電子設備以及節省電子設備的耗能的方法

2023-06-15 07:39:41

專利名稱：電子設備以及節省電子設備的耗能的方法
技術領域：
本發明涉及電子設備的通用串行總線(Universal serial bus，USB)，特別涉及通用串行總線的檢測與耗能的控制。
背景技術：
通用串行總線(Universal serial bus, USB)是用以連線電子設備與外部裝置的一個串行埠總線標準，也是一種輸入輸出界面技術規範，被廣泛應用於個人計算機和可攜式裝置等信息通信產品中。現行的通用串行總線有兩種格式，分別為通用串行總線2. 0 規格與通用串行總線3. 0規格。通用串行總線3. 0規格的頻寬高達5GB，因此可提供電子設備與外部裝置間一高速的數據傳輸界面。然而，目前的電子設備中用以處理通用串行總線3. 0版數據傳輸的通用串行總線 3.0控制器(USB 3.0 Controller)晶片，均具有較高的耗電量。一般而言，通用串行總線 3. 0控制器可消耗計算機主機平臺的平均耗電功率的八分之一 十五分之一之間，因此通用串行總線3. 0控制器是計算機主機中消耗較高耗能的裝置。當計算機主機為具有有限電源的可攜式計算機時，具有較高耗能的通用串行總線3. 0控制器所減少的計算機主機的電池使用時間可達到45分鐘 90分鐘，嚴重減少使用者可運用計算機主機的時間。因此，必須找出一種方法以減少通用串行總線3.0控制器的耗電量。

發明內容
有鑑於此，本發明的目的在於提供一種節省電子設備的耗能的方法，以解決公知技術存在的問題。於一實施例中，該電子設備的一通用串行總線連接器包含有一第一組接腳以及一第二組接腳，且該通用串行總線連接器的該第二組接腳耦接至一通用串行總線3.0控制器。首先，於一外接裝置插入至該通用串行總線連接器時，檢測該外接裝置是否為一通用串行總線3. 0裝置。當檢測出該外接裝置為該通用串行總線3. 0裝置時，供電至該通用串行總線3. 0控制器。當檢測出該外接裝置並非為該通用串行總線3. 0裝置時，終止對該通用串行總線3.0控制器的供電。本發明還提供一種電子設備。於一實施例中，該電子設備包括一通用串行總線連接器、一通用串行總線3.0控制器、一電源供應電路、以及一檢測電路。該通用串行總線連接器包含有一第一組接腳以及一第二組接腳。該通用串行總線3.0控制器耦接至該通用串行總線連接器的該第二組接腳。該電源供應電路耦接至該通用串行總線3. 0控制器，負責該通用串行總線3.0控制器的電源供應。該檢測電路用來於一外接裝置插入至該通用串行總線連接器時，檢測該外接裝置是否為一通用串行總線3. 0裝置，當檢測出該外接裝置為該通用串行總線3. 0裝置時，驅使該電源供應電路供電至該通用串行總線3. 0控制器，以及當檢測出該外接裝置並非為該通用串行總線3.0裝置時，終止該電源供應電路對該通用串行總線3.0控制器的供電。
本發明可大幅節省電子設備的總耗電量。為了讓本發明的上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉數優選實施例，並配合附圖，進行詳細說明。


圖1為依據本發明的通用串行總線連接器的透視圖；圖2為依據本發明的電子設備的第一實施例的區塊圖；圖3為依據本發明的節省電子設備的耗能的方法的一操作範例流程圖；圖4為依據本發明的電子設備的第二實施例的區塊圖；以及圖5為依據本發明的節省電子設備的耗能的方法的另一操作範例流程圖。其中，附圖標記說明如下200、400 電子設備；202,402 通用串行總線連接器；202a、4(^a 第一組接腳；202b、402b 第二組接腳；204、404 檢測電路；206、406 通用串行總線3.0控制器；208、408 電源供應電路；410 開關；412 控制單元。
