專利名稱：管理裝置及其操作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種通用串行總線(Universal Serial Bus ;USB)，特別是有關(guān)于 一種使一 USB主機(jī)控制器具有向后兼容性，用以識(shí)別一光學(xué)USB 3. 0裝置，并可執(zhí)行后續(xù)的 操作。
背景技術(shù)：
通用串行總線(Universal Serial Bus ；以下簡(jiǎn)稱USB)已經(jīng)發(fā)展多年，其用以協(xié) 助電子裝置之間的連線。數(shù)據(jù)傳輸率也大幅改善。舉例而言，USB 1.1的數(shù)據(jù)傳輸率每秒 約1. 2Mb或12Mb，USB 2. 0的數(shù)據(jù)傳輸率每秒約480Mb，USB 3. 0的數(shù)據(jù)傳輸率每秒約5Gb。 USB接口成功的原因之一是USB具有較佳的向后相容性。舉例而言，USB 3.0可向后相容 USB 1.1及USB 2.0。使用者可將任何USB裝置(不論是USB 1. UUSB 2. 0或USB 3. 0)插 入U(xiǎn)SB向后兼容連接器，并且該系統(tǒng)(如主機(jī))將可識(shí)別出被插入的USB裝置。具體而言， USB 建置論壇(USB Implementers Forum, Inc.，)于 2008 年 11 月 12 日提出 USB 3. 0 規(guī)格， 其版本為1.0，提供較先前USB架構(gòu)更吸引人的特色，其包含超高速(SuperSpeed ;SS)傳輸 協(xié)議。然而，電子傳輸線(如銅傳輸線)的電磁干擾(EMI)或其它因素將影響USB1. 1、 USB 2.0或USB 3.0的數(shù)據(jù)傳輸率。在光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中，光傳輸技術(shù)廣泛地被應(yīng)用在數(shù)據(jù)傳 輸上，并且以光信號(hào)取代電信號(hào)，故不會(huì)有上述的問題，并且將成為下一代的USB規(guī)格。電 子傳輸線被光學(xué)傳輸線所取代，使得傳輸數(shù)據(jù)的速度可達(dá)每秒10Gb，甚至在將來，有可能大 于每秒IOOGb。由于目前大部分的電子裝置均集成有USB連接器，用以進(jìn)行電信號(hào)的傳輸而 非光信號(hào)的傳輸，因此，當(dāng)USB技術(shù)達(dá)到光學(xué)層級(jí)(新一代USB)時(shí)，可能會(huì)有向后兼容的問 題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種解決方式，可兼容于多種不同傳輸率下的USB裝置，如 USB 1. 1 (每秒 1. 2Mb 或 12Mb)、USB 2. 0 (每秒 480Mb)、USB 3. 0 (每秒 5Gb)、光學(xué) USB (每秒 IOGb以上)。為達(dá)到本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供一種裝置，耦接一 USB 3. 0連接器，該裝置包 括一管理控制器，耦接該USB 3.0連接器的一 D+接腳以及一 D-接腳，并檢測(cè)該D+接腳以 及該D-接腳的狀態(tài)，用以得知該USB 3.0連接器是否被一 USB 3. 0裝置或是一光學(xué)裝置所 插入。本發(fā)明還提供一種操作方法，適用于一裝置，該裝置耦接一 USB 3. 0連接器，該操 作方法包括檢測(cè)該USB 3.0連接器的一 D+接腳與一D-接腳的電壓電平，用以得知插入該 USB 3. 0連接器的是一 USB 3.0裝置或是一光學(xué)USB裝置。為讓本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉出較佳實(shí)施例，并配合所附圖 式，作詳細(xì)說明如下。



102主板；104控制器；
106光學(xué)傳輸器；108=USB 3. 0連接器；
112收發(fā)器；114光檢測(cè)二極管；
116激光二極管；118光纖；
122=USB 3. 0 接口；132后放大器；
134管理控制器；136激光二極管驅(qū)動(dòng)器；
138光學(xué)子模塊；172預(yù)放大器；
202:USB 3. 0 裝置；204=USB 3. 0電子物理層
206、228 傳送器；208,226 接收器；
212,232 =USB 2. 0電子物理層；222 控制模塊；
