專利名稱：電阻檢測設備和自配置系統的制作方法
技術領域：
本實用新型通常涉及電阻器檢測，并且更具體地說，涉及逐次逼近電阻器檢測。
背景技術：
多種類型的電子裝置可用于管理個人信息并可提供個人媒體娛樂。這些裝置中一些裝置播放音頻媒體和視頻媒體，比如放映幻燈片、音樂、電影和其他視頻節目。實例包括個人計算機、個人數字助理(PDA)、MP3播放器和移動或蜂窩電話。用戶可能基于所涉及的媒體類型需要不同的裝置能力，并且需要將配件與媒體播放器混合和匹配。使用或激活配件需要用戶具備基本水平的技巧(sophistication)，以便確定裝置的兼容性并且使不同的裝置相互作用。
實用新型內容本申請討論了檢測配件或其他裝置的電阻值的系統。在一個實例中，設備可包括電流源，配置成將特定電流施加于配件裝置的電阻器上，以生成所產生的電壓；比較器，配置成接收所產生的電壓并比較所產生的電壓和參考電壓；以及控制器，配置成將比較結果作為比特儲存在寄存器內，使用比較結果調整所施加的電流，并使用儲存在寄存器內的比特確定電阻器的電阻值。在一個實施例中，自配置系統可包括第一裝置和第二配件裝置，其中第二配件裝置包括識別電阻器，其中第一裝置包括電流源，配置成將特定電流施加于識別電阻器上，以生成所產生的電壓；比較器，配置成接收所產生的電壓并比較所產生的電壓和參考電壓；控制器，配置成接收比較結果并將比較結果作為比特儲存在寄存器內，使用比較結果調整所施加的電流，使用儲存在寄存器內的比特確定識別電阻器的電阻值，并根據所確定的電阻值發起裝置行動(device action)。該部分意在概述本專利申請的主題，而非排他性或窮盡性解釋本實用新型，后續的具體實施方式
用于提供有關本專利申請的進一步信息。
在不需要按比例繪制的附圖中，相似的數字可描述不同視圖中的相似元件。具有不同字母后綴的相似數字可表示相似元件的不同情況。附圖通常通過實例的方式而非通過限制的方式闡述本申請中所討論的各種實施例。圖1大致示出了配置成識別配件或其他裝置的電阻值的裝置的實例；圖2大致示出了配置成識別配件或其他裝置的電阻值的過程的實例。
具體實施方式
在某些實例中，移動裝置，比如移動電話或其他的移動裝置，使用不同的電阻值來識別配件或連接在輸入處的配件的類型，所述輸入比如為USB端口、音頻插孔輸入、iPhone 30插針(30-pin)連接器等等。此外，本發明人已經認識到了配置成為配件或其他裝置提供靈活的電阻器檢測的系統和方法。此外，這些配件的實例包括耳機、麥克風或視聽(A/V)電纜。在一個實例中，逐次逼近算法(successive approximation algorithm)可用于檢測電阻值(比如在配件裝置或其他裝置的連接器插針上)。逐次逼近算法可順序地將一組二進制加權電流施加于配件或其他裝置的電阻器，并且所產生的電壓可與基準進行比較。在順序施加特定數量(比如8)的電流并比較電壓之后，所檢測的電阻器的二進制值可保持在寄存器內。在一個實例中，比如在順序施加的電流之間可提供可編程檢測延遲，以調整獲得每個電流時的穩定時間。可根據精確的ID檢測(比如使用更大的延遲)和報告速度之間的折中來調整可編程檢測延遲。而且，將可編程的最小/最大數量的模數轉換器(ADC)值用于電阻值的逐次逼近算法，可檢測大量的專用ID。檢測電阻器的現有方法基于一個或多個已知的電阻值生成一個或多個預定電流，然后將預定電流施加于ID電阻器，并且比較所生成的電壓和基準。然而，現有方法對電阻器變化是不靈活的，并且無法向系統報告非標準電阻器。而且，現有方法的報告速度基于所檢測的電阻值(比如，基于預定電流組內正確電流的位置)會有大量改變。