(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スタンバイ基準回路を備えるユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムを備えた装置であって、
前記ＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムは集積回路チップ（ＩＣチップ）内に配置され、前記ＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムは、
前記ＩＣチップのアクティブ状態において前記スタンバイ基準回路を有効にするように構成され、
前記アクティブ状態を前記ＩＣチップの低電力モードへ遷移させるように構成され、
前記Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムのコンフィギュレーションチャネル線（ＣＣ線）上で検出を実行するために前記スタンバイ基準回路を前記低電力モードにおいて動作させるように構成され、前記ＩＣチップは前記低電力モードにおいて所定量以下の電流を消費するように構成されている、
ことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記所定量の電流は約１００μＡであり、前記低電力モードはディープスリープ状態である、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムは更に、前記ＣＣ線の一つで通信が検出されたとき、前記ＩＣチップを前記低電力モードから前記アクティブ状態へ遷移させ、前記ＣＣ線の一つがアイドル状態になるとき、前記低電力モードに戻すように構成されている、請求項１記載の装置。
【請求項４】
前記Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムは更に、前記低電力モードにおいて前記ＣＣ線の一つで終端の切り離しが検出されたとき、前記ＩＣチップを前記低電力モードから前記ＩＣチップの装着待ち状態へ遷移させるように構成されている、請求項１記載の装置。
【請求項５】
前記Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムは、前記装着待ち状態において約２μＡ以下の電流を消費する、請求項４記載の装置。
【請求項６】
前記Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムは、前記装着待ち状態において前記ＣＣ線の一つへのＲｄ終端又はＲａ終端の装着を待つように構成され、前記Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムは更に、前記Ｒｄ終端又は前記Ｒａ終端のいずれかの装着が検出されたとき、前記ＩＣチップを前記装着待ち状態から前記アクティブ状態へ遷移させるように構成されて、
前記Ｒｄ終端は周辺電子装置によって提供されて、アサートされたときにＴｙｐｅ−Ｃケーブルを介して周辺装置を識別するプルダウン抵抗素子を含み、
前記Ｒａ終端は、Ｔｙｐｅ−Ｃケーブル装置によって提供されて、アサートされたときにＴｙｐｅ−Ｃケーブルのコントローラを接続された周辺装置及び／又はホスト装置に識別させるプルダウン抵抗素子を含む、請求項４記載の装置。
【請求項７】
前記スタンバイ基準回路は前記低電力モードにおいて１０μＡから１５μＡの範囲の電流を消費するように構成されている、請求項１記載の装置。
【請求項８】
前記ＩＣチップは前記低電力モードにおいて約５０μＡ以下の電流を消費するように構成されている、請求項１記載の装置。
【請求項９】
前記Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムに結合されるＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃレセプタクルを更に備える、請求項１記載の装置。
【請求項１０】
集積回路チップ（ＩＣチップ）内に配置されたユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムのスタンバイ基準回路を前記ＩＣチップのアクティブ状態において有効にするステップと、
前記アクティブ状態を前記ＩＣチップの低電力モードへ遷移させるステップと、
前記ＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムのコンフィギュレーションチャネル線（ＣＣ線）上で検出を実行するために前記スタンバイ基準回路を前記低電力モードで動作させるステップであって、前記ＩＣチップは前記低電力モードにおいて所定量以下の電流を消費するように構成されている、ステップと、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項１１】
前記所定量の電流は約１００μＡであり、前記低電力モードはディープスリープ状態である、請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記ＣＣ線の一つで通信が検出されたとき、前記ＩＣチップを前記低電力モードから前記アクティブ状態へ遷移させるステップ、及び
前記ＣＣ線の一つがアイドル状態になるとき、前記低電力モードに戻すステップ、
を更に備える、請求項１０記載の方法。
【請求項１３】
前記低電力モードにおいて前記ＣＣ線の一つで終端の切り離しが検出されたとき、前記ＩＣチップを前記低電力モードから前記ＩＣチップの装着待ち状態へ遷移させるステップを更に備える、請求項１０記載の方法。
【請求項１４】
前記ＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムは、前記装着待ち状態において約２μＡ以下の電流を消費する、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記装着待ち状態において前記ＣＣ線の一つへのＲｄ終端又はＲａ終端の装着を待つステップ、及び
前記Ｒｄ終端又は前記Ｒａ終端のいずれかの装着が検出されたとき、前記ＩＣチップを前記装着待ち状態から前記アクティブ状態へ遷移させるステップを更に備え、
前記Ｒｄ終端は周辺電子装置によって提供されて、アサートされたときにＴｙｐｅ−Ｃケーブルを介して周辺装置を識別するプルダウン抵抗素子を含み、
前記Ｒａ終端は、Ｔｙｐｅ−Ｃケーブル装置によって提供されて、アサートされたときにＴｙｐｅ−Ｃケーブルのコントローラを接続された周辺装置及び／又はホスト装置に識別させるプルダウン抵抗素子を含む、請求項１３記載の方法。
【請求項１６】
前記スタンバイ基準回路は前記低電力モードにおいて１０μＡから１５μＡの範囲の電流を消費するよう構成されている、請求項１０記載の方法。
【請求項１７】
前記ＩＣチップは前記低電力モードにおいて約５０μＡ以下の電流を消費するように構成されている、請求項１０記載の方法。
【請求項１８】
負電荷ポンプ及びＲａ終端回路を備えるユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムを備えた装置であって、
前記負電荷ポンプは前記Ｒａ終端回路に結合され、前記Ｒａ終端回路は前記ＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−ＣサブシステムのＶｃｏｎｎ線に結合され、
前記ＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムは、
前記Ｖｃｏｎｎ線の電圧が閾電圧を越えるとき、前記負電荷ポンプを有効にするように構成され、且つ
前記負電荷ポンプが有効にされたとき、前記Ｒａ終端回路を無効にするように構成され、
前記Ｒａ終端回路は無効にされた後に所定量以下の電流を消費するように構成されており、
前記Ｒａ終端回路は、Ｔｙｐｅ−Ｃケーブル装置によって提供されて、アサートされたときにＴｙｐｅ−Ｃケーブルのコントローラを接続された周辺装置及び／又はホスト装置に識別させるプルダウン抵抗素子を含む、
ことを特徴とする装置。
【請求項１９】
前記所定量の電流は約１００μＡである、請求項１８記載の装置。
【請求項２０】
前記Ｒａ終端回路は前記負電荷ポンプに結合されたネイティブオンチップ装置を備え、前記Ｒａ終端回路は無効にされた後で約５０μＡ以下の電流を消費するように構成されている、請求項１８記載の装置。
【請求項２１】
前記ＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムは、前記ＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムが給電されない間前記Ｒａ終端回路を「オン」に維持するように構成されている、請求項１８記載の装置。
【請求項２２】
前記閾電圧は約２．３７５Ｖから２．６２５Ｖの範囲内である、請求項１８記載の装置。
【請求項２３】
前記Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムは更に、前記Ｖｃｏｎｎ線への前記電圧がもはや供給されないときを検出し、前記Ｒａ終端回路を有効にするために前記負電荷ポンプを無効にするよう構成されている、請求項１８記載の装置。
【請求項２４】
前記装置はケーブルである、請求項１８記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この出願は、２０１５年６月１９日に出願された米国仮出願第６２／１８２，２３９号の優先権を主張する、２０１５年９月２５日に出願された米国特許出願第１４／８６６，２７６号の国際出願であり、これらの出願の内容は参照することにより本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は概して、Ｔｙｐｅ−Ｃコネクタサブシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
