具有多种通信能力的移动设备的制作方法

本公开的实施例总体上涉及具有多种通信能力的移动设备，并且更具体地涉及移动设备的接口单元。

背景技术

移动设备可以提供多种通信能力，包括在移动设备与耦合到移动设备的辅助设备之间的数字数据通信。在一个示例中，辅助设备可以是耳麦。多种通信能力还可以包括调频(fm)无线电操作，这样的无线电操作用连接的耳麦作为天线(例如，将连接耳麦与移动设备的长线作为天线)。因此，耳麦的接地端可以耦合到驻留在移动设备上的fm接收器。

具有fm接收器的移动设备可能需要铁氧体珠(fb)或射频扼流圈(rfc)来隔离fm信号并且确保fm接收器的灵敏度。然而，fb的存在可能中断移动设备与辅助设备(诸如耳麦)之间的数字数据通信。

技术实现要素：

本公开描述了移动设备的接口单元的各种实现方式。

在一个实施例中，公开了一种耦合到辅助设备的移动设备的接口单元。该接口单元包括：被配置用于对辅助设备的功率输送的第一多个开关；耦合到第一多个开关的至少一个隔离单元，至少一个隔离单元被配置为隔离多个信号并且防止移动设备和辅助设备之间的数据通信的中断；以及被配置用于移动设备和辅助设备之间的数据通信的第二多个开关，第二多个开关被配置为旁路至少一个隔离单元。

在另一实施例中，公开了一种耦合到辅助设备的移动设备。移动设备包括：被配置为与其它移动设备通信的射频(rf)收发器，耦合到rf收发器的音频编解码器，以及耦合到音频编解码器的接口单元，接口单元包括：被配置用于对辅助设备的功率输送的第一多个开关；耦合到第一多个开关的至少一个隔离单元；以及被配置用于移动设备和辅助设备之间的数据通信的第二多个开关，第二多个开关被配置为旁路至少一个隔离单元。

在另一实施例中，公开了一种支持耦合到辅助设备的移动设备的接口单元的多种通信能力的方法。该方法包括：检测耦合到移动设备的辅助设备的类型；基于检测的类型来配置耦合到至少一个隔离单元的第一多个开关，第一多个开关被配置用于对辅助设备的功率输送；基于检测到的类型来配置第二多个开关，第二多个开关被配置用于移动设备和辅助设备之间的数据通信，第二多个开关被配置为旁路至少一个隔离单元。

在另一实施例中，公开了一种耦合到辅助设备的移动设备。该移动设备包括：用于检测耦合到移动设备的辅助设备的类型的部件；用于基于检测到的类型来配置耦合到至少一个隔离单元的第一多个开关的部件，第一多个开关被配置用于对辅助设备的功率输送；用于基于检测到的类型来配置第二多个开关的部件，第二多个开关被配置用于移动设备和辅助设备之间的数据通信，第二多个开关被配置为旁路至少一个隔离单元。

根据示例性说明本公开的各方面的描述，应当清楚本公开的其他特征和优势。

附图说明

通过研究附图，可以部分获知与本公开的结构和操作二者相关的细节，在附图中，相似的附图标记指代相似的部分，并且其中：

图1是与无线通信系统通信的示例性无线设备；

图2是无线设备的示例性设计的功能框图，该无线设备是图1示出的无线设备的一个实施例；

图3是被耦合到辅助设备(例如，图2中所示的耳麦和/或麦克风)的具有多种通信能力的移动设备(例如，图2所示的无线设备)的示意图；以及

图4是包括根据本公开的一个实施例的包括接口单元的移动设备的示意图。

具体实施方式

如上文所解释的，铁氧体珠(fb)的存在会中断移动设备与耦合到移动设备的辅助设备之间的数字数据通信。因此，需要一种这样的方案，用于在存在诸如铁氧体珠之类的干扰单元时，提供移动设备和辅助设备之间的不被中断的数字数据通信。一种方案是使用提供相对低的导通电阻(例如，小于1ω，以保持低压降)、同时还提供相对低的截止电容(例如，小于20pf)的开关来旁路fb，从而保持fm灵敏度。然而，具有这种严格规范的开关相对昂贵。因此，移动设备的一种新设计包括两组相对低成本的开关，其中一组用于数据通信，其旁路了fb，而另一组用于电力传输。

