專利名稱：在終點(diǎn)中無線usb同步的緩沖器管理的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般說來涉及無線通用串行總線(WUSB)協(xié)議，并且涉及實(shí)現(xiàn)該WUSB協(xié)議的設(shè)備(即，WUSB設(shè)備)，并且更確切地說，涉及管理帶有同步(isoch ronous) IN終點(diǎn)(Endpoint)的WUSB設(shè)備中的緩沖器用以限制終點(diǎn)緩沖器所需要的存儲(chǔ)器量并且降低管理終點(diǎn)緩沖的復(fù)雜性同時(shí)遵循數(shù)據(jù)分組的WUSB規(guī)范的方法。
背景技術(shù)：
通用串行總線(USB)通信已經(jīng)顯著地改善了個(gè)人電腦(PC)或其他的主機(jī)設(shè)備與外圍設(shè)備之間的通信，所述外圍設(shè)備諸如存儲(chǔ)設(shè)備、掃描器、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、外部硬盤、鍵盤、鼠標(biāo)、攝像機(jī)、打印機(jī)、電池及其他電話、顯示器、錄音機(jī)和麥克風(fēng)、及其他將數(shù)字信息與PC或主機(jī)設(shè)備上的應(yīng)用軟件和/或嵌入系統(tǒng)傳送的設(shè)備。在2005年，分析家估計(jì)存在超過500百萬USB產(chǎn)品在使用中。USB在主機(jī)和一個(gè)或許多外圍設(shè)備之間提供了異步串行互連。最初，USB曾是對(duì)有線連接很有用的協(xié)議，所述有線連接例如是插入到主機(jī)PC上的端口中所需要的外部設(shè)備，但是無線通用串行總線(WUSB)規(guī)范為主機(jī)定義了用于在高帶寬無線地與外圍設(shè)備通信的協(xié)議，諸如經(jīng)由超寬帶(UWB)無線電技術(shù)，而無需電纜或物理端ロ。WUSB是支持主機(jī)設(shè)備與許多可同時(shí)訪問的外圍設(shè)備或設(shè)備之間數(shù)據(jù)交換的邏輯總線。2005年5月12日發(fā)行的WUSB規(guī)范，I. O版本總體上以USB協(xié)議為基礎(chǔ)并且擴(kuò)展了該USB協(xié)議。在USB通信中，每個(gè)USB設(shè)備或外部設(shè)備連接到集線器或直接地連接到主機(jī)(例如，帶有USB主機(jī)控制器的PC)。在WUSB條件下，沒有集線器，并且外部設(shè)備或WUSB設(shè)備直接地主機(jī)與通信，并且有時(shí)，設(shè)備線纜適配器(Device Wire Adapter DWA)連接至或連線至ー個(gè)或多個(gè)USB設(shè)備，以允許連線的USB設(shè)備以無線方式與主機(jī)(例如，DWA可以被認(rèn)為充當(dāng)連線USB系統(tǒng)的主機(jī))進(jìn)行通信。但不論是哪種情況，主機(jī)都控制USB或者WUSB總線上的所有通信，并且一次僅僅有一個(gè)設(shè)備和主機(jī)通信。當(dāng)一個(gè)設(shè)備被首先連接到主機(jī)吋，該主機(jī)檢測(cè)它的存在并且向該設(shè)備請(qǐng)求基本信息，諸如該設(shè)備支持的通信速度、該設(shè)備要求的帶寬、以及該設(shè)備利用什么數(shù)據(jù)傳送類型。初始化過程被認(rèn)為是列舉(enumeration)并且包括主機(jī)分配唯一地址給該設(shè)備。有四種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送類型用于發(fā)送USB以及WUSB數(shù)據(jù)控制、成批處理(bulk)、中斷、以及同歩。同步轉(zhuǎn)送允許設(shè)備通過保證將被傳送的設(shè)備數(shù)據(jù)的遞送時(shí)間或帶寬并且不用錯(cuò)誤校正，來實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)送大量數(shù)據(jù)。利用同步轉(zhuǎn)送的設(shè)備-諸如視頻或網(wǎng)絡(luò)攝影機(jī)、諸如USB揚(yáng)聲器、麥克風(fēng)之類的音樂播放設(shè)備等，必須要能夠容忍偶然的損壞數(shù)據(jù)分組達(dá)到目的地。USB或WUSB系統(tǒng)中的每個(gè)設(shè)備或外部設(shè)備內(nèi)提供了終點(diǎn)(Endpoint)。終點(diǎn)是ー個(gè)設(shè)備的唯一可尋址部分，該設(shè)備被認(rèn)為是主機(jī)與設(shè)備之間的通信流的目標(biāo)，并且終點(diǎn)被用于在總線上發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。典型地，在每個(gè)設(shè)備中有十六個(gè)可尋址的終點(diǎn)可利用，并且每個(gè)終點(diǎn)包含地址號(hào)碼和方向或終點(diǎn)號(hào)碼。