專利名稱：在電子設(shè)備和電池組之間實現(xiàn)通信的一種方法,包括一電子設(shè)備和一電池組的一種裝置 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過一接口在電子設(shè)備和附在其上的電池組之間的數(shù)字串行通信的一種方法，所述數(shù)字串行通信包括由若干比特組成的字節(jié)的發(fā)射。另外，本發(fā)明涉及包括一電子設(shè)備和附在其上的電池組的一種裝置，并且涉及一種電池組。
最近幾年，蜂窩電話技術(shù)已飛速發(fā)展并因此產(chǎn)生對電池和電池組范圍中的開發(fā)的類似需要，更特別是對于在電池組和諸如蜂窩電話之類的電子設(shè)備之間通信的類似需要。蜂窩電話必須利用電池以便提供移動性能。對蜂窩電話的用戶來說電池是關(guān)鍵的，因為電池提供自由移動的能力而不必被約束到一個固定的電源上。
因此，為了最大限度地使用蜂窩電話和其他便攜式電子設(shè)備，重要的是用戶從該附加的電池組中獲得最高的性能。通過正確地對電池充電并且始終能夠識別電池的準確充電狀態(tài)可以達到此目的。此使用戶能夠知道在電話中還剩下多少備用時間。這類信息使用戶能夠聰明地了解對于他的需要電池中的電荷是否足夠，或者是否需要電池充電。
電池組以及與電池組相關(guān)的技術(shù)的新近發(fā)展已經(jīng)向用戶提供了所謂的智能電池，它可以向用戶提供電子設(shè)備的一個電源并且另外在電池組和附加的電子設(shè)備之間提供數(shù)據(jù)傳輸性能。這類電池可以包括容納各種數(shù)據(jù)的存儲裝置，該各種數(shù)據(jù)表示例如在便攜式設(shè)備的顯示器中可以表示給用戶的信息。在電池中的信息可以包括標識號碼、最大容量、現(xiàn)在的容量等等。
來自電池的一些信息只是內(nèi)部地使用在便攜式電子設(shè)備中，而來自電池的其他信息可以被送給用戶，例如在已經(jīng)由電池中的或者便攜式電子設(shè)備中的處理器處理之后。例如，有關(guān)電池最大容量的已儲存信息只可被用于電子設(shè)備中，而該電子設(shè)備利用該最大容量與有關(guān)該電子設(shè)備功率消耗的知識可以計算出當(dāng)前的容量。
因此，依靠例如通過一個接口在電子設(shè)備和附在其上的電池組之間的數(shù)字串行通信，信息在電子設(shè)備和電池之間被交換。
這樣的通信也需要一些差錯處理以便確保交換信息是正確的。從計算機技術(shù)中可了解許多差錯處理程序?？墒?，這些技術(shù)，雖然在計算機環(huán)境中滿意的，但是對于諸如蜂窩電話之類的較小并且較便宜的電子設(shè)備來說卻太復(fù)雜并且太昂貴了。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供可以克服所述局限的上述類型的一種方法，即實現(xiàn)起來既簡單又便宜的一種方法。
根據(jù)本發(fā)明，這樣來實現(xiàn)此目的，即，該方法包括步驟從所述電子設(shè)備和所述電池的第一個發(fā)射字節(jié)，在所述電子設(shè)備和所述電池的另外一個中接收所述字節(jié)，并且無變化地轉(zhuǎn)發(fā)所述接收字節(jié)。
當(dāng)從發(fā)送方發(fā)射到接收方的字節(jié)無變化地只返回或者反射到發(fā)送方，使這一方(它可以是電子設(shè)備或者電池)能夠把返回的字節(jié)內(nèi)容與最初發(fā)射的字節(jié)內(nèi)容進行比較，從而確保字節(jié)被正確地發(fā)射。這個簡單的程序使得無需諸如奇偶校驗位之類的另外一個差錯處理程序。
如權(quán)利要求2所述，轉(zhuǎn)發(fā)步驟還可以包括步驟從所述接口接收一個字節(jié)，在一個非易失存儲器中存儲該接收字節(jié)，從所述非易失存儲器中檢索該儲存字節(jié)，以及通過所述接口發(fā)射該被檢索的字節(jié)。用這種方式，不僅通過該接口的發(fā)射被檢查，而且到非易失存儲器的轉(zhuǎn)發(fā)也被檢查。
