本申请总体上涉及集成电路，并且更具体地涉及控制串行总线上的电源电压的切换的电路。
背景技术：
：通用串行总线(usb)功率输送(pd)和type-c规格已经发布，其能够通过新的usb电缆和连接器输送更高的功率。该技术的意图是为可能需要大于5v的笔记本电脑、平板电脑等创建通用电源插头。usb-pd规格定义经由usb-pd电缆和连接器连接的源端口与信宿(sink)端口之间的通信链路。例如，通信被设计为半双工和基于数据包的。数据包包含使两个端口能够通信并协商源端口提供给信宿端口的电压和电流的各种信息。端口甚至可协商切换角色(源到信宿，反之亦然)。在usb-pd规格中的底层通信是双相标记编码(bmc)。该通信独立于正常的usb通信发生，该正常的usb通信通过相同的电缆(和不同的电线)传播。usb-pd通信通过不同的电线(例如，串行通信控制(cc)电线)而不是usb数据线发生。对于usbtype-c电缆，如通过控制cc引脚上的dc电压，甚至在没有usb-pd消息传送的情况下可输送高达15v。技术实现要素：在描述的示例中，一种电路控制串行总线上的电源电压的切换。在一个示例中，电路包括控制器，以与信宿设备通信并且将可用电源通信至信宿设备。响应于来自控制器的控制信号，开关设备将来自电源中的一个的功率切换至信宿设备。控制器中的策略引擎定义在控制器与信宿设备之间的不同通信阶段期间用于控制器操作的策略。在初始通信阶段期间，控制器提供电源中的每个给信宿设备。如果信宿设备依据初始通信阶段从控制器请求电源中的大于最小电压电源的一个，则在控制器与信宿设备之间的随后通信阶段期间，控制器提供电源的子集给信宿设备。在另一个示例中，一种半导体设备包括控制器，该控制器与信宿设备通信并且将可用电源通信至信宿设备。电源包括最小电压电源、中等电压电源和最大电压电源。控制器中的策略引擎定义在控制器与信宿设备之间的不同通信阶段期间用于控制器操作的策略。在初始通信阶段期间，控制器提供电源中的每个给信宿设备。在信宿设备依据初始通信阶段从控制器请求电源中的大于最小电压电源的一个之后，在控制器与信宿设备之间的随后通信阶段期间，控制器提供电源的子集给信宿设备。由控制器提供的电压源的子集包括中等电压电源和最大电压电源中的一个以及最小电压电源。在另一个示例中，一种方法包括在初始通信阶段期间通信提供(offer)多个电源中的每个至信宿设备。该方法包括在信宿设备从控制器请求电源中的大于最小电压电源的一个之后，在控制器与信宿设备之间的随后通信阶段期间，通信提供电源的子集至信宿设备。该方法包括响应于来自信宿设备对电源中的一个的请求，将来自电源中的一个的功率切换至信宿设备。附图说明图1说明了控制串行总线上的电源电压的切换的电路的一个示例示意性框图。图2说明了采用受控切换的通用串行总线的另一个示例示意性电路图。图3说明了控制串行总线上的电源的切换的半导体电路的一个示例。图4说明了用于控制串行总线上的电源的切换的一个示例方法。图5说明了通信和控制串行总线上的电源的切换的一个示例方法。具体实施方式本公开涉及控制串行总线上的电源电压的切换的电路。该电路包括控制器，该控制器通过串行接口(如通用串行接口(usb))提供可用电源给请求信宿设备。提供协议，其中策略被定义为在信宿设备已经对控制器做出初始功率选择之后限制提供(offering)可用电源给信宿设备。通过控制可用的电源提供(例如，而不是提供完整的电源列表)，其可在控制器与信宿设备之间的随后通信中进行，可减少电路的复杂性以降低本文中描述的串行接口的总体成本。例如，可除去中间电源开关设备上的保护二极管，因为在信宿设备的初始供电选择之后，策略阻止中间供电值之间的切换。而且，可经由单个控制器输出端口而不是经由与常规系统一样的多个端口控制中间电源。