比如，對于32個已知的電阻值，現有方法可生成32個預定電流。因此，基于預定電流組內正確電流的位置，檢測電阻器的時間可在I個到32個時間段之間變化。相反，此文中所公開的逐次逼近算法可允許在更多的可預測的時間量內精確地檢測和報告標準或非標準的電阻值。該逐次逼近電阻器算法可將2X個電阻值中的一個確定為X時間段(X為正整數)內配件裝置的電阻器的電阻值。在某些實例中，逐次逼近電阻器算法在8個時間段內檢測高達256個不同的電阻值。然后，軟件基于所檢測的電阻值可確定應采取什么方案。圖1大致示出了配置成識別配件或其他裝置的電阻值的裝置100的實例。在一些實例中，裝置100包含在移動電子裝置內。在一些實例中，裝置100包含在移動或蜂窩電話內。裝置100可包括連接器105，該連接器105配置成容納配件裝置的電觸頭。電觸頭可電連接到配件裝置的電阻器110。在一個實例中，配件或其他裝置可包括連接到識別(ID)電阻器的ID插針。在某些實例中，連接器105可包括通用串行總線(USB)或者微型通用串行總線(min1-USB)的ID連接。在某些實例中，連接器105可包括音頻或視頻插頭的傳導端子(比如“TRS”連接器的傳導端子，表示尖端、環形和套筒傳導端子，或者TRRS連接器)。裝置100可包括電流源115和比較器120，該電流源115將特定電流施加于電阻器110以生成所產生的電壓，該比較器120接收所產生的電壓并且比較所產生的電壓和參考電壓(Vkef)。該裝置可進一步包括控制器125。控制器125可為專用集成電路(ASIC)或處理器，比如在軟件模塊或固件模塊中執行指令的微處理器。在一些實例中，控制電路為定序器(sequencer)。定序器可指狀態機或其他通過固定系列的步驟順序地執行一個或多個功能的電路。這些步驟通常在硬件或固件內執行。控制器125可包括執行此文中所述功能的模塊。模塊可為軟件、固件和硬件的任何組合。通過配置軟件(比如編程)、固件和/或硬件可配置控制器125。模塊可執行一個以上的所述功能。[0017]控制器125可包括存儲器，該存儲器將比較器120的比較結果作為比特儲存在寄存器內。在一些實例中，寄存器為逐次逼近寄存器130。控制器125可使用寄存器內儲存的比特確定電阻器的電阻值。控制器125可使用比較結果調整施加于電阻器110的電流。在一些實例中，控制器125使用數模轉換器(DAC) 135調整電流源115的電流。數模轉換器輸出的每個值改變電流源115所施加的電流的值。比如，如果數模轉換器為8位數模轉換器，那么數模轉換器和電流源115可為電阻器110提供28即256個不同的電流值。在某些實例中，數模轉換器內的比特數量與逐次逼近寄存器130內的比特數量匹配。電流值逐次地施加于電阻器110，并且比較結果用于填充逐次逼近寄存器130。完成該過程時，儲存在逐次逼近寄存器130內的值可用于表示電阻器110的電阻值，或者儲存在逐次逼近寄存器130內的值可提供給解碼器140以生成表示電阻器110的電阻值的數字值。圖2大致示出了配置成識別至配件或其他裝置的連接處的電阻值的過程200的實例。該過程包括逐次逼近(SA)并且以塊體205處的空閑狀態開始。在塊體210處等待可編程延遲時間(比如兩毫秒即2ms)后，可將第一電流提供給配件裝置，并且在前進之前，該過程可在塊體215處再次等待延遲時間。在一些實例中，控制器125包括用來確定延遲的可編程定時器電路。如前文中所述，該延遲允許獲得每個電流時的穩定時間，并且該延遲可縮短以縮短確定該電阻值的時間，或者如果更長的穩定時間提高了精確性的話，該延遲可延長。施加第一電流時，所產生的電壓可與電壓參考進行比較。