專利名稱：設備、主機端控制器、通用串行總線系統(tǒng)及分組通信方法
技術領域：
本發(fā)明涉及作為用于實現(xiàn)在主計算機(主機)和其周邊設備(設備)之間USB通信(依照USB標準的數(shù)據(jù)通信)的通信系統(tǒng)的USB系統(tǒng)。
背景技術：
通用串行總線(Universal Serial Bus以下稱為USB)是為了提高擴展性的自由度而開發(fā)的涉及在個人計算機等的主機上連接使用的周邊裝置(設備)的接口形式。而且，該USB是使用共用的總線能夠?qū)嵤┲鳈C和各種對應USB的設備之間通信的串行接口標準。
利用USB原理上在一個系統(tǒng)中能夠在一個總線上連接一臺主機(USB主機)和最多127臺設備。這些連接在物理上為樹形的網(wǎng)絡結構。而且，在邏輯上主機(客戶端軟件)和設備(USB功能塊)之間可以說是以1對1通信的連接形式。為了維持這種連接形式，各設備與主機進行時分(時間共享)通信。并且，主機進行時分的計劃安排。
在USB1.x中，規(guī)定有數(shù)據(jù)傳送速度的兩種不同的模式，即1.5Mbps的低速模式(LS)和12Mbps的全速模式(FS)。
但是，近年來，在硬盤、DVD(Digital Versatile Disc)等需要高速數(shù)據(jù)傳送的設備(應用)上也變得能夠應用USB。因此，按照如前所述的傳送速度就顯得不夠。
因此，就策劃制訂USB2.0這樣的新的標準。在USB2.0中追加了以480Mbps的速度進行數(shù)據(jù)傳送的高速模式(HS)。
這里，對利用USB進行數(shù)據(jù)通信(數(shù)據(jù)傳送)的結構進行簡單的說明。利用USB的數(shù)據(jù)傳送是在主機和設備所具備的各個緩沖器之間進行的。
設備端的緩沖器是被稱為端點的FIFO(First IN First Out先進先出)的緩沖器。各設備最多可以擁有16個端點。而且，在各個端點上附加用于識別的序號。
于是，主機在進行數(shù)據(jù)傳送時，使用設備的地址和端點的序號可訪問到期望的端點。
端點0(序號為0的端點)從設備一連接上USB的狀態(tài)(配置前的狀態(tài))被設定，用于和主機之間進行控制傳送的通信(為了初始化的通信等)。
而且，主機-設備之間的數(shù)據(jù)通信使用所謂的幀的通信框架來進行。該幀在主機和設備之間以特定周期被反復傳送(在LS、FS模式中為1ms周期、而且在HS模式中為125us周期)。于是，全部數(shù)據(jù)都在該幀中被傳送。
而且，該幀是由多個事務處理(transaction)構成、事務處理由多個分組構成。
分組是構成事務處理的最小通信單位，是實際通信數(shù)據(jù)的基本單位。而且，對應內(nèi)容，分組還有令牌(token)分組、數(shù)據(jù)分組、信號交換(handshake)分組等多個種類。于是，包含有多個這樣的分組，具有一定含義的數(shù)據(jù)傳送的單位就被稱為事務處理。
即、利用USB的數(shù)據(jù)通信是在幀中通過每個事務處理進行的。因此，在一個事務處理中就在主機-設備之間傳送了多個分組。
而且，在上述的令牌分組中包含有各設備的地址和端點的序號，由此，主機就可以指定數(shù)據(jù)通信的對方。
圖11為示意USB分組種類的說明圖。如此圖所示，在分組中包括令牌分組、數(shù)據(jù)分組、信號交換分組以及特殊分組。
而且，在令牌分組中包括有IN分組、OUT分組、SETUP分組、SOF分組。各個分組被分別用于圖11中所示的目的。在數(shù)據(jù)分組中包括有DATA0分組、DATA1分組等。在信號交換分組中包括有ACK分組、NAK分組、STALL分組、NYET分組。而且，作為特殊分組還有PING分組等。
而且，圖12是表示USB的分組格式的說明圖。該圖中所示的PID是分組的識別子，由8字節(jié)構成。而且，分別在令牌分組中附加CRC5，在數(shù)據(jù)分組中附加CRC16。這些CRC是用于在接收分組中為了判別是否有差錯。
并且，作為令牌分組之一的SOF(幀開始)分組是表示主機發(fā)行的幀開始的分組。而且從而，該SOF分組具有表示主機和設備之間的總線沒有被復位的功能。
USB的電纜包含有D+，D-兩條信號線和除此以外的電源和地線共4條線。而且，在USB2.0中，當主機得到HS模式下總線復位的狀態(tài)時，作為總線復位信號，D+信號線和D-信號線都處于10ms及其以上的低水平(SE0狀態(tài))。
從而，設備通過檢測到這個SE0狀態(tài)3ms及其以上就可識別到總線為被復位狀態(tài)。并且，SE0狀態(tài)和空閑狀態(tài)相同。因此，設備在收不到分組的時間達到3ms及其以上時，就識別到總線為被復位狀態(tài)，就會斷開與主機的連接。
象這樣進行斷開后，即使重新完成與設備之間的物理連接(即使重新插拔電纜連接器)，也經(jīng)常會發(fā)生不能使總線回復的情況。從而，為了使總線回復就必需對主機再起動。
因此，在USB系統(tǒng)中，為了避免此類事情，在幀的前面配置上SOF分組，從主機對設備周期性并且優(yōu)先地發(fā)送SOF分組。即，主機對在USB系統(tǒng)(電纜)上連接的設備(總線沒有被復位的設備)，在LS、FS模式中以1ms周期，或在HS模式中以125us周期經(jīng)常性發(fā)送SOF分組。
并且，在USB標準中，這樣的SOF分組發(fā)送被設定為優(yōu)先于其它分組進行。而且，設備即使收到這樣的SOF分組也不對主機返回信息。而且，該SOF分組在同步傳送時也被用于使主機和設備同步。
下面，對于USB通信中的各個事務處理進行說明。在USB2.0標準中，在主機從設備讀取數(shù)據(jù)的情況，可以使用IN事務處理。下面，使用圖13對于IN事務處理進行說明。
首先，在T301中主機向設備發(fā)送IN分組，通知IN事務處理的開始。接收IN分組的設備在沒有要傳送的數(shù)據(jù)的情況下，在T302中向主機發(fā)送通知此意圖的NAK分組。接收到NAK分組的主機識別在設備中沒有要送的數(shù)據(jù)。從而，在下一個發(fā)送時刻(T303)再次發(fā)送IN分組。
接收其的設備已經(jīng)具有要發(fā)送的數(shù)據(jù)的情況，在T304的時刻向主機發(fā)送DATA分組。主機在特定時間內(nèi)無誤地接收到DATA分組后，在T305的時刻向設備發(fā)送表示正常接收到了數(shù)據(jù)的ACK分組。設備通過在特定時間內(nèi)接收到ACK分組即可識別能夠正常地向主機傳送數(shù)據(jù)。
并且，在T304中向主機發(fā)送的DATA分組中附加CRC16符號。因此，主機(數(shù)據(jù)接收側)能夠判別接收的數(shù)據(jù)中有沒有差錯。
并且，當根據(jù)CRC16判別在數(shù)據(jù)中具有差錯時，主機就不返回任意分組。從而，這此情況，設備在特定時間內(nèi)就不能夠從主機接收ACK分組。因此設備就識別到向主機沒有能夠正常地傳送數(shù)據(jù)，識別IN事務處理以失敗而告終。
通過以上那樣的IN事務處理，主機就可以從設備得到數(shù)據(jù)(讀出)。
而且，在USB2.0標準中，主機向設備寫數(shù)據(jù)時，使用OUT事務處理。下面，使用圖14對于OUT事務處理進行說明。
首先，在T401中主機對設備發(fā)送OUT分組，通知OUT事務處理開始。之后，主機在T402中向設備發(fā)送DATA分組。
設備對接收到的OUT分組以及DATA分組的進行CRC檢測，判別在接收到的分組中有沒有差錯。接收到的分組中沒有差錯時，設備如果為能夠處理接收到的DATA分組的狀態(tài)，就向主機發(fā)送ACK分組。另一方面，如果不能夠處理DATA分組的狀態(tài)，設備就向主機返回NAK分組。而且，在接收到的分組中有差錯的情況，設備就向主機什么也不返回。
在圖14中，雖然接收到的分組中沒有差錯，但是不能處理數(shù)據(jù)，在T403中設備向主機返回NAK分組。接收到該NAK分組的主機識別設備處于不能處理接收到的分組的狀態(tài)。于是，為了把握設備的狀態(tài)，在T404中向設備發(fā)送PING分組。
接收PING分組的設備如果為能夠處理數(shù)據(jù)的狀態(tài)，向主機發(fā)送ACK分組，如果不是能夠處理接收到的數(shù)據(jù)分組的狀態(tài)，就向主機發(fā)送NAK分組。
在圖14中，假定設備為能夠處理數(shù)據(jù)的狀態(tài)，在T405向主機發(fā)送了ACK分組。主機因為對PING分組而返回的ACK分組，可以識別到設備為能夠處理數(shù)據(jù)的狀態(tài)。
那么，在主機對PING分組接收NAK分組的情況，就識別為設備不能夠處理數(shù)據(jù)的狀態(tài)，就再次發(fā)送PING分組。這里，主機在設備成為能夠處理數(shù)據(jù)狀態(tài)之前(在接收ACK分組之前)，反復PING分組的發(fā)送。
在圖14中，主機由于對PING分組接收ACK分組，就在T406和T407中再次發(fā)送OUT分組和DATA分組。
接收到其的設備在下次成為能夠處理數(shù)據(jù)的狀態(tài)。因此，設備在接收分組CRC檢測后，如果沒有差錯就發(fā)送ACK分組。主機通過接收到ACK分組，就識別到OUT分組和DATA分組被無誤地傳送到設備并在設備中被處理，就結束OUT事務處理。通過這樣的OUT事務處理，主機就可以向設備寫入數(shù)據(jù)。
下面就SETUP事務處理進行說明。SETUP事務處理是在USB2.0標準中將設備連接到主機時，為了確定主機-設備之間的系統(tǒng)連接(完成配置)而進行的事務處理。并且，該事務處理通過主機對設備的端點0進行數(shù)據(jù)傳送被執(zhí)行。下面，使用圖15對于SETUP事務處理進行說明。
在SETUP事務處理中，首先，在T501中主機向設備發(fā)送SETUP分組，通知SETUP事務處理的開始。然后，主機在T502發(fā)送DATA分組。設備對接收到的SETUP分組和DATA分組進行CRC檢測。
從而，在判別出接收到的分組中沒有差錯時，設備在T503中向主機發(fā)送ACK分組。另一方面，設備判斷接收的SETUP分組和DATA分組中有差錯時，就什么也不向主機返回。
主機通過接收到ACK分組，識別能夠正常向設備傳送SETUP分組和DATA分組，結束SETUP事務處理。
并且，在從發(fā)送DATA分組到特定時間內(nèi)不能夠接收ACK分組的情況，主機即可識別到不能正常的向設備傳送SETUP分組或DATA分組，即SETUP事務處理以失敗而告終。
根據(jù)上述方法，能夠進行在主機·設備間的SETUP事務處理。
可是，近年來，數(shù)碼相機、PDA(personal digital assistant)等可移動設備上也都配有USB端子，變得也可以對應USB。
這些移動設備多采用叉簧(cradle；搖籃)方式與主機相連接。即，通過連接在主機上所連接的搖籃的USB連接器和移動設備的USB連接器，就能夠進行USB傳送。
這些USB連接器具有物理接點。因此，由于連接器的插拔會使連接器惡化，會有可能進行不了高質(zhì)量的數(shù)據(jù)傳送。
作為消除上述那樣物理接點的方法，具有在主機和移動設備之間用光進行空間傳送的技術。這樣的技術，比如在日本國公開專利公報[特開2000-284872號公報(平成11年(2000年)10月13日公開)]中被記載。
但是，為了完全對應USB2.0的高速模式，需要保持480Mbps的傳送速度進行數(shù)據(jù)的空間傳送。從而，由于作為主機和設備所配備的光通信部(光學系統(tǒng)及收發(fā)部分)需要具有高CDR(Clock Data Recovery)性能從而導致成本增加。
在此，為了抑制這樣成本增加，可以考慮降低光通信的傳送速度進行USB2.0的數(shù)據(jù)傳送。
圖16為表示在從主機到主機的光通信部(主機光通信部)以480Mbps、從主機的光通信部到設備的光通信部(設備光通信部)以100Mbps、還有從設備光通信部到設備以480Mbps進行通信的情況，SOF分組的發(fā)送形式的時序圖。該SOF分組的發(fā)送是用于向設備表示總線沒有被復位。
如圖16所示，在T601中從主機發(fā)送的SOF分組在主機光通信部中被變換為光信號，被發(fā)送到設備光通信部。設備光通信部接收到SOF分組后，對設備重復發(fā)送SOF分組。而且，主機不等待來自設備的返回信息，在125us后的T602中，再發(fā)送新的SOF分組。
但是，在這個結構中，由于光通信部的傳送速度較慢，發(fā)送SOF分組所花費的時間比USB2.0的原來的(原始的)時間要長。并且，SOF分組不依賴于通信速度以每125us被優(yōu)先地發(fā)送。因此，具有通過SOF分組的發(fā)送導致光通信帶寬的占有率上升，用于發(fā)送其它分組的帶寬減少，存在主機-設備間的通信效率顯著降低的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述那樣的現(xiàn)有問題而提出的。從而，其目在于即使在使用比USB標準中原來通信速度低的低速通信線路(例如100Mbps的光通信線路)的情況下，提供可以抑制通信效率低下的USB系統(tǒng)。
為了達到上述目的，本發(fā)明的設備端控制器(原設備端控制器)被配備到USB系統(tǒng)的設備上，在中繼主機和設備間的通信的設備端控制器中，其特征在于具有在主機和設備的連接被確定后，向設備發(fā)送SOF分組的設備端控制部。