此外，可减少跨过开关设备的滤波组件，进一步减少接口的成本。控制器可与信宿设备通信并且将可用电源通信至信宿设备。响应于来自控制器的控制信号，开关设备将来自电源中的一个的功率切换至信宿设备。在控制器与信宿设备之间的不同通信阶段期间，控制器中的策略引擎定义用于控制器操作的策略。在初始通信阶段期间，控制器提供电源中的每个给信宿设备。在信宿设备依据初始通信阶段从控制器请求电源中的一个之后，在控制器与信宿设备之间的随后通信阶段期间，控制器提供可用电源的子集给信宿设备。为了重置至信宿设备的可用电源提供的列表，信宿设备在给定的通信序列中可请求最小电压电源。基于该请求并且在切换至最小电压电源电平之后，控制器然后可在随后与信宿设备的通信中提供全范围的电源提供。图1说明了控制串行总线上的电源电压的切换的电路的一个示例示意性框图。如本文中所用，术语电路可包括执行电路功能的有源和/或无源元件的集合，如模拟电路或控制电路。另外地或替换地，术语电路可包括集成电路，如其中在共同的基板上制造所有和/或一些电路元件。控制器110可与信宿设备120通信并且将可用电源130(例如，5v、12v、20v等)通信至信宿设备。控制器110包括串行接口140，以与信宿设备120上的信宿串行接口150通信。采用串行接口140将可用电源130通信至信宿设备120，并且接收来自信宿串行接口150的关于来自可用电源的请求的电源的请求。响应于来自控制器110的控制信号，开关设备160将来自电源130中的一个的功率切换至信宿设备120。如所示，提供来自切换的设备160的切换的功率给信宿设备120的功率输入170。在控制器与信宿设备120之间的不同通信阶段期间，控制器110中的策略引擎180定义用于控制器操作的策略。在初始通信阶段期间，控制器110提供电源130中的每个(例如，在接口140和150之间的通信消息中)给信宿设备120。在信宿设备120依据初始通信阶段从控制器110请求电源130中的一个之后，在控制器与信宿设备之间的随后通信阶段期间，控制器提供电源的子集给信宿设备。例如，如果控制器110初始从5v、12v、20v和24v的可用电源列表中选择20v电源，则在选择20v之后，在随后通信中只有5v和20v选项被提供给信宿设备。通过以这种方式减少可用提供的列表，可减少对于在中间供电提供之间的切换的电路保护(例如，不再需要保护20v转到诸如12v的较低的电压的情况)。在这个示例中，如果在其初始选择20v之后，信宿设备120决定选择最小电压(例如，5v)，则其操作以在随后通信中将可用电源提供重置为电源的全部提供。如果较高电压源再次被选择，则可提供如由在策略引擎180中的策略定义的提供的减少的子集。在一个示例中，控制器110和信宿设备120通过在190示意性示出的通用串行总线(usb)功率输送(pd)接口进行通信。策略引擎180定义用于控制器110的策略以提供从信宿设备120接收的并且来自初始通信阶段的请求的电源130，该初始通信阶段包括从电源提供最小电压电源。如果信宿设备120从控制器110请求最小电压电源，则在从信宿设备请求最小电压源之后，策略引擎180定义用于控制器的策略以提供电源130中的每个给信宿设备。如将被显示在图3的示例电路中，可经由两个开关设备提供最小电压源给信宿设备120，经由来自控制器110的至少两个端口启用两个开关设备。可经由跨过设备连接的肖特基(schottky)二极管保护最小电压源的两个开关设备160中的至少一个。由于本文中描述的切换策略和协议，可移除除最小电源之外的其它电压源的肖特基二极管。可经由两个开关设备160提供最小电压源以外的电压源130中的每个给信宿设备120，经由来自控制器的至少一个端口同时启用两个开关设备160(见例如，图3)。