DE60033930T2 - Emulation einer geräteabschaltung - Google Patents

Emulation einer geräteabschaltung Download PDF

Info

Publication number
DE60033930T2
DE60033930T2 DE60033930T DE60033930T DE60033930T2 DE 60033930 T2 DE60033930 T2 DE 60033930T2 DE 60033930 T DE60033930 T DE 60033930T DE 60033930 T DE60033930 T DE 60033930T DE 60033930 T2 DE60033930 T2 DE 60033930T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
line segment
hub
mode
usb
speed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE60033930T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60033930D1 (de
Inventor
Zong L. Wu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NXP BV
Original Assignee
Koninklijke Philips Electronics NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koninklijke Philips Electronics NV filed Critical Koninklijke Philips Electronics NV
Application granted granted Critical
Publication of DE60033930D1 publication Critical patent/DE60033930D1/de
Publication of DE60033930T2 publication Critical patent/DE60033930T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/38Information transfer, e.g. on bus
    • G06F13/40Bus structure
    • G06F13/4063Device-to-bus coupling
    • G06F13/4068Electrical coupling
    • G06F13/4086Bus impedance matching, e.g. termination

Description

  • Die Erfindung betrifft die Emulation der Trennung einer Vorrichtung (eines Knotens) in einem Plug-and-Play-Kommunikationssystem.
  • Der Universal Serial Bus (USB) ist ein Host-zentrierter Plug-and-Play-Bus. Der logische USB-Bus verbindet USB-Vorrichtungen mit dem USB-Host, verwendend eine physikalisch gezogene Sterntopologie. Das System hat einen Host mit einem Hub am Zentrum von jedem Stern. Hubs konvertieren einen einzelnen Befestigungspunkt (Port) in mehrere Befestigungspunkte. Der stromaufwärts gelegene Port eines Hubs verbindet den Hub zu dem Host. Jeder der stromabwärts gelegenen Ports eines Hubs erlaubt die Verbindung zu einem anderen Hub oder eine Funktion. Hubs können die Befestigung und Lösung an jedem stromab gelegenen Port detektieren. Jedes Kabelsegment ist eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung zwischen dem Host und einem Hub oder einer Funktion, oder einem Hub, der zu einem anderen Hub oder einer Funktion verbunden ist. Eine Funktion ist, dass eine USB-Vorrichtung in der Lage ist, Daten oder Steuerungsinformationen über den Bus zu übertragen und zu empfangen und als solches dem System Möglichkeiten bereitstellt. Beispiele von Funktionen beinhalten Zeiger-Vorrichtungen, wie eine Maus, ein Tablett, einen Lichtstift, Eingabevorrichtungen, wie eine Tastatur oder einen Scanner, Ausgabevorrichtungen, wie einen Drucker oder digitale Lautsprecher, und einen Telefonadapter. Jede Funktion beinhaltet Konfigurationsinformationen, welche ihre Möglichkeiten und Ressourcenerfordernisse beschreiben. Bevor eine Funktion verwendet werden kann, muss der Host diese konfigurieren. Diese Konfiguration beinhaltet Zuweisung von USB-Bandbreite und Auswählen funktionsspezifischer Konfigurationsoptionen.
  • Die USB überträgt Signale über zwei Kabel, welche mit D+ und D– an jedem Punkt-zu-Punkt-Segment gekennzeichnet sind. Die USB-Kernspezifikation 1.0, 1.1 definiert einen niedrigen Geschwindigkeits- und einen hohen Geschwindigkeitsmodus, arbeitend bei einer entsprechenden Bitrate von 1,5 Mb/s und 12 Mb/s. Um sichergestellte Eingangsspannungslevels und richtige Beendigungsimpedanzen bereitzustellen, werden vorgespannte Endungen an jedem Ende des Kabels verwendet. Die Endungen erlauben auch die Detektion der Befestigung und Lösung an jedem Port und differenzieren zwischen Vollgeschwindigkeits- und Niedriggeschwindigkeitsvorrichtungen durch die Position des Endwiderstands („Pull-Up-Widerstand") an dem stromabwärts gelegenen Ende des Kabels:
    • – Vollgeschwindigkeits-(FS)-Vorrichtungen werden mit dem Endwiderstand auf der D+-Leitung beendet;
    • – Niedriggeschwindigkeits-(LS)-Vorrichtungen werden mit dem Endwiderstand auf der D–-Leitung beendet.
  • USB-Vorrichtungen können jederzeit von der USB befestigt und gelöst werden. Folglich muss die Systemsoftware dynamische Änderungen in der physikalischen Bus-Topologie aufnehmen. Die Bus-Enumeration beinhaltet auch das Detektieren und Verarbeiten von Entfernungen. Hubs haben Statusanzeigen, welche die Befestigung oder Entfernung einer USB-Vorrichtung an einem ihrer Ports anzeigen. Der Host fragt den Hub ab, um diese Anzeigen zu erhalten. Im Falle einer Befestigung aktiviert der Host den Port und adressiert die USB-Vorrichtung durch das Steuerungsrohr („control pipe") der Vorrichtung an der Standardadresse. Der Host weist der Vorrichtung eine einzigartige USB-Adresse zu und bestimmt dann, ob die neu befestigte USB-Vorrichtung ein Hub oder eine Funktion ist. Wenn die befestigte USB-Vorrichtung ein Hub ist und USB-Vorrichtungen an deren Ports befestigt sind, wird der voranstehenden Prozedur für jede der befestigten USB-Vorrichtungen gefolgt. Wenn die befestigte USB-Vorrichtung eine Funktion ist, dann werden Befestigungsmeldungen durch die Host-Software verarbeitet, welche für die Funktion angepasst ist.
  • Das Signalisieren einer Verbindung und Trennung einer Funktion ist wie folgt. Wenn keine Funktion an dem stromabwärts gelegenen Port des Hosts oder des Hubs befestigt ist, werden die daran vorhandenen Pull-down-Widerstände sowohl D+ als auch D– unter die unsymmetrisch niedrige Schwelle des Host oder Hub-Ports ziehen, wenn derjenige Port nicht durch den Hub betrieben ist. Die Detektion einer neuen Verbindung oder Trennung erfolgt, indem der D+- und D–-Status für sowohl eine FS- als auch LS-Vorrichtung geprüft wird. Wenn keine Verbindung besteht, sieht der Empfänger des stromabwärts weisenden Ports des Hubs unsymmetrisches null SE0 (d.h. D+ = D– < Schwelle, d.h. logisch 0). Wenn eine FS-Vorrichtung verbunden ist, sieht der Empfänger einen Übergang von D+ von logisch 0 zu logisch 1, wohingegen D– bei logisch 0 verbleibt. Der entsprechende Ruhezustand des Busses ist D+ = 1 und D– = 0. In gleicher Weise sieht der Empfänger, wenn eine LS-Vorrichtung verbunden ist, einen Übergang von D– von logisch 0 zu logisch 1, wohingegen D+ bei logisch 0 verbleibt. Der entsprechende Ruhezustand des Busses ist D– = 1 und D+ = 0. Im Fall einer Trennung sieht der Empfänger des stromabwärts weisenden Ports des Hubs (wo die Verbindung verbunden war) einen Busstatusübergang von (D+, D–) = (1,0) für eine FS-Vorrichtung und (D+, D–) = (0,1) für eine LS-Vorrichtung zu (D+, D–) = (0,0) für sowohl eine HS- als auch LS-Vorrichtung. Ein Trennungszustand (TDDIS) wird angezeigt, wenn der Host oder Hub die Datenleitung nicht treibt und ein SE0 auf einem stromabwärts gelegenen Port für mehr als 2,5 μs auftritt. Ein Verbindungszustand (TDCNN) wird detektiert werden, wenn der Hub detektiert, dass eine der Datenleitungen für mehr als 2,5 μs über ihre VIH-Schwelle gezogen ist.