而且，本發(fā)明的主機端控制器(原主機端控制器)被配備到具有主機、設備和原設備端控制器的USB系統(tǒng)的主機上，中繼主機和設備間的通信的主機端控制器，其特征在于具有在接收從主機向設備發(fā)送的SOF分組的情況，避免向設備端的發(fā)送該分組的主機端控制部。
本發(fā)明的設備端控制器(原設備端控制器)被配備到USB系統(tǒng)的設備上，中繼主機和設備間的通信的設備端控制器，其特征在于具有在主機和設備的連接被確定后，以特定周期向設備發(fā)送SOF分組的設備端控制部。
原設備端控制器適用于USB系統(tǒng)。這里，所謂USB系統(tǒng)是為了實現(xiàn)主計算機(主機)和其周邊機器(設備；USB功能塊)之間進行USB通信(依照USB標準的數(shù)據(jù)通信)的通信系統(tǒng)。
從而，原設備端控制器被裝備到USB系統(tǒng)的設備上，對主機和設備間的通信進行中繼。即，原設備端控制器具有接收從設備傳送分組并向主機發(fā)送，另一方面接收向設備發(fā)送的分組并傳送給設備的功能。這里，分組為在USB系統(tǒng)中通信的數(shù)據(jù)基本單位。
而且，在USB系統(tǒng)中規(guī)定對作為分組一種的SOF分組優(yōu)先于其它分組，從主機向設備傳送。從而，在原設備端控制器中，具有本身制作該SOF分組，并向設備發(fā)送的設備端控制部。
由此，如果使用原設備端控制器，就不需要在主機和原設備端控制器間執(zhí)行SOF分組的收發(fā)(即，不需要從主機端向設備發(fā)送SOF分組)。因此，主機和該設備端控制器之間的通信路徑僅能夠為SOF分組以外的其它的分組所利用。從而使得這些其它分組的通信效率提高。
而且，本發(fā)明的USB系統(tǒng)(原系統(tǒng))是附加到主機和設備，包含原設備端控制器的USB系統(tǒng)。如果構筑了這樣的系統(tǒng)，能夠提高分組的通信效率。并且，最好在本系統(tǒng)中具有以下所示那樣的本主機端控制器。本主機端控制器為被裝備到主機上，中繼主機和設備間通信的。即，本主機端控制器為在接收從主機傳送來的分組并向設備傳送同時，接收向主機傳送的分組并傳達給主機的。
這樣，在本系統(tǒng)中具有主機、本方主機端控制器、本方設備端控制器、設備的情況，通信路徑就按照這個順序被形成。即，設定為兩個控制器中繼進行主機和設備間的通信。
而且，本發(fā)明的分組通信方法(本通信方法)在USB系統(tǒng)中主機和設備間通信分組的分組通信方法，其特征在于包括通過配備到主機上的主機端控制器的主機端控制部，避免向設備端傳送從主機發(fā)送的SOF分組的發(fā)送避免步驟；通過配備到設備上的設備端控制器的設備端控制部，向設備發(fā)送SOF分組的發(fā)送步驟。
該通信方法為在上述本系統(tǒng)中使用的通信方法。從而，如果使用該通信方法可以容易的提高控制器間的通信效率。
而且，本發(fā)明的第一通信控制器(本第一通信控制器)為中繼主機和設備間的通信，具有作為主機端控制器功能和作為設備端控制器功能的通信控制器，其特征在于具有當通信控制器作為設備端控制器的功能時，在主機和設備的連接被確定后，向設備發(fā)送SOF分組的通信控制部。
而且，本發(fā)明的第二通信控制器(本第二通信控制器)為中繼主機和設備間通信，具有作為主機端控制器的功能和作為設備端控制器的功能的通信控制器，其特征在于具有當通信控制器作為設備端控制器的功能時，在接收到從主機向設備端發(fā)送的SOF分組時，避免向設備端發(fā)送該分組的通信控制部。
這樣，本通信控制器在具有作為主機端控制器的功能的同時還具有作為設備端控制器功能。根據(jù)這個結構，在USB系統(tǒng)中，即使將一個通信控制器作為主機端控制器，還能夠作為設備端控制器來使用。
本發(fā)明的其他的目的、特點和優(yōu)點通過以下所示記述就可以充分明白。而且，本發(fā)明的優(yōu)點通過參照附件的圖的說明可以明白。


圖1為表示本發(fā)明的一個實施方式的USB系統(tǒng)構成的方框圖。
圖2為表示為了在將圖1所示的USB系統(tǒng)的設備的總線進行復位處理中，在主機端控制器端的主機SM的操作的流程圖(狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖)。
圖3為表示在圖1所示的USB系統(tǒng)中，速度協(xié)商例的時序圖。
圖4為表示在速度協(xié)商中，主機端控制器的SNSM的操作的說明圖。
圖5為表示在速度協(xié)商中，設備端控制器的SNSM的操作的說明6為表示在IN事務處理中不能發(fā)送SOF分組例的時序圖。
圖7為表示DATA分組尺寸的說明圖。
圖8為表示在IN事務處理中，圖1所示的本系統(tǒng)的設備SM的操作的順序流程圖。
圖9為表示在OUT事務處理中不能發(fā)送SOF分組的例子的時序圖。
圖10為表示在OUT事務處理中，圖1所示的本系統(tǒng)的設備SM的操作順序的流程圖。
圖11為表示USB分組種類的說明圖。
圖12為表示USB分組格式的說明圖。
圖13為表示IN事務處理例子的時序圖。
圖14為表示OUT事務處理例子的時序圖。
圖15為表示SETUP事務處理例子的時序圖。
圖16為表示在現(xiàn)有的USB系統(tǒng)中，發(fā)送SOF分組的形式的時序圖。
圖17為表示使用本發(fā)明的一個實施形態(tài)的通信控制器的USB系統(tǒng)的構成方框圖。
具體實施例方式
對于本發(fā)明的一個實施方式進行說明。用本實施方式的USB系統(tǒng)是為了實現(xiàn)在主計算機(主機)和周邊機器(設備)之間的USB通信(用USB2.0的數(shù)據(jù)通信)的通信系統(tǒng)。
圖1為表示本系統(tǒng)構成的方框圖。如圖所示，本系統(tǒng)為具有主機10、主機端控制器11、設備端控制器12、設備13的構成。
主機(USB主機)10為作為本系統(tǒng)父機的個人計算機，控制所有的USB通信。而且，設備(USB功能塊，USB設備)13為與主機10進行通信的子機(節(jié)點)，作為諸如打印機或DVD驅(qū)動器等主機周邊設備的功能。
主機端控制器11是通過USB電纜與主機10連接，中繼主機10和外部(設備13)之間的USB通信。即，主機端控制器11為在接收從主機10發(fā)送的分組并向外部發(fā)送同時，接收向主機10發(fā)送的分組并傳送到主機10。
設備端控制器12是通過USB電纜與設備13連接，中繼設備13與主機10之間USB通信。即，設備端控制器12為在接收從設備13發(fā)送的分組并向主機10發(fā)送同時，接收向設備13發(fā)送的分組并傳送到設備13。
而且，在本系統(tǒng)中，控制器11和12間通過對應USB的光無線通信連接。即，在本系統(tǒng)中，經(jīng)由通過控制器11·12的光無線通信執(zhí)行主機10和設備13之間的USB通信。并且，控制器11·12間的光無線通信中的數(shù)據(jù)傳送速度為100Mbps，比USB2.0高速模式(HS)時的數(shù)據(jù)傳送速度(480Mbps)要低。
這里，對于作為本系統(tǒng)的特征的結構的控制器11·12的構成進行說明。如圖1所示，主機端控制器構成為具有USB接收機20、發(fā)送FIFO21、調(diào)制電路22、光發(fā)送機23、光接收機24、解調(diào)電路25、接收FIFO26、USB發(fā)送機27、差錯檢測電路28、定時器29、速度協(xié)商狀態(tài)機(SNSM)30、SOF判斷電路31和主機端狀態(tài)機(主機SM)32。
另一方面，設備端控制器12構成為具有主機端控制器所具有的上述的部件20～30和設備端狀態(tài)機(設備SM)42。
USB接收機20為以USB電纜連接主機10或設備13，接收從其發(fā)送的USB信號(包含分組的信號)的。
發(fā)送FIFO21為暫時保存USB接收機20接收到分組的。即，如上所述，控制器11·12之間的通信速度(100Mbps)比USB電纜的最高通信速度(HS；480Mbps)要低。因此，發(fā)送FIFO21被用于通過光通信進行分組傳送(重復)時的時間調(diào)整。
調(diào)制電路22為能夠通過光通信向外部發(fā)送，對分組進行調(diào)制(光調(diào)制)的。作為調(diào)制電路22的調(diào)制方法，例如能夠使用8B10B。光發(fā)送機23為向外部發(fā)送經(jīng)過調(diào)制電路22調(diào)制后的分組的，由發(fā)光二極管裝置和激光裝置構成。
光接收機24為接收從外部接收的、經(jīng)過光調(diào)制的分組，例如由光電二極管構成。并且，光接收機24從外部接收到任何光信號后，就向主機SM32(設備SM42)或者SNSM30發(fā)送信號檢測信號。該信號檢測信號是用于判斷接收信號有無的。解調(diào)電路25為解調(diào)通過光接收機24接收的分組，以使其能夠通過USB電纜進行通信。作為解調(diào)電路25的解調(diào)方法，例如能夠使用8B10B。
接收FIFO26暫時保存解調(diào)后的分組。而且，接收FIFO26與發(fā)送FIFO21相同，為了彌補通過USB電纜的數(shù)據(jù)傳送和通過光通信的數(shù)據(jù)接收之間的速度差，被用于通過USB電纜進行分組傳送(重復)時的時間調(diào)整。
差錯檢測電路28為判斷通過解調(diào)電路25解調(diào)的分組中是否具有差錯的電路。USB發(fā)送機27為以USB電纜連接主機10或設備13時，向它們發(fā)送在接收FIFO26保存的分組(包含分組的USB信號)的。定時器29為在主機SM32或設備SM42中使用的定時器(時間計測器)。SNSM(速度設定部)30為用于進行后面提到的速度協(xié)商的控制部。
主機端控制器11的SOF判斷電路(主機端控制部)31為判斷通過USB接收機20接收到分組是否為SOF分組的電路。主機SM(主機端控制部)32為控制主機端控制器11的全部處理，是控制器11的中樞部。
同樣地，設備端控制器12的設備SM(設備端控制部)42作為控制控制器12的全部處理的中樞部的功能。
這里，對于本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信操作進行說明。首先，對于設備13的連接時的操作進行說明。經(jīng)由控制器11·12設備13將設備13連接到本系統(tǒng)時，首先，主機10檢測設備13的電源。其成為確認在流經(jīng)USB電纜的4根信號線(D+，D-，電源(VBUS)，GND)的信號中的VBUS信號。
然后，主機10檢測設備13的速度(對應的模式)。從而對應全速模式(FS)或者高速模式(HS)的情況，主機10拉升D+的信號。另一方面，在僅僅對應低速模式(LS)的情況，主機10拉升D-的信號。并且在以下，設備13對應HS。
然后，主機10將D+信號線和D-信號線都設為10ms及其以上、低水平(SE0狀態(tài))，對設備13的總線進行復位。此后，設備13經(jīng)由控制器11·12向主機10發(fā)送HS特有信號(稱為CHIRP)。而且，主機10也經(jīng)由控制器11·12向設備13發(fā)送HS特有的信號。
由此，主機SM32以及設備SM42確認主機10和設備13的通信模式為HS。此后，主機SM32和設備SM42控制SNSM30，進行控制器11·12之間的速度協(xié)商(如后所述)。由此，確立(完成)了主機10和設備13的連接(總線)。
設備13被連接在本系統(tǒng)后，在主機10·設備13間經(jīng)由控制器11·12實施數(shù)據(jù)傳送。從主機10向設備13發(fā)送USB信號(包含分組的信號)后，該信號被主機端控制器11的USB接收機20接收。接收其后，主機SM32控制SOF判斷電路31，判斷接收到的分組是否為SOF分組。
從而，若判斷為不是SOF分組的情況，主機SM32解析USB信號(分組)，將分組保存在發(fā)送FIFO21中。此后，主機SM32控制調(diào)制電路22和光發(fā)送機23，對設備端控制器12生成·發(fā)送包含接收到的分組的光信號。
并且，不是SOF分組的分組是與上述IN事務處理、OUT事務處理或者SETUP事務處理的各事務處理相關的，進行數(shù)據(jù)傳送的分組。并且，在本系統(tǒng)中，關于各事務處理，按照USB2.0規(guī)定的規(guī)則進行分組的生成·收發(fā)，但對于詳細省略說明。
從主機端控制器11發(fā)送的光信號通過設備端控制器12的光接收機24被接收。從而，設備SM42控制解調(diào)電路25，使光信號的分組解調(diào)。從而，設備SM42控制差錯檢測電路28，判斷在解調(diào)后的分組中有無差錯(是否為遵循USB標準的分組)。
從而，設備SM42僅僅將接收到的分組中沒有差錯的分組存儲到接收FIFO26。此后，設備SM42對分組的全部進行完接收·解調(diào)后，控制USB發(fā)送機27，將包含此分組的USB信號以特定定時發(fā)送到設備13。
另一方面，在主機SM32判斷從主機端控制器11接收到的分組為SOF分組的情況，就不在發(fā)送FIFO21中保存該分組并將其拋棄，停止向設備端控制器12的傳送(重復)。從而，在本系統(tǒng)中，設備端控制器12(設備13)不會從主機端控制器11(主機10)接收SOF分組。
從而，本系統(tǒng)中，設備端控制器12的設備SM42在與設備端控制器12的協(xié)商結束后，控制定時器29測量作為HS中SOF分組的發(fā)送周期的125us(微秒)。從而，在該周期中設備SM42生成SOF分組，并以125us的周期對設備13發(fā)送。由此，在本系統(tǒng)中，能夠周期地向設備13發(fā)送SOF分組。從而，即使從設備端控制器12不發(fā)送SOF分組，也能夠避免設備13的總線復位，可以維持設備13為活動狀態(tài)。
