CN109508309A - 电子装置及自动切换连结路径方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种电子装置及自动切换连结路径方法，该电子装置包含优先连接端口、初始连接端口、系统单元连结控制电路与优先侦测电路。连结控制电路常态地建立初始连接端口与系统单元之间的第一连结路径。优先侦测电路侦测优先连接端口的连接状态。于侦测到优先连接端口连接到第一外部装置时，优先侦测电路致使连结控制电路断开第一连结路径并建立优先连接端口与系统单元之间的第二连结路径。利用本发明实施例的电子装置，其通过侦测优先连接端口的连接状态，以于有外部装置连接于优先连接端口时将原先连结于初始连接端口的系统单元改连结至优先连接端口，而使得外部装置可直接通过优先连接端口与电子装置的系统单元进行通讯。

Description

电子装置及自动切换连结路径方法

【技术领域】

本发明是关于连结路径的控制技术，特别是一种可自动切换连结路径的电子装置及其方法。

【背景技术】

通用序列汇流排(USB)为最常配置于各款电子装置的汇流排标准。一般而言，标准的通用序列汇流排是一种主从(Master-Slave)架构的通讯协定。因此，只有当一个作为主设备的电子装置与一个作为从设备的电子装置连接时才能实现资料传输，而若二个电子装置皆仅能作为从设备时，此二个电子装置之间的资料传输则必须通过另一个可作为主设备的电子装置来作为传输仲介。基此，近年来遂在USB2.0的基础上发展出了一种USB OTG(On-The-Go)技术，其可在没有主设备的情况下，使得其中一个电子装置既能作为主设备也能作为从设备，以借此来实现二电子装置之间的资料传输。举例而言，可用于实现手机与随身碟、数位相机等之间的端对端的资料传输。

传统上，对于具有使用特殊规格的连接端口的电子装置(如军用)而言，其特殊规格的连接端口并无法使用OTG技术，因此，使者若欲运用OTG技术来完成电子装置与另一电子装置之间的资料传输时，仅能将另一电子装置连接至电子装置中支援OTG技术的通用序列汇流排，而并无法通过直接连接至特殊规格的连接端口来实现。

【发明内容】

在一实施例中，一种电子装置包含优先连接端口、初始连接端口、系统单元、连结控制电路与优先侦测电路。连结控制电路常态地建立初始连接端口与系统单元之间的第一连结路径。优先侦测电路侦测优先连接端口的连接状态。当侦测到优先连接端口连接到第一外部装置时，优先侦测电路致使连结控制电路断开第一连结路径并建立优先连接端口与系统单元之间的第二连结路径。

在一实施例中，一种适用于电子装置的自动切换连结路径方法，包含侦测电子装置的优先连接端口的连接状态，以及于侦测到优先连接端口连接至第一外部装置时，断开电子装置的初始连接端口与系统单元之间的第一连结路径并建立优先连接端口与系统单元之间的第二连结路径。

综上所述，根据本发明实施例的电子装置及自动切换连结路径方法，其通过侦测优先连接端口的连接状态，以于有外部装置连接于优先连接端口时将原先连结于初始连接端口的系统单元改连结至优先连接端口，而使得外部装置可直接通过优先连接端口与电子装置的系统单元进行通讯。此外，根据本发明实施例的电子装置及自动切换连结路径方法，其通过连结路径的自动切换，使得外部装置除可通过耦接于初始连接端口来运用OTG技术与电子装置进行通讯之外，还可直接通过耦接于优先连接端口来运用OTG技术与电子装置进行通讯。

以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征及优点，其内容足以使任何熟习相关技艺者了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所揭露的内容、申请专利范围及图式，任何熟习相关技艺者可轻易地理解本发明相关的目的及优点。