  • Wie zuvor beschrieben, initiiert der Host den Enumerationsprozess. Die USB-Spezifikationen definieren nicht einen Weg, mit dem eine Vorrichtung den Host anfragen kann, die Vorrichtung zu resetten und zu reenumerieren. Jedoch ist diese Reenumeration in einigen Anwendungen erforderlich, z.B. aufgrund einer Änderung der Funktionalität der Vorrichtung. Der direkteste Weg, um diese Reenumeration zu erzielen, ist, die Vorrichtung zuerst zu trennen und sie dann wieder zurück an den stromabwärts weisenden Port des Hubs anzuschließen. Jedoch, für einige Anwendungen, ist es wünschenswert oder sogar erforderlich, diesen Trennungs-, dann Wiederverbindungsprozess durch Firmwaresteuerung der Vorrichtung emulieren zu können, anstelle einer manuellen Intervention. Die Emulation kann durch elektronisches Schalten des Endwiderstands erfolgen, der an der D+-Leitung (für eine FS-Vorrichtung) oder D–-Leitung (für eine LS-Vorrichtung) befestigt ist, zuerst Ab- (d.h. Deaktivieren der Beendigung), gefolgt von Anschalten.
  • Die USB-2.0-Spezifikation definiert eine Hochgeschwindigkeits-(HS)-Vorrichtung, welche bei etwa 480 Mb/s arbeitet. Die HS-Vorrichtung ist zusätzlich zu Niedriggeschwindigkeits- und Vollgeschwindigkeitsvorrichtungen. Für eine HS-Vorrichtung wird die Beendigung für normalen Betrieb von dem Pull-up einer einzelnen Datenleitung zu einer parallelen Beendigung geändert. Wenn eine HS-Vorrichtung mit dem stromabwärts weisenden Port eines Hubs verbunden ist, hat die Vorrichtung immer ihren D+-Endwiderstand an, genau wie eine FS-Vorrichtung, und die Detektion einer neuen Verbindung wird in der gleichen Weise getan wie für eine FS-Vorrichtung. Der Hub wird diese neue Vorrichtung resetten und die Vorrichtung wird zur Parallelbeendigung schalten, nachdem sie einen vordefinierten 'Chirping'-Prozess („Zwitscher"-Prozess) während der Resetperiode durchlaufen hat. In normalem HS-Betrieb wird die Parallelbeendigung verwendet und der entsprechende Ruhezustand ist SE0. Es besteht folglich keine Unterscheidung zwischen dem Ruhezustand und dem Trennungsstatus, beide sind SE0. Der folgende Mechanismus ist für die Detektion der HS-Vorrichtungstrennung definiert: Wenn die Vorrichtung getrennt ist, dann wird ein konstantes Signal, welches über den Sender/Empfänger des Hubs zu der Vorrichtung übertragen wird, zurückreflektiert und der Empfänger des Hubs wird sehen, dass eine Differentialsignalamplitude den maximal erlaubten Datensignallevel nach einer Verzögerung entsprechend einer Rundlaufzeit der Kabel überschreitet. Dieses Überschusssignallevel wird verwendet, um die Trennung zuverlässig zu detektieren.
  • US 5 974 486 offenbart einen Controller zum Übertragen von Daten gemäß der USB-Spezifikation für Niedriggeschwindigkeits- und Vollgeschwindigkeitsbetrieb. Der Controller umfasst einen Port zur Befestigung an einem USB-Host und Mittel zum Simulieren einer Trennung von einem USB-Host und einer nachfolgenden Wiederverbindung zu dem USB-Host."
  • Es ist ein Ziel der Erfindung, eine Trennung der Vorrichtung am stromabwärts weisenden Port zu emulieren, worin die Emulation in einem Firmwaregesteuerten Weg ohne manuelle Intervention ausgeführt werden kann.
  • Um das Ziel der Erfindung zu erfüllen, beinhaltet das Plug-and-Play-Kommunikationssystem eine Vorrichtung, welche über ein Kabelsegment mit einer weiteren Vorrichtung/einem weiteren Hub verbunden ist; das System unterstützt die Kommunikation in wenigstens einem ersten Geschwindigkeitsmodus (FS) und einem zweiten, höheren Geschwindigkeitsmodus (HS); die Vorrichtung beinhaltet für jeden der entsprechenden Geschwindigkeitsmodi ein entsprechendes erstes und zweites Mittel zum Beenden des Leitungssegments, wobei die Vorrichtung ausgebildet ist, um die Trennung der Vorrichtung während des Betriebs in dem zweiten Geschwindigkeitsmodus durch Aktivieren der ersten Mittel zum Beenden des Leitungssegments zu emulieren. Durch Aktivieren der ersten Mittel zum Beenden, möglicherweise zusätzlich zu den existierenden zweiten Mitteln zum Beenden, erfüllt die Beendigung der Kommunikation innerhalb des zweiten Modus nicht länger die Anforderungen. Die Abweichung kann durch die weitere Vorrichtung oder den weiteren Hub, der mit dem anderen Ende des Segments verbunden ist, detektiert werden. Durch Verwenden der ersten Mittel zum Beenden, welches jedenfalls in den Dual-Mode-Vorrichtungen vorhanden ist, wird die Abweichung in der Beendigung in einer einfachen Weise erzielt. Mit der Phrase 'weitere Vorrichtung/weiterer Hub', ist der Knoten gemeint, der an dem anderen Ende des Segments verbunden ist. Bei USB wird dieser Knoten ein Hub genannt. In anderen Systemen kann ein solcher Knoten funktional das Gleiche sein wie eine Vorrichtung.
  • Wie in der Maßnahme des abhängigen Anspruchs 3 definiert, detektiert die Vorrichtung (oder der Hub) am anderen Ende des Segments vorzugsweise, dass die Beendigung die Grenze für die Kommunikation im zweiten Modus überschreitet und startet einen Wiederverbindungsprozess, um zu bestimmen, ob eine neue oder die gleiche Vorrichtung angeschlossen worden ist und bei welcher Geschwindigkeit die Vorrichtung arbeiten kann.
  • Wie in der Maßnahme des abhängigen Anspruchs 4 definiert, wird die Beendigung im zweiten Modus deaktiviert, die Beendigung der Vorrichtung in die Grenzen des ersten Geschwindigkeitsmodus gebracht, was einen wohl definierten und guten Ausgangspunkt für den Wiederverbindungsprozess ermöglicht.
  • Wie in der Maßnahme des abhängigen Anspruchs 5 definiert, ist wie für eine USB-FS-Vorrichtung die Beendigung des ersten Geschwindigkeitsmodus (FS) eine Impedanz, wie ein Endwiderstand, der zwischen eine der Datenleitungen und eine Versorgungsspannung gekoppelt ist. Ein steuerbarer Schalter wird vorzugsweise verwendet, um die Kopplung des Widerstands zu aktivieren/deaktivieren. Beinhalten des D+-Pull-up ist praktisch gleichbedeutend zu einem offenen Ende, eine verlässliche Detektion einer Trennung ermöglichend.
  • Wie in der Maßnahme des abhängigen Anspruchs 7 definiert, wird die Beendigung für den zweiten Geschwindigkeitsmodus (HS) wie für eine USB-HS-Vorrichtung erzielt, indem der FS-Treiber ein SE0-Signal über zwei passende Widerstände erzeugt. Deaktivieren der Beendigung kann durch Deaktivieren des Treibers erzielt werden.
  • Das Ziel der Erfindung wird erzielt durch Bereitstellen Vorrichtung zur Verwendung in einem Plug-and-play-Kommunikationssystem, worin die Vorrichtung über ein Leitungssegment mit einer weiteren Vorrichtung/einem Knoten verbindbar ist; das System unterstützt eine Kommunikation in wenigstens einem ersten Geschwindigkeitsmodus (FS) und einem zweiten, höheren Geschwindigkeitsmodus (HS); die Vorrichtung beinhaltet für jeden der entsprechenden Geschwindigkeitsmodi ein entsprechendes erstes und zweites Mittel zum Beenden des Leitungssegments, wobei die Vorrichtung ausgebildet ist, um die Trennung der Vorrichtung während des Betriebs in dem zweiten Geschwindigkeitsmodus durch Aktivieren der ersten Mittel zum Beenden des Leitungssegments zu emulieren.
  • Das Ziel der Erfindung wird auch erzielt durch Bereitstellen eines Verfahrens zum Emulieren der Trennung einer Vorrichtung in einem Plug-and-play-Kommunikationssystem, worin die Vorrichtung über ein Leitungssegment mit einer weiteren Vorrichtung/einem Knoten verbunden ist; das System unterstützt eine Kommunikation in wenigstens einem ersten Geschwindigkeitsmodus und einem zweiten, höheren Geschwindigkeitsmodus; die Vorrichtung beinhaltet für jeden der entsprechenden Geschwindigkeitsmodi ein entsprechendes erstes und zweites Mittel zum Trennen des Leitungssegments; wobei das Verfahren das Emulieren der Trennung der Vorrichtung beinhaltet, während es in dem zweiten Geschwindigkeitsmodus arbeitet, indem die ersten Mittel zum Trennen des Leitungssegments aktiviert werden.
