專利名稱：通用串行總線單元控制方法和通用串行總線單元控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于遵從作為USB(通用串行總線)補(bǔ)充規(guī)格的OTG規(guī)格來控制一USB單元(雙重作用設(shè)備(dual-role device))的方法和控制器。
背景技術(shù)：
標(biāo)準(zhǔn)USB集線器設(shè)備使用USB電纜連接一USB主機(jī)和多個(gè)USB設(shè)備，以執(zhí)行USB數(shù)據(jù)的通信。圖5示出標(biāo)準(zhǔn)USB集線器的配置。在圖5中，標(biāo)準(zhǔn)HUB集線器裝置500利用HUB功能塊510連接一USB主機(jī)520和多個(gè)USB設(shè)備(圖5中所示的情況為2個(gè))，以執(zhí)行USB數(shù)據(jù)的通信。從主機(jī)USB向設(shè)備551、552供給電源540。在公開號為2001-256172的日本專利中也描述了一種具有一USB主機(jī)520和多個(gè)USB設(shè)備的USB系統(tǒng)。
然而，在連接了符合OTG規(guī)格的USB單元的情況下，相關(guān)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)USB集線器設(shè)備并不支持在OTG規(guī)格中定義的對話請求協(xié)議或主機(jī)商議協(xié)議。這樣就不能將作為USB主機(jī)或USB設(shè)備的雙重作用設(shè)備從USB主機(jī)切換為USB設(shè)備，或者反之也一樣。為了切換為USB設(shè)備或者USB主機(jī)，就必須ONCE拆開USB單元。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是考慮到上述情況而實(shí)現(xiàn)的，并且其目的在于提供一種用于設(shè)想在連接了符合OTG規(guī)格的USB單元的情況下，控制將在USB設(shè)備和USB主機(jī)之間易于切換的USB單元的方法和控制器。
根據(jù)本發(fā)明第一方面的USB控制方法，其特征在于，當(dāng)通過集線器耦合了包括可作為USB設(shè)備或USB主機(jī)的雙重作用設(shè)備的多個(gè)USB單元時(shí)，該方法判定在連接時(shí)設(shè)想的該雙重作用設(shè)備的功能，并且在USB設(shè)備和USB主機(jī)之間切換該雙重作用設(shè)備。按照這種配置，可以將連接到集線器的雙重作用設(shè)備在USB設(shè)備和USB主機(jī)之間易于進(jìn)行切換，而無需將該雙重作用設(shè)備從該集線器上拆開。
根據(jù)本發(fā)明第二方面的USB單元控制方法，是一種根據(jù)本發(fā)明第一方面而來的USB單元控制方法，其特征在于，在雙重作用設(shè)備作為USB主機(jī)連接到USB主機(jī)所連接的集線器的情況下，該方法使將該雙重作用設(shè)備從USB主機(jī)到USB設(shè)備的切換，并且將該切換報(bào)告給USB主機(jī)。按照這種配置，可以在USB主機(jī)和USB設(shè)備之間切換雙重作用設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明第三方面的USB單元控制方法是一種根據(jù)本發(fā)明第一方面而來的USB單元控制方法，其特征在于，在所有的雙重作用設(shè)備都作為USB設(shè)備連接到集線器的情況下，該方法檢測來自雙重作用設(shè)備的對話請求協(xié)議，并且將啟動(dòng)對話請求協(xié)議的雙重作用設(shè)備切換為USB主機(jī)。按照這種配置，可以根據(jù)所連接USB單元的連接狀態(tài)，在USB主機(jī)和USB設(shè)備之間切換雙重作用設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明第四方面的USB單元控制方法，是一種根據(jù)本發(fā)明第一方面而來的USB單元控制方法，其特征在于，在USB主機(jī)通過四線USB電纜連接到集線器的情況下，該方法將連接到該集線器的所有雙重作用設(shè)備都切換為USB設(shè)備，并且向USB主機(jī)報(bào)告該切換。按照這種配置，即便是在將相關(guān)技術(shù)的USB單元作為UBS主機(jī)連接的情況下，也可以執(zhí)行USB數(shù)據(jù)的通信。
根據(jù)本發(fā)明第五方面的USB單元控制方法，是一種根據(jù)本發(fā)明第一方面而來的USB單元控制方法，其特征在于，在USB設(shè)備通過四線USB電纜連接到USB主機(jī)所連接的集線器的情況下，該方法向USB主機(jī)報(bào)告該USB設(shè)備的連接。按照這種配置，即便是在將相關(guān)技術(shù)的USB單元作為USB設(shè)備連接的情況下，也可以執(zhí)行USB數(shù)據(jù)的通信。
