CN102567264B - 通用串行总线集线器及其电源管理方法 - Google Patents

Abstract

一种通用串行总线集线器及其电源管理方法。上述通用串行总线集线器包括一无线通信模块、一储存模块、一通用串行总线接口以及一集线器控制器，上述储存模块储存上述无线通信模块的一驱动程序；上述通用串行总线接口连接于外部的一主机，以与上述主机进行数据传输；上述集线器控制器耦接于上述通用串行总线接口、上述无线通信模块以及上述储存模块，其中当上述驱动程序已被安装于上述主机时，上述集线器控制器关闭上述储存模块并开启上述无线通信模块。本发明可避免通用串行总线端口的电流超过500mA，提高电流效率，并且可降低通用串行总线装置内印刷电路板的温度，提高通用串行总线装置内部组件的使用寿命及稳定度。

Description

通用串行总线集线器及其电源管理方法

技术领域

本发明涉及一种通用串行总线集线器及其电源管理方法，且特别是涉及一种整合无线通信的通用串行总线集线器及其电源管理方法。

背景技术

通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)为连接外部设备的一种串行总线标准，其可支持热插拔(Hot plug)和即插即用(Plug and Play)等功能。通用串行总线集线器(USBHUB)能将单一通用串行总线端口(port)扩充成多个端口，以便能通过更多的端口将不同装置连接至主机系统(例如计算机)。

根据通用串行总线规格，主机系统提供给每一通用串行总线端口的电流最高至500mA。然而，当通用串行总线集线器所耦接到的装置或模块需要较大的电流才能维持正常操作时，容易发生电源过载的情况。过度的电力消耗将会导致主机系统操作不稳定，进而容易当机。

发明内容

本发明提供一种通用串行总线集线器及其电源管理方法。本发明提供的一种通用串行总线集线器，包括：一无线通信模块；一储存模块，该储存模块用以储存上述无线通信模块的一驱动程序；一通用串行总线接口，该通用串行总线接口连接于外部的一主机，用以与上述主机进行数据传输；以及一集线器控制器，该集线器控制器耦接于上述通用串行总线接口、上述无线通信模块以及上述储存模块，其中当上述驱动程序已被安装于上述主机时，上述集线器控制器关闭上述储存模块并开启上述无线通信模块。

再者，本发明提供一种电源管理方法，适用于连接至一主机的一通用串行总线集线器，其中上述通用串行总线集线器包括一功能模块及一储存模块且上述储存模块已被开启，上述方法包括：判断上述功能模块的一驱动程序是否已被安装于上述主机内；以及当上述驱动程序已被安装于上述主机时，关闭上述储存模块并开启上述功能模块。

本发明对通用串行总线集线器内不使用的模块停止供电，可避免通用串行总线端口的电流超过500mA，因此可提高电流效率。再者，藉由关闭不使用的模块，可降低通用串行总线装置内印刷电路板的温度，因此可提高通用串行总线装置内部组件的使用寿命及稳定度。

附图说明

图1显示根据本发明一实施例所述的通用串行总线集线器；以及

图2显示根据本发明一实施例所述的电源管理方法，适用于具有至少一功能模块的一通用串行总线集线器。

主要组件符号说明：

100 通用串行总线集线器；    160 存储器控制器；

110 通用串行总线接口；      170 存储器；

112 通用串行总线端口；      180 电压转换器；

120 集线器控制器；          190 电源开关；

130 电源模块；              PWEN1、PWEN2 使能信号；

140 储存模块；              Spower 电源信号；以及

150 无线通信模块；          V11、V12、V2 工作电压。

具体实施方式

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下：

实施例：

图1显示根据本发明一实施例所述的通用串行总线集线器100。通用串行总线集线器100包括通用串行总线接口110、集线器控制器120、电源模块130、储存模块140以及无线通信模块150。通用串行总线接口110可通过通用串行总线端口112连接于主机系统(例如计算机)。集线器控制器120耦接于通用串行总线接口110，并控制通用串行总线接口110与主机系统之间的数据传输。储存模块140包括存储器控制器160与存储器170。在此实施例中，存储器170为一闪存，而集线器控制器120会控制存储器控制器160来对存储器170进行存取。无线通信模块150可以是移动通信模块(例如3G、3.5G、3GPP长期演进技术(Long Term Evolution，LTE))或是无线局域网络(Wireless LAN，WLAN)模块等，其在正常操作的情况下需要较高的操作电流。值得注意的是，无线通信模块150的驱动程序储存在储存模块140内的存储器170中。