  • Diese und andere Aspekte der Erfindung werden ersichtlich und weiter erläutert unter Bezugnahme auf die Ausführungsformen, welche in den Figuren gezeigt sind.
  • 1 zeigt ein Kommunikationssystem mit einer hierarchischen Sterntopologie;
  • 2 illustriert die Verwendung von Signalleitungen;
  • 3 zeigt eine Anordnung des Endwiderstands für Vollgeschwindigkeits- und NiedergeschwindigkeitsSender/Empfänger, entsprechend;
  • 4 zeigt ein Blockdiagramm eines HochgeschwindigkeitsSender/Empfängers.
  • 1 zeigt ein Plug-and-Play-Kommunikationssystem gemäß der Erfindung. Die Erfindung wird im Detail für den USB-Bus beschrieben. Es wird erkannt werden, dass viele Variationen innerhalb des Wissens eines Fachmanns liegen. Z.B., wird Bezug auf die Signallevel und Beendigungsarten innerhalb USB genommen. Die gleichen Prinzipien zur Emulierung einer Trennung und Triggerung einer Wiederverbindung kann ebenso gut für andere Signallevel und andere Beendigungsarten verwendet werden. Der gezeigte Universal Serial Bus (USB) ist ein hostzentrierter Plug-and-Play-Bus. Der logische USB-Bus verbindet USB-Vorrichtungen mit dem USB-Host, verwendend eine physikalisch gezogene Sterntopologie. Das Kommunikationssystem beinhaltet einen Host 110 und Hubs 110, 120, 130, 140, 150 am Zentrum von jedem Stern. Ein Wurzel-Hub 160 ist innerhalb des Hostsystems integriert. Der stromaufwärts gelegene Port eines Hub verbindet den Hub in Richtung des Host. Jeder der stromabwärts gelegenen Ports eines Hub erlaubt die Verbindung zu einem anderen Hub oder einer Funktion. Jedes Leitungssegment ist eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung zwischen dem Host und einem Hub oder einer Funktion, oder einem Hub, der mit einem anderen Hub oder einer Funktion verbunden ist. Eine Funktion 170, 171, 172, 173, 174, 175, 176 ist eine USB-Vorrichtung, welche geeignet ist, um Daten oder Steuerungsinformationen über den Bus zu übertragen oder zu empfangen und als solches dem System Möglichkeiten bereitstellt. Eine Funktion ist typischerweise als eine separate Peripherievorrichtung implementiert, mit einem Kabel, welches in einen Port an einem Hub eingesteckt ist. Jedoch kann eine physikalische Packung mehrere Funktionen und einen eingebetteten Hub mit einem einzelnen USB-Kabel implementieren. Dies ist als Verbundvorrichtung bekannt. Eine Verbundvorrichtung erscheint dem Host als ein Hub mit einer oder mehrerer nicht entfernbarer USB-Vorrichtungen. Jede Funktion enthält Konfigurationsinformationen, welche ihre Möglichkeiten und Ressourcenerfordernisse beschreibt. Bevor die Funktion verwendet werden kann, muss der Host sie konfigurieren. Diese Konfiguration beinhaltet die Zuweisung von USB-Bandbreite und die Auswahl funktionsspezifischer Konfigurationsoptionen.
  • Die USB überträgt Signale und Leistung über ein Vier-Leitungskabel, gezeigt in 2. Die Signalisierung erfolgt über zwei Leitungen, welche als D+ und D– an jedem Punkt-zu-Punkt-Segment gekennzeichnet sind. Die USB-Kernspezifikation 1.0, 1.1 definiert einen Niedriggeschwindigkeits- und einen Vollgeschwindigkeitsmodus, arbeitend bei entsprechenden Bitraten von 1,5 Mb/s und 12 Mb/s. Der Takt wird übertragen, codiert entlang mit Differenzialdaten. Das Taktcodierungsschema ist NRZI mit einer Bitstopfung, um entsprechende Übergänge sicherzustellen. Ein SYNC-Feld läuft jedem Paket vor, um dem Empfänger/den Empfängern zu ermöglichen, ihre Bitrückgewinnungstakte zu synchronisieren. Das Kabel trägt auch VBus und Erdungsleitungen auf jedem Segment, um Leistung zu den Vorrichtungen zu übertragen. Um garantierte Eingangsspannungslevel und richtige Beendigungsimpedanzen bereitzustellen, werden vorgespannte Beendigungen an jedem Ende des Kabels verwendet. Die Beendigung ermöglicht auch die Detektion der Befestigung und Ablösung an jedem Port und unterscheidet zwischen Vollgeschwindigkeits- und Niedriggeschwindigkeitsvorrichtungen. USB-Vollgeschwindigkeits- und Niedriggeschwindigkeitsvorrichtungen werden an dem Hub und Funktionsenden terminiert, wie gezeigt in den 3A und 3B, entsprechend. Vollgeschwindigkeits- und Niedriggeschwindigkeitsvorrichtungen werden durch die Position des Endwiderstands an dem stromabwärts gelegenen Ende des Kabels differenziert:
    • – Vollgeschwindigkeitsvorrichtungen werden terminiert wie gezeigt in 3A mit dem Endwiderstand Rpu auf der D+-Leitung;
    • – Niedriggeschwindigkeitsvorrichtungen werden terminiert wie gezeigt in 3B mit dem Endwiderstand Rpu auf der D–-Leitung.
  • In den 3A und 3B sind die Anschlüsse 310, 312 auf der linken (in einem hierarchisch tieferen Zug) entweder ein Hub oder ein Host Port. Der Hochgeschwindigkeitsport 314 auf der rechten Seite in 3A ist entweder ein Hubstromaufwärts-Port oder eine Vollgeschwindigkeitsfunktion. Der Niedrigge schwindigkeitsport 316 auf der rechten Seite in 3B ist eine Niedriggeschwindigkeitsfunktion (bei USB kann ein stromaufwärts gelegener Port eines Hub nicht bei niedriger Geschwindigkeit arbeiten). Die Sender/Empfänger 320 und 322 sind geeignet zum Arbeiten sowohl bei Hochgeschwindigkeit als auch bei Niedriggeschwindigkeit. Sender/Empfänger 324 ist ein HochgeschwindigkeitsSender/Empfänger. Sender/Empfänger 326 ist ein NiedriggeschwindigkeitsSender/Empfänger. Rpd zeigt die Pull-down-Widerstände in den stromabwärts gelegenen Ports an, verbunden zur Erdung.
  • 4 illustriert eine bevorzugte Implementation des USB-2.0-HochgeschwindigkeitsSender/Empfängers, welche größtenteils USB-1.1-Sender/Empfängerelemente verwendet und die neuen Elemente hinzufügt, die für HS-Betrieb erforderlich sind. Hochgeschwindigkeitsbetrieb unterstützt Übertragung bei 480 Mb/s. Um verlässliches Übertragen bei dieser Rate zu erzielen, ist das Kabel an jedem Ende mit einem Widerstand von jeder Leitung zur Erdung beendet. Der Wert dieses Widerstands (an jeder Leitung) ist normalerweise auf 1/2 der spezifizierten Differenzialimpedanz des Kabels gesetzt (oder 45 Ohm). Dies stellt eine Differenzialbeendigung von 90 Ohm dar. Der Ruhe-Status eines Sender/Empfängers, welcher im HS-Modus arbeitet, ist der beendete Status, in dem kein Signal auf die Daten+- und Daten–-Leitungen angelegt ist. Die empfohlenen Mittel zum Erzielen dieses Status sind, den LS/FS-Modustreiber zu verwenden, um ein unsymmetrisches null (SE0) sicherzustellen, und die kombinierte Summe der Treiberausgangsimpedanz und des Rs-Widerstands 490 (auf 45 Ohm, nominell) eng zu steuern. Die empfohlene Praxis ist es, die Treiberimpedanz so niedrig wie möglich zu machen, und Rs 490 so viel wie möglich der 45 Ohm beitragen zu lassen. Dies wird grundsätzlich zu der besten Beendigungsgenauigkeit mit den geringsten Parasitärladungen führen.