【附图说明】

图1为本发明一实施例的电子装置的概要方框示意图。

图2为本发明一实施例的自动切换连结路径方法中关于优先连接端口的部分的流程示意图。

图3为本发明一实施例的自动切换连结路径方法中关于初始连接端口的部分的流程示意图。

图4为图1中优先侦测电路的一实施例的电路概要示意图。

图5为图1中电源侦测电路的一实施例的电路概要示意图。

图6为图1中身分侦测电路的一实施例的电路概要示意图。

【具体实施方式】

图1为本发明一实施例的电子装置的概要方框示意图。请参阅图1，电子装置100包含至少二个连接端口、系统单元110、连结控制电路121以及优先侦测电路122。以下，以两个连接端口为例来进行说明，但其数量并非用以限定本发明。其中，此二连接端口可分别称之为初始连接端口131与优先连接端口132。于此，优先侦测电路122耦接于优先连接端口132，且连结控制电路121耦接于系统单元110、初始连接端口131、优先连接端口132以及优先侦测电路122。

初始连接端口131可用以和具有相对应接头类型的连接端口的第一外部装置200相接，以使得电子装置100与第一外部装置200之间可彼此通讯。并且，优先连接端口132可用以和具有相对应接头类型的连接端口的第二外部装置300相接，以使得电子装置100第二外部装置300之间可彼此通讯。于此，初始连接端口131可通过插拔的方式与第一外部装置200的连接端口相接或分离，且优先连接端口132也可通过插拔的方式与第二外部装置300的连接端口相接或分离。

在一些实施例中，优先连接端口132的接头类型不同于初始连接端口131的接头类型。举例而言，初始连接端口131可为通用序列汇流排(universal serial bus，USB)接头，且优先连接端口132为符合军用标准的军规接头，但本发明并非以此为限。

图2为本发明一实施例的自动切换连结路径方法中关于优先连接端口的部分的流程示意图，且图3为本发明一实施例的自动切换连结路径方法中关于初始连接端口的部分的流程示意图。请参阅图1至图3，电子装置100可根据本发明任一实施例的自动切换连结路径方法建立初始连接端口131至系统单元110之间的连结路径或建立优先连接端口132至系统单元110之间的连结路径。其中，建立于初始连接端口131与系统单元110之间的连结路径于下可称为第一连结路径，且建立于优先连接端口132与系统单元110之间的连结路径于下可为第二连结路径。

在一实施例中，电子装置100可利用连结控制电路121常态地建立位于初始连接端口131与系统单元110之间的第一连结路径，并且断开位于优先连接端口132与系统单元110之间第二连结路径。

在自动切换连结路径方法的一实施例中，电子装置100可利用优先侦测电路122侦测优先连接端口132的连接状态(步骤S11)，以侦测是否有任何第一外部装置200连接于优先连接端口132。并且，当优先侦测电路122侦测到有第一外部装置200连接到优先连接端口132时，电子装置100可利用连结控制电路121断开第一连结路径并建立位于优先连接端口132与系统单元110之间的第二连结路径(步骤S12)。

在一实施例中，电子装置100可利用优先侦测电路122重复地执行步骤S11，并且仅在优先侦测电路122未侦测到任何第一外部装置200连接于优先连接端口132时，电子装置100才侦测初始连接端口131的连接状态(步骤S21)，以确认是否有任何第二外部装置300连接到初始连接端口131。

在一实施例中，在步骤S21的执行过程中，电子装置100仍可利用优先侦测电路122执行步骤S11，以持续侦测是否有任何第一外部装置200连接于优先连接端口132，并且，于侦测到有第一外部装置200连接到优先连接端口132时，电子装置100还可立即跳至步骤S12开始执行。换言之，优先连接端口132的连结的优先权重是高于初始连接端口131的连结的优先权重。因此，即使同时有第一外部装置200连接于优先连接端口132且有第二外部装置300连接到初始连接端口131，电子装置100的连结控制电路121仍仅建立位于优先连接端口132与系统单元110之间的第一连结路径并断开第二连结路径，而使得仅有连接于优先连接端口132的第一外部装置200可与系统单元110进行通讯。

