证过程之前执行适配器认证过程，或者可替换地，在可以执行适配器认证过程之前执行配件认证过程。

在向主机设备认证适配器和/或认证配件以后，在方框1106，适配器可以在将数据传送到配件之前，将在主机接口连接器上以一种格式从主机设备接收的主机数据转换为配件支持的另一种格式。主机数据可以包括在主机接口连接器上在一组主机通信协议信号上在单个数据流中发送的媒体数据和通信数据。配件数据可以包括在一组模拟媒体信号上发送的用于媒体播放的媒体数据和在配件接口连接器上在一组配件通信协议信号上发送的通信数据。

在方框1108，适配器可以在将数据传送到主机设备之前，将在配件接口连接器上以特定的格式从配件接收的配件数据转换为主机设备支持的格式。可以根据上面参照图8至图10的适配器所描述的技术中的任意一种来执行主机数据与配件数据之前的转换。

应当清楚的是，图11中示出的具体步骤提供了一种根据本发明的实施方式操作适配器的特定方法。还可以根据可替换的实施方式来执行其它顺序的步骤。例如，本发明的可替换的实施方式可以以不同的顺序执行上面概述的步骤。在一些实施方式中，配件可以确保其已经在启用数据接触点上的偏置之前由主机设备进行了认证。此外，图11中所示的各个步骤可以包括可以以适合个别步骤的各种顺序执行的多个子步骤。此外，可以根据特定的应用添加或移除额外的步骤。本领域普通技术人员将认识到很多变形、修改和替换。

可以使用专用组件和/或可编程处理器和/或其它可编程设备的任意组合来实现本发明的实施方式。本文所描述的各个过程可以以任意组合实现在相同的处理器或不同的处理器上。当将组件描述为被配置为执行某些操作时，可以例如通过将电子电路设计为执行该操作、通过对可编程电子电路（例如，微处理器）进行编程以执行该操作或者其任意组合来完成这种配置。此外，虽然上面所描述的实施方式可能提及了具体的硬件和软件组件，但是本领域技术人员将清楚的是，还可以使用硬件和/或软件组件的不同组合，并且还可以在软件中实现被描述为在硬件中实现的特定操作，反之亦然。

并入本发明的各个特征的计算机程序可以编码和存储在各个计算机可读存储介质上；适当的介质包括磁盘或磁带、诸如压缩光盘（CD）或DVD（数字通用光盘）的光盘存储介质、闪存和其它非临时性介质。使用计算机程序编码的计算机可读介质可以与兼容的电子设备封装在一起，或者可以与电子设备分离地提供程序代码（例如，经由因特网下载或者作为分离封装的计算机可读存储介质）。

已经给出了本发明的示例性实施方式的以上描述，以用于说明和描述的目的。其并不旨在是排他性的或者将本发明限制于所描述的精确形式，而是根据上面的教导，很多修改和变形是可能的。选择并描述这些实施方式是为了最佳地解释本发明的原理及其实际应用，从而使本领域技术人员能够利用各个实施方式并且使用适合于所设想的特定使用的各种修改来最佳地使用本发明。因此，虽然已经参照具体的实施方式描述了本发明，但是将清楚的是，本发明旨在涵盖下面的权利要求的范围中的所有修改和等同物。

Claims (22)