如權(quán)利要求3所述，該方法還可以包括步驟在所述電子設(shè)備和所述電池的第一個中接收該轉(zhuǎn)發(fā)字節(jié)，把該接收的轉(zhuǎn)發(fā)字節(jié)的內(nèi)容與先前發(fā)射的字節(jié)的內(nèi)容進行比較，如果該兩個字節(jié)的內(nèi)容不一致，則檢測一個傳輸差錯。這使得能夠進行一個簡單的錯誤檢測。
正如所提及的，本發(fā)明還涉及一種裝置，其包括一電子設(shè)備，附在該電子設(shè)備上的電池，以及通過一接口在該電子設(shè)備和該電池之間實現(xiàn)數(shù)字串行通信的裝置，并且在電子設(shè)備中包括第一通信電路而在該電池中包括第二通信電路，所述數(shù)字串行通信包括在所述第一和第二通信電路之間由若干比特組成的字節(jié)的發(fā)射。
當(dāng)所述第一和第二通信電路的至少一個適合于無變化轉(zhuǎn)發(fā)一個接收字節(jié)時，則提供可以克服所述局限的上述類型的一種裝置，即實現(xiàn)起來既簡單又便宜的一種裝置。
該裝置的有利實施例在具有上述的利益的權(quán)利要求5和6中被描述。另外，如權(quán)利要求7所述，該電子設(shè)備有利地可以是一個蜂窩電話。
正如所提及的，本發(fā)明還涉及一種電池，包括通過一接口在該電池和電子設(shè)備之間實現(xiàn)數(shù)字串行通信的裝置，并且包括在電池中的通信電路，所述數(shù)字串行通信包括在所述通信電路與電子設(shè)備之間由若干比特組成的字節(jié)的發(fā)射。
當(dāng)所述通信電路適合于無變化轉(zhuǎn)發(fā)一個接收字節(jié)時，則提供可以克服所述局限的上述類型的一種電池，即實現(xiàn)起來既簡單又便宜的一種電池。
該電池的有利實施例在具有上述利益的權(quán)利要求9和10中被描述。
現(xiàn)在，在下面參考附圖將更完全地描述本發(fā)明，附圖中

圖1表示如本發(fā)明所述的一種裝置，圖2闡明了與電池的一部分接口的電子設(shè)備的一部分，圖3是與上述發(fā)射有關(guān)的所使用的字節(jié)的例子，以及圖4闡明了字節(jié)的發(fā)射。
圖1表示一種裝置101，包括一電子設(shè)備102與附在電子設(shè)備上的一電池或者電池組103。裝置101還包括若干連接104、105、106，其連接電子設(shè)備102和電池103從而允許在電子設(shè)備102與電池103之間通信。
電子設(shè)備102包括一收發(fā)信機108和一微控制器109，在下面收發(fā)信機108也被稱為第一通信裝置。收發(fā)信機108和微控制器109適合于交換數(shù)據(jù)，其在圖中依靠數(shù)字110和111來說明。微控制器109依靠連接111向收發(fā)信機108發(fā)射信息。同樣，連接110可用于從收發(fā)信機108向微控制器109發(fā)射數(shù)據(jù)。收發(fā)信機108可以是一個通用異步發(fā)射機(UART)。
電池包括一個或多個蓄電池組單元電池113，微控制器114(它可以是一個狀態(tài)機器)，一個電池信息獲取單元115，一個收發(fā)信機117和一個存儲器116。注意在下面，收發(fā)信機117也被稱為第二通信裝置。收發(fā)信機117也可以是一個通用異步接收機發(fā)射機(UART)。
連接104與105用于從電池103向電子設(shè)備102提供功率。例如，連接器104可以連接到電池103中的蓄電池組單元電池113的正極，而連接器105可以連接到電池103中的蓄電池組單元電池113的負極(GND)。
依靠包括在第一和第二通信裝置之間實現(xiàn)由若干比特組成的字節(jié)發(fā)射在內(nèi)的數(shù)字串行通信，包括在電子設(shè)備102中的收發(fā)信機108連接到電池103中的收發(fā)信機117上。存儲器116適合于存儲若干數(shù)據(jù)信息，例如電池的標識號碼、電池的最大容量、電池的當(dāng)前容量等等。