而且，可经由耦合在开关设备160的源极与栅极之间的电阻器和电容器滤波器(与常规系统中的多个滤波器相对)对两个开关设备160中的每个滤波(见例如，图3)。图2说明了采用受控切换的通用串行总线(usb)的另一个示例电路200。usb可包括电源侧210，其由本文中描述的控制器操作，该电源侧210经由电缆220连接到信宿侧230。电源侧210包括显示为cc(例如，通信控制)的串行通信接口，其可被绑到控制器(未示出)的接收器/发射器240(rx/tx)并且经由电阻器rp被上拉。信宿侧230也耦合到cc，该cc链接到信宿侧的rx/tx250，其可经由电阻器rd被下拉。如所示，可提供数据线用于跨过设备之间的usb200并行通信。经由电压总线(vbus)提供单个电源(或源)260给信宿设备负载270。虽然示出单个电源260，但是可经由本文中描述的切换协议切换多个这种电源以驱动负载270。可按照行业标准控制usb200，该行业标准定义总线中使用的用于计算机与电子设备之间的连接、通信和电源供应的电缆、连接器和通信协议。标准目前由usb实施者论坛(usbif)开发。设计usb200以标准化计算机外设(包括键盘、指点设备、数码相机、打印机、便携媒体播放器、磁盘驱动器、网络适配器等)与个人计算机的连接，既进行通信又提供电力。这已在其他设备(如智能手机、pda和视频游戏控制台)上司空见惯。usb200已有效地取代了各种各样的早期接口，如并行端口以及便携式设备的独立电源充电器。虽然usb接口被描述为示例，但是采用本文中描述的功率输送和切换协议的其它串行端口配置是可能的。图3说明了控制串行总线上的电源的切换的半导体电路300的一个示例。在这个示例中，三个功率输送源被显示为vpdo1、vpdo2和vpdo3，其可被切换至连接器310以提供电源和如本文中描述的其他通信至信宿设备(未示出)。如所示，连接器310可包括地面和屏蔽连接、vbus连接，用于提供本文中描述的切换的电源以及被显示为cc1和cc2的串行控制通信(cc)总线。支持两个总线cc1和cc2，以防连接器310被倒置插入。可提供电容器crx和cpdn用于vbus的附加滤波。控制器320包括显示为gpd01到gpd03的多个输出端口。输出端口gpdo1a和gpdo1b控制开关设备q1a和q1b，如果信宿设备请求，则开关设备q1a和q1b切换电压(例如，最小电压提供)至vbus。提供二极管d1以促进在从较高电压值到较低电压值转换期间vbus上的电压不下降太低。每个开关设备可具有从栅极到源极连接的单独的rc滤波器。可采用单个端口gpdo2控制切换源vpdo2的开关设备q2a和q2b。而且，可采用单个端口gpdo3控制开关设备q3a和q3b，如果相应信宿设备请求，则开关设备q3a和q3b切换源vpdo3。q2a和q3a均不需要保护设备(如，q1a的d1)。这是由于本文中描述的切换协议和策略，其防止从较高电压电平到vpdo1以外的值的转换，在几个实例中，vpdo1减少了电路300的总体硬件复杂性。而且，单个输出控件可控制q2a/q2b和q3a/q3b，如q1a和q2b所需要的。而且，q2a/q2b和q3a/q3b需要更小复杂的滤波(单滤波器对(versus)双滤波)，如q1a和q2b所需要的。电路300表示可经由控制器320中的策略引擎(未示出)控制的一个可能的示例实施方式。特别地，在第一次信宿请求pdo1以外的功率输送选项(pdo)之后，源重新发送源性能(sourcecapability)消息，但只包括pdo1并且pdo只由相应信宿请求。usbpd需要一直包括pdo1，并且现在源知道信宿优选其他pdo中的哪个，所以其可只发送那个pdo。如果信宿随后请求pdo1，则源可重新发送其pdo的全部列表。