DE112006001547B4

DE112006001547B4 - Verbesserungen bei Aussetz- und Wiederaufnahmeoperationen für einen universellen seriellen Bus (USB)

Info

Publication number: DE112006001547B4
Application number: DE112006001547T
Authority: DE
Inventors: John S. Howard
Original assignee: Intel Corp
Current assignee: Intel Corp
Priority date: 2005-06-29
Filing date: 2006-06-29
Publication date: 2011-12-15
Anticipated expiration: 2026-06-30
Also published as: CN101208680A; TWI346875B; WO2007002958A2; CN102591837A; CN101208680B; CN102591837B; US20070005824A1; WO2007002958A3; US20100205328A1; DE112006001547T5; US8312183B2; US7702825B2; TW200712899A

Abstract

Verfahren, das aufweist: Einleiten einer Aussetzkommunikation auf einem universellen seriellen Bus(USB)-Segment zwischen einem USB-Port einer ersten USB-Vorrichtung und einem USB-Port einer zweiten USB-Vorrichtung, wobei das Einleiten der Aussetzkommunikation Senden eines Aussetzbefehls von der ersten USB-Vorrichtung an die zweite USB-Vorrichtung und Senden einer Aussetzantwort von der zweiten USB-Vorrichtung an die erste USB-Vorrichtung umfasst; Bringen wenigstens einen, den USB-Port der ersten Vorrichtung, den USB-Port der zweiten USB-Vorrichtung oder die zweite USB-Vorrichtung, in einen Aussetzzustand basierend auf der Aussetzkommunikation zwischen der ersten UBS-Vorrichtung und der zweiten USB-Vorrichtung Einleiten einer Wiederaufnahmekommunikation auf dem USB-Segment; und Verlassen des Aussetzzustandes basierend auf der Wiederaufnahm und der zweiten USB-Vorrichtung, wobei das Einleiten der Wiederaufnahmekommunikation umfaßt, daß entweder die erste oder die zweite USB-Vorrichtung eine Datenmeldung auf dem USB-Segment für weniger als eine Millisekunde treibt.

Description

Verwandte Anmeldung(en)
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der US-Anmeldung Nr. 11/170,771, angemeldet am 29. Juni 2005, die hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist.
Gebiet
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen die elektronische Datenkommunikation und insbesondere, Aussetz- und Wiederaufnahmeoperationen in USB-Protokollen.
Hintergrund
USB ist ein Typ einer Verbindung, die die Übertragung von Daten zwischen elektrischen Systemen oder Vorrichtungen erlaubt. Das Universal Serial Bus Implementers Forum (USB-IF), Portlang, Oregon, USA, verwaltet und veröffentlicht die Spezifikationen für USB. Mehrere Überarbeitungen der Spezifikation des USB sind von dem USB-IF veröffentlicht worden. Zu dem Zeitpunkt, zu dem dieses geschrieben wurde, ist USB 2.0, veröffentlicht am 27. April 2000 (siehe COMPAQ, INTEL et al: „Universal Serial Bus Spezifikation Rev. 2.0”, USB, [Online] 27. April 2000, Seiten 154–157), die letzte Überarbeitung der USB-Spezifikation und ist kompatibel mit früheren Überarbeitungen der USB-Spezifikation, so wie USB 1.0 und USB 1.1. Bei der hierin gegebenen Beschreibung bezieht sich USB 2.0 auf die überarbeitete Spezifikation USB 2.0 und auf alle anderen früheren überarbeiteten Spezifikationen für USB, die von dem USB-IF veröffentlicht worden sind.
USB 2.0 umfasst eine Aussetzoperation, die es einer USB-Vorrichtung erlaubt, in einen Aussetzzustand einzutreten. USB 2.0 erfordert, dass eine USB-Vorrichtung nach einer bestimmten Zeit des Leerlaufs oder der Inaktivität auf der USB-Verbindung in den Aussetzzustand eintritt. USB 2.0 umfasst auch eine Wiederaufnahmeoperation, die es einer USB-Vorrichtung erlaubt, den Aussetzzustand zu verlassen. USB 2.0 erfordert es, dass die Wiederaufnahmeoperation eine bestimmte Zeit lang dauert.
Die Taktungserfordernisse für die Aussetz- und Wiederaufnahmeoperationen, wie sie in USB 2.0 festgelegt sind, können die Energieverwaltung für einige Systeme, die USB haben, begrenzen. Bei anderen Systemen, insbesondere Systemen, die ihre Energie hauptsächlich von einer Batterie abziehen, können die Taktanforderungen für die Aussetz- und Wiederaufnähmeoperationen zu hoch sein, was bewirkt, dass USB, wie es in USB 2.0 festgelegt ist, bei manchen dieser Systeme eine ungünstige Wahl für die Verbindung ist.
Aus der US 200210144165 A1 ist bekannt, dass im Aussetzzustand einer USB-Vorrichtung Leitungen von einer Energiequelle entkoppelt werden. Außerdem ergibt sich daraus, zum Zweck der Energieeinsparung den Aussetzzustand möglichst lange beizubehalten, also die Übergänge zwischen Aktivzustand und Aussetzzustand möglichst kurz vorzusehen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine Einrichtung mit USB-Vorrichtungen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
2 zeigt ein beispielhaftes Taktungsschaubild für eine Aussetzoperation der Einrichtung nach 1.
3 zeigt ein beispielhaftes Taktungsschaubild für eine Wiederafnahmeoperation der Einrichtung nach 1
4 zeigt ein System mit USB-Vorrichtungen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung
5 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren für Aussetz- und Wiederaufnahmeoperationen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt.
6 ist ein Blockschaubild eines Gegenstandes gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Beschreibung von Ausführungsformen
1 zeigt eine Einrichtung mit USB-Vorrichtungen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Die Vorrichtung 100 umfaßt einen System-Hostcontroller 101, USB-Vorrichtungen 110 und 120 und eine Energiequelle 130. USB-Ports 111 und 122 und ein USB-Segment 140 erlauben es den USB-Vorrichtungen 110 und 120, miteinander zu kommunizieren. Jeder der USB-Ports 111 und 122 umfaßt Sender und Empfänger, um Daten zu senden und zu empfangen. Das USB-Segment 140 umfaßt eine Spannungsleitung (V_BUS), eine Erdungsleitung (GND) und Datenleitungen (D+ und D–) entsprechend der Spezifikation für USB 2.0. Die Energiequelle 130 liefert Energie an die Einrichtung 100. Bei manchen Ausführungsformen umfaßt die Energiequelle 130 eine Batterie. Der System-Hostcontroller 110 umfaßt irgendeine Kombination aus Hardware, Firmware und Software, um die Operationen der Einrichtung 100 zu steuern. Der System-Hostcontroller 101 kann einen Universalprozessor oder eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC = Application Specific Integrated Circuit) umfassen. Die USB-Vorrichtung 110 kann ein USB-Hostcontroller sein, der es der Einrichtung 100 erlaubt, mit einer oder mehreren weiteren USB-Vorrichtungen, innerhalb oder außerhalb der Einrichtung 100 neben der USB-Vorrichtung 120 zu kommunizieren. Schaltungen 115 und 125 steuern einen USB-Port 111 bzw. 122, um Daten zwischen den USB-Vorrichtungen 110 und 120 zu übertragen. Daten, wie hierin beschrieben, beziehen sich auf Signale, die irgendeine Kombination aus Dateninformation, Adreßinformation, Statusinformation, Steuerinformation, und weiterer Information darstellen.
Bei manchen Ausführungsformen befindet sich ein Teil oder eine gesamte Einrichtung 100 in einem Hostsystem. Beispiele von Hostsystemen umfassen Desktop-Computer, Laptop-Computer, digitale Kameras, Videospielgeräte, persönliche digitale Assistenten(PDA – Personal Digital Assistant)-Geräte, Mobiltelefone und andere digitale Systeme.
