CN102160341A - 统一多传送介质连接器架构 - Google Patents

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Abstract

公开了一种设备、方法和系统。在一个实施例中，所述设备包括路由器，所述路由器用于在多个主机控制器和一个或多个外设之间传输数据分组。所述路由器可以通过数据传输路径从主机控制器接收数据分组并且将该数据分组发送到外设。所述外设通过第一通用多传送介质(UMTM)连接器耦合到第一数据传输路径。所述连接器包括能够在光学信号内传送第一数据分组的光学耦合和能够在电信号内传送第一数据分组的电耦合。

Description

统一多传送介质连接器架构
技术领域
本发明涉及通过计算机系统的统一多传送介质(unified multi-transportmedium)连接器架构的实现。
背景技术
当前计算机平台架构具有各种主机控制器，用于在计算机平台和连接到平台的外设之间实现许多不同类型的I/O。例如，图形主机控制器可能具有模拟和数字端口，这些端口具有对应的连接接口(即，将显示设备连接到计算机平台的电缆的末端的插头)。在平台内的局域网控制器一般具有一个或多个以太网插口。通用串行总线(USB)子系统具有多种关联的USB插头接口，例如在2000年4月27日公布的USB 2.0规范以及许多其它版本的USB规范中讨论的USB插头接口。电气和电子工程师协会(IEEE)1394“火线”规范的版本(例如1996年8月30日公布的版本1394-1995或者任何随后的版本)也包括一种或多种插头接口。还有许多其它没有列出但也提供了插头接口的标准。单独的和不同的端口以及用于将外设插入计算机平台的相关硬件接口的列表非常之长。具有所有这些接口和对应的硬件插口/插头的计算机平台对于大量主板和机箱面积有显著的需求，以便在一处放置所有这种硬件。这限制了移动计算机具有充足的这些接口的能力，并且在许多台式系统上的后部外设接口面板的大小也会不利地增大。
附图说明
本发明通过示例来说明并且不受附图的限制，在附图中，相同的附图标记指示相似的部件，并且其中：
图1描述了统一多传送介质(UMTM)连接器架构的系统级实现的一个实施例。
图2描述了UMTM路由器/调度器和伴随的UMTM连接器架构逻辑的一个实施例。
图3描述了统一光学连接器端口内的转换和传输逻辑的实施例。
图4描述了在UMTM路由器/调度器内的操作逻辑的实施例。
图5描述了在UMTM规范内实现的同步事务描述符(iTD)(isochronoustransaction descriptor)环形缓冲区的实施例。
图6描述了UMTM集线器(hub)的实施例。
图7是在统一帧架构环境中路由数据分组的过程的一个实施例的流程图。
图8描述了用于独立的图形卡和局域网卡的统一连接器架构插槽连接器的实施例。
具体实施方式
公开了用于实现统一多传送介质(UMTM)连接器架构的设备、方法和系统的实施例。该系统包括通用连接器端口，该端口具有多种传送介质，特别是光学传送介质和电传送介质。实现UMTM架构的计算机系统能够具有耦合到该系统的高速显示器和网络外设，以及耦合到具有公共插头形状因子的外设端口的低速通用串行总线(USB)外设。UMTM连接器端口允许高速外设通过光学链路耦合到计算机系统，并且允许低速外设通过电链路耦合到计算机系统。
在计算机系统内的UMTM调度器和路由器设备中的逻辑以基于在系统中存在的外设和主机控制器的带宽需求的顺序来调度从计算机系统中的一个或多个主机控制器接收的数据分组。该逻辑还在特定主机控制器和特定外设之间路由数据分组，并且对将本地主机控制器分组封装到统一帧协议分组进行管理。另外的逻辑能够将来自主机控制器的携带数据分组的电信号转换为通过光学链路以非常高带宽传送的光学信号。转换逻辑还能够将光学信号转换回电信号，以允许从高速外设发送的在光学信号内的数据分组作为电信号被目标主机控制器接收。UMTM连接器架构内设备的枚举和架构自身的操作以类似于USB架构的方式来实现。
在以下说明书和权利要求中提及公开技术的“一个实施例”或“实施例”意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在公开技术的至少一个实施例中。因此，短语“在一个实施例中”在整个说明书各处的多次出现并非必然都指同一实施例。
在以下说明书和权利要求中，术语“包括”和“包含”及其派生词可以被使用，并且意图视为彼此的同义词。此外，在以下说明书和权利要求中，术语“耦合”和“连接”及其派生词可以被使用。应当理解，这些术语并不意图作为彼此的同义词。相反，在特定实施例中，“连接”可以用于指示两个或更多元件彼此间是直接物理或电接触的。“耦合”可以意味着两个或更多元件是直接物理或电接触的。然而，“耦合”还可以意味着两个或更多元件彼此间不是直接接触的，但是彼此间仍然可以协作或交互。
公开了用于实现统一多传送介质(UMTM)连接器架构的方法、设备和系统的实施例。该系统包括通用连接器端口，该端口具有多种传送介质，特别是光学传送介质和电传送介质。实现UMTM架构的计算机系统能够具有耦合到该系统的高速显示器和网络外设，以及耦合到具有公共插头形状因子的外设端口的低速通用串行总线(USB)外设。UMTM连接器端口允许高速外设通过光学链路耦合到计算机系统，并且允许低速外设通过电链路耦合到计算机系统。在计算机系统内的UMTM调度器和路由器设备中的逻辑以基于在系统中存在的外设和主机控制器的带宽需求的顺序来调度从计算机系统中的一个或多个主机控制器接收的数据分组。该逻辑还在特定主机控制器和特定外设之间路由数据分组，并且对将本地主机控制器分组封装到统一帧协议分组进行管理。另外的逻辑能够将来自主机控制器的携带数据分组的电信号转换为通过光学链路以非常高带宽传送的光学信号。转换逻辑还能够将光学信号转换回电信号，以允许从高速外设发送的在光学信号内的数据分组作为电信号被目标主机控制器接收。UMTM连接器架构内设备的枚举和架构自身的操作以类似于USB的方式来实现。
UMTM端口的实际电规范和光学规范以及物理形状因子可以是多个可能的实施例中的一个，这些实施例包括类似于USB标准、IEEE 1394“火线”标准，或具有某些最基本设备发现和维持能力的任何其它相当的标准协议的端口。