并且，從設備13向主機端控制器11發(fā)送包含分組的USB信號的情況，該信號被接收到設備端控制器12的USB接收機20。
從而，設備SM42對接收到的USB信號(分組)進行解析，判斷在該數(shù)據(jù)中有無差錯。并且，這里設備SM42將沒有遵循USB標準的分組和不應該從設備13發(fā)送的分組(SOF分組等)作為具有差錯的分組來識別。
從而，設備SM42僅僅將沒有差錯的分組存儲到FIFO21。此后，設備SM42控制調(diào)制電路22和光發(fā)送機23，對主機端控制器11使包含分組的光信號生成·發(fā)送。
從設備端控制器12發(fā)送的光信號由主機端控制器11的光接收機24接收。從而，主機SM32控制解調(diào)電路25，對光信號的分組進行解調(diào)。從而，主機SM32控制差錯檢測電路28，判斷在解調(diào)后的分組中有無差錯(是否為遵循USB標準的分組)。
從而，主機SM32僅僅將接收到的分組中沒有差錯的分組存儲到接收FIFO26。此后，主機SM32對分組的全部進行完接收·解調(diào)后，控制USB發(fā)送機27，將包含該分組的USB信號在既定的時刻發(fā)送到主機端控制器11。
如上所述，在本系統(tǒng)中，主機端控制器11的主機SM32在接收到從主機10向設備13發(fā)送的SOF分組的情況，可以避免向設備端發(fā)送該分組。從而，設備端控制器12的設備SM42在確立主機10和設備13間的連接后，以特定周期向設備13發(fā)送SOF分組。
從而，在本系統(tǒng)中，在控制器11·12間沒有必要進行SOF分組的發(fā)送。因此，通信速度低的控制器11·12間的通信帶寬僅能夠為SOF分組以外的其它分組所使用。從而，可以防止由于SOF分組而妨礙其它分組的通信，提高通信效率。
這里，對于在本系統(tǒng)中為了對設備13的總線進行復位的處理進行說明。圖2與該處理相關，表示在主機端控制器11中的主機SM32的操作的流程圖(狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖)。如圖所示，主機SM32在接收從主機10向設備13發(fā)送的USB信號(分組)時，對定時器29進行復位，測量從該時刻開始經(jīng)過的時間(步驟(S)11·S12)。
從而，在判斷定時器29所測量的時間達到特定時間(例如3ms)的情況，主機SM32識別為主機10將對設備13的總線進行復位。此后，主機SM32控制光發(fā)送機23，向設備端控制器12發(fā)送復位通知信號(S14)。
而且，設備端控制器12的設備SM42接收到復位通知信號后，就識別到主機10將對設備13的總線進行復位。從而，設備SM42停止對設備13的SOF分組發(fā)送。由此，就容易進行設備13的總線復位。
下面，對于上述速度協(xié)商進行說明。該速度協(xié)商是在控制器11·12間為了決定光無線通信的數(shù)據(jù)傳送速度的處理。圖3為表示該處理的例子的時序圖。
圖4為表示在該處理中主機端控制器11的SNSM30的操作的說明圖。而且，圖5為表示在該處理中設備端控制器12的SNSM30的操作的說明圖。
主機端控制器11的SNSM30在T1201中控制光發(fā)送機23，以既定的傳送速度A開始keep_speed信號的發(fā)送，并使定時器29重新開始(使其復位后立即開始)。并且，keep_speed信號是一種為了決定傳送速度的代碼(請求信號)，是向發(fā)送目的地(設備端控制器12)請求維持現(xiàn)在的傳送速度的信號。
另一方面，在設備端控制器12中，接收該keep_speed信號的光接收機24首先向SNSM30傳送信號檢測信號。接收其后，SNSM30在使定時器29重新開始的同時，控制光發(fā)送機23，開始向主機端控制器11發(fā)送keep_speed信號。而且，SNSM30控制解調(diào)電路25、差錯檢測電路28判斷在接收的keep_speed信號中有無差錯。
于是，如圖3所示，在T1203中從主機端控制器11發(fā)送的keep_speed信號在光無線通信路中二進制化，在設備端控制器沒能正常接收到的情況，設備端控制器12的SNSM30在T1204中用lower_speed信號代替keep_speed發(fā)送到主機端控制器11。
該lower_speed信號是一種為了決定傳送速度的請求信號，是向發(fā)送目的地(主機端控制器11)要求降低傳送速度的信號。在接收lower_speed信號的主機端控制器11中，SNSM30識別到不能正常地以當前傳送速度A進行數(shù)據(jù)傳送。從而，對設備端控制器12發(fā)送lower_speed信號(將發(fā)送代碼切換為lower_speed)。
設備端控制器12的SNSM30通過從主機端控制器11接收lower_speed信號，判斷自身發(fā)送的lower_speed信號在主機端控制器11中被識別。
從而，經(jīng)過特定的時間Ta后，控制器11·12的SNSM30由于在該時刻收發(fā)的信號為lower_speed信號，例如使傳送速度降低一半(A/2)。即、主機端控制器11的SNSM30在T1207中以傳送速度A/2開始keep_speed信號的發(fā)送同時，使定時器29重新開始。
另一方面，設備端控制器12的SNSM30也對應于來自光接收機24來的信號檢測信號，在開始發(fā)送keep_speed信號的同時，使定時器29重新開始。
從而，控制器11·12雙方不進行差錯檢測，在經(jīng)過既定時間后，控制器11·12的SNSM30開始作為速度協(xié)商的結束信號(結束請求)的End_Nego信號的收發(fā)。從而，SNSM30在接收來自對方設備的End_Nego信號時，結束速度協(xié)商，轉(zhuǎn)換到活動狀態(tài)。
這里，使用圖4對于在主機端控制器11中的SNSM30的操作進行說明。
狀態(tài)ST0為速度協(xié)商的開始狀態(tài)。這里，主機端控制器11的SNSM30以keep_speed信號為發(fā)送代碼，在定時器29重新開始后，轉(zhuǎn)向狀態(tài)ST1。
狀態(tài)ST1為進行速度協(xié)商的狀態(tài)。主機端控制器11的SNSM30在接收代碼中有差錯或者接收來自對方設備(設備端控制器12)發(fā)送的lower_speed信號的情況，將發(fā)送代碼切換為lower_speed。
而且，主機端控制器11的SNSM30在經(jīng)過特定時間Ta后，在發(fā)送代碼為lower_speed信號的情況，轉(zhuǎn)向狀態(tài)ST0，或者在發(fā)送代碼為keep_speed信號的情況，轉(zhuǎn)換到狀態(tài)ST2。
這里，在轉(zhuǎn)向狀態(tài)ST0的情況，例如對現(xiàn)在的傳送速度變?yōu)橐话?傳送速度降低的幅度(程度))能夠設定為用戶所希望的值。并且，該幅度，被事先記錄在SNSM30中。另一方面，在轉(zhuǎn)換到狀態(tài)ST2的情況，將發(fā)送代碼切換為End_Nego信號。該狀態(tài)ST2為確認速度協(xié)商的結束的狀態(tài)。從對方設備(設備端控制器12)接收到End_Nego信號后，結束速度協(xié)商，轉(zhuǎn)換到活動狀態(tài)。
下面，使用圖5對于在設備端控制器12中的SNSM30的操作進行說明。在狀態(tài)ST0、ST1、ST2的各狀態(tài)下的操作與主機端控制器11的SNSM30相同。
作為狀態(tài)ST0之前的狀態(tài)ST4為判別是否從主機端控制器11接收請求信號。在從光接收機24(或者其他的接收信號檢測電路)接收信號檢測信號的情況，SNSM30轉(zhuǎn)換到狀態(tài)ST0。
并且，上述keep_speed信號、lower_speed信號、End_Nego信號既可以是分組(具有特定格式的屬性列)，也可以是由特定的屬性構成。
而且，在上述中，在確認主機10和設備13間的通信模式(速度)確認后，就進行速度協(xié)商。但是，對于速度協(xié)商也可以在主機10·設備13間的通信開始前的時刻進行。
而且，在上述中，主機10與主機端控制器11之間和設備端控制器12與設備13之間為以USB電纜連接的狀態(tài)，進行速度協(xié)商。但是，并不限于此，只要控制器11·12間為能夠通信的狀態(tài)，在控制器11·12和主機10·設備13間通過USB電纜連接前也可以實施速度協(xié)商。
而且，在本實施方式中，主機SM32避免向設備端發(fā)送從主機10接收的SOF分組，而且，設備SM42以特定周期向設備13發(fā)送自身制做的SOF分組。但是，在上述速度協(xié)商中，在能夠?qū)⒖刂破?1，·2間的光無線通信速度設定為與USB電纜同等的速度(480Mbps)的情況，就不限定于此。
即，在這樣的情況，主機SM32也可以向設備端原封不動地發(fā)送從主機10接收到的SOF分組。從而，設備SM42也可以設定為將從設備端控制器12接收的SOF分組傳送到設備13。
在這樣的情況，即使在控制器11·12之間進行SOF分組的收發(fā)，也可以與使用USB電纜的情況同等程度地抑制在其間的通信帶寬的SOF分組占有率。因此，不存在由于SOF分組的收發(fā)而使其它分組通信效率惡化。但是，當然即使在此情況，也可以是避免控制器11·12間SOF分組發(fā)送的構成。
而且，在上述那樣的速度協(xié)商后，主機SM32、設備SM42至少一個最好利用差錯檢測電路28，計算控制器11·12間分組收發(fā)中的差錯率。這里，差錯率是差錯產(chǎn)生次數(shù)除以收發(fā)次數(shù)的值(差錯產(chǎn)生率)。
從而，主機SM32、設備SM42在該差錯率達到特定值及其以上的情況，控制SNSM30，希望使控制器11·12間通信速度降低。由此，可以使由于通信速度過高而引起的差錯率降低。
而且，一般地在USB電纜的通信為半雙工通信的情況，在USB系統(tǒng)中，主機以優(yōu)于其它分組向設備發(fā)送SOF分組那樣，調(diào)整數(shù)據(jù)傳送(優(yōu)先發(fā)送SOF分組是USB的規(guī)定)，。這里，半雙工通信是指主機或者設備的一個占有通信路的通信方式。
但是，如本系統(tǒng)這樣，數(shù)據(jù)傳送路徑中具有傳送速度較慢的部分(控制器11·12間)的情況，主機就不能很好的調(diào)整數(shù)據(jù)傳送，有時也會有由于其它分組而不能發(fā)送SOF分組的情況(發(fā)生不能向設備發(fā)送SOF分組的情況)。
圖6為表示這樣的情況的例子(IN事務處理)的時序圖。首先在T(時刻)1501設備端控制器12的設備SM42向設備13發(fā)送SOF分組。
從而，在T1502中主機端控制器11的主機SM32向設備端控制器12發(fā)送IN事務處理。設備端控制器12的設備SM42在IN事務處理接收結束后，將其發(fā)送給設備13(T1503)。
這里，設備SM42被設定為等待IN分組接收結束，再將其重復到設備13。其是為了防止11·12在使用設備端控制器12·設備13間的高速通信路(USB電纜)重復通過控制器11·12間的低速通信路(光無線通信)接收的IN分組時的數(shù)據(jù)的欠缺。
而且，如圖6所示，設備13在接收到IN分組后，在T1504中向設備端控制器12發(fā)送DATA分組。
另一方面，設備SM42為了在T1505中訪問到了SOF分組的發(fā)送周期，就向設備13發(fā)送SOF分組。只是，此這時設備13正在發(fā)送DATA分組。因此，在半雙工通信用的USB電纜上，設備SM42不能向設備13發(fā)送SOF分組。
下面，對于這樣在IN事務處理執(zhí)行中防止不能發(fā)送SOF分組的方法進行說明。即，如上所述，設備SM42使用定時器29計算向設備13發(fā)送SOF分組的時間。而且，在已經(jīng)向設備13發(fā)送IN分組的情況，從設備13返回的數(shù)據(jù)分組的最大長度為如圖7所示的值。
設備SM42根據(jù)這些值，在從設備13接收DATA分組到向主機端控制器11發(fā)送期間，和在從設備端控制器12(設備SM42)向設備13發(fā)送ACK分組期間，逆計算不訪問SOF分組的送信時刻而向設備13發(fā)送IN分組的時刻(定時器29的值)范圍(該范圍為IN分組能夠發(fā)送范圍)。即，設備SM42被設定為計算IN分組能夠發(fā)送范圍，并在此范圍內(nèi)向設備13發(fā)送IN分組。由此，就可以避免在和設備13間的其它分組的收發(fā)而妨礙SOF分組的發(fā)送。
并且，所謂上述的IN分組能夠發(fā)送范圍為IN分組開始發(fā)送時間的范圍，在[從向設備13發(fā)送IN分組，從設備13接收最大長度的DATA分組并向主機端控制器11發(fā)送，此后，將從主機端控制器11發(fā)送的ACK分組傳送到設備13為止]的期間，不訪問SOF分組發(fā)送時刻的時間。
圖8為表示在IN事務處理中設備SM42的操作順序的流程圖。如此圖所示，設備SM42從主機端控制器11接收IN分組后(S41)，判斷定時器29的值是否在IN分組能夠發(fā)送范圍內(nèi)(S42)。從而，在判斷為IN分組能夠發(fā)送范圍內(nèi)的情況，設備SM42向設備13傳送IN分組(S43)，結束處理。
另一方面，若在S42中判斷不在IN分組發(fā)送可能范圍內(nèi)的情況，設備SM42待機直到SOF分組的發(fā)送時間(S44)。從而，發(fā)送SOF分組(S45)，待機特定的時間后(S46)，設備SM42判斷為IN分組能夠發(fā)送范圍，向設備13發(fā)送IN分組(S43)，結束處理。