在阅读了本说明书之后，将清楚以各种实现方式和应用来实施本公开。尽管将在本文描述本公开的各种实现方式，要理解，这些实现方式仅以示例而非限制的方式被给出。因此，各种实现方式的这种详细说明不应认为限制本公开的范围或宽度。

术语“示例性”在此用于指“用作示例、实例或说明”。在本文在被描述为“示例性”的任何设计不必认为相比其他设计是优选的或有利的。具体实施方式部分包含具体细节，以便提供本公开的示例性设计的全面理解。对于本领域技术人员将清楚的是，本文中描述的示例性设计可以不采用这些具体细节而被实现。在一些情形中，以框图形式示出了广泛已知的结构和装置，以便于避免模糊在本文中给出的示例性设计的创新性。

图1是与无线通信系统100通信的示例性无线设备110。无线通信系统100可以是长期演进(lte)系统、码分多址(cdma)系统、全球移动通信系统(gsm)系统、无线局域网(wlan)系统或某个其他无线系统。cdma系统可以实现宽带cdma(wcdma)、cdma1x、演进数据优化(evdo)、时分同步cdma(td-scdma)、或cdma的某个其他版本。为了简明，图1示出了包括两个基站120和122以及一个系统控制器130的无线通信系统100。通常，无线系统可以包括任意数目的基站和任何网络实体集合。

无线设备110也可以称作用户设备(ue)、移动站点、终端、访问终端、订户单元、站点等。无线设备110可以是蜂窝电话、智能电话、平板电脑、无线调制解调器、个人数字助理(pda)、手持设备、膝上型计算机、智能本、上网本、无绳电话、无线本地回路(wll)站点、蓝牙设备等。无线设备110可以与无线系统100通信。无线设备100还可以接收来自广播站点(例如广播站点124)的信号，来自一个或多个全球导航卫星系统(gnss)中的卫星(例如卫星140)的信号，等等。无线设备110可以支持用于无线通信的一个或多个无线电技术，包括lte、wcdma、cdma1x、evdo、td-scdma、gsm、802.11等。

图2是无线设备200的示例性设计功能框图，该设备是图1的无线设备110的一个实施例。在这个示例性设计中，无线设备200包括天线202、开关204、射频(rf)收发器单元210、数模转换器(dac)/模数转换器(adc)220、基带处理器230、数字控制器240、显示单元250、以及键盘/触摸屏252。无线设备200还可以包括具有音频放大器的音频编解码器260、外部放大器262和扬声器/耳机插孔270。在一个实施例中，扬声器/耳机插孔270包括3.5mm的音频插孔。在其他实施例中，扬声器/耳机插孔270包括usb端口、迷你usb端口、微usb端口、usbc型端口、闪电端口或任何其他类型的接口。

无线设备200还可以包括麦克风/耳麦接口280，其与辅助设备接口、诸如耳麦/麦克风282对接。无线设备200还可以包括其它单元(未示出)，包括通用串行总线单元(usb)、摄像头、无线网络接口单元、订户身份模块(sim)卡、电池、记忆单元等。应注意，并非图2中的无线设备的所有模块都是必要的。例如，dac/adc220可以被包含在基带处理器230中。在另一实施例中，外部放大器262可以从一些配置中移除。

rf收发器单元210包括两个电路，发射器和接收器。无线设备200使用发射器和接收器来与其它无线设备通信。发射器发射无线电信号，接收器接收无线电信号。发射器包括rf上变频器以及其他单元，rf上变频器将零中频(if)或某个if的经调制的基带信号(i和q)转换到rf频率。接收器包括rf下变频器以及其它单元，rf下变频器将rf信号转换为基带信号(i和q)。用于变频的基本组件是rf混频器。

