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CN111033435B - 用于端口管理的系统和方法 - Google Patents

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CN111033435B
CN111033435B CN201880051149.9A CN201880051149A CN111033435B CN 111033435 B CN111033435 B CN 111033435B CN 201880051149 A CN201880051149 A CN 201880051149A CN 111033435 B CN111033435 B CN 111033435B
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Abstract

公开了用于端口管理的系统和方法。在一个方面，该系统可将端口管理功能以及功率转换、保护特征、和信号调节电路系统合并到用于没有电池的设备的单个集成电路(IC)中。进一步示例性方面允许端口之间的仲裁以处置电源相对于功率阱的功能。又进一步的示例性方面在弱电源耦合到计算设备时提供指示，以警告用户该弱电源可能无法提供用于完全操作的足够功率。无论端口是用作功率端口还是输出端口，这种合并功能性允许将单个形状因子用于所有端口。此外，这种合并功能性帮助缓解由不恰当的活动导致的可能损坏。

Description

用于端口管理的系统和方法
优先权申请
本申请要求于2017年8月25日提交的题为“SYSTEMS AND METHODS FOR PORTMANAGEMENT(用于端口管理的系统和方法)”的美国专利申请S/N.15/686,357的优先权，其通过援引被整体纳入于此。
背景
I.公开领域
本公开的技术一般涉及管理端口并且尤其涉及管理通用串行总线(USB)Type-C端口。
II.背景技术
计算设备不仅遍及当代社会各处变得异常地普通，而且还已经经历了其中众多专用或小众计算设备现在可用的经更新的多样性阶段。例如，机顶盒、智能话筒、智能家电、以及家庭安全性系统都已经添加了稳健的处理器，这些处理器被配置成提供辅助某个原始构想目的的专用计算功能。历史上，这些设备中的许多设备都具有专用功率输入，这在许多情形中是一个筒式插孔插座。该筒式插孔通常符合少量标准形状因子中的一者，并且通过电缆连接到插头，以便从墙上插座接收功率。在许多实例中，插头可包括变压器，以将由墙上插座递送的交流电(AC)转换成直流电(DC)。除了筒式插孔之外，这些小众计算设备中的一些计算设备可包括诸如音频或视频输出之类的附加端口。此类端口还可以符合各种各样已建立的形状因子(例如，3.5mm音频插孔、HDMI等)中的一者。
虽然用于功率的筒式插孔是建立完善且已知的技术，但是并非每个设备都被设计成通过筒式插孔来接收功率。一种替换功率递送格式是通过通用串行总线(USB)端口的。诸如电子阅读器(例如，AMAZON KINDLE)之类的设备可具有USB插座，该USB插座接收USB连接器，该USB连接器的相关联的电缆包括用于墙上插座的插头。虽然各种USB标准构想了功率递送，但是USB端口并不仅受限于功率解决方案。USB端口也设计成传达数据。相对较新近的USB Type-C端口是多用途端口的一个示例。许多小众计算设备正迁移到USB Type-C端口，以提供可以连接到用于各种其他用途的各种其他计算设备的端口。例如，USB Type-C端口不仅可用于功率递送，还可用于音频和视频数据传输。例如，机顶盒(例如，APPLE TV、ROKU等)可包括视频输出(诸如通过USB Type-C端口来路由的显示器端口信号)。仍然，其他设备可以耦合到移动终端以将与该移动终端相关联的调制解调器和无线数据计划用于内容获取。
在给定USB Type-C端口可以处置各种格式的功率以及数据传输的情况下，业界内正采取行动以将这些小众计算设备中的插座合并到一个或多个USB Type-C端口并且消除常规筒式插孔，或者合并具有用于音频/视频的辅助连接器(例如，HDMI)的微型USB连接器。在单个设备上有不止一个USB Type-C端口可用的情况下，临时用户可能将不止一个这样的端口连接到相应的电源，这可能在端口之间创建冲突。还有可能特定端口均未耦合到墙上插座，并且仅一个端口耦合到弱电源(例如，移动电话或膝上型计算机)。因为这些小众设备中的大多数设备不具有电池，所以这种弱电源可能无法为该设备提供用于操作的足够功率。相应地，存在对于能够管理此类设备中的这些端口以帮助改善用户体验并且避免端口到端口冲突的需要。
公开概述