Jede der USB-Vorrichtungen 110 und 120 führt eine einzelne Funktion oder mehrere Funktionen aus. Beispiele der Funktionen, die von der USB-Vorrichtung 110 ausgeführt werden, umfassen die Funktion eines Eingabe/Ausgabecontrollers, um Eingabe- und Ausgabedaten in einem System, so wie einem Computer oder irgendeinem der Systeme, die in den Beispielen angesprochen werden, zu steuern. Beispiele von Funktionen, die von der USB-Vorrichtung 120 durchgeführt werden, umfassen Funktionen von Tastaturen oder Tastenfeldern, Anzeigegeräten, Zeigegeräten, Spielegeräten, Audiogeräten, Videogeräten und Speichergeräten.
Die USB-Vorrichtungen 110 und 120 entsprechen USB 2.0. Zusätzlich umfassen die USB-Vorrichtungen 110 und 120 verbesserte Aussetz- und Wiederaufnahmeoperationen, die von den Aussetz- und Wiederaufnahmeoperationen, die in USB 2.0 festgelegt sind, unterschiedlich sind.
In 1 haben die USB-Vorrichtungen 110 und 120 unterschiedliche Betriebszustände, einschließlich einem Freigabezustand und einem Aussetzzustand. In dem Freigabezustand sind die USB-Vorrichtungen 110 und 120 und das USB-Segment 140 freigegeben (aktiv) und bereit, Daten zu übertragen, oder sie übertragen Daten aktiv. In dem Aussetzzustand ist die gesamte oder ein Teil der Einrichtung 100 ausgesetzt (deaktiviert oder im Leerlauf). Bei manchen Ausführungsformen leitet die USB-Vorrichtung 110 eine Aussetzoperation ein, um den USB-Port 110 auszusetzen und um es dem USB-Port 122 oder der USB-Vorrichtung 120 oder beiden zu erlauben, in den Aussetzzustand einzutreten. Das Einleiten der Aussetzoperation kann entweder auf der Konfiguration der USB-Vorrichtung 110 oder der Konfiguration des System-Hostcontrollers 101 basieren. Zum Beispiel kann bei Systemen, so wie Laptop-Computer oder Mobiltelefonen, die Energie von der Energiequelle 130 hauptsächlich von einer Batterie geliefert werden. Um in diesen Systemen die Lebensdauer der Batterie zu verlängern, können die USB-Vorrichtung 110 oder der System-Hostcontroller 101 so konfiguriert werden, daß sie aggressiv einen Teil der Einrichtung 100 aussetzen, so wie einen aus USB-Port 110, USB-Port 122, USB-Vorrichtung 120 oder irgendeine Kombination aus USB-Port 111, USB-Port 122 und USB-Vorrichtung 120. Bei der Einrichtung 100 umfaßt die Aussetzoperation eine bidirektionale Kommunikation zwischen den USB–Vorrichtungen 110 und 120.
2 zeigt ein beispielhaftes Taktungsschaubild für eine Aussetzoperation der Einrichtung der 1. In 2 tritt der Freigabezustand zwischen den Zeitpunkten T0 und T1 auf, eine Aussetzkommunikation geschieht zwischen den Zeitpunkten T1 und T2, ein Übergangsintervall (TRAN) tritt zwischen den Zeitpunkten T2 und T3 auf und ein Aussetzzustand geschieht zwischen den Zeitpunkten T3 und T4.
In dem Freigabezustand sind die USB-Ports 111 und 112 aktiviert; das USB-Segment 140 ist aktiv und die USB-Vorrichtungen 110 und 120 sind bereit, Daten untereinander auszutauschen. Die USB-Vorrichtung 110 kann eine Transaktionsmeldung an den USB-Port 111 senden. Das Senden der Transaktionsmeldung kann eine Taktreferenz umfassen, so wie einen USB-Mikroframe und einen USB-Frame, wie sie in USB 2.0 festgelegt sind.
Zum Zeitpunkt T1 kann die USB-Vorrichtung 110 das Senden der Transaktionsmeldung an den USB-Port 111 beenden und die Aussetzkommunikation einleiten, um den USB-Port 111 für den Aussetzzustand vorzubereiten.
Zum Zeitpunkt T2 ist die Aussetzkommunikation zwischen den USB-Vorrichtungen 110 und 120 beendet. Zwischen den Zeitpunkten T2 und T3 im Übergangsintervall bereitet die USB-Vorrichtung 110 sich vor, den USB-Port 111 auszusetzen. Die USB-Vorrichtung 120 kann sich vorbereiten, entweder nur den USB-Port 122 in den Aussetzzustand oder sowohl die USB-Vorrichtung 120 als auch den USB-Port 122 in den Aussetzzustand zu bringen.
Zum Zeitpunkt T3 bringt die USB-Vorrichtung 110 den USB-Port 111 in den Aussetzzustand. Der USB-Port 122, die USB-Vorrichtung 120 oder sowohl der USB-Port 122 als auch die USB-Vorrichtung 120 treten in den Aussetzzustand ein. Das USB-Segment 140 ist zum Zeipunkt T3 deaktiviert oder läuft leer. Bei manchen Ausführungsformen kann die USB-Vorrichtung 110 zwischen den Zeitpunkten T2 und T3 in dem Freigabezustand verbleiben, während der USB-Port 122 in dem Aussetzzustand ist. Somit kann zwischen den Zeitpunkten T2 und T3 der Zustand des USB-Ports 122 und der Zustand der USB-Vorrichtung 120 unterschiedlich sei. Ein USB-Port oder eine USB-Vorrichtung verbrauchen in dem Aussetzzustand weniger Energie als in dem Freigabezustand. Zum Beispiel ist die Energiemenge, die von der USB-Vorrichtung 120 in dem Aussetzzustand verbraucht wird, geringer als die Energiemenge, die von der USB-Vorrichtung 120 in dem Freigabezustand verbraucht wird.
Während der Aussetzkommunikation sendet die USB-Vorrichtung 110 der USB-Vorrichtung 120 einen Aussetzbefehl 211. Der Aussetzbefehl 211 kann Information umfassen, um der USB-Vorrichtung 120 anzuordnen, entweder nur den USB-Port 122 in den Aussetzzustand oder sowohl den USB-Port 122 als auch die USB-Vorrichtung 120 in den Aussetzzustand zu bringen. Wie oben angesprochen kann die USB-Vorrichtung 120 in einem Zustand bleiben, der von dem Aussetzzustand unterschiedlich ist, wenn der USB-Port 122 in der Aussetzzustand ist. Zum Beispiel kann die USB-Vorrichtung 120 in dem Freigabezustand bleiben, während der USB-Port 122 in dem Aussetzzustand ist.
In 2 sendet die USB-Vorrichtung 120 nach dem Empfang des Aussetzbefehls 211 der USB-Vorrichtung 110 eine Aussetzantwort 222, um den Aussetzbefehl 211 zu bestätigen. Somit ist die Aussetzkommunikation zwischen den USB-Vorrichtungen 110 und 120 eine bidirektionale Kommunikation, bei der beide USB-Vorrichtungen 110 und 120 Daten untereinander austauschen.