具體實施例方式計算機主機通過通用串行總線連接器(USB connector)與外部通用串行總線裝置相連接。現行的通用串行總線有兩種格式，分別為通用串行總線2. 0/1. 1規格與通用串行總線3. 0規格。一般而言，通用串行總線連接器可接收通用串行總線2. 0/1. 1規格及通用串行總線3.0規格的外部接頭。圖1為依據本發明的通用串行總線連接器的透視圖。通用串行總線(USB)連接器包括9支接腳，用以耦接外部通用串行總線裝置。該9支接腳中，5支接腳供通用串行總線 3. 0規格的外部裝置使用，而另外4支接腳供通用串行總線2. 0/1. 1規格的外部裝置使用。 供通用串行總線3. 0版的外部裝置使用的5支接腳包括兩傳送接腳TX-及TX+、兩接收接腳 RX-及RX+、以及一接地接腳GND。供通用串行總線2. 0/1. 1規格的外部裝置使用的4支接腳包括一接地接腳GND、兩數據傳輸接腳D-及D+、以及一 VBUS接腳。當通用串行總線連接器中尚未插入任何外接裝置時，或者插入至通用串行總線連接器中的外接裝置並非為一通用串行總線3. 0裝置時，則通用串行總線連接器中USB3. 0的接地接腳GND的電位會維持在一高電位。當通用串行總線連接器中已插入一通用串行總線 3. 0裝置時，則通用串行總線連接器中USB3. 0的接地接腳GND的電位會被下拉至一地電位。 因此，計算機主機可通過檢測通用串行總線連接器中USB3. 0的接地接腳GND的電位以判斷插入至通用串行總線連接器中的外接裝置是否為通用串行總線3. 0裝置。
圖2為依據本發明的電子設備200的第一實施例的區塊圖。於一實施例中，電子設備200包括通用串行總線連接器202、一檢測電路204、一通用串行總線3. 0控制器206、 以及一電源供應電路208。通用串行總線連接器202包括兩組接腳20 及202b。第一組接腳20 為圖1中所示的符合USB2. 0/1. 1規格的接腳，包含GND、D-、D+、以及VBUS接腳。第二組接腳202b為圖1中所示的符合USB3. 0規格的接腳，包含TX-、TX+、GND、RX-、以及RX+ 接腳。通用串行總線3. 0控制器206耦接至通用串行總線連接器202，用以處理USB3. 0格式的數據傳輸。電源供應電路208則負責通用串行總線3.0控制器206的電能供應。於一般狀況下，為減少通用串行總線3. 0控制器206的耗能，電源供應電路208並不會對USB3. 0 控制器206供應電能。檢測電路204則會對通用串行總線連接器202的接腳電位進行檢測， 以便於一外接裝置插入至該通用串行總線連接器202時，決定該外接裝置是否為一通用串行總線3. 0裝置。當檢測電路204檢測出該外接裝置為通用串行總線3. 0裝置時，檢測電路204會發出一控制信號驅使電源供應電路208供電至通用串行總線3. 0控制器206，啟動通用串行總線3. 0控制器206以處理USB3. 0格式的數據傳輸。當檢測電路204檢測出該外接裝置非通用串行總線3. 0裝置時，檢測電路204會驅使電源供應電路208終止對通用串行總線3. 0控制器206的電能供應，以減少通用串行總線3. 0控制器206的耗能。相較於公知技術，本發明的電子設備200的通用串行總線3. 0控制器206除了進行數據傳輸時段外，均不需耗電，因此可大幅節省電子設備200的總耗電量。圖3為依據本發明的節省電子設備的耗能的方法300的一操作範例流程圖。電子設備200依據方法300運作，以減少通用串行總線3. 0控制器206的耗能。首先，一外接裝置插入至通用串行總線連接器202(如步驟30 。接著，檢測電路204決定該外接裝置是否為一通用串行總線3.0裝置(如步驟302)。於一實施例中，檢測電路204根據通用串行總線連接器202的一 USB3. OGND接腳來判斷該外接裝置是否為通用串行總線3. 0裝置。舉例而言，當USB 3. OGND接腳的電位下拉至一地電位時，檢測電路204決定該外接裝置為該通用串行總線3. 0裝置；而當USB 3. OGND接腳的電位維持於一高電位時，檢測電路204決定該外接裝置並非為通用串行總線3. 0裝置。當檢測電路204檢測出該外接裝置為該通用串行總線3. 0裝置時(如步驟304)，電源供應電路208會供電至通用串行總線3. 0控制器 206(如步驟306)。當檢測電路204檢測出該外接裝置並非為通用串行總線3.0裝置時(如步驟304)，電源供應電路208終止對通用串行總線3. 0控制器206的供電(如步驟308)， 以減少USB 3. 0控制器206的耗能。