[发明专利]USB接口电路及用于低电力操作的方法

说明书

本申请实施例涉及USB接口电路及用于低电力操作的方法。所描述实例包含具有控制电路(130)的USB端口控制器(120‑1、120‑2)，所述控制电路(130)配置成响应于来自端口管理器电路(104)的命令(I2CIdle)从正常第一电力模式切换到用于降低电力消耗的第二电力模式(LP)，且配置成响应于在通信连接(106、108)上检测到的活动或检测到的USB装置到USB端口连接器(102‑1、102‑2)的连接而从所述第二电力模式切换到所述第一电力模式。在响应于检测到的通信活动而切换回到所述第一电力模式后，所述控制电路(130)将所述USB端口控制器(120‑1、120‑2)的操作自动切换回到所述第二电力模式，除非在从所述第二电力模式切换到所述第一电力模式之后的非零特定时间内接收到寻址到所述USB端口控制器(120‑1、120‑2)的通信事务。

分案申请的相关信息

本申请是申请日为2016年11月14日，申请号为“201680061263.0”，发明名称为“USB接口电路及用于低电力操作的方法”的发明专利申请的分案申请。

背景技术

通用串行总线(USB)端口及缆线提供多种兼容电子装置的互连，所述电子装置例如是台式计算机、汽车仪表板控制台及电池供电的便携式装置(如膝上计算机、平板计算机、移动电话、电子阅读器及MP3播放器)。使用标准化USB缆线连接接入USB端口以提供：装置之间的串行通信；和用于对电池供电的外围装置进行充电及操作的电电力转移。USB兼容系统常包含接口集成电路(IC)，其安装到内部电路板以将USB数据和电源连接介连到主机系统电路，如电源电路和主机处理器。专用USB充电裝置也是可供使用的，其具有多个用于对各种便携式装置进行充电的USB端口。USB充电器还可包含用于对某些外围装置快速充电的电路。许多台式及膝上型计算机包含多个用于数据传送和/或外围装置充电的USB端口。USB电力传递(USB-PD)及C型(USB-C)规范描述经由USB缆线和连接器传递较高电力，以提供用于可容纳超过5V充电电力的装置(例如用于快速或迅速充电功能)的通用电源插头。USB-PD规范定义用于协商从源端口到汇点端口的电力传送的电压及电流电平的通信，其中电力协商通信独立于正常USB通信。

电力消耗是许多USB端口系统(例如电池供电装置)中的USB端口控制器的问题。此外，多端口USB系统可包含一或多个未使用的或未附接的端口以及连接到USB兼容装置的其它端口。不同USB端口是个别地由相关联端口控制器管理，且端口管理器电路使用通信互连(例如，I2C串行总线与数据及时钟线)与端口控制器通信。USB实现者论坛(USB-IF)于2015年10月20日发布I2C规范，其定义端口管理器可用来与端口控制器互动的寄存器集合。I2C为串行接口的实例。端口管理器可通过发送适当命令将未使用的端口控制器放置于低电力操作模式中。然而，端口管理器充当沿I2C总线的主控装置及主从通信架构，且每一端口控制器必须将串行接口电路保持在供电状况下以便在任何时间快速地对读取及写入事务作出反应。此外，空闲模式端口控制器必须对检测到的通信事务作出反应，即使并未针对所述端口控制器寻址，且端口管理器接着必须发送另一命令以将端口控制器放置回到空闲模式中。此状况在具有多个空闲模式端口的系统中恶化，其中到有源端口的通信引起所有空闲端口作出响应，且端口管理器必须发送多个命令以再次将这些端口控制器放置于空闲模式中，所述端口控制器的每一者引起另一空闲模式中断。

发明内容

所揭示的实例包含USB端口控制器和用于USB端口控制器的功耗降低及第电力或空闲模式操作的方法。端口控制器响应于来自端口管理器电路的命令而从正常第一电力模式切换到用于降低功耗的第二电力模式。端口控制器响应于在通信连接上检测到的活动或响应于检测到的USB装置的连接而从第二电力模式切换回到第一电力模式。在由于检测到的通信活动而退出低电力模式的情况下，端口控制器自动切换回到第二电力模式，除非在特定时间内接收寻址到USB端口控制器的通信事务。这通过允许端口控制器在不等待来自端口管理器电路的特定命令的情况下返回到低电力操作模式来促进电力节约，且端口管理器电路并不需要利用此类消息传送来中断其它端口控制器，从而允许空闲模式端口控制器避免对通信事件作出响应。