272管理控制器；274 =USB 2. 0 控制器；
Rl --R4 電阻。
具體實(shí)施例方式圖Ia為本發(fā)明的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的示意圖。主板(motherboard) 102具有一 USB 3. 0 連接器108。USB 3.0連接器108耦接一光學(xué)傳輸器(optical dongle)106o光學(xué)傳輸器 106具有USB 3.0接口。光學(xué)傳輸器106亦可稱為一光學(xué)USB裝置。在主板上的USB 3.0 連接器108可為任何符合USB 3. 0規(guī)格的連接器，如USB 3. 0標(biāo)準(zhǔn)-A連接器(standard-A connector)?？刂破?04設(shè)置在主板102之上，用以檢測(cè)被插入的USB裝置。具體而言，控 制器104用以識(shí)別被插入的光學(xué)USB裝置。另外，控制器104具有向后兼容性(backward compatibility)，故可識(shí)別USB 3. 0裝置202。在本實(shí)施例中，控制器104為一 USB主機(jī)控 制器(host controller)?？刂破?04可被設(shè)置在主機(jī)102的其它位置，如設(shè)置在一分離式 附力口+ (separate add-on card)中間(intermediate device)中。倉(cāng)泛 實(shí)施例中，該中間裝置可為圖5所示的集線器。光學(xué)傳輸器106為一種光學(xué)USB 3. 0裝置，其可在電格式及光格式間進(jìn)行轉(zhuǎn)換及 傳輸。光學(xué)傳輸器106具有一 USB 3.0接口 122。USB 3.0接口 122的接腳兼容于USB 3.0 連接器108的接腳。稍后將在表格1中，詳細(xì)說明USB3.0接口 122。光纖118可能被固定 在光學(xué)傳輸器106之中，或是通過簡(jiǎn)單的光纖安裝方式，將光纖由接口光學(xué)傳輸器106中拔 除。
在圖Ia中，收發(fā)器(transceiver) 112、光檢測(cè)二極管114以及激光二極管116集 成在光學(xué)傳輸器106之中。光學(xué)傳輸器106設(shè)置在主板102之外。在本實(shí)施例中，光檢測(cè) 二極管114為一 PI N 二極管。在一可能實(shí)例中，激光二極管116為一垂直共振腔面射型激 光(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser ；VCSEL) 二極管。主板 102 提供電壓 VBUS 予收發(fā)器112、光檢測(cè)二極管114以及激光二極管116。圖Ib為圖Ia的光學(xué)傳輸器106的示意圖。光學(xué)傳輸器106包括收發(fā)器112以及 一光學(xué)子模塊138。光學(xué)子模塊138包含光檢測(cè)二極管114以及激光二極管116。在本實(shí) 施例中，光檢測(cè)二極管114具有一預(yù)放大器172。光學(xué)子模塊138耦接圖Ia的光纖118，用 以傳輸光纖118上的光學(xué)信號(hào)。光學(xué)子模塊138亦耦接收發(fā)器112，用以與收發(fā)器112進(jìn)行 傳輸。收發(fā)器112通過圖Ia所示的USB 3.0接口 122，收發(fā)電信號(hào)。光學(xué)子模塊138的 光檢測(cè)二極管114耦接收發(fā)器112，用以將光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。激光二極管116耦接 收發(fā)器112，用以將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光學(xué)信號(hào)。在本實(shí)施例中，收發(fā)器112具有一后放大器 (post-amplifier) 132。后放大器132接收光檢測(cè)二極管114的預(yù)放大器172所提供的電 信號(hào)，并將處理后的信號(hào)傳送至USB 3.0接口 122的接腳142κχ+及144κχ_。另外，收發(fā)器112 具有一激光二極管驅(qū)動(dòng)器136。激光二極管驅(qū)動(dòng)器136接收來自USB 3. 0接口 122的接腳 162τχ+及164τχ_的電信號(hào)，并將接收后的結(jié)果提供予激光二極管116。