通過上述處理，在IN事務處理中的從設備端控制器12(設備SM42)向設備13的SOF分組的發(fā)送沒有被其它分組的收發(fā)所妨礙，能夠很好的實施。并且，設備SM42在S46之后，也可以將處理返回到S42，再確認為IN分組的能夠發(fā)送時間的。而且，也可以不執(zhí)行S46的待機，立即發(fā)送IN分組(或者返回S42)。
并且，如上所述，與SOF分組的發(fā)送相關的問題不僅僅在IN事務處理時，而且還在OUT事務處理時產(chǎn)生。圖9表示在OUT事務處理中不能發(fā)送SOF分組的例子的時序圖。如圖所示，首先，在T1801中設備端控制器12的設備SM42向設備13發(fā)送SOF分組。
從而，在T1802·T1803中主機端控制器11的主機SM32向設備端控制器發(fā)送OUT分組和DATA分組。設備端控制器12的設備SM42在這些分組接收結束后，將其向設備13發(fā)送(T1804·T1805)。
這里，設備SM42被設定為等待OUT分組和DATA分組接收結束，再將其重復到設備13。其為了防止在使用設備端控制器12·設備13間的高速通信路(USB電纜)重復通過控制器11·12間低速通信路(光無線通信)接收的OUT分組和DATA分組時，數(shù)據(jù)的欠缺。
而且，在T1806中訪問SOF分組的發(fā)送周期。但是，因為設備SM42正在向設備13發(fā)送數(shù)據(jù)分組，而不能夠發(fā)送SOF分組。
下面，對于這樣在OUT事務處理執(zhí)行中防止不能發(fā)送SOF分組的方法進行說明。即，如上所述，設備SM42利用定時器29計算向設備13發(fā)送SOF分組的時間。而且，從設備端控制器12向設備13發(fā)送的DATA分組的最大長度為如圖7所示的值。
設備SM42根據(jù)這些值，在從OUT分組和DATA分組的發(fā)送中和來自設備13的ACK分組的接收中，逆計算不訪問SOF分組的送信時刻而向設備13發(fā)送OUT分組和DATA分組的時刻(定時器29的值)的范圍(該范圍為OUT分組能夠發(fā)送范圍)。即，設備SM42被設定為計算OUT分組能夠發(fā)送范圍，并在此范圍內(nèi)向設備13發(fā)送OUT分組和DATA分組。由此，就可以避免在和設備13間由于其它分組的收發(fā)妨礙SOF分組發(fā)送。
并且，所謂上述的OUT分組能夠發(fā)送范圍是指，開始OUT分組發(fā)送的時間范圍，[從向設備13發(fā)送OUT分組，向設備13發(fā)送最大長度的數(shù)據(jù)分組，從設備13接收ACK分組為止]的期間內(nèi)，不訪問SOF分組發(fā)送時間范圍。
圖10為表示在OUT事務處理中設備SM42的操作的順序的流程圖。如圖所示，設備SM42從主機端控制器11接收到OUT分組和DATA分組后(S51)，判斷定時器29的值是否在OUT分組能夠發(fā)送范圍內(nèi)(S52)。從而，判斷在OUT分組發(fā)送可能范圍內(nèi)的情況，設備SM42向設備13傳送OUT分組和DATA分組(S53)，結束處理。
另一方面，若在S52判斷不在OUT分組能夠發(fā)送范圍內(nèi)的情況，設備SM42待機直到SOF分組的發(fā)送時刻(S54)。從而，發(fā)送SOF分組(S55)，待機特定時間后(S56)，設備SM42判斷為OUT分組能夠發(fā)送范圍時，向設備13發(fā)送OUT分組和DATA分組(S53)，結束處理。
通過上述處理，在OUT事務處理中的從設備端控制器12(設備SM42)向設備13的SOF分組的發(fā)送沒有被其它分組的收發(fā)所妨礙，可以很好的實施。并且，設備SM42在S56之后，也可以將處理返回S52，再確認OUT分組能夠發(fā)送的時間。而且，也可以不執(zhí)行S56的待機，立即發(fā)送OUT分組·DATA分組(或者返回S52)。
并且，設備SM42在向設備13發(fā)送之前，能夠知道DATA分組的分組長度(尺寸)。因此，也可以把OUT分組能夠發(fā)送范圍設定為開始OUT分組發(fā)送的時間的范圍，[從向設備13發(fā)送OUT分組，向設備13發(fā)送從主機端控制器11接收的DATA分組，接收從設備13發(fā)送ACK分組為止]的期間內(nèi)，不訪問SOF分組的發(fā)送時間的時間范圍。在此情況，就成為設備SM42在每次OUT事務處理時，重新計算OUT分組發(fā)送可能范圍。但是，由于可以設定最適合的時間范圍，能夠防止白白地待機進行OUT分組和DATA分組發(fā)送，從而提高發(fā)送效率。
而且，如上述與SOF分組發(fā)送相關的問題，在SETUP事務處理時也會發(fā)生。SETUP事務處理是在OUT事務處理中向設備13發(fā)送以SETUP分組代替OUT分組的處理。從而，通過上述圖10的處理，可以很好的進行SETUP事務處理時的SOF分組的發(fā)送。
而且，在本實施方式中，主機SM32不向設備端控制器12重復SOF分組，設備SM42在每個特定周期(125us)向設備13發(fā)送SOF分組。
但是，并不限定于此，主機SM32從主機10接收SOF分組時，也可以向設備端控制器12發(fā)送表示已經(jīng)接收SOF分組的SOF接收通知信號。從而，在接收該信號的時刻，設備SM42也可以被設定為向設備13發(fā)送SOF分組。這里，作為SOF接收通知信號，例如可以為8B10B的特定屬性，也可以是別的分組形式。
在該構成中，主機SM32通過向設備端控制器12發(fā)送比SOF分組明顯短的SOF接收通知信號，就可以向設備端控制器12的設備SM42傳送SOF分組的發(fā)送時刻。
由此，可以將與SOF分組發(fā)送相關的控制器11·12間的光無線通信中的通信速度(通信時間)提高到[使用USB電纜連接控制器11·12，在其間轉(zhuǎn)送SOF分組的程度]。
從而，在該構成中，在能夠維持設備13的總線為活動的狀態(tài)同時，可以防止由于SOF分組的傳送而導致主機-設備之間的通信效率降低。還有，在該構成中，沒有必要在設備端控制器12中配備定時器29。
而且，在生成向設備13發(fā)送的SOF分組時，最好是設備SM42按照特定規(guī)則生成SOF分組。例如，最好是設備SM42正確設定在圖12所示的SOF分組的格式中的幀序號(FrameNo)。這個幀序號在HS中是連續(xù)8個分組取得相同值，只是在第九個才增加1。而且，在FS中是每個分組增加1。
并且，在本系統(tǒng)中，從設備端控制器12向設備13發(fā)送的SOF分組的幀序號有可能與應當從主機10發(fā)送的SOF分組的幀序號不同。但是，對于由設備13接收的SOF分組，接收的時刻是重要的。從而，幀序號如果按照USB2.0規(guī)定的上述的規(guī)則，即使從主機10發(fā)送的序號不一致也沒有問題。
而且，在本實施方式中，主機10和設備13是以HS進行通信。但是，也可以設定為以其它模式(LS，F(xiàn)S)進行通信。即使在此情況也可以避免由于SOF分組的發(fā)送而導致控制器11·12之間的通信帶寬變窄。
而且，在本實施方式中，主機端控制器11的主機SM32在確認到接收到的分組是SOF分組時，不將該分組保存到發(fā)送FIFO21而將其拋棄了。但是，也可以設定為設備端控制器12將接收的SOF分組保存到發(fā)送FIFO21，此后，判斷該分組是否為SOF分組。在此情況，就成為主機SM32在確認接收到的分組是SOF分組的情況，將該分組從發(fā)送FIFO21中拋棄。
而且，在本實施方式中，控制器11·12間的光通信的數(shù)據(jù)傳送速度為100Mbps。但是，并不限定于此，控制器11·12間的傳送速度可以為任意值(比用USB電纜的傳送速度或慢、或快、或相同都可以)。不管該傳送速度為何值，在本系統(tǒng)中，由于在控制器11·12間不進行SOF分組的收發(fā)，因而可以使其它分組的通信效率提高。
而且，在本實施方式中，控制器11·12間是通過光無線通信連接。但是，并不限定于此，也可以在控制器11·12間以光纜進行通信。并且，在使用光纜的情況，就可以進行分組的長距離傳送。而且，使用光無線通信(空間通信)的情況，由于沒有電纜，可以使便利性提高。
而且，作為控制器11·12間通信方式，可以采用半雙工通信和全雙工通信的任意一個。這里，所謂全雙工通信是指從主機向設備的發(fā)信和從設備向主機的發(fā)信并行處理的通信方式。選擇全雙工通信時，就要使由發(fā)光二極管和激光二極管構成的光發(fā)送機23經(jīng)常發(fā)光。因此，不需要在分組上附加前同步信號，從而可以使通信路的通信效率(使用效率)提高。
這里，在全雙工通信中光發(fā)送機23要經(jīng)常發(fā)光的理由是為了將從主機10或設備13接收的分組直接向接收機20重復。
而且，通過使光發(fā)送機23經(jīng)常發(fā)光，可以容易的進行控制器11·12間的連接和斷開。即，在半雙工通信的情況，光接收機24在一定時間及其以上接收不到光的情況，判斷為控制器11·12間已被斷開。另一方面，在全雙工通信中在連接狀態(tài)要經(jīng)常使光送機23發(fā)光，使對方控制器的光接收機經(jīng)常處于受光狀態(tài)。從而，在斷開連接時，使光送機23的發(fā)光停止。由此，在光接收機24接收不到光的階段，就可以判斷出連接被斷開。由此，和半雙工通信相比，可以縮短斷開所需的時間。
而且，在控制器11和12間，不只是光，也可以由通常的電波無線通信的方式連接。在此情況，最好適當?shù)卦O定調(diào)制電路22、解調(diào)電路25的調(diào)制解調(diào)方式。而且，光接收機24就成為接收電波的接收天線。
而且，上述的前同步信號是在分組接收側通過定時數(shù)據(jù)回復電路(圖中未示)取得時鐘的同步所必需的信號。通常，以“1010”的連續(xù)形式被使用。前同步信號的時間是不能發(fā)送DATA分組的時間。因此，通過前同步信號會產(chǎn)生無用的時間。全雙工通信的情況，因為主機和設備經(jīng)常發(fā)送信號，就沒有必要對每個分組都取得定時的同步。也可以說，前同步信號沒有必要。因此，在全雙工通信下，可以提高傳送效率。
而且，在本系統(tǒng)中，設備端控制器12的設備SM42在從主機控制器11接收復位通知信號的情況，停止SOF分組的發(fā)送。此時，本系統(tǒng)成為與設備13在連接時的操作中的被總線復位時相同的狀態(tài)。從而，設備SM42在接收從設備13向主機10發(fā)送的CHIRP的情況，也可以在將其向主機端控制器11發(fā)送的同時，向設備13發(fā)送能夠從主機10(主機端控制器11)發(fā)送的CHIRP。由此，由于結束連接時的協(xié)商，設備SM42就要再次進行SOF分組的發(fā)送。
從而，能夠表現(xiàn)為在USB系統(tǒng)的設備上配備本發(fā)明的設備端控制器、中繼主機和設備間的通信的設備端控制器中，具有在接收到從設備向主機發(fā)送的CHIRP的情況，將其向主機端發(fā)送的同時，也向設備發(fā)送應該從主機發(fā)送來的CHIRP的設備端控制部的構成。
而且，在本實施方式中，控制器11和12通過USB電纜和主機10或者設備13相連。但是，并不限定于此，也可以把主機端控制器11連接到和主機10連接的集線器的下游的端口。而且，也可以將主機端控制器11作為主機10或者USB集線器的一部分。而且，也可以將設備端控制器12用USB電纜連接到集線器的上游的端口。而且，也可以作為設備和USB集線器的一部分。
而且，在本系統(tǒng)中，主機SM32和設備SM42實際上是相同的器件，主機端控制器11和設備端控制器12只是與SOF判斷電路31不同，其余的本質(zhì)上是相同的結構。從而，也可以讓設備端控制器12和主機端控制器11是相同的結構(配備有SOF判斷電路31的構成)。在此情況，可以不使用設備端控制器12的SOF判斷電路31。但是，能夠只用一種控制器分別配備在主機10和設備13上，來構筑本系統(tǒng)。
而且，在本實施方式中，在控制器11和12中配備有差錯檢測電路28。但是，在不檢測所發(fā)送過的分組的差錯的結構中，就沒必要配備該差錯檢測電路28。而且，也可以通過主機SM32·設備SM42來檢測分組的差錯。
而且，在本實施方式中，在主機端控制器11配備有定時器29。但是，并不限定于此，在主機SM32不用定時器29的情況(例如，按照不從主機端控制器11向設備端控制器12發(fā)送復位通知信號的結構)，就沒必要在主機端控制器11上配備定時器29。
而且，在本實施方式中，主機10是個人計算機。但是，并不限定于此，作為主機10，能夠使用設備13，可以成為USB的父機，是什么機器都可以。
而且，在本實施方式中，在控制器11和12中配備有SNSM30。但是，不限定于此，在不進行上述那樣的速度協(xié)商，在控制器11和12間的通信速度為一定的結構中，就沒必要在控制器11和12上配備SNSM30。
而且，在本實施方式中，設備端控制器12的設備SM42是在確立主機10和設備13間的連接后，向設備13發(fā)送SOF分組。而且，主機端控制器11的主機SM32在接收到從主機10向設備13發(fā)送的SOF分組的情況，避免向設備端控制器12發(fā)送該分組。
但是，并不限定于此，也可以把本系統(tǒng)設定為和通常的USB系統(tǒng)相同，主機端控制器11的主機SM32將從主機10發(fā)送來的SOF該分組向設備端控制器12重復，設備端控制器13的設備SM42向主機10重復。