様々な電子装置（例えば、スマートフォン、セルフォン、タブレット、ノートブックコンピュータ、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、ハブ等）はユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）コネクタを介して通信するように構成されている。ＵＳＢコネクタに関する最新の技術（ＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃと呼ばれている）は最近、ＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃ規格、リリース１．０（２０１４年８月１１日リリース）で規定され、その後リリース１．１（２０１５年４月３日リリース）で補足されている。ＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃ規格は、ＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃレセプタクル、プラグ及びケーブルを規定し、この規定は古いＵＳＢプロトコル（例えば、２０００年４月７日にリリースされたＵＳＢ規格の改定、及び２０１０年１２月７日にリリースされたＵＳＢバッテリ充電規格、改定版１．２）並びに新しいＵＳＢプロトコル（例えば、２０１３年６月２６日にリリースされたＵＳＢ３．１規格、及び２０１４年８月１１日にリリースされたＵＳＢ電力供給規格、改定版２．１）でのＵＳＢ通信及び／又は電力供給をサポートすることができる。
【０００４】
ＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃ規格はいくつかの電力要件（例えばＵＳＢサスペンドモード）を規定するが、個々の電子装置におけるＴｙｐｅ−Ｃサブシステムの総電力消費を管理することは個々のＴｙｐｅ−Ｃ実装に任されている。しかしながら、この目的のために、現在のＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃ実装は、効率的な電力消費がエンドユーザエクスペリエンスを高め、Ｔｙｐｅ−Ｃケーブル内及びＴｙｐｅ−Ｃ使用可能ＵＳＢ装置内のＴｙｐｅ−Ｃサブシステムの全動作を大きく改善することができても、全電力消費の点で効率が良くない。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１Ａ】いくつかの実施形態に係わる、Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムを備えたオンダイ集積回路（ＩＣ）コントローラの一例を示す。
【図１Ｂ】いくつかの例示的な実施形態に係わる、図１ＡのＴｙｐｅ−Ｃサブシステムを備えたＩＣコントローラを含む装置の一例を示す。
【図２】図２Ａは、いくつかの実施形態に係わる、オンチップＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムの一例内のＲａ終端回路を示す。図２Ｂは、いくつかの実施形態に係わる、例示的なオンチップＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムの一例内のスタンバイ基準回路を示す。
【図３】いくつかの実施形態に係わる、Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステム内のＲａ終端を無効にする方法の一例を示す。
【図４】いくつかの実施形態に係わる、Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステム内のスタンバイ基準を使用する方法の一例を示す。
【図５】図５Ａは、いくつかの実施形態に係わる、オンチップＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムの一例内のＲａ終端回路を示す。図５Ｂは、いくつかの実施形態に係わる、オンチップＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムの一例内の精密抵抗回路を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
以下の記載は、低電力ＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムについて本明細書に記載する技術の様々な実施形態のよりよい理解を提供するために、特定のシステム、コンポーネント、方法等の例の多数の具体的な詳細を説明する。しかしながら、これらの具体的な詳細がなくても少なくともいくつかの実施形態を実施し得ることは当業者に明らかであろう。他の場合には、本明細書に記載する技術を不必要に不明瞭にしないように、周知のコンポーネント、要素又は方法は詳細に説明されないか、簡単なブロック図の形で提示される。従って、以下に記述される具体的な詳細は単なる例示にすぎない。特定の実施形態はこれらの例示的な詳細から異なってもよく、それらも本発明の精神及び範囲に含まれることが意図されている。
【０００７】
本明細書中の「一実施形態」、「一つの実施形態」、「例示的な実施形態」、「いくつかの実施形態」及び「様々な実施形態」の言及は、それらの実施形態と関連して記載される特定の特徴、構造又は特性は本発明の少なくとも一つの実施形態に含まれていることを意味する。更に、明細書中の様々な箇所に出現する「一実施形態」、「一つの実施形態」、「例示的実施形態」、「いくつかの実施形態」及び「様々な実施形態」は必ずしもすべてが同じ実施形態について言及しているわけではない。
【０００８】
本明細書における説明は詳細な説明の一部を成す添付の図面を参照して行われる。図面は例示的な実施形態を示す。本明細書にて「例」とも称されるこれらの実施形態は、本明細書に記載される特許請求の主題の実施形態を当業者が実施できる程度に十分詳細に説明される。特許請求の主題の範囲及び精神を逸脱しない限り、これらの実施形態を組合せてもよく、他の実施形態を利用してもよく、構造的、論理的、及び電気的な変更を加えてもよい。本明細書において説明される実施形態は、本主題の範囲を限定することが意図されるものではなく、むしろ、当業者であれば、本主題を実施、作製、及び／又は使用することができることを理解されたい
【０００９】
電子装置内の低電力ＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムのための技術の様々な実施形態が本明細書に開示される。このような電子装置の例としては、パーソナルコンピュータ（例えば、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、ノートブックコンピュータ等）、モバイルコンピューティング装置（例えば、タブレット、タブレットコンピュータ、電子書籍等）、モバイル通信装置（例えば、スマートフォン、セルフォン、携帯情報端末、メッセージングデバイス、ポケットＰＣ等）、接続装置（例えば、ケーブル、アダプタ、ハブ、ドッキングステーション等）、オーディオ／ビデオ／データ記録及び／又は再生装置（例えば、カメラ、ボイスレコーダ、携帯スキャナ、モニタ等）、及び通信及び／又はバッテリ充電用にＴｙｐｅ−Ｃコネクタ（インタフェース）を使用し得る他の同様な電子装置があるが、それらに限定されない。
【００１０】
本明細書において、ある電子装置がユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）規格の少なくとも一つのリリースに準拠する場合、その電子装置は「ＵＳＢ使用可能な」装置という。このようなＵＳＢ規格の例には、ＵＳＢ規格改定版２．０、ＵＳＢ３．０規格、ＵＳＢ３．１規格、及び／又は様々な補足（例えばＯｎ−Ｔｈｅ−ＧＯ又はＯＴＧ）、バージョン及びその正誤表が含まれるが、それらに限定されない。ＵＳＢ規格は一般に、標準の通信システム及び周辺装置を設計し構築するのに必要とされる差動シリアルバスの特性（例えば、属性、プロトコル定義、トランザクションのタイプ、バスマネジメント、プログラミングインタフェース等）を規定する。例えば、周辺電子装置はホストデバイスに、そのホスト装置のＵＳＢポートを介して接続する。ＵＳＢ２．０ポートは５ボルトの電力線（ＶＢＵＳ）、差動データ線対（Ｄ＋又はＤＰ及びＤ−又はＤＮ）、及び電力リターン用のグランド線（ＧＮＤ）を含む。ＵＳＢ３．０ポートもＵＳＢ２．０との下位互換性のためにＶＢＵＳ線、Ｄ＋線、Ｄ−線及びＧＮＤ線を提供する。加えて、より高速の差動バス（ＵＳＢスーパースピードバス）をサポートするために、ＵＳＢ３．０ポートは差動送信データ線対（ＳＳＴＸ＋及びＳＳＴＸ−）、電力用の電力線（ＤＰＷＲ）及び電力リターン用のグランド線（ＤＧＮＤ）も提供する。ＵＳＢ３．１ポートはＵＳＢ２．０及びＵＳＢ３．０との下位互換性のためにＵＳＢ３．０ポートと同じ線を提供するが、エンハンスドスーパースピードと称される一群の機能によってスーパースピードバスの性能を高めている。
【００１１】
一部の電子装置は所定のＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃ規格又はその特定のリリース（例えば、ＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃ規格、リリース１．０、ＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃ規格、リリース１．１、又はその後のリリース）に準拠し得ない。本明細書において、ＵＳＢ「Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステム」とは、ＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃ規格の少なくとも一つのリリースに規定された機能及び要件を実行及び満足するように構成され作動する集積回路（ＩＣ）コントローラ内のハードウェア回路及びファームウェア／ソフトウェアロジックを指す。このようなＴｙｐｅ−Ｃ機能及び要件の例は、ＵＳＢ２．０及びＵＳＢ３．１による通信、Ｔｙｐｅ−Ｃレセプタクルに対する電子−機械定義及び性能要件、Ｔｙｐｅ−Ｃプラグに対する電子−機械定義及び性能要件、Ｔｙｐｅ−Ｃ対レガシーケーブルアセンブリに対する要件、Ｔｙｐｅ−Ｃベース装置の検出及びインタフェースコンフィギュレーションに対する要件、Ｔｙｐｅ−Ｃコネクタに対する最適電力供給要件を含み得る。
【００１２】
ＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃ規格によれば、ＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃケーブルは、ケーブルの両端のＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃポートを定義するためにその中に１以上の集積回路（ＩＣ）が配置されたアクティブケーブルである。ＵＳＢ２．０及びＵＳＢ３．１によるＵＳＢ通信をサポートするために、Ｔｙｐｅ−Ｃポートは特にＶＢＵＳ，Ｄ＋，Ｄ−，ＧＮＤ，ＳＳＴＸ＋，ＳＳＴＸ−，ＳＳＲＸ＋及びＳＳＲＸ−線を提供する。更に、Ｔｙｐｅ−Ｃポートは、サイドバンド機能信号用のサイドバンド使用（ＳＮＵ）線及びＴｙｐｅ−Ｃケーブルによる接続の発見、コンフィギュレーション及びマネジメントのためのコンフィギュレーションチャネル線（ＣＣ線）も提供する。Ｔｙｐｅ−ＣポートはＴｙｐｅ−Ｃプラグ及びＴｙｐｅ−Ｃレセプタクルと関連し得る。使用を容易にするために、Ｔｙｐｅ−Ｃプラグ及びＴｙｐｅ−Ｃレセプタクルはプラグとレセプタクルの向きに関係なく動作するリバーシブル対として設計されている。従って、標準のＴｙｐｅ−Ｃプラグ又はＴｙｐｅ−Ｃレセプタクルとして配置された標準のＴｙｐｅ−Ｃコネクタ（インタフェース）は特に、４つのＶＢＵＳ線、４つのグランドリターン（ＧＮＤ）線、２つのＤ＋線（ＤＰ１及びＤＰ２）、２つのＤ−線（ＤＮ１及びＤＮ２）、２つのＳＳＴＸ＋線（ＳＳＴＸＰ１及びＳＳＴＸＰ２）、２つのＳＳＴＸ−線（ＳＳＴＸＮ１及びＳＳＴＸＮ２）、２つのＳＳＲＸ＋線（ＳＳＲＸＰ１及びＳＳＲＸＰ２）、２つのＳＳＲＸ−線（ＳＳＲＸＮ１及びＳＳＲＸＮ２）、２つのＣＣ線（ＣＣ１及びＣＣ２）、及び２つのＳＢＵ線（ＳＢＵ１及びＳＵＢ２）のためのピンを提供する。ケーブルのＴｙｐｅ−ＣプラグがＴｙｐｅ−Ｃレセプタクルに装着されると、一方のＣＣ線はケーブルを通じて接続され、信号方向を確立し、他方のＣＣ線はＴｙｐｅ−Ｃケーブル内に配置された集積回路（ＩＣ）デバイスを給電する５Ｖ電力線（Ｖｃｏｎｎ）として再利用される。
【００１３】
ＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃ規格によれば、識別のためにＵＳＢ使用可能なホスト装置、ＵＳＢ使用可能な周辺装置、及びＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃケーブル装置によっていくつかのタイプの終端回路が使用される。例えば、ホスト電子装置（例えば、及び／又はそのコントローラ）は、アサートされたときにＴｙｐｅ−Ｃケーブルを介してホスト装置を識別するプルアップ抵抗素子を含むＲｐ終端回路（「Ｒｐ終端」）を提供する必要がある。別の例では、周辺電子装置（例えば、及び／又はそのＵＳＢコントローラ）は、アサートされたときにＴｙｐｅ−Ｃケーブルを介して周辺装置を識別するプルダウン抵抗素子を含むＲｄ終端回路（「Ｒｄ終端」）を提供する必要がある。Ｔｙｐｅ−Ｃケーブル装置（例えば、ケーブルのプラグ内に配置されるＩＣコントローラ）は、アサートされたときにＴｙｐｅ−Ｃケーブルのコントローラを接続された周辺装置及び／又はホスト装置に識別させるプルダウン抵抗素子を含むＲａ終端回路（「Ｒａ終端」）を提供する必要がある。
【００１４】
ＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃケーブルは１以上の集積回路（ＩＣ）装置を内蔵する能動装置である。従って、Ｔｙｐｅ−Ｃケーブルは使用中（例えば、少なくとも一つのＵＳＢ使用可能な装置に接続されているとき）、そのケーブル内のＩＣは電力を消費する。しかしながら、ＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃ規格の複雑な要件のために、ＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステム（及びその中のトランシーバ）の従来の実装は一般にＴｙｐｅ−Ｃケーブル内のＩＣをアクティブ状態に維持し、それによってケーブルが比較的多量の電流（及び電力）（例えば、５ｍＡ又はそれ以上）を引き出せるようにしている。しかしながら、比較的多量の電流（及び電力）の引き出しは一般的に不利であり、特に電池駆動装置に対して不利である。更に、ＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステム（及びその中のトランシーバ）の従来の実装は、様々なＴｙｐｅ−Ｃに必須の終端及び送信回路を実装するために外部オフチップコンポーネント（例えば、抵抗、キャパシタ等）を使用し、より大きなチップを必要とするうえ、使用中にＴｙｐｅ−Ｃケーブルで使用される総電力を増加する。
【００１５】
比較的高い電力使用量の問題及びその他の問題に対処するために、本明細書に記載する低電力ＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステム技術は、ＩＣコントローラが装着（接続）／分離（切断）された状態にあり、Ｔｙｐｅ−ＣサブシステムのＣＣ線でアクティブに通信していないときのＩＣコントローラ（例えば、システム）電力の低減をもたらす。例えば、本明細書に記載する技術は、いくつかの実施形態では、ケーブルをＵＳＢ使用可能な装置に装着するとき、Ｔｙｐｅ−ＣケーブルのＲａ終端を除去／無効にし、ケーブルにより使用される電力の低減をもたらす。更に、これらの及び／又は他の実施形態では、本明細書に記載の技術は、Ｔｙｐｅ−Ｃケーブル内のＩＣコントローラがディープスリープでもシステムリソースをターンオフし、よって極めて低い電力を消費する新しい「装着待ち」状態を提供する。これらの及び／又は他の実施形態では、ディープスリープ状態においてＩＣコントローラによって、いくつかのタイプのＴｙｐｅ−ＣアプリケーションにおけるＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃ規格の装着／分離要件のすべてを満す精密な電圧及び／又は電流基準が発生され、それによって高い電力消費のアクティブモード電圧及び電流基準を発生する必要性が回避される。Ｔｙｐｅ−Ｃアプリケーションのタイプの例としては、Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムを有するＩＣコントローラが（例えばＵＳＢ使用可能なホスト装置内デバイスで）ダウンストリームフェイシングＵＳＢポートを提供するように構成されるダウンストリームフェイシングポート（ＤＦＰ）ＵＳＢアプリケーション、Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムを有するＩＣコントローラが（例えばＵＳＢ使用可能な周辺装置又はアダプタ内で）アップストリームフェイシングＵＳＢポートを提供するように構成されるダウンストリームフェイシングポート（ＵＦＰ）ＵＳＢアプリケーション、Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムを有するＩＣコントローラが同じＵＳＢポートでＤＦＰ及びＵＦＰアプリケーションの両方をサポートするように構成されるデュアルロールポート（ＤＲＰ）ＵＳＢアプリケーション、及びＴｙｐｅ−Ｃサブシステムを有するＩＣコントローラがケーブル装置（例えば、アクティブＴｙｐｅ−Ｃケーブル、Ｖｃｏｎｎ駆動アクセサリ等）内でＴｙｐｅ−Ｃポートを提供するように構成される、電子マークケーブルアプリケーション（ＥＭＣＡ）、があるが、それらに限定されない。
【００１６】
一つの例示的な実施形態では、装置はＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムを備える。この実施形態のいくつかの態様では、この装置はＴｙｐｅ−Ｃケーブル内又は別のＵＳＢアプリケーション（例えば、ハイブリッドケーブル、ＵＳＢ−Ｔｙｐｅ−Ｃアダプタ、Ｖｃｏｎｎ駆動アクセサリ等）内に配置される。Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムは、負電荷ポンプとＲａ終端回路を備え、負電荷ポンプはＲａ終端回路に結合され、Ｒａ終端回路はＴｙｐｅ−ＣサブシステムのＶｃｏｎｎ線に結合される。本明細書で使用される「負電荷ポンプ」は、ゼロ未満の電圧源（例えば、−０．７Ｖ〜−１．９５Ｖの範囲内の電圧源）を生成するように構成された電子回路を指す。Ｒａ終端回路は、Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムが給電されないときＲａ終端が有効（例えば「オン」）になるように設計される。Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムは、Ｖｃｏｎｎ線の電圧が閾電圧を超えるとき、負電荷ポンプを有効にし、負電荷ポンプが有効にされるとき、Ｒａ終端回路を無効にするように構成され、無効にされた後のＲａ終端回路は５０μＡ以下の電流を消費するように構成される。この実施形態の一つの例示的な態様では、閾電圧は２．３７５Ｖから２．６２５ｖの範囲内である。同じ又は異なる態様では、Ｒａ終端回路は、１以上のＮ型メタルオキサイド（ＮＭＯＳ）トランジスタを含むオンチップのネイティブデバイスを含む。ネイティブデバイスのトランジスタはデプリーションドーピングを有するため、様々なネイティブデバイス実装においてネイティブデバイスはゼロ又はほぼゼロのゲート閾電圧ＶＴを有する（例えば、ネイティブデバイスはそのゲート電圧ＶＴがゼロ又はほぼゼロであるとき、そのチャネルをターンオンする）。例示的な態様では、Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムは更に、Ｖｃｏｎｎ線の電圧がもはや供給されないとき、それを検出し、負電荷ポンプを無効にしてＲａ終端回路を有効にする。
【００１７】