  • Um zu übertragen, aktiviert ein Sender/Empfänger eine interne Stromquelle, welche von ihrer positiven Versorgungsspannung abgeleitet wird und leitet diesen Strom in eine der zwei Datenleitungen über einen Hochgeschwindigkeits-Stromsteuerungsschalter. Die dynamische Schaltung von diesem Strom in die Data+- oder Data–-Leitung folgt dem NRZI-Datencodierungsschema, welcher in der USB-1.1-Spezifikation beschrieben ist, beinhaltend das Bitstopfverhalten. Um ein J zu übertragen, wird der Strom in die Data+-Leitung gerichtet, und um ein K zu signalisieren, wird der Strom in die Datenleitung gerichtet. Das SYNC-Feld und die EOP-Begrenzer wurden für den HS-Modus modifiziert.
  • Bezug nehmend auf 4 wird ein LS/FS-Treiber 420 für eine LS- und FS-Übertragung gemäß der USB-1.0/1.1-Spezifikation für den LS- und FS-Betrieb verwendet, mit der Ausnahme, dass in einem HS-fähigen Sender/Empfänger die Impedanz für jeden Ausgang, beinhaltend den Beitrag von Rs, bei 45 Ohm +/– 10% sein muss. Wenn der Sender/Empfänger im HS-Modus arbeitet, muss der Treiber ein SE0 sicherstellen. Dies ermöglicht eine gut gesteuerte HS-Beendigung auf jeder Datenleitung von 45 Ohm zu Erdung.
  • Ein HS-Stromtreiber 14 wird für HS-Datenübertragung verwendet. Eine Stromquelle, welche von einer positiven Versorgung abgeleitet wird, wird in entweder die Daten+- oder Daten–-Leitungen geschaltet, um ein J oder ein K entsprechend zu signalisieren. Der nominelle Wert der Stromquelle ist 17,78 mA. Wenn dieser Strom auf eine Datenleitung mit einer 45-Ohm-Beendigung zu Erdung an jedem Ende aufgebracht wird, ist die nominelle Hochlevelspannung +400 mV. Die nominelle Differenzial-HS-Spannung (Data+ – Data–) ist folglich 400 mV für ein J und –400 mV für ein K. Die Stromquelle muss die erforderliche Genauigkeit beginnend mit dem ersten Symbol eines Pakets erfüllen. Ein Mittel zum Erzielen von diesem ist, die Stromquelle kontinuierlich an zu belassen, wenn ein Sender/Empfänger im HS-Modus arbeitet. Wenn dieser Ansatz verwendet wird, kann der Strom zu der Port-Erdung geleitet werden, wenn der Sender/Empfänger nicht überträgt (die Beispielgestaltung in 4 zeigt eine Steuerungsleitung, welche HS-Stromquellenaktivierung genannt ist, um den Strom anzustellen, und eine andere, welche HS-Treiberaktivierung genannt ist, um den Strom in die Datenleitungen zu leiten.) Der Nachteil dieses Ansatzes ist die 17,78 mA des stehenden Stroms für jeden solchen aktivierten Träger im System. Die bevorzugte Gestaltung ist, die Stromquelle voll abzuschalten, wenn der Sender/Empfänger nicht überträgt.
  • Der Ruhe-Status des Sender/Empfängers, der im HS-Modus arbeitet, ist mit dem LS/FS-Treiber in seinem einfach geendeten Nullstatus gehalten (um so die benötigten Beendigungen bereitzustellen), und mit der HS-Stromquelle in einem Status, in dem die Quelle aktiv ist, aber der Strom in die Vorrichtungserdung geleitet wird anstelle von durch den Stromsteuerungsschalter, welcher für die Datenübertragung verwendet wird. Steuern des Stroms zur Erdung wird erreicht durch Setzen der HS-Treiberaktivierung auf niedrig. Wenn ein Sender/Empfänger, der im HS-Modus arbeitet, die Übertragung beginnt, wird der Übertragungsstrom von der Vorrichtungserdung zu dem Stromsteuerungsschalter zurückgeleitet. Dieser Schalter wiederum leitet den Strom zu entweder der Daten+- oder Daten–-Datenleitung. Ein J wird sichergestellt durch Leiten des Stroms zu der Daten+-Leitung, ein K durch Leiten desselben zu der Daten–-Leitung. Wenn jede der Datenleitungen mit einem 45-Ohm-Widerstand zu der Vorrichtungserdung beendet ist, ist der effektive Lastwiderstand auf jeder Seite 22,5 Ohm. Daher steigt die Leitung, in welche der Treiberstrom geleitet wird, auf 17,78 ma·22,5 Ohm, oder 400 mV (nominell). Die andere Leitung bleibt bei der Vorrichtungserdungsspannung. Wenn der Strom zu der gegenüberliegenden Leitung geleitet wird, werden diese Spannungen reversiert.
  • Ein LS/FS-Differenzialempfänger 450 wird verwendet zum Empfangen von LS- und FS-Daten gemäß der USB-1.0/1.1-Spezifikation. Unsymmetrische Empfänger 470 erfüllen auch diese Spezifikationen.
  • Ein HS-Differenzialdatenempfänger 430 wird verwendet, um HS-Daten zu empfangen, welche eine nominelle Differenzialamplitude von +/– 400 mV haben. Dieser Empfänger muss die Möglichkeit haben, durch einen Übertragungshülldetektor 440 (Transmission Envelope Detector 440), wie in 4 angezeigt, deaktiviert zu werden. Dies ist ein Erfordernis, weil der Ruhe-Status einer HS-Verbindung ist, dass die Empfänger an jedem Ende aktiv und die Datenleitungen auf Erdung gehalten sind. In diesem Zustand sind die Empfänger gegenüber Rausch- oder Parasitär-Signalen empfindlich und ein Mittel zur Rauschunterdrückung ("Squelching") ist erforderlich. Es bleibt den Gestaltern des Senders/Empfängers vorbehalten, zwischen der Inkorporierung unterschiedlicher HS- und LS/FS-Empfänger zu wählen, wie gezeigt in 4, oder beide Funktionen in einem einzelnen Empfänger zu kombinieren. Der Übertragungshülldetektor 440 wird verwendet, um den HS-Empfänger 440 zu deaktivieren, wenn die Amplitude des Differenzialsignals unter das minimal benötigte Level für Datenempfang fällt. Es muss eine Antwortzeit haben, welche ausreichend ist, um dem Empfänger zu ermöglichen, alle bis auf die ersten vier Symbole eines Pakets zurückzugewinnen. Der Empfänger muss den Empfang deaktivieren, wenn die Differenzialsignalamplitude unter einen bestimmten Pegel innerhalb des Bereichs von 100 mV bis 150 mV fällt. (Dies bedeutet, dass Signale mit weniger als 100 mV Differenzialamplitude benötigt werden, um deaktiviert zu werden, und dass Signale mit größer als 150 mV Differenzialamplitude benötigt werden, um aktiviert zu werden.) Ein Endwiderstand (Rpu) 480 wird nur in stromaufwärts weisenden Sender/Empfängern benötigt, und wird verwendet, um die Signalgeschwindigkeitsfähigkeit anzuzeigen. Wenn in einem stromabwärts weisenden Port verwendet, muss ein HS-geeigneter Sender/Empfänger geeignet sein, um in LS-, FS oder HS-Signalmodus zu arbeiten. Wenn in einem stromaufwärts weisenden Port verwendet, muss ein Sender/Empfänger geeignet sein zum Betreiben in FS- oder HS-Modus. Gemäß der USB-2.0-Spezifikation kann ein stromaufwärts weisender HS-fähiger Sender/Empfänger nicht im LS-Signalmodus arbeiten. Daher ist ein 1,5-k-Endwiderstand 480 auf der Datenleitung nicht in einem HS-geeigneten Sender/Empfänger erlaubt. Eine HS-geeignete Vorrichtung ist benötigt, um initial als eine FS-Vorrichtung angeschlossen zu werden, verwendend die Techniken, welche in der USB-1.1-Spezifikation beschrieben sind. Dies bedeutet, dass für HS-geeignete stromaufwärts weisende Ports, Rpu (1,5k +/– 5%) von Data+ zu der 3,3-V-Versorgung über einen Schalter verbunden werden muss, welcher unter SW-Steuerung geöffnet werden kann. Nach dem initialen Anschließen aktivieren HS-geeignete Sender/Empfänger in einem Niedriglevelprotokoll, um eine HS-Verbindung auszubilden und um HS-Betrieb in dem entsprechenden Port-Statusregister anzuzeigen. Dieses Protokoll beinhaltet elektrisches Entfernen des 1,5-k-Ohm-Widerstands 480 aus dem Schaltkreis. In 4 ist eine Steuerungsleitung, genannt Rpu-Aktivierung für diesen Zweck angezeigt. Der Widerstand wird entfernt, indem Rpu_Enable tiefgesetzt wird (Öffnen des Schalters 485). Das Protokoll beinhaltet auch Bereitstellen der Data+- und Data–-Beendigungen zu Erdung, indem die Assert-Single-Ended-Zero und die LS/FS-Driver-Output-Enable-Bits hochgesetzt werden. Die bevorzugte Ausführungsform ist, passende Schaltungsvorrichtungen an beide Data+- und Data–-Leitungen anzuschließen, um solcherart die Leitungsverluste ausgeglichen zu halten, selbst wenn ein Endwiderstand niemals auf der Daten–-Leitung eines stromaufwärts weisenden HS-geeigneten Sender/Empfängers verwendet werden wird. Pull-down-Widerstände (RpD) 495 (15 k +/– 5%) werden von Data+ und Data– zur Erdung nur in stromabwärts weisenden Sender/Empfängern verbunden und stimmen mit der USB-1.1-Spezifikation überein.