详细描述中所公开的各方面包括一种用于端口管理的系统和方法。具体而言，示例性方面将端口管理功能以及功率转换、保护特征、和信号调节电路系统合并到用于没有电池的设备的单个集成电路(IC)中。进一步示例性方面允许端口之间的仲裁以处置电源相对于功率阱的功能。又进一步的示例性方面在弱电源耦合到计算设备时提供指示，以警告用户该弱电源可能无法提供用于完全操作的足够功率。还可以存在附加功能性以与系统组件对接并且传达对于那些系统组件采取特定动作(例如处理器节流、进入待机模式、减小/增大输入功率等)的需要。无论端口是用作功率端口还是输出端口，这种合并功能性允许将单个形状因子用于所有端口。此外，这种合并功能性帮助缓解由不适当的活动导致的可能损坏。
就此而言，在一个方面，公开了一种控制用于设备的功率的方法。该方法包括检测连接器插入到通用串行总线(USB)Type-C插座中。该方法还包括确定功率是否通过该USBTYPE-C插座可用，或功率是否正通过该USB TYPE-C插座被汲取。该方法还包括在功率可用的情况下协商功率电平。该方法还包括确定其它模式是否通过该USB TYPE-C插座得到支持。该方法还包括若此类其他模式可用则控制此类其他模式。
在另一方面，公开了一种设备。该设备包括至少一个USB TYPE-C插座。该设备还包括包含电路系统的USB端口控制IC。该电路系统被配置成检测连接器插入到USB Type-C插座中。该电路系统还被配置成确定功率是否通过该USB TYPE-C插座可用，或功率是否正通过该USB TYPE-C插座被汲取。该电路系统还被配置成在功率可用的情况下协商功率电平。该电路系统还被配置成确定其它模式是否通过该USB TYPE-C插座得到支持。该电路系统还被配置成若此类其他模式可用则控制此类其他模式。
附图简述
图1是具有多个端口并且没有电池的示例性机顶盒的简化透视图；
图2是用于USB Type-C插座的引脚布局图；
图3是用于示出与电池供电的系统相关联的一个USB Type-C端口的计算系统的常规电路布局的框图；
图4是用于具有与电池供电的系统相关联的多个USB Type-C端口的计算系统的常规电路布局的框图；
图5是根据本公开的示例性方面的用于示出两个USB Type-C端口的计算系统的合并集成电路(IC)架构的框图，其中该系统是无电池的；
图6是根据本发明的示例性方面的用于具有可任选的电池的设备的具有更完整的引脚布局和相关联的电路系统的原位合并IC的简化电路图；
图7A是示出与控制系统中的单个USB Type-C端口相关联的过程的流程图；
图7B是示出与控制系统中的多个USB Type-C端口相关联的过程的流程图；以及
图8是可包括图5和6的合并IC的、示例性的基于处理器的系统的框图。
详细描述
现在参照附图，描述了本公开的若干示例性方面。措辞“示例性”在本文中用于表示“用作示例、实例、或解说”。本文中描述为“示例性”的任何方面不必被解释为优于或胜过其他方面。
详细描述中所公开的各方面包括用于端口管理的系统和方法。具体而言，示例性方面将端口管理功能以及功率转换、保护特征、和信号调节电路系统合并到用于没有电池的设备的单个集成电路(IC)中。进一步示例性方面允许端口之间的仲裁以处置电源相对于功率阱的功能。又进一步的示例性方面在弱电源耦合到计算设备时提供指示，以警告用户该弱电源可能无法提供用于完全操作的足够功率。还可以存在附加功能性以与系统组件对接并且传达对于那些系统组件采取特定动作(例如处理器节流、进入待机模式、减小/增大输入功率等)的需要。无论端口是用作功率端口还是输出端口，这种合并功能性允许将单个形状因子用于所有端口。此外，这种合并功能性帮助缓解由不恰当的活动导致的可能损坏。
在解决本公开的具体细节之前，提供了可包括端口、特别是通用串行总线(USB)Type-C端口的计算设备的简要概览，该计算设备可以受益于本公开的示例性方面。图2提供了关于USB Type-C端口的附加细节。虽然本公开聚焦于USB Type-C，但是应当领会，其他的多用途端口也可以受益于本公开的示例性方面。图3和4突出显示了基于电池的常规多端口计算设备的一些问题，并且参照图5恢复对本公开的示例性方面的讨论。
就此而言，图1是计算设备100的简化透视图，如所解说的，计算设备100是机顶盒，但如以下所解释的，也可以是其他种类的计算设备。在这种情形中，计算设备100通过USB电缆104耦合到显示器或监视器102。USB电缆104包括连接器106和108，它们分别插入计算设备100和监视器102上的插座110和112中。计算设备100通常不具有内部电池并且通过电缆116从墙上插座114接收功率。电缆116包括插入计算设备100上的插座120中的连接器118。计算设备100可以进一步包括插座122、124和126。在示例性方面，计算设备100可以访问插入插座124中的存储器棒128上的数据文件。替换地，计算设备100可以访问存储在膝上型计算机130的硬盘驱动器上的数据文件，该膝上型计算机130经由具有连接器134的电缆132插入插座126中。计算设备100可以通过与膝上型计算机相关联的无线调制解调器或通过类似技术来接入远程网络，以使得计算设备100可以从远程网络中的远程服务器下载内容(例如，HULU、或AMAZON VIDEO、或NETFLIX服务)。