天线202是将电磁信号转换为电信号和进行相反转换的金属物体。无线设备中的示例性天线可以为各种类型，诸如螺旋型、平面倒型、鞭状或贴片型。基于微带的贴片型天线由于其尺寸、易集成在pcb上以及多频段操作的原因而经常被使用在移动设备/电话中。由于在不同时间只有一个天线可用于发射和接收两条路径，tx/rx开关204可以用于在不同时间将天线202与tx路径和rx路径相连。针对频分双工(fdd)系统，双工器可以用来代替该开关，其充当滤波器，以分离各种频段。

dac/adc220可以用于在无线设备200中将模拟语音信号转换为数字信号以及相反转换。在tx路径中，转换后的数字信号被发送给语音编码器，诸如音频编解码器。adc的类型包括sigmadelta、闪烁式、双斜率和逐次逼近。在rx路径中，自动增益控制(agc)和自动频率控制(afc)可被用于控制增益和频率。agc通过将信号保持在dac的动态范围内来控制dac的恰当维护。afc通过将频率误差保持在限定内来控制接收器性能。

基带处理器230可以将语音/数据转换为i/q基带信号。基带处理器230有时被称为物理层(或层1)。基带处理器230可以添加冗余位以实现错误检测(例如，使用循环冗余校验(crc))和使用前向纠错技术(例如，在tx路径中使用的卷积编码器)和维特比解码器(在rx路径中使用)的错误纠正。基带处理器230还可以执行电源管理和分配功能。

音频编解码器260可以用于压缩和解压缩信号，以将数据速率匹配到帧。音频编解码器260可以将8khz采样率的语音信号转换为13千比特/秒(kbps)的速率，以用于全速率语音业务信道。音频编解码器260可以通过外部放大器262耦合到扬声器和/或耳机270。音频编解码器260还可以通过麦克风/耳麦接口280耦合到耳麦/麦克风282。

数字控制器240可以控制数据输入和输出信号，诸如开关和驱动应用、指令、内存访问以及程序的执行。数字控制器240还可以解释和执行送到和来自包括显示单元250，键盘/触摸屏252等的用户接口的指令。数字控制器240可以进一步管理和执行应用层(层7)中的各种应用。应用可以包括音频、视频和图像/图形应用。

图3是经由诸如插座350的连接器而耦合到辅助设备302(例如，图2中所示的耳麦和/或麦克风282)的、具有多种通信能力的移动设备300(例如图2所示的无线设备100)的示意图。在图3所示的实施例中，移动设备300通过节点336处的麦克风引脚(mic)和节点330处的接地引脚(gnd)，提供与耳麦302的数字数据通信。移动设备300还可以与fm无线电操作通信。此外，移动设备300可以使用节点332处的耳机左(hph_l)引脚和/或节点334处的耳机右(hph_r)引脚与耳麦302通信。在节点338上的耳机检测(hs-det)引脚可以用于检测连接到移动设备300的耳机的存在或类型。在图3所示的实施例中，为了简明起见，节点332处的hph_l引脚、节点334处的hph_r引脚和节点338处的hs-det引脚没有被连接。然而，在一个实施例中，这些引脚332、334、338可以被连接到音频编解码器(例如，图2中的音频编解码器260)，使得来自移动设备300的音频信号可以被发送到耳麦(例如，耳麦/麦克风282)。

移动设备300可以包括接口单元304(例如，图2中所示的麦克风/耳麦接口280)。接口单元304包括开关310、312，用以将耳麦302的输出极性反向，以符合各种不同的标准，如美国和欧洲耳麦标准。开关310、312的一个示例性方案是使用提供低导通电阻(例如，小于1ω以保持压降在0.1v以下)、但较高截止电容(例如，在100pf附近)的开关。在一个实施例中，fm接收器(fmrx)连接到在节点330处的接地引脚(gnd)。然而，fmrx可以连接到节点332处的耳机左(hph_l)引脚或节点334处的耳机右(hph_r)引脚上。

图3的示例性移动设备300处于数字数据通信，其中fm无线电操作通过使用包括铁氧体珠320、322或射频扼流圈(rfc)的接口单元304，以隔离fm信号并维持在移动设备300中的fm接收器的灵敏度。然而，如上所述，fb320、322的存在可以中断移动设备300和耳麦302之间的数字数据通信。

图4是包括本公开的一个实施例的接口单元404的一个移动设备400的示意图。在图4所示的实施例中，接口单元404包括可以为移动设备400提供多种通信能力的两组开关410、412、420、422。

