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用于 电子设备的音频/视频连接器

阅读：787发布：2024-02-01

专利汇可以提供用于电子设备的音频/视频连接器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种用于电子设备的插座连接器，其包括在腔体中布置成相对两排的两组触点。可以将对应的插头连接器插入到插座连接器中，以便接触这两组触点。插座连接器包括专用于DisplayPort 信号的触点以及提供非DisplayPort信号的触点。仅在电子设备从所连接的附件接收到该附件支持DisplayPort能力的通知的情况下，才启用专用于DisplayPort信号的触点。否则，这些触点处于“断开”或去活状态。，下面是用于电子设备的音频/视频连接器专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于配置插座连接器中的触点的方法，所述插座连接器包括第一组触点和第二组触点，其中所述第二组触点被指定用于输出DisplayPort相关信号，所述方法包括：
由与所述插座连接器相关联的主机设备检测插头连接器与所述插座连接器的插配，其中所述插头连接器与附件相关联；
由所述主机设备从所述附件接收指示所述附件支持DisplayPort能力的信息；以及响应于接收到所述信息，由所述主机设备操作与所述第二组触点相关联的开关，以激活所述第二组触点。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述开关初始处于断开状态。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二组触点包括多达8个触点。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一组触点中的至少一些触点是能够单个配置的。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述DisplayPort相关信号包括音频信号、视频信号、控制信号和热插拔检测信号中的一个或多个。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，来自所述第二组触点的至少一些触点是能够单个配置的，以传送除DisplayPort信号之外的信号。
7.一种主机设备，包括：
处理器；
耦合到所述处理器的控制电路；
插座连接器，所述插座连接器耦合到所述处理器和所述控制电路，所述插座连接器包括与第二组触点电隔离的第一组触点；以及
开关，所述开关耦合到所述第一组触点和所述控制电路；
其中，所述处理器连同所述控制电路被配置成：
检测与附件相关联的插头连接器插配到所述插座连接器；
经由来自所述第二组触点的触点接收所述附件的识别信息；以及
响应于接收到所述识别信息，操作所述开关以激活所述第一组触点。
8.根据权利要求7所述的主机设备，其中，所述第一组触点和所述第二组触点中的每个触点均耦合到所述主机设备内的开关电路，所述开关电路在所述插头连接器与所述插座连接器插配之后基于从所述插头连接器接收到的信号信息配置每个触点以传送特定信号；
并且
其中，来自所述第一组触点或所述第二组触点的至少一些触点被配置成传送以下信号之一：DisplayPort信号或HDMI信号。
9.根据权利要求7所述的主机设备，其中，所述第一组触点和所述第二组触点各自包括两对数据触点。
10.根据权利要求9所述的主机设备，其中，所述第一组触点中的至少一对数据触点设置在电源触点和附件识别信号触点之间。
11.根据权利要求7所述的主机设备，其中，所述第一组触点和所述第二组触点各自包括相同数量的触点。
12.一种适配器，包括：
外壳，所述外壳包括被配置为控制所述适配器的操作的电路；
第一连接器，所述第一连接器耦合到所述电路并且被配置成将所述适配器与主机设备耦合，所述第一连接器包括传送DisplayPort信号的第一组触点以及传送除所述DisplayPort信号之外的信号的第二组触点；
第二连接器，所述第二连接器耦合到所述电路并且被配置成将所述适配器耦合到第一附件；
第三连接器，所述第三连接器耦合到所述电路并且被配置成将所述适配器耦合到第二附件，其中所述第三连接器是与所述第二连接器和所述第一连接器不同的类型。
13.根据权利要求12所述的适配器，其中，所述第一组触点和所述第二组触点各自包括多达8个触点。
14.一种插头连接器，包括：
第一组触点，所述第一组触点在印刷电路板(PCB)的第一表面上布置成第一排，并且包括第一对数据触点和第二对数据触点；以及
第二组触点，所述第二组触点在所述PCB的相对的第二表面上布置成第二排，并且包括第三对数据触点和第四对数据触点；其中
所述第一对数据触点设置成与所述第三对数据触点直接相对；
所述第二对数据触点设置成与所述第四对数据触点直接相对；
第一电源触点设置在所述第一对数据触点和所述第二对数据触点之间；并且第二电源触点设置在所述第三对数据触点和所述第四对数据触点之间。
15.根据权利要求14所述的插头连接器，其中，所述第一组触点和所述第二组触点暴露于环境中。
16.根据权利要求14所述的插头连接器，其中，所述数据触点被配置为传送以下信号中的一个或多个：HDMI信号、DisplayPort热插拔检测信号、或DisplayPort辅助信号。
17.根据权利要求14所述的插头连接器，其中，所述数据触点被配置为至少传送通用串行总线(USB)版本3.0信号。
18.根据权利要求14所述的插头连接器，其中，所述第一组触点包括被配置为传送附件识别信号的附件识别触点，并且其中所述数据触点被配置为传送速度比所述附件识别信号快至少两个数量级的数据信号。
19.根据权利要求14所述的插头连接器，其中，所述插头连接器能够沿第一取向以及从所述第一取向旋转180度的第二取向与对应的插座连接器插配。
20.根据权利要求14所述的插头连接器，其中，所述插头连接器仅能够沿单一取向与对应的插座连接器插配。

说明书全文

用于电子设备的音频/视频连接器

[0001] 相关申请的交叉引用

[0002] 本申请根据35USC§119(e)要求2011年11月30日提交的美国临时专利申请No.61/565,468的权益。

[0003] 本申请涉及如下在2012年9月7日提交的共同拥有和共同未决的美国专利申请No.13/607,550(代理人案卷号90911-825181)，在此出于所有目的将其公开内容以引用方式全文并入本文。