根據(jù)本發(fā)明第六方面的USB單元控制方法，是一種根據(jù)本發(fā)明第一方面而來的USB單元控制方法，其特征在于，根據(jù)USB在連接時(shí)的端口狀態(tài)或者在USB數(shù)據(jù)線D+或D-狀態(tài)改變，該方法判定在連接時(shí)設(shè)想的所述雙重作用設(shè)備的功能，并且使雙重作用設(shè)備在USB設(shè)備和USB主機(jī)之間進(jìn)行切換。按照這種配置，可以通過根據(jù)USB單元在連接時(shí)的端口狀態(tài)或者在USB數(shù)據(jù)線D+或D-狀態(tài)中改變的端口狀態(tài)，來作出判斷，從而實(shí)現(xiàn)高精度判斷。
根據(jù)本發(fā)明第七方面的USB單元控制方法，是根據(jù)本發(fā)明第一方面而來的USB單元控制方法，其特征在于，該方法檢測來自連接到集線器的主機(jī)的專用請求并使多個(gè)雙重作用設(shè)備在USB設(shè)備和USB主機(jī)之間進(jìn)行切換。按照這種配置，可以通過利用可被USB單元識(shí)別的專用請求，來實(shí)現(xiàn)USB設(shè)備和USB主機(jī)之間的穩(wěn)定切換。
根據(jù)本發(fā)明第八方面的USB單元控制器，其特征在于，該USB單元控制器執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明從第一到第七方面的任一USB單元控制方法。按照這種配置，USB單元控制器可以在USB設(shè)備和USB主機(jī)之間切換雙重作用設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明第九方面的USB單元控制器，是根據(jù)本發(fā)明第八方面而來的USB單元控制器，其特征在于，該USB單元控制器包括用于耦合包括可作為USB設(shè)備或USB主機(jī)的雙重作用設(shè)備的多個(gè)USB設(shè)備的集線器、用于判定在連接時(shí)設(shè)想的雙重作用設(shè)備的功能的設(shè)備控制裝置、以及用于使連接到集線器的雙重作用裝置在USB設(shè)備和USB主機(jī)之間進(jìn)行切換的總線管理裝置。按照這種配置，可以判定雙重作用設(shè)備的狀態(tài)，并通過除了現(xiàn)存集線器之外提供新的設(shè)備控制裝置及新的總線管理裝置，來使USB設(shè)備和USB主機(jī)之間進(jìn)行切換。
根據(jù)本發(fā)明第十方面的USB單元控制器，是根據(jù)本發(fā)明第九方面而來的USB單元控制器，其特征在于，該設(shè)備控制裝置包括用于在USB主機(jī)和USB設(shè)備之間執(zhí)行通信的功能、執(zhí)行數(shù)據(jù)通信的功能、以及檢測和啟動(dòng)對話請求協(xié)議并執(zhí)行主機(jī)商議協(xié)議的功能。按照這種配置，可以遵從OTS規(guī)格來執(zhí)行從/到USB單元的USB數(shù)據(jù)通信。
根據(jù)本發(fā)明第十一方面的USB單元控制器，是根據(jù)本發(fā)明第九或第十方面而來的USB單元控制器，其特征在于，該USB單元控制器包括至少一個(gè)用于OTG補(bǔ)充規(guī)格定義的USB電纜插座并用作為USB集線器。按照這種配置，USB單元控制器可以用作集線器來集合經(jīng)由OTG補(bǔ)充規(guī)格中所定義的USB電纜而連接的USB單元。
根據(jù)本發(fā)明第十二方面的程序，其特征在于，該程序是用于執(zhí)行本發(fā)明從第一到第七中任一方面所描述的USB單元控制方法的程序。按照這種配置，可以借助于軟件的方式在USB設(shè)備和USB主機(jī)之間切換雙重作用設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明第十三方面的半導(dǎo)體集成電路，其特征在于，該半導(dǎo)體集成電路包括根據(jù)發(fā)明第十二方面的程序以及根據(jù)本發(fā)明第八到第十一任一方面的USB單元控制器。按照這種配置，可以借助于軟件和硬件相結(jié)合的方式在USB設(shè)備和USB主機(jī)之間切換一個(gè)雙重作用設(shè)備。