显而易见，存在用于计算设备100的多个插座110、112、120、122、124、以及126。每个这样的插座可以是USB TYPE-C插座，该USB TYPE-C插座具有与其相关联的对应USB端口，这允许通过相同连接器的视频输出以及其他功能。虽然特别构想了USB Type-C，但是也可以存在除了USB端口之外的其他多用途端口或者代替USB端口的其他多用途端口。
本文所描述的USB Type-C插座和连接器是由USB规范“Universal Serial BusType-C Cable and Connector Specification(通用串行总线TYPE-C电缆和连接器规范)”(USB 3.0推广小组，修订版1.2，2016年3月25日，221页)定义的常规多用途插座和连接器，该规范的全部内容通过引用纳入本文。出于方便起见，通过参考参照图2的USB Type-C插座的引脚布局来进一步解释USB Type-C元件的多用途本质。
具体而言，图2解说了用于USB Type-C插座110的引脚布局，应理解，其他插座可以是相同的。USB Type-C插座110包括24个引脚或触点200(1)-200(24)，其具有如由USBType-C规范指派的功能并且在以下的表1中概述。
表1-USB TYPE-C连接器引脚配置
应当领会，USB连接器(诸如插入插座110中的连接器106)具有互补导电元件。在一些示例性方面，这种导电元件是引脚，并且在其他方面，这种导电元件是接触焊盘。如本文所使用的，多个USB Type-C插座110、112、120、122、124、以及126的导电元件被称为引脚，而无论它们采用的具体形状如何。USB Type-C插座的形状因子在USB Type-C规范中定义，并且就此是很好理解的。
多个USB Type-C插座110、112、120、122、124、以及126中的每一者本质上是USB端口，根据USB Type-C规范，该USB端口可以提供功率(即，充当电源)或消耗功率(即，充当功率阱)，并且如众所周知的可以进一步交换数据。为了实现这样的功能性，每个端口需要执行V总线以及命令和控制(CC)检测(以查明插入、插入取向、以及与所插入的连接器相关联的电阻器值，该连接器向计算设备提供各种信息)的控制电路系统、功率递送(PD)物理层(PHY)(PD PHY)、以及D+/D-检测电路。在提供电池的情况下，需要与电池相关的电路，包括过压保护电路、调节电路(诸如降压、升压、或降压-升压转换器电路)、以及电池充电器电路。虽然过压保护可在电池充电之外的上下文中适用，但是出于本公开的目的，本公开将过压保护电路定义为电池相关电路。注意，在非电池供电的系统中，电池相关电路由功率转换电路代替，该功率转换电路将输入电压转换为系统组件所要求的电压电平，并且还限制输入和/或输出电流。
常规实现将这些电路实现为相异的IC，这消耗计算设备内宝贵的占用空间、使导线布线复杂、添加通用系统复杂性、并且可能具有电磁干扰影响。图3和4解说了示例性的基于电池的常规系统。设计可行布局的负担对于如图3中所解说的单个USB Type-C插座而言并不显著，但是对于如图4中所解说的即使只有两个USB Type-C插座而言甚至更糟。如以上所提及的，对于非电池供电的系统，存在类似的问题以及替代电压和电流限制电路。
就此而言，图3解说了常规计算系统300，其具有与TYPE-C插座304相关联的Type-C端口控制器(TCPC)302。TCPC 302可以执行Type-C检测并且具有单个IC中的USB PD PHY。TCPC 302从V总线引脚200(4)和200(16)以及CC引脚200(5)和200(17)接收信号。TCPC 302可以与Type-C端口管理器(TCPM)306(有时称为嵌入式控制器(EC))互操作。来自V总线引脚200(4)和200(16)的信号也被提供给过压保护电路308和信号调节控制器310。信号调节控制器310控制信号调节电路312。在示例性方面，信号调节电路312是在输出节点314处提供信号的降压-升压充电器。过压保护电路308还可以包含浪涌保护电路，并且因此在附图中标记为OVP+浪涌。