第一组410、412是基本上类似于图3所示的开关310，312的开关组。具有相对低的导通电阻(例如，小于1ω以保持低压降)、但具有相对高的截止电容(例如，大于100pf)的这些开关410、412被配置用于从低压差(ldo)稳压器(在节点442)的功率输送。

第二组开关420、422是被配置用于在移动设备400的接收器/发射器(rx/tx)(在节点440)和耳麦402之间的数据通信的开关组。这些开关420、422被配置为具有相对高的导通电阻(例如，小于5ω、但大于1ω)和相对低的截止电容(例如，小于10pf)以维持fm接收器的灵敏度。这样，这种两组方案可以提供一种相对低的成本方案来使包括数字数据通信和fm无线电操作的移动设备400维持多种通信能力。

数据通信节点440通过电阻器r和电容器c与开关420耦合。电阻器r的值被调整为rtx-2*rsw，其中，rtx表示典型的传输电阻值，并且2*rsw表示开关420、422的导通电阻值。功率输送节点442通过电感器l与开关410耦合。电容器c的典型值可以是1μf，并且电感器l可以是22μh。

相应地，具有不同大小的导通电阻和截止电容的两组开关的配置支持移动设备400的多种通信能力。进一步，开关410、412、420、422的操作可以基于所连接的设备的检测到的类型(例如，耳麦/麦克风282)。例如，针对一种类型的设备(例如，满足美国耳麦标准的设备)，开关410、420被连接到‘a’输出引脚并且开关412、422被连接到的‘b’输出引脚；而针对另一种类型的设备(例如，满足欧洲耳麦标准的设备)，开关410、420被连接到‘b’输出引脚并且开关412、422被连接到‘a’输出引脚。因此，每组开关的极性是基于所连接的设备的检测到的类型而反转，以符合各种不同的标准。

在一个示例性实施例中，麦克风开关410、420的输入可以可选地通过一个短路连接450被短接在一起，以合并具有来自ldo的电源的去往/来自rx/tx的数据。在另一实施例中，开关410、412、420、422可以集成到移动设备400中的单个编解码器芯片中。

尽管上面描述了本公开的若干实施例，但本公开的许多变化是可能的。例如，虽然本公开的所示实施例仅示出了两组开关，但是可以添加额外的开关组，用以在存在干扰单元(例如铁氧体珠(fb))的情况下在移动设备和辅助设备之间提供不间断的数字数据通信。此外，各个实施例的特征可以以不同于上文描述的方式进行组合。此外，为了描述的清楚和简要，简化了系统和方法的许多描述。许多描述使用特定标准的术语和结构。然而，所公开的系统和方法可更广泛地应用。

本领域技术人员应理解，可以按照各种形式来实施结合本文公开的实施例所描述的各种说明性块和模块。一些块和模块在上文根据它们的功能而被一般性描述。如何实现这些功能取决于整体系统应用的设计约束。针对每个特定应用，本领域技术人员可以以各种方式实现所描述的功能，但是这些实现决定不应解释为导致与本公开的范围的偏离。此外，模块、块或步骤内的功能的组合是为了易于描述。特定的功能或步骤可以从一个模块或块中移除而不偏离本公开。

结合本文所公开实施例描述的各种逻辑块、单元、步骤、部件和模块可以利用处理器来实现或执行，处理器诸如是通用处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、线程可编程门阵列(fpga)或其他可编程逻辑器件、离散门或晶体管逻辑、离散硬件部件或设计为执行本文功能的任何前述项的组合。通用处理器可以是微处理器，但在备选方式中，处理器可以是任何处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可以被实施为计算设备的组合，例如dsp和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合dsp核或者任何其他这种配置。此外，实现实施例以及本文功能块和模块的电路可以使用各种晶体管类型、逻辑系列和设计方法来实现。

提供所公开实施例的以上描述使本领域技术人员能够制造或使用本公开。对这些实施例的各种修改对于本领域技术人员来说是明显的，并且本文一般原理可应用于其他实施例而不偏离本公开的精神或范围。因此，应该理解，本文所呈现的描述和附图表示本公开的当前优选实施例、因此也代表本公开可广泛设想到的主题。应当进一步理解，本公开的范围完全包括对本领域技术人员而言可能清楚的其他实施例，因此本公开的范围仅通过所附权利要求来限制。