即，本系統(tǒng)被設定為以作為USB活動的最高速度的高速模式(HS480Mbps)進行控制器11和12間和設備端控制器12·設備13間的通信。從而，設定為通過比該速度低的100Mbps的光通信(通過光無線，或者光纜通信)進行控制器11·12間的通信。
這里，在控制器11和12間的光通信的數(shù)據(jù)傳送速度為480Mbps的情況，例如用8B10B的調(diào)制方式，必需使用具有480×10/8＝600Mbps帶寬的光發(fā)送機和光接收機(光收發(fā)器)。從而，為了得到這樣的光發(fā)送機，需要使用LD(激光二極管)。
另一方面，在控制器11·12間的光通信中數(shù)據(jù)傳送速度為100Mbps的情況，能夠使用LED(發(fā)光二極管)構成光發(fā)送機。從而，LD和LED相比，LED是絕對優(yōu)勢的價格便宜。從而，通過降低控制器11·12間的光通信的速度，能夠以低成本來構造控制器11·12(光發(fā)送機)。而且，能夠使用光通信還可以避免由于使用USB電纜而帶來的限制(電纜的長度等)。
而且，在進行控制器11·12間的數(shù)據(jù)通信的部件僅僅為光發(fā)送機23、光接收機24，最好僅僅將用于此的端口(通信端子)成為光發(fā)送機23、光接收機24的光端口(不使用金屬端口)。而且，最好將控制器11和12和主機10或者設備13一體化。按照這樣的構成，控制器11·12所必需的帶寬能明顯的從600Mbps降到100Mbps。由此，通過廉價的制造工序就能夠制作控制器11和12。
并且，作為設備13，在使用數(shù)據(jù)傳送速度較低的(例如閃存；50Mbps的程度)的情況，事務處理結束所需的時間在很大程度上依賴于設備13的傳送速度。從而，對于控制器11和12間的數(shù)據(jù)傳送速度如果比設備13的速度快，也不會對事務處理的結束時間產(chǎn)生很大的影響。
而且，控制器11和12間即使不用光而用其它通信線路(通過電波的無線通信等)，通過降低傳送速度，也可以削減控制器11和12的花費。從而，也能夠表現(xiàn)為本發(fā)明的USB系統(tǒng)特征在于是具有包含有主機和設備和配備在主機上、中繼主機和設備之間的通信的主機端控制器和配備在設備上、中繼主機和設備之間的通信的設備端控制器的USB系統(tǒng)中，控制器間的數(shù)據(jù)傳送速度比USB2.0高速模式下的數(shù)據(jù)傳送速度低的USB系統(tǒng)。
而且，也能夠表現(xiàn)為本發(fā)明的USB系統(tǒng)是配備有在USB系統(tǒng)的主機上配備、中繼外部和主機之間的收發(fā)的分組的主機端控制器和在USB系統(tǒng)的設備上配備、中繼外部和設備之間的收發(fā)的分組的設備端控制器的USB系統(tǒng)中，設定為上述的主機端控制器在接收到從主機向設備發(fā)送的SOF分組時，避免向設備端發(fā)送這個分組的同時，上述的設備端控制器以既定的周期向設備發(fā)送SOF分組的結構。
而且，在上述中，設備端控制器12的所有的處理是在設備SM42控制下進行。但是，并不限定于此，也可以將用于運行這些處理的程序記錄到記錄媒體，用可以讀取這個程序的信息處理裝置來代替設備SM42。
而且，同樣地，主機端控制器11的全部處理是在設備SM32控制下進行。但是，并不限定于此，也可以把運行這些處理的程序記錄在記錄媒體上，用可以讀取這個程序的信息處理裝置來代替設備SM32。
在此構成中，信息處理裝置的運算裝置(CPU和MPU)執(zhí)行讀取記錄在記錄媒體上記錄的程序的處理。從而，也可以說這個程序本身實現(xiàn)處理。
這里，作為上述的信息處理裝置，除了一般的計算機(工作站和個人計算機)之外，也可以使用計算機上配備的功能擴展板和功能擴展單元。
而且，上述的程序是指實現(xiàn)處理的程序代碼軟件(執(zhí)行形式程序、中間代碼程序、源程序等)。該程序可以是獨自使用也可以是和其它程序(OS等)組合起來使用。而且，該程序也可以是從記錄媒體中讀取出來后，先被記錄到裝置的存儲器(RAM等)，之后再讀取出來執(zhí)行的程序。
而且，記錄程序的記錄媒體也可以是能容易的和信息處理裝置分離的，也可以是固定(配備)在裝置上的。另外，也可以作為外部記憶機器和裝置連接。
作為這樣的記錄媒體可適用于錄像帶和卡帶等的磁帶、軟盤(登錄商標)和硬盤等的磁盤、CD-ROM、MO、MD、DVD、CD-R等的光盤(光磁盤)、IC卡、光卡等的存儲卡、MICROROM、EPROM、EEPROM、閃存ROM等的半導體存儲器等。而且，也可以用經(jīng)由網(wǎng)絡(內(nèi)部網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng))和信息處理裝置連接的記錄媒體。在此情況，信息處理裝置通過經(jīng)由網(wǎng)上下載得到程序。即，上述的程序也可以通過網(wǎng)絡(通過有線或者無線連接的)等的傳送媒體(動態(tài)持有程序的媒體)得到。并且，最好事先在裝置(或者發(fā)送端裝置，接收端裝置內(nèi))內(nèi)保存有執(zhí)行下載用的程序。
而且，本發(fā)明也可以作為如圖17所示具備作為主機端控制器11的功能和作為設備端控制器12的功能的通信控制器100來實現(xiàn)。
如圖17所示，通信控制器100在具有作為主機端控制器11的功能的同時，還具有作為設備端控制器12的功能。通過該構成，在USB系統(tǒng)中，一個通信控制器100可以既作為主機端控制器11也作為設備端控制器12來使用。
即，該通信控制器100在達到通過主機端控制器11而得到的作用效果的同時，也達到由于設備端控制器12而得到的作用效果。
從而，僅僅將一種通信控制器100分別配備在主機10以及設備13上，就可以構筑具有主機端控制器11和設備端控制器12的系統(tǒng)和同樣功能的系統(tǒng)。即，由于不用準備兩種控制器即可構建系統(tǒng)，從而可以更簡便的構建系統(tǒng)。
而且，通信控制器100可以用于與USB系統(tǒng)連接的各種信息機器根據(jù)機器被設置的狀況既作為主機10也作為設備13工作的系統(tǒng)中。并且，作為這樣的USB系統(tǒng)，例如，近年來具有被標準化的USB-OTG(USB-On TheGo)。
USB-OTG是可以使通過迄今為止經(jīng)由USB系統(tǒng)連接到主機(個人計算機等)上的設備(周邊機器)，具有作為主機的功能的標準。從而，在按照USB-OTG標準的USB系統(tǒng)中就可以通過設備之間的連接不能實現(xiàn)通過在USB1.x標準和USB2.0標準下的數(shù)據(jù)傳送。
在USB1.x標準和USB2.0標準下，主機端和設備端的功能被分別固定。即，在這些標準下的數(shù)據(jù)的交互是在將個人計算機作為主機10，作為USB功能塊的設備13(數(shù)碼相機，打印機等)被連接到該個人計算機的狀態(tài)下進行的。
但是，在USB-OTG標準下，以往的USB系統(tǒng)中必需的個人計算機(USB主機)變得不必要。即，在USB-OTG標準下，由于可以沒有個人計算機(USB主機)在USB設備間進行數(shù)據(jù)的收發(fā)，謀求提高便利性。在USB-OTG中，通過連接的電纜的連接器的種類，既可以作為主機也可以作為設備工作。
在該USB-OTG中，與USB2.0相同，支持LS(1.5Mbps)、FS(12Mbps)、HS(480Mbps)的傳送速度。而且，USB-OTG對應設備既可以作為USB主機，也可以作為USB功能塊(設備)來工作。
而且，在USB-OTG標準中，追加了稱為miniAB的新連接器的種類。這個miniAB可以和具有miniA、miniB兩個插頭的電纜連接。根據(jù)連接的電纜的插頭的形狀，當miniA被連接時作為USB主機來工作，當miniB被連接時作為USB功能塊來工作。
而且，根據(jù)稱為HNP(主機協(xié)商協(xié)議)的新的協(xié)議，在連接電纜的狀態(tài)下，追加了動態(tài)交換主機和功能塊的功能的構造。即，在USB-OTG下，連接的設備是作為USB主機還是USB功能塊是由電纜的連接器的種類或者USB-OTG下規(guī)定的HNP(Host Negotiation Protocol)決定的。
即，在USB-OTG下USB主機還是USB功能塊(設備)的角色不是固定的，有可能根據(jù)傳送來的數(shù)據(jù)的方向進行角色互換。同樣地，主機端控制器11和設備端控制器12的角色也不是固定的，有可能根據(jù)傳送來的數(shù)據(jù)的方向進行角色互換。
因此，對應該USB-OTG，一個通信控制器100具備主機端控制器11和功能塊端控制器12兩者的功能。
例如，如果利用通信控制器100構成USB系統(tǒng)，將數(shù)碼相機和打印機直接連接，數(shù)碼相機可以作為主機10工作，打印機可以作為設備13工作。由此，可以從作為主機10的數(shù)碼相機向作為設備13的打印機傳送數(shù)據(jù)。
即，在配備有通信控制器100的USB系統(tǒng)中，即使不把個人計算機作為主機安裝，數(shù)碼相機的圖像也可以由打印機直接打印。而且，將數(shù)碼相機和攝像機直接連接到硬盤等存儲裝置上，通過將數(shù)據(jù)傳送到這些存儲裝置上可以保存這些數(shù)據(jù)。
并且，本發(fā)明的通信控制器也可以是未必同時具有作為主機端控制器11和設備端控制器12的功能。即，本發(fā)明的通信控制器在具有作為本發(fā)明的主機端控制器11的功能的同時，也可以具備作為一般的現(xiàn)有設備端控制器(例如不自動生成SOF分組的設備端控制器)的功能。另外，本發(fā)明的通信控制器具有作為本發(fā)明的設備端控制器12的功能的同時，也可以具備作為一般的現(xiàn)有主機端控制器(例如不避免向設備端發(fā)送SOF分組的主機端控制器)的功能。
而且，本發(fā)明的USB系統(tǒng)(本系統(tǒng))為配備有本設備端控制器和本主機端控制器的系統(tǒng)。而且，在本設備端控制器端最好設定上述設備端控制部按照特定的周期向設備發(fā)送SOF分組。
而且，在此情況下，在主機端控制部在特定時間及其以上沒有從主機接收到分組的情況，向設備端控制器發(fā)送復位通知信號，最好設定上述設備端控制器的設備端控制部根據(jù)復位通知信號的接收，停止向設備發(fā)送SOF分組。
而且，最好設定設備端控制器的設備端控制部向設備發(fā)送SOF分組以外的其它分組時，在對應該發(fā)送而運行的與設備的通信中，避免訪問SOF分組的發(fā)送時刻，調(diào)整發(fā)送時刻。
而且，在此情況，設備端控制部向設備發(fā)送從主機端控制器接收到的OUT分組或SETUP分組和DATA分組時，最好根據(jù)DATA分組的大小調(diào)整上述的發(fā)送時刻。
而且，在本系統(tǒng)中，上述的主機端控制器在接收從主機向設備發(fā)送的SOF分組的情況，也可以設定為向設備端發(fā)送表示接收到SOF分組的SOF接收通知信號的同時，上述設備端控制部根據(jù)SOF接收通知信號的接收，向設備發(fā)送SOF分組。
而且，在本系統(tǒng)中，主機端控制器和設備端控制器最好配備有設定兩控制器間的通信速度的速度設定部。而且，在通過速度設定部將控制器間的通信速度設定為特定值及其以上的情況，也可以設定主機端控制器的主機端控制部向設備端發(fā)送從主機接收的SOF分組同時，上述設備端控制器的設備端控制部向設備發(fā)送從主機端控制器接收的SOF分組。
而且，最好設定上述主機端控制部和設備端控制部的至少一方計算出兩控制器間的分組的收發(fā)時的差錯率，這個差錯率在特定值及其以上時，上述速度設定部使控制器間的通信速度降低。
而且，在本系統(tǒng)中，兩控制器間的通信路徑中通信方式最好為全雙工通信。而且，兩控制器間的通信路徑也可以由光纜構成。另外，兩控制器間的通信也可以由光無線通信或者使用電波的無線通信來構成。
而且，本發(fā)明的分組通信程序是在USB系統(tǒng)的主機上配備的計算機中運行本通信方法的發(fā)送避免步驟的同時，在USB系統(tǒng)的設備上配備的計算機中運行本系統(tǒng)的發(fā)送步驟的程序。而且，本發(fā)明的記錄媒體為記錄該分組通信程序的記錄媒體。
而且，本發(fā)明的第2USB系統(tǒng)為具備包含主機和設備和配備在主機上中繼主機和設備之間的通信的主機端控制器和配備在設備上中繼主機和設備之間的通信的設備端控制器的USB系統(tǒng)，其特征在于被設定為以光通信進行控制器之間的數(shù)據(jù)傳送，另外，該光通信的數(shù)據(jù)傳送速度為比USB2.0下的高速模式下的數(shù)據(jù)傳送速度低。
而且，本第1通信控制器在通信控制器作為主機端控制器功能時，上述通信控制部也可以在接收到從主機向設備發(fā)送的SOF分組的情況，避免向設備端發(fā)送該分組。
而且，本第1通信控制器在通信控制器作為設備端控制器功能時，上述通信控制部也可以以特定的周期向設備端發(fā)送SOF分組。
而且，本第1通信控制器在通信控制器作為設備端控制器功能時，上述通信控制部也可以在向設備發(fā)送SOF分組以外的其它分組時，在據(jù)此發(fā)送而執(zhí)行與設備的通信中，避免訪問SOF分組的發(fā)送時刻，調(diào)整發(fā)送時刻。
而且，本第1通信控制器在通信控制器作為設備端控制器功能時，上述通信控制部也可以在向設備發(fā)送從主機端控制器接收到的OUT分組或者SETUP分組和DATA分組時，根據(jù)DATA分組的尺寸調(diào)整上述的發(fā)送時刻。
而且，本發(fā)明的第3USB系統(tǒng)為配備有主機、設備和上述第1通信控制器的USB系統(tǒng)。