在一实施例中，当第一外部装置200连接于电子装置100的优先连接端口132时，第一外部装置200可根据其在运作上所欲扮演的角色为主设备(Master)或从设备(Client)来决定应输出电源信号VB1或输出身分信号ID1至电子装置100的优先连接端口132。同样地，当第二外部装置300连接于电子装置100的初始连接端口131时，第二外部装置300可根据其在运作上所欲扮演的角色为主设备或从设备来决定应输出电源信号VB2或输出身分信号ID2至电子装置100的初始连接端口131。

在步骤S11的一实施例中，电子装置100可根据优先侦测电路122是否经由优先连接端口132接收到电源信号VB1或身分信号ID1来判断是否有第一外部装置200连接至优先连接端口132。于此，当优先侦测电路122可经由优先连接端口132接收到电源信号VB1与身分信号ID1中任一者时，优先侦测电路122便可产生切换信号SW1至连结控制电路121，以致使连结控制电路121可于步骤S12中根据切换信号SW1断开原先常态建立于初始连接端口131与系统单元110之间的第一连结路径，并且改建立优先连接端口132与系统单元110之间的第二连结路径，而使得连结于优先连接端口132的第一外部装置200得以通过第二连结路径与系统单元110进行通讯。

在一实施例中，电子装置100还包含电源侦测电路123以及身分侦测电路124。电源侦测电路123耦接于连结控制电路121以及建立于连结控制电路121与系统单元110之间的连结路径。身分侦测电路124耦接于连结控制电路121以及建立于连结控制电路121与系统单元110之间的连结路径。于此，电源侦测电路123可用以侦测经由连结控制电路121此时所建立的连结路径输入的电源信号，并且根据侦测的结果产生结果信号SM1至连结控制电路121。身分侦测电路124可用以侦测经由连结控制电路121此时所建立的连结路径输入的身分信号，并且根据侦测的结果产生结果信号SM2至连结控制电路121。

因此，在步骤S12执行后的一实施例中，电子装置100的连结控制电路121还可根据电源侦测电路123的结果信号SM1以及身分侦测电路124的结果信号SM2来识别耦接于优先连接端口132的第一外部装置200所扮演的角色，并且进而得知其本身此时应扮演的对应角色为何(步骤S13)。

在步骤S13的一实施例中，当第一外部装置200所欲扮演的角色为主设备时，第一外部装置200会输出电源信号VB1至优先连接端口132。此时，电源侦测电路123可产生表示侦测到电源信号VB1的结果信号SM1给连结控制电路121，以致使连结控制电路121可根据结果信号SM1得知此时电子装置100应扮演从设备的角色，进而致使电子装置100以从设备的运作模式进行作动，例如电子装置100可通过优先连接端口132输出其身分信号给连接于优先连接端口132的第一外部装置200。

在步骤S13的另一实施例中，当第一外部装置200所欲扮演的角色为从设备时，第一外部装置200则输出身分信号ID1至优先连接端口132。此时，身分侦测电路124可产生表示侦测到身分信号ID1的结果信号SM2给连结控制电路121，以致使连结控制电路121可根据结果信号SM2得知此时电子装置100应扮演主设备的角色，进而致使电子装置100以主设备的运作模式进行作动，例如电子装置100可通过优先连接端口132输出其电源信号给连接于优先连接端口132的第一外部装置200。

在一实施例中，当优先侦测电路122无法经由优先连接端口132接收到电源信号VB1或身分信号ID1中任一者时，表示第一外部装置200已与优先连接端口132分离(于步骤S12执行之后)或者并未有第一外部装置200连接至优先连接端口132，优先侦测电路122可产生第二切换信号SW2至连结控制电路121，以致使连结控制电路121可根据第二切换信号SW2断开第二连结路径，并建立第一连结路径(步骤S14)。于此，倘若步骤S14执行前，连结控制电路121本即是建立第一连结路径并断开第二连结路径时，则连结控制电路121于此步骤中便不作动，也即连结控制电路121将维持第一连结路径的通路与第二连结路径的断路。