終點(diǎn)地址參考設(shè)備內(nèi)的16個(gè)終點(diǎn)緩沖器或寄存器之一，并且終點(diǎn)號(hào)碼定義該數(shù)據(jù)前往主機(jī)還是正從主機(jī)而來，該參考從主機(jī)的角度看來。因此，〃 IN終點(diǎn)〃是傳送數(shù)據(jù)從該設(shè)備至主機(jī)的終點(diǎn)，而〃 OUT終點(diǎn)〃描述從主機(jī)前往到設(shè)備的數(shù)據(jù)。主機(jī)和在被初始化或列舉期間建立的設(shè)備之間的通信交換被認(rèn)為是〃管道〃，其是位于主機(jī)種的設(shè)備終點(diǎn)和設(shè)備控制軟件或驅(qū)動(dòng)器之間的虛擬連接。管道是用于主機(jī)和設(shè)備之間交換所有數(shù)據(jù)的通道。對(duì)于WUSB開發(fā)者而言重要的、面臨的挑戰(zhàn)是設(shè)計(jì)同步終點(diǎn)或帶有同步終點(diǎn)的WUSB設(shè)備，以有效地管理管道上(或WUSB總線上)的通信以及數(shù)據(jù)在終點(diǎn)的緩沖。優(yōu)選地，這種設(shè)計(jì)可以創(chuàng)作成用以控制支持每個(gè)終點(diǎn)的緩沖器或寄存器同時(shí)支持WUSB規(guī)范所有需求所要求的存儲(chǔ)器數(shù)量，因?yàn)闉榱私?jīng)由WUSB通道或管道與主機(jī)通信，WUSB設(shè)備就必須實(shí)現(xiàn)WUSB協(xié)議的全部必備特征。具體地，對(duì)無線USB或WUSB同步IN終點(diǎn)而言緩沖器管理的問題在于當(dāng)設(shè)計(jì)或配置WUSB設(shè)備或外圍設(shè)備時(shí)不得不致カ于要解決的問題。在WUSB事務(wù)的數(shù)據(jù)階段期間，一系列數(shù)據(jù)分組被發(fā)送并且此數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送被稱作〃數(shù)據(jù)成組傳送(bursting)"。圖I根據(jù)WUSB 協(xié)議舉例說明了 WUSB數(shù)據(jù)成組傳送。為了保證可靠的數(shù)據(jù)遞送，WUSB系統(tǒng)或群，諸如群100包括具有IN終點(diǎn)110的發(fā)送器或設(shè)備以及諸如主機(jī)設(shè)備120之類的接收器，使用單滑動(dòng)窗協(xié)議執(zhí)行分組130的數(shù)據(jù)成組傳送，以給每個(gè)分組130附加上序列號(hào)。如圖所示，發(fā)送器110包括數(shù)據(jù)緩沖器112，用以在來自終點(diǎn)功能的數(shù)據(jù)在被數(shù)據(jù)發(fā)送器114轉(zhuǎn)送之前存儲(chǔ)該數(shù)據(jù)，并且類似地，接收器或主機(jī)設(shè)備120包括數(shù)據(jù)接收器126，用以在WUSB總線或在這種總線中的管道上以接收窗接收分組130，并且將該數(shù)據(jù)傳遞到數(shù)據(jù)緩沖器128以供以后轉(zhuǎn)送到主機(jī)應(yīng)用程序、函數(shù)或嵌入式系統(tǒng)中以供使用。根據(jù)WUSB規(guī)范，對(duì)于同步IN終點(diǎn)的緩沖器大小選擇是應(yīng)用軟件具體的決定，并且唯一的指導(dǎo)是該大小應(yīng)該通過平衡幾個(gè)因素來選擇，所述因素包括要求短期容許誤差、成本、以及可接受的流延遲和/或等待時(shí)間。換句話說，緩沖器大小以及緩沖器管理主要地留給WUSB開發(fā)者，而在如何更好地完成希望的結(jié)果-諸如減少存儲(chǔ)器、降低成本、和/或限制延遲以及錯(cuò)誤中則幾乎不提供什么指導(dǎo)。除提供序列號(hào)之外，每個(gè)WUSB同步的分組需要具有特殊的格式，該格式所具有的ー些特定需求在下面表I中列出。WUSB同步IN終點(diǎn)必須將同歩數(shù)據(jù)聚集到它能夠在空中或WUSB總線上發(fā)送且不用把単一數(shù)據(jù)分段劃分在多個(gè)WUSB分組上的最大分組中。在同步IN轉(zhuǎn)送中，wPrcsentationTimc字段是分組中第一分段的采樣時(shí)間。兩個(gè)連續(xù)數(shù)據(jù)分段之間的間隔被假設(shè)為在ー個(gè)分組中是固定的，并且用來確定分組中隨后分段的出現(xiàn)時(shí)間。如果ー個(gè)分段沒有數(shù)據(jù)，則該終點(diǎn)應(yīng)當(dāng)明確地將它的長(zhǎng)度設(shè)置為零。響應(yīng)于向主機(jī)或接收器120對(duì)數(shù)據(jù)的請(qǐng)求，接收器110中的同步IN終點(diǎn)通過發(fā)送其緩沖器112中最舊的數(shù)據(jù)來為每個(gè)WUSB同步IN請(qǐng)求做出響應(yīng)。當(dāng)緩沖器112充滿吋，同步IN終點(diǎn)110丟棄緩沖器112中最舊的數(shù)據(jù)。如果同步IN終點(diǎn)已經(jīng)試著去發(fā)送所丟棄的數(shù)據(jù)，那么它試圖使用與所丟棄的分組相同的成組發(fā)送序列號(hào)來轉(zhuǎn)送最舊的可用未丟棄分組。另外，對(duì)于接收器110中的WUSB同步IN終點(diǎn)而言支持動(dòng)態(tài)交換和/或不斷地升級(jí)可能是希望的情形，這樣可以允許最大分組大小或間隔是變化的而不中斷它的轉(zhuǎn)送。這些可選的特性使得同步轉(zhuǎn)送在不穩(wěn)定的無線通道上更加平穩(wěn)。表I : WUSB同步的分組格式