圖1示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的USB單元控制器的配置；圖2示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例2的USB單元控制器的配置；圖3示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例3的USB單元控制器的配置；圖4示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例4的USB單元控制方法的流程圖；圖5示出相關(guān)技術(shù)的USB集線器裝置的結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的實(shí)施例將參照附圖進(jìn)行詳細(xì)描述。
(實(shí)施例1)圖1示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的USB單元控制器的配置。在圖5中的標(biāo)準(zhǔn)USB集線器裝置500上方，圖1所示的USB單元控制器100包括設(shè)備控制功能塊120和總線管理功能塊130。設(shè)備控制功能塊120包括連接管理功能塊121，其用于管理每個(gè)連接到端口AB(141、142、143)的雙重作用設(shè)備181、182、183的連接狀態(tài)和電流狀態(tài)(USB主機(jī)或USB設(shè)備)及該雙重作用設(shè)備的連接順序，以及OTG管理功能塊122、123、124，其用于檢測TOG規(guī)格中的SRP(對話請求協(xié)議)和執(zhí)行HNP(主機(jī)商議協(xié)議)。OTG管理功能塊122、123、124都是作為USB主機(jī)或USB設(shè)備的雙重作用設(shè)備。
總線管理功能塊130包括一功能塊，用于通過讀取符合OTG規(guī)格的USB電纜ID線上的信號來檢測雙重作用設(shè)備181、182、183是作為USB主機(jī)連接還是作為USB設(shè)備連接，和一功能塊，用于向控制雙重作用設(shè)備181、182、183供電、一中止(suspend)檢測功能塊、和一功能塊，用于檢測沒有其它選擇只能作為USB主機(jī)的諸如PC(個(gè)人計(jì)算機(jī))的USB單元的連接/斷開、以及一功能塊，用于連接到HUB功能塊110。HUB功能塊，將已連接的USB電纜的USB數(shù)據(jù)線切換為用于USB主機(jī)或USB設(shè)備的數(shù)據(jù)線。
總線管理功能塊130判定每個(gè)連接到USB單元控制器100的雙重作用設(shè)備181、182、183的連接狀態(tài)(USB主機(jī)或USB設(shè)備)，并通過控制線170向每個(gè)雙重作用設(shè)備的設(shè)備控制功能塊120報(bào)告結(jié)果。所連接的每一個(gè)雙重作用設(shè)備181、182、183的狀態(tài)都可通過檢測USB電纜的Vbus端的狀態(tài)(H，L)來判定。在雙重作用設(shè)備作為USB主機(jī)連接的情況下，總線管理功能塊130通過檢測USB電纜的Vbus端的H(高電平)來判定雙重作用設(shè)備的狀態(tài)。在雙重作用設(shè)備作為USB設(shè)備連接的情況下，總線管理功能塊130確定檢測USB電纜的ID端(固定為L)來判定雙重作用設(shè)備的狀態(tài)。
(實(shí)施例1-1)下面將描述多個(gè)雙重作用設(shè)備作為USB主機(jī)連接到USB單元控制器100的情況。檢測USB電纜連接狀態(tài)(USB主機(jī)或USB設(shè)備)的設(shè)備控制功能塊120，記錄連接狀態(tài)管理功能塊121中的雙重作用設(shè)備連接狀態(tài)。在設(shè)備控制功能塊120的控制下，總線管理功能塊130就像USB主機(jī)那樣，將最初作為USB主機(jī)連接的雙重作用設(shè)備切換到用于主機(jī)的數(shù)據(jù)線190。
作為另一主機(jī)連接的雙重作用設(shè)備由OTG管理功能塊來管理，直到執(zhí)行主機(jī)商議協(xié)議(HNP)時(shí)為止。當(dāng)執(zhí)行了主機(jī)商議協(xié)議(HNP)時(shí)，設(shè)備控制功能塊120控制總線管理功能塊130將數(shù)據(jù)線161、162、163切換為用于設(shè)備的數(shù)據(jù)線191、192、193。
(實(shí)施例1-2)下面將描述所有雙重作用設(shè)備作為USB設(shè)備連接到USB單元控制器的情況。檢測USB電纜連接的設(shè)備控制功能塊120，記錄連接狀態(tài)管理功能塊121中的雙重作用設(shè)備連接狀態(tài)。然后，設(shè)備控制功能塊120通過控制線170控制總線管理功能塊，從而將USB總線信號的Vbus激勵(lì)為高。
當(dāng)USB單元控制器100和雙重作用設(shè)備通過USB電纜連接時(shí)，雙重作用設(shè)備和OTG管理功能塊啟動(dòng)USB數(shù)據(jù)通信。OTG管理功能塊122、123、124分別對應(yīng)于雙重作用設(shè)備181、182、183執(zhí)行USB數(shù)據(jù)的通信。