背景技术

[0004] 连接器无所不在，并且用于各种旨在耦合两个电子设备的应用中。大部分连接器通常都具有促进使用连接器连接的设备间的信号传输的某种触点。常规地，连接器中的每个触点都具有特定的预分配功能。换句话讲，连接器中的每个触点被指定用于承载某种类型的信号，例如电力、数据等。

[0005] 期望具有一种可以基于附件能力进行配置的连接器，以使得单个连接器可用于与若干附件进行交互。发明内容

[0006] 本发明的实施例整体涉及连接器。具体地，本发明的一些实施例提供了一种用于电子设备的连接器。该连接器具有两排触点，并且可用于向能够利用DisplayPort信号的附件提供DisplayPort信号。

[0007] 在一个实施例中，连接器的第一组触点具有可单个配置的触点，而第二组触点可作为整体配置。在本实施例中，可以配置第一组触点中的每个触点以根据所连接的附件执行若干可用功能之一。只有在主机设备确定所连接的附件支持DisplayPort能力的情况下，第二组触点才被指定用于提供DisplayPort相关信号并被启用。

[0008] 在另一个实施例中，第一组触点和第二组触点中的每个触点都是可单个配置的。取决于连接到主机设备的附件，这些触点中的每一个都可以被配置为执行若干可用功能之一。在所连接的附件支持DisplayPort能力的情况下，可以配置连接器的多达七个触点来处理DisplayPort相关信号。

[0009] 本发明的一些实施例提供了一种DisplayPort适配器，其具有可用于将音频/视频信号从主机设备传送到附件的连接器。在一些实施例中，DisplayPort适配器能够将从主机设备接收的音频/视频信号转换为常用音频/视频格式之一。在一些实施例中，DisplayPort适配器还可以通过提供附加连接器和通信机构来实现附件的级联，以使得附加附件(例如无DisplayPort能力的附件)能够经由适配器连接到主机设备。

[0010] 以下具体实施方式连同附图将提供对本发明的实质和优点的更好理解。

附图说明

[0011] 图1A是根据本发明的一个实施例的一种插头连接器的等轴视图。

[0012] 图1B是根据本发明的一个实施例的插头连接器的前视图。

[0013] 图1C是根据本发明的一个实施例的一种插头连接器的横截面视图。

[0014] 图1D是根据本发明的另一个实施例的插头连接器的横截面视图。

[0015] 图1E是根据本发明的一个实施例的一种插头连接器的引脚输出。

[0016] 图1F是根据本发明的另一个实施例的一种插头连接器的引脚输出。

[0017] 图2是根据本发明的一个实施例的一种插座连接器的等轴视图。

[0018] 图3是根据本发明的一个实施例的一种插座连接器的横截面视图。

[0019] 图4是根据本发明的一个实施例的一种系统的简化示意图。

[0020] 图5是根据本发明的一个实施例用于配置插座连接器的触点的过程的流程图。

[0021] 图6是根据本发明的另一个实施例的一种系统的简化示意图。

[0022] 图7是根据本发明的另一个实施例用于配置插座连接器的触点的过程的流程图。

[0023] 图8是根据本发明的一个实施例的一种DisplayPort适配器的简化顶视图。

[0024] 图9是根据本发明的一个实施例的一种DisplayPort适配器的简化功能框图。

[0025] 图10是示出根据本发明的另一个实施例的引脚输出的一种插座连接器的横截面视图。

具体实施方式

[0026] 本发明的实施例整体涉及连接器。更具体地，本发明的某些实施例提供了具有两排触点的一种插座连接器。该插座连接器除了提供其他功能性之外还可以提供DisplayPort能力。在一些实施例中，插座连接器可以与具有两排触点的插头连接器插配，这两排触点彼此堆叠并彼此隔离。

[0027] DisplayPort是定义用于音频和视频的数字互连标准的数字显示接口。该接口主要用于将视频源连接到显示设备，例如计算机显示器或电视机。DisplayPort依赖于分组式数据传输，类似于其他数据通信协议，例如以太网、USB和PCI Express。它既支持外部显示连接又支持内部显示连接。DisplayPort协议基于嵌入有时钟的数据包。数据包的使用还允许DisplayPort是可扩展的。DisplayPort连接器支持主链路中1、2或4个差分数据对(通道)，每个数据对具有每通道1.62、2.7或5.4Gbit/s的原始比特率，自时钟运行于162、270或540MHz。数据为8b/10b并被编码，其中利用10比特符号对每8比特的信息编码。因此，解码之后的有效数据速率为每通道1.296、2.16和4.32Gbit/s。

[0028] 可以使用DisplayPort信号来传输仅音频内容、仅视频内容、或同时有音频和视频内容。视频信号路径支持每个色彩信道6到16比特，音频路径支持高达8通道的24比特192kHz未压缩PCM音频，其可以在音频流中封装压缩的音频格式。双向半双工辅助信道(AUX)承载用于主链路的设备管理和设备控制数据，例如VESA EDID、MCCS和DPMS标准。此外，该接口能够承载双向USB信号。

[0029] 主机设备可以使用DisplayPort信号来向外部设备(例如监视器)发送音频/视频信息。然而，为了与能够接受DisplayPort信号的外部设备进行交互，主机设备可能需要能够向外部设备发送DisplayPort信号。本发明的实施例提供了一种使得主机设备能够向外部设备发送DisplayPort相关信号的插座连接器。

[0030] 在一些实施例中，主机设备提供的DisplayPort信号可能需要在被传送到外部设备之前被转换为另一种格式，例如HDMI。在这种情况下，本文一般称为“DisplayPort适配器”或简称为“适配器”的专用附件可以提供主机设备输出的音频/视频信号向外部设备可用格式的必要转换。