在步骤S21的一实施例中，由于第一连结路径是常态地建立于初始连接端口131至系统单元110之间，故电子装置100的连结控制电路121可利用电源侦测电路123与身分侦测电路124的侦测来判断是否有第二外部装置300耦接于初始连接端口131，也即连结控制电路121可根据电源侦测电路123是否可经由第一连结路径侦测到第二外部装置200通过初始连接端口131所传送的电源信号VB2，或者根据身分侦测电路124是否可经由第一连结路径侦测到第二外部装置200通过初始连接端口131所传送的身分信号ID2来判断是否有第二外部装置300连接至初始连接端口131。

在一实施例中，当电子装置100的连结控制电路121于步骤S21中判定有第二外部装置300连接至初始连接端口131时，电子装置100的连结控制电路121还可根据电源侦测电路123以及身分侦测电路124的侦测来识别第二外部装置300所扮演的角色，并且进而得知其本身此时应扮演的对应角色为何(步骤S22)。

在步骤S22的一实施例中，当第二外部装置300所欲扮演的角色为主设备时，第二外部装置300会输出电源信号VB2至初始连接端口131。此时，电源侦测电路123可产生表示侦测到电源信号VB2的结果信号SM1给连结控制电路121，以致使连结控制电路121可根据结果信号SM1得知此时电子装置100应扮演从设备的角色，进而致使电子装置100以从设备的运作模式进行作动，例如电子装置100可通过初始连接端口131输出其身分信号给连接于初始连接端口131的第二外部装置300。

在步骤S22的另一实施例中，当第二外部装置300所欲扮演的角色为从设备时，第二外部装置300则输出身分信号ID2至初始连接端口131。此时，身分侦测电路124可产生表示侦测到身分信号ID2的结果信号SM2给连结控制电路121，以致使连结控制电路121可根据结果信号SM2得知此时电子装置100应扮演主设备的角色，进而致使电子装置100以主设备的运作模式进行作动，例如电子装置100可通过初始连接端口131输出其电源信号给连接于初始连接端口131的第二外部装置300。

图4为图1中优先侦测电路的一实施例的电路概要示意图。请参阅图1至图4，在一实施例中，优先侦测电路122可包含电压侦测模块1221、电阻R1-R5、电容C1-C2、二极体D1、电晶体M1、输入脚位PI1、PI2以及输出脚位PO1。其中，电压侦测模块1221具有电源端VIN、侦测端VSEN、延迟控制端CD/NC、输出端VOUT以及电源端VSS。

电压侦测模块1221的电源端VIN耦接于电源电压VDD以及电容C1的第一端，且电容C1的第二端耦接于接地电压GND。电压侦测模块1221的侦测端VSEN耦接于电阻R1的第二端与电阻R2的第一端，且电阻R1的第一端耦接于输入脚位PI1。电压侦测模块1221的延迟控制端CD/NC耦接于电容C2的第一端，且电容C2的第二端耦接于接地电压GND。电压侦测模块1221的电源端VSS耦接于接地电压GND。电压侦测模块1221的输出端VOUT耦接于电阻R3的第一端，电阻R3的第二端耦接于电阻R4的第二端以及电晶体M1的控制端，且电阻R4的第一端耦接于电源电压VDD。电晶体M1的第一端耦接于二极体D1的阳极端以及输出脚位PO1，且电晶体M1的第二端耦接于接地电压GND。二极体D1的阴极端耦接于电阻R5的第二端以及输入脚位PI2，且电阻R5的第一端耦接于电源电压VDD。

于此，输入脚位PI1耦接于优先连接端口132，并可用以接收第一外部装置200经由优先连接端口132输出的电源信号VB1(如果第一外部装置200是作为主设备时)。输入脚位PI2耦接于优先连接端口132，并可用以接收第一外部装置200经由优先连接端口132输出的身分信号ID1(如果第一外部装置200是作为从设备时)。输出脚位PO1耦接于连结控制电路121，并可用以输出切换信号SW1(或切换信号SW2)给连结控制电路121。电压侦测模块1221可于侦测端VSEN所侦测到的电压高于一比较值时致使其输出端VOUT的电压由截止准位转态至导通准位。

