控制芯片及具有控制芯片的控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種控制芯片，特別涉及一種可根據(jù)不同通信協(xié)議與一外部芯片溝通的控制芯片。
【背景技術(shù)】
[0002]—般而言，主機(jī)可通過一傳輸線與一外部裝置進(jìn)行溝通。主機(jī)可能供電予外部裝置，或是與外部裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。通常主機(jī)內(nèi)部具有許多芯片，用以提供電源或數(shù)據(jù)予外部裝置。該等芯片之間的通信協(xié)議并不相同。因此，主機(jī)內(nèi)部的主機(jī)板制造商必須采用多顆芯片進(jìn)行整合以提供多種接口給外部裝置使用。然而，這些接口占據(jù)太多空間，因而降低主機(jī)板的可使用空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供一種控制芯片，通過一第一輸入輸出引腳以及一第二輸入輸出引腳親接一第一外部芯片，并包括一第一接口模塊、一第二接口模塊、一第一切換單元以及一控制單元。第一接口模塊具有一第一引腳以及一第二引腳。第一引腳電性連接第一輸入輸出引腳。第二接口模塊具有一第三引腳。第一切換單元提供一第一路徑在第二引腳與第二輸入輸出引腳之間，并提供一第二路徑在第三引腳與第二輸入輸出引腳之間，并根據(jù)一第一控制信號(hào)導(dǎo)通第一或第二路徑?？刂茊卧a(chǎn)生第一控制信號(hào)。當(dāng)?shù)谝宦窂綄?dǎo)通時(shí)，第一接口模塊控制第一及第二輸入輸出引腳的電壓電平。當(dāng)?shù)诙窂綄?dǎo)通時(shí)，第二接口模塊控制第二輸入輸出引腳的電壓電平。
[0004]本發(fā)明還提供一種控制裝置，包括一連接端口、一第一外部芯片以及一控制芯片。連接端口用以耦接一外部裝置。第一外部芯片通過連接端口與外部裝置溝通?？刂菩酒ㄟ^一第一輸入輸出引腳以及一第二輸入輸出引腳耦接第一外部芯片，并包括一第一接口模塊、一第二接口模塊、一第一切換單元以及一控制單元。第一接口模塊具有一第一引腳以及一第二引腳。第一引腳電性連接第一輸入輸出引腳。第二接口模塊具有一第三引腳。第一切換單元提供一第一路徑在第二引腳與第二輸入輸出引腳之間，并提供一第二路徑在第三引腳與第二輸入輸出引腳之間，并根據(jù)一第一控制信號(hào)導(dǎo)通第一或第二路徑。控制單元產(chǎn)生第一控制信號(hào)。當(dāng)?shù)谝宦窂綄?dǎo)通時(shí)，第一接口模塊控制第一及第二輸入輸出引腳的電壓電平。當(dāng)?shù)诙窂綄?dǎo)通時(shí)，第二接口模塊控制第二輸入輸出引腳的電壓電平。
[0005]為讓本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉出較佳實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下:
【附圖說明】
[0006]圖1及圖3為本發(fā)明的控制系統(tǒng)的可能實(shí)施例。
[0007]圖2A、圖2B及圖4為本發(fā)明的控制芯片的可能實(shí)施例。
[0008]【符號(hào)說明】
[0009]100,300:控制系統(tǒng)、110、310:控制裝置;120、320、330:外部裝置;130、340、350:傳輸線;111、311、200A、200B、400:控制芯片;112、312、313:外部芯片;113、314、315:連接端口 ；101?108:輸入輸出引腳;210A、210B、410:控制單元；240A、240B、450、460:切換單元；ST1? ST3:觸發(fā)信號(hào);SC1、SC2:控制信號(hào);220A、230A、220B、230B、420、430、440:接口模塊;P1?P12:引腳!PAf PA8:路徑。
【具體實(shí)施方式】
[0010]圖1為本發(fā)明的控制系統(tǒng)的示意圖。如圖所示，控制系統(tǒng)100包括一控制裝置110以及一外部裝置120?？刂蒲b置110通過一傳輸線130耦接外部裝置120，用以進(jìn)行數(shù)據(jù)及電源傳輸。本發(fā)明并不限定傳輸線130的種類。在一可能實(shí)施例中，傳輸線130為一 USB傳輸線。