在图1中，当通用串行总线集线器100连接到主机系统时，主机系统会通过通用串行总线接口110提供大约5V的电源信号Spower至电源模块130。电源模块130包括电压转换器180及电源开关190。在此实施例中，电压转换器180可以是直流对直流转换器(DC/DC)，其可根据来自于通用串行总线接口110的电源信号Spower以及来自集线器控制器120的使能信号PWEN1来产生工作电压V11与V12，以便对无线通信模块150进行供电，其中工作电压V11与工作电压V12具有不同的电压值，例如3.3V及1.2V，以供无线通信模块150内射频电路及基频电路使用。电源开关190可根据电源信号Spower以及来自集线器控制器120的使能信号PWEN2，而产生工作电压V2，以便对储存模块140进行供电。在此实施例中，电源开关190以晶体管作为开关使用，因此可简化设计并降低成本。

根据本发明，当通用串行总线集线器100第一次连接到主机系统时，主机系统会对通用串行总线集线器100进行识别。此时，主机系统会对通用串行总线集线器100进行供电，而集线器控制器120会控制电源模块130来供电给储存模块140。于是，主机系统会识别到储存模块140的存储器170。接着，集线器控制器120会将储存在存储器170内的无线通信模块150的驱动程序传送至主机系统，以便将该驱动程序安装在主机系统中。此时，主机系统仅会通过通用串行总线端口112对通用串行总线集线器100内的集线器控制器120与储存模块140进行供电，于是不会消耗到太大的电流(例如210mA)。接着，在无线通信模块150的驱动程序安装完毕之后，集线器控制器120会控制电源模块130来供电给无线通信模块150，并停止继续供电给储存模块140，于是主机系统便可开始使用无线通信模块150来进行无线通信。此时，主机系统仅会通过通用串行总线端口112对通用串行总线集线器100内的集线器控制器120与无线通信模块150进行供电，于是可避免通用串行总线集线器100内全部模块同时被供电而造成的电源过载的现象。具体而言，主机系统不会同时供电给无线通信模块150以及储存模块140。

此外，当通用串行总线集线器100再次连接到主机系统时，主机系统仅会通过通用串行总线端口112对通用串行总线集线器100内的集线器控制器120与储存模块140进行供电。然而，一旦主机系统识别到无线通信模块150的驱动程序已被安装，则集线器控制器120会控制电源模块130来供电给无线通信模块150，并停止继续供电给储存模块140，使得主机系统仅会对通用串行总线集线器100内的集线器控制器120与无线通信模块150进行供电，于是可避免通用串行总线端口112的电流超过500mA。

图2显示根据本发明一实施例所述的电源管理方法，适用于具有至少一功能模块的一通用串行总线集线器(例如图1的集线器100)。首先，将通用串行总线集线器连接至一主机系统(步骤S202)，此时通用串行总线集线器内的储存模块会被供电。接着，主机系统会对通用串行总线集线器进行识别，以判断该功能模块的驱动程序是否已安装于主机系统内(步骤S204)。若该功能模块的驱动程序尚未被安装于主机系统时，则主机系统会根据储存在通用串行总线集线器的储存模块内的驱动程序来进行安装(步骤S206)。接着，当驱动程序安装完毕后，通用串行总线集线器会停止供电给储存模块，以便关闭储存模块(步骤S208)。接着，在储存模块被关闭之后，通用串行总线集线器会供电给功能模块，以便启动功能模块(步骤S210)。另一方面，当判断出该功能模块的驱动程序已被安装在主机系统时(步骤S204)，则通用串行总线集线器会停止供电给储存模块，以关闭储存模块(步骤S208)。接着，在储存模块被关闭之后，通用串行总线集线器会供电给功能模块，以启动储存模块(步骤S210)。换言之，功能模块与储存模块不会同时被开启。

在本发明实施例中，对通用串行总线集线器内不使用的模块停止供电，可避免通用串行总线端口的电流超过500mA，因此可提高电流效率。再者，藉由关闭不使用的模块，可降低通用串行总线装置内印刷电路板的温度，因此可提高通用串行总线装置内部组件的使用寿命及稳定度。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，然而其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，应当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围应当视所附的权利要求书的范围所界定者为准。

Claims (9)

