电。取决于实施例，其可为切换控制302 (图3A)、三态304 (图3B)、晶体管306或其组合、308、310。
[0028]在图4中更详细地说明根据本发明的实施例的组合的电力供应输入/输出系统。在所说明的实施例中，微控制器(MCU)408用作主机系统且经由I/O端口 404耦合到目标系统400。目标系统400包含通路晶体管434及切换系统470以及输入系统460。
[0029]电力供应电容器440经由端口 402耦合到目标系统400及通路晶体管434。I/O线439将I/O端口 404耦合到RX 412及TX 4141/0且经由通路晶体管434耦合到电力供应电容器440。MCU 408提供主机系统I/O及电流源(未展示)以按类似于上文论述的方式为电力供应电容器充电。
[0030]在操作中，切换系统470及通路晶体管434协作以允许I/O操作及电力供应操作。切换系统470包含AND门436及弱FET 437及FET 438。AND门436的一个输入由输入系统460的多路复用器426提供，且另一输入来自“强驱动启用”。
[0031]输入系统460包含OR门432，其可接收睡眠及复位输入以及来自多路复用器430的输入。睡眠及复位输入通过在这些条件期间启用晶体管437而允许电容器以全速充电。当装置唤醒时，晶体管437的有效控制可恢复。
[0032]输入系统460包含共同TX/RX线410/412，其使得所接收或发射的数据能够控制通路晶体管434。当线电力线非低时，此连接允许电容器440被尽可能快地重新充电。输入系统460包含多路复用器416，其允许多个外围装置或软件被用于控制整个系统。将为合适的其它可能的外围装置包含PWM或曼切斯特(Manchester)编码器。
[0033]多路复用器416的输出分别经由线423及422作为输入提供到多路复用器430、426。此外，多路复用器416的输出分别经由线426、426提供到单发器419、429，作为到多路复用器430、426的其它输入。脉冲定时器420控制单发器419、429的操作。使用短驱动高及短驱动低信号选择到多路复用器的输入。
[0034]这提供以下选项:以短脉冲控制通路晶体管434以为电容器440重新充电或以连续脉冲控制通路晶体管434以使电容器440。对于高速信号低电流应用，可能更适当的是以短固定脉冲控制通路晶体管434且通过同时使晶体管434及主机下拉晶体管有效来防止使电容器440放电的可能性。对于低速高电流应用，此风险被最小化且可能更适当的是允许较长充电时间。此外，脉冲定时器420可用于以多个时钟信号FOSC编程重新充电脉冲的持续时间。
[0035]在一些实施例中，来自主机(408)的所供应电压可低于所要操作电压。在此情形中，可由外部电感器(未标记)及内部升压电力供应晶体管400构造简单升压电力供应。通过使用额外整流晶体管(未标记)，此升压供应可为同步的，或通过使用二极管来替代所述整流晶体管，此可为异步的。
[0036]虽然以上说明书描述特定实施例，但所属领域的一般技术人员参考此描述将明白且可做出本文中所揭示的实施例及额外实施例的细节的许多变化。在此上下文中，应以说明性而非限制性意义理解说明书及图，且所有此类修改希望包含于本发明的范围内。因此，本发明的范围应由所附权利要求书及其法定等效物决定。
【主权项】
1.一种组合的电力及输入/输出系统，其包括: 主机系统； 目标系统，其经由组合的电力及I/o线可操作地耦合到所述主机系统； 其中所述主机系统经配置以在第一模式中经由所述组合的电力及I/o线为所述目标系统中的电力供应电容器充电且在第二模式中经由所述组合的电力及I/o线进行通信。
2.根据权利要求1所述的组合的电力及输入/输出系统，其进一步包括插置于所述主机系统与所述组合的电力及I/o线上的所述电力供应电容器之间的通路晶体管。
3.根据权利要求2所述的组合的电力及输入/输出系统，其进一步包括切换系统，所述切换系统可与所述通路晶体管协作而操作以在所述第二模式中在通信期间使所述电力供应电容器充电及放电。
4.根据权利要求3所述的组合的电力及输入/输出系统，其中最大通信波特率经同步到所述通路晶体管的接通周期。
5.根据权利要求3所述的组合的电力及输入/输出系统，其进一步包括所述通路晶体管的软件超驰控制。
6.根据权利要求3所述的组合的电力及输入/输出系统，其中在所述第二模式的输入阶段期间，在数据位的上升沿之后所述通路晶体管经断言达预定周期。
7.根据权利要求3所述的组合的电力及输入/输出系统，其中在所述第二模式的输出阶段期间，所述通路晶体管经断言达数据位的整个高部分。
8.一种用于在单个线上提供电力及I/O的方法，其包括: 在第一模式中驱动组合的I/O电力线以为电力供应电容器充电； 在第二模式中在经由所述组合的I/O电力线的通信期间交替地连接及断开通路晶体管以使所述电力供应电容器充电及放电。
9.根据权利要求8所述的用于在单个线上提供电力及I/O的方法，其中在数据输入期间，响应于数据位的上升沿断言所述通路晶体管以便为所述电力供应电容器充电。
10.根据权利要求8所述的用于在单个线上提供电力及I/O的方法，其中在数据输出期间，断言所述通路晶体管达数据位的整个高部分。
11.根据权利要求8所述的用于在单个线上提供电力及I/O的方法，其进一步包括利用所述通路晶体管的软件超驰控制在高电流活动期间提供电力。
12.—种电子装置，其包括: 主机系统； 目标系统，其经由组合的电力I/O线可操作地耦合到所述主机系统； 其中所述目标系统包含通路晶体管及切换系统，其协作以允许所述主机系统在第一模式中经由所述组合的电力I/o线为所述目标系统上的电力供应电容器充电及在第二模式中在经由所述组合的电力I/o线的通信期间交替地使所述电力供应电容器充电及放电，其中所述交替地充电及放电与所述通信同步。
13.根据权利要求12所述的电子装置，其中所述切换系统包括三态装置。
14.根据权利要求12所述的电子装置，其中所述切换系统包括切换晶体管。
15.根据权利要求12所述的电子装置，其中在所述第二模式的数据输入期间，所述通路晶体管响应于数据位的上升沿而经断言以为所述电力供应电容器充电。
16.根据权利要求12所述的电子装置，其中在所述第二模式的数据输出期间，所述通路晶体管经断言达数据位的整个高部分。
17.根据权利要求12所述的电子装置，其进一步包括软件输入以用于超驰控制所述通路晶体管以在1?电流活动期间提供电力。
【专利摘要】本发明揭示一种电子装置，其包含：主机系统，所述主机系统包含源；及目标系统，所述目标系统经由组合的电力I/O线可操作地耦合到所述主机系统；其中所述目标系统包含通路晶体管及切换系统，其协作以允许所述源在第一模式中经由所述组合的电力I/O线为所述目标系统上的电力供应电容器充电及在第二模式中在经由所述组合的电力I/O线的通信期间交替地使所述电力供应电容器充电及放电，其中所述交替地充电及放电与所述通信同步。
【IPC分类】G05B19-042, H02J7-00, G06F13-42, H04L12-10, H04L12-40, H04B3-54, G06F13-40, G06F1-26
【公开号】CN104685482
【申请号】CN201480002535
【发明人】约瑟夫·朱利谢尔, 彼得·席克, 维维安·德尔波特
【申请人】密克罗奇普技术公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2014年2月28日
【公告号】US8898356, US20140281049, WO2014143569A1