Bei manchen Ausführungsformen umfaßt, der Aussetzbefehl 211 in 2 wenigstens eine Aussetztransaktion. Die Aussetztransaktion kann ein Aussetz-Tokenpaket umfassen, das Information enthält, die der USB-Vorrichtung 120 mitteilt, daß die USB-Vorrichtung 110 gerade dabei ist, den USB-Port 111, an den die USB-Vorrichtung 120 gekoppelt ist, auszusetzen. Das Aussetz-Tokenpaket, das hierin beschrieben wird, trägt Information, die von der Information unterschiedlich ist, die von irgendeinem Tokenpaket gemäß USB 2.0 transportiert wird. Zum Beispiel kann das Aussetz-Tokenpaket, das hierin beschrieben ist, über das hinaus, daß sie den Paketidentifizierer (PID – Packet Identifier), so wie AUS oder SETUP, wie in USB 2.0, enthält, auch zusätzliche Information enthalten, die insbesondere angibt, daß das Aussetz-Token für die Aussetzkommunikation ist. Als ein weiteres Beispiel kann die PID des Aussetz-Tokenpaketes, das hierin beschrieben ist, eine neue PID-Kategorie sein, zum Beispiel ein „AUSSETZ” PID oder eine „SCHLAF” PID, die nur für die Aussetzkommunikation reserviert ist. Wenn daher eine USB-Vorrichtung, so wie die USB-Vorrichtung 120, das Aussetz-Tokenpaket erfaßt, das in dem Aussetzbefehl 211 der 2 enthalten ist, erkennt die USB-Vorrichtung schnell, daß eine Aussetzkommunikation eingeleitet wird, und daß geeignete Aktionen für eine Antwort benötigt werden.
Bei anderen Ausführungsformen umfaßt der Aussetzbefehl 211 in 2 anstelle einer Aussetztransaktion eine Aussetzmeldung. Die Aussetzmeldung ist eine Form einer speziellen Signalgebung oder eines Chirps, das von der Signalgebung einer Transaktion unterschiedlich ist. Eine Transaktion hat bestimmte Datenpaket-Formate, während eine spezielle Signalgebung kein Datenpaket-Format hat. In 2 kann die Aussetzmeldung, die in dem Aussetzbefehl 211 enthalten ist, ein Chirp oder eine Serie aus Chirps (eine Serie der speziellen Signalgebung) sein. Ein Beispiel von Aktivitäten, um ein Chirp (eine spezielle Signalgebung) zu erzeugen, umfaßt das Verbinden einer der Datenleitungen (D+ oder D–) des USB-Segmentes 140 entweder mit Masse oder einer Energiequelle und das Treiben einer Strommenge auf der anderen Datenleitung über eine bestimmte Dauer (Zeit). Zum Beispiel kann der Chirp ein Chirp M sein, wobei der Chirp M erzeugt werden kann, indem die Datenleitung D– des USB-Segmentes 140 mit Masse verbunden und eine Strommenge über eine bestimmte Dauer auf der Datenleitung D+ getrieben wird. Als ein weiteres Beispiel kann der Chirp ein Chirp N sein, wobei der Chirp N erzeugt werden kann, indem die Datenleitung D+ des USB-Segmentes 140 mit einer Energiequelle verbunden und eine Strommenge für eine bestimmte Zeit auf der Datenleitung D– getrieben wird.
Bei manchen Ausführungsformen kann die Aussetzmeldung eine Anzahl von Chirps M, eine Anzahl von Chirps N oder eine Anzahl von Chirp M und Chirp N sein. USB 2.0 hat eine Signalgebung, die durch Chirp J und Chirp K erzeugt wird. Jedoch ist die Aussetzmeldung, die durch Chirp M und Chirp N erzeugt wird, wie es hierin beschrieben ist, absichtlich so erzeugt, daß sie von irgendeiner Art der Signalgebung unterschiedlich ist, die durch Chirp J und Chirp K bei USB 2.0 erzeugt wird.
Bei manchen Ausführungsformen umfaßt die Aussetzantwort 222 in 2 (geschickt von der USB-Vorrichtung 120 der 1) wenigstens eine Antworttransaktion. Die Antworttransaktion kann ein Quittungsbetrieb-Paket umfassen. Das Quittungsbetrieb-Paket kann Information umfassen, um das Erkennen oder den Empfang des Aussetzbefehls 211 zu bestätigen, der von der USB-Vorrichtung 110 geschickt worden ist. Bei manchen Ausführungsformen kann das hierin beschriebene Quittungsbetrieb-Paket die ACK-Quittungsbetrieb-Pakete wie bei USB 2.0 umfassen. Bei anderen Ausführungsformen trägt das hierin beschriebene Quittungsbetrieb-Paket Information, die von der Information, die von irgendeinem Quittungsbetrieb-Paket gemäß USB 2.0 transportiert wird, unterschiedlich ist. Außer daß sie zum Beispiel einen PID umfassen, so wie ACK, NAK, STALL oder NYET, wie in USB 2.0, kann das hierin beschriebene Quittungsbetrieb-Paket auch zusätzliche Information umfassen, die in bestimmter Weise Information angibt, die zu der Aussetzkommunikation in Bezug steht. Wenn daher eine USB-Vorrichtung, so wie die USB-Vorrichtung 110, das hierin beschriebene Quittungsbetrieb-Paket erfaßt oder empfängt, erkennt die USB-Vorrichtung, so wie die USB-Vorrichtung 110, schnell, daß der Aussetzbefehl, so wie der Aussetzbefehl 211, von einer USB-Vorrichtung, so wie der USB-Vorrichtung 120, erkannt oder empfangen worden ist.
Bei weiteren Ausführungsformen umfaßt die Aussetzantwort 222 in 2 eine Antwortmeldung anstelle einer Antworttransaktion. Ähnlich wie bei der Aussetztransaktion und der Aussetzmeldung, die durch den Aussetzbefehl 211 dargestellt werden, hat die Antworttransaktion, die von der Aussetzantwort 222 dargestellt wird, bestimmte Paketformate, während die Antwortmeldung kein Paketformat hat. Die Antwortmeldung kann ein Chirp sein, so wie der Chirp M und der Chirp N, die oben beschrieben sind. Die Antwortmeldung kann auch eine Anzahl von Chirps M, eine Anzahl von Chirps N oder eine Anzahl von abwechselnd Chirp M und Chirp N sein.
Die obige Beschreibung zeigt, daß die Aussetzkommunikation in 2 eine bidirektionale Kommunikation zwischen den USB-Vorrichtungen 110 und 120 ist. Wie oben beschrieben, kann der Aussetzbefehl 211 entweder eine Aussetztransaktion oder eine Aussetzmeldung umfassen; die Aussetzantwort 222 kann auch entweder eine Aussetztransaktion oder eine Aussetzmeldung umfassen. Bei manchen Ausführungsformen kann die Aussetzkommunikation in 2 denselben Kommunikationstyp umfassen. Zum Beispiel können sowohl der Aussetzbefehl 211 als auch die Aussetzantwort 222 entweder Aussetztransaktionen oder Aussetzmeldung umfassen. Bei anderen Ausführungsformen kann die Aussetzkommunikation eine Mischung aus Meldung und Transaktion sein. Zum Beispiel kann der Aussetzbefehl 211 eine Aussetzmeldung umfassen, während die Aussetzantwort 222 eine Antworttransaktion umfassen kann. Als ein weiteres Beispiel kann der Aussetzbefehl 211 eine Aussetztransaktion umfassen, während die Aussetzantwort 222 eine Antwortmeldung umfassen kann.
USB 2.0 ermöglicht es, daß Daten zwischen USB-Vorrichtungen mit drei unterschiedlichen Übertragungsraten oder -geschwindigkeiten übertragen werden: niedrige Geschwindigkeit, volle Geschwindigkeit und hohe Geschwindigkeit. Die niedrige, die volle und die hohe Geschwindigkeit entsprichen Datenübertragungsraten von 1.5 Mb/s, 12 Mb/s bzw. 480 Mb/s. Mb/s steht für Megabit pro Sekunden (10⁶ Bit pro Sekunde). Somit kann eine mit hoher Geschwindigkeit arbeitende USB-Vorrichtung Daten auf einem USB-Segment mit einer Rate bis zu 480 Mb/s übertragen. Ein USB-Segment kann in einem Modus niedriger Geschwindigkeit, voller Geschwindigkeit oder hoher Geschwindigkeit sein, abhängig von der Geschwindigkeit der USB-Vorrichtung. Während des Aussetzzustandes erfordert es USB 2.0, daß ein USB-Segment, das an eine mit niedriger Geschwindigkeit arbeitende Vorrichtung gekoppelt ist, in einen Leerlaufzustand niedriger Geschwindigkeit gebracht wird, ein USB-Segment, das mit einer mit voller Geschwindigkeit arbeitenden Vorrichtung gekoppelt ist, in einen Leerlaufzustand voller Geschwindigkeit gebracht wird. Für eine mit hoher Geschwindigkeit arbeitende Vorrichtung während des Aussetzzustandes erfordert USB 2.0, daß ein USB-Segment, das mit einer mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden USB-Vorrichtung gekoppelt ist, aus dem Hochgeschwindigkeitsmodus in den Leerlaufzustand voller Geschwindigkeit geschaltet wird, wie in dem Fall der mit voller Geschwindigkeit arbeitenden Vorrichtung.