微控制器114連接到收發(fā)信機117、電池信息獲取單元115以及存儲器116上。電池信息獲取單元115連接到蓄電池組單元電池113并且適合于檢索來自蓄電池組單元電池113中諸如當(dāng)前電池容量之類的電池信息。電池信息獲取單元115適合于發(fā)射信息給微控制器114——當(dāng)微控制器114命令該單元115這樣做時。微控制器114適合于存儲和檢索來自存儲器116中的信息并且依靠收發(fā)信機117把該信息發(fā)射給電子設(shè)備102。
圖2闡明了與電池103的一部分接口的電子設(shè)備102的一部分并且表示了連接106，該連接106適合于連接與如圖1所示的連接106有關(guān)的電子設(shè)備102和電池103。圖2的左側(cè)闡明了電子設(shè)備102的一部分，而圖2的右側(cè)闡明了電池103的一部分。如圖所示，電子設(shè)備102和電池103依靠接口201連接。
電子設(shè)備102包括一控制單元202和一通用異步接收機發(fā)射機單元203，即，一所謂的UART。同樣地，電池103包括一控制單元204。電子設(shè)備102和電池103適合于通過接口201發(fā)射數(shù)據(jù)。依靠一負載電阻器207，一開關(guān)205和一開關(guān)206來執(zhí)行該發(fā)射。電子設(shè)備中的開關(guān)205被連接以由控制單元202控制。同樣地，電池103中的開關(guān)206被連接以由控制單元204控制。
開關(guān)205和開關(guān)206都連接到地電位。這使控制單元202、204能夠通過接口201輪流發(fā)射信息。從電子設(shè)備102到電池103的信息發(fā)射由控制單元202控制。控制單元202適合于控制開關(guān)205，從而發(fā)送信息給電池103。例如，當(dāng)開關(guān)205打開時，負載電阻器207把通信線路106處電位拉到一個高電平。另一方面，當(dāng)該開關(guān)關(guān)閉時，通信線路106處的電位在一低電平。因此，通過控制開關(guān)205的位置，控制單元202控制通信線路106處的電位，并且因為通信線路連接到電池103，所以信息能從電氣設(shè)備102發(fā)射到電池103。
同樣地，控制單元204依靠開關(guān)206可以從電池103發(fā)射信息給電子設(shè)備102。由電子設(shè)備102中的開關(guān)205產(chǎn)生的數(shù)據(jù)在UART 211中被接收，該UART 211類似于電子設(shè)備102中的UART 203。
在一優(yōu)選實施例中，包括若干比特的字節(jié)在電子設(shè)備102和電池103之間發(fā)射。這些字節(jié)的格式在圖3中被說明。
圖3表示由若干比特組成的一字節(jié)的例子，它可關(guān)于上述發(fā)射而被使用。字節(jié)300被分成三部分第一部分301包括兩個起始比特，第二部分302包括若干數(shù)據(jù)比特，而第三部分303包括一停止比特。
第一部分301包括兩個起始比特304、305并且在發(fā)射期間用于表示字節(jié)300的開始。最好，起始比特具有不同的值，例如起始比特304為一邏輯“0”而起始比特305為一邏輯“1”。第二部分302包括若干數(shù)據(jù)比特(例如八)，其具有取決于被發(fā)射的消息的數(shù)值。第三部分303包括用于表示字節(jié)的結(jié)尾的一個停止比特。正如從下列中將明朗化，停止比特常常是不必要的，例如當(dāng)發(fā)射字節(jié)通過具有相應(yīng)于停止比特數(shù)值的一個信號電平的周期分開時，或者當(dāng)發(fā)射字節(jié)具有一個固定長度時。
圖4是闡明通過通信線路106在電子設(shè)備102和電池103之間的字節(jié)發(fā)射的一個時序圖。注意在該圖中，時間由左向右增加。