當(dāng)在雙重作用設(shè)備和OTG管理功能塊之間設(shè)置了通信準(zhǔn)備(除了Ep0)狀態(tài)時(shí)，設(shè)備控制功能塊120就進(jìn)行控制，以激勵(lì)與總線管理功能塊130相對應(yīng)的USB總線的Vbus為低。當(dāng)雙重作用設(shè)備啟動(dòng)對話請求協(xié)議(SRP)時(shí)，設(shè)備控制功能塊120通過控制線170控制總線管理功能塊，從而將USB總線的Vbus激勵(lì)為高。另外，在控制總線管理功能塊130時(shí)，用于管理已經(jīng)啟動(dòng)對話請求協(xié)議(SRP)的雙重作用設(shè)備的OTG管理功能塊，執(zhí)行主機(jī)商議協(xié)議(HNP)。設(shè)備控制功能塊120將傳送對話請求協(xié)議(SRP)的數(shù)據(jù)線改為用于主機(jī)的數(shù)據(jù)線190。在此改變之后，設(shè)備控制功能塊120將用于沒有發(fā)送對話請求協(xié)議(SRP)的雙重作用設(shè)備的數(shù)據(jù)線切換為用于未使用設(shè)備的數(shù)據(jù)線193。
例如，當(dāng)在雙重作用設(shè)備181和OTG管理功能塊122之間執(zhí)行對話請求協(xié)議(SRP)的情況下，對于雙重作用設(shè)備181，用于端口AB1的USB數(shù)據(jù)線161被斷開，并被切換到用于主機(jī)的數(shù)據(jù)線190。對于雙重作用設(shè)備182、183，用于端口AB2、3的USB數(shù)據(jù)162、163被斷開，并被切換到用于設(shè)備的數(shù)據(jù)線191、192。當(dāng)多個(gè)雙重作用設(shè)備同時(shí)執(zhí)行對話請求協(xié)議(SRP)時(shí)，根據(jù)端口AB(141、142、143)間的優(yōu)先權(quán)、或根據(jù)由連接狀態(tài)管理功能塊所管理的連接順序及初始連接狀態(tài)，來進(jìn)行操作。
(實(shí)施例1-3)下面將描述其中一個(gè)雙重作用設(shè)備181、182、183作為USB主機(jī)、而其它雙重作用設(shè)備作為USB設(shè)備、并且執(zhí)行USB數(shù)據(jù)通信的情況，例如，僅僅作為USB主機(jī)操作(例如PC)的USB主機(jī)180連接到端口B(143)的情況。
總線管理功能塊130檢測端口B的Vbus165，并且向設(shè)備控制功能塊120報(bào)告。設(shè)備控制功能塊120控制總線管理功能塊130，以便將當(dāng)前用于雙重作用設(shè)備的數(shù)據(jù)線191、192、193切換為用于端AB的USB數(shù)據(jù)線161、162、163，并將用于端口B的USB數(shù)據(jù)線160連接到用于主機(jī)的數(shù)據(jù)線190。設(shè)備控制功能塊120檢查作為USB設(shè)備操作的雙重作用設(shè)備181、182、183，并將相應(yīng)的數(shù)據(jù)線切換到數(shù)據(jù)線191、192、193。
當(dāng)USB主機(jī)180斷開時(shí)，總線管理功能塊130檢測該斷開并經(jīng)由控制線170向設(shè)備控制部分120報(bào)告。設(shè)備控制功能塊120將用于設(shè)備的數(shù)據(jù)線191、192、193切換為用于端口AB的USB數(shù)據(jù)線161、162、163。設(shè)備控制功能塊120還將其中一個(gè)雙重作用設(shè)備180、181、182、183切換為USB主機(jī)，并將USB數(shù)據(jù)線161、162、163切換為用于設(shè)備的相應(yīng)數(shù)據(jù)線191、192、193。該切換控制按照與實(shí)施例1-1和1-2相似的方式進(jìn)行。根據(jù)端口AB141、142、143間的優(yōu)先權(quán)、或根據(jù)由連接狀態(tài)管理功能塊121所管理的連接順序及初始連接狀態(tài)，來將雙重作用設(shè)備180、181、182、183選擇作為USB主機(jī)。在未發(fā)現(xiàn)作為主機(jī)的雙重作用設(shè)備的情況下，可通過由雙重作用設(shè)備執(zhí)行對話請求協(xié)議(SRP)，利用所激勵(lì)為低的USB電纜的Vbus來確定USB主機(jī)。