一つの例示的な実施形態では、装置はＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムを備える。この実施形態のいくつかの態様では、この装置はＴｙｐｅ−Ｃケーブル内に配置される、又はＤＦＰ，ＵＦＰ又はＤＲＰアプリケーションとして構成される。この実施形態では、Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムは、Ｒａ終端を制御するように構成されたゲート制御部と、このゲート制御部に結合された負電荷ポンプとを備え、負電荷ポンプが有効化／活性化されたときＲａ終端を無効にするように構成される。この負電荷ポンプのＲａ終端回路のゲート制御部への結合によって、Ｒａ終端がもはや識別のために必要ないとき、（例えば、電力消費の低減のために）Ｒａ終端を無効にすることができる。この実施形態の例示的な態様では、Ｒａ終端は１以上のＮ型メタルオキサイド（ＮＭＯＳ）トランジスタを含むオンチップのネイティブデバイス内に実装され、ネイティブデバイスはゼロ又はほぼゼロのゲート閾電圧を有する。同じ又は別の例示的な態様では、Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムにより消費される総電流はＲａ終端が無効にされると５０μＡ以下になる。この実施形態のいくつかの例示的な態様では、Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムは更に、Ｒｐ終端の供給及びＣＣ線上でのＲａ終端及びＲｄ終端の検出に使用するように構成された１以上のスタンバイ基準を備えてもよい。
【００１８】
一つの例示的な実施形態では、装置はＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムを備える。いくつかの態様では、この装置は内部にＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムが配置されたＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃプラグを備えるＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃケーブルであり、他の態様では、この装置はレセプタクルと関連して構成されたＴｙｐｅ−Ｃサブシステムを有するＴｙｐｅ−Ｃレセプタクルを備える。この例示的な実施形態では、Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムは、Ｒａ終端を制御するように構成されたゲート制御部と、このゲート制御部に結合された負電荷ポンプとを備え、負電荷ポンプが有効化／活性化にされたときＲａ終端を無効にするように構成される。この実施形態のいくつかの態様では、Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムは更に、Ｒａ終端の供給及びＣＣ線上でのＲｐ終端及びＲｄ終端の検出に使用するように構成された１以上のスタンバイ基準を備えてもよい。
【００１９】
一つの例示的な実施形態では、装置はプロセッサとそれに結合されたＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムとを備える集積回路（ＩＣ）チップである。いくつかのフォームファクタにおいて、この装置は、内部にＴｙｐｅ−Ｃサブシステムが配置されたＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃプラグを備えるＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃケーブルとしてよいが、他のフォームファクタにおいて、この装置はレセプタクルと関連して構成されたＴｙｐｅ−Ｃサブシステムを有するＴｙｐｅ−Ｃレセプタクルを備える機器（例えば、モバイル機器など）内に配置してよい。この実施形態では、Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムは、Ｔｙｐｅ−ＣサブシステムのＶｃｏｎｎ線に結合されたＲａ終端回路を動作するように構成され、Ｒａ終端回路がＶｃｏｎｎ線に供給された後のＲａ終端回路は１００μＡ以下の電流（又はより好ましくは５０μＡ以下の電流）を消費するようにする、及びＴｙｐｅ−ＣサブシステムのＣＣ線上で検出を実行するために装置のディープスリープ状態において１以上のスタンバイ基準回路を動作するように構成され、装置がディープスリープ状態において１００μＡ以下の電流（又はより好ましくは５０μＡ以下の電流）を消費するようにする。この実施形態の一つの例示的な態様では、Ｒａ終端回路はＴｙｐｅ−Ｃサブシステムが給電されない間「オン」のままとなるように構成される。同じ又は異なる態様では、Ｒａ終端回路を動作させるために、Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムは、Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムが給電されない間Ｒａ終端回路を「オン」に維持するよう構成され、Ｖｃｏｎｎ線が給電されるときを検出し、Ｖｃｏｎｎ線の電圧が閾電圧を超えるとき、負電荷ポンプを有効にしてＲａ終端回路を無効にするよう構成される。この実施形態の一つの例示的な態様では、ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムは、ＣＣ線上で通信が検出されるとき、装置をディープスリープ状態からアクティブ状態へ遷移させ、ＣＣ線がアイドル状態になるときディープスリープ状態に戻すように構成される。同じ又は異なる態様では、Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムは、ディープスリープ状態においてＣＣ線上で終端の分離が検出されるとき、装置をディープスリープ状態から装着待ち状態へ遷移するように構成される。
【００２０】
一つの例示的な実施形態では、装置はプロセッサとそれに結合されたＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムとを備え、そのＴｙｐｅ−Ｃサブシステムは集積回路（ＩＣ）チップ内に配置される。いくつかのフォームファクタにおいて、この装置は更にＴｙｐｅ−Ｃレセプタクルを備え、そのＴｙｐｅ−Ｃサブシステムはレセプタクルに結合され且つレセプタクルと関連して構成される。この実施形態では、Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムは、Ｔｙｐｅ−ＣサブシステムのＣＣ線上での検出を実行するために、１以上のスタンバイ基準回路をＩＣチップのアクティブ状態において有効にし、ＩＣチップをアクティブ状態からディープスリープ状態へ遷移し、ディープスリープ状態において１以上のスタンバイ基準回路を動作するように構成され、ディープスリープ状態においてＩＣチップは５０μＡ以下の電流を消費し、及び／又は、一以上のスタンバイ基準回路は１０μＡ〜１５μＡの範囲内の電流を消費するようにする。この実施形態の一つの例示的な態様では、Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムは更に、終端の装着がＣＣ線の一つの線上で検出されるときに精密Ｒｄ終端検出器又は精密Ｒａ終端検出器を有効にし、終端の装着が検出された後に１以上のスタンバイ基準回路を有効にするように構成してよい。同じ又は異なる態様では、Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムは更に、ディープスリープ状態においてＣＣ線の一つの線上で終端の分離が検出されるときＩＣチップをディープスリープ状態からアクティブ状態へ遷移し、ＣＣ線がアイドル状態なるときディープスリープ状態に戻すように構成してもよい。装着待ち状態において、Ｔｙｐｅ−Ｃシステムは２μＡ以下の電流を消費するように構成することができる。更に、装着待ち状態において、Ｔｙｐｅ−ＣサブシステムはＣＣ線の一つの線上でＲｄ終端又はＲａ終端の装着を待ち、Ｒｄ終端又はＲａ終端のいずれかが検出されたとき装着待ち状態からアクティブ状態へ遷移するように構成してもよい。
【００２１】
一つの例示的な実施形態において、ＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムにより守秘される電力を低減する方法は、Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムが給電されない間Ｒａ終端を「オン」に維持するステップと、Ｔｙｐｅ−ＣサブシステムのＶｃｏｎｎ線が給電されるときを検出するステップと、Ｖｃｏｎｎ線が閾電圧に到達したとき負電荷ポンプを有効にすることによってＲａ終端を無効にするステップとを備える。この実施形態の一つの例示的な態様では、Ｖｃｏｎｎ線が給電されるときを検出するステップは、Ｖｃｏｎｎ線への装着イベントを検出し、装着イベントが検出された後からＶｃｏｎｎ線が閾電圧に到達する前までＴｙｐｅ−Ｃサブシステムにより要求される回路の活性化を延期し、Ｖｃｏｎｎ線が閾電圧に到達した後にＴｙｐｅ−Ｃサブシステムにより要求される回路を活性化するステップを備える。この態様では、Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムにより要求される回路の活性化の延期は、装着待ち状態において実行され、装着待ち状態においてＴｙｐｅ−ＣサブシステムはＴｙｐｅ−ＣサブシステムのＣＣ線へのＲｄ終端又はＲａ終端の装着を待つ。この実施形態のいくつかの態様では、この電力低減方法は更に、Ｒｄ終端又はＲａ終端の装着が検出される際に精密Ｒｄ終端検出器又は精密Ｒａ終端検出器を有効にするステップと、一以上のスタンバイ基準をディープスリープ状態において有効にするステップを備え、ディープスリープ状態においてＴｙｐｅ−Ｃサブシステムにより消費される総電流は５０μＡ以下である。これらの態様において、この方法は更に、ＣＣ線上で通信が検出されるとき、ディープスリープ状態からアクティブ状態へ遷移するステップと、ＣＣ線がアイドル状態なるとき、ディープスリープ状態に戻すステップと、Ｒｄ終端又はＲａ終端の分離がディープスリープ状態において検出されるとき、ディープスリープ状態から装着待ち状態へ遷移するステップとを備える。この実施形態のいくつかの態様では、Ｖｃｏｎｎ線に対する閾電圧は２．３７５Ｖ〜２．６２５Ｖの範囲内であり。これらの及び／又は他の態様では、Ｒａ終端の無効化はＴｙｐｅ−Ｃサブシステムをアクティブ状態にすることなく実行され、アクティブ状態ではＴｙｐｅ−Ｃサブシステムは少なくとも１ｍＡの総電流を消費する。
【００２２】
図１Ａは、本明細書に記載する低電力ＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムの技術に従って構成された例示的な装置１００を示す。図１Ａに示す実施形態では、装置１００はＩＣダイの上に製造された集積回路（ＩＣ）コントローラチップである。例えば、ＩＣコントローラ１００はサイプレスセミコンダクタ社（カリフォルニア州サンホセ）により開発されたＵＳＢコントローラ群からのシングルチップＩＣ装置としてよい。
