JP3955970B2 - USB device recognition method and USB device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はUSBデバイス機器に関し、例えばUSB(Universal Serial Bus)HUBを介して接続された複数のUSBデバイスを含むUSBデバイス機器およびUSBデバイス機器認識方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
最近のオーディオ機器およびオーディオビジュアル機器は、各種の付属機器(アクセサリ)が接続されてシステム化して使用されるのが一般的になっている。そのために、USBデバイス機器は、USBコネクタを使用してホストコンピュータ(以下、ホストPCという)に接続されて制御されるよう構成されている。
【0003】
図4は、従来のUSBデバイス機器の構成を示すブロック図を示す。図4(A)は第1従来例であり、図4(B)は第2従来例を示す。図4(A)に示す第1従来例において、USBデバイス機器30は、USBハブ(以下、単にHUBという)31、このHUB31の下流側に接続された複数のターゲットデバイスであるUSBデバイス、例えばUSBデバイスA32およびUSBデバイスB33、電源(Vdd)34、ハードリセット回路35およびUSBコネクタ38により構成される。また、HUB31の上流側には、USBコネクタ38を介して、上位装置であるホストPC40が接続されている。
【0004】
一方、図4(B)に示す第2従来例も、類似構成である。即ち、USBデバイス機器50は、HUB51、USBデバイス52、53、ハードリセット回路55およびUSBコネクタ58により構成される。そして、HUB51の上流側にUSBコネクタ58を介してホストPC40が接続され、USBデバイス52、53は、HUB51の下流側に接続されている。
【0005】
図4(A)のUSBデバイス機器30において、電源34は、HUB31、USBデバイス32、33およびハードリセット回路35に動作電圧を供給する。そして、ハードリセット回路35は、HUB31およびUSBデバイス32、33にハードリセット信号を入力する。一方、図4(B)に示すデバイス機器50において、HUB51およびUSBデバイス52、53の動作電圧は、電源54から得る。ハードリセット回路55の動作電圧は、USBコネクタ58を介してバスから得る。また、ハードリセット回路55は、HUB51およびUSBデバイス52、53にハードリセット信号を入力する。即ち、ハードリセット回路35は電源34で、またハードリセット回路55はUSBコネクタ58のVBUSでハードリセット信号を生成している。
【0006】
上述の如く、図4(A)に示す従来技術は、内蔵電源で動作するUSBデバイス機器内にHUBを有し、そのHUBの下流側に複数のターゲットデバイス(USBデバイス)が存在する構成である。図4(B)に示す従来技術の場合には、ハードリセット信号は、USBコネクタ(プラグ)から得ている。ターゲットデバイスの内部動作の初期化(イニシャライズ又はバスリセット)をUSBデバイス機器の上流側のD+/D−端子のバスリセット動作にて行っている。即ち、ターゲットデバイスのハードリセットを内蔵電源Vddとのタイミング又はUSBプラグ挿入から得られるVBUSとのタイミングによって生成し入力している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上述の如き従来技術では、ターゲットデバイスの内部動作の初期化(バスリセット)は、ハードリセットとのタイミングで一義的に決まる。下流側のターゲットデバイスは、ハードリセット信号が入力された時点でD+/D−端子に自ら内部動作の初期化用バスリセット信号を出力するが、USBプラグが挿入されていないか、挿入されていてもHUB等の動作準備ができていない等のホストPCとの接続が確立されていない状態では、HUBは出力ポートとなっているために、L(低レベル)を出力し、ターゲットデバイスおよびHUBの双方が出力することになる。その結果、D+/D−端子はLのままであり、バスリセットをかけることができず、内部動作の初期化ができない状態になってしまう。従って、ホストPC側でのターゲットデバイス認識不良を起こす。
【0008】
図5(A)および(B)は、それぞれ図4(A)および(B)に示す従来技術の動作を説明するタイミングチャートである。図5(A)において、(a)、(b)および(c)は、それぞれ電源Vdd34の出力電圧、ハードリセット回路35からのハードリセット信号およびUSBデバイス32、33のバスリセット時のD+信号を示す。図示の如く、電源Vddがオンされた後にハードリセット信号がH(高レベル)に移行した時点の前後の破線で示す領域では、HUB接続時にはバスリセット信号は立たない(バスリセットできない)。従って、ホストPC40側でターゲットデバイス認識不良を起こす。
【0009】