(實(shí)施例1-4)下面將描述在USB主機(jī)和USB設(shè)備之間進(jìn)行雙重作用設(shè)備切換的情況?？偩€管理功能130，檢測來自USB主機(jī)180的USB中止信號，并通過控制線170向設(shè)備控制功能塊120報(bào)告。設(shè)備控制功能塊120控制總線管理功能塊130，以便與所連接的雙重作用設(shè)備181、182、183能夠執(zhí)行與OTG管理功能塊的USB數(shù)據(jù)通信，并將用于設(shè)備的數(shù)據(jù)線191、192、193切換成用于端口AB的USB數(shù)據(jù)線161、162、163。
設(shè)備控制功能塊120將由設(shè)備控制功能塊120的連接狀態(tài)管理功能塊所管理的狀態(tài)(所連接端口的狀態(tài))與雙重作用設(shè)備的數(shù)據(jù)線的狀態(tài)變化(D+/D-)進(jìn)行比較，來檢測要作為USB主機(jī)的雙重作用設(shè)備。然后，設(shè)備控制功能塊120控制總線管理功能塊130將作為USB主機(jī)的雙重作用設(shè)備的USB數(shù)據(jù)線(用于端口AB的任一USB數(shù)據(jù)線161、162、163)切換為用于主機(jī)的數(shù)據(jù)線190。
設(shè)備控制功能塊120檢查其余的作為USB設(shè)備進(jìn)行操作的雙重作用設(shè)備，并將USB數(shù)據(jù)線161、162、163切換為用于設(shè)備的相應(yīng)數(shù)據(jù)線191、192、193。切換控制按照與實(shí)施例1-1和1-2相似的方式進(jìn)行。
在檢測作為USB主機(jī)的雙重作用設(shè)備中，當(dāng)設(shè)備181、182、183中的多個(gè)設(shè)備都是USB主機(jī)的被選設(shè)備的情況下，根據(jù)端口AB(141、142、143)間的優(yōu)先權(quán)、或者根據(jù)由連接狀態(tài)管理功能塊121所管理的連接順序及初始連接狀態(tài)作出決定。在USB單元沒有其它選擇只能作為USB主機(jī)的情況下，設(shè)備控制功能塊120跳過數(shù)據(jù)線的切換。
(實(shí)施例1-5)下面將描述雙重作用設(shè)備作為USB主機(jī)連接、并且USB電纜的電源(Vbus)被激勵(lì)為低的情況?？偩€管理功能塊130，檢測主機(jī)的電源被激勵(lì)為低的狀態(tài)，通過控制線170向設(shè)備控制功能塊120報(bào)告。然后，設(shè)備控制功能塊120控制總線管理功能塊130，以便將所有雙重作用設(shè)備的數(shù)據(jù)線切換為用于端口AB的USB數(shù)據(jù)線161、162、163，這樣數(shù)據(jù)線就可以與OTG管理功能塊進(jìn)行通信。然后，與實(shí)施例1-1到1-4相同，設(shè)備控制功能塊120控制雙重作用設(shè)備作為USB主機(jī)和USB設(shè)備。
(實(shí)施例1-6)通過增加用于設(shè)備的數(shù)據(jù)線191、192、193，用于端口AB的USB數(shù)據(jù)線161、162、163，數(shù)據(jù)信號150、151、152，端口AB1(141)、AB2(142)、AB3(143)，端口B以及相應(yīng)的OTG管理功能塊，可以任意地增加所連接的雙重作用設(shè)備的數(shù)量。
如上所述，根據(jù)實(shí)施例1，可以容易地在USB主機(jī)和USB設(shè)備之間進(jìn)進(jìn)行切換。
(實(shí)施例2)圖2示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例2的USB單元控制器的配置。在圖5中的標(biāo)準(zhǔn)USB集線器裝置500上方，圖2所示的USB單元控制器200包括設(shè)備控制功能塊220、總線管理功能塊230，以及從總線管理功能塊引出的作為電源線(Vbus)的端口A的Vbus266。USB單元控制功能塊200包括用于連接雙重作用設(shè)備281的端口AB1、用于連接主機(jī)280的端口B，以及用于連接USB主機(jī)282的端口A。設(shè)備控制功能塊220包括連接狀態(tài)管理功能塊221，其用于管理雙重作用設(shè)備281的連接狀態(tài)與電流(current)狀態(tài)和雙重作用設(shè)備的連接順序，以及OTG管理功能塊222，其用于檢測TOG規(guī)格當(dāng)中的對話請求協(xié)議(SRP)及執(zhí)行主機(jī)商議協(xié)議(HNP)。除了供給電源之外，USB單元控制器200的基本操作與實(shí)施例1中的操作相同。