【００２３】
数あるコンポーネントの中で特に、ＩＣコントローラ１００はＣＰＵサブシステム１０２、周辺相互接続１１４、システムリソース１１６、様々な入力／出力（Ｉ／Ｏ）ブロック（例えば１１８Ａ―１１８Ｃ）、及びＵＳＢサブシステム１２０を含む。
【００２４】
ＣＰＵサブシステム１０２は、システム相互接続１１２に結合された１以上のＣＰＵ（中央処理装置）１０４、フラッシュメモリ１０６、ＳＲＡＭ（スタティックランダムアクセスメモリ）１０８及びＲＯＭ（リードオンリメモリ）１１０を含む。ＣＰＵ１０４は、システムオンチップ装置内で動作し得る適切なプロセッサである。いくつかの実施形態では、ＣＰＵは拡張クロックゲーティングによって低電力用に最適化してもよく、ＣＰＵが様々な電力状態で動作し得るように様々な内部コントローラ回路を含んでもよい。例えば、ＣＰＵは、ＣＰＵをディープスリープ状態からウェークアップさせるように構成されたウェイクアップインタラプトコントローラを含み、ＩＣチップがディープスリープ状態にあるとき電力をスイッチオフすることができるようにしてもよい。フラッシュメモリ１０６はデータ及び／又はプログラムを格納するように設定可能な任意のタイプのプログラムメモリ（例えば、ＮＡＮＤフラッシュ、ＮＯＲフラッシュ等）としてよい。ＳＲＡＭ１０８は、ＣＰＵ１０４によりアクセスされるデータ及びファームウェア／ソフトウェア命令を格納するのに適した任意のタイプの揮発性又は不揮発性メモリとしてよい。ＲＯＭ１１０はブートアップルーチン、コンフィギュレーションパラメータ、及び他のシステムオンチップファームウェアを格納するように設定可能な任意のタイプの適切な記憶装置としてよい。システム相互接続１１２は、ＣＰＵサブシステム１０２の様々なコンポーネントを互いに結合するインタフェースとして並びにＣＰＵサブシステムの様々なコンポーネントと周辺相互接続１１４との間の制御インタフェースとして構成されたシステムバス（例えば、シングルレベル又はメルチレベルのアドバンスドハイパフォーマンスバス又はＡＨＢ）である。
【００２５】
周辺相互接続１１４は、プライマリデータを提供するとともに、ＣＰＵサブシステム１０２とその周辺装置及び他のリソース、例えばシステムリソース１１６、Ｉ／Ｏブロック（例えば、１１８Ａ−１１８Ｃ）及びＵＳＢサブシステムとの間の制御インタフェースを提供する周辺バス（例えば、シングルレベル又はマルチレベルＡＨＢ）である。周辺相互接続は様々なコントローラ回路（例えば、ダイレクトメモリアクセス又はＤＭＡコントローラ）を含んでもよく、これらのコントローラはＣＰＵサブシステムに負担をかけることなく周辺ブロック間でデータを転送するようにプログラムしてよい。様々な実施形態では、ＣＰＵサブシステム及び周辺相互接続のコンポーネントの各々はＣＰＵ、システムバス、及び／又は周辺バスの選択毎又はタイプ毎に異なり得る。
【００２６】
システムリソース１１６はＩＣコントローラ１００の動作をその様々な状態及びモードにおいてサポートする様々な電子回路を含む。例えば、システムリソース１１６は、各コントローラの状態／モード、例えば電圧及び／又は電流基準、ウェイクラスアップインタラプトコントローラ（ＷＩＣ）、パワーオンリセット（ＰＯＲ）等、任意選択で、必要とされる電力リソースを提供する電力サブシステムを含んでよい。いくつかの実施形態では、システムリソース１１６の電力サブシステムは、ＩＣコントローラ１００がいくつかの異なる電圧レベルの外部電源から電力を引き出すことを可能にする回路を含んでもよい。システムリソース１１６はＩＣコントローラ１００が使用する様々なクロックを提供するクロックサブシステム並びに外部リセット等のサービスコントローラ機能を可能にする回路を含んでもよい。
【００２７】
ＩＣコントローラ１００のようなＩＣコントローラは、様々な実施形態及び実装において、様々な異なるタイプのＩ／Ｏブロック及びサブシステムを含んでよい。例えば、図１Ａに示す実施形態では、ＩＣコントローラ１００は、ＧＰＩＯ（汎用入出力）ブロック１１８Ａ、ＴＣＰＷＭ（タイマ／カウンタ／パルス幅変調）ブロック１１８Ｂ、ＳＣＢ（シリアル通信ブロック）１１８Ｃ、及びＵＳＢサブシステム１２０を含む。ＧＰＩＯ１１８Ａは、例えばプルアップ、プルダウン、入力閾値の選択、入力及び出力バッファの有効化／無効化、様々なＩ／Ｏピンに接続された信号の多重化等の様々な機能を実行するように構成された回路を含む。ＴＣＰＷＭ１１８Ｂは、タイマ、カウンタ、パルス幅変調器、デコーダ及び入／出力信号を処理するように構成された他の様々なアナログ／混合信号要素を実装するように構成された回路を含む。ＳＣＢ１１８Ｃは、例えばＩ２Ｃ、ＳＰＩ（シリアル周辺インタフェース）、ＵＲＴ（ユニバーサル非同期受信機／送信機）等の様々なシリアル通信インタフェースを実装するように構成された回路を含む。
【００２８】
ＵＳＢサブシステム１２０は、本明細書に記載する技術に従って構成されたＴｙｐｅ−Ｃサブシステムであり、ＵＳＢポート（例えばＵＳＢ２．０，ＵＳＢ３．０，ＵＳＢ３．１等）によるＵＳＢ通信並びに電力供給及び電池充電等の他のＵＳＢ機能のサポートも提供し得る。ＵＳＢサブシステム１２０は、Ｔｙｐｅ−Ｃトランシーバ１２０Ａ及び物理層ロジック１２０Ｂを含む。Ｔｙｐｅ−Ｃトランシーバ１２０Ａ及びＰＨＹ１２０Ｂは、様々なディジタル符号化／復号化機能（例えば、特に２位相マーク符号又はＢＭＣ、巡回冗長検査、又はＣＲＣ）及び物理層送信と関連するアナログ信号処理を実行する統合ベースバンドＰＨＹ回路として構成される。ＵＳＢサブシステム１２０には、本明細書に記載する技術に従って、Ｔｙｐｅ−Ｃ動作におけるＩＣコントローラ１００の役割を確認するために必要な終端回路が組み込まれる。例えば、いくつかの実施形態では、ＵＳＢサブシステム１２０は、ＩＣコントローラ１００をＶｃｏｎｎ駆動アクセサリ又は電子マークケーブルと確認するように構成されたＲａ終端回路、ＩＣコントローラ１００をＵＦＰアプリケーション（例えば、ハイブリッドケーブル又はドングル）と確認するように構成されたＲｄ終端回路、及びＩＣコントローラ１００をＤＦＰアプリケーションと確認するように構成され且つＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃ規格で規定されているＶＢＵＳ線の電流容量の全範囲を示すようにプログラムし得る電流源を使用するように構成されたＲｐ終端回路、を含む。加えて、これらの及び／又は他の実施形態では、ＩＣコントローラ１００（及び／又はそのＵＳＢサブシステム１２０）は、ＵＳＢ電力供給（ＳＵＢ−ＰＤ）規格で規定されている通信、例えばＳＯＰ，ＳＯＰ’及びＳＯＰ”メッセージング等に応答するように構成される。
【００２９】
ＵＳＢサブシステム１２０は、本明細書に記載する低電力技術に従って動作するように構成された回路を含む。いくつかの実施形態では、ＵＳＢサブシステム１２０は、Ｒａ終端回路を制御するように構成されたゲート制御部と、このゲート制御部に結合された負電荷ポンプとを備え、負電荷ポンプが有効化／活性化されたときＲａ終端回路を無効にするように構成される。設計によって、Ｒａ終端回路は、ＩＣコントローラ１００が給電されないときに、有効（例えば「オン」）にされる。電力がＵＳＢサブシステム１２０のＶｃｏｎｎ線に供給されるとき、Ｒａ終端回路は、Ｖｃｏｎｎ線の電圧が閾電圧（例えば，２．５Ｖ）より低いままである間、有効（例えばオン）のままである。Ｖｃｏｎｎ線の電圧が閾電圧を上回るとき、ＵＳＢサブシステム１２０内の制御回路が負電荷ポンプを有効にし、負電荷ポンプがゲート制御部を介してＲａ終端を無効にするため、ＵＳＢサブシステム及びＩＣコントローラ１００により使用される電力が低減される。
【００３０】
これらの及び／又は他の実施形態では、ＵＳＢサブシステム１２０は、ＩＣコントローラ１００のためのいくつかの電力状態１２２を実装するために、ＣＣ線／Ｖｃｏｎｎ線上で電圧閾値検出器に結合されたスタンバイ基準源を含んでもよい。電力状態１２２は、アクティブ状態（例えば、この状態ではＩＣコントローラが１ｍＡ以上の電流、多くの場合５ｍＡの電流を消費する）及びスリープ状態（この状態はアクティブ状態とは走行クロックの数が異なる）を含む。本明細書に記載する技術によれば、電力状態１２２は次の低電力状態：ディープスリープ状態（この状態ではＩＣコントローラは５０μＡ又はそれ以下の電流を消費する）及び装着待ち状態（例えば、この状態ではＩＣコントローラは２μＡ又はそれ以下の電流を消費する）も含む。例えば、ＵＳＢサブシステム１２０は、ＣＣ線への装着イベントを待っているとき（又はＶｃｏｎｎ線の電圧が閾値レベルに達していないとき）、ＩＣコントローラ１００を装着待ち状態に維持し、Ｒａ又はＲｄ終端回路が装着された終端のタイプを検出するために有効化されるとき、ＩＣコントローラをアクティブ／スリープ状態へ遷移させ、Ｒａ／Ｒｄ終端回路に基づく検出が完了した後、ディープスリープ状態へ遷移させ、Ｒａ／Ｒｄ終端回路が切り離されたとき、装着待ち状態に戻すように構成される。
【００３１】
図１Ｂは上述した低電力Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムの技術を実装し得る運用コンテキストを例示する。これらの運用コンテキストの各々において、ＩＣコントローラ（例えば図１ＡのＩＣコントローラ１００）は、本明細書に記載の技術によれば、ＵＳＢ使用可能な装置内に配置構成してよい。図１Ｂを参照すると、一つの例示的な実施形態では、ＵＳＢコントローラ１００Ａはコンピュータ装置（例えば、ラップトップコンピュータ１３０）内にＤＦＰ又はＤＲＰ  ＵＳＢアプリケーションとして配置構成してよい。別の例示的な実施形態では、ＵＳＢコントローラ１００Ｂは電子装置（例えば、モニタ１４０）内にＤＦＰ又はＤＲＰ  ＵＳＢアプリケーションとして配置構成してよい。更に別の例示的な実施形態では、ＵＳＢコントローラ１００Ｃはネットワーク装置（例えば、ハブ１５０）内にＵＦＰ  ＵＳＢアプリケーションとして配置構成してよい。更に別の例示的な実施形態では、ＵＳＢコントローラ１００Ｄ及び（もしあれば）ＵＳＢコントローラ１００ＥはＴｙｐｅ−Ｃケーブル１６０の一端（又は両端）のプラグ内にＥＭＣＡアプリケーションとして配置構成してよい。
【００３２】