继续参照图3，输出节点314耦合到背光发光二极管(LED)驱动器316(其可被用于驱动LED以用于屏幕背光控制或其他LED指示)、电池场效应晶体管(FET)318、以及输出预调节器降压电路320。电池FET 318向电池组电路322提供功率，该电池组电路322可包括电量计(有时在附图中示出为FG)和电池平衡电路324。输出预调节器降压电路320向核心功率管理IC(PMIC)326提供功率，该PMIC 326进而向计算系统300的主处理电路328(在图3中被称为片上系统(SOC))提供功率。主处理电路328与TCPM 306通信。在一些设备中，PMIC 326还向通知LED驱动器330提供信号，该通知LED驱动器330可以至多达四个通道。如所解说的，四个通道足以通过专用指示符或通过不同模式的组合来指示是否存在充电器、电池正在充电、故障、功率不足、电池耗尽、以及休眠模式。在某些应用中，LED通道也可以用于其他指示，诸如电池充电状态等。如以上所提及的，电池相关电路可以由没有电池的设备中的电压转换电路和/或电流输入/输出限制电路代替。
显而易见，常规计算系统300包括具有相当的间隙元件(例如，电阻器、晶体管、电感器、电容器等)、导线布线、以及放置挑战的许多分开的IC。当存在不止一个USB Type-C插座时，这些挑战被加剧。就此而言，图4示出了具有两个TCPC 402(1)-402(2)和两个USBType-C插座404(1)-404(2)的常规计算系统400。TCPC 402(1)-402(2)可以是分开的IC，其中每个IC能够执行Type-C检测并且具有单个IC中的USB PD PHY。TCPC 402(1)-402(2)从相应的V总线引脚200(4)和200(16)以及CC引脚200(5)和200(17)接收信号。TCPC 402(1)-402(2)可以与TCPM 406互操作。来自V总线引脚200(4)和200(16)的信号也被提供给过压保护电路408(1)-408(2)以及信号调节控制器410。信号调节控制器410控制信号调节电路412。在示例性方面，信号调节电路412是在输出节点414处提供信号的降压-升压充电器。
继续参照图4，输出节点414耦合到背光LED驱动器416、一对电池FET 418(1)-418(2)、以及输出预调节器降压电路420。电池FET 418(2)向电池组电路422提供功率，该电池组电路422可包括电量计和电池平衡电路424。输出预调节器降压电路420向核心PMIC 426提供功率，该核心PMIC 426进而向计算系统400的主处理电路428(SOC)提供功率。主处理电路428与TCPM 406通信。在一些设备中，PMIC 426还向四通道的通知LED驱动器430提供信号。输出节点414也可以连接到降压转换器432，该降压转换器432耦合到两个过流保护(OCP)电路434(1)-434(2)。当电池组电路422具有内部运送模式时，单个电池FET 418可以是足够的。如本文所使用的，运送模式是在设备可能在仓库中或在货架上达较长时间段时将设备置入的模式，并且存在使电池不完全放电的期望。因此，在运送模式中，电池与系统断开连接，从而使电池消耗最小。在这种实例中，退出运送模式的唯一方式是通过将电源插入到设备中。当电池组电路422不具有内部运送模式时，使用两个电池FET来实现运送模式以使得电池消耗最小。在该情形中，取决于设备，通过按键板输入来退出运送模式是有可能的。背靠背电池FET 418(1)-418(2)还可有助于放电(例如，短路等)期间的附加保护。如以上所提及的，电池相关电路可以由没有电池的设备中的电压转换电路和/或电流输入/输出限制电路代替。
再次，显而易见，随着Type-C插座数目增大，放置、布线、以及通用系统复杂性变得越来越复杂。本公开的示例性方面做了若干事情来改善状况。首先，示例性方面将至少一些TCPC电路和一些电池相关电路合并到单个IC中。合并的电路越多，则对放置和布线问题的影响越大，并且解决方案所提供的可扩展性也就越容易。附加地，可以共享类似于电池FET318和418(1)-418(2)的电池FET，从而消除对于多个电池FET的需要。在又一方面，可以将一个或多个LED驱动器合并到单个IC中。其次，本公开的示例性方面在不同端口之间仲裁不确定的功率状况。作为该仲裁的一部分，可以选择单个电源以向计算设备提供功率。如果该单个电源不足以向计算设备提供必要且充足的功率，则可以向用户提供功能性可能受限的指示。又进一步，该仲裁可以控制计算设备是否能够通过其他插座来充当电源。
就此而言，图5提供了类似于图1的计算设备100的、具有合并端口控制IC 502(1)-502(2)的无电池设备500的简化框图版本。虽然仅示出了两个合并端口控制IC 502(1)-502(2)，但是应当领会，对于设备500的每个插座可存在一个这样的IC。合并端口控制IC 502(1)-502(2)可各自包含DC/DC调节器电路、电压监视器和/或电压重置电路、遥测模数转换器(ADC)电路、TCPM电路、USB功率递送电路、安全监视器、LED驱动器电路等。对于关于可能的合并端口控制IC的更多信息，感兴趣的读者可以参考2017年7月14日提交的题为“UNIVERSAL SERIAL BUS(USB)TYPE-C AND POWER DELIVERY PORT WITH SCALABLE POWERARCHITECTURE(具有可扩展功率架构的通用串行总线(USB)TYPE-C和功率递送端口)”的美国专利申请SN.15/649,939，其全部内容通过援引纳入本文。