1.一种通用串行总线集线器，包括：

一无线通信模块；

一储存模块，该储存模块用以储存上述无线通信模块的一驱动程序；

一通用串行总线接口，该通用串行总线接口连接于外部的一主机，用以与上述主机进行数据传输；以及

一集线器控制器，该集线器控制器耦接于上述通用串行总线接口、上述无线通信模块以及上述储存模块，其中当上述驱动程序已被安装于上述主机时，上述集线器控制器关闭上述储存模块并开启上述无线通信模块；

其中，当该通用串行总线集线器第一次连接到该主机时，该主机会识别到该储存模块的存储器，该集线器控制器会将储存在该存储器内的该无线通信模块的驱动程序传送至该主机，以便将该驱动程序安装在主机中；

其中，该通用串行总线集线器还包括：

一电源模块，该电源模块耦接于上述集线器控制器，该电源模块包括：

一电压转换器，该电压转换器耦接上述无线通信模块，用以将来自上述通用串行总线接口的一电源信号转换成多个第一电源至上述无线通信模块，其中上述多个第一电源分别具有小于来自上述通用串行总线接口的上述电源信号的不同电压电平；以及

一电源开关，该电源开关耦接于上述储存模块，用以根据来自上述通用串行总线接口的上述电源信号而产生一第二电源；

其中上述集线器控制器控制上述电源模块不会同时将上述第一电源供电给上述无线通信模块以及将上述第二电源供电给上述储存模块。

2.如权利要求1所述的通用串行总线集线器，其中当上述驱动程序已被安装于上述主机时，上述集线器控制器控制上述电源模块来供电给上述无线通信模块，以便启动上述无线通信模块。

3.如权利要求1所述的通用串行总线集线器，其中当上述驱动程序尚未被安装于上述主机时，上述集线器控制器控制上述电源模块持续供电给上述储存模块，以便将上述驱动程序从上述储存模块通过上述通用串行总线接口而传送至上述主机。

4.如权利要求1所述的通用串行总线集线器，其中上述储存模块包括：

一存储器，该存储器用以储存上述驱动程序；以及

一存储器控制器，该存储器控制器用以当上述驱动程序尚未被安装于上述主机时，将上述驱动程序传送至上述主机以便安装。

5.如权利要求1所述的通用串行总线集线器，其中上述无线通信模块为一移动通信模块或是一无线局域网络模块。

6.一种电源管理方法，适用于连接至一主机的一通用串行总线集线器，其中上述通用串行总线集线器包括一功能模块及一储存模块且上述储存模块已被开启，上述方法包括：

判断上述功能模块的一驱动程序是否已被安装于上述主机内；以及

当上述驱动程序已被安装于上述主机时，关闭上述储存模块并开启上述功能模块；

其中，当该通用串行总线集线器第一次连接到该主机时，该主机会识别到该储存模块的存储器，该集线器控制器会将储存在该存储器内的该功能模块的该驱动程序传送至该主机，以便将该驱动程序安装在主机中；

其中，上述关闭上述储存模块并开启上述功能模块的步骤还包括：

停止提供一第一电源至上述储存模块，以便关闭上述储存模块；以及

根据来自上述主机的一电源信号，提供多个第二电源至上述功能模块，以便开启上述功能模块，

其中上述通用串行总线集线器还包括：

一电压转换器，该电压转换器耦接上述功能模块，用以将来自上述主机的上述电源信号转换成上述多个第二电源，其中上述多个第二电源分别具有小于来自上述主机的上述电源信号的不同电压电平；以及

一电源开关，该电源开关耦接于上述储存模块，用以根据来自上述主机的上述电源信号而产生上述第一电源，

其中供电给上述储存模块的上述第一电源以及供电给上述功能模块的上述第二电源不会同时存在。

7.如权利要求6所述的电源管理方法，其中将储存于上述储存模块的上述驱动程序传送至上述主机的步骤还包括：

持续供电给上述储存模块，以便将上述驱动程序从上述储存模块传送至上述主机。

8.如权利要求6所述的电源管理方法，其中上述储存模块包括：

一存储器，该存储器用以储存上述驱动程序；以及

一存储器控制器，该存储器控制器用以当判断出上述驱动程序尚未被安装于上述主机时，将上述驱动程序传送至上述主机以便安装。

9.如权利要求6所述的电源管理方法，其中上述功能模块为一移动通信模块或是一无线局域网络模块。