一方、図5(B)において、(a)、(b)、(c)および(d)は、それぞれ電源Vdd、VBUS、ハードリセット信号およびバスリセット時のUSBデバイス52、53のD+信号である。この場合にあっても、VBUSが立ち上がった後にハードリセット信号が立ち上がる前後の破線で示す領域では、バスリセット信号が立たない。従って、PC40側でのターゲットデバイス認識不良を起こす。
【0010】
【発明の目的】
本発明は従来技術の上述した課題に鑑みなされたものであり、HUBの下流側に接続された複数のターゲットデバイスであるUSBデバイスが存在するとき、バスリセットをかけ、ホストPC側でのターゲットデバイスを確実に認識可能にするUSBデバイス機器認識方法およびUSBデバイス機器を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するため、本発明によるUSBデバイス機器認識方法およびUSBデバイス機器は次のような特徴的な構成を採用している。
【0012】
(1)USBハブの下流側にそれぞれ前記USBハブのD+/D−信号で初期化される複数のターゲットデバイスであるUSBデバイスが接続され、前記USBハブの上流側にUSBコネクタを介してホストPCが接続され、該ホストPCにより前記複数のUSBデバイスを認識するUSBデバイス機器認識方法において、
前記USBハブおよび前記複数のUSBデバイスにそれぞれ独立して設けられたハードリセット回路をUSBデバイス機器の動作電圧の供給によりリセットして前記USBハブから前記複数のUSBデバイスにそれぞれ入力されるD+信号をH状態にするステップと、
前記複数のUSBデバイスの前記ハードリセット回路に前記USBハブからそれぞれパワーイネーブル信号を入力するステップとを備え、
前記複数のUSBデバイスの前記D+信号をそれぞれ前記パワーイネーブル信号によりリセットされるまでH状態に維持するUSBデバイス機器認識方法。
【0015】
(2)USBハブの下流側にそれぞれ前記USBハブのD+/D−信号で初期化される複数のUSBデバイスが接続され、前記USBハブの上流側にUSBコネクタを介してホストPCが接続され、前記USBハブおよび前記複数のUSBデバイスには動作電源が供給されると共にハードリセット回路からハードリセット信号が供給されるように構成されたUSBデバイス機器において、
前記USBハブおよび前記複数のUSBデバイスにそれぞれ独立したハードリセット回路を設け、前記USBハブのハードリセット回路は前記USBデバイス機器の動作電圧によりリセット信号を生成し、前記複数のUSBデバイスのハードリセット回路はそれぞれ前記USBハブからのパワーイネーブル信号を受けて対応する前記USBデバイスにハードリセット信号を入力するSBデバイス機器。
【0016】
(3)前記USBハブおよび前記複数のUSBデバイスの動作電圧は前記USBデバイス機器に内蔵された電源から供給されるセルフパワー方式である上記(2)に記載のUSBデバイス機器。
【0017】
(4)前記USBハブおよび前記複数のUSBデバイスの動作電圧は前記USBコネクタを介して前記ホストPCから供給されるバスパワー方式である上記(2)に記載のUSBデバイス機器。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるUSBデバイス機器認識方法およびUSBデバイス機器の好適実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
【0019】
先ず、図1は、本発明によるUSBデバイス機器の第1実施形態の構成を示すブロック図である。図1には、USBデバイス機器10およびその上流側に接続されたホストPC20を有する。USBデバイス機器10は、HUB11、その下流側に接続された1対のターゲットデバイスであるUSBデバイス12、13、電源Vdd14、ハードリセット回路15、16、17およびUSBコネクタ18により構成される。HUB11は、USBコネクタ18を介してホストPC20に接続されている。
【0020】
USBデバイス機器10において、電源14は、HUB11およびUSBデバイス12、13に動作電圧を供給すると共に、ハードリセット回路15にも電圧を供給してハードリセット信号を生成させる。一方、ハードリセット回路16、17は、HUB11からパワーイネーブル信号を受けて、それぞれUSBデバイス12および13に対してハードリセット信号を出力する。ハードリセット回路15は、HUB11にハードリセット信号を出力する。
【0021】
USBデバイス機器10にUSBプラグを挿入し、HUB11とPC20との接続を確立した後にターゲットデバイスであるUSBデバイス12、13のハードリセット信号を入力するようにする。このハードリセット信号のタイミングを、HUB11からのUSBデバイス12、13に対するパワーイネーブル信号から作成するタイミングにより管理する。HUB11は、本来の機能として下流側の各USBデバイス12、13毎にパワーイネーブル信号を有しており、この信号を使用してターゲットデバイスであるUSBデバイス12、13にハードリセットをかける。従って、このパワーイネーブル信号からハードリセット回路16、17により作成されるハードリセット信号のタイミングで、ターゲットデバイスの自己バスリセットがかかることとなる。