继续参照图5，每个合并端口控制IC 502(1)-502(2)耦合到相应的插座504(1)-504(2)，并且至少接收CC信号以及D+/D-信号。可任选地，可以从插座504向对应的合并端口控制IC 502提供其他信号。合并端口控制IC 502(1)-502(2)被配置成向PMIC 506提供系统功率，以使得SOC 508具有必要且充足的功率以操作和实现设备500的期望功能性。在实践中，合并端口控制IC 502(1)-502(2)中仅有一者向PMIC 506提供功率。为了控制选择哪个合并端口控制IC 502(1)或502(2)来向PMIC 506提供功率，每个合并端口控制IC 502(1)-502(2)可以在总线510上与其他合并端口控制IC通信。SOC 508还可以耦合到总线510并且可以控制端口优先级，以及确定哪个端口进入功率阱或电源模式(或功率中立模式)。替换地，合并端口控制IC 502(1)-502(2)之一可以是总线510上的主设备，并且控制哪个端口充当功率阱或电源。应当领会，除了向SOC 508提供功率之外，PMIC 506可以向设备内的组件提供功率。
继续参照图5，一旦将合并端口控制IC 502(1)-502(2)之一选择作为功率阱以向设备500提供功率，则所选的合并端口控制IC 502就可以驱动相关联的LED 512(1)-512(2)，以指示存在功率、存在足够的功率、存在不足的功率等。可以按需或按期望通过改变LED的颜色或使多个LED的不同序列照亮等来作出此类指示。
注意，本公开的示例性方面允许一个端口是汲取功率的功率阱，而另一端口同时作为电源，从而功率有效地从第一端口流到第二端口(由图5中的箭头514一般化地示出)。
进一步注意，虽然上述讨论仅构想了将合并端口控制IC 502(1)-502(2)之一用作功率阱，但是多个合并端口控制IC 502(1)-502(2)充当功率阱是有可能的。当任一端口均不提供足够的功率或者在设备供应要求较高功率电平的特殊模式时，这可能是恰适的。在这种情况下，可以使用过压保护电路系统(未示出)以避免损坏设备500中的SOC 508或其他电路系统。
图6提供了耦合到插座504和PMIC 506的合并端口控制IC 502的更详细框图。注意，虽然本公开的示例性方面非常适合于在不具有电池的计算设备中操作，但是本公开并非如此受限。因此，合并端口控制IC 502可以耦合到可任选的电池组600。如所解说的，插座504可以通过电缆604耦合到USB设备602。USB设备602可以是电源、功率阱、墙上插座(即，特定形式的电源)等。通过插座504到达的一些信号(例如，SBU1、SBU2)被路由至SOC 508，同时提供给合并端口控制IC 502。其他信号(诸如USB_输入(USB_IN)、USB_DP(D+)、USB_DN(D-)、CC1_ID、以及CC2)分别通过引脚606(1)-606(5)提供给合并端口控制IC 502，该引脚606(1)-606(5)分别对应于插座504中的等效引脚200。可以与VDD_V连接(VDD_VCONN)引脚606(7)和VDD_PDPHY引脚606(8)一起提供CC_输出(CC_out)引脚606(6)。如所提及的，合并端口控制IC 502还可以通过引脚606(9)-606(10)来接收SBU1和SBU2信号。LED引脚606(11)-606(14)可以驱动图5的LED 512(1)-512(2)。热管理电路608可以耦合到热引脚606(15)-606(17)，该热引脚606(15)-606(17)之一可以耦合到热敏电阻610。接地引脚606(18)可以将合并端口控制IC 502耦合到接地。引脚606(19)-606(23)可以将可任选的电池组600耦合到电池控制和电池监视电路612。电压调节电路614可以将引脚606(25)-606(27)耦合到PMIC506，其中电池引脚606(28)也耦合到PMIC 506。
还解说了USB电池控制器电路616、USB Type-C CC逻辑电路618、V连接开关电路620、USB PD PHY电路622、快速充电电路624、以及Type-C水检测电路626。