下面將描述在USB主機(jī)280(例如PC)或USB設(shè)備282(例如數(shù)碼相機(jī)或打印機(jī))之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的情況。檢測USB主機(jī)280連接的設(shè)備控制功能塊220，通過利用端口B的Vbus265，來控制總線管理功能塊230從USB主機(jī)向端口A的Vbus266供給電源。當(dāng)從USB主機(jī)的端口B的Vbus265的電源(電壓、電流)不足的情況下，設(shè)備控制功能塊可以使用其內(nèi)置的電源來增加供電。
當(dāng)通過端口B的Vbus265從USB主機(jī)供給的電源中止(中斷)的情況下，總線管理功能塊230，根據(jù)端口B的Vbus265的電壓改變，來檢測USB主機(jī)280的斷開，并通過控制線270向設(shè)備控制功能塊20報(bào)告。設(shè)備控制功能塊220控制總線管理功能塊230，以關(guān)斷從端口A向Vbus供給的電源。
(實(shí)施例2-2)下面將描述以初始連接狀態(tài)連接的雙重用作設(shè)備281為USB設(shè)備執(zhí)行與USB設(shè)備282(例如數(shù)碼相機(jī)或打印機(jī))的數(shù)據(jù)通信的情況。
當(dāng)USB設(shè)備被切換為USB主機(jī)時(shí)，USB單元控制器200的設(shè)備控制功能塊220在雙重作用設(shè)備241上執(zhí)行主機(jī)商議協(xié)議(HNP)，來將雙重作用設(shè)備281切換為USB主機(jī)。設(shè)備控制功能塊220控制總線管理功能塊230，以便從其內(nèi)置的電源向端口A(244)的Vbus供給電源。設(shè)備控制功能塊220將主機(jī)的數(shù)據(jù)線切換為用于端口AB的USB數(shù)據(jù)線261，控制總線管理功能塊230關(guān)斷向端口A的Vbus266供給的電源。
(實(shí)施例2-3)下面將描述以初始狀態(tài)連接的雙重作用設(shè)備281作為USB主機(jī)執(zhí)行與USB設(shè)備(例如數(shù)碼相機(jī)或打印機(jī))的數(shù)據(jù)通信的情況。USB單元控制器200的總線管理功能塊230在設(shè)備控制功能塊220的控制下，將用于端口AB1的USB數(shù)據(jù)線261切換為用于主機(jī)的數(shù)據(jù)線290。設(shè)備控制功能塊220控制總線管理功能塊230，以便從雙重作用設(shè)備從電源250(Vbus)的向端口A(244)的Vbus供電，或者將從其內(nèi)置電源向端口A(244)的Vbus供電?？偩€管理功能塊230選擇電源。設(shè)備控制功能塊220將用于主機(jī)的數(shù)據(jù)線切換為用于端口AB的USB數(shù)據(jù)線261，控制總線管理功能塊230，以便關(guān)斷向端口A的Vbus266供給的電源。
(實(shí)施例2-4)通過將端口A的Vbus266、端口A244及用于設(shè)備的數(shù)據(jù)線291增加到USB單元控制器200上，可以與相關(guān)技術(shù)的USB集線器裝置一樣，增加所連接的USB設(shè)備的數(shù)量。
根據(jù)實(shí)施例2，可以根據(jù)相關(guān)技術(shù)與所連接的USB設(shè)備的USB數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)通信。
(實(shí)施例3)圖3示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例3的USB單元控制器的配置。在圖5中的標(biāo)準(zhǔn)USB集線器裝置500上方，在圖3中所述的USB單元控制器300包括設(shè)備控制功能塊320和總線管理功能塊330。USB單元控制器300包括用于連接雙重作用設(shè)備381的端口AB1(341)、用于連接雙重作用設(shè)備382的端口AB2(342)，以及用于連接雙重作用設(shè)備383的端口AB3(343)。HUB(集線器)功能塊310包括主機(jī)切換檢測功能塊315。除了主機(jī)切換檢測功能塊315之外，USB單元控制器300的基本操作與實(shí)施例1的操作一樣。
下面將描述主機(jī)切換檢測功能塊315的功能。遵從OTG規(guī)格的USB單元，能將指定其連接的USB單元。這樣，添加主機(jī)切換檢測功能塊315，以便于在USB單元控制器和雙重作用設(shè)備之間傳遞專用請求(USB包數(shù)據(jù)，例如賣主請求)。
這就使主機(jī)切換檢測功能塊315能檢測信息項(xiàng)，比如下一個(gè)將被作為USB主機(jī)的雙重作用設(shè)備、USB電纜的Vbus的L輸出、以及與USB單元控制器合作的主機(jī)商議協(xié)議的執(zhí)行等等。
檢測任意一個(gè)信息項(xiàng)的主機(jī)切換檢測功能塊315，通過控制線375向設(shè)備控制功能塊320報(bào)告所檢測到的信息項(xiàng)。主機(jī)切換檢測功能塊315在設(shè)備控制功能塊320的控制下，可以響應(yīng)于作為USB主機(jī)的雙重作用設(shè)備。
