一种Type-C接口保护电路、方法、装置、存储介质和电子设备

技术领域

本申请涉及领域电路技术领域，尤其涉及一种Type-C接口保护电路、方法、装置、存储介质和电子设备。

背景技术

随着电子技术及通信技术的发展，移动通信产业发展迅速，移动终端已经成为人们日常工作、生活的必备品。Type-C接口支持接口双面插入，正式解决了以前接口插入时需要区分正反面的难题，实现了正反面都可插入。同时与它配套使用的数据线也更细和更轻便。在现有技术中，正常情况下在Type-C接口上一直有周期性的幅值为3V左右的方波在轮询，以便检测Type-C接口是否处于插入状态。用户在长期使用时Type-C接口时难免会产生汗液、水渍等，而这些汗液、水渍就成了电化学腐蚀的电解质，Type-C接口上电时金属PIN脚会发生电化学反应，加速金属连接器的氧化还原反应，导致金属PIN脚腐蚀。

有鉴于此，本申请提出一种解决上述问题的方法或至少解决上述部分问题的方法。

发明内容

本申请实施例提供了一种Type-C接口保护电路、方法、装置、存储介质和电子设备，可以降低Type-C接口发生电化学腐蚀的概率，有效提高Type-C接口的使用寿命和使用可靠性。所述技术方案如下：

第一方面，本申请提出一种Type-C接口保护电路，包括：Type-C接口、比较器、处理器、第一电压源和第二电压源；其中，所述Type-C接口包括接地引脚，所述处理器包括GPIO引脚；

所述比较器的同相输入端与所述第一电压源相连，所述比较器的反相输入端分别与所述接地引脚、所述第二电压源相连，所述比较器的输出端与所述处理器的GPIO引脚相连；其中，所述Type-C接口处于插入状态时，所述接地引脚接地，以使所述比较器的反相输入端接地，所述Type-C接口处于未插入状态时，所述接地引脚悬空，以使所述第二电压源输出的第二电压信号加载到所述比较器的反相输入端；

所述第一电压源，用于向所述比较器的同相输入端提供第一电压信号；其中，所述第二电压信号的电压值大于所述第一电压信号的电压值；

所述比较器，用于通过所述同相输入端检测所述第一电压信号，以及通过所述反相输入端检测所述第二电压信号；在所述同相输入端的电压值大于所述反相输入端的电压值时输出高电平信号，在所述同相输入端的电压值小于所述反相输入端的电压值时输出低电平信号；

所述处理器，用于通过所述GPIO引脚接收到所述低电平信号时，停止为所述Type-C接口上电，或在接收到所述高电平信号时，为所述Type-C接口上电。

在一个或多个可能的实施方式中，本申请还包括：限压电路；

所述第二电压源通过所述限压电路与所述比较器的第二端相连。

在一个或多个可能的实施方式中，所述限压电路包括：第一电阻和第二电阻；

所述第一电阻的第一端与所述第二电压源相连，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端相连，所述第二电阻的第二端接地；

所述接地引脚与所述第一电阻的第二端相连。

在一个或多个可能的实施方式中，本申请还包括：应用处理器和上电电源；

所述应用处理器分别与所述处理器、所述上电电源相连；

所述处理器，用于通过所述GPIO引脚接收到所述低电平信号时，向所述应用处理器发送下电指令，或在接收到所述高电平信号时，向所述应用处理器发送上电指令；

其中，所述下电指令用于指示所述应用处理器指示所述上电电源停止为所述Type-C接口上电，所述上电指令用于指示所述应用处理器指示所述上电电源为所述Type-C接口上电。