圖4為依據本發明的電子設備400的第二實施例的區塊圖。於一實施例中，電子設備400包括通用串行總線連接器402、一檢測電路404、一通用串行總線3. 0控制器406、一電源供應電路408、開關410、以及控制單元(Platform control unit) 412。通用串行總線連接器402包括兩組接腳40 及40 ，第一組接腳40 為符合USB2. 0/1. 1規格的接腳， 而第二組接腳40 為符合USB3. 0規格的接腳。通用串行總線3. 0控制器406耦接至通用串行總線連接器402的第二組接腳402b，用以處理USB3. 0格式的數據傳輸。電源供應電路 408則負責通用串行總線3. 0控制器406的電能供應。於一般狀況下，為減少通用串行總線 3. 0控制器406的耗能，電源供應電路408是不對通用串行總線3. 0控制器406供應電能的。檢測電路404則會對通用串行總線連接器402的接腳電位進行檢測，以便於一外接裝置插入至該通用串行總線連接器402時，決定該外接裝置是否為一通用串行總線3. 0裝置。當檢測電路404檢測出該外接裝置為通用串行總線3. 0裝置時，檢測電路404會發出一控制信號驅使電源供應電路408供電至通用串行總線3. 0控制器406，啟動通用串行總線3. 0 控制器406以處理USB3.0格式的數據傳輸。當檢測電路404檢測出該外接裝置非通用串行總線3. 0裝置時，檢測電路404會驅使電源供應電路408終止對通用串行總線3. 0控制器406的電能供應，以減少通用串行總線3. 0控制器406的耗能。相較於公知技術，本發明的電子設備400的通用串行總線3. 0控制器406除了進行數據傳輸時段外，均不需耗電，因此可大幅節省電子設備200的總耗電量。另外，電子裝置400尚包括開關410以及控制單元412。於一實施例中，控制單元 412可由一平臺控制單元(Platform controller hub, PCH)來實現，控制單元412的功能相當於南橋晶片與北橋晶片的結合，可供處理USB2.0格式的數據傳輸。開關412耦接於通用串行總線連接器402、通用串行總線3. 0控制器406、以及控制單元412之間。當檢測電路404檢測出該外接裝置為通用串行總線3. 0裝置時，此時開關410會將通用串行總線連接器402的第一組接腳40 連接至該通用串行總線3. 0控制器406 ；而當檢測電路404檢測出該外接裝置並非該通用串行總線3. 0裝置時，此時開關410會將通用串行總線連接器 402的第一組接腳40 連接至控制單元412。圖5為依據本發明的節省電子設備的耗能的方法500的另一操作範例流程圖。電子設備400依據方法500運作，以減少通用串行總線3. 0控制器406的耗能。首先，一外接裝置插入至通用串行總線連接器202 (如步驟50 。接著，檢測電路404決定該外接裝置是否為一通用串行總線3.0裝置(如步驟502)。於一實施例中，檢測電路404根據通用串行總線連接器402的USB 3. OGND接腳來判斷該外接裝置是否為通用串行總線3.0裝置。當該 USB 3. OGND接腳的電位下拉至一地電位時，檢測電路404決定該外接裝置為通用串行總線 3. 0裝置；而當USB 3. OGND接腳的電位維持於一高電位時，檢測電路404決定該外接裝置並非為通用串行總線3. 0裝置。當檢測電路404檢測出該外接裝置為通用串行總線3. 0裝置時(如步驟504)，電源供應電路408供電至通用串行總線3. 0控制器406 (如步驟506)， 且此時開關410會將通用串行總線連接器402的第一組接腳40 連接至通用串行總線3. 0 控制器406 (如步驟508)；而當檢測電路404檢測出該外接裝置並非為通用串行總線3. 0裝置時(如步驟504)，電源供應電路408終止對該通用串行總線3. 0控制器406的供電(如步驟510)以減少USB 3.0控制器406的耗能，且開關410將通用串行總線連接器402的第一組接腳40 連接至控制單元412 (如步驟512)。雖然本發明已以優選實施例公開如上，然其並非用以限定本發明，任何本領域普通技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，因此本發明的保護範圍當視隨附的權利要求所界定的保護範圍為準。