[0031] 在一些实施例中，插座连接器可以与主机设备相关联，而对应的插头连接器可以与附件相关联。一旦附件被连接到主机设备，主机设备就确定附件使用DisplayPort能力，并自动地启用可以提供DisplayPort信号的插座连接器上的触点。在一个实施例中，附件可以是DisplayPort适配器，其可以从主机设备接受音频/视频信号，并以转换形式或未转换形式将它们发送到另一设备，例如显示设备。

[0032] 图1A示出了根据本发明的一个实施例的一种插头连接器100(或附件侧连接器100)。插头连接器100为示例性的，并且在本文中用于解释本发明的各实施例。本领域的技术人员将认识到，可以使用除插头连接器100之外的许多其他形式和类型的连接器，并且本文描述的技术将适用于具有插头连接器100的特性的任何插头连接器。在一些实施例中，插头连接器100可以与可耦合到主机设备的附件相关联。

[0033] 插头连接器100包括主体102和插片部分104。电缆106附接到主体102和插片部分104，并沿平行于连接器100长度的方向纵向延伸远离主体102。插片104的尺寸设定成在插配事件期间插入到对应的插座连接器中，并且插片104包括形成于第一主表面104a上的第一接触区108a和形成于与表面104a相对的第二主表面104b(图1A中未示出)上的第二接触区108b(图1A中也未示出)。表面104a、104b从插片的远侧末端延伸到脊109，其中在插片104被插入到对应的插座连接器中时，脊109邻接插座连接器的外壳或插座连接器被并入的便携式电子设备的外壳。插片104还包括在第一主表面104a和第二主表面104b之间延伸的相对的第一侧表面104c和第二侧表面104d(未示出)。在一个具体实施例中，插片104为约6.6mm宽，约1.5mm厚，并且插入深度(从插片104末端到脊109的距离)为约7.9mm。

[0034] 可以在接触区108a和108b中每一个中形成多个触点112，使得当插片104被插入到对应的插座连接器中时，区域108a或108b中的触点112电耦合到插座连接器中的对应触点。在一些实施例中，触点112是自清洁擦拭触点，其在插配事件期间初始与插座连接器触点接触之后，在到达最终的期望接触位置之前以擦拭运动进一步滑动经过插座连接器触点。

[0035] 例如，在一个实施例中，在操作地耦合到连接器100的触点的IC内包含ID模块。ID模块可以被编程有关于连接器和/或其相关附件/适配器的识别和配置信息，该识别和配置信息可以在插配事件期间被发送到主机设备。又如，可以在操作地耦合到连接器100的IC内包含验证模块，该验证模块被编程为与主机设备上的电路执行验证例程，例如公共密钥加密例程。ID模块和验证模块可以被包含在同一IC内或不同IC内。再又如，可以在IC113a或113b之一内包含电流调节器。电流调节器可以操作地耦合到能够供电以为便携式电子设备中的电池充电的触点，并调节在那些触点上输送的电流，以确保无论输入电压如何，并且甚至在输入电压以瞬态方式变化时，电流也保持恒定。下文参考图4进一步描述IC的功能。

[0036] 也可以在主体102内在PCB107端部附近形成结合焊盘115。每个结合焊盘可以连接到区域108a和108b内的触点或触点对。然后可以将金属丝(未示出)焊接到结合焊盘，以提供从触点到与连接器100相关联的附件内的电路的电连接。然而，在一些实施例中，结合焊盘不是必要的，相反，通过电路耦合到的PCB上的迹线和/或借助于附件内多个PCB之间的互连来形成连接器100的触点和部件与附件内其他电路之间的所有电连接。

[0037] 由接地环105界定插片104的结构和形状，接地环可以由不锈钢或另一种硬的导电材料制造。连接器100包括保持结构114a、114b(未示出)，其被形成为接地环105侧面中的弧形袋，兼作接地触点。在图1A中，主体102被示为透明形式(通过虚线)，以使得主体内部的某些部件是可见的。如图所示，主体102内是印刷电路板(PCB)107，其朝着连接器100的远侧末端延伸到接触区108a和108b之间的接地环105中。可以将一个或多个集成电路(IC)，例如专用集成电路(ASIC)芯片113a和113b操作地耦合到PCB107，以提供关于连接器100的信息和/或执行特定功能，例如验证、识别、触点配置和电流或功率调节。

[0038] 图1B示出了插头连接器100的前视图。前视图示出了封盖120。封盖120可以由金属或其他导电材料制成，并且可以从连接器100的远侧末端沿着连接器的侧面向主体102延伸，在X和Y方向上完全或部分包围形成于接触区108a和108b中的触点112。在一些实施例中，封盖120可以接地，以便使否则可能发生于连接器100的触点112上的干扰最小化。因此，封盖120可以充当接地环。可以将触点112(1)-112(N)定位在接触区108a内，并且可以将附加触点114(1)-114(N)定位在插片104的相对表面上的区域108b内。在一些实施例中，N可以介于2和8之间。

[0039] 图1C示出了根据本发明的一个实施例的插头连接器100的横截面示意图。在图1C中所示的实施例中，可以在PCB150的任一侧上安装第一组触点112(1)-(N)和第二组触点
114(1)-(N)。然而，可以由一个或多个通孔152通过PCB150将这两组触点中的相对触点，例如触点112(1)和触点114(1)短接在一起。这创建了“直列式”连接器100，其中不论哪组触点与插座连接器中的触点物理连接，这两组触点都起到了单排触点的作用。在一些实施例中，可以由铜、镍、黄铜、金属合金或任何其他适当的导电材料制作触点112、114。前后侧上每个触点之间以及触点与连接器边缘之间的间距是一致的，从而提供180度对称性，使得可以将插头连接器100沿两个取向中任一个取向插入到对应的插座连接器中。