第二方面，本申请提出一种Type-C接口保护方法，应用于如第一方面所述Type-C接口保护电路；

所述方法包括：

通过所述GPIO引脚接收来自所述比较器的电平信号；

当所述电平信号为所述低电平信号时，停止为所述Type-C接口上电；

当所述电平信号为所述高电平信号时，为所述Type-C接口上电。

在一个或多个可能的实施方式中，所述当所述电平信号为所述低电平信号时，停止为所述Type-C接口上电，包括：

当所述电平信号为所述低电平信号时，向应用处理器发送下电指令；其中，所述下电指令用于指示所述应用处理器指示所述上电电源停止为所述Type-C接口上电；

所述当所述电平信号为所述高电平信号时，为所述Type-C接口上电，包括：

当所述电平信号为所述高电平信号时，向应用处理器发送上电指令；其中，所述上电指令用于指示所述应用处理器指示所述上电电源为所述Type-C接口上电。

在一个或多个可能的实施方式中，本申请还包括：

当所述电平信号为所述高电平信号时，所述Type-C接口中的第一组闲置引脚连接至所述充电管理芯片中的供电引脚，将所述Type-C接口中的第二组闲置引脚接地。

第三方面，本申请提出一种Type-C接口保护装置，所述装置包括：

接收模块，通过所述GPIO引脚接收来自所述比较器的电平信号；

停止模块，当所述电平信号为所述低电平信号时，停止为所述Type-C接口上电；

上电模块，当所述电平信号为所述高电平信号使，为所述Type-C接口上电。

第四方面，本申请提出一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行如第二方面所述任意一项的方法步骤。

第五方面，本申请提出一种电子设备，包括第一方面所述的任意一种Type-C接口保护电路，以及应用如第二方面所述的任意一种Type-C接口保护方法。

本申请一些实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

通过比较器检测Type-C接口的接地引脚是否接地，从而判断Type-C接口是否处于插入状态，电路结构和判断方式简单，成本较低；在检测Type-C接口处于非插入状态时，停止为Type-C接口上电，避免裸露在外的金属引脚产生电化学腐蚀，有效提高Type-C接口的使用寿命和工作可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种Type-C接口保护电路的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的另一种Type-C接口保护电路的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的一种Type-C接口保护方法的流程示意图；

图4是本申请实施例提供的一种Type-C接口保护装置的结构示意图；

图5是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合具体的实施例对本申请进行详细说明。

电子设备，可以理解为具有射频端口以及通信功能的设备，包括但不限于移动台(Mobile Station，MS)、移动终端设备(Mobile Terminal)、移动电话(Mobile Telephone)、手机(handset)及便携设备(portable equipment)等，该终端设备可以经无线接入网(Radio Access Network，RAN)与一个或多个核心网进行通信，例如，终端设备可以是移动电话(或称为“蜂窝”电话)、具有无线通信功能的计算机等，终端设备还可以是便携式、袖珍式、手持式、计算机内置的或者车载的移动装置或设备。

如图1所示，为本申请实施例提供的一种Type-C接口保护电路的结构示意图，包括：Type-C接口(图中未示出)、比较器U1、处理器104、第一电压源101和第二电压源102。其中，Type-C接口包括接地引脚103，处理器104包括GPIO引脚。

Type-C接口，可以理解为通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)的其中一种外形标，USB是连接计算机系统与外部设备的一种串口总线标准，也是一种输入输出接口的技术规范，被广泛地应用于个人电脑和移动设备等信息通讯产品。在手机或其他终端上，Type-C接口主要通过SMT技术焊接在柔性线路板或PCB上，通过连接数据线，实现手机的充电或数据传输功能。可以理解的是，Type-C接口与Type-C连接线配套使用，下述Type-C接口处于插入状态为Type-C连接线与Type-C接口正常连接，换而言之Type-C接口处于工作状态。

需要说明的是，Type-C接口包括12个引脚，其中包括4个接地引脚，图1所示接地引脚103为该Type-C接口所有接地引脚中的任意一个。当Type-C接口处于插入状态时，接地引脚103通过Type-C连接线的接地芯片接地，当Type-C接口处于非插入状态时，接地引脚103悬空。

处理器104，可以采用数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)、可编程逻辑阵列(ProgrammableLogic Array，PLA)中的至少一种硬件形式来实现。处理器104可集成中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)、图像处理器(Graphics Processing Unit，GPU)和调制解调器等中的一种或几种的组合。可以理解的是，处理器104包括GPIO接口(General-purpose input/output，通用型之输入输出)，即通用源I/O端口，还包括至少一个通用IO端口控制寄存器和通用I/O端口数据寄存器，用于控制检测GPIO接口的信号。

比较器U1，可以理解为可以理解将至少两个输入值基于比较运放规则比较后输出一个输出值。在本申请实施例中，比较器U1的同相输入端与第一电压源101相连，比较器U1的反相输入端分别与接地引脚103、第二电压源102相连，比较器U1的输出端与处理器104的GPIO引脚相连。