權利要求
1.一種節省電子設備的耗能的方法，其中該電子設備的一通用串行總線連接器包含有一第一組接腳以及一第二組接腳，且該通用串行總線連接器的該第二組接腳耦接至一通用串行總線3. 0控制器，該方法包括下列步驟於一外接裝置插入至該通用串行總線連接器時，檢測該外接裝置是否為一通用串行總線3. 0裝置；當檢測出該外接裝置為該通用串行總線3. 0裝置時，供電至該通用串行總線3. 0控制器；以及當檢測出該外接裝置並非為該通用串行總線3. 0裝置時，終止對該通用串行總線3. 0 控制器的供電。
2.如權利要求1所述的方法，其中該通用串行總線連接器的該第一組接腳符合 USB2. 0/1. 1規格，以及該第二組接腳符合USB3. 0規格。
3.如權利要求1所述的方法，其中檢測該外接裝置是否為該通用串行總線3.0裝置的步驟包括下列步驟根據該通用串行總線連接器的一 USB 3. OGND接腳來判斷該外接裝置是否為該通用串行總線3. 0裝置；當該USB 3. OGND接腳的電位下拉至一地電位時，決定該外接裝置為該通用串行總線 3.0裝置；以及當該USB 3. OGND接腳的電位維持於一高電位時，決定檢測出該外接裝置並非為該通用串行總線3.0裝置。
4.如權利要求1所述的方法，其中該電子設備包括一控制單元，而該方法還包括下列步驟當檢測出該外接裝置為該通用串行總線3.0裝置時，將該通用串行總線連接器的該第一組接腳連接至該通用串行總線3. 0控制器；以及當檢測出該外接裝置並非該通用串行總線3.0裝置時，將該通用串行總線連接器的該第一組接腳連接至該控制單元。
5.一種電子設備，包括一通用串行總線連接器，包含有一第一組接腳以及一第二組接腳；一通用串行總線3. 0控制器，耦接至該通用串行總線連接器的該第二組接腳；一電源供應電路，耦接至該通用串行總線3. 0控制器，負責該通用串行總線3. 0控制器的電源供應；以及一檢測電路，用來於一外接裝置插入至該通用串行總線連接器時，檢測該外接裝置是否為一通用串行總線3. 0裝置，當檢測出該外接裝置為該通用串行總線3. 0裝置時，驅使該電源供應電路供電至該通用串行總線3. 0控制器，以及當檢測出該外接裝置並非為該通用串行總線3. 0裝置時，終止該電源供應電路對該通用串行總線3. 0控制器的供電。
6.如權利要求5所述的電子設備，其中該通用串行總線連接器的該第一組接腳符合 USB2. 0/1. 1規格，以及該第二組接腳符合USB3. 0規格。
7.如權利要求5所述的電子設備，其中該檢測電路根據該通用串行總線連接器的一 USB 3. OGND接腳來判斷該外接裝置是否為該通用串行總線3. 0裝置。
8.如權利要求5所述的電子裝置，其還包括一控制單元；以及一開關，耦接於該通用串行總線連接器、該通用串行總線3. 0控制器及該控制單元； 其中，當該檢測單元檢測出該外接裝置為該通用串行總線3. 0裝置時，會控制該開關來將該通用串行總線連接器的該第一組接腳連接至該通用串行總線3. 0控制器；以及當該檢測單元檢測出該外接裝置並非該通用串行總線3. 0裝置時，會控制該開關來將該通用串行總線連接器的該第一組接腳連接至該控制單元。
全文摘要
本發明提供一種電子設備以及節省電子設備的耗能的方法。電子設備的一通用串行總線連接器包含有一第一組接腳以及一第二組接腳，且通用串行總線連接器的該第二組接腳耦接至一通用串行總線3.0控制器。節省電子設備的耗能的方法包含以下步驟於一外接裝置插入至該通用串行總線連接器時，檢測該外接裝置是否為一通用串行總線3.0裝置。當檢測出該外接裝置為該通用串行總線3.0裝置時，供電至該通用串行總線3.0控制器；當檢測出該外接裝置並非為該通用串行總線3.0裝置時，終止對該通用串行總線3.0控制器的供電。本發明可大幅節省電子設備的總耗電量。
文檔編號G06F1/32GK102298439SQ20101022002
公開日2011年12月28日 申請日期2010年6月25日 優先權日2010年6月25日
發明者林哲緯 申請人:宏碁股份有限公司