而且，特別地，本主機端控制器最好配備有在接收到從主機向設備發(fā)送的SOF分組時，避免向設備端發(fā)送這個分組的主機端控制部。由此，本系統(tǒng)中，即使從主機向設備發(fā)送SOF分組，由于在本主機端控制器這個SOF分組被停止，不會再向后發(fā)送。從而，通過與上述本設備端控制器并用，可以容易的提高控制器間的通信效率。
并且，配備有上述兩個控制器的本系統(tǒng)在主機和設備間構成通信速度(數(shù)據(jù)傳送速度)低的(比按照USB標準的通常的速度(通常速度，例如，HS下的480Mbps)低)通信通道的情況特別地有效。即，通常主機按照規(guī)定的周期向設備發(fā)送SOF分組。因此，通信速度較低時，由于SOF分組大量的占有了通信路徑，導致其它分組的通信效率惡化。
在此情況，若可以按照通常的速度通信那樣在主機以及設備上連接兩控制器，就可以不需要控制器間的SOF分組的收發(fā)。從而，即使是控制器之間的通信速度低的情況，也可以抑制與其它分組相關的通信效率的惡化。
并且，本主機端控制器可以直接連接在主機上，而且也可以連接在USB集線器的下游側的端口上。甚至，也可以是作為主機或者USB集線器的一部分的構成。而且，本設備端控制器可以直接連接在設備上，也可以連接到USB集線器的上游側的端口。甚至，也可以是作為設備或者USB集線器的一部分的構成。
而且，在本系統(tǒng)中，設備端控制部最好按照特定的周期(主動地)向設備發(fā)送SOF分組。由此，即使從外部沒有什么契機(信號)，也可以向設備發(fā)送SOF分組。
而且，在此情況，主機端控制部在既定時間及其以上沒有從主機接收到分組的情況，就識別為[主機要對設備的總線復位]，最好設定為向設備端控制器發(fā)送復位通知信號。于是，設備端控制部接收到復位通知信號時，最好停止向設備發(fā)送SOF分組。由此，可以容易的進行設備的總線的復位。
而且，在本系統(tǒng)中，設備端控制部在IN事務處理、OUT事務處理、SETUP事務處理等時，多數(shù)時候向設備發(fā)送SOF分組以外的其它分組。而且，向設備發(fā)送其它分組時，有時也會從設備接收返回信息。
從而，以既定周期向設備發(fā)送SOF分組的情況，設備端控制部在對應其它分組的發(fā)送而運行的和設備的通信中，最好避免訪問SOF分組的發(fā)送時刻，調(diào)整其它分組的發(fā)送時刻。
在該調(diào)整中，設備端控制部在據(jù)其他的分組的發(fā)送而成的和設備的通信中，對最多需要多大程度的時間進行估計(通信結束時間)。于是，在超過估計的通信結束時間之前，不訪問SOF分組的發(fā)送時刻的情況，向設備發(fā)送其它分組。另一方面，在超過估計的通信結束時間之前，訪問了SOF分組的發(fā)送時刻的情況，設備端控制部將其它分組的發(fā)送在SOF分組的發(fā)送后進行。通過進行這樣的調(diào)整，可以避免由于其它分組的收發(fā)而妨礙SOF分組的發(fā)送。
而且，設備端控制部在OUT事務處理、SETUP事務處理時，向設備發(fā)送從主機端發(fā)送的OUT分組或者SETUP分組、DATA分組。于是，就成了從設備接收ACK分組。從而，設備端控制部可以在發(fā)送前知道向設備發(fā)送的DATA分組的大小(分組長度)。從而，根據(jù)該尺寸，通過對上述的通信結束時間估計，就可能成為正確的估計。
而且，設備端控制部根據(jù)從外部來的信號也可以設定為向設備發(fā)送SOF分組。即，在這個結構下，主機端控制部被設定為在接收到從主機向設備發(fā)送的SOF分組的情況，向設備端發(fā)送表示接收到SOF分組的SOF接收通知信號。從而，設備端控制器設定為對應SOF接收通知信號的接收，向設備發(fā)送SOF分組。
在這個結構中，主機端控制部通過向設備端控制器發(fā)送比SOF分組的傳送速度明顯低的SOF接收通知信號，就成為向設備端控制部傳送SOF分組的發(fā)送時間。從而，這個結構與在控制器間進行SOF分組收發(fā)的結構相比，可以使SOF分組以外的其他的分組的通信效率提高。
而且，在本系統(tǒng)中，本主機端控制器以及本設備端控制器最好配備有設定兩控制器間的通信速度的速度設定部。該速度設定部使在各個控制器中配備，在控制器之間的通信開始時，進行通信速度的設定(速度協(xié)商)。
而且，在此構成中，在由速度設定部將控制器間的通信速度設定為特定值及其以上的情況，也可以設定主機端控制部和設備端控制部按照通常的USB通信進行SOF分組的通信。即，在此情況，也可以設定主機端控制部向設備端發(fā)送從主機接收的SOF分組，同時設備端控制部向設備發(fā)送接收的SOF分組。
這里，上述特定值例如為即使按照上述的通常速度(按照USB標準的通常速度)的程序進行SOF分組的發(fā)送也不會對通信速度產(chǎn)生障礙而對應的值。即，在此構中，控制器間的通信速度在特定值及其以上的情況，主機端控制部向原封不動的向設備端發(fā)送從主機接收的SOF分組。從而，設備端控制器向設備傳送接收的SOF分組。
這樣，控制器間的通信速度在一定程度上可以快一些時，即使在控制器間進行SOF分組的收發(fā)，也可以抑制SOF分組在其間的通信帶寬的占有率降低到通常程度。因此，不會由于SOF分組的收發(fā)而致使其它分組通信效率惡化。
而且，在本系統(tǒng)中，通過速度設定部設定通信速度后，最好設定主機端控制部和設備端控制部的至少一方(或者速度設定部)計算出控制器間分組的收發(fā)時的差錯率。這里，差錯率是指差錯的發(fā)生次數(shù)除以收發(fā)次數(shù)的值(差錯發(fā)生率)。而且，在此情況，速度設定部最好在差錯率在特定值及其以上的情況，使控制器間的通信速度降低。由此，可以減低由通信速度過高為起因的差錯率。
而且，在本系統(tǒng)中，兩控制器間的通信路徑的通信方式最好為全雙工通信。由此，可以不需要在半雙工通信中必需的前同步信號，從而可以提高控制器間的通信效率。
而且，在本系統(tǒng)中，兩控制器間的通信通道也可以由光纜(光纖)構成。由此，可以進行分組的長距離傳送。
而且，兩控制器間的通信也可由光無線通信或者使用電波的無線通信來構成。而且，在使用無線通信(空間通信)的情況，由于沒有電纜，可以提高便利性(控制器的配置自由度等)。
而且，本發(fā)明的分組通信程序是用于在USB系統(tǒng)的主機上配備的計算機上執(zhí)行本通信方法的發(fā)送避免步驟的同時，在USB系統(tǒng)的設備上配備的計算機中執(zhí)行本通信方法的發(fā)送步驟的程序。
通過將該程序讀入上述的計算機中，可以通過計算機實現(xiàn)本通信方法的發(fā)送避免步驟和發(fā)送步驟。而且，通過將該程序記錄到計算機可讀記錄媒體上，可以容易的進行程序的保存和流通。
而且，本發(fā)明的第2USB系統(tǒng)為包含主機；設備；配備在主機上中繼主機和設備間通信的主機端控制器；配備在設備上中繼主機和設備間通信的設備端控制器的USB系統(tǒng)，其特征在于被設定為以光通信進行控制器之間的數(shù)據(jù)傳送，并且，該光通信的數(shù)據(jù)傳送速度為比USB2.0中高速模式(HS)下的數(shù)據(jù)傳送速度(480Mbps)低(例如100Mbps)。
這里，控制器間的光通信的數(shù)據(jù)傳送速度為與HS相同的480Mbps的情況，例如用8B10B調(diào)制方式，就有必需具有480×10/8＝600Mbps的帶寬的光發(fā)送機和光接收機(光收發(fā)器)。從而，為了得到這樣的光發(fā)送機，必需使用LD(激光二極管)。
另一方面，控制器間的光通信中數(shù)據(jù)傳送速度為100Mbps時，就可以使用LED(發(fā)光二極管)來構成光發(fā)送機。從而，LD與LED相比，LED絕對優(yōu)勢是價格便宜。從而，通過降低控制器之間的光通信的速度就可以以低成本來構造控制器。而且，由于可以把各控制器所必需的帶寬能明顯的從600Mbps降到100Mbps。從而可以更廉價的制造各控制器。
并且，作為設備，在使用數(shù)據(jù)傳送速度比較低的(例如閃存；50Mbps的程度)的情況，結束事務處理所需的時間很大程度上依賴于設備的傳送速度。從而，可以說控制器之間的數(shù)據(jù)傳送速度比設備的速度快時，也不會對事務處理的結束時間產(chǎn)生很大的影響。因此，最好讓控制器間的光通信的數(shù)據(jù)傳送速度比設備的數(shù)據(jù)傳送速度快。
而且，本發(fā)明的通信控制器(本通信控制器)為作為中繼主機和設備間的通信、具備作為主機端控制器的功能和作為設備端控制器的功能的通信控制器，其特征在于具有當通信控制器作為設備端控制器的功能時，在確立主機和設備的連接后，向設備發(fā)送SOF分組的通信控制部。
本通信控制器是適用于USB系統(tǒng)的。這里，所謂USB系統(tǒng)是指為了實現(xiàn)主計算機(主機)和周邊機器(設備；USB功能塊)間進行USB通信(依照USB系統(tǒng)標準的數(shù)據(jù)通信)的通信系統(tǒng)。
從而，本通信控制器為中繼主機和設備間的通信的。即，本通信控制器作為設備控制器工作時，具有接收從設備傳送的分組并向主機傳送和接收向設備傳送的分組并傳送給設備的功能。這里，所謂分組是指在USB系統(tǒng)中數(shù)據(jù)通信的基本單位。
而且，在USB系統(tǒng)中規(guī)定對作為分組一種的SOF分組優(yōu)先于其它分組從主機向設備傳送。從而，本通信控制器，配備有自身制作該SOF分組，向設備發(fā)送的通信控制部。
由此，如果使用本通信控制器，就不需要在主機和設備端控制器間進行SOF分組的收發(fā)(即，不需要從主機端向設備發(fā)送SOF分組)。因此，主機和通信控制器間的通信路徑只為SOF分組以外的其它分組所利用。從而可以使得這些其它分組的通信效率提高。
而且，本發(fā)明的USB系統(tǒng)(本系統(tǒng))是附加到主機和設備，包含本通信控制器的USB系統(tǒng)。如果構筑了這樣的系統(tǒng)，能夠提高分組的通信效率。
而且，本通信控制器也可以作為主機端控制器的功能。即，本通信控制器作為主機端控制器功能時，在接收從主機傳送來的分組并向設備傳送的同時，接收向主機傳送的分組并傳送給主機。
這樣，在本系統(tǒng)中，在配備有主機、作為主機端控制器功能的本通信控制器、作為設備端控制器工作的本通信控制器、設備的情況，就形成按照該順序的通信路徑。即，將主機和設備間的通信設定為由兩個通信控制器來中繼。
而且，特別地，本通信控制器的通信控制部在通信控制器作為主機端控制器功能時，最好在接收到從主機向設備發(fā)送的SOF分組的情況，避免向設備端發(fā)送該分組。由此，本系統(tǒng)中，即使從主機向設備發(fā)送SOF分組，由于在本通信控制器該SOF分組被停止，不會再向后發(fā)送。從而，可以容易的提高通信控制器之間的通信效率。
即，本通信控制器為中繼主機和設備之間的通信、具備有作為主機端控制器的功能和作為設備端控制器的功能的通信控制器，其特征在于具有當通信控制器作為主機端控制器的功能時，配備有在接收到從主機向設備發(fā)送的SOF分組時，避免向設備發(fā)送該分組的通信控制部。
并且，配備有本通信控制器的本系統(tǒng)在主機和設備間形成通信速度(數(shù)據(jù)傳送速度)低的(比按照USB標準的通常的速度(通常速度，例如，HS下的480Mbps)低)通信通道的情況下特別有效。即，通常主機按照規(guī)定周期向設備發(fā)送SOF分組。因此，通信速度低時，由于SOF分組大量的占有了通信路徑，導致其它分組的通信效率惡化。
因此，在這樣的情況，若可以按照通常的速度通信那樣在主機以及設備上連接通信控制器，就可以不需要控制器間的SOF分組的收發(fā)。從而，即使是控制器之間的通信速度低的情況，也可以抑制與其它分組相關的通信效率惡化。
并且，本通信控制器可以直接連接在主機上，而且，也可以連接在USB集線器的下游側的端口。甚至，也可以是作為主機或者USB集線器的一部分的來構成。在此情況，本通信控制器可以作為主機端控制器的功能。而且，本通信控制器可以直接連接到設備，也可以連接到USB集線器的上游側的端口。甚至，也可以是作為設備或者USB集線器的一部分的構成。在此情況，本通信控制器可以作為設備端控制器的功能。
這樣，本通信控制器可以在具有作為主機端控制器的功能同時也作為設備端控制器的功能。通過這種結構，在USB系統(tǒng)中可以把一個通信控制器可以既作為主機端控制器也作為設備端控制器來使用。
從而，只把一種通信控制器分別配備在主機和設備上，就可以搭建本系統(tǒng)。即，由于可以不用準備兩種控制器就可以搭建系統(tǒng)，可以更簡便系統(tǒng)的構筑。
而且，本通信控制器可以用在和USB系統(tǒng)連接的各種信息機器根據(jù)機器被設置的狀況既作為主機也作為設備工作的系統(tǒng)中。并且，作為這樣的USB系統(tǒng)，例如具有近年來有被標準化的USB-OTG(USB-On The Go)。
USB-OTG是可以使通過迄今為止的USB系統(tǒng)連接在主機(個人計算機等)上的設備(周邊機器)具有作為主機的功能的標準。從而，按照USB-OTG標準的USB系統(tǒng)中就可以通過設備之間的連接實現(xiàn)在USB1.x標準和USB2.0標準下不能實現(xiàn)的數(shù)據(jù)傳送。
例如，如果利用本通信控制器構成USB系統(tǒng)，將數(shù)碼相機和打印機直接連接，數(shù)碼相機可以作為主機工作，打印機可以作為設備工作。由此，可以從作為主機的數(shù)碼相機向作為設備的打印機傳送數(shù)據(jù)。