[0040] 图1D示出了根据本发明的另一个实施例的插头连接器175的横截面示意图。在该实施例中，这两组触点112(1)-(N)和114(1)-(N)定位成类似于图1C中所示的那样。然而，在该实施例中，第一组触点和第二组触点中的所有触点都彼此电隔离。因此，在该实施例中，连接器175具有图1C的连接器100两倍数量的可用触点。因此，例如，如果连接器100在顶部具有8个触点，并且在底部具有8个触点，但由于如上所述它们被短接，所以连接器100可以仅具有8个可以承载最多8个信号的可用触点。另一方面，连接器175将具有16个可以潜在地承载16个信号的独立触点。具有两组对应于连接器175的触点的触点的插座连接器可以适应连接器175和连接器100两者。下面详细地描述插座连接器。

[0041] 在连接器100(或175)与对应的插座连接器正确接合时，触点112(1)-112(N)和114(1)-114(N)中每一个都与插座连接器的对应触点电连接。

[0042] 图1E示出了根据本发明的另一个具体实施例的连接器100的引脚输出配置。

[0043] 连接器100可以是可逆连接器。换句话讲，基于连接器100与主机设备的对应连接器插配的取向，表面108a或108b任一上的触点与主机设备的对应连接器中的触点物理接触和电接触。如图1E所示，连接器100可以具有八个布置在PCB150上表面上的触点和八个布置在PCB150下表面上的触点。触点112(1-N)和114(1-N)是外部的，并且暴露于周围环境中。

[0044] 连接器100包括可以充当附件ID触点的两个触点112(1)和114(4)，以在附件和便携式电子设备之间传送识别信号。如图1E所示，触点112(1)和114(4)彼此电连接。连接器100可以具有四对数据触点，(a)112(2)和112(3)，(b)112(6)和112(7)，(c)114(2)和114(3)，以及(d)114(6)和114(7)。在该具体实施例中，相对的数据触点，例如112(2)和114(2)，经由PCB150彼此电连接，如图1E中所示。连接器100还可以包括可以彼此电连接的主机电源触点112(4)或114(5)。主机电源触点112(4)或114(5)可以向与连接器100插配的主机设备传送电力。例如，插头连接器100可以是被设计成向主机设备供电的电源系统的一部分。在这种情况下，触点112(4)或114(5)可以将电力从电源传送到主机设备，例如为主机设备中的电池充电。

[0045] 连接器100还可以包括附件电源触点112(5)和114(8)，它们可以例如经由PCB150彼此电连接。附件电源触点将电力从主机设备传送到所连接的附件。例如，在一些情况下，连接到主机设备的附件可以不是自供电的，并且可以从主机设备获得其电力。在这种情况下，根据连接器100相对于主机设备对应连接器的取向，主机设备可以通过任一个附件触点向附件供电。连接器100还可以包括彼此电连接的两个接地触点112(8)和114(1)。接地触点为连接器100提供接地路径。

[0046] 图1F示出了根据本发明的另一个实施例的一种插头连接器180的引脚输出。连接器180可以与具有外部触点的连接器100相同。可以将图1F的引脚输出用于高速和数据密集型通信，例如经由USB3.0和由Apple Inc.开发的数据接口。图1E和图1F的插头连接器之间的差异在于，顶部和底部上的数据触点不彼此电连接。因此，图1E的引脚输出不论插头连接器取向如何都为插头连接器提供两个活动数据对，而图1F所示的引脚输出为插头连接器提供四(4)个活动数据对用于数据通信。这有效地增大了可以在主机设备和附件之间传输的数据量。数据触点可以是高速数据触点，其工作速率比通过附件ID触点发送的任何信号快至少两个数量级，这使得附件ID信号看起来基本上如发往高速数据线的DC信号。因此，将数据触点定位在电源触点和ID触点之间就通过将数据触点夹在被指定用于DC信号或基本上DC信号的触点之间而改善了信号完整性。可以由数据触点传送很多不同类型的数字信号，包括诸如USB信号(包括USB1.0、2.0和3.0)、FireWire(也称为IEEE1394)信号、UART信号、Thunderbolt信号、SATA信号和/或任何其他类型高速串行接口信号或其他类型数据信号的数据信号。数字信号还可以包括用于数字视频的信号，例如DVI信号、HDMI信号和Display Port信号，以及执行使得能够实现设备或附件到连接器180的检测和识别的功能的其他数字信号。

[0047] 如图1F中所示，连接器180还提供两个用于接地(GND)触点的引脚以及用于向主机设备供电的两个引脚(Host_PWR)。插头连接器180可以是销式的或可以是可逆的。由于插头连接器具有独立的顶部数据触点和底部数据触点，因此对应的插座连接器也可能需要具有两排对应的数据触点，以便利用与上面描述的插头连接器100相比插头连接器180中可用的附加数据触点。

[0048] 在图1F所示的具体实施例中，在接触区108a和108b的每个中都有两对数据触点。这四对数据触点被布置为使得接触区108a中的两对数据触点设置得恰好与区域108b中的另两对数据触点相对。表面108a和108b的每个上的触点被布置为使得(a)至少一对数据触点设置在主机电源(Host_PWR)触点和附件ID触点之间，并且(b)至少一对数据触点设置在附件电源(ACC_PWR)触点和接地(GND)触点之间。Host_PWR触点设置在这两个接触表面108a和108b每一个上这两对数据触点之间。