图1描述了统一多传送介质(UMTM)连接器架构的系统级实现的一个实施例。在许多实施例中，系统包括一个或多个处理器，例如中央处理单元(CPU)100。在不同的实施例中，CPU 100可以包括一个核心或多个核心。在一些实施例中，系统是多处理器系统(没有示出)，其中每个处理器具有一个核心或多个核心。
CPU 100通过一个或多个高速链路(即，互连、总线等)耦合到系统存储器102。系统存储器102能够存储CPU 100用来操作和执行程序和操作系统的信息。在不同的实施例中，系统存储器102可以是任何可用类型的可读和可写存储器，例如动态随机存取存储器(DRAM)的形式。
在一些实施例中，CPU 100还通过另外的高速链路耦合到独立图形控制器104。独立图形控制器104可以通过插槽连接器物理地耦合到主板或其它这种印刷电路板。在许多实施例中，独立图形控制器可以是插入PCI
Figure BDA0000051385040000041
图形插槽连接器的PCI
Figure BDA0000051385040000042
图形控制器/卡。在这种情况下，PCI
Figure BDA0000051385040000043
图形控制器/卡可以符合例如2006年12月20日公布的PCI
Figure BDA0000051385040000044
基本规范2.0修订版的规范的修订版。在其它实施例中，独立图形控制器使用不同于PCI
Figure BDA0000051385040000045
的协议。在一些实施例中，CPU 100耦合到多个独立图形控制器(没有示出具有多个独立图形控制器的实施例)。
在许多实施例中，CPU 100还耦合到I/O联合体(complex)106。I/O联合体106可以容纳一个或多个I/O主机控制器，其中的每个I/O主机控制器控制一个或多个I/O链路，该一个或多个I/O链路允许CPU 100与附接到计算机系统的I/O外设进行通信。诸如显示器108和无线路由器110的I/O外设是可以附接到计算机系统的I/O外设的示例。
在许多实施例中，I/O联合体106耦合到独立网络接口控制器(NIC)114。独立NIC 114能够在计算机系统和计算机系统之外的一个或多个网络之间提供接口。这些网络可以包括例如在计算机所在域内的无线和有线内联网的网络，或者它们还可以包括互联网自身。
在许多实施例中，图1中的系统包括统一多传送介质连接器架构(UMTM)路由器/调度器116，其通过一个或多个高速链路而耦合到一个或多个统一连接器端口。这里，示出了四个统一连接器端口：端口118、端口120、端口122和端口124。UMTM路由器/调度器116也如上文所提及那样通过一个或多个I/O链路耦合到I/O联合体106。这些I/O链路包括例如通用串行总线(USB)的I/O链路和/或任何其它可能的I/O链路。图1示出了三个这种链路：I/O链路126、I/O链路128和I/O链路130。
在许多实施例中，UMTM路由器/调度器116是计算机系统中的主板136上的独立组件。在其它实施例中，UMTM路由器/调度器可以被集成到I/O联合体106内(没有示出这些实施例)。
在先前实现的计算机系统中，I/O链路的与I/O联合体106相对的端点是专用协议端口，其允许兼容的外设附接到该端口(即，USB键盘设备被插入USB端口，无线路由器设备被插入LAN/以太网端口等)。任何单个端口被限于具有兼容插头和兼容协议的设备。在兼容设备插入端口后，在I/O联合体与该外设之间建立通信链路。
在如图1所示的实施例中描述的计算机系统中，I/O链路(126-130)将I/O联合体106与UMTM路由器/调度器116相耦合，然后路由器将最初以特定本地主机控制器协议数据分组格式发送的数据分组封装为统一帧协议数据分组格式。然后，UMTM路由器/调度器116将统一帧协议数据分组路由(即发送)到已经附接(即通信地耦合、插入等)了目标外设的UMTM连接器端口。因此，在这些实施例中，诸如显示器108和无线路由器112这样的I/O外设都与统一帧协议兼容，并且具有UMTM连接器形状因子插头，以便插入任何一个UMTM连接器端口(118-124)中。UMTM连接器/插头形状因子在图3更详细地描述并且在下文进行相关讨论。
此外，UMTM路由器/调度器116将来自任意连接的外设的统一帧协议数据分组转变为对于I/O联合体内的目标I/O主机控制器而言为本地的协议。
因此，从计算机系统发送到外设以及从外设发送到计算机系统的I/O数据(例如显示、联网、USB等)在物理层被打包和封装到每个统一帧协议数据分组内。对于独立图形控制器和独立NIC控制器，这些控制器生成和接收根据由它们各自协议栈所定义的物理层而格式化的I/O数据。当通过UMTM连接器端口运送该数据时，进一步将该数据封装在统一帧协议定义的分组格式(即，帧格式)内。下文参照图2详细描述UMTM路由器/调度器116如何完成封装和打包的具体实现。
返回到图1，在许多实施例中，示出了将独立图形控制器104以及独立NIC 114直接耦合到UMTM路由器/调度器116的另外的专用链路。这些链路分别示出为虚线链路132和134。显示和网络虚线链路允许显示设备和/或网络设备通过UMTM连接器端口(例如，UMTM连接器端口118-124中的一个)插入计算机系统。链路132和134从直接附接到独立卡的端口移除以前必需的显示和网络耦合位置。例如，显示外设(即平板监视器)以前被直接插入图形卡上的显示端口。利用统一连接器架构实现，显示设备和网络设备被附接到统一连接器端口，所述统一连接器端口可以位于系统主板136上，而不是位于独立图形控制器104卡上。
图2描述了UMTM路由器/调度器和伴随的UMTM连接器架构逻辑的一个实施例。如图1所示的UMTM路由器/调度器116耦合到若干主机控制器(显示控制器200、202和204、NIC 206和208以及USB主机控制器210)。此外，UMTM路由器/调度器116还耦合到若干UMTM连接器端口(端口212-220)。此外，多个外设附接到若干UMTM连接器端口。外设1(P1)网络摄像头222耦合到外设2(P2)显示监视器224，显示监视器224耦合到UMTM连接器端口212。外设3(P3)显示监视器226和外设4(P4)无线路由器228都耦合到UMTM集线器230，该UMTM集线器230耦合到UMTM连接器端口218。最后，外设5(P5)USB打印机232耦合到统一连接器端口220。