即，在配備有本通信控制器的USB系統(tǒng)中，即使不把個人計算機作為主機時，數(shù)碼相機的圖像也可以由打印機直接打印。而且，把數(shù)碼相機或攝像機直接連接到硬盤等存儲裝置，通過把數(shù)據(jù)傳送到這些存儲裝置上可以保存這些數(shù)據(jù)。
而且，本通信控制器作為設備端控制器工作時，也可以設定通信控制部按照特定周期向設備發(fā)送SOF分組。據(jù)此，即使從外部沒有什么契機(信號)，也可以向設備發(fā)送SOF分組。
而且，本通信控制器作為設備端控制器功能時，也可以設定通信控制部向設備發(fā)送SOF分組以外的其它分組時，對應該發(fā)送而執(zhí)行的與設備通信中，避免訪問SOF分組的發(fā)送時間，調(diào)整發(fā)送時間。
在該調(diào)整中，通信控制部在對應其它分組的發(fā)送而形成的與設備的通信中，對最多需要多大程度的時間進行估計(通信結束時間)。從而，在超過估計的通信結束時間之前，不訪問SOF分組的發(fā)送時間時，向設備發(fā)送其它分組。另一方面，在超過估計的通信結束時間之前，訪問了SOF分組的發(fā)送時間時，通信控制部在SOF分組的發(fā)送后進行其他的分組的發(fā)送。通過進行這樣的調(diào)整，可以避免由于其它分組的收發(fā)而使SOF分組的發(fā)送被妨礙。
而且，本通信控制器作為設備端控制器功能時，通信控制部向設備發(fā)送從主機端控制器接收的OUT分組或SETUP分組和DATA分組時，也可以根據(jù)DATA分組的尺寸調(diào)整上述的發(fā)送時間。
這此情況，通信控制部在OUT事務處理、SETUP事務處理時，向設備發(fā)送從主機端發(fā)送的OUT分組或者SETUP分組，DATA分組。從而，就成了從設備接收ACK分組。從而，通信控制部可以在發(fā)送前知道向設備發(fā)送的DATA分組的尺寸(分組長度)。從而，根據(jù)該尺寸，通過對上述的通信結束時間估計，就可能成為正確的估計。
而且，本發(fā)明的USB系統(tǒng)也可以成為配備有主機、設備和本通信控制器的USB系統(tǒng)。
如上所述，本發(fā)明為可以在用于實現(xiàn)主計算機(主機)和周邊機器(設備；USB功能塊)間進行USB通信(依照USB系統(tǒng)標準的數(shù)據(jù)通信)的通信系統(tǒng)的USB系統(tǒng)以及USB系統(tǒng)中的主機，在設備上配備的通信控制器(主機端控制器，設備端控制器)中被使用。
而且，也可以說本發(fā)明為與USB標準下的USB信號的傳送方法和傳送裝置相關。而且，也可以說，在USB下，為了維持連接形態(tài)，最下層的協(xié)議以時分進行通信，主機進行時間安排。而且，USB上的數(shù)據(jù)通信以稱為事務處理的單位進行。該事務處理由稱為令牌分組、數(shù)據(jù)分組和信號交換分組的分組構成。主機在事務處理開始時必需以發(fā)行令牌分組開始，根據(jù)包含在令牌分組中的地址和端點，對應的設備進行應答。
端點是指為了存放傳送數(shù)據(jù)的FIFO緩存。USB主機和USB設備的數(shù)據(jù)的交互必定借助于端點來執(zhí)行。USB設備做多可以擁有16個端點，為了識別較多的端點，在端點編有編號。USB主機在數(shù)據(jù)傳送時，根據(jù)USB設備的USB地址和端點進行訪問。在端點中0號的端點被稱為端點0，在USB設備中必定存在1個。該端點0在控制器傳送時通過SETUP分組進行初始化時被使用。而且，在USB2.0下，HS模式為活動的情況，USB主機作為總線復位的信號，D+信號線和D-信號線都處于10ms及其以上的低水平(SE0狀態(tài))。
而且，SOF分組在同步傳送時為了使主機和設備同步時需要，在不進行同步傳送的應用中，在表示不是復位以外時就不是必需。而且，即使在進行同步傳送的應用中，從USB設備看來SOF的接收時間是重要的，對于SOF分組的幀序號，如果事先按照USB2.0規(guī)定的規(guī)則，就沒有必要考慮USB主機發(fā)送的SOF分組的幀序號與USB設備接收的SOF分組的幀序號一致。
而且，在本發(fā)明中，也可以由連接在USB主機端的主機端控制器和連接在USB設備端的設備端控制器構成。主機端控制器接收從USB主機來的信號并向USB設備發(fā)送，向USB主機發(fā)送從設備端控制器來的信號，除了用USB電纜和USB主機連接以外也可以用USB電纜和USB集線器的下游端口連接。而且，也可以是作為USB主機和USB集線器的一部分的結構。設備端控制器向USB設備發(fā)送來自主機端控制器的信號，向主機端控制器發(fā)送來自USB設備的信號，除了用USB電纜和USB設備連接以外也可以用USB電纜和USB集線器的上游端口連接。而且，也可以是USB設備和USB集線器的一部分的結構。
而且，發(fā)送FIFO21在主機端控制器和設備端控制器間的通信路徑與USB的通信通道相比一樣或者低的情況，也可以在前述的一樣或者低速的通信通道中重復分組時進行時間的調(diào)整。而且，本系統(tǒng)中，主機SM32在IN事務處理、OUT事務處理、SETUP事務處理的各事務處理中，根據(jù)事先規(guī)定規(guī)則，在USB主機和USB設備間進行分組的交互。
而且，主機SM32在通過SOF判斷電路對從USB接收機20接收到的USB分組解析后，判斷接收的分組為SOF分組的情況，不進行向設備端控制器的SOF分組的重復。這里，作為不進行重復的方法，例如具有不向發(fā)送FIFO21寫入SOF分組等，也可以根據(jù)其它方法發(fā)送抑制重復。
而且，在本系統(tǒng)中，在USB主機和USB設備之間即使存在比USB標準低速的通信通道，通過主機端控制器和設備端控制器具有上述的結構，也可以向USB設備發(fā)送SOF分組，維持USB設備的活動狀態(tài)。
而且，在由主機SM32向設備端控制器12發(fā)送SOF接收通知信號的結構中，USB主機和USB設備之間即使存在比USB標準低速的通信路徑，即使在設備端控制器內(nèi)沒有定時器，也可以向USB設備發(fā)送SOF分組，維持USB設備的活動狀態(tài)。
而且，IN事務處理時，設備SM42監(jiān)視定時器29，計算SOF分組的發(fā)送時間。而且，向USB設備發(fā)送IN分組時返回的數(shù)據(jù)分組的最大長度為如圖7所示的值。根據(jù)這些值，可以進行如下控制，比SOF分組的發(fā)送時間早一些時間進行IN分組的發(fā)送不會在DATA分組的接收中訪問SOF分組的發(fā)送時間，而且，甚至可以逆計算在加上設備端控制器對USB設備的ACK的發(fā)送時間的情況，可以進行IN分組的發(fā)送的時間值，如果沒有達到該計算值，向USB設備發(fā)送，如果達到了該計算值，下一個SOF分組發(fā)送后，控制發(fā)送成為IN分組的IN分組的發(fā)送時間。
而且，S42也可以說是判斷定時器29的值在發(fā)送IN分組，在最大長的數(shù)據(jù)分組返回的情況，ACK分組發(fā)送之前，有沒有達到SOF分組的發(fā)送時間不能訪問的程度的一個步驟。從而，在定時器29的值達到時，轉(zhuǎn)向S44，被判斷為定時器的值沒有達到，可以進行IN分組的發(fā)送時，向S43和別的轉(zhuǎn)換。通過在設備端控制器11中安裝進行這樣動作的設備SM32，在IN事務處理中，能夠不發(fā)生由于USB設備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組或設備端控制器發(fā)送的IN分組和ACK分組而使SOF分組成為不能發(fā)送的狀態(tài)。
而且，在OUT事務處理時，設備SM42監(jiān)視定時器29，計算SOF分組的發(fā)送時間。而且，設備端控制器發(fā)送的數(shù)據(jù)分組的最大長度為如圖7所示的值。根據(jù)這些值，設備SM42可以進行如下控制，比SOF分組的發(fā)送時刻早一此時間進行OUT分組和DATA分組的發(fā)送不會在被SOF分組的發(fā)送時間訪問，或者，可以逆計算在加上USB設備相對于前述的數(shù)據(jù)分組而發(fā)送的ACK分組的發(fā)送時間的情況下，可以進行OUT分組的發(fā)送的時間值，若沒有達到這個計算值，開始向USB設備發(fā)送OUT分組和DATA分組，若達到了該計算值，下一個SOF分組發(fā)送后，控制稱為發(fā)送OUT分組以及DATA分組的OUT分組發(fā)送開始時間。而且，由于可以知道應該向設備端控制器發(fā)送的數(shù)據(jù)分組的分組長度，可以經(jīng)常調(diào)整計算為了控制前述OUT分組發(fā)送開始的定時器的值，以最好的值進行控制。而且，SETUP分組事務處理中SETUP分組以及DATA分組和ACK分組的位置關系，由于和OUT事務處理中OUT分組和DATA數(shù)據(jù)分組和ACK分組的位置關系相同，因此，也可以應用于SETUP事務處理。
而且，S52也可以說是判斷定時器29的值在發(fā)送OUT分組以及數(shù)據(jù)分組，在USB設備返回ACK分組之前，有沒有達到SOF分組的發(fā)送時間不能訪問程度的一個步驟。那么，定時器29的值達到時，轉(zhuǎn)向S54，被判斷為定時器的值沒有達到，可以進行OUT分組的發(fā)送時，向S53及其它轉(zhuǎn)移。
而且，也可以以下形式表達本發(fā)明的問題。即，在主機和設備間，使用和USB2.0的活動速度相比傳送速度低的通信通道時，由于SOF分組發(fā)送時帶寬的使用，在低速通信通道中其他的分組可以進行傳送的帶寬就會減少。而且，不重復SOF分組時，在設備端控制器，就不能識別總線復位。而且，若總線復位，即使是暫時的主機和設備被斷開。主機一旦對設備識別失敗，會出現(xiàn)除了重啟動以外無法對設備再識別(即使插拔設備也無法識別)的癥狀。在此意義上，也可以說最好盡量少的總線復位。而且，在全雙工通信中，經(jīng)常發(fā)光的是發(fā)光二極管和激光二極管等的發(fā)送機。通過發(fā)光，經(jīng)常發(fā)光是為了進行全雙工通信，也為了重復不知道何時接收的分組，最好持續(xù)發(fā)光(通信)。而且，根據(jù)接收信號的有無，可以進行連接，斷開的控制(半雙工通信的情況下，由于是在既定的時間及其以上無信號時斷開這樣的方式，可以認為斷開所需的時間也必須長)。而且，在空間通信中，根據(jù)傳送速度和通信距離，差錯率變化很大。傳送速度快時，可以正常傳送數(shù)據(jù)的距離比傳送速度慢時要短。也就是說，在一定距離時，傳送速度快的不能進行信號的傳送的可能性高。而且，信號檢測信號是為了判斷只是接收信號的有無的信號，和傳送速度相比，可以說是變?yōu)槁男盘枴?br> 而且，按照以上的實施形態(tài)的例子所示方法，即使在USB主機和USB設備之間存在比USB的活動的速度低的通信速度，可以說也可以按照USB標準規(guī)定周期向USB設備發(fā)送SOF分組。而且，USB主機也可以毫無問題地向USB設備傳達發(fā)光的總線復位(SE0)。而且，通過設置速度協(xié)商電路，以最適合的速度進行數(shù)據(jù)通信成為可能。而且，通過進行全雙工通信，提高通信通道的使用效率成為可能。而且，作為低速通信通道，通過使用光纖，將相同或者低速的通信通道的距離變長成為可能，擴大了應用范圍。
而且，作為低速通信通道，通過使用用電波的無線，防止連接器的劣化成為可能，而且，由于是沒有電纜，使用起來很順手。而且，作為低速通信通道，通過使用用光的空間傳送，防止連接器的劣化成為可能，進行高速的空間傳送成為可能。而且，通過監(jiān)視定時器的值，在IN事務處理、OUT事務處理、SETUP事務處理的各個事務處理中，避免設備端控制器發(fā)送的SOF分組和其他的分組之間的沖突成為可能。
而且，本發(fā)明的目的在于在使用與USB2.0的本身速度相比傳送速度低的通信通道(例如100Mbps的光通信通道)時，抑制由于SOF分組的傳送致使的通信通道的傳送效率低下，和將USB主機發(fā)送的復位信號沒有問題的傳送到USB設備。
為了達到這樣的目的的本發(fā)明，能夠表現(xiàn)為根據(jù)以下的第1～13收發(fā)電路，第1收發(fā)方法。即，第1收發(fā)電路為具有由與USB標準規(guī)定的傳送速度相同或者在其之下的傳送速度能夠傳送的接口的收發(fā)電路，是連接在USB主機或者USB集線器的下流側的端口，作為USB主機或者USB集線器的一部分構成的主機端控制器和連接在USB設備或者USB集線器的上流側的端口，作為USB設備或者USB集線器的一部分構成的設備端控制器，兩控制器擁有FIFO、狀態(tài)機，在主機端控制器擁有SOF判斷電路，特征在于在前述相同或者其以下的傳送速度的通信路徑中不重復SOF分組，在設備端控制器具有定時器，特征在于具有按照事先規(guī)定的每特定時間向USB設備發(fā)送SOF分組。
通過這樣，在主機端控制器和設備端控制器，能夠不進行SOF分組的收發(fā)，能夠抑制由于SOF分組致使主機端控制器和設備端控制器之間的通信通道的傳送效率低下。
而且，第2收發(fā)電路是具有根據(jù)與USB標準規(guī)定的傳送速度相同或其之下的傳送速度能夠傳送接口的收發(fā)電路，具有FIFO，在主機端控制器具有SOF判斷電路，其特征在于，將表示接收SOF分組的信號向設備端控制器發(fā)送，在設備端控制器接收到前述的SOF接收通知信號后，特征在于將按照事先規(guī)定的SOF分組向USB設備發(fā)送。通過這樣，能夠獲得主機端控制器和設備端控制器間的同步。