[0049] 图2示出了根据本发明的一个实施例的一种插座连接器200。插座连接器200包括外壳202，其界定腔体204并在腔体内容纳两排均N个触点：206(1)-206(N)和207(1)-207(N)(未示出)。在操作中，连接器，例如插头连接器100(或175)可以插入到腔体204中以将触点112(1)-112(N)电耦合到触点206(1)-206(N)，并将触点114(1)-114(N)耦合到触点207(1)-207(N)，或反之亦然。插座触点206(1)-206(N)和207(1)-207(N)中每一个都将其相应插头触点电连接到与容纳插座连接器200的电气设备相关联的电路。例如，插座连接器200可以是便携式媒体设备的一部分，与媒体设备相关联的电子电路通过焊接触点206(1)-206(N)和207(1)-207(N)的末端而电连接到插座200，其中这些末端延伸到外壳202外部到达便携式媒体设备内的多层板，例如印刷电路板(PCB)。

[0050] 在一个实施例中，插座连接器200可以仅具有单排触点，例如，沿着腔体204的底表面。

[0051] 在一个实施例中，插座连接器200是销式的，使得其可以仅单向地与对应的插头连接器100插配。例如，插头连接器100可以仅沿一个取向被插入到插座连接器200中。在该实施例中，插头连接器100的取向始终是已知的和固定的，并且不会变化。

[0052] 图3是根据本发明的一个实施例的插座连接器200的横截面图。如图3中所示，连接器200具有底排触点206(1)-206(N)和顶排触点207(1)-207(N)。此外，连接器200可以在连接器200的顶部分中具有通道250。通道250可以延伸连接器250的整个深度或仅沿连接器250的深度延伸到某个距离。对应的插头连接器可以在其外壳的上部分中具有类似通道，以便正确地与连接器200插配。通道250确保具有类似通道的对应插头连接器仅能在单一固定取向中插入到连接器200中。不具有对应通道的不同插头连接器也可以被插入到连接器200中。因此，连接器200可以接受对应的销式或非销式插头连接器。此外，连接器200还可以包括触点208(1)和208(2)。可以使用这些触点来检测插头连接器物理地插入到连接器200中。然而，触点208(1)和208(2)是可选的。在图3中所示的实施例中，插座连接器200可以在顶部上具有8个信号触点，并且在底部中具有8个信号触点。

[0053] 在一个实施例中，顶部触点207(1)-207(8)可以被指定用于向和从主机设备和附件传送DisplayPort相关信号。在一个具体实施例中，这8个顶排触点207(1)-207(8)中，仅有七个触点可以用于提供DisplayPort能力。在这七个触点中，四个触点可以用于传送音频/视频数据，一个触点用于检测兼容附件的连接，最多两个触点用于向和从主机设备传送控制和设备管理信号。仅在检测到兼容附件被连接到主机设备时才启用顶排触点207(1)-207(8)。例如，兼容附件可以是视频加密狗，其将主机设备输出的音频/视频信号转换成HDMI信号以供所连接的其他附件使用。要指出的是，附件的对应插头连接器也可以具有两排触点，例如，如图1D中所示。

[0054] 在一个具体实施例中，触点207(4)或触点207(5)被指定用于传送用于DisplayPort的热插拔检测信号。在涉及连接器200的一个典型具体实施中，触点206(4)和触点206(5)之一或两者可以被指定用于传送电源信号。在一些实施例中，电源信号可以介于3V和30V之间。与电源触点相比，底排中的所有其他触点都是最大容限为约5V的低压触点。因此，靠近电源触点的任何触点必须能够承受更高电压(如果电源触点上有更高电压的话)。热插拔检测信号被设计为可耐高压。因此，有益的做法是将DisplayPort的热插拔检测信号直接置于连接器200的电源触点上方。

[0055] 图4是根据本发明的一个实施例用于提供DisplayPort能力的一种系统400的示意图。系统400包括主机设备402和附件404。主机设备402包括主机侧插座连接器406，类似于上述连接器200。主机设备402还包括微控制器408、复用器/开关410和其他控制电路412。

[0056] 可以利用一个或多个集成电路实现微控制器408。在一些实施例中，微控制器408可以包括用于基于从附件接收的信息确定连接到主机设备的附件的类型的电路。微控制器408还基于所连接的附件来配置底排触点206(1)-206(8)。在2011年11月7日提交的共同拥有和共同未决的美国临时申请No.61/556,792和__提交的美国临时申请No.__(代理人案卷号90911-826570)中详细解释了底排触点的功能和配置，在此出于所有目的将这两个申请以引用方式全文并入本文。

[0057] 复用器/开关410被配置成启用或禁用顶排触点207(1)-207(8)。在一些实施例中，单个复用器开关410用于所有顶排触点207(1)-207(8)。在其他实施例中，可以为每个触点207(1)-207(8)使用独立的复用器/开关。

[0058] 可以使用控制电路412来控制包括控制开关410的主机设备402的操作，其中可以利用专用集成电路(ASIC)实现控制电路412。在一个具体实施例中，控制电路可以从微控制器408接收信号并基于该信号生成用于控制开关410的I/O信号。

[0059] 系统400还包括也具有两排触点的附件侧插头连接器414。附件侧连接器可类似于图1的连接器100。

[0060] 在操作中，一旦附件的插头连接器414与插座连接器406插配，主机设备402就通过底排中的触点之一，例如图4中所示的触点206(1)，接收关于附件的信息。在一个具体实施例中，所接收的信息是附件识别信息，其可以包括关于附件404是否支持DisplayPort能力的指示。基于该信息，微控制器408确定附件是否使用DisplayPort能力。如果微控制器408确定附件支持DisplayPort能力，则微控制器408指示控制电路412操作复用器/开关410并启用插座连接器的顶排触点207(1)-207(8)。一旦启用了插座连接器的顶排触点，主机设备402就可以与附件404交换DisplayPort相关的音频、视频和控制信号。