在塊體220和225處使用比較結果可確定逐次逼近寄存器的第一比特(比如I或O)。基于比較結果，可提高或降低該電流，可重復比較和確定比特的過程，直到設置好寄存器的每個比特。在通常情況下，如果在逐次逼近寄存器130內有X個比特，那么控制器125發起X次逐次比較所生成的電壓和參考電壓(X為大于I的正整數)。控制器125將結果儲存在X位寄存器內，并且使用X位寄存器的值調整電流源的輸出。X位逐次逼近寄存器130能夠檢測2X個不同的電阻值(包括O電阻)。當寄存器的所有比特被確定時，在塊體230處可儲存逐次逼近寄存器130的值，以為ID電阻器110保存所確定的值或代碼。注意，僅僅需要X個周期即可確定2X個可能值的哪個值為電阻器110的值。在特定的說明性實例中，對于8位逐次逼近寄存器，數模轉換器能夠提供28(256)個不同的電流值或電流單位。通過僅僅設置寄存器的最高有效位(MSB)，施加到電阻器的第一電流就可包括27 (218)個電流單位。這對應于數模轉換器的中頻(midrange)。將所施加的電流所產生的電壓與參考電壓Vkef進行比較。在某些實例中，使用電壓參考電路生成Vkef，其中，該電壓參考電路生成2. 13V到2. 17V的參考電壓。如果所生成的電壓高于VKEF，那么最高有效位設為O。如果所生成的電壓低于Vkef，那么最高有效位設為O。通過設置寄存器的最高有效位I比特，來確定施加給電阻器的第二電流。如果最高有效位為基于先前比較的I，那么所施加的電流為27加26，即128+64即192個電流單位。如果寄存器的最高有效位為0，那么所施加的電流為64個電流單位。如果所生成的電壓高于Vkef，那么最高有效位I比特設為O。如果所生成的電壓低于Vkef，那么最高有效位I比特設為O。比較結果為用于寄存器的兩個最高有效位的四個可能代碼中的一個11、10、01或00。[0023]第三個步驟是將第三電流施加給寄存器。在8位寄存器的實例中，第三電流與先前的電流相差25(32)個電流單位。繼續該過程，基于第三比較結果，第四電流相對于第三電流可提高或降低24個(16)電流單位，如此等等。比較最低有效位(LSB)之后，圖1中的寄存器130可為寄存器提供代碼(比如為8位寄存器提供8位寄存器代碼，等等)。在實例的范圍內，其他實例可包括算法的邏輯供選方案。比如，可由數模轉換器135使用位寄存器內的0，而非位寄存器內的1，增加電流單位。在其他實例中，逐次逼近寄存器可包括差不多數量的比特，在某些實例中，所使用的比特的數量可基于要檢測的離散電阻值的數量。在另一實例中，X位逐次逼近寄存器130的2X個值中的一個以上可用于識別相同的ID電阻器，比如某一范圍的值可用于識別一個ID電阻器。這些范圍的大小均可相同，使得從這些范圍到電阻值的轉換為線性轉換，比如通過使用256個值編碼64個ID電阻器。解碼器140根據這些范圍將逐次逼近寄存器130的值轉換成電阻值或代碼。在另一個實施例中，用于識別寄存器110的范圍的大小不同(比如值6和7對應于ID電阻器R1，值8到10對用于ID電阻器R2)。這就使得電阻器代碼的轉換是非線性的，并且允許在逼近值不太精確的電阻范圍內包含更多的值或代碼，并且允許在逼近值更精確的范圍內包含更少的值。通常先進行粗略修整，然后進行更精細地修整，來校準數模轉換器電路。使用可變的范圍不需要進行更精細地修整，這使得裝置更容易制造，從而降低成本。各個范圍的最小值和最大值可儲存在可編程存儲器145內(比如作為表格)，從而允許這些范圍可編程。這就允許要被編程的這些范圍適合數模轉換器的性能，從而提供了靈活性以更容易制造裝置。解碼器140使用這些范圍將逐次逼近寄存器130的值轉換成電阻值或代碼。