  • Ein Trennungshülldetektor 460 (Disconnection Envelope Detector 460) wird verwendet, um zu detektieren, wenn die Amplitude des Differenzialsignals die maximal erlaubten Datensignallevel überschreitet. Dies wird auftreten, wenn ein stromabwärts weisender Sender/Empfänger einen kontinuierlichen String von J's oder K's für mehr als die Rundumlaufzeit des Kabels überträgt und Vorrichtungsbeendigungswiderstände nicht vorhanden sind. Dies wird verwendet als eine Anzeige der Vorrichtungstrennung. In Abwesenheit der Beendigungen am fernen Ende wird die Differenzialspannung sich nominal verdoppeln (im Vergleich zum Vorhandensein einer HS-Vorrichtung), wenn der Strom nicht für eine Zeitspanne, welche die Rundumlaufzeitverzögerung überschreitet, geschaltet wird. Weil solch ein String von J's oder K's als Teil der USOF EOP benötigt wird, wird der Trennungshülldetektor verwendet zum Detektieren der Trennung von HS-Vorrichtungen wie in größerem Detail im Folgenden definiert. Ein HS-geeigneter Sender/Empfänger eines stromabwärts weisenden Ports muss Vorrichtungstrennung anzeigen, wenn die Signalamplitude auf den Datenleitungen einen Differenzialspannungspegel innerhalb des Bereichs von 500 mV bis 600 mV überschreitet. (Dies bedeutet, dass Signale mit weniger als 500 mV Differenzialamplitude keine Anzeige einer Trennung bewirken und dass Signale mit größer als 600 mV Differenzialspannung benötigt werden, um Trennung anzuzeigen.) Wenn keine Stromabwärtsvorrichtung angeschlossen ist, muss der Trennungsdetektionsschaltkreis in dem stromabwärts weisenden Sender/Empfänger die Überspannungskondition in Erwiderung auf einen einzelnen USOF-EOP-Begrenzer detektieren. Übersicht der Signalspannung
    Bus-Status Signallevel
    HS-Ruhe-Status –5 mV <= Data+ <= 5 mV; –5 mV <= Data– <= 5 mV
    HS-J-Status 360 mV <= Data+ <= 440 mV; –5 mV <= Data– <= 5 mV
    HS-K-Status –5 mV <= Data+ <= 5 mV; 360 mV <= Data– <= 440 mV
    Rauschunterdrückungs-Pegel Das einkommende Signal muss deaktiviert werden, wenn seine Differenzialamplitude unter 100 mV fällt und aktiviert werden, wenn seine Differenzialamplitude 150 mV überschreitet
    HS-Trennung auf stromabwärts weisendem Port Ein stromabwärts weisender Sender/Empfänger muss Trennung anzeigen, wenn er eine Differenzialamplitude auf den Data+- und Data–-Leitungen von mehr als 600 mV erfasst und muss Trennung nicht signalisieren, wenn die Spannung geringer als 500 mV ist
    Start des HS-Pakets Die Übertragung eines HS-Pakets wird durch den Übergang von dem HS-Ruhe-Status zu dem HS-SYNC-Muster initiiert
    Ende des HS-Pakets Das HS-EOP-Feld, im Folgenden beschrieben, wird durch den HS-Ruhe-Status gefolgt
    HS-Reset Ein Hub resettet eine HS-geeignete Vorrichtung durch Sicherstellen einer erweiterten, unsymmetrischen Null
  • Datensignalisierung
  • HS-Datenübertragung innerhalb eines Pakets wird mit Differenzialsignalen ausgeführt. Der Ruhe-Status der Datenleitungen zwischen Paketen ist beide Leitungen an GND. Der Start eines Pakets (SOP) im HS-Modus wird durch Treiben der Data+- und Data–-Leitungen von dem HS-Ruhe-Status zu dem K-Status signalisiert. Dieses K ist das erste Symbol des HS-SYNC-Musters (NRZI-Sequenz KJKJKJKJ KJKJKJKJ KJKJKJKJ KJKJKJKK). Das erste Symbol in dem HS-EOP-(Ende eines Paket)-Begrenzer ist ein Übergang von dem letzten Symbol vor dem EOP. Dieses entgegengesetzte Symbol wird das erste Symbol in dem EOP-Muster (NRZ 01 1 1 1 1 1 1 1 mit Bitstopfung deaktiviert). Bei Vervollständigung des EOP-Musters kehrt der Sender/Empfänger zum Ruhe-Status zurück. Die Tatsache, dass das erste Symbol in dem EOP-Muster einen Übergang treibt, vereinfacht den Prozess des präzisen Bestimmens, welches das letzte Bit in dem Paket vor dem EOP-Begrenzer ist.
  • Verbindungs- und Trennungssignalisierung
  • Die Signalisierung einer Verbindung und Trennung einer Funktion ist wie folgt für eine Niedriggeschwindigkeits- und Vollgeschwindigkeitsvorrichtung. Wenn keine Funktion an dem Stromabwärtsport oder Hub angeschlossen ist, werden die dort vorhandenen Pull-down-Widerstände bewirken, dass beide D+ und D– unter die unsymmetrische untere Schwelle des Host- oder Hubports gezogen werden, wenn der Port nicht durch den Hub getrieben wird. Dies erzeugt einen SE0-Status an dem Stromabwärtsport. Ein Trennungszustand (TDDIS) wird angezeigt, wenn der Host oder Hub die Datenleitungen nicht treibt und ein SE0 auf einem Stromabwärtsport für mehr als 2,5 μs besteht. Ein Verbindungszustand (TDCNN) wird detektiert, wenn der Hub detektiert, dass eine der Datenleitungen über ihren VIH-Pegel für mehr als 2,5 μs gezogen wird.
  • Das Signalisieren einer Verbindung und Trennung einer Funktion ist wie folgt für eine Hochgeschwindigkeitsvorrichtung. Ein stromabwärts weisender Port, welcher im HS-Modus arbeitet, detektiert Trennung durch Erfassen des Anstiegs in der Differenzialsignalamplitude über die Data+- und Data–-Leitungen, welcher auftritt, wenn die Vorrichtungsbeendigungen entfernt werden. Wie in 4 gezeigt, geht der Trennungshülldetektorausgang hoch, wenn der stromabwärts weisende Sender/Empfänger überträgt und positive Reflexionen von der offenen Leitung in einer Phase ankommen, welche zusätzlich zu dem Sender/Empfängertreibersignal ist. Um sicherzustellen, dass dieser zusätzliche Effekt zuverlässig auftritt und von ausreichender Dauer ist, um detektiert zu werden, ist der USOF-EOP-Begrenzer verlängert im Vergleich zu dem Vollgeschwindigkeits- und Niedriggeschwindigkeitsmodus. Signale mit Differenzialamplituden >= 600 mV müssen zuverlässig den Trennungshülldetektor aktivieren. Signale mit Differenzialamplituden <= 500 mV sollen niemals den Trennungshülldetektor aktivieren. Der Hub muss den Trennungshülldetektorausgang zu einem Zeitpunkt ab tasten, welcher mit der Übertragung des 40. Bit des USOF-EOP-Musters zusammenfällt. Der Ausgang des Detektors sollte zu allen anderen Zeitpunkten ignoriert werden.
  • Wenn eine USB-Vorrichtung von einem der Ports des Hubs entfernt wird, deaktiviert der Hub den Port und stellt eine Anzeige der Vorrichtungstrennung dem Host bereit. Entsprechende USB-Systemsoftware handhabt dann die Trennungsanzeige. Wenn die entfernte USB-Vorrichtung ein Hub ist, muss die USB-Systemsoftware die Entfernung von sowohl dem Hub und von all denjenigen USV-Vorrichtungen handhaben, welcher zuvor an dem System über den Hub angeschlossen waren.
  • Reset-Signalisierung