[0061] 应当理解，本文描述的系统400的系统配置和部件是例示性的，并且可能做出改变和修改。设备和/或附件可以具有本文未具体描述的其他部件。此外，尽管本文参考特定块描述了设备和附件，但应当理解，定义这些块是为了描述方便，而并非意在暗示部件部分的特定物理布置。此外，块不必对应于物理上不同的部件。可以配置块以执行各种操作，例如通过对处理器编程或提供适当的控制电路，并且各个块根据初始配置是如何获得的而可以是能重新配置的或不能重新配置的。可以在包括利用电路和软件的任意组合实现的电子设备在内的各种设备中实现本发明的实施例。

[0062] 图5是根据本发明的一个实施例用于配置具有第一组触点(例如底排)和第二组触点(例如顶排)的插座连接器的过程500的流程图。可以由例如图4的主机设备402执行过程500。要指出的是，在这个实施例中，插头连接器和插座连接器仅可以在单一固定取向上插配。

[0063] 如上所述，初始地，主机设备中的复用器/开关410处于“断开”状态。因此，插座连接器中的第二组触点(例如DisplayPort触点)与主机设备内的电路其余部分隔离。一旦附件侧插头连接器与插座连接器插配，主机设备就可以例如利用插座连接器中的专用连接检测触点来检测这个插配(502)。一旦确定插头连接器已经与插座连接器物理插配，主机设备就可以经由插座连接器中的触点之一从附件接收消息(504)。在一些实施例中，附件可以在这两个连接器之间物理插配时自动发送这一消息。在这种情况下，附件将具有必要的智能，以确定插头连接器已经与插座连接器物理插配。在一些实施例中，附件进行的检测可以包括纯机械技术、纯电气检测技术、或机械和电气技术的组合。在其他实施例中，在如上所述检测到主机设备的物理插配时，主机设备可以向附件发送请求以请求特定信息，并且附件发送的消息可以响应于该请求。在一些实施例中，该消息包括关于附件的信息，例如附件能力、附件类型、附件标识符等。

[0064] 主机设备分析所接收的消息并确定所连接的附件的类型以及该附件是否支持DisplayPort能力(506)。在一些实施例中，该消息可以指示所连接的附件是音频附件、视频附件等。如果主机设备确定所连接的附件支持DisplayPort能力，则主机设备启用被指定用于DisplayPort信号的第二组触点(508)。例如，主机设备中的微控制器从附件接收该消息并确定该附件是否支持DisplayPort能力。如果支持，则微控制器向控制电路发送信号，控制电路继而“闭合”与第二组触点相关联的复用器/开关，从而激活第二组触点。此外，主机设备还可以配置第一组触点，用于基于附件类型执行其他功能。

[0065] 如果主机设备确定所连接的附件不支持DisplayPort能力(506)，则保持复用器/开关“断开”，由此保持第二组触点处于去活/隔离状态(510)。然而，主机设备仍然可以基于从附件接收的信息配置第一组触点，以便与附件通信。

[0066] 应当理解，图5中示出的具体步骤提供了一种根据本发明的一个实施例用于配置触点的特定方法。根据可供选择的实施例也可以执行其他步骤序列。例如，本发明的可供选择的实施例可以按照不同次序执行上文简述的步骤。此外，图5中示出的各个步骤可以包括多个子步骤，其中可以按适合于各个步骤的各种序列执行子步骤。此外，可以根据具体应用添加或去除附加步骤。具体地，在一些实施例中可以省略若干步骤。本领域的普通技术人员将认识到有很多变型、修改和替代。

[0067] 在该实施例中，插座连接器可以不是销式的，并且因此可以沿彼此相对旋转180度的两个方向中任一个方向将对应的插头连接器插入到连接器200中。在该实施例中，插座连接器基本上类似于插座连接器200，但没有突出250。

[0068] 在上述实施例中，插座连接器中的第二组触点仅能够作为一组配置，并且第二组触点中的每个触点一旦启用就执行预先确定的功能。在本文所描述的插座连接器的另一个实施例中，第一组触点和第二组触点中的每个触点是可单个配置的。

[0069] 在这种情况下，由于可以在超过一个取向上将插头连接器与插座连接器插配，可能有益的是在配置插座中的任何触点之前首先确定插头连接器相对于插座连接器的取向。一旦确定了取向，主机设备就可以确定插头连接器的哪些触点与哪个功能相关联，并且相应地配置插座连接器上的触点。

[0070] 图6是示出包括具有多达16个可配置触点的插座连接器604的主机设备的一种系统600的示意图。如果认为所连接的附件支持DisplayPort能力，则可以配置这16个触点中的一些来发送DisplayPort相关信号。

[0071] 系统600包括主机设备602，该主机设备602包括插座连接器604。在一个实施例中，插座连接器604具有多达16个触点用于信号通信，类似于图2的插座连接器200。在一些实施例中，插座连接器604可以具有附加触点，用于与对应插头连接器的物理连接检测(未示出)。主机设备602包括微控制器606，其类似于上述微控制器408。在该实施例中，微控制器606包括多个开关608(1)-(N)。每个开关都与插座连接器604的单个触点相关联。每个开关都能够配置其关联触点以执行几种可用功能之一。可用功能取决于附件和/或主机设备的类型和能力。要指出的是，插座连接器604的一些触点可以没有相关联的开关，并且从而可能不是可配置的。