當已知ID寄存器110的值或代碼時，該值可用于識別配件裝置或配件裝置可執行的操作。配件裝置可包括一個以上要確定的電阻器，這些電阻器用來識別配件裝置可執行的一個以上的功能。比如，該電阻值可將配件裝置識別為視頻顯示器、耳機或麥克風。控制器125根據所確定的電阻值可發起裝置行動。裝置100可包括存儲器，該存儲器與控制器125是一體的或分離的，該存儲器用于儲存查找表以將裝置行動與所確定的電阻值相關聯。查找表可儲存由電阻值所指出的裝置行動。比如，該查找表可包括對應于配件裝置的電阻值，配件裝置包括視頻顯示器、耳機或麥克風中的至少一個，并且電阻值所指出的查找表內的裝置行動與視頻顯示器、耳機或麥克風中的至少一個相關聯。作為說明性實例，控制器125可包括音頻編解碼模塊，控制器125根據所確定的電阻值將配件裝置識別為一種耳機(比如立體聲或單聲道)，并且根據所確定的電阻值將音頻編解碼模塊配置成向配件裝置提供適當的音頻信號。在另一個說明性實例中，裝置100可包括視頻處理器，控制器根據所確定的電阻值將配件裝置識別為視頻顯示器，并且根據所確定的電阻值將視頻處理器配置成向配件裝置提供視頻信息。此文中所述的裝置和方法允許主機裝置檢測配件裝置的能力，以便相應地配置主機配件系統。使用逐次逼近允許識別多種不同類型的能力和裝置，并且最小化在確定這種功能或能力時的任何延遲。補充灃釋和實例實例I包括主題(比如設備)，該主題包括連接器，配置成容納與配件裝置的電阻器電連接的配件裝置的電觸頭；電流源，配置成將特定電流施加于電阻器上，以生成所產生的電壓；比較器，配置成接收并比較所產生的電壓和參考電壓；以及控制器，配置成將比較結果作為比特儲存在寄存器內，使用比較結果調整所施加的電流，并使用儲存在寄存器內的比特確定電阻器的電阻值。在實例2中，實例I的主題可選地包括控制器，該控制器配置成發起X次逐次比較所生成的電壓和參考電壓，其中X為大于I的正整數；將結果儲存在X位寄存器內；并使用X位寄存器的值調整電流源的輸出。在實例3中，實例I和2中任一個或任何組合的主題可選地包括控制器，該控制器配置成使用X個電流值將2X個電阻值中的一個確定為配件裝置的電阻器的電阻值，其中X為大于I的正整數。在實例4中，實例I到3中任一個或任何組合的主題可選地包括解碼器，該解碼器配置成使用某一范圍的多個2X個可確定的電阻值來識別配件裝置的相同電阻器。在實例5中，實例I到4中任一個或任何組合的主題可選地包括控制器，該控制器配置成根據所確定的電阻值發起裝置行動。在實例6中，實例I到5中任一個或任何組合的主題可選地包括存儲器，該存儲器用于儲存查找表以使裝置行動與所確定的電阻值相關聯。在實例7中，實例I到6中任一個或任何組合的主題可選地包括所確定的電阻值，該所確定的電阻值將配件裝置識別為視頻顯示器、耳機或者麥克風中的至少一個，并且其中裝置行動與視頻顯示器、耳機或者麥克風中的至少一個相關聯。在實例8中，實例I到7中任一個或任何組合的主題可選地包括連接器，該連接器配置成容納配件裝置的音頻或視頻插頭。在實例9中，實例I到8中任一個或任何組合的主題可選地包括連接器，該連接器為通用串行總線(USB)的識別(ID)連接。實例10可包括主題(比如設備)，或者可選地與實例I到9中任一個或任何組合的主題相結合以包括主題，該主題包括第一裝置和第二配件裝置。第二配件裝置可選地包括識別電阻器。第一裝置可選地包括電流源，配置成將特定電流施加于識別電阻器上，以生成所產生的電壓；比較器，配置成接收所產生的電壓并且比較所產生的電壓和參考電壓；以及控制器，配置成接收比較結果并且將比較結果作為比特儲存在寄存器內，使用比較結果調整所施加的特定電流，并使用儲存在寄存器內的比特確定識別電阻器的電阻值。