  • Ein HS-geeigneter Hub beginnt den Reset-Vorgang durch Prüfen des Status der Leitungen (um zu bestimmen, ob eine Vorrichtung vorhanden ist und LS anzeigt) und dann Treiben von SE0, (beachte, dass die folgenden Hub-Vorgänge bei einer Nicht-HS-geeigneten Vorrichtung als ein langes SE0 erkannt werden und diese Vorgänge solch eine Vorrichtung genauso resetten werden wie ein USB-1.1-Hub sie resetten würde.) Der Zeitpunkt, zu dem SE0 gesetzt wird, ist in der folgenden Tabelle als T0 gezeigt. Wenn die Vorrichtung LS-Eignung anzeigt, hält der Hub die Setzung von SE0 einfach bis T9, führt keine der folgenden "Zuhören"-Verhaltensweisen aus und berichtet die Portgeschwindigkeit als LS. Wenn der Hub-Port nicht eine LS-Vorrichtung detektiert, kann er mit einer FS-Vorrichtung, einer HS-geeigneten Vorrichtung, welche im FS-Modus arbeitet, einer HS-geeigneten Vorrichtung, welche im HS-Modus arbeitet oder überhaupt keiner Vorrichtung verbunden sein. Um zwischen diesen Möglichkeiten zu differenzieren, beginnt der Hub bei T3 zu hören nach einem HS-"Chirp" von der Vorrichtung. In Erwiderung auf die Setzung eines kontinuierlichen SE0 muss eine HS-geeignete Vorrichtung zuerst bestimmen, ob der Hub ihr befiehlt, zu resetten oder auszusetzen. Bei T1 kehrt die Vorrichtung zum FS-Modus zurück (wenn sie nicht schon im FS-Modus ist) durch Trennung ihrer HS-Beendigungen und Rückverbinden des D+-Endwiderstands. Bei T2, 2,5 us später, testet die Vorrichtung die Leitung, um zu bestimmen, ob ein SE0 oder FS J vorhanden ist. Wenn die Leitung bei einem FS J ist, weiß die Vorrichtung, dass der Hub ein Aussetzen anzeigt und die Vorrichtung setzt dann mit dem Aussetzen-Prozess fort, welcher hier nicht weiter beschrieben wird. Wenn die Leitung bei einem SE0 ist, weiß die Vorrichtung, dass der Hub die Leitungen zum SE0 treibt und kann den Reset-Prozess fortsetzen. Zu einem Zeitpunkt nicht früher als T4 muss eine HS-geeignete Vorrichtung ihren Data+-Endwiderstand abschalten, ihre HS-Beendigungen wiederherstellen und einen "Chirp" übertragen, welcher nicht später als T5 endet. Dieser Chirp ist definiert als ein kontinuierliches HS K mit einer Dauer von wenigstens 8 us. Wenn ein Hub den HS-"Chirp" vor T6 detektiert und nicht HS-gesperrt ist, beginnt der HS-Betrieb nicht später als T7. Ein Hub detektiert einen Chirp, wenn er ein kontinuierliches HS K an seinem Eingang für wenigstens 2 us sieht. (Die 8-us-Setzung und 2-us-Detektionserfordernisse machen die HS-Detektion verlässlich im Vorhandensein von gelegentlichen Rauschereignissen mit Dauer unter 1 Mikrosekunde.) Die Geschwindigkeit der Verbindung wird als HS berichtet. Wenn der Hub keinen "Chirp" detektiert oder wenn er HS-gesperrt ist, muss er in SE0 wenigstens bis T9 bleiben. Die Geschwindigkeit der Verbindung wird als FS berichtet. Wenn die Vorrichtung das Empfangen von HS uSOF's vor T8 beginnt, muss sie fortsetzen, im HS-Modus zu arbeiten. Wenn sie nicht das Empfangen von HS uSOF's bei T8 beginnt, muss sie zum FS-Betrieb zurückkehren. Beachte, dass durch diesen Prozess ein USB-2.0-Hub, welcher einen Port resettet, an dem nichts angeschlossen ist, initial berichten wird, dass dort eine FS-Vorrichtung angeschlossen ist und unmittelbar hierauf folgend eine Trennung detektieren wird.
    Zeitparameter Beschreibung Wert
    T0 Hub setzt SE0 auf den Datenleitungen 0 (Referenz)
    T1 Vorrichtung kehrt zum FS-Modus zurück (wenn nicht bereits im FS-Modus) durch Verbinden D+-Pull-up und Entfernen der HS-Beendigungen 3 ms
    T2 Vorrichtung testet für SE0 auf der Leitung (FS J würde Aussetzen anzeigen statt Reset) 2,5 us, nachdem die Vorrichtung zu FS zurückkehrt
    T3 Hub beginnt nach HS-"Chirp" von der Vorrichtung zu hören 4,75 ms
    T4 Frühester Zeitpunkt, zu dem die Vorrichtung den Data+-Endwiderstand trennen kann, die HS-Beendigungen wiederherstellen und die Übertragung des HS"Chirp" beginnen kann 5 ms
    T5 Letzter Zeitpunkt, zu dem die Vorrichtung die Übertragung des HS-"Chirp" beenden muss 6 ms
    T6 Hub stoppt Hören nach HS-"Chirp" 6,25 ms
    T7 Zeitpunkt, zu dem der Hub HS-Betrieb beginnen muss, wenn HS-"Chirp" empfangen wurde T7 < (Ende des HS-"Chirp" + 1 ms)
    T8 Zeitpunkt, zu dem die Vorrichtung Data+-Endwiderstand wiederherstellt und zum FS-Betrieb zurückkehrt, wenn kein HS uSOF's empfangen wurden (Ende des HS-"Chirp" + 3 ms) < T8 < (Ende des HS-"Chirp" + 3,5 ms)
    T9 Frühester Zeitpunkt, zu dem der Hub den Reset beendet, wenn kein HS-"Chirp" detektiert wurde 10 ms
  • Gemäß der Erfindung ist die folgende Firmware-gesteuerte Verbindung und Trennung einer Hochgeschwindigkeitsvorrichtung definiert, um es einer Vorrichtung zu ermöglichen, den Enumerationsprozess des Hosts zu triggern. Dies wird getan, indem von der HS-Parallelbeendigung zur FS-Beendigung gegangen wird durch die Firmwaresteuerung. Der erste Schritt ist, die FS-Beendigung zu aktiveren, möglicherweise zusätzlich zu der HS-Beendigung. Bezug nehmend auf die in 4 gezeigte bevorzugte Implementation wird dies erreicht, indem die Firmware bewirkt, dass der Endwiderstand Rpu 480 auf der D+-Leitung angeschaltet wird, z.B. durch Setzen Rpu_Enable auf hoch. Als Nächstes wird die HS-Beendigung entfernt. Dies wird erreicht durch Deaktivieren des LS/FS-Treibers 420, z.B. durch Setzen des LS/FS_Driver_Output_Enable-Signals auf niedrig. Vorzugsweise wird auch der SE0-Treiber abgeschaltet (z.B. durch Setzen des Assert-Single-Ended-Zero-Signals des LS/FS-Treibers 420 auf niedrig). Einschalten des Endwiderstands stellt sicher, dass die Beendigungsimpedanz die HS-Beendigungserfordernisse zu dem Ausmaß überschreitet, dass der Trennungshülldetektor 460 eine Trennung signalisieren wird. So wird der Trennungsdetektionsmechanismus in dem stromabwärts weisenden Port des Hubs eine Trennung am Ende des nächsten Mikro-SOF-Pakets detektieren, welcher von dem Hub zu der Vorrichtung ausgesendet wird. Tatsächlich wird der Empfänger des Hubs eine Differenzialsignalamplitude sehen, welche den maximal erlaubten Datensignallevel überschreitet, weil die Parallelbeendigung aus ist und der D+-Pull-up-Rpu 480 praktisch gleichwertig zu einem offenen Ende ist. Entfernen der HS-Beendigung stellt sicher, dass die verbleibende FS-Beendigung für den Verwendungsprozess geeignet ist, welcher im FS-Modus beginnt. Sobald der Hub die Trennung detektiert hat, wird er diese zum Host berichten. Unverzüglich beginnt der Port, nach einer neuen Verbindung zu prüfen und wird eine neue Verbindung aufgrund des D+-Pull-up detektieren. Der Hub und der Host werden diese neue Verbindung wie jede andere neue Verbindung verarbeiten. Die neu verbundene Vorrichtung wird resettet. Im Reset-Prozess kann die Vorrichtung zurück zum HS-Betrieb gemäß des definierten Algorithmus schalten (mit Chirp-Prozess).
  • Normalerweise ist die Vorrichtungstrennungsemulation gemäß der Erfindung in einem Computerperipheriegerät implementiert. Solch ein Peripheriegerät beinhaltet gewöhnlicherweise einen eingebetteten Mikrocontroller (oder anderen geeigneten Prozessor), welcher die Kommunikationstreiber steuert, wie gezeigt in 4. Folglich wird die Trennungs- und Rückverbindungsemulation durch den Mikrocontroller unter Steuerung des geeigneten Programms (Firmware) ausgeführt, um die Schritte gemäß der Erfindung auszuführen. Dieses Computerprogrammprodukt wird gewöhnlich aus einem Hintergrundspeicher geladen, wie einer Harddisk oder ROM. Das Computerprogrammprodukt kann initial in dem Hintergrundspeicher gespeichert sein, nachdem es auf einem Speichermedium, wie einer CD-ROM, oder über ein Netzwerk, wie das öffentliche Internet, verteilt worden ist.