重要的是，收發(fā)器112 根據(jù)USB 3. 0規(guī)格，通過不同的接腳(142κχ+、144κχ_、162τχ+、164τχ_)與主板102上的控制器 104進(jìn)行通訊。在本實(shí)施例中，接腳142κχ+、144κχ_、162τχ+、164τχ_的信號(hào)傳輸率可達(dá)每秒10Gb。 當(dāng)收發(fā)器112與控制器104耦接在一起時(shí)，由于收發(fā)器112與控制器104之間沒有傳輸線 走線，所以收發(fā)器112與控制器104之間的距離非常短，因此，標(biāo)準(zhǔn)CMOS制程是可以達(dá)到每 秒IOGb的信號(hào)傳輸率。也可以得到較高的信號(hào)傳輸率。為了 USB 3. 0規(guī)格的向后兼容性，光學(xué)傳輸器106與USB 3. 0接口 122之間的接 腳關(guān)系，如表格1所示表格 權(quán)利要求
1.一種裝置，耦接一 USB 3.0連接器，該裝置包括一管理控制器，耦接該USB 3. 0連接器的一 D+接腳以及一 D-接腳，并檢測(cè)該D+接腳 以及該D-接腳的狀態(tài)，用以得知該USB 3. 0連接器是否被一 USB3. 0裝置或是一光學(xué)裝置所插入。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中當(dāng)一非USB串行總線接口協(xié)議由該D+接腳以及該 D-接腳上被檢測(cè)出時(shí)，該管理控制器得知該光學(xué)裝置插入該USB 3.0連接器；以及當(dāng)一 USB串行總線協(xié)議由該D+接腳以及該D-接腳上被檢測(cè)出時(shí)，該管理控制器得知 該USB 3. 0裝置插入該USB 3. 0連接器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中該非USB串行總線接口協(xié)議利用該D+接腳以及 該D-接腳的一者傳送一數(shù)據(jù)信號(hào)，并利用該D+接腳以及該D-接腳的另一者傳送一時(shí)鐘信 號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中該管理控制器產(chǎn)生一預(yù)設(shè)值，用以表示一收發(fā)器 收發(fā)該USB 3. 0連接器的一 SSRX+接腳、一 SSRX-接腳、一 SSTX+接腳、一 SSTX-接腳上的 信號(hào)，該收發(fā)器根據(jù)一 USB 3.0的一超高速傳輸率，收發(fā)信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中該管理控制器產(chǎn)生一預(yù)設(shè)值，用以指示一收發(fā)器 收發(fā)該USB 3. 0連接器的一 SSRX+接腳、一 SSRX-接腳、一 SSTX+接腳、一 SSTX-接腳上的 信號(hào)，該收發(fā)器收發(fā)信號(hào)的傳輸率大于一 USB 3. 0的一超高速傳輸率。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中若該光學(xué)USB裝置的操作不穩(wěn)定時(shí)，該收發(fā)器改以 該USB 3. 0的該超高速傳輸率收發(fā)信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中當(dāng)該管理控制器檢測(cè)到一光學(xué)USB裝置插入時(shí)， 該管理控制器讀取來算該光學(xué)USB裝置的狀態(tài)，并通過該USB 3. 0連接器的該D+接腳及該 D-接腳，使用一非USB串行總線接口協(xié)議，控制該光學(xué)USB裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中當(dāng)該管理控制器檢測(cè)出一USB裝置插入時(shí)，該管理 控制器通過該USB 3.0連接器的該D+接腳及該D-接腳，與該USB 3.0裝置進(jìn)行通訊，并轉(zhuǎn) 移控制權(quán)至一 USB控制器，控制與該USB 3. 0裝置間的信號(hào)收發(fā)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中該管理控制器檢測(cè)該USB3.0連接器的該D+接 腳與該D-接腳的電壓電平是否大于一預(yù)定電壓并持續(xù)一特定時(shí)間長(zhǎng)度，以判斷一光學(xué)USB 裝置是否插入該USB 3.0連接器。