該圖表示通過通信線路106第一字節(jié)401從電子設(shè)備102發(fā)射給電池103，接著通過通信線路106第二字節(jié)402在反向上發(fā)射，即從電池103到電子設(shè)備102。
在圖中，闡明第一字節(jié)的發(fā)射與第二字節(jié)的發(fā)射的時間間隔由405表示的一時間間隔分開。該時間間隔405的持續(xù)時間由所需要的響應(yīng)時間和通信方向反向的最小建立時間來規(guī)定。
在電池中的一個或多個電子裝置，例如，微處理器114可以是在工作狀態(tài)中或者在功率節(jié)省狀態(tài)中。在功率節(jié)省狀態(tài)中，通信線路是在一個所謂的空閑狀態(tài)中。因此，在電子設(shè)備102和電池103之間沒有字節(jié)被發(fā)射的周期期間，這些電子裝置的功率消耗可以被減小。
在第一字節(jié)的發(fā)射以前，傳輸線路在空閑狀態(tài)中，其中傳輸線路上的信號電平等于邏輯電平“0”。在圖中，由數(shù)字403表示空閑周期情形?？刂茊卧?02通過把傳輸線路106上的信號電平帶到一個高電平來把傳輸線路帶入所謂的工作狀態(tài)，如圖中的周期404所示。周期404是一個所謂的蘇醒周期，其中電池中的一個或多個電子裝置被從功率節(jié)省狀態(tài)帶到正常的功率消耗狀態(tài)中。
如圖中右邊部分所說明的，字節(jié)402后面跟著一時間間隔406，其中傳輸線路106處的信號電平等于邏輯電平“1”，即類似于時間間隔405表示的情形的一個情形。該時間間隔406的最小持續(xù)時間由所需要的響應(yīng)時間和通信方向反向的最小建立時間來規(guī)定。時間間隔406后面跟著從邏輯電平“1”到邏輯電平“0”的一個偏移，表示傳輸線路106被帶入一空閑狀態(tài)中的這樣一個情形。可替代地，該偏移可以表示被發(fā)射的一個新字節(jié)的開始，即，該偏移對應(yīng)于一個新的起始比特的開始。注意當(dāng)時間間隔406的持續(xù)時間超過一個給定的預(yù)定義值時，傳輸線路可以被帶入一空閑狀態(tài)。
通過傳輸線路106發(fā)射的字節(jié)可以包括指令和數(shù)據(jù)。指令可以包括由所謂的只讀指令，它由電子設(shè)備102發(fā)送并且命令電池103從存儲器116讀取規(guī)定的信息響應(yīng)地發(fā)送作為一個或多個數(shù)據(jù)字節(jié)的信息。例如，只讀指令可以命令電池發(fā)送有關(guān)額定容量的信息或者電池序列號。指令也可以包括所謂的讀寫指令。例如引起對電池的目前剩余容量的讀取或?qū)懭氲闹噶睢Ａ硗?，指令集可以包括引起對電池通信總線修正的信息進行發(fā)送和接收的指令，以及引起對一個動態(tài)標識號碼的讀取和寫入的指令。
修正信息規(guī)定所支持的通信總線修正。在交換電池通信總線的修正編號之后，微控制器109、114可以使用電子設(shè)備102和電池103兩者都支持一個公共通信標準。因此，即使那些之一只支持另一個之后的通信標準，則也可以實現(xiàn)在電子設(shè)備102和電池之間的通信。
動態(tài)標識號碼被用于通信目的。電子設(shè)備102適合于既在電池103的存儲器116中又在電子設(shè)備102的存儲器中存儲一個給定的動態(tài)標識號碼。當(dāng)電池103連接到電子設(shè)備102時，可以儲存該動態(tài)標識號碼，但是還可以在一任意的時刻處儲存，只要電池103被連接到電子設(shè)備102。