[0011]控制裝置110包括一控制芯片111、一外部芯片112與一連接端口 113。如圖所示，控制芯片111通過輸入輸出引腳1l及102耦接外部芯片112，但并非用以限制本發(fā)明。在其它實(shí)施例中，控制芯片111通過三個(gè)以上的輸入輸出引腳耦接外部芯片112。
[0012]在本實(shí)施例中，控制芯片111可選擇性地利用輸入輸出引腳1l及102與外部芯片112進(jìn)行溝通，或是僅利用輸入輸出引腳102與外部芯片112進(jìn)行溝通。舉例而言，控制裝置110的制造商可事先得知外部芯片112的種類，故可事先將相對(duì)應(yīng)的程序代碼存儲(chǔ)于控制芯片111中?？刂菩酒?11可根據(jù)本身所存儲(chǔ)的程序代碼，得知外部芯片112的種類。
[0013]假設(shè)，當(dāng)控制芯片111執(zhí)行完該程序代碼后，得知外部芯片112為一第一種類的芯片時(shí)，控制芯片111便利用第一通信協(xié)議，并通過輸入輸出引腳1l及102與外部芯片112進(jìn)行溝通。在此例中，外部芯片112可能為一電源開關(guān)(power switch)或是一電源調(diào)節(jié)器(power regulator)，但并非用以限制本發(fā)明。
[0014]在另一可能實(shí)施例中，當(dāng)控制芯片111執(zhí)行完該程序代碼后，得知外部芯片112為一第二種類的芯片時(shí)，控制芯片111利用一第二通信協(xié)議，并通過輸入輸出引腳102與外部芯片112進(jìn)行溝通。在此例中，夕卜部芯片112為一支持內(nèi)部整合電路(Inter-1ntegratedCircuit ；I2C)的芯片，但并非用以限制本發(fā)明。在本實(shí)施例中，輸入輸出引腳102作為一共用引腳。
[0015]連接端口 113耦接外部芯片112，用以在外部裝置120與外部芯片112之間傳送數(shù)據(jù)或電源。在一可能實(shí)施例中，連接端口 113為一 USB 3.0TYPE-C的連接端口，但并非用以限制本發(fā)明。
[0016]圖2A為本發(fā)明的控制芯片的一可能實(shí)施例。如圖所示，控制芯片200A包括一控制單元210A、接口模塊220A、230A以及一切換單元240A?？刂茊卧?10A根據(jù)內(nèi)部或外部的存儲(chǔ)單元(未顯示)所存儲(chǔ)的一程序代碼，觸發(fā)相對(duì)應(yīng)的接口模塊，用以控制輸入輸出引腳1l與102的電壓電平。在一可能實(shí)施例中，控制單元210A可作為一集線控制器(Hubcontroller)，但并非用以限制本發(fā)明。
[0017]接口模塊220A接收觸發(fā)信號(hào)Sn，并具有引腳Pl及P2。引腳Pl耦接輸入輸出引腳101。引腳P2耦接切換單元240A。本發(fā)明并不限定接口模塊220A的種類。在一可能實(shí)施例中，接口模塊220A為一電源控制接口邏輯電路(power controller I/F logic)，用以通過輸入輸出引腳101與102提供電源控制接口邏輯的信號(hào)予外部芯片112。
[0018]接口模塊230A接收觸發(fā)信號(hào)ST2，并具有引腳P3。引腳P3耦接切換單元240A。當(dāng)接口模塊230A被觸發(fā)時(shí)，便控制輸入輸出引腳102的電壓電平。本發(fā)明并不限定接口模塊230A的內(nèi)部架構(gòu)。在一可能實(shí)施例中，接口模塊230A所控制的輸入輸出引腳的數(shù)量小于接口模塊220A所控制的輸入輸出引腳的數(shù)量。
[0019]切換單元240A接收控制信號(hào)Sa，并根據(jù)控制信號(hào)Sei控制路徑PA及PA 2的導(dǎo)通狀態(tài)。如圖所示，引腳P2與輸入輸出引腳102之間具有路徑PA113引腳P3與輸入輸出引腳102之間具有路徑PA2。在一可能實(shí)施例中，切換單元240A為一多工器，但并非用以限制本發(fā)明。