本發(fā)明中的第3收發(fā)電路為所述的第1收發(fā)電路，具有在主機端控制器，具有定時器，其特征在于，在事先規(guī)定特定時間沒有接收到分組的情況，識別為SE0，通知設備端控制器，在設備端控制器中，特征在于識別前述的SE0接收通知后，停止SOF分組的發(fā)送。通過這樣，能夠?qū)SB主機發(fā)送的總線復位信號沒有問題的向USB設備傳送。
而且，第4收發(fā)電路是所述的第1收發(fā)電路或第2收發(fā)電路，具有能夠多個傳送速度的收發(fā)電路和收發(fā)器，特征在于，與對方節(jié)點進行速度協(xié)商。通過這樣，在以能夠多數(shù)的傳送速度的主機端控制器和設備端控制器，能夠以相同傳送速度進行分組傳送。
而且，第5收發(fā)電路為所述的第4收發(fā)電路，具有通過所述的速度協(xié)商，特征在于，在判斷可以按照事先規(guī)定的傳送速度及其以上進行通信的情況，僅進行調(diào)制解調(diào)，進行SOF分組的重復。通過這樣，當判斷通信路徑的傳送速度能滿足前述的最大轉(zhuǎn)向程序，能夠?qū)SB主機發(fā)送的SOF分組忠實地向USB設備發(fā)送。
而且，第6收發(fā)電路是所述的第4收發(fā)電路，具有解析所述相同或低速的通信通道的差錯率，其特征在于，判斷為比事先規(guī)定的差錯率還要差時，降低傳送速度進行通信。通過這樣，能夠在假如判斷通信通道的質(zhì)量不好的情況，通過降低傳送速度，在質(zhì)量好的通信通道中，進行數(shù)據(jù)傳送。
而且，第7收發(fā)電路是所述的第1收發(fā)電路，具有在設備端控制器中，在接收到從主機端控制器來的IN分組時，若定時器的值在事先規(guī)定的特定值及其以上時，其特征在于，不向USB設備發(fā)送IN分組，在下一個SOF分組發(fā)送后，向USB設備發(fā)送IN分組。通過這樣，設備端控制器向USB設備發(fā)送IN分組后，根據(jù)通過USB設備發(fā)送的數(shù)據(jù)分組，能夠不產(chǎn)生設備端控制器不能發(fā)送SOF信息的狀態(tài)。
而且，第8收發(fā)電路是所述的第1收發(fā)電路，具有在設備端控制器，其特征在于，在接收到從主機端控制器來的OUT分組和DATA分組或SETUP分組和DATA分組時，若定時器的值在事先規(guī)定的特定值及其以上時，不向USB設備發(fā)送前述的OUT分組和DATA分組或SETUP分組和DATA分組，在下一個SOF分組發(fā)送后，發(fā)送前述的OUT分組以及數(shù)據(jù)分組或者SETUP分組以及數(shù)據(jù)分組。通過這樣，設備端控制器向USB設備發(fā)送數(shù)據(jù)分組時，由于正在發(fā)送分組，能夠不產(chǎn)生不能按照規(guī)定的周期發(fā)送SOF分組的狀態(tài)。
而且，第9收發(fā)電路是所述的第8收發(fā)電路，其特征在于，前述的定時器的值可以根據(jù)從主機端控制器接收到的數(shù)據(jù)分組的長度變化。通過這樣，對于可變長的數(shù)據(jù)分組，能夠設定最適合的定時器值，能夠抑制設備端控制器和USB設備之間的通信效率的低下。
而且，第10收發(fā)電路是所述的第1～9收發(fā)電路的任何一個收發(fā)電路，其特征在于，收發(fā)電路為全雙工通信。通過這樣，能夠不需要在半雙工通信中所必須的前同步信號，能夠提高通信通道的使用效率。而且，第11收發(fā)電路是前述的第1～10收發(fā)電路的任何一個收發(fā)電路，其特征在于，使用光纖長距離通信。通過這樣，能夠使USB主機和USB設備的距離變長，擴大了應用范圍。
而且，第12收發(fā)電路是配套所述的第1～9收發(fā)電路的任何一個收發(fā)電路的收發(fā)電路，其特征在于，在主機端控制器和設備端控制器間無線通信。通過這樣，成為沒有電纜，可以防止連接器的惡化等。而且，第13收發(fā)電路是配套前述的第1～10收發(fā)電路的任何一個收發(fā)電路的收發(fā)電路，其特征在于在主機端控制器和設備端控制器之間以使用光的空間傳送。通過這樣，成為沒有電纜，可以防止連接器的惡化等的同時，能夠進行高速的空間傳送。而且，第1收發(fā)方法是實現(xiàn)所述的第1～13收發(fā)電路的任何一個收發(fā)電路的收發(fā)方法。
而且，本發(fā)明為具有可以通過比USB2.0的活動速度低的通信速度進行通信，其特征在于，在由USB2.0主機或者和USB2.0集線器一體型或獨立的主機端控制器和USB2.0設備或與USB2.0集線器一體型或獨立的設備端控制器構成的USB系統(tǒng)中，在具有能夠以比前述的USB活動速度低的通信速度進行通信的通信通道的上述主機端控制器和設備端控制器之間進行USB2.0的高速傳送。
通過上述的機制，即使在低速通信通道中，低速的應用的情況下，作為整體的傳送速度不會降低。單純地將USB2.0進行光化的情況，例如用8B10B的調(diào)制方式，需要擁有480×10/8＝600Mbps的帶寬的光收發(fā)器。具有滿足其的廉價的光收發(fā)器為LD(激光二極管)。另一方面，可以利用本發(fā)明在低速的通信通道中傳送USB2.0的情況，低速通信通道為例如100Mbps的情況下，滿足這個的廉價的光收發(fā)器為LED(發(fā)光二極管)。LD和LED相比，LED是絕對優(yōu)勢的價格便宜，根據(jù)本發(fā)明的結構，能夠削減光收發(fā)器的費用。
而且，即使在控制器，例如主機端控制器和USB主機一體化，沒有其他的金屬端口，只有光端口的結構的情況下，控制器所需的帶寬能明顯的從600Mbps降到100Mbps。這意味著通過廉價的制造工序，使控制器的制造成為可能，通過本發(fā)明，能夠削減費用。通過以上，限定低速的應用的情況下，通過本發(fā)明，費用的削減成為可能，作為低速的應用例如帶有閃存的手機、數(shù)碼相機等的應用中，本發(fā)明較為有效。
為了發(fā)明的詳細說明而舉的具體的實施形態(tài)和實施例子在一定程度說是為了明白本發(fā)明的技術內(nèi)容，不能被狹義地解釋為只限定于此類具體例，在本發(fā)明的精神和權利要求的范圍內(nèi)，可以實施各種變化。
權利要求
1.一種設備端控制器(12)，配備在USB系統(tǒng)的設備(13)上，中繼主機(10)和設備(13)間的通信，所述設備終端控制器具有確立主機(10)和設備(13)的連接后，向設備(13)發(fā)送SOF分組的設備端控制部(42)。
2.一種主機端控制器(11)，配備在USB系統(tǒng)的主機(10)上，所述USB系統(tǒng)具有主機(10)、設備(13)和如權利要求1記述的設備端控制器(12)，對主機(10)和設備(13)間的通信的進行中繼，所述主機端控制器具有在接收從主機(10)向設備(13)發(fā)送的SOF分組時，避免向設備(13)發(fā)送該分組的主機端控制部(32)。
3.配備有如權利要求1記述設備端制器(12)、如權利要求2記述主機端制器(11)的USB系統(tǒng)。
4.如權利要求3所述的USB系統(tǒng)，其特征在于上述設備控制部(42)被設定為以特定周期向設備(13)發(fā)送SOF分組。
5.如權利要求4所述的USB系統(tǒng)，其特征在于被設定為上述主機端控制器(11)的主機端控制部(32)在大于等于特定時間的沒有從主機(10)接收到分組的情況，向設備端控制器(12)發(fā)送復位通知信號；上述設備端控制器(12)的設備端控制部(42)對應復位通知信號的接收，停止向設備(13)發(fā)送SOF分組。
6.如權利要求4所述的USB系統(tǒng)，其特征在于上述設備端控制器(12)的設備端控制部(42)調(diào)整發(fā)送時間，以在向設備(13)發(fā)送SOF分組以外的其它分組時，對應于該發(fā)送而執(zhí)行的與設備(13)的通信中，避免訪問SOF分組的發(fā)送時間。
7.如權利要求6所述的USB系統(tǒng)，其特征在于上述設備端控制部(42)向設備(13)發(fā)送從主機端控制器(11)接收的OUT分組或SETUP分組、DATA分組時，根據(jù)DATA分組的尺寸，調(diào)整上述的發(fā)送時間。
8.如權利要求3所述的USB系統(tǒng)，其特征在于被設定為上述主機端控制部(32)在接收從主機(10)向設備(13)發(fā)送的SOF分組的情況下，向設備(13)發(fā)送表示已接收到SOF分組的SOF接收通知信號，同時上述設備端控制部(42)對應于SOF接收通知信號的接收，向設備(13)發(fā)送SOF分組。
9.如權利要求3所述的USB系統(tǒng)，其特征在于上述主機端控制器(11)和設備端控制器(12)具有設定兩控制器(11，12)間的通信速度的速度設定部(30)。
10.如權利要求9所述的USB系統(tǒng)，其特征在于被設定為通過上述的速度設定部(30)，將控制器(11，12)間的通信速度設定為特定值及其以上時，上述主機端控制器(11)的主機端控制部(32)向設備(13)發(fā)送從主機(10)接收的SOF分組，另一方面上述設備端控制器(12)的設備端控制部(42)向設備(13)發(fā)送從主機端控制器(11)接收的SOF分組。
11.如權利要求9所述的USB系統(tǒng)，其特征在于上述主機端控制部(32)和設備端控制部(42)的至少一方計算兩控制器(11，12)間的分組的發(fā)送中的差錯率，在該差錯率大于等于特定值的情況，上述速度設定部(30)使控制器(11，12)間的通信速度降低。
12.如權利要求3所述的USB系統(tǒng)，其特征在于上述兩控制器(11，12)間的通信路徑中的通信方式為全雙工通信。
13.如權利要求3所述的USB系統(tǒng)，其特征在于，通過光纜形成上述兩控制器(11，12)之間的通信路徑。
14.如權利要求3所述的USB系統(tǒng)，其特征在于通過光無線通信進行上述兩控制器(11，12)間的通信。
15.如權利要求3所述的USB系統(tǒng)，其特征在于通過使用電波的無線通信進行上述兩控制器(11，12)間的通信。
16.一種在USB系統(tǒng)中在主機(10)和設備(13)之間進行分組通信的分組通信方法，具有通過配備到主機(10)的主機端控制器(11)的主機端控制部(32)，避免向設備(13)端傳送從主機(10)發(fā)送的SOF分組的發(fā)送避免步驟；和通過配備到設備(13)的設備端控制器(12)的設備端控制部(42)，向設備(13)發(fā)送SOF分組的發(fā)送步驟。
17.一種USB系統(tǒng)，包括主機(10)；設備(13)；配備到主機(10)，中繼主機(10)和設備(13)之間的通信的主機端控制器(11)；配備到設備(13)，中繼主機(10)和設備(13)間的通信的設備端控制器(12)，將控制器之間的數(shù)據(jù)傳送設定為以光通信進行，并且，該光通信的數(shù)據(jù)傳送速度比在USB2.0中高速模式的數(shù)據(jù)傳送速度要慢。
18.一種中繼主機(10)和設備(13)之間的通信，具有作為主機端控制器(11)的功能和作為設備端控制器(12)的功能的通信控制器(100)，具有通信控制器(100)在作為設備端控制器(12)的功能時，在確立主機(10)和設備(13)的連接后，向設備(13)端發(fā)送SOF分組的通信控制部(32，42)。
19.一種中繼主機(10)和設備(13)之間的通信，具有作為主機端控制器(11)的功能和作為設備端控制器(12)的功能的通信控制器(100)，具有通信控制器(100)在作為設備端控制器(11)的功能時，在接收從主機(10)向設備(13)發(fā)送的SOF分組的情況下，避免向設備(13)側發(fā)送該分組的通信控制部(32，42)。
20.如權利要求18所述的通信控制器(100)，其特征在于通信控制器(100)作為主機端控制器(11)的功能時，上述通信控制部(32，42)在接收從主機(10)向設備(13)發(fā)送的SOF分組時，避免向設備(13)發(fā)送該分組。
21.如權利要求20所述的通信控制器(100)，其特征在于在通信控制器(100)作為設備端控制器(12)的功能時，上述通信控制部(32，42)被設定為以特定周期向設備(13)發(fā)送SOF分組。
22.如權利要求21所述的通信控制器(100)，其特征在于在通信控制器(100)作為設備端控制器(12)的功能時，上述通信控制部(32，42)調(diào)整發(fā)送時間，以在向設備(13)發(fā)送SOF分組以外的其它分組時，對應于該發(fā)送而執(zhí)行與設備(13)的通信中，避免訪問SOF分組的發(fā)送時間。
23.如權利要求22所述的通信控制器(100)，其特征在于通信控制器(100)作為設備端控制器(12)的功能時，上述通信控制部(32，42)在向設備(13)發(fā)送從主機控制器(11)接收的OUT分組或者SETUP分組和DATA分組時，基于DATA分組的尺寸，調(diào)整上述的發(fā)送時間。
24.一種USB系統(tǒng)，其配有主機(10)；設備(13)；如權利要求18所述的通信控制器(100)、如權利要求19記述的通信控制器(100)。
全文摘要
提供一種主機端控制器。主機端控制器的主機端控制部在接收從主機向設備發(fā)送的SOF分組的情況，避免向設備端發(fā)送該分組。而且，設備端控制器的設備端控制部在確立主機和設備的連接后，以特定周期，向設備發(fā)送SOF分組。從而，在控制器間不需要發(fā)送SOF分組。因此，通信速度低的控制器之間的通信帶寬只被SOF分組以外的其它分組所使用。從而，可以提高這些其它分組的通信效率。
文檔編號H04L1/00GK1655132SQ20041007589
公開日2005年8月17日 申請日期2004年9月29日 優(yōu)先權日2003年9月29日
發(fā)明者深江文博, 直江仁志, 酒井宏仁, 大澤升平 申請人:夏普株式會社