在许多实施例中，UMTM连接器架构使用分组交换通信来在主机控制器(200-210)和所附接的外设(222-230)之间交换数据。分组交换是主机控制器和外设之间常用的分组传输方法。使用常用发现协议来枚举连接到平台的外设，并且检测外设的任何热插拔。在枚举了外设后，使用数据传输协议在特定主机控制器和特定外设之间交换应用I/O数据。在一些实施例中，UMTM连接器架构发现协议和数据传输协议可以是相应的USB 2.0协议对应部分(如在2000年4月27日公布的USB规范2.0修订版中所定义)的扩展。在其它实施例中，UMTM连接器架构发现协议和数据传输协议可以是任何其它类型的可用的设备发现协议和数据传输协议的扩展。
由UMTM路由器/调度器内的逻辑来执行所附接的外设(222-230)的枚举。枚举逻辑负责识别连接到UMTM连接器端口的外设类型(例如，显示器、网络设备、USB设备等)并且将唯一地址分配给外设。在许多实施例中，多功能设备被分配多个地址。
在许多实施例中，在绑定表234中定义每个外设(P1-P5)与处理该外设的I/O数据的特定主机控制器(200-210中的一个)之间的关联。可以在系统内的任何类型的存储器(例如系统存储器、高速缓存、缓冲器等)中实现该绑定表。UMTM路由器/调度器116使用绑定表来找到正确的统一数据分组(即，帧)传输目标。使用绑定表，传输目标取决于正被发送的分组/帧的起点。如果路由器从主机控制器(即显示控制器、网络控制器、I/O控制器等)接收数据分组，那么目标是其中耦合(即插入)预期目标外设的端口。如果路由器从统一连接器端口接收统一连接器协议数据分组(即，数据分组从耦合到端口的外设发起)，那么目标是绑定到该外设的主机控制器。例如，显示控制器200发送以P2显示器224为目标的显示数据的分组，UMTM路由器/调度器116接收该分组，使用绑定表来确定目标外设(P2)(例如，P2被绑定到A链路，而A链路耦合到显示控制器200)，将数据分组封装到统一帧协议数据分组内，并且通过UMTM连接器端口212向P2发送分组。在许多实施例中，多个外设可以脱离单个端口被链接到一起，例如P1链接到P2，而P2耦合到统一连接器端口212。图2示出了绑定表的例子，其阐明了P1绑定到链路F(USB主机控制器210)，P2绑定到链路A(显示控制器200)，P3绑定到链路C(显示控制器204)，P4绑定到链路D(网络接口控制器206)，P5也绑定到链路F(USB主机控制器210)。
在许多实施例中，在系统引导时(即，当系统上电时，或当控制操作系统执行计算机的软重启时)，由UMTM路由器/调度器116内的枚举逻辑初始地建立绑定表。绑定表也可以在运行时期间被系统软件(操作系统或虚拟机管理器)重新映射，以实现基于系统I/O流的动态切换而变化的使用模型。例如，在移动平台中，当系统插上电源时，显示外设可以与独立图形控制器相关联，而当系统依靠电池运行时，可以通过重新映射绑定信息将显示外设动态地切换到集成图形控制器。
图3描述了统一光学连接器端口内的转换和传输逻辑的实施例。在许多实施例中，UMTM路由器/调度器116电耦合到主机控制器300、302和304，这是指电链路(即，互连、总线)将主机控制器物理地连接到UMTM路由器/调度器116。例如，由链路A将主机控制器300电耦合到UMTM路由器/调度器116。
UMTM路由器/调度器116还分别通过UMTM连接器端口(CP)(例如分别通过UMTM CP 310和312)耦合到一个或多个外设(例如外设306和308)。UMTM连接器端口被设计为允许外部外设被插入计算机系统。因此，在许多实施例中，图3中UMTM连接器端口310和312之上的所有部件都在计算机系统内部(例如，主机控制器)，而UMTM连接器端口310和312之下的所有部件都在计算机系统外部(例如，平板显示外设)。
在许多实施例中，每个UMTM连接器端口包括电耦合机构和光学耦合机构。电耦合机构允许信息在电信号内在计算机系统内的设备(例如主机控制器300-304)和计算机系统外的设备(例如外设306和308)之间流动，所述电信号在电数据传输路径(例如一个或多个铜导线)上传输。光学耦合机构允许信息至少对于在计算机系统内的设备和计算机系统外的设备之间的部分数据传输路径，是在光学信号内通过光学数据传输路径而传输的。
具体地说，UMTM连接器端口1(310)具有电耦合机构314，用于将电数据链路D耦合到外设306。此外，UMTM连接器端口1(310)具有光学耦合机构，该光学耦合机构包括用于将光学链路E耦合到外设306的下游光学耦合316，和用于将光学链路F耦合到外设306的上游光学耦合318。链路D在计算机系统和外设306之间传送电介质(即，通过链路D传输的电信号)中的数据分组。链路E将光学传送介质(即，通过链路E传输的光学信号)中的数据分组从计算机系统传送到外设306，并且链路F将光学介质(即，通过链路F传输的光学信号)中的数据分组从外设306传送到计算机系统。在许多实施例中，主机控制器(例如主机控制器300、302或304)可以是来自计算机系统的数据分组的始发方。此外，在许多实施例中，外设306可以是来自外设306的数据分组的始发方，但是在其它实施例中，耦合到外设306的另外的外设(没有图示)可以是来自外设306的数据分组的始发方。
在许多实施例中，外设306包括UMTM电缆320，该电缆320在其与该外设相对的末端具有插头，该插头用于将该电缆插入UMTM连接器端口1(310)。在UMTM电缆320内可能存在多个链路，其中的每个链路可以在计算机系统和外设306之间传送数据分组。在许多实施例中，UMTM电缆320包括电链路G，用于在外设和UMTM连接器端口1(310)之间传送电信号内的数据分组。此外，在许多实施例中，UMTM电缆320包括光学链路，该光学链路具有用于将光学信号内的数据分组从UMTM CP 310传送到外设306的下游光学链路H，和用于将光学信号内的数据分组从外设306传送到UMTM CP 310的上游光学链路I。