図２Ａは、図１ＡのＩＣコントローラ１００のようなＵＳＢコントローラ内に配置し得る例示的なオンチップＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステム内のＲａ終端回路を示す。図２Ａの例示的な実施形態では、ＩＣコントローラ及びそのＴｙｐｅ−Ｃサブシステム１２０は、本明細書に記載の技術に従って、ケーブル内に配置し、ＥＭＣＡ（ケーブル）アプリケーションとして構成してよい。
【００３３】
図２Ａにおいて、ＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステム１２０はＩＣダイ上に製造されたＩＣコントローラチップの一部分である。Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステム１２０はＣＣ／Ｖｃｏｎｎ線に結合されたオンチップＲａ終端回路を含む。動作中、Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステム１２０内のＣＣ線の一つの線は信号方向を確立するために接続され、他のＣＣ線はＵＳＢコントローラ及びその中のＴｙｐｅ−Ｃサブシステムを給電するＶｃｏｎｎ線として再利用される。従って、図２Ａには示されていないが、Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステム１２０はそれぞれＣＣ／Ｖｃｏｎｎ線に別々に結合された２つのＲａ終端回路を含んでもよい。図２ＡのＲａ終端回路はオンチップのネイティブデバイス２０６と直列に結合されたＲａ抵抗素子（例えば、〜１ＫΩ）を含む。比較的高いインピーダンス（例えば、〜１ＭΩ）を有する抵抗素子がＣＣ／Ｖｃｏｎｎ線とネイティブデバイス２０６のゲートとの間に結合される。ネイティブデバイス２０６はオンチップ電子回路であり、１以上のネイティブＮＭＯＳトランジスタと他のオンチップ素子を含んでもよい。ネイティブデバイス２０６はゼロ又はほぼゼロの閾電圧を有し、例えばネイティブデバイスはそのゲートが接地されるときでもターンオンする。本明細書に記載の技術によれば、ネイティブデバイス２０６のゲートはゲート制御部２０４に結合され、このゲート制御部２０４は制御機能を与えるように構成された電子素子（例えばダイオード、トランジスタ、スイッチ等）を含む電子回路である。ゲート制御部２０４は負電荷ポンプ２０２に結合される。負電荷ポンプ２０２はサブゼロ（例えば負）電源を生成するように構成された電子回路である。
【００３４】
ネイティブデバイス２０６は、Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステム１２０が給電されないときにＲａ終端回路が有効（ＯＮ）に維持されるように構成される。ネイティブデバイス２０６のゲートを高いインピーダンス抵抗素子を介してＣＣ／Ｖｃｏｎｎ線に結合すると、Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステム１２０が給電されないとき（及び／又はＶｃｏｎｎ線の電圧が所定の閾値より低いとき）、ゲートの電圧はゼロ又はほぼゼロになり、それによりネイティブデバイス２０６が導通してＲａプルダウン抵抗をＣＣ／Ｖｃｏｎｎ線に有効に供給することができる。Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステム１２０がＶｃｏｎｎ線を通じて給電され、その線の電圧が閾電圧に到達するとき、ファームウェアインタラプトが発生して負電荷ポンプ２０２を有効にする。負電荷ポンプ２０２は、有効にされると、ゲート制御部２０４を介してネイティブデバイス２０６のゲートに負電圧を供給する。そのゲートの負電圧はネイティブデバイス２０６をターンオフし、それによってＶｃｏｎｎ線に結合されたＲａ終端が無効にされ、ＵＳＢコントローラ及びそのＴｙｐａ−Ｃサブシステム１２０で使用される電力が有効に低減される。Ｖｃｏｎｎ線の電力が除去されるとき（例えば、Ｖｃｏｎｎ線が分離／切断されるとき）、負電荷ポンプ２０２がターンオフされ、ネイティブデバイス２０６のゲートの電圧がゼロ又はほぼゼロに戻り、それによってネイティブデバイス２０６がターンオンし、Ｒａ終端が事実上Ｖｃｏｎｎ線に対して有効になる。
【００３５】
本明細書に記載の低電力技術によれば、図２ＡのＲａ終端回路の全てのコンポーネント（例えば、負電荷ポンプ２０２、ゲート制御部２０４、ネイティブデバイス２０６、Ｒａ及び高インピーダンス抵抗素子等）は内部オンチップコンポーネントであることに留意されたい。更に、本明細書に記載の技術は、Ｒａ終端回路を無効にすることによって、ＲＡ終端により消費される電流を５０μＡ未満に低減する。これはＲａ終端回路の従来の実装と大きく相違し、従来のＲａ終端回路は一般的に外部オフチップコンポーネント（例えば、イネーブル／ディセーブルピン、精密抵抗、キャパシタ等）を使用し、ＵＳＢコントローラ及びそのＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムが給電されている間Ｒａ終端をターンオンしたままに維持するので、少なくとも５ｍＡの電流を消費する。従って、本明細書に記載の技術はＵＳＢコントローラ及びそのＴｙｐｅ−Ｃシステムの電流／電力消費を約２０分の１にする改善をもたらす。
【００３６】
図２Ｂは、図１ＡのＩＣコントローラ１００のようなＵＳＢコントローラ内に配置し得る例示的なオンチップＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムを示す。図２Ｂの例示的な実施形態では、ＩＣコントローラ及びそのＴｙｐｅ−Ｃサブシステム１２０は、本明細書に記載の技術に従って、ＤＦＰ又はＤＲＰアプリケーションとして配置構成してよい。図２Ｂにおいて、Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステム１２０はＩＣダイ上に製造されたＩＣコントローラチップ（図示せず）の一部分である。
【００３７】
本明細書に記載の技術によれば、Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステム１２０はＴｙｐｅ−Ｃサブシステム１２０のＣＣ線上で検出及び終端を実行するために使用されるスタンバイ基準２１０を含む。スタンバイ基準２１０は精密な低電力電圧及び／又は電流基準源であり、１０μＡから１５μＡの電流を消費し得る。スタンバイ基準２１０は電圧閾値検出器２１２、Ｒｐ終端回路２１４、及びＲｄ終端回路２１６に結合される。電圧閾値検出器２１２はＴｙｐｅ−Ｃサブシステム１２０のＣＣ線（ＣＣ１及びＣＣ２）に結合され、それらの線上の電圧レベル検出するように構成される。Ｒｐ終端回路２１４はＴｙｐｅ−Ｃサブシステム１２０のＣＣ線に結合され、Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステム（及びそのＵＳＢコントローラ）が装置内にＤＦＰ又はＤＲＰアプリケーションとして配置されるとき、ホスト装置識別のために使用される。Ｒｄ終端回路２１６はＴｙｐｅ−Ｃサブシステム１２０のＣＣ線に結合され、Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステム（及びそのＵＳＢコントローラ）が装置内にＵＦＰアプリケーションとして配置されるとき、周辺装置識別のために使用される。動作中、スタンバイ基準２１０は、ＵＳＢコントローラがディープスリープ状態に入るとき、Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステム１２０により有効にされる。ディープスリープ状態において、スタンバイ基準２１０は、ＵＳＢコントローラをアクティブ状態に給電する必要なしに、電圧閾値検出器２１２、Ｒｐ終端回路２１４及び／又はＲｄ終端回路２１６に電圧／電流基準を供給するように構成される。これによりＴｙｐｅ−Ｃサブシステム１２０は、ＵＳＢコントローラをアクティブ状態にして電力を消費する必要なしに、ＣＣ線上でＲｐ終端及び装着／分離検出を実行することができる。
【００３８】
本明細書に記載の低電力技術によれば、図２Ｂのスタンバイ基準２１０は極めて低い量の電流（例えば、１０μＡ〜１５μＡの範囲内）を引き出す精密な電圧及び／又は電流基準源であることに留意されたい。これは従来のＴｙｐｅ−Ｃ検出及び終端の実装と著しく相違し、従来の実装はＵＳＢコントローラをアクティブモードに維持し（これにより電力消費が増加する）、比較的多量の電流（例えば、約１ｍＡ又はそれ以上）を消費するアクティブ基準を使用する。
【００３９】
図３は、本明細書に記載の技術に従ってＥＭＣＡ（ケーブル）アプリケーションとして構成されたＴｙｐｅ−ＣサブシステムにおけるＲａ終端を無効にする方法を示す流れ図である。図３の方法のステップは、一つの例示的な実施形態に従って、コントローラ（例えば、ＵＳＢコントローラ）及び／又はその回路（例えば、ＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステム）により実行されるものとして記載する。しかしながら、様々な実装及び実施形態は図３の方法のステップを実行するために様々な（場合により異なる）コンポーネントを使用してもよいことに留意されたい。例えば、様々な実施形態において、システムオンチップ装置を、一以上のプロセッサ又は他のハードウェアコンポーネント（例えば、マイクロコントローラ、ＡＳＩＣ等）によって実行されたとき、図３の方法のステップを実行するように動作するファームウェア命令で設定してよい。別の例では、様々な実施形態において、ＩＣ装置は図３の方法のステップを実行するように設定されたシングルチップ又はマルチチップコントローラを含んでもよい。従って、コントローラ及び／又はその回路で実行されるものとして記載した図３の方法の以後の説明は、限定のためではなく説明のためとみなされたい。
【００４０】
ステップ３０２において、コントローラ（及び／又はそのＴｙｐｅ−Ｃサブシステム）はケーブル内に配置され、給電されない。この非給電状態において、Ｒａ終端は本明細書に記載の技術に従って「オン」に維持される。コントローラはそれに電力が供給されない限り非給電状態にとどまり、この給電はステップ３０４において決定され得る。
【００４１】
ステップ３０４において、コントローラはケーブルが給電されるかどうかを（繰り返し）決定する。例えば、コントローラ（及び／又はそのＴｙｐｅ−Ｃサブシステム）はＴｙｐｅ−ＣサブシステムのＶｃｏｎｎ線に電圧が供給されるかどうかを決定する。ステップ３０４においてＶｃｏｎｎ線に電圧が供給されないことを決定すると、コントローラは非給電状態に戻る（例えばステップ３０２）。ステップ３０４においてＶｃｏｎｎ線に電圧が供給されたことを決定すると、コントローラ（及び／又はそのＴｙｐｅ−Ｃサブシステム）はステップ３０６を進める。