【0022】
次に、図2は、図1に示すUSBデバイス機器の動作を示すタイミングチャートである。図2において、(a)は電源(Vdd)14の電源電圧、(b)はHUB11からのパワーイネーブル信号によるUSBデバイスA12用ハードリセット回路のハードリセット信号、(c)はUSBデバイスA12のD+信号(バスリセット時)、(d)はHUB11からのパワーイネーブル信号によるUSBデバイスB13用ハードリセット信号および(e)はUSBデバイスB13のD+信号(バスリセット時)を示す。
【0023】
図2(c)および(e)に示す如く、電源14が電圧Vddを印加すると同時に、USBデバイス12、13のD+信号がHとなり、このH状態がHUB11からのパワーイネーブル信号によるハードリセット回路16のUSBデバイス12用ハードリセット信号(図2(b)参照)およびハードリセット回路17のUSBデバイス13用ハードリセット信号(図2(d)参照)がHに移行した後一定時間Hにとどまる。従って、HUB11接続時でもバスリセットがたち、PC20側でデバイス認識を確実に行うことが可能になる。
【0024】
尚、図1および図2を参照して上述したUSBデバイス機器10では、内蔵電源で動作するセルフパワー方式であったが、本発明は、斯かるセルフパワー方式に限定されるものではない。本発明は、動作電源がバスを介して供給されるバスパワー方式にも適用可能である。図3は、本発明によるUSBデバイス機器の第2実施形態の構成を示すブロック図である。このUSBデバイス機器10´では、HUB11、1対のUSBデバイス12、13、ハードリセット回路16、17を含んでいるが、ハードリセット回路15´、HUB11およびUSBデバイス12、13の動作電源は、USBコネクタ18´を介してバスから供給される。
【0025】
図3に示すUSBデバイス機器10´にあっても、図1の場合と同様に、ハードリセット回路15´からHUB11にハードリセット信号が供給される。また、USBデバイス12、13は、それぞれHUB11からのパワーイネーブル信号に基づきハードリセット回路16、17からハードリセット信号が供給される。
【0026】
以上、本発明によるUSBデバイス機器認識方法の好適実施形態の構成および動作を詳述する。しかし、斯かる実施形態は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではない。本発明の要旨を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変更が可能であること、当業者には容易に理解できよう。
【0027】
【発明の効果】
以上の説明から理解される如く、本発明のUSBデバイス機器認識方法によると、次の如き実用上の顕著な効果が得られる。即ち、HUBは、下流側をパワーコントロールして接続を制御しているため、ホスト(又は上流側)との接続により準備が完了した時点で、下流側のターゲットデバイスからの応答を待つ状態になる。このとき、HUBの下流側のD+/D−端子は、入力(Hi−Z:高インピーダンス)ポートとなる。この状態において、ターゲットデバイス自らバスリセットをかける動作が行われるようにタイミングを設定することにより、確実にターゲットデバイスの内部動作の初期化を行うことができる。従って、ホスト(PC)側でのデバイス認識を確実に行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるUSBデバイス機器の第1実施形態の構成を示すブロック図である。
【図2】図1に示すUSBデバイス機器の動作を示すタイミングチャートである。
【図3】本発明によるUSBデバイス機器の第2実施形態の構成を示すブロック図である。
【図4】従来のUSBデバイス機器の構成例のブロック図である。
【図5】図4に示すUSBデバイス機器の動作を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
10、10´ USBデバイス機器
11 USBハブ
12、13 USBデバイス(ターゲットデバイス)
14 電源
15〜17 ハードリセット回路
18 USBコネクタ
20 ホストPC[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a USB device device, for example, a USB device device including a plurality of USB devices connected via a USB (Universal Serial Bus) HUB and a USB device device recognition method.