在特定功能从以上描述不显而易见的情况下，合并端口控制IC 502可以检测源类型、协商功率电平、控制和/或限制功率转移、以及通过热控制、过压保护、过流保护和湿度检测来提供保护。此外，LED引脚606(11)-606(14)可以取而代之仅向SOC 508或PMIC 506提供关于是否存在功率、存在电池、电池水平、错误、状态报告、功率电平、系统节流等的信号或通信。SOC 508或PMIC 506可以执行系统重置、控制该系统、启用功能等。热信号可以监视系统不同部分处的热水平，并且使用所报告的温度来减小功率/增大功率、停止功率等。ADC可以测量功耗、输入功率、或其他模拟信号。SBU可被用于显示端口信号等。
参照图7A和7B提供了解说与上述硬件相关联的示例性过程的流程图。具体而言，图7A解说了在单端口设备的连接器插入时发生的过程700，而图7B解说了在多端口设备的连接器插入时发生的过程750。
就此而言，参照图7A，过程700在Type-C连接器附连到设备中的插座时开始(框702)。这使得功率LED指示照亮(框704)。此外，合并端口IC中的电路系统检测电源类型(例如，USB功率递送(PD)或其他源)(框706)。如果框706处的答案为否，则开始其他功率协商(其可以具有基于某个其他专有格式的某个形式的源宣告)(框708)。然而，如果框706处的答案为是，则设备作出源宣告(框710)。在任一情形中，功率转换器芯片被启用以用于初始功率电平(框712)。功率转换器芯片可以向SOC发信号通知状态/错误(框714)，以及可以测量模拟信号和系统功率(框716)。同时，阱开始功率协商(框718)，这可导致若必要则生成附加系统功率(框720)。
继续参照图7A，控制系统电路系统监视连接以确定是否支持其他模式(框722)。只要答案为否，并且没有移除连接，控制系统电路系统就继续监视该连接。一旦阱指示支持另一模式，该阱就可以控制视频(框724)、音频(框726)、数据(框728)、或其他模式(框730)。可任选地，功率和音频/视频可能需要电子狗(dongle)(框732)。
注意，设备可以持续地监视该连接以获得过压保护(OVP)、过流保护(OCP)、过温保护(OTP)、以及湿度(框734)，并且可以按需或根据期望来将设备置于待机模式(框736)、减小功率输入(框738)、节流系统功率(框740)、或挂起输入功率(框742)。
图7B解说了用于多端口设备的过程750。在大多数情况中，过程750复制过程700，并且不重复这样的复制步骤。然而，控制系统还监视所连接的插座与相关联的端口。就此而言，控制系统确定是否附连了第一端口(框752)。如果答案为否，则控制系统检查是否附连了第二端口(框754)，并且以此类推直至附连了第N端口(框756)。
基于所附连的端口，控制系统确定这些端口是处于阱模式还是源模式中。如果所有端口均处于阱模式中，则功率被组合(框758)。如果一个端口处于阱模式中而其余端口处于源模式中，则过程750从框706继续，并且该设备将功率从阱端口引导至(诸)源端口(框760)。
根据本文中所公开的各方面的用于端口管理的系统和方法可被提供到或被集成到任何基于处理器的设备中。不作为限定的示例包括图1的计算设备100或图5的500，其可以是：机顶盒、娱乐单元、导航设备、通信设备、固定位置数据单元、移动位置数据单元、全球定位系统(GPS)设备、移动电话、蜂窝电话、智能电话、会话发起协议(SIP)电话、平板设备、平板手机、服务器、计算机、便携式计算机、移动计算设备、可穿戴计算设备(例如，智能手表、保健或健康跟踪器、眼镜，等等)、台式计算机、个人数字助理(PDA)、监视器、计算机监视器、电视机、调谐器、无线电、卫星无线电、音乐播放器、数字音乐播放器、便携式音乐播放器、数字视频播放器、视频播放器、数字视频碟(DVD)播放器，便携式数字视频播放器、汽车、车载组件、航空电子系统、无人机以及多旋翼直升机。
就此而言，图8解说了可以采用在图5和图6中解说的合并端口控制IC 502的基于处理器的系统800的示例。在该示例中，基于处理器的系统800包括一个或多个中央处理单元(CPU)802，每个中央处理单元包括一个或多个处理器804。(诸)CPU 802可具有耦合至(诸)处理器804以用于对临时存储的数据进行快速访问的高速缓存存储器806。(诸)CPU802被耦合至系统总线808，且可交互耦合被包括在基于处理器的系统800中的主设备和从设备。如众所周知的，(诸)CPU 802通过在系统总线808上交换地址、控制、以及数据信息来与这些其他设备通信。例如，(诸)CPU 802可以向作为从动设备的示例的存储器控制器810传达总线事务请求。尽管未在图8中解说，但可提供多个系统总线808，其中每个系统总线808构成不同的结构。