Somit wird gemäß USB 2.0 ein USB-Segment während des Aussetzzustandes in entweder den Leerlaufzustand niedriger Geschwindigkeit oder den Leerlaufzustand voller Geschwindigkeit gebracht. Sowohl im Leerlaufzustand niedriger Geschwindigkeit als auch im Leerlaufzustand voller Geschwindigkeit ist eine der Datenleitungen (D+ oder D–) des USB-Segmentes durch einen Pull-Up-Widerstand mit einer Energiequelle gekoppelt. Strom oder Ladung von der Energiequelle können durch den Pull-Up-Widerstand zu Masse auslaufen, so daß Energie verschwendet werden kann.
Bei der Einrichtung 100 der 1 sind die Datenleitungen des USB-Segmentes 140 während des Aussetzzustandes von der Energiequelle entkoppelt. Somit kann die Einrichtung 100 das Stromleck durch den Pull-Up-Widerstand während des Aussetzzustandes vermeiden, so daß Energie gespart werden kann.
Bei manchen Ausführungsformen ist die USB-Vorrichtung 120 der 1 eine mit Hochgeschwindigkeit arbeitende USB-Vorrichtung, und das USB-Segment 140 ist während des Freigabezustandes in einem Modus hoher Geschwindigkeit. Während des Aussetzzustandes der Einrichtung 100 der 1 wird das USB-Segment 140 nicht aus dem Zustand hoher Geschwindigkeit in den Leerlaufzustand voller Geschwindigkeit geschaltet. Das USB-Segment 140 wird während des Freigabezustandes in demselben Modus hoher Geschwindigkeit gehalten und auch während des Aussetzzustandes. Im Gegensatz dazu, wie oben beschrieben, erfordert es USB 2.0, daß ein USB-Segment, das sich in dem Freigabezustand in dem Modus hoher Geschwindigkeit befindet, während des Aussetzzustandes in den Leerlaufmodus voller Geschwindigkeit geschaltet wird.
Wenn das USB-Segment 140 der Einrichtung 100 während des Freigabezustandes und während des Aussetzzustandes in demselben Modus hoher Geschwindigkeit gehalten wird, kann dies die Komplexität der Gestaltung verringern. In dem Modus hoher Geschwindigkeit sind beide Datenleitungen (D+ und D–) eines USB-Segmentes mit Masse gekoppelt, wenn das USB-Segment keine Daten überträgt. Das Schalten des USB-Segmentes aus dem Modus hoher Geschwindigkeit in den Leerlaufzustand voller Geschwindigkeit während des Aussetzzustandes, wie es von USB 2.0 gefordert ist, führt Aktivitäten mit sich, so wie das Entkoppeln einer Datenleitung des USB-Segmentes von Masse und das Verbinden der Datenleitung mit der Energiequelle durch den Pull-Up-Widerstand. Die Komplexität der Gestaltung in der Einrichtung 100 kann verringert werden, da die Datenleitungen des USB-Segmentes 140 nicht zwischen Masse und der Energiequelle geschaltet werden müssen.
Weiter kann das Halten des USB-Segmentes 140 in der Einrichtung 100 in demselben Modus hoher Geschwindigkeit während des Freigabezustandes und während des Aussetzzustandes auch Energie in dem Aussetzzustand sparen. Da zum Beispiel die Datenleitungen (D+ und D–) des USB-Segmentes 140 während des Aussetzzustandes mit Masse gekoppelt bleiben oder von der Energiequelle entkoppelt sind, kann ein Stromleck durch den Pull-Up-Widerstand vermieden werden, so daß Energie gespart werden kann.
Wie oben angesprochen umfaßt die USB-Vorrichtung 110 einen Mechanismus, um zwischen dem aktiven Zustand und dem Leerlaufzustand des USB-Segmentes 140 zu unterscheiden. Somit ist die USB-Vorrichtung 110 in der Lage, zwischen dem Modus hoher Geschwindigkeit des USB-Segmentes 140 während des Freigabezustandes und dem Modus hoher Geschwindigkeit des USB-Segmentes 140 während des Aussetzzustandes zu unterscheiden, so daß die USB-Vorrichtung 110 eine geeignete Meldung auf dem USB-Segment 140 senden kann, um sowohl während des aktiven Zustandes als auch während des Leerlaufzustandes des USB-Segmentes 140 mit der USB-Vorrichtung 120 zu kommunizieren.
Bei manchen Ausführungsformen kann die letzte Aktivität des USB-Segmentes 140 der 1 zum Zeitpunkt T1 (2) geschehen, so daß vom Zeitpunkt T1 zum Zeitpunkt T3 das USB-Segment 140 aktiv ist, jedoch im Leerlauf sein kann. Bei USB 2.0 kann eine USB-Vorrichtung, so wie die USB-Vorrichtung 120, nur nach drei Millisekunden der Inaktivität oder des Leerlaufs auf einem USB-Segment in den Aussetzzustand eintreten. Somit kann bei USB 2.0 eine USB-Vorrichtung, so wie die USB-Vorrichtung 120, zum Zeitpunkt T3 in den Aussetzzustand eintreten, wobei T3 wenigstens drei Millisekunden von T1 weg gezählt ist, wenn die letzte Aktivität zum Zeitpunkt T1 geschieht. Bei der Einrichtung 100 jedoch darf die USB-Vorrichtung 120 in den Aussetzzustand zu einem Zeitpunkt T1 eintreten, in dem T3 weniger als drei Millisekunden von T1 gezählt ist. Bei der Einrichtung 100 kann, obwohl die USB-Vorrichtung 120 selbst nach den drei Millisekunden der Inaktivität auf dem USB-Segment 140 in den Aussetzzustand eintreten kann, die USB-Vorrichtung 120 sich auch vorbereiten, in den Aussetzzustand einzutreten, wenn die Aussetzkommunikation eingeleitet wird. Bei der Einrichtung 100 kann die Aussetzkommunikation vor den drei Millisekunden der Inaktivität auf dem USB-Segment 140 eingeleitet werden. Bei manchen Ausführungsformen dauert die Aussetzkommunikation in der Größenordnung von Mikrosekunden und weniger als eine Millisekunde, und das Übergangsintervall zwischen T2 und T3 ist ungefähr 10 Mikrosekunden lang. Somit kann bei der Einrichtung 100 die USB-Vorrichtung 120 vor den drei Millisekunden der Inaktivität auf dem USB-Segment 140 in den Aussetzzustand eintreten. Das Eintreten in den Aussetzzustand vor den drei Millisekunden der Inaktivität oder des Leerlaufs auf einem USB-Segment kann die Energieverwaltung bei der Einrichtung 100 verbessern.