在實例11中，實例I到10中任一個或任何組合的主題可選地包括控制器，該控制器配置成發起X次逐次比較所生成的電壓和參考電壓，其中X為大于I的正整數；將結果儲存在X位寄存器內；并使用X位寄存器的值調整電流源的輸出。在實例12中，實例I到11中任一個或任何組合的主題可選地包括控制器，該控制器配置成使用X個電流值將2X個電阻值中的一個確定為配件裝置的識別電阻器的電阻值，其中X為大于I的正整數。在實例13中，實例I到12中任一個或任何組合的主題可選地包括第一裝置，該第一裝置具有存儲器，該存儲器用于儲存查找表以使裝置行動與所確定的電阻值相關聯，并且其中該控制器配置成根據所確定的電阻值發起裝置行動。在實例14中，實例I到13中任一個或任何組合的主題可選地包括第一裝置，該第一裝置為蜂窩電話。實例15可包括主題(比如方法、用于執行行動的裝置、或者計算機可讀介質，該計算機可讀介質包括由機器執行時促使該機器執行行動的指令)，或者可選地與實例I到14任中一個或任何組合的主題相結合以包括主題，該主題包括使用第一裝置將特定電流施加于第二配件裝置的電阻器上，以生成所產生的電壓；比較所產生的電壓和參考電壓；將比較結果作為比特儲存在第一裝置內的寄存器內；使用比較結果調整特定電流；以及使用儲存在寄存器內的比特確定電阻器的電阻值。在實例16中，實例I到15中任一個或任何組合的主題可選地包括將所生成的電壓和參考電壓進行X次逐次比較的結果儲存在X位寄存器內，其中X為大于I的正整數；以及使用X位寄存器的值調整特定電流。在實例17中，實例I到16中任一個或任何組合的主題可選地包括逐次使用X個電流值，以將2X個電阻值中的一個確定為配件裝置的電阻器的電阻值，其中X為大于I的正整數。在實例18中，實例I到17中任一個或任何組合的主題可選地包括根據所確定的電阻值由第一裝置發起行動。在實例19中，實例I到18中任一個或任何組合的主題可選地包括使用所確定的電阻值和儲存在第一裝置內的查找表識別第二配件裝置的功能。在實例20中，實例I到19中任一個或任何組合的主題可選地包括使用所確定的電阻值將第二配件裝置識別為視頻顯示器、耳機或麥克風中的至少一個。實例21可包括實例I到20中任一個或兩個以上實例的任何部分或者任何部分的組合，或者可選地與實例I到20中任一個或兩個以上實例的任何部分或者任何部分的組合相結合，以涵蓋以下主題，該主題可包括用于實施實例I到20中的任一個或兩個以上功能的裝置、或者機器可讀介質，該機器可讀介質包含用機器實施時促使該機器實施實例I到20中的任一個或兩個以上功能的指令。這些非限制性的實例可以任何排列或組合的形式組合。上述詳細說明參照了附圖，附圖也是所述詳細說明的一部分。附圖以圖解的方式顯示了可應用本實用新型的具體實例。這些實施例在本實用新型中被稱作“實例”。本實用新型所涉及的所有出版物、專利及專利文件全部作為本實用新型的參考內容，盡管它們是分別加以參考的。如果本實用新型與參考文件之間存在用途差異，則將參考文件的用途視作本實用新型的用途的補充，若兩者之間存在不可調和的差異，則以本實用新型的用途為準。在本實用新型中，與專利文件通常使用的一樣，術語“一”或“某一”表示包括一個或兩個以上，但其他情況或在使用“至少一個”或“一個或多個”時應除外。在本實用新型中，除非另外指明，否則使用術語“或”指無排他性的或者，使得“A或B”包括“A但不是B”、“B但不是A”以及“A和B”。在所附的權利要求中，術語“包含”和“在其中”等同于各個術語“包括”和“其中”的通俗英語。