值得注意的是，在许多实施例中，在UMTM CP 310内的电耦合和光学耦合可以被用作简单的穿过耦合机构。所以，在通过链路D从UMTM路由器/调度器116发送的电信号内的数据分组将直接穿过电耦合314，并由此还通过UMTM电缆320中的电链路G到达外设306。将UMTM CP 310的任一侧上的链路有效地耦合在一起的这种穿过耦合机构还能够执行：电信号从外设306发送穿过、通过链路G、穿过链路D并到达UMTM路由器/调度器116。此外，对于在从链路E(经过光学耦合316)传递到链路H以及从链路I(经过光学耦合318)传递到链路F的光学信号内包含的数据分组，这种耦合功能类似地工作。
通过下游光学链路E和上游光学链路F传送的光学信号需要最终转变(即，转换)为电信号，因为主机控制器300、302和304分别通过电链路A、B和C排它地发送和接收数据分组。因此，在许多实施例中，包括用于执行电-光学和光学-电转换的逻辑的事务转变器位于主机控制器和外设之间数据传输路径上的某一位置。例如，在一些实施例中，事务转变器322耦合到电链路J和K，该电链路J和K还耦合到UMTM路由器/调度器116。在一些实施例中，事务转变器322位于UMTM CP 310内，因此，在这些实施例中，可以不再需要链路E和F。
当UMTM路由器/调度器116通过电链路J发送电信号内的数据分组时，电信号到达事务转变器322并且由电-光学转换器324接收。然后，电-光学转换器324将电信号转换为光学信号并且使用发送(Tx)激光器326来通过光学链路E发送包含分组的光学信号，该光学信号经过UMTM CP310并且最终到达外设306。可替代地，当由外设306通过光学链路I发送光学信号内的数据分组时，光学信号穿过UMTM CP 310并且通过光学链路F，并最终到达事务转变器322。接收(Rx)光电检测器328通过检测在光学信号内发送的激光脉冲来接收信号。Rx光电检测器将检测信息馈送到光学-电转换器330，该光学-电转换器330然后将光学信号转换为电信号并且将转换后的电信号发送到UMTM路由器/调度器116。
如图3所示，实现了UMTM的系统允许需要提高的数据吞吐量的外设通过传输路径的高速光学部分来与计算机系统内的主机控制器进行通信。尽管向后兼容不具有光学传输路径能力的较旧外设，但是实现了UMTM的系统也允许仅具有电传输路径能力的传统外设与计算机系统中的主机控制器进行通信。
因此，如参照图2所讨论的外设的枚举过程包括UMTM路由器/调度器116确定外设是光学兼容的还是仅电兼容的。在某些实施例中，设备可以既是光学兼容的又是电兼容的，例如图3中的外设306。在许多实施例中，如果设备既是光学兼容又是电兼容的，则该设备会优选通过高速光学链路发送和接收数据分组以实现更高的性能，这是由于光学路径的数据吞吐容量更高。
在许多实施例中，在UMTM路由器/调度器116和外设之间发送的每个数据分组可以具有分配的优先级。数据分组的分配的优先级可以是基于数据分组内的数据的重要性。例如，如果实况视频帧正被发送到外设以进行显示，则具有这些视频帧的数据分组的优先级通常会比具有与发送到打印机的打印作业相关的信息的数据分组的优先级更高。因此，具有实况视频帧的数据分组会被认为具有的优先级比具有打印作业的数据分组的优先级更高。
在许多实施例中，链接到单个UMTM CP的外设或一组外设可以具有多个类型的数据分组，该多个类型的数据分组具有不同的优先级。因此，可以针对在UMTM路由器/调度器116和外设之间发送和接收的整个分组集合来实现优先化方案。因此，在许多实施例中，如果将不同优先级的两个数据分组通过相同UMTM CP从UMTM路由器/调度器116发送到一个或多个外设，则UMTM路由器/调度器116可以作出多个确定以通过正确传送介质来路由分组。
例如，如果将UMTM路由器/调度器116耦合到外设的光学链路具有用于两个分组的容量而不会显著变慢，则UMTM路由器/调度器116可以路由两个分组来通过光学链路进行传送。另一方面，如果光学链路繁忙并且没有额外带宽供使用，则UMTM路由器/调度器116可以作出优先级确定，并且通过光学链路发送较高优先级的数据分组，而通过电链路发送较低优先级的数据分组。
在某些情况下，如果光学链路非常繁忙，则在确定由于光学链路拥塞而使得通过电链路发送较高优先级的分组是使该分组到达目标外设的最快途径的情况下，UMTM路由器/调度器116可以作出确定来这样发送该分组。
在许多实施例中，存在可用于指派给每个数据分组的若干优先级(即，不仅仅只有高优先级和低优先级)。优先级的数量可以基于UMTM路由器/调度器116内优先级系统的实现而改变，并且与能够在给定数据分组内发送的数据种类/类型的数量有关。
在许多实施例中，显示通信量和网络通信量可以包括高优先级的数据分组。而USB通信量(例如USB 1.0通信量和USB 2.0通信量)可以包括低优先级的数据分组。此外，尽管示出的实施例被限定为网络通信量、显示通信量和USB通信量，但是没有示出的其它实施例可以包括在主机控制器或其它控制设备与兼容外设之间发送的任何其它类型的通信量。
在许多实施例中，对于作为数据分组传输的目标的给定UMTM CP，UMTM路由器/调度器116将数据分组通过路径的高性能光学链路部分和路径的低性能电链路部分二者发送到UMTM CP。
在许多实施例中，外设308不兼容数据路径的高性能光学链路部分。因此，通过UMTM CP 312将外设308耦合到计算机系统的UMTM电缆332仅包括电链路L。尽管在UMTM CP 312的计算机系统侧(在连接器端口之上)的传输路径既具有电链路M，又具有包括下游光学链路N和上游光学链路O的光学链路，但是仅电链路M可以被使用，因为外设308不兼容传输路径的高性能光学部分。因此，在枚举之后，UMTM路由器/调度器116认识到外设308不兼容高性能光学链路，并且相应地调整对至和来自外设308的数据分组的调度。
在许多实施例中，数据传输路径的光学部分和电部分中的每个都具体地指代数据分组而不是控制、地址和定时信息的传输。因此，在许多实施例中，尽管在图3中没有示出，但是每个电数据传输路径和每个光学数据传输路径包括可以是用于传输任何非数据分组相关信息的电线的其它传输线。