Wie es in USB 2.0 festgelegt ist, kann eine USB-Vorrichtung, so wie die USB-Vorrichtung 120 der 1, nach mehr als drei Millisekunden des Leerlaufs oder der Inaktivität auf einem USB-Segment, so wie dem USB-Segment 140, das an die USB-Vorrichtung ankoppelt, damit beginnen, einen Übergang von einem angeregten Zustand in einen Aussetzzustand vorzunehmen. Da der Faktor, es zu erlauben, daß die USB-Vorrichtung bei USB 2.0 in den Aussetzzustand eintritt, von dem Vorliegen oder Fehlen von Aktivität auf dem USB-Segment abhängt, kann die Aussetzoperation bei USB 2.0 als eine „passive” Aussetzoperation bezeichnet werden. Im Gegensatz dazu kann die Aussetzoperation der Einrichtung 100 der 1 als eine „aktive„ Aussetzoperation bezeichnet werden, da der USB-Port 122, die USB-Vorrichtung 120 oder sowohl der USB-Port 122 als auch die USB-Vorrichtung 120 nach einer aktiven bidirektionalen Kommunikation zwischen den USB-Vorrichtungen 110 und 120 in den Aussetzzustand eintreten.
Bei manchen Ausführungsformen kann die USB-Vorrichtung 120 ein Konfigurationsdeskriptorregister umfassen, um die Möglichkeit anzugeben, die hierin beschriebene aktive Aussetzoperation zu unterstützen. Bei diesen Ausführungsformen kann die USB-Vorrichtung 110 die Möglichkeit, die aktive Aussetzoperation der USB-Vorrichtung 120 zu unterstützen, während eines USB-Aufzählungsprozesses oder während der Aussetzkommunikation erkennen. Die USB-Vorrichtungen 110 und 120 können beide die aktive Aussetzoperation verwenden.
Bei anderen Ausführungsformen kann die USB-Vorrichtung 110 die aktive Aussetzoperation, die oben beschrieben ist, unterstützen, während die USB-Vorrichtung 120 nicht in der Lage ist, die aktive Aussetzoperation zu unterstützen. Bei diesen Ausführungsformen kann die USB-Vorrichtung 110 die Unmöglichkeit erkennen, die aktive Aussetzoperation durch die USB-Vorrichtung 120 während eines USB-Aufzählungsprozesses zu unterstützen. Daher darf während des normalen Betriebs nach dem USB-Aufzählungsprozeß die USB-Vorrichtung 110 die Aussetzkommunikation nicht einleiten, zum Beispiel darf die USB-Vorrichtung 110 nicht den Aussetzbefehl 211 senden (2), um die Aussetzkommunikation einzuleiten. In diesem Fall kann die Aussetzoperation durchgeführt werden, wie es in USB 2.0 festgelegt ist.
Bei manchen anderen Ausführungsformen kann die USB-Vorrichtung 110 die aktive Aussetzoperation unterstützen, während die USB-Vorrichtung 120 nicht in der Lage ist, die aktive Aussetzoperation zu unterstützen. Bei diesen Ausführungsformen kann die USB-Vorrichtung 110 die Unmöglichkeit des Unterstützens der aktiven Aussetzoperation durch die USB-Vorrichtung 120 nicht bemerken. Somit kann die USB-Vorrichtung 110 weiter den Aussetzbefehl 211 (2) senden, um die Aussetzkommunikation einzuleiten. Bei manchen Ausführungsformen ist die USB-Vorrichtung 110 so ausgestaltet, das sie die Aussetzkommunikation nach einem Zeitintervall ohne Antwort von der USB-Vorrichtung 120, nachdem der Aussetzbefehl 211 geschickt wurde, abbricht. In diesem Fall kann die Aussetzoperation durchgeführt werden, wie es in USB 2.0 festgelegt ist.
3 zeigt ein beispielhaftes Taktungsschaubild für eine Wiederaufnahmeoperation bei der Einrichtung der 1. 3 zeigt einen Aussetzzustand zwischen den Zeitpunkten T4 und T5, einen Freigabezustand, der entweder zum Zeitpunkt T11 oder T13 beginnt, bis zum Zeitpunkt T14, eine Wiederaufnahmeoperation 301, die zum Zeitpunkt T5 beginnt und entweder zum Zeitpunkt T9 oder T12 beendet ist, und ein Übergangsintervall (TRAN) zwischen den Zeitpunkten T9 und T11 oder zwischen den Zeitpunkten T12 und T13. Die Wiederaufnahmeoperation 301 umfaßt zwei unterschiedliche Wiederaufnahmekommunikationen 310 und 320. Abhängig davon, welche der USB-Vorrichtungen 110 oder 120 (1) die Wiederaufnahmeoperation 301 einleitet, wird nur eine der Wiederaufnahmekommunikationen 310 und 320 während der Wiederaufnahmeoperation 301 durchgeführt. Die Wiederaufnahmeoperation 301 wird durchgeführt, wenn die USB-Vorrichtung 110 die Wiederaufnahmeoperation 301 einleitet. Die Wiederaufnahmekommunikation 320 wird durchgeführt, wenn die USB-Vorrichtung 120 die Wiederaufnahmeoperation 301 einleitet.
Bei Ausführungsformen, bei denen die USB-Vorrichtung 110 ein USB-Hostcontroller ist, kann die Wiederaufnahmekommunikation in 3 als eine vom Hast eingeleitete Wiederaufnahmekommunikation bezeichnet werden; die Wiederaufnahmekommunikation 320 kann als eine von der Vorrichtung eingeleitete Wiederaufnahmekommunikation oder eine Fernweck-Wiederaufnahmekommunikation bezeichnet werden. Wie oben angesprochen wird die Wiederaufnahmekommunikation 320 durchgeführt, wenn die USB-Vorrichtung 120 die Wiederaufnahmeoperation 301 einleitet. Bei manchen Ausführungsformen kann die USB-Vorrichtung 120 die Wiederaufnahmekommunikation einleiten, um es dem USB-Port 122 oder sowohl dem USB-Port 122 als auch der USB-Vorrichtung 120 zu erlauben, den Aussetzzustand nur nach dem Empfang einer Erlaubnis von der USB-Vorrichtung 110 während der Aussetzkommunikation, die in 2 beschrieben ist, zu verlassen. Zum Beispiel kann die USB-Vorrichtung 110 die Erlaubnis an den Aussetzbefehl 211 während der Aussetzkommunikation umfassen. Bei anderen Ausführungsformen kann die USB-Vorrichtung 120 die Wiederaufnahmekommunikation einleiten, um den Aussetzzustand nur zu verlassen, wenn eine Möglichkeit des Weckens aus der Ferne durch die USB-Vorrichtung 120 vor der Aussetzkommunikation freigegeben wird. Bei manchen Ausführungsformen kann die Möglichkeit des Weckens aus der Ferne durch die USB-Vorrichtung 120 durch die USB-Vorrichtung 110 freigegeben werden. Zum Beispiel kann die USB-Vorrichtung 110 die Möglichkeit des Weckens aus der Ferne durch die USB-Vorrichtung 120 freigeben, indem ein Wert in einem Konfigurationsdescriptorregister der USB-Vorrichtung 120 während eines USB-Aufzähl- oder Konfigurationsprozesses vor einer Aussetzkommunikation gesetzt wird.
Der Aussetzzustand in 3 kann den Aussetzzustand in 2 darstellen. In dem Aussetzzustand in 3 ist das USB-Segment 140 (1) in dem Leerlaufzustand, ohne daß eine aktive signalgebende Aktivität vorliegen würde. Um die Kommunikation zwischen den USB-Vorrichtungen 110 und 120 wieder aufzunehmen, kann entweder die USB-Vorrichtung 110 oder die USB-Vorrichtung 120 die Wiederaufnahmeoperation einleiten, um die Verbindungsfähigkeit einzurichten.