10.一種操作方法，適用于一裝置，該裝置耦接一 USB 3.0連接器，該操作方法包括檢測(cè)該USB 3.0連接器的一D+接腳與一D-接腳的電壓電平，用以得知插入該USB 3.0連接器的是一 USB 3.0裝置或是一光學(xué)USB裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的操作方法，其中當(dāng)在該D+接腳與該D-接腳中檢測(cè)到一非 USB串行總線接口協(xié)議時(shí)，表示該光學(xué)USB裝置插入該USB 3. 0連接器，以及當(dāng)在該D+接腳 與該D-接腳中檢測(cè)到一 USB串行總線接口協(xié)議時(shí)，表示該USB 3.0裝置插入該USB 3. 0連 接器。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的操作方法，其中該非USB串行總線接口協(xié)議利用該USB 3. 0連接器的該D+接腳與該D-接腳的一者傳送一數(shù)據(jù)信號(hào)，并利用該D+接腳與該D-接腳 的另一者傳送一時(shí)鐘信號(hào)。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的操作方法，其中當(dāng)該USB3.0裝置被檢測(cè)到時(shí)，產(chǎn)生一預(yù)設(shè)值，使得一收發(fā)器根據(jù)一 USB 3.0規(guī)格所定義的超高速傳輸率，收發(fā)該USB 3.0連接器的一 SSRX+接腳、一 SSRX-接腳、一 SSTX+接腳、一 SSTX-接腳上的信號(hào)。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的操作方法，其中當(dāng)該光學(xué)USB裝置被檢測(cè)到時(shí)，產(chǎn)生一預(yù)設(shè) 值，使得一收發(fā)器根據(jù)一大于一 USB 3.0規(guī)格所定義的超高速傳輸率，收發(fā)該USB 3.0連接 器的一 SSRX+接腳、一 SSRX-接腳、一 SSTX+接腳、一 SSTX-接腳上的信號(hào)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的操作方法，其中若該光學(xué)USB裝置的操作不穩(wěn)定時(shí)，該收發(fā) 器改以該USB 3.0規(guī)格所定義的超高速傳輸率收發(fā)信號(hào)。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的操作方法，其中當(dāng)檢測(cè)到該光學(xué)USB裝置插入時(shí)，讀取該光 學(xué)USB裝置狀態(tài)，并利用一非USB串行總線接口協(xié)議，通過該USB 3.0連接器的該D+接腳 及該D-接腳，控制該光學(xué)USB裝置。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的操作方法，其中當(dāng)檢測(cè)到該USB3.0裝置插入時(shí)，通過該 USB 3.0連接器的該D+接腳及該D-接腳與該USB 3. 0裝置進(jìn)行通訊，并轉(zhuǎn)移控制權(quán)至一 USB控制器，控制與該USB 3. 0裝置間的信號(hào)收發(fā)。
18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的操作方法，其中檢測(cè)該USB3.0連接器是否被插入的步驟 包括檢測(cè)該USB 3. 0連接器的該D+接腳及該D-接腳的電壓電平是否大于一預(yù)定電壓并持 續(xù)一特定時(shí)間長(zhǎng)度。
全文摘要
一種管理裝置及其操作方法，其中該管理裝置耦接一USB 3.0連接器，該管理裝置包括一管理控制器，耦接該USB 3.0連接器的一D+接腳以及一D-接腳，并檢測(cè)該D+接腳以及該D-接腳的狀態(tài)，用以得知該USB 3.0連接器是否被一USB 3.0裝置或是一光學(xué)裝置所插入。
文檔編號(hào)G06F13/10GK102004708SQ201010558138
公開日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月6日
發(fā)明者賴瑾 申請(qǐng)人:威盛電子股份有限公司