這就使設(shè)備控制功能塊320能確定連接狀態(tài)、并平穩(wěn)地在數(shù)據(jù)線390、391、392和用于端口AB的USB數(shù)據(jù)線361、362、363之間進(jìn)行切換。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例3，可以平穩(wěn)地在雙重作用設(shè)備的功能(USB主機(jī)和USB設(shè)備)之間進(jìn)行切換來執(zhí)行USB數(shù)據(jù)的通信。
(實(shí)施例4)圖4示出用于通過軟件檢測諸如USB單元連接狀態(tài)的管理、USB單元連接/斷開的檢測、以及對話請求協(xié)議(SRP)的檢測等事件的程序流程圖。通過利用軟件檢測實(shí)施例1、2和3中的這些事件，可以利用程序?qū)⑦B接到USB單元控制器100、200、300的雙重作用設(shè)備切換為USB主機(jī)或USB設(shè)備。
設(shè)想圖3中的雙重作用設(shè)備381作為USB主機(jī)操作，并且雙重作用設(shè)備382、383作為USB設(shè)備操作。當(dāng)從雙重作用設(shè)備381向USB單元控制器發(fā)送將雙重作用設(shè)備381切換為USB主機(jī)的專用請求時(shí)，USB單元控制器300就根據(jù)圖4所示的流程進(jìn)行操作。
在步驟S410，USB單元控制器300對專用請求解碼，并確定該請求是否可以執(zhí)行。在請求不能被執(zhí)行的情況下，執(zhí)行進(jìn)入步驟S440，USB單元控制器300向雙重作用設(shè)備381報(bào)告該請求無法被執(zhí)行。當(dāng)請求可以被執(zhí)行的情況下，執(zhí)行進(jìn)入步驟S430，USB單元控制器300向雙重作用設(shè)備381報(bào)告該請求可以被執(zhí)行。
報(bào)告完之后，執(zhí)行進(jìn)入步驟S431，USB單元控制器300根據(jù)實(shí)施例3將雙重作用設(shè)備381切換為USB設(shè)備，同時(shí)將雙重作用設(shè)備382切換為USB主機(jī)。這樣就使得能夠在USB主機(jī)和USB設(shè)備之間的USB數(shù)據(jù)通信。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例4，可以通過程序方式控制連接到USB單元控制器100的USB單元的狀態(tài)(USB設(shè)備或者USB主機(jī))。
(實(shí)施例5)通過利用從實(shí)施例1到實(shí)施例4的任一組合，可以在USB集線器裝置遵從OTG規(guī)格的同時(shí)，容易地在USB主機(jī)和USB設(shè)備之間切換雙重作用設(shè)備。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，可以容易地在USB設(shè)備和USB主機(jī)之間切換連接到集線器的雙重作用設(shè)備，而無需將該雙重作用設(shè)備從集線器上拆開。甚至是在相關(guān)技術(shù)的USB主機(jī)和/或USB設(shè)備與雙重作用設(shè)備一起使用的情況下，也可以可靠地實(shí)現(xiàn)可識(shí)別USB主機(jī)和USB設(shè)備的USB數(shù)據(jù)通信。
權(quán)利要求
1.一種通用串行總線單元控制方法，其特征在于，當(dāng)通過集線器耦合包括可作為通用串行總線設(shè)備或通用串行總線主機(jī)的雙重作用設(shè)備的多個(gè)通用串行總線單元時(shí)，所述方法判定在連接時(shí)設(shè)想的所述雙重作用設(shè)備的功能，并且在通用串行總線設(shè)備和通用串行總線主機(jī)之間切換所述雙重作用設(shè)備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的通用串行總線單元控制方法，其特征在于，在雙重作用設(shè)備作為通用串行總線主機(jī)連接到一個(gè)通用串行總線主機(jī)所連接的集線器的情況下，所述方法使所述雙重作用設(shè)備從通用串行總線主機(jī)切換到通用串行總線設(shè)備，并且向所述通用串行總線主機(jī)報(bào)告所述切換。