[0020]控制單元210A根據(jù)本身或外部一寄存器所存儲(chǔ)的一程序代碼，觸發(fā)接口模塊220A或230A。舉例而言，當(dāng)程序代碼指示控制單元210A觸發(fā)接口模塊220A時(shí)，在控制單元210A通過控制信號(hào)、導(dǎo)通路徑PA i，再通過觸發(fā)信號(hào)Sn，觸發(fā)接口模塊220A，用以令接口模塊220A控制輸入輸出引腳1l與102的電壓電平。在另一可能實(shí)施例中，當(dāng)程序代碼指示控制單元210A觸發(fā)接口模塊230A時(shí)，控制單元210A通過控制信號(hào)S?，導(dǎo)通路徑PA2,再通過觸發(fā)信號(hào)ST2，觸發(fā)接口模塊230A，用以令接口模塊230A控制輸入輸出引腳102的電壓電平。
[0021]圖2B為本發(fā)明的控制芯片的另一可能實(shí)施例。圖2B相似圖2A，不同之處在于控制芯片200B通過三輸入輸出引腳1l?103耦接一外部芯片。如圖所示，切換單元240B在輸入輸出引腳103與接口模塊230B的一引腳P4之間提供一路徑PA3,并根據(jù)控制信號(hào)Sa導(dǎo)通路徑PA3。在一可能實(shí)施例中，當(dāng)控制單元210B通過控制信號(hào)Sei導(dǎo)通路徑？六2與PA3時(shí)，輸入輸出引腳102及103的電壓電平由接口模塊230B所控制。在一可能實(shí)施例中，接口模塊230B是根據(jù)一內(nèi)部整合電路(Inter-1ntegrated Circuit ；I2C)協(xié)議控制輸入輸出引腳102及103的電壓電平。
[0022]在另一可能實(shí)施例中，切換單元240B在輸入輸出引腳103與接口模塊220B的一引腳P5之間提供一路徑PA4,并根據(jù)控制信號(hào)Sei決定是否導(dǎo)通路徑PA 4。當(dāng)控制單元210B通過控制信號(hào)^導(dǎo)通路徑PA 1與PAJf，輸入輸出引腳1l?103的電壓電平由接口模塊220B所控制。
[0023]圖3為本發(fā)明的控制系統(tǒng)的另一可能實(shí)施例。在本實(shí)施例中，控制系統(tǒng)300包括一控制裝置310與外部裝置320與330，但并非用以限制本發(fā)明。在其它實(shí)施例中，外部裝置的數(shù)量大于3。如圖所示，控制裝置310通過傳輸線340與外部裝置320進(jìn)行溝通，并通過傳輸線350與外部裝置330進(jìn)行溝通，如傳送數(shù)據(jù)與電源。在一可能實(shí)施例中，傳輸線340與350均為USB連接線，但并非用以限制本發(fā)明。在其它實(shí)施例中，傳輸線340與350為不同種類的傳輸線。
[0024]控制裝置310包括一控制芯片311、外部芯片312、313、連接端口 314及315?？刂菩酒?11通過輸入輸出引腳1l?104耦接外部芯片312。外部芯片312耦接連接端口314，用以通過連接端口 314提供數(shù)據(jù)和/或電源予外部裝置320。在本實(shí)施例中，控制芯片311也通過輸入輸出引腳105?108耦接外部芯片313。外部芯片313耦接連接端口 315，用以通過連接端口 315提供數(shù)據(jù)和/或電源予外部裝置330。
[0025]在本實(shí)施例中，控制芯片311通過四輸入輸出引腳耦接單一外部芯片，但并非用以限制本發(fā)明。在其它實(shí)施例中，控制芯片311通過至少一輸入輸出引腳耦接一外部芯片。另外，在其它實(shí)施例中，控制芯片311耦接外部芯片312的輸入輸出引腳的數(shù)量不同于耦接外部芯片313的輸入輸出引腳的數(shù)量。
[0026]控制芯片311根據(jù)本身所存儲(chǔ)的一程序代碼，決定與外部芯片312與313的通信協(xié)議的種類。在一可能實(shí)施例中，控制芯片311與外部芯片312與313之間的通信協(xié)議為第一通信協(xié)議。在此例中，控制芯片311通過輸入輸出引腳101-104與外部芯片312進(jìn)行溝通，以及通過輸入輸出引腳105-108與外部芯片313進(jìn)行溝通。
[0027]在另一可能實(shí)施例中，控制芯片311與外部芯片312之間的通信協(xié)議為第一通信協(xié)議，而與外部芯片313之間的通信協(xié)議為第二通信協(xié)議。在此例中，控制芯片311通過輸入輸出引腳