在许多实施例中，如果在光学数据路径上存在足够的带宽来容纳整个数据分组的量，则具有低优先级的数据分组和具有高优先级的数据分组都通过光学数据路径发送。在其中外设能够发送和接收电信号和光学信号两者的这些实施例中，UMTM路由器/调度器116首先确定光学数据路径链路(即，J和K)是否具有处理在UMTM路由器/调度器116和外设306之间传送的所有数据分组的能力。如果是，则高优先级的数据分组和低优先级的数据分组两者都通过光学路径来传送。否则，如果光学路径没能力处理这两者，则UMTM路由器/调度器仲裁哪些数据分组被允许使用光学信号来传送，并且哪些数据分组将使用电信号来传送。该确定可以是基于每个分组的优先级。在另一实施例中，可以使用优先级阈值，其中，优先级等于或超过阈值优先级的数据分组通过光学路径来传送，而优先级低于阈值优先级的数据分组可能被迫使用电路径。
图4描述了在UMTM路由器/调度器内的操作逻辑的实施例。UMTM路由器/调度器116耦合到多个主机控制器，包括显示控制器200-204、NIC控制器206和208，以及USB控制器210。从显示控制器200-204输出的数据分组馈送同步显示队列(IDQ)环形缓冲区400。从NIC控制器206和208输出的数据分组馈送同步网络队列(INQ)环形缓冲区402。并且从USB控制器208输出的数据分组馈送同步USB队列(IUQ)环形缓冲区404。在许多实施例中，IUQ环形缓冲区404被实现为存储在系统存储器406中的普通同步USB队列。在不同的实施例中，同步队列可以被存储在计算机系统内任何可能的存储位置。例如，虽然没有示出，但是IDQ 400和INQ 402可以被存储在UMTM路由器/调度器116内。在没有示出的其它实施例中，取代针对每个事务类型(显示、网络、USB)而具有一同步队列的是，可以针对每个控制器而具有一同步队列。
在UMTM路由器/调度器116内的调度逻辑408可以访问所有三个队列：IDQ 400、INQ 402和IUQ 404。调度逻辑408根据UMTM协议规范来实现同步管道的带宽调度。专用同步事务描述符(iTD)用于显示I/O和网络I/O。这种iTD包含向调度逻辑指示该iTD是用于显示I/O还是用于网络I/O的标记。对于显示iTD和LAN iTD，调度器将来自队列的同步帧(例如，数据分组)出队，并且将它们发送到输出缓冲区410。在图4中所示的实施例中，存在用于缓冲向下游发送到一个或多个外设的所有通信量的单个输出缓冲区410。在没有示出的其它实施例中，存在多个输出缓冲区，例如针对每个UMTM连接器端口而具有一个输出缓冲区。调度逻辑408使用在设备枚举后接收的信息来确定每个外设的带宽需求。因此，调度逻辑连续地监视IDQ 400、INQ 402和IUQ 404，并且将在这些队列缓冲区前部的同步事务切换到输出队列，以最佳地满足每对主机控制器/外设的带宽需求。
路由逻辑412获取等待要被发送到一个或多个UMTM CP的事务，并且将它们发送到一个或多个目标端口。如之前所提及的，在一些实施例中，路由逻辑412通过传输路径的电信号部分和传输路径的光学信号部分两者将所有数据分组发送到目标连接器端口。在其它实施例中，取决于目标外设是兼容高性能光学路径传输的设备还是仅兼容低性能电路径传输的设备，路由逻辑412可以通过路径的低性能电信号部分或路径的高性能光学信号部分来发送数据分组。
在传输时，数据分组将在电信号内、光学信号内或二者内被发送到UMTM CP 414、416或418中的一个或多个。
路由逻辑412负责显示I/O数据和网络I/O数据的打包和封装。例如，在许多实施例中，在正从显示主机控制器发送用于显示外设的显示帧的情况下，路由逻辑可以保持连续的显示数据流，同时建立UMTM帧协议数据分组(例如，整个显示数据帧)。因此，路由逻辑412可以存储缓冲区410中的流，从所存储的流信息中建立单独的帧，并且在完成帧的建立后将它们发送到显示外设。
图4仅显示了从主机控制器到外设的下游路径。在许多实施例中，上游路径不使用任何缓冲区。相反，上游路径可以视为就像从外设到相应主机控制器存在直接路径一样。因此，关于数据的上游路径对UMTM路由器/调度器116的两个要求是：使路由逻辑412将数据分组从UMTM帧格式转变(即，转换)回由特定目标主机控制器使用的本地格式，以及如果外设正使用路径的高性能光学信号部分则对信号进行光学-电转换。
图5描述了在UMTM规范内实现的同步事务描述符(iTD)环形缓冲区的实施例。在许多实施例中，主机控制器帧列表500被示出。iTD帧列表500包括单独帧(1-N，其中N等于帧列表中帧的数量)的列表。每个单独帧具有指向事务描述符调度中的第一事务描述符的指针，或者具有空指针(由圆圈来指示)。此外，帧列表指针502被维护，该帧列表指针502指向列表中调度逻辑(图4中的408)(即，调度器)正操作的帧。在许多实施例中，每个帧被赋予了调度器可以在列表上工作的最大时间段。因此，例如，如果每个帧的时间段是125μS(125微妙)，则在125μS之后，调度器将停止执行在当前帧列表指针位置指向的链接的列表中的任何操作，将帧列表指针递增到帧列表中的下一帧，并且在该帧位置处开始执行操作。这类似于在USB 2.0中的当前同步帧列表实现。
在许多实施例中，帧列表可以包括馈送输出缓冲区(图4中的410)的环形缓冲区400、402或404的实现。调度器可以从帧列表指针502当前位置处的帧指向的链接的列表内的帧列表中抽出任意给定的iTD。对于任意给定的输入环形缓冲区馈送，调度器可以通过查看在事务描述符中的iTD标记比特504来确定iTD的事务类型。在许多实施例中，iTD事务类型表506示出了在iTD中提供的值以及这些值表示的内容(00b＝USB、01b＝显示、10b＝网络)。此外，在枚举给定外设时，调度器可以总体地设置每种事务类型的带宽需求。因此，利用该信息，调度器可以以优化带宽的优先级顺序来有效地填充输出缓冲区(图4中的410)。
UMTM连接器端口支持显示I/O、网络I/O和传统USB I/O的汇聚。在物理层完成该汇聚。换句话说，主机控制器在没有关于分组被封装到通用帧格式中的知识的情况下，将数据分组发送到UMTM路由器/调度器。因此，管理数据传输的现有的软件栈(从顶层用户应用向下至操作系统内核)在实际数据传输期间不发生改变。然而，绑定表(图2中的234)通常在发现时间建立。发现时间可以是在一些设备的引导过程期间，但是对于通过即插即用实现来插入的其它设备来说，发现也可以是在计算机系统的完整操作期间。增强的USB软件栈可以执行附接到UMTM CP的所有外设的枚举。