【００４２】
ステップ３０６において、コントローラ（及び／又はそのＴｙｐｅ−Ｃサブシステム）は、ケーブルが電源に装着されたこと（例えばケーブルがレセプタクルに差し込まれたときに起こる）を決定する。例えば、コントローラ（及び／又はそのＴｙｐｅ−Ｃサブシステム）は、Ｖｃｏｎｎに電力が供給され且つＲａ終端がまだ「ＯＮ」に維持されていることを決定すると同時に、ステップ３０８を進める。
【００４３】
ステップ３０８において、コントローラはＶｃｏｎｎの電圧が閾値電圧に到達するかどうかを決定する。例えば、コントローラ（及び／又はそのＴｙｐｅ−Ｃサブシステム）はＶｃｏｎｎ線の電圧が約２．５Ｖに到達したかどうかを決定する。ステップ３０８においてＶｃｏｎｎ線の電圧が約２．５Ｖに到達しない場合、Ｒａ終端は「オン」に維持され、コントローラ（及び／又はそのＴｙｐｅ−Ｃサブシステム）は装着状態（ステップ３０６）に戻る。ステップ３０８においてＶｃｏｎｎ線の電圧が約２．５Ｖに到達したことが決定されると、コントローラ（及び／又はそのＴｙｐｅ−Ｃサブシステム）はステップ３１０を進める。
【００４４】
ステップ３１０において、Ｖｃｏｎｎ線の電圧は約２．５Ｖを超え、コントローラ（及び／又はそのＴｙｐｅ−Ｃサブシステム）はファームウェアインタラプトを発生してＲａ終端回路に結合された負電荷ポンプを有効にする。負電荷ポンプの有効化／活性化はＲａ終端を無効にし、よってコントローラ（及び／又はそのＴｙｐｅ−Ｃサブシステム）で消費される電流（そして電力）が低減される。いくつかの実施形態では、Ｒａ終端がターン「オフ」されるとき、Ｖｃｏｎｎに結合されたリーク回路をＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃ規格のＶｃｏｎｎ放電要件を満たすために有効化／活性化してもよい。このような実施形態では、追加の節電を提供するためにリーク回路をプログラム可能にしてもよい。例えば、リーク回路レベルをＶｃｏｎｎ線に存在する減結合容量に基づいてコントローラ（システム）レベルで決定し動的にプログラムしてもよい。
【００４５】
ステップ３１０の完了後、Ｒａ終端は電力がＶｃｏｎｎ線に供給される限り「オフ」に維持される。コントローラ（及び／又はそのＴｙｐｅ−Ｃサブシステム）への電力は、ケーブルが取り外されるとき、又はＶｃｏｎｎ線が切り離されるか取り除かれる。この場合には、負電荷ポンプがターンオフしてＲａ終端を有効にするとともに、コントローラ（及び／又はそのＴｙｐｅ−Ｃサブシステム）は非給電状態にもどる（例えば、ステップ３０２）。
【００４６】
このように、本明細書に記載の低電力技術によれば、コントローラ及びそのＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムをいくつかの従来の実装と比較して少なくとも１ｍＡの電流を節電するものとすることができる。例えば、いくつかの実施形態では、コントローラ（及び／又はそのＴｙｐｅ−Ｃサブシステム）で使用される電流を１ｍＡから５０μＡ未満にする、即ち２０分の１に改善することができ、他の実施形態では、使用電流を５ｍＡから５０μＡ以下にする、即ちほとんど１００分の１に改善することができる。
【００４７】
図４は、本明細書に記載の技術に従ってＤＦＯ又はＤＲＰ（例えば、ホストベース）アプリケーションとして構成されたＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステム内のスタンバイ基準を使用する一つの例示的な方法を示す流れ図である。図４の方法のステップは、一つの例示的な実施形態に従って、コントローラ（例えば、ＵＳＢコントローラ）及び／又はその回路（例えば、ＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステム）により実行されるものとして記載する。しかしながら、様々な実装及び実施形態は図４の方法のステップを実行するために様々な（場合により異なる）コンポーネントを使用してもよいことに留意されたい。例えば、様々な実施形態において、システムオンチップ装置を、一以上のプロセッサ又は他のハードウェアコンポーネント（例えば、マイクロコントローラ、ＡＳＩＣ等）によって実行されたとき、図４の方法のステップを実行するように動作するファームウェア命令で設定してよい。別の例では、様々な実施形態において、ＩＣ装置は図４の方法のステップを実行するように設定されたシングルチップ又はマルチチップコントローラを含んでもよい。従って、コントローラ及び／又はその回路で実行されるものとして記載した図４の方法の以後の説明は、限定のためではなく説明のためとみなされたい。
【００４８】
ステップ４０２において、コントローラ（及び／又はそのＴｙｐｅ−Ｃサブシステム）はＵＳＢ使用可能なホスト装置内に構成され、給電されていない。この非給電状態において、Ｒｄ終端は存在し得るが、給電されない。コントローラ（及び／又はそのＴｙｐｅ−Ｃサブシステム）はそれに電力が供給されない限り非給電状態にとどまり、この給電はステップ４０４において決定され得る。
【００４９】
ステップ４０４において、コントローラはパワーオンリセット（ＰＯＲ）信号が供給されるかどうかを（繰り返し）決定する。ステップ４０４においてＰＯＲ信号の供給が決定されない場合には、コントローラは非給電状態（例えば、ステップ４０２）に戻り、その状態にとどまる。ステップ４０４においてＰＯＲ信号の供給が決定される場合には、コントローラ（及び／又はそのＴｙｐｅ−Ｃサブシステム）はステップ４０６を進める。
【００５０】
ステップ４０６において、ＰＯＲが存在するとき又は電力がコントローラ及び／又はそのＴｙｐｅ−Ｃサブシステムに供給されると同時に、コントローラは粗Ｒｐ終端回路（例えば、Ｒｐ終端を所定のカスタム閾値に基づいて最小限の電力で与える回路）を有効化し、粗Ｒｄ／Ｒａ装着検出回路（例えば、Ｒｄ／Ｒａ装着イベントを単一の閾値に基づいて最小限の電力で検出する回路）をターンオンし、ＣＣ線上でＲｄ又はＲａ装着イベントを検出するのを待つ。本明細書に記載の技術によれば、この状態は「装着待ち」状態と呼ばれ、この状態ではコントローラ（及び／又はそのＴｙｐｅ−Ｃサブシステム）はＣＣ線上で装着イベントを待つ。例えば、装着待ち状態において、コントローラ（及び／又はそのＴｙｐｅ−Ｃサブシステム）はＲｄ終端又はＲａ終端の装着を検出するためにステップ４０８を繰り返し実行し得る。装着待ち状態は低電力状態であり、コントローラは約２μＡの総電流を消費する。
【００５１】
ステップ４０８において、コントローラ（及び／又はそのＴｙｐｅ−Ｃサブシステム）はＲｄ終端回路又はＲａ終端回路がＴｙｐｅ−ＣサブシステムのＣＣ線に接続／装着されたかどうかを決定する。ステップ４０８において、Ｒｄ終端又はＲａ終端が接続／装着されないと決定される場合には、コントローラ（及び／又はそのＴｙｐｅ−Ｃサブシステム）は装着待ち状態（例えばステップ４０６）に戻る。ステップ４０８において、Ｒｄ終端又はＲａ終端が接続又は装着されたと決定される場合には、コントローラ（及び／又はそのＴｙｐｅ−Ｃサブシステム）はステップ４１０を進める。
【００５２】
ステップ４１０において、コントローラ（及び／又はそのＴｙｐｅ−Ｃサブシステム）は、ＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃ規格に従って、アクティブ状態で通常実行される操作を実行する。例えば、Ｒｄ終端又はＲａ終端のいずれかがＣＣ線に接続又は供給された時点で、コントローラ（及び／又はそのＴｙｐｅ−Ｃサブシステム）は装着待ち状態からアクティブ状態に変化し、ＣＣ線上でホスト装置を識別するために精密Ｒｐ終端を供給する。更に、本明細書に記載の技術によれば、コントローラ（及び／又はそのＴｙｐｅ−Ｃサブシステム）はそれぞれの精密なＲｄ終端又はＲａ終端検出回路（例えば、複数の閾値に基づいてＲｄ又はＲａ装着イベントを検出する回路）を有効化し、その後ステップ４１２を進める。
【００５３】
ステップ４１２において、アクティブ状態にある間、コントローラ（及び／又はそのＴｙｐｅ−Ｃサブシステム）は、本明細書に記載の技術に従って、ディープスリープスタンバイ基準を有効化する。例えば、一つの例示的な実施形態では、０．７４Ｖの基準電圧を発生するように精密なスタンバイ電流基準を設定するとともに、２．４μＡの基準電流を発生するように精密なスタンバイ電流基準を設定してよい。この場合、コントローラはアクティブ状態からディープスリープ状態に変化し、この状態ではコントローラ（及び／又はそのＴｙｐｅ−Ｃサブシステム）は５０μＡ未満の電流を消費する。コントローラ（及び／又はそのＴｙｐｅ−Ｃサブシステム）はステップ４１４で決定される２つのイベントのうちの１つが起こるまでディープスリープ状態にとどまる。
【００５４】
ステップ４１４において、コントローラ（及び／又はそのＴｙｐｅ−Ｃサブシステム）は、（１）Ｒｄ終端又はＲａ終端がＣＣ線から切り離されたかどうか、及び／又は（２）ＣＣ線上に活性（例えば、パケット送信又は受信の形の通信）が存在するかどうかを決定する。ステップ４１４において、（これまで接続されていた）Ｒｄ終端又はＲａ終端が切り離された場合（例えば、ＣＣ線における切り離しイベント）には、コントローラ（及び／又はそのＴｙｐｅ−Ｃサブシステム）はディープスリープ状態から装着待ち状態に戻り、粗Ｒｐ終端回路及び粗Ｒｄ／Ｒａ装着検出回路を有効化する（例えば、ステップ４０６）。ステップ４１４においてＣＣ線上に通信活性が存在すると決定された場合、コントローラ（及び／又はそのＴｙｐｅ−Ｃサブシステム）はステップ４１６を進める。
【００５５】
ステップ４１６において、コントローラ（及び／又はそのＴｙｐｅ−Ｃサブシステム）はディープスリープ状態からアクティブ状態に変化し、ＣＣ線活性が続く限りＣＣ線上での通信に必要な処理を実行し、これはステップ４１８において（繰り返し）決定され得る。ステップ４１８において、コントローラ（及び／又はそのＴｙｐｅ−Ｃサブシステム）はＣＣ線がアイドルかどうかを決定する。ステップ４１８においてＣＣ線がアイドルでないと決定されると、コントローラはＣＣ線上の通信をサポートするためにアクティブ状態にとどまる（例えば、ステップ４１６）。ステップ４１８においてＣＣ線がアイドルになったと決定されると、コントローラ（及び／又はそのＴｙｐｅ−Ｃサブシステム）はステップ４１２を進め、アクティブ状態からディープスリープ状態へ遷移する。例えば、ＣＣ線がアイドルになったことを検出したとき、コントローラ（及び／又はそのＴｙｐｅ−Ｃサブシステム）はスタンバイ基準を有効化し、ディープスリープ状態へ遷移する。