Claims (11)

  1. Vorrichtung zur Verwendung in einem Plug-and-play-Kommunikationssystem, worin die Vorrichtung über ein Leitungssegment mit einer weiteren Vorrichtung/einem Knoten verbindbar ist; das System unterstützt eine Kommunikation in wenigstens einem ersten Geschwindigkeitsmodus (FS) und einem zweiten, höheren Geschwindigkeitsmodus (HS); die Vorrichtung beinhaltet für jeden der entsprechenden Geschwindigkeitsmodi ein entsprechendes erstes und zweites Mittel zum Beenden des Leitungssegments, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ausgebildet ist, um die Trennung der Vorrichtung während des Betriebs in dem zweiten Geschwindigkeitsmodus durch Aktivieren der ersten Mittel zum Beenden des Leitungssegments zu emulieren.
  2. Plug-and-play-Kommunikationssystem, beinhaltend eine Vorrichtung nach Anspruch 1.
  3. System nach Anspruch 2, worin die weitere Vorrichtung/der Knoten Mittel beinhaltet zum Erfassen, dass, während des Betriebs in dem zweiten Modus, die Beendigung des Leitungssegments vorbestimmte Grenzen für den zweiten Modus überschreitet und Mittel, um in Abhängigkeit dieser Erfassung ein Wiederverbindungsprotokoll zum Bestimmen einer Wiederverbindung einer Vorrichtung zu dem Abschnitt zu starten.
  4. System nach Anspruch 3, worin die Vorrichtung ausgebildet ist, um die Trennung zu emulieren, indem die zweiten Mittel zum Beenden des Leitungssegments deaktiviert werden.
  5. System nach Anspruch 2, worin der Abschnitt zwei Signalleitungen zur Differenzialübertragung von Daten beinhaltet; und die ersten Mittel zum Beenden des Leitungssegments eine Beendungsimpedanz beinhalten, die zwischen eine der Signalleitungen und eine Versorgungsspannung gekoppelt ist.
  6. System nach Anspruch 5, worin die Beendigungsimpedanz einen Widerstand beinhaltet.
  7. System nach Anspruch 5, worin die zweiten Mittel zum Beenden des Leitungssegments einen Treiber beinhalten, der mit beiden Signalleitungen über Anpassungsimpedanzen gekoppelt ist.
  8. System nach den Ansprüchen 4 und 7, worin die Deaktivierung der zweiten Mittel zum Beenden des Leitungssegments die Deaktivierung des Treibers beinhaltet.
  9. System nach Anspruch 2, worin das System auf den Universal Serial Bus (USB) Spezifikationen basiert ist und der erste Modus dem USB-Full-Speed-Modus entspricht und der zweite Modus dem USB-High-Speed-Modus entspricht.
  10. Verfahren zum Emulieren der Trennung einer Vorrichtung in einem Plug-and-play-Kommunikationssystem, worin die Vorrichtung über ein Leitungssegment mit einer weiteren Vorrichtung/einem Knoten verbunden ist; das System unterstützt eine Kommunikation in wenigstens einem ersten Geschwindigkeitsmodus und einem zweiten, höheren Geschwindigkeitsmodus; die Vorrichtung beinhaltet für jeden der entsprechenden Geschwindigkeitsmodi ein entsprechendes erstes und zweites Mittel zum Trennen des Leitungssegments; das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass es das Emulieren der Trennung der Vorrichtung beinhaltet, während es in dem zweiten Geschwindigkeitsmodus arbeitet, indem die ersten Mittel zum Trennen des Leitungssegments aktiviert werden.
  11. Computerprogrammprodukt, worin das Programmprodukt ausgebildet ist, um einen Prozessor anzuweisen, das Verfahren nach Anspruch 10 auszuführen.
DE60033930T 1999-12-24 2000-12-13 Emulation einer geräteabschaltung Expired - Lifetime DE60033930T2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP99204536 1999-12-24
EP99204536 1999-12-24
PCT/EP2000/012619 WO2001048613A2 (en) 1999-12-24 2000-12-13 Emulation of a disconnect of a device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60033930D1 DE60033930D1 (de) 2007-04-26
DE60033930T2 true DE60033930T2 (de) 2008-01-24