在枚举时间，USB通用父驱动程序在USB栈上实现通用显示类驱动程序和通用网络类驱动程序。通用显示类驱动程序可以(在引导时或在计算机操作期间插入时)检测显示外设的插入。通用显示类驱动程序从设备取得扩展的显示标识数据(EDID)，并且向其分配USB端点地址。然后，通用显示类驱动程序将软中断发出到正在图形软件栈上运行的显示迷你端口驱动程序。此时，图形软件栈可以接管对显示外设的枚举和配置。在显示外设被枚举后，增强的USB软件栈不涉及任何另外的显示数据传输。显示数据传输包括显示主机控制器和显示软件栈正常操作，就像它们能够将数据分组直接发送到显示外设一样。网络类驱动程序的配置以类似的方式操作，仅有的替代是使用USB栈上的通用网络类驱动程序来发现网络外设并且将对网络数据传输的控制传递到网络栈。
图6描述了UMTM集线器的实施例。在许多实施例中，UMTM集线器在至UMTM连接器的上游方向使用光学路径。例如，如图1和2中所示，集线器被示出实现在系统中。集线器可以将低速路径或高速路径(即，电路径或光学路径)提供到通过集线器端口P0-P3耦合到集线器的任何其它下游外设。所以，集线器包括两条路径：具有事务转变器的电路径，用于处理限于低速路径的任何低性能设备(例如，USB设备)；以及无源光学路径。无源光学路径在至所有端口的下游方向上执行对光学信号的无源分离。因此，所有下游通信量以类似于USB 2.0集线器的方式被广播到所有下游端口(P0-P3)。然后，附接的外设将基于外设的端点标识符来过滤其接收到的通信量，所述端点标识符会反映在所接收的数据分组中。
例如，从UMTM路由器/调度器发送的数据分组在光学路径A上的光学信号中到达。该信号到达事务转变器602和光学分路器604两者。事务转变器602(已在上文关于图3的讨论中详细解释了事务转变器)将光学信号转变为电信号，并且通过下游路径Y将转变后的电信号内的数据分组发送到端口P0-P3。光学分路器604将从光学路径A接收到的光学信号分离为通过光学路径X的4个光学下游信号。外设也可以向上游发送分组。一旦上游分组通过四个端口(P0-P3)中的一个到达集线器600内，该上游分组将采取直接到光学多路分路器606的路径或者将经过事务转变器602。
上游分组路径基于外设是兼容高性能光学路径还是仅兼容于低性能电路径。如果上游数据分组在电路径上被传送，则该分组返回到电路径Y上的电信号中，然后该电信号被转变回光学信号并且被发送到光学多路复用器606。如果上游分组是源自兼容高性能光学路径的设备，则该信号将被返回到光学路径Z上，并被馈送到光学多路分路器606。
一旦包含数据分组的光学信号已经到达光学多路分路器606，该信号被多路分路到光学路径B上的单个光学上游信号中。在通过光学路径B向上游传送之后，光学信号到达UMTM路由器/调度器，该UMTM路由器/调度器随后将该信号进行多路复用，以将给定数据分组的特定目的地主机控制器作为目标。
图7是在统一帧架构环境中路由数据分组的过程的一个实施例的流程图。可以由硬件、软件或二者的组合来执行该过程。现在转向图7，过程从处理逻辑确定外设是否已被插入UMTM连接器端口开始(处理框700)。“插入”是指外设耦合或连接到统一连接器端口。在不同的实施例中，“插入”可以在任何时间发生，例如在引导之前，或者当允许热插拔时在完整系统操作期间。如果没有插入外设，那么在处理框700进行重复(即，轮询UMTM连接器端口——或者连续地轮询，或者每隔一设定的时间段进行一次轮询)。
接下来，一旦处理逻辑已检测到设备已被插入，处理逻辑就枚举外设(处理框702)。然后，处理逻辑将外设绑定到系统中存在的主机控制器(处理框704)。外设被绑定到与其兼容的主机控制器(即，他们共享相同的协议)。
在绑定之后，处理逻辑确定是否已接收到数据分组(处理框706)。如果还未接收到数据分组，则处理逻辑确定外设是否有改变/更改(处理框708)。例如，第一外设已被拔出并且第二外设已被插入同一个统一连接器端口。如果外设的状态没有改变，则处理逻辑返回到处理框706并且再次检查是否已接收到数据分组。否则，如果已检测到外设的改变，则处理逻辑返回到处理框700，以重新检查外设是否被插入统一连接器端口。
返回到处理框706，如果已接收到数据分组，则处理逻辑确定该数据分组是从外设接收的还是从主机控制器接收的(处理框710)。如果是从外设接收的数据分组，则数据分组是统一帧协议数据分组，并且处理逻辑继续将统一连接器协议数据分组解构成与主机控制器的协议兼容的一个或多个本地主机控制器数据分组(处理框712)。然后，处理逻辑确定数据分组的优先级。更具体地说，根据正处理的分组的当前通信量等级与高性能光学链路容量的比较，确定数据分组是否具有足够高的优先级而被指定为通过高性能光学链路来传送(处理框716)。
如果分组的优先级对于通过使用高性能光学链路来传送是足够的，则处理逻辑认识到这是来自外设的光学传送的分组，并且将携带该分组的信号从光学信号转换为电信号(处理框718)，然后将本地主机控制器数据分组发送到主机控制器(处理框720)，并且最终返回到处理框706以接收另一数据分组。
返回处理框710，如果数据分组是来自主机控制器，则数据分组是主机控制器的本地协议格式并且处理逻辑继续将本地主机控制器数据分组封装入统一帧协议数据分组(处理框714)。一旦统一帧协议数据分组已经被创建，则处理逻辑进行检查以查看数据分组是否是高性能数据分组(处理框716)。
如果分组的优先级对于通过使用高性能光学链路来传送是足够的，则处理逻辑认识到该分组需要从接收自发送主机控制器的电信号转换为要通过光学链路传送到外设的光学信号(处理框718)。然后，处理逻辑将统一帧协议数据分组发送到UMTM连接器端口(该UMTM连接器端口将信号传递到目标外设)(处理框722)。最终，处理逻辑返回到处理框706以接收另一数据分组。
图8描述了用于独立图形卡和局域网(LAN)卡的统一连接器架构插槽连接器的实施例。为了说明对当前独立图形卡和LAN卡的修改，图3示出了每种卡的当前版本，并且并排地示出了每种卡的UMTM版本。图3所示的例子使用PCI
Figure BDA0000051385040000171
但是可以使用任何其它的相关协议。
示出了PCI
Figure BDA0000051385040000172