【００５６】
このように、本明細書に記載の低電力技術によれば、コントローラ（及び／又はそのＴｙｐｅ−Ｃサブシステム）は比較的大きな電流（例えば、〜１ｍＡ）を消費し得るアクティブ電圧及び／又は電流基準の使用を避けることができる。比較すると、本明細書に記載の技術によれば、スタンバイ基準はディープスリープ状態において１５μＡ未満の電流を消費し、これは６０分の１に近い電流消費の改善に相当する。更に、新たな装着待ち状態がない場合にＣＣ線上で装着イベントの検出を待つ間、コントローラで消費される総電流は５０μＡ以上になり得る。これに対し、本明細書に記載の技術によれば、装着待ち状態においてコントローラで消費される総電流は約２μＡであり、これは約２５分の１の改善に相当する。
【００５７】
図５Ａは図１ＡのＩＣコントローラ１００のようなＵＳＢコントローラ内に配置し得る一つの例示的なオンチップＵＳＢＴｙｐｅ−Ｃサブシステム内のＲａ終端回路を示す。図５Ａの代替実施形態内のＲａ終端回路は、正電荷ポンプ及びレギュラースイッチング装置を使用することを除いて、図２ＡのＲａ終端回路と類似の無効化機能を実行する。図５Ａの代替実施形態では、ＩＣコントローラ及びそのＴｙｐｅ−Ｃサブシステム５２０は、本明細書に記載の技術に従ってケーブル内に配置され、ＥＭＣＡ（ケーブル）アプリケーションとして構成してよい。
【００５８】
図５Ａを参照すると、ＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステム５２０はＩＣダイ上に製造されたＩＣコントローラチップの一部分である。Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステム５２０はＣＣ線に結合されたオンチップＲａ抵抗素子を含む。図５ＡのＲａ終端回路は装置５０５と直列に結合されたＲａ抵抗素子（例えば，〜１ＫΩ）を含む。比較的高いインピーダンス（例えば、〜１ＭΩ）を有する抵抗素子がＣＣ／Ｖｃｏｎｎ線と装置５０５のゲートとの間に結合される。装置５０５は正の閾値電圧を有するスイッチング回路である。装置５０５のゲートは、制御機能及び正電荷ポンプを提供するように構成された電子回路を含む論理回路５０３に結合される。正電荷ポンプは正電圧電源を生成するように構成された電子回路である。論理回路５０３はＴｙｐｅ−Ｃサブシステム５２０のＣＣ線及び検出回路５０１に結合される。検出回路５０１はＣＣ線に結合され、任意のＣＣ線上で装着イベントを検出するように構成される。
【００５９】
動作中、検出回路５０１はＣＣ線の一つにおける電圧プルアップを検出し、論理回路５０３内の正電荷ポンプを有効化し、正電荷ポンプがＣＣ線の電圧で給電される。論理回路５０３内の正電荷ポンプは、有効化され／給電されるとき、スイッチングの装置５０５を有効化する。装置５０５が有効化されると、Ｒａ終端回路がターンオンされ、このターンオンが（Ｖｃｏｎｎ線として再利用される）他のＣＣ線上で（例えば、ホスト装置によって）検出される。いったんＲａ終端が有効化されると、第１ＣＣ線上の電圧は０．２Ｖより低くなり、正電荷ポンプは動作を維持できなくなり得ることに留意されたい。この問題を回避するために、正電荷ポンプにより供給される電圧を十分長い時間蓄積（例えば、バッファ）し、ＣＣ線に結合されたホスト装置がＲａ終端を検出し、Ｖｃｏｎｎ線に電圧を供給し得るようにする必要がある。Ｖｃｏｎｎ線が給電され、検出されると、論理回路５０３は正電荷ポンプを無効化し、装置５０５のゲートを接地に引き、よって装置をターンオフし、電力を節約するためにＲａ終端回路を無効化する。
【００６０】
図５Ｂは、図１ＡのＩＣコントローラ１００のようなＵＳＢコントローラ内に配置し得る一つの例示的なオンチップＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムを示す。図５Ｂの例示的な実施形態では、ＩＣコントローラ及びそのＴｙｐｅ−Ｃサブシステム５２０は、本明細書に記載の技術に従って、ＤＦＰ又はＤＲＰアプリケーションとして配置し構成してよい。図５Ｂにおいて、Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステム５２０はＩＣダイ上に製造されたＩＣコントローラチップ（図示せず）の一部分である。
【００６１】
本明細書に記載の技術によれば、Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステム５２０は電源５２２を含む。電源５２２は外部のオフチップの高精度抵抗５２３を経てＴｙｐｅ−Ｃサブシステム５２０のＣＣ線（ＣＣ１及びＣＣ２）に結合される。電源５２２は粗装着検出器５２４にも結合される。粗装着検出器５２４はＲｄ終端回路５２６を経てＴｙｐｅ−Ｃサブシステム５２０のＣＣ線（ＣＣ１及びＣＣ２）に結合され、ＣＣ線の電圧レベルを（例えば、単一の電圧閾値を用いて）検出するように構成される。動作中、図５Ｂに示す回路はこれまで記載した装着待ち状態を実装することによって電流を低減するように構成される。例えば、電源５２２、高精度抵抗５２３、及び粗装着検出器５２４はＣＣ線上で装着イベントを検出するために使用し得る。
【００６２】
いくつかの実施形態では、本明細書に記載する低電力ＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムに関する技術は、ネイティブデバイスをネイティブチャージポンプとともに用いてＲａ終端を実装することを提供する。これは、Ｒａ終端回路により消費される総電流を約５ｍＡ（例えば、従来の実装で使用され得る）から５０μＡ未満に低減し得る。これらの及び／又は他の実施形態では、本明細書に記載する技術は、ＵＳＢコントローラをアクティブ状態で電力を消費させないで、依然として精密な電圧／電流要件を満たしつつ、ディープスリープ状態で使用され、Ｔｙｐｅ−ＣサブシステムのＣＣ線上での終端及び装着／分離検出を実行する、精密なスタンバイ基準回路も提供する。これにより、ディープスリープ状態でＩＣ（コントローラ）により消費される総電流を１ｍＡ超（従来の実装で使用され得る）から約５０μＡに低減することができ、スタンバイ基準自体は１０μＡから１５μＡの電流を消費するものとし得る。これらの及び／又は他の実施形態では、本明細書に記載する技術は、Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステムは、ＤＦＰ又はＤＲＰアプリケーションとして構成されるとき、装着イベントをＣＣ線で待つという、新しい装着待ち状態を提供してもよい。これにより、装着イベントを待つ間（例えばコントローラで与えられるＴｙｐｅ−Ｃポートがどこにも装着されていないとき）ＩＣ（コントローラ）で消費される電流を５０μＡ（例えば従来の実装で使用され得る）から約２μＡに低減することができる。
【００６３】
本明細書に記載する低電力ＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃサブシステム技術の様々な実施形態は様々な処理ステップを含み得る。これらの処理ステップはハードウェアコンポーネント、ディジタルハードウェア及び／又はファームウェア、及び／又はそれらの組み合わせによって実行及び／又は制御することができる。本明細書で使用される用語「〜に結合する」は直接的に結合する又は１以上の介在コンポーネントを介して間接的に結合することを意味する。本明細書に記載する様々なオンダイバスで供給される如何なる信号も他の信号と時間多重され、１以上の共通のオンダイバスで供給されてもよい。更に、回路コンポーネント又はブロック間の相互接続はバスとして示しても又は単一信号線として示してもよい。バスの各々は１以上の単一信号線としてもよく、単一信号線の各々はバスとしてもよい。
【００６４】
特定の実施形態は、非一時的なコンピュータ可読媒体、例えば揮発性メモリ及び／又は不揮発性メモリ等、に格納された命令を含むコンピュータプログラム製品として実装してもよい。これらの命令は、１以上の汎用プロセッサ（例えば、ＣＰＵ）又はその同等物（例えば、処理コア、処理エンジン、マイクロコントローラ等）を含む１以上の装置をプログラムするために使用され、これらの命令は、プロセッサ又はその同等物により実行されたとき、本明細書に記載する低電力ＵＳＢサブシステムの上記の処理ステップを装置に実行させる。コンピュータ可読媒体は、マシン（例えば、装置又はコンピュータ）で読み取り可能な形態（例えばソフトウェア、処理アプリケーション等）の情報を記憶又は送信するメカニズムを含んでもよい。非一時的なコンピュータ可読記憶媒体は、電磁記憶媒体（例えばフロッピーディスク、ハードディスク等）、光記憶媒体（例えば、ＣＤ−ＲＯＭ）、磁気−光記憶媒体、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、消去可能なプログラマブルメモリ（例えば、ＥＰＲＯＭ及びＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ、又は別の現在既知の又は将来開発される情報記憶に適した非一時的型の媒体を含むが、これらに限定されない。
【００６５】
本明細書において、方法のステップは特定の順序で示され、説明されているが、いくつかの実施形態では各方法のステップの順序は変更可能で、いくつかのステップは逆の順序で実行してもよく、またあるステップは少なくとも部分的に、他のステップと同時に及び／又は並列に実行してもよい。他の実施形態では、異なるステップの命令又はサブステップを間欠的に又は交互に実行してもよい。
【００６６】
上記の明細書において、本発明は特定の例示的な実施形態を参照して説明した。しかしながら、添付の請求の範囲に記載の本発明の広い精神及び範囲から逸脱することなく様々な修正および変更を成し得ること明らかであろう。従って、明細書及び図面は限定のためではなく説明のためであるとみなされたい。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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