Family

ID=8241093

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60033930T Expired - Lifetime DE60033930T2 (de) 1999-12-24 2000-12-13 Emulation einer geräteabschaltung

Country Status (7)

Country Link
US (2) US6791950B2 (de)
EP (1) EP1183611B1 (de)
JP (1) JP2003518892A (de)
CN (1) CN1222891C (de)
DE (1) DE60033930T2 (de)
ES (1) ES2283345T3 (de)
WO (1) WO2001048613A2 (de)

Families Citing this family (57)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6901471B2 (en) * 2001-03-01 2005-05-31 Synopsys, Inc. Transceiver macrocell architecture allowing upstream and downstream operation
US6950960B2 (en) * 2001-07-17 2005-09-27 Synopsys, Inc. Disabling a clock signal to a peripheral interface engine block during peripheral operation in a selected operational mode
CA2459179A1 (en) * 2001-09-10 2003-03-20 Larry R. Jensen Method for automatically recovering from a suspend state in a usb interface
KR100421050B1 (ko) * 2001-10-12 2004-03-04 삼성전자주식회사 범용직렬버스 호스트가 즉각적으로 리셋동작을 수행토록범용직렬버스의 신호 상태를 구현하는 로직 회로를구비하는 범용직렬버스 장치
US7464016B2 (en) * 2001-11-09 2008-12-09 Sun Microsystems, Inc. Hot plug and hot pull system simulation
CN1296798C (zh) * 2002-02-05 2007-01-24 劲永科技(苏州)有限公司 用于usb介面的低厚度连接装置及其储存器储存装置
US7299264B2 (en) * 2002-05-07 2007-11-20 Hewlett-Packard Development Company, L.P. System and method for monitoring a connection between a server and a passive client device
US7194638B1 (en) * 2002-09-27 2007-03-20 Cypress Semiconductor Corporation Device and method for managing power consumed by a USB device
WO2004061636A1 (ja) * 2002-12-27 2004-07-22 Fujitsu Limited Usb装置およびusb装置の制御方法
JP2005071273A (ja) * 2003-08-27 2005-03-17 Canon Inc 電子機器及びそのインターフェース制御方法
JP4750379B2 (ja) 2004-05-31 2011-08-17 キヤノン株式会社 電子機器
DE102004031278B4 (de) * 2004-06-28 2008-06-12 Infineon Technologies Ag Vorrichtung zum Detektieren des Anschlusses von Peripheriegeräten an ein Hostsystem
US7281069B2 (en) * 2004-08-31 2007-10-09 Broadcom Corporation Method and system for extending the functionality of an embedded USB transceiver interface to handle threshold shift of a USB 2.0 bus during high-speed chirp
US7685328B2 (en) * 2004-09-09 2010-03-23 Stmicroelectronics, Inc. Generic universal serial bus device operable at low and full speed and adapted for use in a smart card device
KR100672987B1 (ko) * 2004-12-20 2007-01-24 삼성전자주식회사 고속 아날로그 인벨롭 디텍터
JP4366323B2 (ja) 2005-03-15 2009-11-18 キヤノン株式会社 通信装置およびその制御方法
JP4502389B2 (ja) 2005-03-15 2010-07-14 キヤノン株式会社 通信装置及びその制御方法
JP4356997B2 (ja) * 2005-03-15 2009-11-04 キヤノン株式会社 通信装置及びその通信方法
JP2006268306A (ja) * 2005-03-23 2006-10-05 Toshiba Corp 半導体装置及びその接続処理方法
JP4624171B2 (ja) 2005-04-27 2011-02-02 Necインフロンティア株式会社 情報処理装置、情報処理システムおよびプログラム
JP4973036B2 (ja) * 2005-08-08 2012-07-11 セイコーエプソン株式会社 ホストコントローラ
JP2007172574A (ja) * 2005-11-25 2007-07-05 Seiko Epson Corp 集積回路装置及び電子機器
JP5023754B2 (ja) * 2005-11-25 2012-09-12 セイコーエプソン株式会社 集積回路装置及び電子機器
JP5076351B2 (ja) * 2006-04-18 2012-11-21 富士通株式会社 電子機器、そのデータ転送制御方法、そのデータ転送制御プログラム及びデータ転送システム
US7562159B2 (en) * 2006-04-28 2009-07-14 Mediatek Inc. Systems and methods for selectively activating functions provided by a mobile phone
US7752029B2 (en) * 2006-06-23 2010-07-06 Kyocera Mita Corporation Method to change USB device descriptors from host to emulate a new device
WO2008065515A2 (en) * 2006-11-28 2008-06-05 Nokia Corporation Control method for fast and slow data transmission for serial interface
EP2092407B1 (de) 2006-12-08 2013-01-23 Nokia Corporation Mehrfache verbindungen zu einer einzigen seriellen schnittstelle
US7721016B2 (en) * 2007-02-12 2010-05-18 Seagate Technology Llc Method for using host controller to solicit a command failure from target device in order to initiate re-enumeration of the target device
US7631126B2 (en) * 2007-05-24 2009-12-08 Research In Motion Limited System and method for interfacing an electronic device with a host system
ATE528716T1 (de) * 2007-05-24 2011-10-15 Research In Motion Ltd System und verfahren zur kopplung einer elektronischen vorrichtung mit einem host-system
US7769940B2 (en) * 2008-02-13 2010-08-03 Belkin International, Inc. Switching device configured to couple a first computer to a first peripheral device and one or more second peripheral devices and method of manufacturing same
US20090282276A1 (en) * 2008-05-12 2009-11-12 Iain Thomas Learmonth Peripheral device
US20090307451A1 (en) * 2008-06-10 2009-12-10 Microsoft Corporation Dynamic logical unit number creation and protection for a transient storage device
DE102008045707A1 (de) * 2008-09-04 2010-03-11 Micronas Gmbh Leiterplatine mit Terminierung einer T-förmigen Signalleitung
US20100082846A1 (en) * 2008-10-01 2010-04-01 Kyung Hwan Kim Usb device and method for connecting the usb device with usb host
US8020049B2 (en) * 2008-12-18 2011-09-13 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. Detection of and recovery from an electrical fast transient/burst (EFT/B) on a universal serial bus (USB) device
CN101561794B (zh) * 2009-06-05 2012-07-04 威盛电子股份有限公司 通用串行总线装置
DE102009033360A1 (de) * 2009-07-16 2011-01-20 Giesecke & Devrient Gmbh Verfahren zum Bekanntgeben einer Speicherkonfiguration
CN102273155B (zh) * 2009-10-29 2014-07-30 松下电器产业株式会社 数据传输系统
CN102103562A (zh) * 2009-12-17 2011-06-22 财团法人工业技术研究院 多功率模式串行接口架构
US8380905B2 (en) * 2010-05-21 2013-02-19 National Semiconductor Corporation Isolated communication bus and related protocol
US8996747B2 (en) 2011-09-29 2015-03-31 Cypress Semiconductor Corporation Methods and physical computer-readable storage media for initiating re-enumeration of USB 3.0 compatible devices
US8843664B2 (en) 2011-09-29 2014-09-23 Cypress Semiconductor Corporation Re-enumeration of USB 3.0 compatible devices
FR2984641B1 (fr) * 2011-12-15 2014-06-13 Eutelsat Sa Installation d'emission/reception de signaux radioelectriques
US8850097B2 (en) * 2012-07-16 2014-09-30 Verifone, Inc. USB apparatus and embedded system incorporating same
US9740643B2 (en) 2013-06-20 2017-08-22 Apple Inc. Systems and methods for recovering higher speed communication between devices
CN103885868B (zh) * 2014-04-16 2015-08-26 福州瑞芯微电子有限公司 模拟usb热插拔过程的测试系统及装置
US9852097B2 (en) 2014-04-29 2017-12-26 Microchip Technology Incorporated Flexconnect disconnect detection
TWI567633B (zh) * 2015-07-07 2017-01-21 鈺群科技股份有限公司 通用序列匯流排相容的隨身碟的啟動方法及其相關隨身碟
US20170063700A1 (en) * 2015-08-26 2017-03-02 Qualcomm Incorporated Systems and methods for rate detection for soundwire extension (soundwire-xl) cables
TWI580968B (zh) * 2015-12-09 2017-05-01 英業達股份有限公司 測試治具及c類型通用序列匯流排連接埠的測試方法
JP6897307B2 (ja) * 2017-05-19 2021-06-30 セイコーエプソン株式会社 回路装置、電子機器、ケーブルハーネス及びデータ転送方法
CN109787299A (zh) * 2017-11-10 2019-05-21 升鼎科技股份有限公司 通用串行总线装置的快速充电模式触发方法及系统
JP2020160488A (ja) * 2019-03-25 2020-10-01 セイコーエプソン株式会社 回路装置、回路装置の判定方法および電子機器
JP2020177435A (ja) * 2019-04-18 2020-10-29 セイコーエプソン株式会社 回路装置、回路装置の判定方法および電子機器
US11378600B2 (en) * 2020-07-20 2022-07-05 Nxp B.V. Squelch and disconnect detector

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3610424B2 (ja) * 1997-04-23 2005-01-12 カシオ計算機株式会社 電子機器及びインタフェース回路
US6061754A (en) * 1997-06-25 2000-05-09 Compaq Computer Corporation Data bus having switch for selectively connecting and disconnecting devices to or from the bus
US6012103A (en) * 1997-07-02 2000-01-04 Cypress Semiconductor Corp. Bus interface system and method
US5974486A (en) * 1997-08-12 1999-10-26 Atmel Corporation Universal serial bus device controller comprising a FIFO associated with a plurality of endpoints and a memory for storing an identifier of a current endpoint
US6611552B2 (en) * 1999-01-28 2003-08-26 Intel Corporation Universal serial bus transceiver and associated methods
JP2000293479A (ja) * 1999-04-07 2000-10-20 Sony Corp 周辺装置及びそれを用いた信号伝送装置
JP4524812B2 (ja) * 1999-05-17 2010-08-18 ソニー株式会社 電子機器
US6593768B1 (en) * 1999-11-18 2003-07-15 Intel Corporation Dual termination serial data bus with pull-up current source

Also Published As

Publication number Publication date
JP2003518892A (ja) 2003-06-10
WO2001048613A2 (en) 2001-07-05
US7500027B2 (en) 2009-03-03
EP1183611A2 (de) 2002-03-06
US6791950B2 (en) 2004-09-14
WO2001048613A3 (en) 2001-12-13
CN1222891C (zh) 2005-10-12
US20010017846A1 (en) 2001-08-30
ES2283345T3 (es) 2007-11-01
US20050066087A1 (en) 2005-03-24
DE60033930D1 (de) 2007-04-26
CN1364265A (zh) 2002-08-14
EP1183611B1 (de) 2007-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60033930T2 (de) Emulation einer geräteabschaltung
US6363085B1 (en) Universal serial bus repeater
CN102591826B (zh) Usb隔离设备中检测与断言总线速度条件的方法与系统
DE69928603T2 (de) Medienzugriffssteuerung
US11061844B2 (en) Transmitter with independently adjustable voltage and impedance
US20020010821A1 (en) USB extension system
EP0843416B1 (de) Sperrungs- und Statusanzeigeschaltung
DE102011082417B4 (de) Analoger frontend-protokoll-konverter/adapter für slpi-protokoll
US20170262394A1 (en) Push pull ringing suppression circuit
US6593768B1 (en) Dual termination serial data bus with pull-up current source
JPS641986B2 (de)
US5230067A (en) Bus control circuit for latching and maintaining data independently of timing event on the bus until new data is driven onto
EP2483786B1 (de) Kommunikationskonverter zur verbindung eines automatisierungsgerätes mit einem computer sowie verfahren zur steuerung des kommunikationskonverters
EP2323012A2 (de) Energiesparschaltung für ein Peripheriegerät, Peripheriegerät, Vermittlungsgerät und Arbeitsverfahren
US20080301347A1 (en) Usb2.0 bi directional amplifier
DE102010064129B4 (de) Kommunikationssignalverarbeitungsvorrichtung und Kommunikationsvorrichtung
US6744810B1 (en) Signal repeater for voltage intolerant components used in a serial data line
US10958454B1 (en) System and method for cable link establishment
DE602004004064T2 (de) USB-Sender
JP2014011776A (ja) 受信装置
EP0951680B1 (de) Asymetrischer stromarttreiber für differentielle übertragungsleitungen
DE19962723B4 (de) Vorrichtung zum Erkennen von Handshaking-Protokollfehlern auf einem asynchronen Datenbus
US5729547A (en) Automatic driver/receiver control for half-duplex serial networks
DE102018119429A1 (de) Interfaceschaltung
JP3201666B2 (ja) 半2重シリアル伝送用インターフェース変換回路

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: NXP B.V., EINDHOVEN, NL

8328 Change in the person/name/address of the agent

Representative=s name: EISENFUEHR, SPEISER & PARTNER, 10178 BERLIN