例如，通过重新发送在其源性能消息中的pdo的修改的列表，源阻止信宿做出需要在pdo3与pdo2之间直接转换的请求。这延伸到具有任何数量的pdo的系统并且允许如由电路300表示的简化的系统。下面的表1和表2表示描述示例开关设备状态的示例转换状态，在从vpdo3到vpdo1的转换期间为表1并且在从vpdo1到vpdo2的转换期间为表2。转换表1从vpdo3到vpdo1：步骤#vbusq1aq1bq2a&q2bq3a&q3b1vpdo3关关关开2vpdo3关开关开3vpdo3-0.3v关开关关4vpdo1开开关关转换表2从vpdo1到vpdo2：步骤#vbusq1aq1bq2a&q2bq3a&q3b1vpdo1开开关关2vpdo1-0.3v关开关关3vpdo2关开开关4vpdo2关关开关鉴于上面描述的前面的结构和功能特征，本文中参考图4和图5描述了一个示例方法。同时，为了简化说明的目的，方法被显示和描述为连续执行，方法不由说明的顺序限制，因为方法的部分可以不同的顺序发生和/或从本文中显示和描述的同时发生。例如，这种方法可被配置在集成电路、处理器或控制器中的各种组件执行。图4说明了用于控制串行总线上的电源的切换的一个示例方法400。在410处，方法400在其验证插入信宿时呈现最小电压(例如，5v)。在420处，如果当前电压是最小的，则所有可用电源(例如，功率输送选项(pdo))被呈现为源性能。否则，在随后通信消息(例如，usb功率输送(pd)消息)中仅呈现最小电压以及先前请求的电源。在430处，方法400包括在控制器(例如，源)与信宿之间的相应协商会议期间评估来自信宿设备的给定的请求。在440处，方法400包括发送接受usb功率输送消息，并且在来自信宿设备的请求可被满足的时期开始时启动转换定时器。在440中的定时器到期后，发生到450的转换。在450处，发生到请求的电源的转换(见例如，上面的转换表)。这可包括监测供应给信宿设备的功率输入的总线电压以观测其已上升或下降至新请求的电压电平。这还可包括发送电源就绪消息并且呈现新请求的电源电压给信宿设备。对于信宿请求最小电压vpdo1的情况，策略引擎可转换到460并且不经过470以重新发送源性能。在460处，如果总线电压在其新的电平处，并且已设置这是控制器与信宿设备之间的第一合约(contract)的标志，则控制器等待下一个消息或发送供应商定义的功率输送消息。这可包括接收新请求功率输送消息回到430并且播送源性能改变回到420用于至信宿设备的随后通信。在470处，如果电压总线已转换到新功率电平并且第一合约是假的，则设置第一合约为真并且方法继续回到420以开始控制器与信宿设备之间的随后通信。图5说明了通信和控制串行总线上的电源的切换的一个示例方法500。在510处，方法500包括在初始通信阶段期间，(例如，经由图1的控制器110和接口140)通信提供多个电源中的每个给信宿设备。在520处，方法500包括在信宿设备从控制器请求大于最小电压电源的电源中的一个之后，在控制器与信宿设备之间的随后通信阶段期间，(例如，经由图1的控制器110和接口140)通信提供电源的子集给信宿设备。在530处，方法500包括响应于来自信宿设备的对电源中的一个的请求，(例如，经由图1的控制器110和开关设备160)将来自电源中的一个的功率切换至信宿设备。方法500也可包括通信提供来自初始通信阶段的来自信宿设备的请求的电源和来自电源的最小电压电源。其中本公开或权利要求叙述“一个(a、an)、”“第一”、或“另一个”元件或其等同物，其应被解释为包括一个或更多个而不是一个这种元件，既不要求也不排除两个或更多个这种元件。在描述的实施例中修改是可能的，并且在权利要求的范围内，其它实施例是可能的。当前第1页12