在一实施例中，当第一外部装置200是输出电源信号VB1至优先连接端口132时，优先侦测电路122的电压侦测模块1221可于侦测端VSEN所侦测到的电压高于比较值时，经由输出端VOUT输出导通准位，进而致使电晶体M1导通，并且于电晶体M1的第一端产生切换信号SW1。于此，切换信号SW1的准位可因电晶体M1的导通而下拉至截止准位。在另一实施例中，当第一外部装置200是输出身分信号ID1至优先连接端口132时，优先侦测电路122的二极体D1可被导通，而于二极体D1的阳极端产生具有截止准位的切换信号SW1，但本发明并非以此为限。

图5为图1中电源侦测电路的一实施例的电路概要示意图。请参阅图1至图5，在一实施例中，电源侦测电路123包含电阻R6-R7、电晶体M2、输入脚位PI3以及输出脚位PO2。电晶体M2的控制端耦接于输入脚位PI3，电晶体M2的第一端耦接于电阻R6的第二端与电阻R7的第一端，且电晶体M2的第二端耦接于接地电压GND。电阻R6的第一端耦接于电源电压VDD，且电阻R7的第二端耦接于输出脚位PO2。

于此，输入脚位PI3耦接于连结控制电路121至系统单元110之间的连结路径。输入脚位PI3可在第一连结路径的建立期间经由第一连结路径接收第二外部装置300经由初始连接端口131传输的电源信号VB2，并且可在第二连结路径的建立期间经由第二连结路径接收第一外部装置200经由优先连接端口132传输的电源信号VB1。输出脚位PO2耦接于连结控制电路121，并可用以输出结果信号SM1给连结控制电路121。

在一实施例中，当有电源信号VB1或电源信号VB2输入至电晶体M2的控制端时，电晶体M2导通并且可于输出脚位PO2产生具有截止准位的结果信号SM1。而当无任何电源信号VB1或电源信号VB2输入至电晶体M2的控制端时，电晶体M2截止并且可于输出脚位PO2产生具有导通准位的结果信号SM1，但本发明并非以此为限。

图6为图1中身分侦测电路的一实施例的电路概要示意图。请参阅图1至图6，在一实施例中，身分侦测电路124可包含电阻R8、二极体D2、输入脚位PI4以及传输脚位PT1。电阻R8的第一端耦接于传输脚位PT1，且电阻R8的第二端耦接于二极体D2的阳极端。二极体D2的阴极端耦接于输入脚位PI4。

于此，输入脚位PI4耦接于连结控制电路121至系统单元110之间的连结路径。输入脚位PI4可在第一连结路径的建立期间经由第一连结路径接收第二外部装置300经由初始连接端口131传输的身分信号ID2，并且可在第二连结路径的建立期间经由第二连结路径接收第一外部装置200经由优先连接端口132传输的身分信号ID1。输入脚位PI4耦接于连结控制电路121，并且可用以传输结果模式信号SM2给连结控制电路121。

在一实施例中，当输入脚位PI4接收到身分信号ID1或身分信号ID2时，二极体D2可导通并且于耦接在其阳极端的输入脚位PI4产生用以表示接收到身分信号ID1或身分信号ID2的结果信号SM2。举例而言，结果信号SM2的初始准位可为导通准位，当具有截止准位的身分信号ID1或身分信号ID2输入至输入脚位PI4时，结果信号SM2的准位可因二极体D2的导通而下拉至截止准位，进而致使连结控制电路121可得知此时电子装置100应作为主设备，但本发明并非以此为限。

在一些实施例中，电晶体M1-M2可以N型电晶体来实现，但本发明并非仅限于此。

在一些实施例中，系统单元110可为电子装置100的核心电路，例如中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)、微处理器(Micro Processor)等。连结控制电路121可利用多工器(MUX)与嵌入式控制器(EC)的组合来实现。此外，连结控制电路121、优先侦测电路122、电源侦测电路123以及身分侦测电路124可为一种OTG(On-The-Go)控制电路120，其运用OTG控制技术而使得电子装置100可作为主设备或从设备来使用，但本发明并非以此为限。