[0002]
[Prior art]
In recent audio devices and audiovisual devices, various accessory devices (accessories) are connected and systematically used. Therefore, the USB device device is configured to be connected to and controlled by a host computer (hereinafter referred to as a host PC) using a USB connector.
[0003]
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of a conventional USB device device. 4A shows a first conventional example, and FIG. 4B shows a second conventional example. In the first conventional example shown in FIG. 4A, a
[0004]
On the other hand, the second conventional example shown in FIG. 4B also has a similar configuration. That is, the
[0005]
In the
[0006]
As described above, the prior art shown in FIG. 4A has a configuration in which a USB device that operates with a built-in power supply has a HUB, and a plurality of target devices (USB devices) exist on the downstream side of the HUB. . In the case of the prior art shown in FIG. 4B, the hard reset signal is obtained from a USB connector (plug). Initialization (initialization or bus reset) of the internal operation of the target device is performed by the bus reset operation of the D + / D− terminal on the upstream side of the USB device device. In other words, the hard reset of the target device is generated and input at the timing with the built-in power supply Vdd or the timing with VBUS obtained by inserting the USB plug.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In the prior art as described above, the initialization (bus reset) of the internal operation of the target device is uniquely determined by the timing of the hard reset. The target device on the downstream side outputs a bus reset signal for initialization of internal operation to the D + / D− terminal when the hard reset signal is input, but the USB plug is not inserted or has been inserted. When the connection with the host PC is not established, such as when the HUB is not ready for operation, since the HUB is an output port, L (low level) is output, and the target device and the HUB Both will output. As a result, the D + / D− terminal remains L, the bus reset cannot be performed, and the internal operation cannot be initialized. Therefore, a target device recognition failure occurs on the host PC side.
[0008]
FIGS. 5A and 5B are timing charts for explaining the operation of the prior art shown in FIGS. 4A and 4B, respectively. 5A, (a), (b), and (c) show the output voltage of the power supply Vdd 34, the hard reset signal from the
[0009]
On the other hand, in FIG. 5B, (a), (b), (c), and (d) are the power supply Vdd, VBUS, hard reset signal, and D + signal of the
[0010]
OBJECT OF THE INVENTION
The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art. When there are a plurality of USB devices that are connected to the downstream side of the HUB, a bus reset is performed and the target device on the host PC side is applied. It is an object of the present invention to provide a USB device device recognition method and a USB device device that can reliably recognize the device.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the USB device device recognition method and the USB device device according to the present invention employ the following characteristic configuration.
[0012]
(1) USB devices, which are a plurality of target devices initialized by D + / D− signals of the USB hub, are connected to the downstream side of the USB hub, and the host PC is connected to the upstream side of the USB hub via a USB connector. In the USB device device recognition method in which the plurality of USB devices are recognized by the host PC,
A hard reset circuit provided independently for each of the USB hub and the plurality of USB devices is reset by supplying an operating voltage of a USB device device, and a D + signal input to the plurality of USB devices from the USB hub is obtained. A step of setting to an H state;
Inputting a power enable signal from the USB hub to the hard reset circuits of the plurality of USB devices,
A USB device device recognition method that maintains the D + signals of the plurality of USB devices in an H state until they are reset by the power enable signal .
[0015]
( 2 ) A plurality of USB devices initialized by D + / D− signals of the USB hub are connected to the downstream side of the USB hub, and a host PC is connected to the upstream side of the USB hub via a USB connector , In the USB device device configured such that an operation power is supplied to the USB hub and the plurality of USB devices and a hard reset signal is supplied from a hard reset circuit .
An independent hard reset circuit is provided for each of the USB hub and the plurality of USB devices, the hard reset circuit of the USB hub generates a reset signal according to an operating voltage of the USB device device, and the hard reset circuit of the plurality of USB devices Are SB device devices that receive a power enable signal from the USB hub and input a hard reset signal to the corresponding USB device .
[0016]
( 3 ) The USB device device according to (2) , wherein the operating voltage of the USB hub and the plurality of USB devices is a self-powered system supplied from a power source built in the USB device device.