其他主设备和从设备可被连接到系统总线808。如图8中所解说的，作为示例，这些设备可包括存储器系统812、一个或多个输入设备814、一个或多个输出设备816、一个或多个网络接口设备818、以及一个或多个显示器控制器820。(诸)输入设备814可以包括任何类型的输入设备，包括但不限于输入键、开关、语音处理器等。(诸)输出设备816可以包括任何类型的输出设备，包括但不限于音频、视频、其他视觉指示器等。(诸)网络接口设备818可以是被配置成允许往来于网络822的数据交换的任何设备。网络822可以是任何类型的网络，包括但不限于有线或无线网络、私有或公共网络、局域网(LAN)、无线局域网(WLAN)、广域网(WAN)、蓝牙TM网络、以及因特网。(诸)网络接口设备818可以被配置成支持所期望的任何类型的通信协议。存储器系统812可包括一个或多个存储器单元824(0-N)。
(诸)CPU 802还可被配置成在系统总线808上访问(诸)显示器控制器820以控制发送给一个或多个显示器826的信息。(诸)显示器控制器820经由一个或多个视频处理器828向(诸)显示器826发送要显示的信息，该视频处理器818将要显示的信息处理成适用于(诸)显示器826的格式。(诸)显示器826可包括任何类型的显示器，包括但不限于：阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)、等离子显示器、LED显示器等。
本领域技术人员将进一步领会，结合本文所公开的各方面描述的各种解说性逻辑块、模块、电路和算法可被实现为电子硬件、存储在存储器中或另一计算机可读介质中并由处理器或其他处理设备执行的指令、或这两者的组合。作为示例，本文中描述的设备可被用在任何电路、硬件组件、IC、或IC芯片中。本文中所公开的存储器可以是任何类型和大小的存储器，且可配置成存储所需的任何类型的信息。为清楚地解说这种可互换性，各种解说性组件、框、模块、电路和步骤在上文已经以其功能性的形式一般性地作了描述。此类功能性如何被实现取决于具体应用、设计选择、和/或加诸于整体系统上的设计约束。技术人员可针对每种特定应用以不同方式来实现所描述的功能性，但此类实现决策不应被解读为致使脱离本公开的范围。
结合本文中所公开的各方面描述的各种解说性逻辑块、模块、以及电路可用设计成执行本文中描述的功能的处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其任何组合来实现或执行。处理器可以是微处理器，但在替换方案中，处理器可以是任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合(例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核协作的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置)。
本文所公开的各方面可被体现为硬件和存储在硬件中的指令，并且可驻留在例如随机存取存储器(RAM)、闪存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦可编程ROM(EEPROM)、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域中所知的任何其它形式的计算机可读介质中。示例性存储介质被耦合到处理器，以使得处理器能从/向该存储介质读取信息和写入信息。替换地，存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在ASIC中。ASIC可驻留在远程站中。在替换方案中，处理器和存储介质可作为分立组件驻留在远程站、基站或服务器中。
还注意到，本文任何示例性方面中描述的操作步骤是为了提供示例和讨论而被描述的。所描述的操作可按除了所解说的顺序之外的众多不同顺序来执行。此外，在单个操作步骤中描述的操作实际上可在数个不同步骤中执行。另外，示例性方面中讨论的一个或多个操作步骤可被组合。应理解，如对本领域技术人员显而易见地，在流程图中解说的操作步骤可进行众多不同的修改。本领域技术人员还将理解，可使用各种不同技术和技艺中的任何一种来表示信息和信号。例如，贯穿上面说明始终可能被述及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、码元和码片可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子、或其任何组合来表示。
提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员而言将容易是显而易见的，并且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变型而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖特征一致的最广义的范围。

Claims (26)

1.一种控制用于设备的功率的方法，包括：
检测连接器插入到第一通用串行总线USB Type-C插座中；