當(dāng)電池連接到電子設(shè)備102時，從電池103發(fā)射該動態(tài)標識號碼給電子設(shè)備102。此后，來自電池103的動態(tài)標識號碼與儲存在電子設(shè)備102中的一個或多個動態(tài)標識號碼進行比較。如果電池的動態(tài)標識號碼與電子設(shè)備102中的動態(tài)標識號碼一致，這意味著該電池已經(jīng)被其它設(shè)備使用了或者它可以是一個全新種類的電池。因此，電子設(shè)備102不具有有關(guān)該電池狀態(tài)的當(dāng)前信息，并且電子設(shè)備將從電池102中檢索信息，例如有關(guān)該電池102的目前剩余容量的信息。另一方面，如果電池的動態(tài)標識號碼與電子設(shè)備102中的一個動態(tài)標識號碼一致，則該電池沒有被其它設(shè)備使用，并且該電子設(shè)備可以使用儲存在電子設(shè)備中的有關(guān)該電池的信息來代替從該電池中檢索的信息。使用來自電子設(shè)備102中的信息還是使用來自電池103中的信息取決于儲存在電池103中的其他信息，例如，表示該電池自從從該電子設(shè)備切斷連接是否已經(jīng)被再充電的信息。如果是這種情況，則移動電話從該電池中檢索電池容量。如果不是這種情況，則移動電話改為使用有關(guān)電池容量的先前儲存的內(nèi)部信息?？紤]使用內(nèi)部儲存的信息代替來自電池中的信息的原因是電子設(shè)備由于具有更強大的可用內(nèi)存，通常能夠存儲具有一個較高分辨率的信息。
注意，該電子設(shè)備可以是一部移動電話或者一個電池充電器。例如，移動電話和電池充電器兩者都可以執(zhí)行動態(tài)標識號碼的上述讀取和寫入，并且在此基礎(chǔ)上判決是否使用有關(guān)該電池103的先前儲存的信息或者可替代地從電池103中檢索信息。
差錯處理本質(zhì)上是基于命令和數(shù)據(jù)所使用的一種回送裝置，即與命令和數(shù)據(jù)有關(guān)的重發(fā)。參見圖4，第一字節(jié)401可以由電子設(shè)備102發(fā)射給電池103。當(dāng)字節(jié)401由電池103接收時，該字節(jié)被作為字節(jié)402從電池103重新發(fā)射給電子設(shè)備102。當(dāng)字節(jié)402在電子設(shè)備102中被接收時，把字節(jié)402與最初發(fā)送的字節(jié)401相比較。如果字節(jié)401和402不一致，則一差錯被檢測。
與寫命令有關(guān)，按照下列方式可以實現(xiàn)重新發(fā)射。首先，由電子設(shè)備102發(fā)送的字節(jié)401由電池103接收。其次，接收字節(jié)被寫入電池103的一個非易失存儲器116中。第三，從該電池非易失存儲器中讀取該字節(jié)。最后，讀取的字節(jié)從電池103轉(zhuǎn)發(fā)到電子設(shè)備102，然后錯誤檢測可以被執(zhí)行。因此，還檢查字節(jié)被正確地寫入存儲器116中。
注意，還可以在從電池103發(fā)射給電子設(shè)備102的字節(jié)上執(zhí)行上面提及的錯誤檢測。
雖然本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例已經(jīng)被描述和表示，但是本發(fā)明不局限于此，而是還可以在按照下列權(quán)利要求所定義的主題范圍之內(nèi)以其他方式被具體化。
權(quán)利要求
1.一種通過一接口在電子設(shè)備(102)和附在其上的電池(103)之間實現(xiàn)數(shù)字串行通信的方法，所述數(shù)字串行通信包括由若干比特組成的字節(jié)(300)的發(fā)射，其特征在于，該方法包括步驟從所述電子設(shè)備和所述電池的第一個中發(fā)射一個字節(jié)，在所述電子設(shè)備和所述電池的另外一個中接收所述字節(jié)，并且無變化地轉(zhuǎn)發(fā)所述接收字節(jié)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，轉(zhuǎn)發(fā)步驟還包括步驟從所述接口接收一個字節(jié)，在一個非易失存儲器(116)中存儲該接收的字節(jié)，從所述非易失存儲器中檢索該存儲的字節(jié)，以及通過所述接口發(fā)射該檢索的字節(jié)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，它還包括步驟在所述電子設(shè)備和所述電池的第一個中接收該轉(zhuǎn)發(fā)的字節(jié)，把該接收的轉(zhuǎn)發(fā)字節(jié)的內(nèi)容與先前發(fā)射的字節(jié)的內(nèi)容進行比較，如果該兩個字節(jié)的內(nèi)容不一致，則檢測一個傳輸差錯。