In dem Fall, daß die USB-Vorrichtung 110 die Wiederaufnahmeoperation 301 einleitet, wird die Wiederaufnahmekommunikation 310 durchgeführt. Zum Zeitpunkt T5 beginnt die USB-Vorrichtung 110, den Zustand des USB-Ports 111 aus dem Aussetzzustand in einen unterschiedlichen Zustand, sowie den Freigabezustand, zu ändern. Zum Beispiel beginnt zum Zeitpunkt T5 die USB-Vorrichtung 110, über eine Dauer vom Zeitpunkt T5 bis zum Zeitpunkt T8 eine Daten „L”-Meldung auf dem USB-Segment 140 zu treiben. Die Daten-L-Meldung bezieht sich auf die differentielle Spannung auf den Datenleitungen (D+ und D–) des USB-Segmentes 140, wobei eine der Datenleitungen eine höhere Spannung hat als die andere Datenleitung. USB 2.0 hat die Daten-J- und die Daten-K-Meldung. Die Daten-L-Meldung der 3 hat eine Treiberdauer, die von der der Daten J oder der Daten K bei USB 2.0 unterschiedlich ist. Zum Zeitpunkt T8 in 3 gibt die USB-Vorrichtung 110 eine Ende-der-Wiederaufnahme(EOR – End-Of-Resume)-Meldung auf dem USB-Segment 140 aus. Die EOR-Meldung gibt an, daß die Wiederaufnahmekommunikation 310 abgeschlossen ist. Bei manchen Ausführungsformen kann das EOR das Ende-des-Pakets (EOP – End-Of-Packet) des USB 2.0 sein. Nach dem Erfassen der EOR-Meldung und nach einem Übergangsintervall, das zwischen den Zeitpunkten T9 und T11 aufgetreten ist, kann die USB-Vorrichtung 120 den USB-Port 122 aus dem Aussetzzustand herausnehmen und den USB-Port 122 in den Freigabezustand bringen. Wenn vor dem Zeitpunkt T11 sowohl der USB-Port 122 als auch die USB-Vorrichtung 120 in dem Aussetzzustand waren, kann die USB-Vorrichtung 120 sowohl den USB-Port 122 als auch die USB-Vorrichtung 120 aus dem Aussetzzustand herausnehmen und entweder den USB-Port 122 oder sowohl den USB-Port 122 als auch die USB-Vorrichtung 120 in den Freigabezustand bringen. Somit kann zum Zeitpunkt T11 in 3 die USB-Vorrichtung 120 wenigstens den USB-Port 122 aus dem Aussetzzustand nehmen und wenigstens den USB-Port 122 in den Freigabezustand bringen. Zum Zeitpunkt T11 ist das USB-Segment 140 aktiviert oder freigegeben. Die USB-Vorrichtung 110 kann Kommunikationspakete zum Zeitpunkt T11 an die USB-Vorrichtung 120 senden. Bei manchen Ausführungsformen betragt die Dauer zwischen den Zeitpunkten T5 und T8 ungefähr 50 Mikrosekunden; die Dauer zwischen den Zeitpunkten T9 und T11 beträgt ungefähr 10 Mikrosekunden.
In dem Fall, daß die USB-Vorrichtung 120 die Wiederaufnahmeoperation 301 einleitet, wird die Wiederaufnahmekommunikation 320 durchgeführt. Am Beginn der Wiederaufnahmekommunikation 320 in 3 zum Zeitpunkt T5 beginnt die USB-Vorrichtung 120, den Zustand des USB-Ports 122 aus dem Aussetzzustand in einen unterschiedlichen Zustand, so wie den Freigabezustand zu ändern. Zum Beispiel beginnt zum Zeitpunkt T5 die USB-Vorrichtung 120, die Daten-L-Meldung auf dem USB-Segment 140 über eine Dauer vom Zeitpunkt T5 zum Zeitpunkt T7 zu treiben. Die Dauer für das Treiben der Daten-L-Meldung vom Zeitpunkt T5 bis T7 bei der Wiederaufnahmekommunikation 320 kann von der Dauer, über die die Daten-L-Meldung vom Zeitpunkt T5 bis T8 der Wiederaufnahmekommunikation 310, die oben beschrieben ist, getrieben werden, unterschiedlich sein. Zum Zeitpunkt T7 beendet die USB-Vorrichtung 120 das Treiben der Daten-L-Meldung und beginnt, Signalaktivität auf dem USB-Segment 140 zu erfassen oder danach zu suchen.
In 3, zu einem Zeitpunkt, so wie dem Zeitpunkt T6, kann die USB-Vorrichtung 110 die Daten-L-Meldung, die von der USB-Vorrichtung 120 getrieben worden ist, erkennen. Als Antwort beginnt die USB-Vorrichtung 110, die Daten-L-Meldung an die USB-Vorrichtung 120 vom Zeitpunkt T6 bis zum Zeitpunkt T10 zu treiben. Zum Zeitpunkt T10 gibt die USB-Vorrichtung 110 die EOR-Meldung auf dem USB-Segment 140 aus. Die EOR-Meldung gibt an, daß die Wiederaufnahmekommunikation 310 beendet ist. Bei manchen Ausführungsformen kann das EOR das Ende-des-Pakets (EOP) von USB 2.0 sein. Bei der Erfassung der EOR-Meldung und nach einem Übergangsintervall, das zwischen den Zeitpunkten T12 und T13 aufgetreten ist, kann die USB-Vorrichtung 120 den USB-Port 122 aus dem Aussetzzustand nehmen und den USB-Port 122 in den Freigabezustand bringen. Wenn vor dem Zeitpunkt T13 sowohl der USB-Port 122 als auch die USB-Vorrichtung 120 in dem Aussetzzustand waren, kann die USB-Vorrichtung 120 sowohl den USB-Port 122 als auch die USB-Vorrichtung 120 aus dem Aussetzzustand nehmen und entweder den USB-Port 122 oder sowohl den USB-Port 122 als auch die USB-Vorrichtung 120 in den Freigabezustand bringen. Somit kann die USB-Vorrichtung 120 zum Zeitpunkt T13 in 3 wenigstens den USB-Port 122 aus dem Aussetzzustand nehmen und wenigstens den USB-Port 122 in den Freigabezustand bringen. Zum Zeitpunkt T13 ist das USB-Segment 140 aktiviert oder freigegeben. Die USB-Vorrichtung 110 kann Kommunikationspakete zum Zeitpunkt T13 an die USB-Vorrichtung 120 senden. Bei manchen Ausführungsformen beträgt die Dauer zwischen den Zeitpunkten T5 und T7 ungefähr 25 Mikrosekunden; T6 ist ungefähr 15 Mikrosekunden von T5 entfernt; die Dauer zwischen den Zeitpunkten T6 und T10 ist ungefähr 50 Mikrosekunden; und die Dauer zwischen den Zeitpunkten T12 und T13 ist ungefähr 10 Mikrosekunden.
Bei der oben beschriebenen Wiederaufnahmeoperation 301 kann die Dauer die Wiederaufnahmeoperation 301 hauptsächlich von der Möglichkeit der USB-Vorrichtung 110 und der USB-Vorrichtung 120 abhängen, die Änderung in dem Zustand des USB-Segments 140 zu erfassen und zu erkennen, so wie die Daten-L-Meldung und die EOR-Meldung. Somit kann die Wiederaufnahmeoperation 301 in einer relativ kürzeren Dauer im Vergleich zu der bei USB 2.0 durchgeführt werden. Zum Beispiel kann die Dauer der Wiederaufnahmeoperation 301 weniger als 100 Mikrosekunden betragen, was für beide USB-Vorrichtungen 110 und 120 ausreichend sein kann, die Wiederaufnahmeoperation zu beenden. Eine kürzere Dauer der Wiederaufnahmeoperation kann die Energieverwaltung in der Einrichtung 100 verbessern.
Bei Ausführungsformen, bei denen einer der USB-Vorrichtungen 110 und 120 die Unterstützung für eine Wiederaufnahmeoperation, so wie die in 3 beschriebene Wiederaufnahmeoperation 301 fehlen mag, kann die Wiederaufnahmeoperation zwischen den USB-Vorrichtungen 110 und 120 entsprechend USB 2.0 durchgeführt werden.