独立图形卡800的当前版本。图形卡800包括如图所示的插槽连接器针脚802。此外，图形卡800具有外部显示外设连接器804。在当前的PCI独立图形卡的情况下，当图形卡800被插入计算机系统主板上的PCI
Figure BDA0000051385040000174
图形卡插槽时，通过物理地耦合到插槽连接器针脚802的PCI
Figure BDA0000051385040000175
链路将来自CPU和系统存储器的数据发送到图形卡800。然后，图形卡800对接收到的数据进行操作，并且将其发送到插入外部显示外设连接器804中的显示外设。
下面转向具有UMTM 806的独立图形卡，在图8所示的实施例中，具有UMTM功能的图形卡806包括类似于当前版本的图形卡800的插槽连接器针脚808。尽管不具有外部显示外设连接器，但是具有UMTM的独立图形卡806具有额外的插槽连接器针脚810。一旦具有UMTM的独立图形卡806已从PCI
Figure BDA0000051385040000181
链路(从插槽连接器针脚808)接收到数据并且已对所接收到的数据进行了操作，那么具有UMTM功能的图形卡806就向插入主板上的统一连接器端口的显示外设发送数据。具体地说，通过另外的PCI
Figure BDA0000051385040000182
链路通道发送的数据被从插槽连接器路由到系统中的UMTM路由器/调度器(这在图1中示出为链路132)。这些另外的链路通道物理地耦合到额外的插槽连接器针脚810。
接下来，图8示出了当前版本的PCI
Figure BDA0000051385040000183
独立LAN卡812(其具有集成在卡上的NIC)。如图所示，LAN卡812包括插槽连接器针脚814。此外，LAN卡812具有外部LAN/以太网连接器816。在当前PCI独立LAN卡的情况下，当LAN卡812被插入计算机系统主板上的PCI
Figure BDA0000051385040000185
LAN卡插槽时，通过物理地耦合到插槽连接器针脚814的PCI
Figure BDA0000051385040000186
链路，将来自CPU和系统存储器的数据发送到LAN卡812。然后，LAN卡812对接收到的数据进行打包，并且通过LAN/以太网连接器816所插入的网络来将其发送。
最后，转向具有UMTM的独立LAN卡818，在图8所示的实施例中，具有UMTM功能的LAN卡818包括类似于当前版本的LAN卡812的插槽连接器针脚820。尽管不具有外部LAN/以太网连接器，但是具有UMTM的独立LAN卡818具有额外的插槽连接器针脚810。一旦具有UMTM的独立LAN卡812已经从PCI
Figure BDA0000051385040000187
链路(从插槽连接器针脚820)接收到数据并且已经对所接收到的数据进行了打包，具有UMTM功能的LAN卡818就向插入主板上的统一连接器端口的以太网电缆发送数据。具体地说，通过另外的PCI
Figure BDA0000051385040000188
链路通道发送的数据被从插槽连接器路由到系统中的UMTM路由器/调度器(这在图1中示出为链路134)。这些另外的链路通道物理地耦合到额外的插槽连接器针脚822。
因此，公开了用于实现统一多传送介质连接器架构的设备、方法和系统的实施例。参照其具体示例性实施例描述了这些实施例。对于受益于本公开的人员将显而易见的是，在不脱离本文描述的实施例的宽泛精神和范围的情况下，可以对这些实施例进行各种修改和改变。相应地，说明书和附图应当被认为是说明性意义而非限制性意义的。

Claims (20)

1.一种设备，包括：
路由器，用于在多个主机控制器和一个或多个外设之间传输多个数据分组，所述路由器通过一个或多个数据传输路径至少从所述多个主机控制器中的第一主机控制器接收第一数据分组，并且将所述第一数据分组发送到所述一个或多个外设中的第一外设，所述第一外设通过第一通用多传送介质(UMTM)连接器耦合到所述一个或多个数据传输路径中的至少一个，所述UMTM连接器包括能够在光学信号内传送所述第一数据分组的光学耦合和能够在电信号内传送所述第一数据分组的电耦合。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述路由器还用于：
确定所述多个数据分组中的每个数据分组的优先级；
确定对于在所述光学信号内传送的最低要求优先级；
当所述第一数据分组的优先级至少等于所述最低要求优先级时，使得使用所述光学信号来传输所述第一数据分组；以及
当所述第一数据分组的优先级低于所述最低要求优先级时，使得使用所述电信号来传输所述第一数据分组。
3.根据权利要求2所述的设备，还包括：
调度器，用于以至少部分地基于所述多个数据分组中的每个数据分组的优先级确定的顺序，来调度所述多个数据分组在所述一个或多个主机控制器和所述一个或多个外设之间的传输，其中所述调度器还用于
从由所述多个主机控制器中的一个或多个填充的一个或多个同步
数据管道接收所述多个数据分组中的每一个；以及
将从所述一个或多个同步数据管道接收的所述多个数据分组中的每一个以基于每个数据分组的优先级的顺序而存储在所述调度器中的一个或多个输出缓冲区内；并且
所述路由器还用于：
按照在所述一个或多个输出缓冲区中存储的顺序来发送所述多个数据分组中的每一个。
4.根据权利要求2所述的设备，其中，所述路由器还用于：
从所述第一主机控制器接收根据所述第一主机控制器的本地协议栈的本地格式的所述第一数据分组；
将所述本地格式的数据分组封装到统一帧格式数据分组中；以及
将所述统一帧格式数据分组路由到所述第一外设。
5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述多个主机控制器将数据分组发送到所述路由器，并且从所述路由器接收在电信号内的数据分组。
6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述路由器还用于：
当给定外设被插入多个UMTM连接器中的一个时，动态地枚举所述给定外设；以及
当所述外设能够接收光学信号时，使用光学信号来与所插入的外设进行通信；以及
当所述外设不能接收光学信号时，使用电信号来与所插入的外设进行通信。
7.一种方法，包括：