[0072] 附件620具有对应的插头连接器622，其也可以具有多达16个触点，这些触点布置成两排，每排各八个，类似于图1的连接器100。

[0073] 就如在前一个实施例中那样，一旦连接，附件就可以向主机设备发送消息，从而向主机设备通知附件的类型以及附件是否支持DisplayPort能力。此外，附件还可以发送关于插头连接器622触点的配置信息。具体地，附件620可以发送信息，该消息指示与插头连接器622的每个触点相关联的功能。基于此信息，主机设备可以操作与插座连接器604的触点相关联的每个单独的开关608，并适当地配置触点，以匹配插头连接器622中其对应触点的功能。

[0074] 在一些实施例中，可以在超过一个取向上将插头连接器622与插座连接器604插配，主机设备602可以在可以进行插座连接器触点配置之前确定插头连接器的取向。在如上所述以引用方式并入本文中的美国专利申请中提供了用于确定取向的方法。这里为了简洁起见不再重复这些方法。一旦确定了插头连接器的取向，主机设备就知道插座连接器的哪些触点与插头连接器的哪些触点物理接触。此外，主机设备还接收指示如上所述与插头连接器622每个触点相关联的功能的信息。利用这两项信息，主机设备现在可以配置插座连接器的每个触点以匹配插头连接器的功能。

[0075] 在一些实施例中，所连接的附件可以支持DisplayPort能力。因此，在这种情况下，可以配置一些触点以传送displayport信号。在一些实施例中，可以将DisplayPort相关触点全部归入顶排触点或底排触点。在其他实施例中，DisplayPort相关触点可以随机分布于所有可用触点中。

[0076] 图7是根据本发明的一个实施例用于配置连接器触点的过程700的流程图。可以例如由例如图6的主机设备602执行过程700。

[0077] 初始，主机设备将与插座连接器中触点相关联的所有开关置于“断开”状态，从而使所有触点与主机设备的内部电路隔离。然后，主机设备检测插头连接器与插座连接器的物理连接(702)。一旦确认了物理连接，主机然后便与附件通信，以便确定插头连接器的取向(704)。至少在2011年11月7日提交的美国临时申请No.61/556,792中公开了取向检测的细节，该申请在此以引用方式并入本文，并且因此不再重复。主机设备从附件接收指示附件是否支持DisplayPort能力的信息以及用于插头连接器触点的配置信息(706)。

[0078] 如果附件支持DisplayPort能力，则主机设备然后可以基于用于插头连接器触点的配置信息和关于插头连接器取向的信息来配置插座连接器的触点(708)。

[0079] 应当理解，图7中示出的具体步骤提供了一种根据本发明的一个实施例用于配置触点的特定方法。根据可供选择的实施例也可以执行其他步骤序列。例如，本发明的可供选择的实施例可以按照不同次序执行上文简述的步骤。此外，图7中示出的各个步骤可以包括多个子步骤，其中可以按照适合于各个步骤的各种序列执行子步骤。此外，可以根据具体应用添加或去除附加步骤。具体地，在一些实施例中可以省略若干步骤。本领域的普通技术人员将认识到有很多变型、修改和替代形式。

[0080] 如上所述，在一些实施例中，插头连接器可以不是销式的，并且因而可以是可逆的。例如，上面的图1F示出了可逆的且具有独立数据触点的插头连接器。图10示出了根据本发明的一个实施例可与图1F的插头连接器180一起使用的插座连接器1000的引脚输出。

[0081] 从图10中可以看出，插座连接器100不是销式的，并且因而可以按上述两个取向中任一个来接受对应的插头连接器。由于插头连接器180可以具有多达4对数据触点，因此插座1000也可以具有四对对应的触点，这四对对应的触点可以被配置用于传送数据，例如数据1…数据4。构成数据触点对的每个触点都具有配置开关，例如，类似于结合图6所描述的开关。一旦插头连接器耦合到插座连接器1000，主机设备就可以例如利用上述技术确定沿两个取向中的哪个取向将插头连接器耦合到插座连接器。一旦已知取向，主机设备就可以确定插头连接器的哪些触点与插座连接器1000的哪些触点物理连接。

[0082] 如图10中所示，插座连接器包括两个接地触点(GND)，一个在插座连接器的上表面上，并且一个在下表面上。一旦插头连接器与插座连接器插配，插座连接器中的这两个GND触点就与插头连接器的两个接地触点物理接触，从而提供稳固的接地连接，这可能是连接器被设计成传送的高速数据所需的。根据插头连接器的取向，可以配置腔体204上表面上的ACC_ID触点或下表面上的ACC_ID触点以传送由附件提供的识别信号。一旦确定这两个触点中哪一个传送附件识别信号，就可以配置同一排中的至少一个触点来向附件传送电力(ACC_PWR)，并且可以配置同一排中的另一个触点来向主机设备传送电力(P_IN)。然后可以将同一排中的其余触点用于传输/接收数据，例如上述数据对触点。

[0083] 在插座连接器1000(和对应的插头连接器180)中可用的四对数据触点中，两个数据触点可以专用于displayport辅助信号，而另外两个数据触点可以专用于displayport热插拔检测信号。在一些实施例中，连接器180可以容纳两条通道的displayport视频，连同displayport热插拔检测(HPD)和辅助(Aux)信号。可以配置其余数据触点来适应其他通信接口，例如USB2.0、Mikey总线或通用异步接收器/发射器(UART)接口。

[0084] 在其他实施例中，除了displayport和其他通信信号之外或作为替代，一些数据触点可以被配置为传送HDMI信号。如上所述，数据触点可以是高速数据触点，其工作速率比附件ID信号快至少两个数量级，使其看起来基本上如发往高速数据线的DC信号。因此，将数据触点定位在电源触点或接地触点与ACC触点之间就通过将数据触点夹在被指定用于DC信号或基本上DC信号的触点之间而改善了信号完整性。