第一电压源101，用于向比较器U1的同相输入端提供第一电压信号E

下述说明本申请的工作原理：第一电压源101输出第一电压信号E

在一个实施例中，本申请还包括：应用处理器和上电电源。应用处理器分别与处理器相连、上电电源相连。在本实施例中，处理器用于通过GPIO引脚接收到低电平信号时，向应用处理器发送下电指令，或在接收到高电平信号时，向应用处理器发送上电指令；其中，下电指令用于指示应用处理器指示上电电源停止为Type-C接口上电，上电指令用于指示应用处理器指示上电电源为Type-C接口上电。可以理解的是，应用处理器和上述处理器103封装在不同的芯片内，例如，应用处理器集成在电子设备的总处理器芯片上，处理器103封装在Type-C接口的处理器芯片上。采用本申请实施例，将处理器和应用处理器分开设置，满足用户个性化定制电子设备的需求。

在另一个实施例中，应用处理器和处理器封装在同一个芯片上，处理器向上电电源发送上电指令或下电指令，以使上电电源为Type-C接口上电。采用本申请实施例，应用处理器和处理器封装在同一个芯片上，有利于提高处理器的集成化，节约电子设备的安装空间。

本申请通过比较器检测Type-C接口的接地引脚是否接地，从而判断Type-C接口是否处于插入状态，电路结构和判断方式简单，成本较低；在检测Type-C接口处于非插入状态时，停止为Type-C接口上电，避免裸露在外的金属引脚产生电化学腐蚀，有效提高Type-C接口的使用寿命和工作可靠性。

如图2所示，为本申请实施例提供的另一种Type-C接口保护电路的结构示意图，包括：限压电路201、Type-C接口(图中未示出)、比较器U1、处理器104、第一电压源101和第二电压源102。其中，Type-C接口包括接地引脚103，处理器104包括GPIO引脚，限压电路201包括第一电阻R1和第二电阻R2。

第一电阻R1的第一端与第二电压源102相连，第一电阻R1的第二端与第二电阻R2的第一端相连，第二电阻R2的第二端接地，接地引脚103与第一电阻R1的第二端相连。

限压电路201，用于降低第二电压源102加载到比较器U1的反相输入端的电压的电压值，以使在Type-C接口处于插入状态时，比较器U1的反相输入端的电压值仅略大于同相输入端的电压值。例如，第一电阻为100kΩ，第二电阻为20kΩ第一电压源101输出的第一电压信号E

采用本申请实施例至少具有以下好处：通过限压电路降低第二电压源加载到比较器的反相输入端的电压值，以及降低第二电压源加载到接地引脚上的电压值，避免对当第二电压源异常工作时损坏比较器，以及通过降低电压减少接地引脚上的电化学腐蚀的程度。

本申请通过比较器检测Type-C接口的接地引脚是否接地，从而判断Type-C接口是否处于插入状态，电路结构和判断方式简单，成本较低；在检测Type-C接口处于非插入状态时，停止为Type-C接口上电，避免裸露在外的金属引脚产生电化学腐蚀，有效提高Type-C接口的使用寿命和工作可靠性。

如图3所示，为本申请实施例提供的一种Type-C接口保护方法的流程示意图，该Type-C接口保护方法可依赖于计算机程序实现，可运行于基于冯诺依曼体系的图像来源追踪装置上。该计算机程序可集成在应用中，也可作为独立的工具类应用运行。

具体的，Type-C接口保护方法包括：

步骤S301：通过GPIO接口接收来自比较器的电平信号。

本申请的Type-C接口保护方法适用于如图1所示的Type-C接口保护电路，处理器可以采用数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)、可编程逻辑阵列(Programmable Logic Array，PLA)中的至少一种硬件形式来实现。处理器可集成中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、图像处理器(Graphics Processing Unit，GPU)和调制解调器等中的一种或几种的组合。可以理解的是，处理器包括GPIO接口(General-purpose input/output，通用型之输入输出)，即通用源I/O端口，还包括至少一个通用IO端口控制寄存器和通用I/O端口数据寄存器，用于控制检测GPIO接口的信号。

在本实施例中，处理器通GPIO接口接收比较器发送的电平信号，该电平信号分为低电平信号和高电平信号。

步骤S302：当电平信号为低电平信号时，停止为Type-C接口上电。

处理器通过通用I/O端口数据寄存器内存储的指令数据，当接收到低电平信号时，基于低电平信号生成下电指令，以及基于通用IO端口控制寄存器存储的方向数据，将下电指令发送给上电电源，指示上电电源停止为Type-C接口的CC1/CC2引脚上电。