从多个主机控制器中的第一主机控制器接收第一数据分组；以及
通过一个或多个数据传输路径将所述第一数据分组发送到第一外设，其中所述第一外设通过第一通用多传送介质(UMTM)连接器耦合到所述一个或多个数据传输路径中的至少一个，所述UMTM连接器包括能够在光学信号内传送所述第一数据分组的光学耦合和能够在电信号内传送所述第一数据分组的电耦合。
8.根据权利要求7所述的方法，还包括：
确定所述多个数据分组中的每个数据分组的优先级；
确定对于在所述光学信号内传送的最低要求优先级；
当所述第一数据分组的优先级至少等于所述最低要求优先级时，使得使用所述光学信号来传输所述第一数据分组；以及
当所述第一数据分组的优先级低于所述最低要求优先级时，使得使用所述电信号来传输所述第一数据分组。
9.根据权利要求8所述的方法，还包括：
以至少部分地基于所述多个数据分组中的每个数据分组的优先级确定的顺序，来调度所述多个数据分组在所述一个或多个主机控制器和所述一个或多个外设之间的传输。
10.根据权利要求9所述的方法，还包括：
从由所述多个主机控制器中的一个或多个填充的一个或多个同步数据管道接收所述多个数据分组中的每一个；
将从所述一个或多个同步数据管道接收的所述多个数据分组中的每一个以基于每个数据分组的优先级的顺序而存储在一个或多个输出缓冲区内；以及
按照在所述一个或多个输出缓冲区中存储的顺序来发送所述多个数据分组中的每一个。
11.根据权利要求8所述的方法，还包括：
从所述第一主机控制器接收根据所述第一主机控制器的本地协议栈的本地格式的所述第一数据分组；
将所述本地格式的数据分组封装到统一帧格式数据分组中；以及
将所述统一帧格式数据分组发送到所述第一外设。
12.根据权利要求7所述的方法，还包括：
当给定外设被插入多个UMTM连接器中的一个时，动态地枚举所述给定外设；以及
当所述外设能够接收光学信号时，使用光学信号来与所插入的外设进行通信；以及
当所述外设不能接收光学信号时，使用电信号来与所插入的外设进行通信。
13.一种系统，包括：
多个数据传输路径，其中所述多个数据传输路径中的每个数据传输路径的至少一部分包括用于在电信号内传输数据分组的电路径和用于在光学信号内传输数据分组的光学路径两者；
多个通用多传送介质(UMTM)连接器，每个UMTM连接器耦合到所述多个数据传输路径中的每个单独路径，其中每个UMTM连接器包括用于传送所述电信号的电耦合和用于传送所述光学信号的光学耦合；
第一外设，其通过所述多个UMTM连接器中的第一UMTM连接器耦合到所述多个数据传输路径中的第一路径；
耦合到路由器的多个主机控制器，其中所述多个主机控制器将数据分组发送到所述路由器，并且从所述路由器接收在电信号内的数据分组；以及
耦合到所述多个数据传输路径的所述路由器，用于在所述多个主机控制器中的第一主机控制器和所述第一外设之间传输多个数据分组中的第一数据分组，其中所述路由器确定是通过所述第一路径的至少一部分在所述光学信号内传输所述第一数据分组，还是通过整个所述第一路径在所述电信号内传输所述第一数据分组。
14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述路由器还用于：
确定所述多个数据分组中的每个数据分组的优先级；
确定对于在所述光学信号内传送的最低要求优先级；
当所述第一数据分组的优先级至少等于所述最低要求优先级时，使得使用所述光学信号来传输所述第一数据分组；以及
当所述第一数据分组的优先级低于所述最低要求优先级时，使得使用所述电信号来传输所述第一数据分组。
15.根据权利要求14所述的系统，还包括：
第二外设，其通过所述多个UMTM连接器中的第二UMTM连接器耦合到所述多个数据传输路径中的第二路径；
耦合到所述多个路径的调度器，用于以至少部分地基于所述多个数据分组中的每个数据分组的优先级确定的顺序，来调度所述第一数据分组到所述第一外设的传输和第二数据分组到所述第二外设的传输，其中所述第一数据分组源自于所述第一主机控制器，所述第二数据分组源自于所述多个主机控制器中的第二主机控制器。
16.根据权利要求15所述的系统，还包括：
所述调度器，还用于：
从至少由所述第一主机控制器和所述第二主机控制器填充的一个
或多个同步数据管道接收所述多个数据分组中的每一个；以及
将从所述一个或多个同步数据管道接收的所述多个数据分组中的每一个以基于每个数据分组的优先级的顺序而存储在所述调度器中的一个或多个输出缓冲区内；以及
所述路由器，还用于：
通过使用为每个主机控制器分配的数据速率来确定从所述一个或多个同步数据管道接收的所述多个数据分组的存储顺序；以及
按照在所述一个或多个输出缓冲区中存储的顺序来发送所述多个数据分组中的每一个。
17.根据权利要求14所述的系统，还包括：
第二外设，其耦合到所述第一外设；以及
所述路由器，还用于通过所述第一路径来传输所述第一数据分组和第二数据分组两者，其中所述第一数据分组源自于所述多个主机控制器中的第一主机控制器，所述第二数据分组源自于所述多个主机控制器中的第二主机控制器。
18.根据权利要求14所述的系统，还包括：
统一连接器集线器，其通过所述多个UMTM连接器中的第三UMTM连接器耦合到所述多个数据传输路径中的第三路径，其中所述集线器包括多个下游UMTM连接器，所述集线器用于：
从所述路由器接收在所述光学信号内的所述多个数据分组中的第三数据分组；
将接收到的光学信号转换为对应的电信号；
将接收到的光学信号分离为多个光学信号；以及
将所述对应的电信号和分离后的光学信号发送到所述多个下游UMTM连接器中的每一个。
19.根据权利要求13所述的系统，其中，所述路由器还用于：
从所述第一主机控制器接收根据所述第一主机控制器的本地协议栈的本地格式的所述第一数据分组；
将所述本地格式的数据分组封装到统一帧格式数据分组中；以及
将所述统一帧格式数据分组路由到所述第一外设。
20.根据权利要求13所述的系统，其中，所述路由器还用于：
当给定外设被插入所述多个UMTM连接器中的一个时，动态地枚举所述给定外设；以及
当所述外设能够接收光学信号时，使用光学信号来与所插入的外设进行通信；以及
当所述外设不能接收光学信号时，使用电信号来与所插入的外设进行通信。
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