综上所述，根据本发明实施例的电子装置及自动切换连结路径方法，其通过侦测优先连接端口的连接状态，以于有外部装置连接于优先连接端口时将原先连结于初始连接端口的系统单元改连结至优先连接端口，而使得外部装置可直接通过优先连接端口与电子装置的系统单元进行通讯。此外，根据本发明实施例的电子装置及自动切换连结路径方法，其通过连结路径的自动切换，使得外部装置除可通过耦接于初始连接端口来运用OTG技术与电子装置进行通讯之外，还可直接通过耦接于优先连接端口来运用OTG技术与电子装置进行通讯。

本发明的技术内容已以较佳实施例揭示如上述，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神所做些许的更动与润饰，皆应涵盖于本发明的范畴内，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (10)

1.一种电子装置，其特征在于，包含：

一优先连接端口；

一初始连接端口；

一系统单元；

一连结控制电路，耦接于该优先连接端口、该初始连接端口以及该系统单元之间，该连结控制单元于常态下建立该初始连接端口与该系统单元之间的一第一连结路径；及

一优先侦测电路，耦接该优先连接端口与该连结控制电路，侦测该优先连接端口的连接状态，并于侦测到该优先连接端口连接至一第一外部装置时致使该连结控制电路断开该第一连结路径并建立该优先连接端口与该系统单元之间的一第二连结路径。

2.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，在该第二连结路径建立后，该优先侦测电路还于侦测到该优先连接端口与该第一外部装置分离时，致使该连结控制电路断开该第二连结路径并建立该第一连结路径。

3.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该优先侦测电路通过侦测经由该优先连接端口输入的一电源信号或一身分信号来判断该优先连接端口是否连接至该第一外部装置。

4.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，还包含：

一电源侦测电路，用以侦测经由该初始连接端口或该优先连接端口输入的一电源信号，其中该连结控制电路于侦测到该电源信号时判定该电子装置作为从设备；及

一身分侦测电路，用以侦测经由该初始连接端口或该优先连接端口输入的一身分信号，其中该连结控制电路于侦测到该身分信号时判定该电子装置作为主设备。

5.一种自动切换连结路径方法，适用于一电子装置，其特征在于，该自动切换连结路径方法包含：

侦测该电子装置的一优先连接端口的连接状态；及

于侦测到该优先连接端口连接至一第一外部装置时，断开该电子装置的一初始连接端口与一系统单元之间的一第一连结路径并建立该优先连接端口与该系统单元之间的一第二连结路径。

6.如权利要求5所述的自动切换连结路径方法，其特征在于，还包含：

于侦测到该优先连接端口与该第一外部装置分离时，断开该第二连结路径并建立该第一连结路径。

7.如权利要求5所述的自动切换连结路径方法，其特征在于，侦测该优先连接端口的该连接状态的步骤通过侦测经由该优先连接端口输入的一电源信号或一身分信号来判断该优先连接端口是否连接至该第一外部装置，并且于侦测到经由该优先连接端口输入的该电源信号或该身分信号时，判定该优先连接端口连接至该第一外部装置。

8.如权利要求5所述的自动切换连结路径方法，其特征在于，还包含：

于该第二连结路径建立时，侦测该优先连接端口是否接收到一电源信号或一身分信号；

于侦测到该优先连接端口接收到该电源信号时，判定该电子装置作为从设备；及

于侦测到该优先连接端口接收到该身分信号时，判定该电子装置作为主设备。

9.如权利要求5所述的自动切换连结路径方法，其特征在于，还包含：

在该第一连结路径建立时，通过侦测经由该初始连接端口输入的一电源信号或一身分信号来判断该初始连接端口是否连接至一第二外部装置，并且于侦测到经由该初始连接端口输入的该电源信号或该身分信号时，判定该初始连接端口连接至该第二外部装置。

10.如权利要求5所述的自动切换连结路径方法，其特征在于，还包含：

于该第一连结路径建立时，侦测该初始连接端口是否接收到一电源信号或一身分信号；

于侦测到该初始连接端口接收到该电源信号时，判定该电子装置作为从设备；及

于侦测到该初始连接端口接收到该身分信号时，判定该电子装置作为主设备。