4.一種裝置，包括一電子設(shè)備(102)、附在其上的一電池(103)以及通過一接口在電子設(shè)備(102)和電池(103)之間實現(xiàn)數(shù)字串行通信的裝置，并且包括在電子設(shè)備中的第一通信電路(108)和電池中的第二通信電路(117)，所述數(shù)字串行通信包括在所述第一和第二通信電路之間由若干比特組成的字節(jié)(300)的發(fā)射，其特征在于，所述第一和第二通信電路的至少一個適合于無變化轉(zhuǎn)發(fā)一個接收的字節(jié)。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述第一和第二通信電路的至少一個包括一個非易失存儲器(116)，裝置，用于從所述接口接收一個字節(jié)，裝置，用于在非易失存儲器中存儲該接收的字節(jié)，裝置，用于從所述非易失性存儲器中檢索該存儲的字節(jié)，以及裝置，用于通過所述接口發(fā)射該檢索的字節(jié)。
6.如權(quán)利要求4或5所述的裝置，其特征在于，所述第一和第二通信電路的至少一個包括裝置，用于把接收的轉(zhuǎn)發(fā)字節(jié)的內(nèi)容與先前發(fā)射的字節(jié)的內(nèi)容進行比較，裝置，如果該兩個字節(jié)的內(nèi)容不一致，用于檢測一個傳輸差錯。
7.如權(quán)利要求4-6所述的裝置，其特征在于，電子設(shè)備是一個蜂窩電話。
8.一種電池，包括通過一接口在該電池和電子設(shè)備之間實現(xiàn)數(shù)字串行通信的裝置，并且包括在電池中的通信電路(117)，所述數(shù)字串行通信包括在所述通信電路與電子設(shè)備之間由若干比特組成的字節(jié)的發(fā)射，其特征在于，所述通信電路用于無變化轉(zhuǎn)發(fā)一個接收的字節(jié)。
9.如權(quán)利要求8所述的電池，其特征在于，所述通信電路包括一個非易失存儲器(116)，裝置，用于從所述接口接收一個字節(jié)，裝置，用于在非易失存儲器中存儲該接收的字節(jié)，裝置，用于從所述非易失性存儲器中檢索該存儲的字節(jié)，以及裝置，用于通過所述接口發(fā)射該檢索的字節(jié)。
10.如權(quán)利要求8或9所述的電池，其特征在于，所述通信電路包括裝置，用于把接收的轉(zhuǎn)發(fā)字節(jié)的內(nèi)容與先前發(fā)射的字節(jié)的內(nèi)容進行比較，裝置，如果該兩個字節(jié)的內(nèi)容不一致，用于檢測一個傳輸差錯。
全文摘要
一種通過一接口在一電子設(shè)備(102)和附在其上的一電池(103)之間實現(xiàn)數(shù)字串行通信的方法。該數(shù)字串行通信包括由若干比特組成的字節(jié)(300)的發(fā)射。該方法包括從所述電子設(shè)備和所述電池的第一個中發(fā)射一個字節(jié),在所述電子設(shè)備和所述電池的另外一個中接收所述字節(jié),并且無變化地轉(zhuǎn)發(fā)所述接收字節(jié)。因此,能夠把返回字節(jié)的內(nèi)容與最初發(fā)射的字節(jié)的內(nèi)容進行比較,從而確保字節(jié)被正確地發(fā)射。這個簡單的程序使得無需諸如奇偶校驗位之類的另外一個差錯處理程序。
文檔編號G06F13/00GK1339132SQ0080323
公開日2002年3月6日 申請日期2000年1月20日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月27日
發(fā)明者H·溫德魯普, M·凱勒曼, J·默克, K·普塔辛斯基, J·魯布馬克, J·本特松, C·福斯貝里 申請人:艾利森電話股份有限公司