權(quán)利要求
1.一種緩沖器管理方法，包含 在無線通用串行總線(WUSB)設(shè)備中提供同步IN終點(diǎn)； 在WUSB設(shè)備的存儲(chǔ)器中，為IN終點(diǎn)提供緩沖器； 在WUSB設(shè)備的存儲(chǔ)器中，提供多個(gè)寄存器組； 在IN終點(diǎn)接收對(duì)數(shù)據(jù)分段的寫請(qǐng)求； 在緩沖器中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)分段； 將寄存器組之ー鏈接至一些連續(xù)的數(shù)據(jù)分段；以及 為發(fā)送窗中所請(qǐng)求的每個(gè)分組，確定在每ー鏈接的寄存器組中的準(zhǔn)備具有WUSB同步格式的分組所需要的附加分組信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，還包含在數(shù)據(jù)分段存儲(chǔ)之后，當(dāng)緩沖器處于上溢狀態(tài)時(shí)丟棄最舊的數(shù)據(jù)分段。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中使用寄存器組以及ー組緩沖器索引來執(zhí)行丟棄。
4.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，還包含在同步IN終點(diǎn)處接收指定發(fā)送窗的發(fā)送請(qǐng)求，并且根據(jù)發(fā)送窗定義的發(fā)送次序?qū)l(fā)送窗中請(qǐng)求的序列號(hào)分配給對(duì)應(yīng)的寄存器組。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中序列號(hào)的分配包含在發(fā)送窗中區(qū)別重發(fā)序列號(hào)并且重新使用丟棄分組的序列號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中利用寄存器組來執(zhí)行區(qū)別和重新使用。
7.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，其中鏈接包含在寄存器組中存儲(chǔ)相關(guān)聯(lián)的連續(xù)數(shù)據(jù)分段在緩沖器中的開始位置的索引。
8.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，其中附加分組信息包含為存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)分段導(dǎo)出的出現(xiàn)時(shí)間和存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)分段的序列號(hào)、總長(zhǎng)度和數(shù)目。
9.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，其中寄存器組的數(shù)目等于為同步IN終點(diǎn)定義的最大成組傳送大小。
10.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，其中附加分組信息的鏈接和確定是根據(jù)緩沖器索引、寄存器組和輔助變量執(zhí)行的，用以支持最大分組大小或時(shí)間間隔的動(dòng)態(tài)變化。
全文摘要
一種緩沖器管理方法，包含∶在無線通用串行總線(WUSB)設(shè)備中提供同步IN終點(diǎn)；在WUSB設(shè)備的存儲(chǔ)器中，為IN終點(diǎn)提供緩沖器；在WUSB設(shè)備的存儲(chǔ)器中，提供多個(gè)寄存器組；在IN終點(diǎn)接收對(duì)數(shù)據(jù)分段的寫請(qǐng)求；在緩沖器中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)分段；將寄存器組之一鏈接至一些連續(xù)的數(shù)據(jù)分段；以及為發(fā)送窗中所請(qǐng)求的每個(gè)分組，確定在每一鏈接的寄存器組中的準(zhǔn)備具有WUSB同步格式的分組所需要的附加分組信息。
文檔編號(hào)G06F13/42GK102693206SQ20121007549
公開日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2007年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月30日
發(fā)明者彭震寧, 江森 申請(qǐng)人:世意法(北京)半導(dǎo)體研發(fā)有限責(zé)任公司