[0017]
( 4 ) The USB device device according to (2) , which is a bus power system in which operating voltages of the USB hub and the plurality of USB devices are supplied from the host PC via the USB connector .
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of a USB device device recognition method and a USB device device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0019]
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a first embodiment of a USB device device according to the present invention. 1 includes a
[0020]
In the
[0021]
After the USB plug is inserted into the
[0022]
Next, FIG. 2 is a timing chart showing the operation of the USB device device shown in FIG. 2, (a) is a power supply voltage of the power supply (Vdd) 14, (b) is a hard reset signal of the hard reset circuit for the USB device A12 by a power enable signal from the
[0023]
As shown in FIGS. 2C and 2E, when the
[0024]
The
[0025]
Also in the
[0026]
The configuration and operation of the preferred embodiment of the USB device recognition method according to the present invention will be described in detail above. However, such an embodiment is merely an example of the present invention and does not limit the present invention. Those skilled in the art will readily understand that various modifications and changes can be made according to a specific application without departing from the gist of the present invention.
[0027]
【The invention's effect】
As understood from the above description, according to the USB device recognition method of the present invention, the following remarkable effects in practical use can be obtained. That is, since the HUB controls the connection by controlling the power on the downstream side, when the preparation is completed by the connection with the host (or the upstream side), the HUB waits for a response from the target device on the downstream side. . At this time, the D + / D− terminal on the downstream side of the HUB becomes an input (Hi-Z: high impedance) port. In this state, the internal operation of the target device can be reliably initialized by setting the timing so that the target device itself performs an operation to perform a bus reset. Therefore, it is possible to reliably perform device recognition on the host (PC) side.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a first embodiment of a USB device device according to the present invention.
FIG. 2 is a timing chart showing the operation of the USB device device shown in FIG.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a second embodiment of a USB device device according to the present invention.
FIG. 4 is a block diagram of a configuration example of a conventional USB device device.
FIG. 5 is a timing chart showing the operation of the USB device device shown in FIG. 4;
[Explanation of symbols]
10, 10 '
14 Power supply 15-17 Hard reset
Claims (4)
前記USBハブおよび前記複数のUSBデバイスにそれぞれ独立して設けられたハードリセット回路をUSBデバイス機器の動作電圧の供給によりリセットして前記USBハブから前記複数のUSBデバイスにそれぞれ入力されるD+信号をH状態にするステップと、
前記複数のUSBデバイスの前記ハードリセット回路に前記USBハブからそれぞれパワーイネーブル信号を入力するステップとを備え、
前記複数のUSBデバイスの前記D+信号をそれぞれ前記パワーイネーブル信号によりリセットされるまでH状態に維持することを特徴とするUSBデバイス機器認識方法。 A plurality of target USB devices that are initialized by the D + / D− signals of the USB hub are connected to the downstream side of the USB hub, and a host PC is connected to the upstream side of the USB hub via a USB connector. In the USB device device recognition method for recognizing the plurality of USB devices by the host PC,
A hard reset circuit provided independently for each of the USB hub and the plurality of USB devices is reset by supplying an operating voltage of a USB device device, and a D + signal input to the plurality of USB devices from the USB hub is obtained. A step of setting to an H state;
Inputting a power enable signal from the USB hub to the hard reset circuits of the plurality of USB devices,
A USB device device recognition method , wherein the D + signals of the plurality of USB devices are maintained in an H state until reset by the power enable signal .
前記USBハブおよび前記複数のUSBデバイスにそれぞれ独立したハードリセット回路を設け、前記USBハブのハードリセット回路は前記USBデバイス機器の動作電圧によりリセット信号を生成し、前記複数のUSBデバイスのハードリセット回路はそれぞれ前記USBハブからのパワーイネーブル信号を受けて対応する前記USBデバイスにハードリセット信号を入力することを特徴とするUSBデバイス機器。An independent hard reset circuit is provided for each of the USB hub and the plurality of USB devices, the hard reset circuit of the USB hub generates a reset signal according to an operating voltage of the USB device device, and the hard reset circuit of the plurality of USB devices Each of which receives a power enable signal from the USB hub and inputs a hard reset signal to the corresponding USB device.
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