步骤S303：当电平信号为高电平信号时，为Type-C接口上电。

处理器通过通用I/O端口数据寄存器内存储的指令数据，当接收到高电平信号时，基于高电平信号生成上电指令，以及基于通用IO端口控制寄存器存储的方向数据，将上电指令发送给上电电源，指示上电电源为Type-C接口的CC1/CC2引脚上电。

下述为本申请的工作原理：第一电压源输出第一电压信号E

在一个实施例中，本实施例还包括：应用处理器和上电电源。步骤S301中当电平信号为低电平信号时，停止为Type-C接口上电，包括：当电平信号为低电平信号时，向应用处理器发送下电指令；其中，下电指令用于指示上电电源停止为Type-C接口上电。步骤302中当电平信号为高电平信号时，为Type-C接口上电，包括：当电平信号为高电平信号时，向应用处理器发送上电指令；其中，所述上电指令用于指示所述应用处理器指示上电电源为Type-C接口上电。可以理解的是，应用处理器和上述处理器封装在不同的芯片内，例如，应用处理器集成在电子设备的总处理器芯片上，处理器103封装在Type-C接口的处理器芯片上。采用本申请实施例，将处理器和应用处理器分开设置，满足用户个性化定制电子设备的需求。

在一个实施例中，还包括：当电平信号为高电平信号时，Type-C接口中的第一组闲置引脚连接至充电管理芯片中的供电引脚，将Type-C接口中的第二组闲置引脚接地。需要说明的是，Type-C接口包括12对引脚，并分别为(A1,B12)、(A2,B11)、(A3,B10)、(A4,B9)、(A5,B8)、(A6,B7)、(A7,B6)、(A8,B5)、(A9,B4)、(A10,B3)、(A11,B2)、(A12,B1)，优选地，闲置引脚包括：第二对引脚、第三对引脚、第十对引脚和第十一对引脚，即为(A2,B11)、(A3,B10)、(A10,B3)、(A11,B2)。

可以理解的是，Type-C接口支持正反盲插，常规用作充电的有四个引脚,包括VBUS(A4，A9，B4，B9)与GND(A1，A12，B1，B12)，按照一个引脚通过1.25A的电流计算，四个引脚理论上最多只能承受5A电流，充电电流超过5A以上就会发烫甚至烧坏。而Type-C接口连接至充电管理芯片，在采用USB2.0协议充电时，存在多个闲置引脚，通过将多个闲置引脚分别作为电源引脚，并连接至充电管理芯片中的供电引脚，以及对应的接地引脚，结合已经存在的四个电源引脚，使Type-C接口能够承受大于5A的电流，按照一个引脚通过1.25A电流计算，1.25AX8＝10A，即理论上可以承受10A电流。

采用本申请实施例至少具有以下益处：通过将Type-C接口的闲置引脚作为电源引脚使用，提高了充电时USB端的最大允许电流，从而降低了Type-C接口的发热概率，减少Type-C接口出现工作异常情况的发生，有效提高Type-C接口的使用寿命和工作可靠性。

本申请通过比较器检测Type-C接口的接地引脚是否接地，从而判断Type-C接口是否处于插入状态，电路结构和判断方式简单，成本较低；在检测Type-C接口处于非插入状态时，停止为Type-C接口上电，避免裸露在外的金属引脚产生电化学腐蚀，有效提高Type-C接口的使用寿命和工作可靠性。

下述为本申请装置实施例，可以用于执行本申请方法实施例。对于本申请装置实施例中未披露的细节，请参照本申请方法实施例。

请参见图4，其示出了本申请一个示例性实施例提供的Type-C接口保护装置的结构示意图。该Type-C接口保护装置可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为装置的全部或一部分。Type-C接口保护包括接收模块401、停止模块402和上电模块403。

接收模块401，通过所述GPIO引脚接收来自所述比较器的电平信号；

停止模块402，当所述电平信号为所述低电平信号时，停止为所述Type-C接口上电；

上电模块403，当所述电平信号为所述高电平信号使，为所述Type-C接口上电。

在一个实施例中，该Type-C接口还包括：

连接装置，当所述电平信号为所述高电平信号时，所述Type-C接口中的第一组闲置引脚连接至所述充电管理芯片中的供电引脚，将所述Type-C接口中的第二组闲置引脚接地。