[0085] 图8是根据本发明的一个实施例的一种DisplayPort适配器800的简化顶视图，DisplayPort适配器800可用于从主机设备接收音频/视频信号并将它们以转换形式或未转换形式发送到另一设备。DisplayPort适配器800包括类似于图1A的插头连接器100(或图1F的连接器180)的插头连接器802。适配器800包括适配器外壳804，其内是视频连接器806。在一个实施例中，视频连接器806是HDMI插座连接器，在另一个实施例中，连接器806是VGA插座连接器，并且在又一个实施例中，连接器806是分量视频连接器。视频处理器(未示出)分离通过连接器802发送的音频和视频数据并将数据转换成适当格式，以用于通过连接器806输出。

[0086] 在一些实施例中，适配器800还包括插座连接器808，其包括与图2的连接器200相同的引脚输出和物理外形。可以与连接器200插配的任何插头连接器也可以与连接器808插配。连接器808使其他附件能够耦合到连接器802经由级联连接耦合的同一主机设备。控制器(未示出)耦合到连接器808并提供主机设备相对于连接器200提供的所有功能(验证、接触开关等)。因此，如上所述，控制器可以以与开关电路可以设置触点
206(1)..206(N)相同的方式设置连接器808的触点。

[0087] 图9是根据本发明的一个实施例的一种DisplayPort适配器的简化功能框图。

[0088] DisplayPort适配器包括第一个连接器910，其可类似于图8的插头连接器802。第一个连接器910可用于将DisplayPort适配器耦合到主机设备，该主机设备可以是音频/视频信息源。DisplayPort适配器还包括第二连接器912，其可类似于图8的连接器806。
连接器912可用于将附件耦合到DisplayPort适配器，以便从主机设备接收音频/视频信号。连接器912可以是很多公知音频/视频连接器的任一种，例如HDMI、VGA、分量视频、S视频、复合音频/视频(RCA)等。

[0089] DisplayPort适配器还可以任选地包括另一个连接器914。在一个实施例中，连接器914可以与连接器910相同。在其他实施例中，连接器914可以类似于图1C或图1E的连接器100或图1F的连接器180。在其他实施例中，连接器914可以与图2的插座连接器200相同。可以使用连接器914将其他附件耦合到主机设备，例如不支持DisplayPort能力的附件。在一些实施例中，可以利用这些适配器中的一个或多个创建附件的级联链。

[0090] 可以使用处理器902来控制DisplayPort适配器的操作，其中处理器902可以被实现为单个集成电路或被实现为分立电路的组合。在一些实施例中，处理器902可以将经由连接器910从主机设备接收到的音频/视频信号转换成很多常规音频/视频格式之一，例如HDMI、VGA、分量视频、S视频、复合音频/视频(RCA)等。可以经由连接器912向外部附件发送转换后的音频/视频信号。在一些实施例中，处理器902还可以处理DisplayPort适配器到主机设备和所连接的其他附件的验证。

[0091] 微控制器904可以被实现为单个ASIC或被实现为若干分立部件的组合。微控制器904可用于识别经由连接器914连接到DisplayPort适配器的附加附件并与之通信。在一些实施例中，微控制器可以有利于经由电源控制电路908从附加附件到主机设备的电力传输。

[0092] ID模块908可用于向主机设备提供关于DisplayPort适配器的识别信息，其中ID模块908可以被实现为单个集成电路或被实现为分立电路的组合。在一些实施例中，ID模块908还可以向主机设备提供连接器910触点的配置信息。

[0093] 应当理解，本文描述的系统配置和部件是例示性的，并且可能做出变型和修改。DisplayPort适配器可以具有本文未具体描述的其他部件。此外，尽管本文参考特定块描述了DisplayPort适配器，但应当理解，定义这些块是为了描述方便，并非意在暗示部件的特定物理布置。此外，块不必对应于物理上不同的部件。可以配置块以执行各种操作，例如通过对处理器编程或提供适当的控制电路，并且根据初始配置是如何获得的，各个块可以是可重新配置的或不是可重新配置的。可以在包括利用电路和软件的任意组合实现的电子设备在内的各种设备中实现本发明的实施例。

[0094] 本文中可以将电路、逻辑模块、处理器和/或其他部件描述为“被配置成”执行各种操作。本领域的技术人员将会认识到，根据具体实施，可以通过具体部件的设计、设置、互连和/或编程完成此类配置，并且同样根据具体实施，配置的部件可以针对不同操作是可重新配置的或不是可重新配置的。例如，可以通过提供适当的可执行代码来配置可编程处理器；可以通过适当地连接逻辑门和其他电路元件来配置专用逻辑电路；等等。

[0095] 尽管上述实施例可引用具体的硬件和软件部件，但本领域的技术人员将会知道，也可以使用硬件和/或软件部件的不同组合，并且被描述为在硬件中实现的特定操作也可以在软件中实现，或反之亦然。

[0096] 可以在各种非暂时性计算机可读存储介质上编码结合本发明各特征的计算机程序；适当介质包括磁盘或磁带、光学存储介质，例如光盘(CD)或DVD(数字多用盘)、闪存存储器等。可以与兼容设备一起封装或从其他设备独立地提供编码有程序代码的计算机可读存储介质。此外，可以经由符合多种协议的有线光学和/或无线网络(包括互联网)编码和传输程序代码，从而允许例如经由互联网下载进行分布。

[0097] 因此，尽管已相对于具体实施例描述了本发明，但应当理解，本发明意在覆盖以下权利要求范围之内的所有修改和等价形式。

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