4 zeigt eine System mit USB-Vorrichtungen gemäß einer Ausführungsform der Erfidung. Ein System 400 umfaßt einen System-Hostcontroller 401, einen Eingabe/Ausgabe(I/O – Input/Output)-Controller 404, eine Speichervorrichtung 406 und einen USB-Hostcontroller 408, der eine Anzahl Root-Ports 421, 422, 423 und 424 umfaßt. Jedes der USB-Segmente 431, 432, 433, 434 stellt eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung zwischen dem USB-Hostcontroller 408 und einem der Peripheriegeräte 410, dem Tastenfeld oder der Tastatur 412, der Anzeige 414 und der USB-Hubvorrichtung 416 zur Verfügung.
Jedes der Peripheriegeräte 410, das Tastenfeld oder die Tastatur 412, die Anzeige 414 und die USB-Hubvorrichtung 416 umfassen einen USB-Port (471, 472, 473 oder 474), der an eines der USB-Segmente 431, 432, 433, 434 gekoppelt ist. Die USB-Hubvorrichtung 416 umfaßt Non-Root-Ports 425 und 426, um zusätzliche Anbindepunkte zur Verfügung zu stellen, damit es möglich wird, zusätzliche USB-Vorrichtungen an den USB-Hostcontroller 408 anzuschließen. Zum Beispiel kann die USB-Vorrichtung 418 mit dem USB-Port 475 durch das USB-Segment 435 und die Hubvorrichtung 416 an den USB-Hostcontroller 408 angeschlossen werden. Als ein weiteres Beispiel kann die USB-Vorrichtung 420 mit dem USB-Port 476 durch das USB-Segment 436 und die USB-Hubvorrichtung 416 an den USB-Hostcontroller 408 angeschlossen werden.
Bei den Ausführungsformen, die in 4 dargestellt sind, umfassen das Peripheriegerät 410, das Tastenfeld oder die Tastatur 412 und die Anzeige 414 USB-Funktionen und sind an den USB-Hostcontroller 408 gekoppelt. Bei manchen Ausführungsformen können eines oder mehrere aus Peripheriegerät 410, Tastenfeld oder Tastatur 412 und Anzeige 414 Nicht-USB-Funktionen enthalten und können anstatt an den USB-Hostcontroller 408 an den I/O-Controller 404 gekoppelt werden.
Das System 400 umfaßt weiter eine Antenne 450. Die Antenne 450 kann unter anderem eine oder mehrere aus einer Patch-Antenne, einer omnidirektionalen Antenne, einer Strahlantenne, einer Monopol-, Dipol- und rhombischen Antenne sein. Die Antenne 450 liefert eine Option für das System 400, mit anderen Systemen oder Vorrichtungen über eine drahtloses Medium zu kommunizieren.
Das System 400 umfaßt weiter eine Batterie 402 um das System 400 mit Energie zu versorgen. Bei manchen Ausführungsformen kann das System 400 Energie verwenden, die von einer Steckdose geliefert wird, so wie von einer Steckdose zu Hause oder im Büro.
Bei manchen Ausführungsformen kann das gesamte System 400 in einer einzigen Systemeinheit enthalten sein. Zum Beispiel kann das gesamte System 400 in einem Desktop-Computer oder in einem Laptop-Computer enthalten sein. Bei anderen Ausführungsformen kann nur ein Teil des Systems 400 in einer einzigen Systemeinheit enthalten sein. Zum Beispiel kann nur der Teil 499 des Systems 400 in einem Desktop-Computer, einem Laptop-Computer, einem digitalen tragbaren System, so wie einem Mobiltelefon, enthalten sein.
Die Veranschaulichung des Systems 400 in der 4 ist dazu gedacht, für ein allgemeines Verständnis der Struktur der verschiedenen darin beschriebenen Ausführungsformen zu sorgen. Das System 400 ist nicht dazu gedacht, als eine vollständige Beschreibung aller Elemente und Merkmale von Systemen zu dienen, die die hierin beschriebenen Strukturen nutzen könnten.
Das System 400 umfaßt verschiedene Betriebsmodi, einschließlich Aussetz- und Wiederaufnahmeoperationen. Bei manchen Ausführungsformen werden die Aussetz- und Wiederaufnahmeoperationen im System 400 von dem USB-Hostcontroller 408 und von wenigstens einem aus Peripheriegerät 410, Tastenfeld oder Tastatur 412, Anzeige 414 und USB-Hubvorrichtung 416 durchgeführt. Bei anderen Ausführungsformen werden die Aussetz- und Wiederaufnahmeoperationen im System 400 durch die USB-Hubvorrichtung 416 und wenigstens eine der USB-Vorrichtungen 418 und 420 durchgeführt.
Bei manchen Ausführungsformen sind der USB-Hostcontroller 408 und wenigstens eines aus Peripheriegerät 410, Tastenfeld oder Tastatur 412, Anzeige 414, USB-Hubvorrichtung, 416, USB-Vorrichtung 418 und USB-Vorrichtung 420 so gestaltet, daß sie die Aussetz- und Wiederaufnahmeoperationen durchführen, die in 1 bis 3 beschrieben sind. Somit können bei manchen Ausführungsformen Aussetz- und Wiederaufnahmeoperationen, wie sie in 1 bis 3 beschrieben sind, in Vorrichtungen geschehen, die zwischen irgendwelche der USB-Segmente 431, 432, 433, 434, 435 und 436 des Systems 400 gekoppelt sind. Das Verwenden der Aussetz- und Wiederaufnahmekommunikation, wie es hierin beschrieben ist, kann die Energieverwaltung im System 400 verbessern, um Energie zu sparen. Somit kann die Lebensdauer der Batterie 402 verlängert werden.
5 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren für Aussetz- und Wiederaufnahmeoperationen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt. Bei manchen Ausführungsformen kann das Verfahren 500 bei der Einrichtung 100 der 1 und dem System 400 der 4 eingesetzt werden.
In 5 leitet der Kasten 510 eine bidirektionale Aussetzkommunikation zwischen einer ersten USB-Vorrichtung und einer zweiten USB-Vorrichtung ein. Die erste und die zweite USB-Vorrichtung können in einem Freigabezustand sein, bevor die bidirektionale Aussetzkommunikation eingeleitet wird. Die bidirektionale Aussetzkommumikation kann umfassen, daß die erste USB-Vorrichtung auf einem USB-Segment einen Aussetzbefehl sendet. Das USB-Segment ist zwischen einen USB-Port der ersten und einen USB-Port der zweiten USB-Vorrichtung gekoppelt.
Die bidirektionale Aussetzkommunikation kann auch umfassen, daß die zweite USB-Vorrichtung den Aussetzbefehl erfaßt und eine Aussetzantwort an die erste USB-Vorrichtung sendet.
Bei manchen Ausführungsformen kann der Aussetzbefehl, der von der ersten USB-Vorrichtung geschickt worden ist, eine Transaktion, eine spezielle Meldung oder eine Anzahl spezieller Meldungen umfassen. Der Übergang kann ein Aussetz-Token-Paket umfassen. Bei anderen Ausführungsformen kann der Aussetzbefehl, der von der ersten USB-Vorrichtung verschickt worden ist, eine Erlaubnis umfassen, um es der zweiten USB-Vorrichtung zu ermöglichen, eine Fernaufweck-Wiederaufnahmekommunikation einzuleiten, um einen Aussetzzustand zu verlassen.
Bei manchen Ausführungsformen kann die Aussetzantwort, die von der zweiten USB-Vorrichtung im Kasten 510 geschickt wird, eine Transaktion, eine spezielle Meldung oder eine Anzahl spezieller Meldungen umfassen. Der Übergang kann eine Quittungsbetrieb-Paket umfassen.
Die bidirektionale Aussetzkommunikation in dem Kasten 510 kann Ausführungsformen der Aussetzkommunikation umfassen, die in 1 und 2 beschrieben ist.