1.一种用于在主机设备的第一连接器与配件的第二连接器之间提供连接的适配器，其中第一连接器与第二连接器不兼容，所述适配器包括：

与所述第一连接器兼容的主机接口连接器，其中所述主机接口连接器包括第一组接触点；

与所述第二连接器兼容的配件接口连接器，其中所述配件接口连接器包括第二组接触点；

转换电路，其被耦接到所述主机接口连接器和所述配件接口连接器，所述转换电路被配置为：

从所述主机设备接收包含数字媒体信息的、第一格式的第一主机数据；

将从所述主机设备接收的所述第一主机数据转换为包含模拟媒体数据的、第二格式的第一配件数据；以及

使用所述配件接口连接器向所述配件传输所述第一配件数据；

耦接到所述配件接口连接器以用于从所述配件接收用于对所述配件进行认证的配件识别信息的认证模块；以及

耦接到所述主机接口连接器以用于向所述主机设备提供适配器识别信息从而向所述主机设备认证所述适配器的识别模块。

2.根据权利要求1所述的适配器，其中所述转换电路进一步配置为：

从所述配件接收第三格式的第二配件数据；

将所述第三格式的所述第二配件数据转换为所述第一格式的第二主机数据以传输到所述主机设备；以及

使用所述主机接口连接器向所述主机设备发送所述第一格式的所述第二主机数据。

3.根据权利要求2所述的适配器，其中所述第三格式是通用异步接收机/发射机(UART)数据格式或USB数据格式之一。

4.根据权利要求1所述的适配器，还包括：配置为在所述适配器已经得到所述主机设备的认证以后启用所述主机接口连接器与所述配件接口连接器之间的电力路径的电力控制模块。

5.根据权利要求1所述的适配器，其中所述第一格式是通用串行总线(USB)数据格式。

6.根据权利要求1所述的适配器，其中从所述主机设备以第一格式接收的第一主机数据的一部分在没有进行任何转换的情况下发送给所述配件。

7.根据权利要求1所述的适配器，其中所述模拟媒体数据使用音频线路信号、复合视频信号或者S视频信号中至少一者被发送到所述配件。

8.根据权利要求1所述的适配器，其中所述配件接口连接器包括30个接触点，并且所述主机接口连接器包括与所述配件接口连接器相比更少的接触点。

9.根据权利要求8所述的适配器，其中所述主机接口连接器包括4至16个接触点。

10.一种用于使用耦连在主机设备和配件之间的适配器的方法，其中与所述主机设备相关联的第一连接器与与所述配件相关联的第二连接器不兼容，该方法包括：

由所述适配器向所述主机设备发送适配器识别信息，以便向所述主机设备认证所述适配器，所述适配器识别信息经由所述适配器的与所述第一连接器兼容的主机接口连接器被发送；

由所述适配器从所述配件接收用于认证所述配件的配件识别信息，所述配件识别信息经由所述适配器的与所述第二连接器兼容的配件接口连接器被接收；

在所述主机设备认证所述适配器之后，在将从所述主机设备接收的第一数据项传送给所述配件之前，由所述适配器将所述第一数据项转换为所述配件支持的格式，

其中所述第一数据项包括数字媒体信息，并且转换所述第一数据项包括将所述数字媒体信息转换为模拟媒体数据以经由所述配件接口连接器发送到所述配件。

11.如权利要求10所述的方法，还包括在将从所述配件接收的第二数据项传送给所述主机设备之前，由所述适配器将所述第二数据项转换为所述主机设备支持的格式。

12.如权利要求11所述的方法，其中使用以通用异步接收机/发射机(UART)信号或USB信号之一表征的配件通信协议，从所述配件接收所述第二数据项。

13.如权利要求10所述的方法，还包括在所述适配器已经得到所述主机设备的认证以后，由所述适配器启用所述主机接口连接器与所述配件接口连接器之间的电力路径。

14.如权利要求10所述的方法，其中在所述配件已被认证之后执行向所述主机设备发送适配器识别信息的步骤。

15.如权利要求10所述的方法，其中在所述配件被认证之前执行向所述主机设备发送适配器识别信息的步骤。

16.如权利要求10所述的方法，其中使用主机通信协议从所述主机设备接收所述第一数据项。

17.如权利要求16所述的方法，其中以通用串行总线(USB)信号表征所述主机通信协议。

18.如权利要求16所述的方法，其中所述模拟媒体数据使用音频线路信号、复合视频信号或者S视频信号中的至少一者被发送到所述配件。

19.如权利要求10所述的方法，其中所述配件接口连接器包括30个接触点，并且所述主机接口连接器包括与所述配件接口连接器相比更少的接触点。

20.如权利要求19所述的方法，其中所述主机接口连接器包括4至16个接触点。

21.一种用于在主机设备的第一连接器和配件的第二连接器之间提供连接的适配器，其中第一连接器与第二连接器不兼容，所述适配器包括：

与所述第一连接器兼容的主机接口连接器，其中所述主机接口连接器包括第一组接触点；

与所述第二连接器兼容的配件接口连接器，其中所述配件接口连接器包括第二组接触点；

转换电路，其被耦接到所述主机接口连接器和所述配件接口连接器，所述转换电路被配置为：

从所述主机设备接收包含数字媒体信息的、第一格式的第一主机数据；

将从所述主机设备接收的所述第一主机数据转换为包含模拟媒体数据的、第二格式的第一配件数据；以及

使用所述配件接口连接器向所述配件发送所述第一配件数据；

耦接到所述主机接口连接器的识别模块，用于向所述主机设备提供适配器识别信息以向所述主机设备认证所述适配器；以及

电力控制模块，配置为在所述适配器已经得到所述主机设备的认证以后启用所述主机接口连接器与所述配件接口连接器之间的电力路径。

22.如权利要求21所述的适配器，其中所述转换电路还配置为：

从所述配件接收第二格式的第二配件数据；

将所述第二格式的第二配件数据转换为第一格式的第二主机数据以发送给所述主机设备；以及

使用所述主机接口连接器向所述主机设备发送所述第一格式的所述第二主机数据。