检测第二连接器插入到第二USB Type-C插座中；
确定功率是否通过所述第一USB Type-C插座可用，或功率是否正通过所述第一USBType-C插座被汲取；
确定功率是否通过所述第二USB Type-C插座可用；
在功率可用的情况下协商功率电平；
当功率通过所述第一USB Type-C插座可用且功率通过所述第二USB Type-C插座可用时，确定这两个USB Type-C插座处于阱模式并且组合来自这两个USB Type-C插座的功率；
当功率从所述第二USB Type-C插座可用且功率正通过所述第一USB Type-C插座被汲取时，确定所述第二USB Type-C插座处于所述阱模式而所述第一USB Type-C插座处于源模式，并且在所述第一USB Type-C插座与所述第二USB Type-C插座之间路由至少一些功率；
确定其它模式是否通过所述第一USB Type-C插座和所述第二USB Type-C插座得到支持；以及
若此类其他模式可用，则控制所述其他模式。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包括在插入检测时使发光二极管LED照亮。
3.如权利要求1所述的方法，进一步包括在存在故障时使发光二极管LED照亮。
4.如权利要求1所述的方法，进一步包括在存在不足的功率时使发光二极管LED照亮。
5.一种设备，包括：
第一通用串行总线USB Type-C插座；
第二USB Type-C插座；以及
包括电路系统的USB端口控制集成电路IC，所述电路系统配置成：
检测连接器插入到所述第一USB Type-C插座中；
检测第二连接器插入到所述第二USB Type-C插座中；
确定功率是否通过所述第一USB Type-C插座可用，或功率是否正通过所述第一USBType-C插座被汲取；
确定功率是否通过所述第二USB Type-C插座可用；
在功率可用的情况下协商功率电平；
当功率通过所述第一USB Type-C插座可用且功率通过所述第二USB Type-C插座可用时，确定这两个USB Type-C插座处于阱模式并且组合来自这两个USB Type-C插座的功率；
当功率从所述第二USB Type-C插座可用且功率正通过所述第一USB Type-C插座被汲取时，确定所述第二USB Type-C插座处于所述阱模式而所述第一USB Type-C插座处于源模式，并且在所述第一USB Type-C插座与所述第二USB Type-C插座之间路由至少一些功率；
确定其它模式是否通过所述第一USB Type-C插座和所述第二USB Type-C插座得到支持；以及
若此类其他模式可用，则控制所述其他模式。
6.如权利要求5所述的设备，进一步包括配置成在插入检测时照亮的发光二极管LED。
7.如权利要求5所述的设备，进一步包括配置成在检测到故障时照亮的发光二极管LED。
8.如权利要求5所述的设备，进一步包括配置成在检测到不足的电源时照亮的发光二极管LED。
9.如权利要求5所述的设备，其中，所述设备选自由以下各项构成的组中：机顶盒、固定位置数据单元、移动位置数据单元、全球定位系统GPS设备、蜂窝电话、智能电话、会话发起协议SIP电话、可穿戴计算设备、台式计算机、个人数字助理PDA、电视机、调谐器、车载组件、无人机以及多旋翼直升机。
10.如权利要求5所述的设备，其中，所述设备包括通信设备。
11.如权利要求5所述的设备，其中，所述设备包括计算机。
12.如权利要求5所述的设备，其中，所述设备包括监视器。
13.如权利要求5所述的设备，其中，所述设备包括航空电子系统。
14.如权利要求5所述的设备，其中，所述设备包括移动电话。
15.如权利要求5所述的设备，其中，所述设备包括平板设备。
16.如权利要求5所述的设备，其中，所述设备包括便携式计算机。
17.如权利要求5所述的设备，其中，所述设备包括无线电装置。
18.如权利要求5所述的设备，其中，所述设备包括移动计算设备。
19.如权利要求5所述的设备，其中，所述设备包括音乐播放器或视频播放器。
20.如权利要求5所述的设备，其中，所述设备包括数字视频碟DVD播放器。
21.如权利要求5所述的设备，其中，所述设备包括数字音乐播放器或数字视频播放器。
22.如权利要求5所述的设备，其中，所述设备包括娱乐单元。
23.如权利要求5所述的设备，其中，所述设备包括导航设备。
24.如权利要求5所述的设备，其中，所述设备选自由以下各项构成的组中：平板手机、服务器、卫星无线电装置、以及汽车。
25.如权利要求5所述的设备，其中，所述设备包括计算机监视器。
26.如权利要求5所述的设备，其中，所述设备包括便携式数字视频播放器或便携式音乐播放器。
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