上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

本申请通过比较器检测Type-C接口的接地引脚是否接地，从而判断Type-C接口是否处于插入状态，电路结构和判断方式简单，成本较低；在检测Type-C接口处于非插入状态时，停止为Type-C接口上电，避免裸露在外的金属引脚产生电化学腐蚀，有效提高Type-C接口的使用寿命和工作可靠性。

本申请实施例还提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质可以存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行如上述图1-图2所示实施例的所述图像来源追踪方法，具体执行过程可以参见图1-图2所示实施例的具体说明，在此不进行赘述。

本申请还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品存储有至少一条指令，所述至少一条指令由所述处理器加载并执行如上述图1-图2所示实施例的所述图像来源追踪方法，具体执行过程可以参见图1-图2所示实施例的具体说明，在此不进行赘述。

请参见图5，为本申请实施例提供了一种电子设备的结构示意图。如图5所示，所述电子设备500可以包括：至少一个处理器501，至少一个网络接口504，用户接口503，存储器505，至少一个通信总线502。电子设备500包括图1所述的任意一种Type-C接口保护电路，以及应用如图3所述的任意一种Type-C接口保护方法。

其中，通信总线502用于实现这些组件之间的连接通信。

其中，用户接口503可以包括显示屏(Display)、摄像头(Camera)，可选用户接口503还可以包括标准的有线接口、无线接口。

其中，网络接口504可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。

其中，处理器501可以包括一个或者多个处理核心。处理器501利用各种借口和线路连接整个服务器500内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器505内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器505内的数据，执行服务器500的各种功能和处理数据。可选的，处理器501可以采用数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)、可编程逻辑阵列(ProgrammableLogic Array，PLA)中的至少一种硬件形式来实现。处理器501可集成中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)、图像处理器(Graphics Processing Unit，GPU)和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，CPU主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器501中，单独通过一块芯片进行实现。

其中，存储器505可以包括随机存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括只读存储器(Read-Only Memory)。可选的，该存储器505包括非瞬时性计算机可读介质(non-transitory computer-readable storage medium)。存储器505可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器505可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于至少一个功能的指令(比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等)、用于实现上述各个方法实施例的指令等；存储数据区可存储上面各个方法实施例中涉及到的数据等。存储器505可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器501的存储装置。如图5所示，作为一种计算机存储介质的存储器505中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及图像来源追踪应用程序。

在图5所示的电子设备500中，用户接口503主要用于为用户提供输入的接口，获取用户输入的数据；而处理器501可以用于调用存储器505中存储的图像来源追踪应用程序，并具体执行以下操作：

通过所述GPIO引脚接收来自所述比较器的电平信号；

当所述电平信号为所述低电平信号时，停止为所述Type-C接口上电；

当所述电平信号为所述高电平信号时，为所述Type-C接口上电。

在一个实施例中，处理器501执行所述当所述电平信号为所述低电平信号时，停止为所述Type-C接口上电，包括：

当所述电平信号为所述低电平信号时，向应用处理器发送下电指令；其中，所述下电指令用于指示所述应用处理器指示所述上电电源停止为所述Type-C接口上电；

处理器501执行所述当所述电平信号为所述高电平信号时，为所述Type-C接口上电，包括：

当所述电平信号为所述高电平信号时，向应用处理器发送上电指令；其中，所述上电指令用于指示所述应用处理器指示所述上电电源为所述Type-C接口上电。

在一个实施例中，处理器501还执行：当所述电平信号为所述高电平信号时，所述Type-C接口中的第一组闲置引脚连接至所述充电管理芯片中的供电引脚，将所述Type-C接口中的第二组闲置引脚接地。

本申请通过比较器检测Type-C接口的接地引脚是否接地，从而判断Type-C接口是否处于插入状态，电路结构和判断方式简单，成本较低；在检测Type-C接口处于非插入状态时，停止为Type-C接口上电，避免裸露在外的金属引脚产生电化学腐蚀，有效提高Type-C接口的使用寿命和工作可靠性。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。

以上所揭露的仅为本申请较佳实施例而已，当然不能以此来限定本申请之权利范围，因此依本申请权利要求所作的等同变化，仍属本申请所涵盖的范围。