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用串行總線單元控制方法，其特征在于，在所有的雙重作用設(shè)備都作為通用串行總線設(shè)備連接到集線器的情況下，所述方法檢測來自所述雙重作用設(shè)備的對話請求協(xié)議，并且將啟動(dòng)所述對話請求協(xié)議的所述雙重作用設(shè)備切換為通用串行總線主機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用串行總線單元控制方法，其特征在于，在通用串行總線主機(jī)通過四線通用串行總線電纜連接到集線器的情況下，所述方法出將連接到所述集線器的所有雙重作用設(shè)備切換到通用串行總線設(shè)備，并且向所述通用串行總線主機(jī)報(bào)告所述切換。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用串行總線單元控制方法，其特征在于，在通用串行總線設(shè)備通過四線通用串行總線電纜連接到通用串行總線主機(jī)所連接的集線器的情況下，所述方法向所述通用串行總線主機(jī)報(bào)告所述通用串行總線設(shè)備的連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用串行總線單元控制方法，其特征在于，根據(jù)通用串行總線在連接時(shí)的端口狀態(tài)或在通用串行總線數(shù)據(jù)線D+或D-狀態(tài)改變，來判定在連接時(shí)設(shè)想的所述雙重作用設(shè)備的功能，并將所述雙重作用設(shè)備在通用串行總線設(shè)備和通用串行總線主機(jī)之間進(jìn)行切換。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用串行總線單元控制方法，其特征在于，所述方法檢測來自連接集線器的主機(jī)的專用請求并將多個(gè)雙重作用設(shè)備在通用串行總線設(shè)備和通用串行總線主機(jī)之間進(jìn)行切換。
8.一種通用串行總線單元控制器，其特征在于，所述通用串行總線單元控制器執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1到7的任一通用串行總線單元控制方法。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的通用串行總線單元控制器，其特征在于，所述通用串行總線單元控制器包括集線器，其用于耦合包括可作為通用串行總線設(shè)備或通用串行總線主機(jī)的雙重作用設(shè)備的多個(gè)通用串行總線設(shè)備，設(shè)備控制裝置，其用于判定在連接時(shí)設(shè)想的所述雙重作用設(shè)備的功能，和總線管理裝置，其用于將連接到所述集線器的雙重作用裝置在通用串行總線設(shè)備和通用串行總線主機(jī)之間進(jìn)行切換。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的通用串行總線單元控制器，其特征在于，所述設(shè)備控制裝置包括用于在通用串行總線主機(jī)和通用串行總線設(shè)備之間執(zhí)行通信的功能塊、用于執(zhí)行數(shù)據(jù)通信的功能塊、以及檢測和啟動(dòng)對話請求協(xié)議并執(zhí)行所述主機(jī)商議協(xié)議的功能塊。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的通用串行總線單元控制器，其特征在于，所述通用串行總線單元控制器包括至少一個(gè)用于在OTG補(bǔ)充規(guī)格中定義的通用串行總線電纜插座并用作為通用串行總線集線器。
12.一種程序，其特征在于，所述程序是用于執(zhí)行從權(quán)利要求1到7的任一權(quán)利要求所描述的通用串行總線單元控制方法的程序。
13.一種半導(dǎo)體集成電路，其特征在于，所述半導(dǎo)體集成電路包括根據(jù)權(quán)利要求12的程序以及根據(jù)權(quán)利要求8至11的任一權(quán)利要求的通用串行總線單元控制器。
全文摘要
提供一種通用串行總線單元控制方法和通用串行總線單元控制器，易于完成雙重作用設(shè)備在USB主機(jī)和USB設(shè)備之間切換。該控制器包括集線器功能塊，用于耦合包括一可作為USB設(shè)備或USB主機(jī)的雙重作用設(shè)備的多個(gè)USB設(shè)備；設(shè)備控制功能塊，其判斷在連接時(shí)設(shè)想的雙重作用設(shè)備的功能塊；和總線管理功能塊，用于根據(jù)功能塊的判定結(jié)果，來將連接到集線器的雙重作用設(shè)備在USB設(shè)備和USB主機(jī)之間進(jìn)行切換。
文檔編號G06F13/38GK1508705SQ20031011810
公開日2004年6月30日 申請日期2003年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月1日
發(fā)明者坂木清治 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社