同樣，在所附的權利要求中，術語“包含”和“包括”是開放性的，即，系統、裝置、物品或步驟包括除了權利要求中這種術語之后所列出的那些元件以外的部件的，依然視為落在該項權利要求的范圍之內。而且，在所附的權利要求中，術語“第一”、“第二”和“第三”等僅僅用作標簽，并非對對象有數量要求。[0055]上述說明的作用在于解說而非限制。例如，盡管上述實例以PNP器件為例進行了描述，但是一個或兩個以上實例可適用于NPN器件。在其他實例中，上述實例(或實例的一個或多個方面)可結合使用。本領域技術人員可以在理解上述說明書的基礎上，執行其他實施例。遵照37C.F.R. § 1.72(b)的規定提供摘要，允許讀者快速確定本技術公開的性質。提交本摘要時要理解的是該摘要不用于解釋或限制權利要求的范圍或意義。同樣，在上面的具體實施方式
中，各種特征可歸類成將本公開簡化。這不應理解成未要求的公開特征對任何權利要求來說是必不可少的。相反，本實用新型的主題在于的特征少于特定公開的實例的所有特征。因此，所附的權利要求據此并入具體實施方式
中，每個權利要求均作為一個單獨的實施例。應參看所附的權利要求，以及這些權利要求所享有的等同物的所有范圍，來 確定本實用新型的范圍。
權利要求1.一種電阻檢測設備，其特征在于，包括 電流源，配置成將特定電流施加于配件裝置的電阻器上，以生成所產生的電壓； 比較器，配置成接收并比較所產生的電壓和參考電壓；以及 控制器，配置成將比較結果作為比特儲存在寄存器內，使用比較結果調整所施加的電流，并使用儲存在寄存器內的比特確定電阻器的電阻值。
2.根據權利要求1所述的電阻檢測設備，其中，所述控制器配置成 發起X次逐次比較所生成的電壓和參考電壓，其中X為大于I的正整數； 將結果儲存在X位寄存器內；并 使用X位寄存器的值調整電流源的輸出。
3.根據權利要求1或2所述的電阻檢測設備，其中，所述控制器配置成使用X個電流值將2X個電阻值中的一個確定為配件裝置的電阻器的電阻值，其中X為大于I的正整數。
4.根據權利要求1所述的電阻檢測設備，其中，所述控制器配置成根據所確定的電阻值發起裝置行動。
5.根據權利要求4所述的電阻檢測設備，包括存儲器，所述存儲器用于儲存查找表以使裝置行動與所確定的電阻值相關聯。
6.根據權利要求4所述的電阻檢測設備，其中，所述所確定的電阻值將配件裝置識別為視頻顯示器、耳機或者麥克風中的至少一個，并且 其中所述裝置行動與視頻顯示器、耳機或者麥克風中的至少一個相關聯。
7.一種自配置系統，其特征在于，包括 第一裝置和第二配件裝置，其中第二配件裝置包括識別電阻器，其中第一裝置包括 電流源，配置成將特定電流施加于識別電阻器上，以生成所產生的電壓； 比較器，配置成接收并比較所產生的電壓和參考電壓； 控制器，配置成接收比較結果并將比較結果作為比特儲存在寄存器內，使用比較結果調整所施加的電流，使用儲存在寄存器內的比特確定識別電阻器的電阻值，并根據所確定的電阻值發起裝置行動。
專利摘要本實用新型公開了一種電阻檢測設備和自配置系統。一種設備包括連接器，配置成容納與配件裝置的電阻器電連接的配件裝置的電觸頭；電流源，配置成將特定電流施加于電阻器上，以生成所產生的電壓；比較器，配置成接收并比較所產生的電壓和參考電壓；以及控制器，配置成將比較結果作為比特儲存在寄存器內，使用比較結果調整所施加的電流，并使用儲存在寄存器內的比特確定電阻器的電阻值。
文檔編號G01R27/08GK202837404SQ201220044818
公開日2013年3月27日 申請日期2012年1月30日 優先權日2011年1月28日
發明者蘭德爾·韋特澤爾, 科奈斯·P·斯諾登, 科奈斯·奧布萊恩 申請人:快捷半導體(蘇州)有限公司, 快捷半導體公司