In 5 bringt der Kasten 520 wenigstens einen, den USB-Port der ersten USB-Vorrichtung, den USB-Port der zweiten USB-Vorrichtung oder die zweite USB-Vorrichtung, in einen Aussetzzustand, basierend auf der bidirektionalen Aussetzkommunikation. Zum Beispiel kann der Kasten 520 sowohl den USB-Port der ersten USB-Vorrichtung als auch den USB-Port der zweiten USB-Vorrichtung in einen Aussetzzustand basierend auf der bidirektionalen Aussetzkommunikation bringen. Bei manchen Ausführungsformen ist die zweite USB-Vorrichtung in einem aktivierten Zustand, während der USB-Port der zweiten Vorrichtung in dem Aussetzzustand ist. Somit können der Zustand des USB-Ports der zweiten USB-Vorrichtung und der Zustand der zweiten USB-Vorrichtung unterschiedlich sein, nachdem die Aussetzkommunikation durchgeführt ist.
Bei manchen Ausführungsformen wird wenigstens einer, der USB-Port der ersten USB-Vorrichtung, der USB-Port der zweiten USB-Vorrichtung oder die zweite USB-Vorrichtung, in den Aussetzzustand gebracht, ohne daß mehr als drei Millisekunden Leerlauf oder Inaktivität auf dem USB-Segment abgewartet werden. Das USB-Segment ist in einem Leerlaufzustand, wenn wenigstens einer, der USB-Port der ersten USB-Vorrichtung, der USB-Port der zweiten USB-Vorrichtung oder die zweite USB-Vorrichtung, in den Aussetzzustand gebracht ist. Bei manchen Ausführungsformen sind die Datenleitungen des USB-Segmentes von einer Energiequelle entkoppelt, wenn das USB-Segment in dem Leerlaufzustand ist.
Im Kasten 530 der 5 wird eine Wiederaufnahmekommunikation eingeleitet, um eine Wiederaufnahmeoperation zu beginnen. Die Wiederaufnahmekommunikation kann entweder von der ersten USB-Vorrichtung oder von der zweiten USB-Vorrichtung eingeleitet werden.
Wenn die erste USB-Vorrichtung die Wiederaufnahmekommunikation einleitet, treibt die erste USB-Vorrichtung eine Datenmeldung über eine Treiberdauer auf dem USB-Segment. Am Ende des Treiberintervalls gibt die erste USB-Vorrichtung ein Ende-der-Wiederaufnahme(EOR)-Signal auf dem USB-Segment aus. Das EOR-Signal zeigt die Beendigung der Wiederaufnahmekommunikation an.
Wenn die zweite USB-Vorrichtung die Wiederaufnahmekommunikation einleitet, treibt die USB-Vorrichtung eine Datenmeldung über eine erste Dauer auf dem USB-Segment. Zu irgendeinem Zeitpunkt, während des ersten Intervalls erfaßt die erste USB-Vorrichtung die Datenmeldung von der zweiten USB-Vorrichtung und treibt eine zweite Datenmeldung über eine zweite Zeitdauer an die zweite USB-Vorrichtung. Das erste Intervall endet, bevor das zweite Intervall endet. An dem Ende des zweiten Intervalls gibt die erste USB-Vorrichtung die EOR-Meldung auf dem USB-Segment aus.
Somit gibt, ungeachtet dessen, ob die erste oder die zweite USB-Vorrichtung die Wiederaufnahmekommunikation einleitet, die erste USB-Vorrichtung die EOR-Meldung auf dem USB-Segment aus. Die Datenmeldung und die EOR-Meldung können die Daten-L-Meldung und die EOR-Meldung umfassen, die in 3 beschrieben sind.
Im Kasten 540 der 5 verlassen entweder der USB-Port der zweiten USB-Vorrichtung oder sowohl der USB-Port der zweiten USB-Vorrichtung als auch die USB-Vorrichtung den Aussetzzustand. Bei manchen Ausführungsformen verlassen der USB-Port der zweiten USB-Vorrichtung oder sowohl der USB-Port der zweiten USB-Vorrichtung als auch die zweite USB-Vorrichtung den Aussetzzustand. Die zweite USB-Vorrichtung verläßt den Aussetzzustand, nachdem die EOR-Meldung (Kasten 530) erfaßt wird und nach einem Übergangsintervall.
Die einzelnen Aktivitäten, wie in 5 gezeigt ist, müssen nicht in der veranschaulichten Reihenfolge oder in irgendeiner besonderen Reihenfolge durchgeführt werden. Darüber hinaus können verschiedene Aktivitäten, die in bezug auf die hierin identifizierten Verfahren beschrieben sind, parallel oder seriell ausgeführt werden. Manche Aktivitäten können unendlich wiederholt werden und andere können nur einmal geschehen. Verschiedene Ausführungsformen können mehr oder weniger Aktivitäten als die veranschaulichten haben.
6 ist ein Blockschaubild eines Gegenstandes 600 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Der Gegenstand 600 kann einen Computer, ein Speichersystem, eine magnetische oder optische Platte, einen anderen Typ Speichervorrichtungen, ein tragbares System, so wie ein Mobiltelefon, oder andere elektronische Systeme umfassen. Der Gegenstand 600 umfaßt einen Controller 610, der an ein durch eine Maschine zugreifbares Medium, so wie einen Speicher 620, gekoppelt ist. Der Controller 610 kann irgendeine Kombination aus einem universellen Prozessor, einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung, einem Chipsatz, der eine Eingabe/Ausgabe-Steuereinheit umfaßt, und einer oder mehreren USB-Vorrichtung(en), die einen USB-Hostcontroller umfassen, enthalten. Der Speicher 620 kann ein entfernbares Speichermedium sein. Der Speicher 620 kann irgendeinen Typ eines Speichers umfassen, so wie elektrisch, optisch oder elektromagnetisch. Der Speicher 620 hat zugewiesene Information oder Daten 630. Beispiele zugewiesener Information 630 sind Computerprogrammbefehle. Die zugewiesene Information 630, wenn auf sie zugegriffen wird, führt dazu, daß eine Maschine (zum Beispiel der Controller 610) Aktivitäten ausführt, so wie das Einleiten einer Aussetzkommunikation auf einem USB-Segment, das zwischen eine erste USB-Vorrichtung und eine zweite USB-Vorrichtung gekoppelt ist, und das Überführen der zweiten USB-Vorrichtung in einen Aussetzzustand, basierend auf der Aussetzkommunikation zwischen der ersten und der zweiten USB-Vorrichtung. Weitere Aktivitäten können das Einleiten einer Wiederaufnahmekommunikation und das Verlassen des Aussetzzustands basierend auf der Wiederaufnahmekommunikation umfassen. Die durchgeführten Aktivitäten können, wenn auf die zugewiesene Information 630 zugegriffen wird, Aktivitäten umfassen, die in 1 bis 5 beschrieben sind.
Aus dem Implementieren der Einrichtungen, Systeme und Verfahren, die in 1 bis 6 beschrieben sind, kann sich eine verbesserte Energieverwaltung ergeben.
Die obige Beschreibung und die Zeichnungen veranschaulichen einige bestimmte Ausführungsformen der Erfindung ausreichend, um die Fachleute in die Lage zu versetzen, die Ausführungsformen der Erfindung in die Praxis umzusetzen. Weitere Ausführungsformen können strukturelle, logische, elektrische, den Prozeß betreffende und andere Änderungen enthalten. In den Zeichnungen beschreiben gleiche Merkmale oder gleiche Ziffern im wesentlichen gleiche Vorrichtungen in den verschiedenen Ansichten. Beispiele verkörpern lediglich mögliche Abänderungen. Teile und Merkmale einiger Ausführungsformen können in andere eingeführt oder gegen diese ausgetauscht werden. Viele weitere Ausführungsformen werden den Fachleuten beim Lesen und Verstehen der obigen Beschreibung deutlich werden. Daher ist der Umfang der verschiedenen Ausführungsformen durch die angefügten Ansprüche festgelegt, zusammen mit dem vollen Bereich der Äquivalente, für den die Ansprüche berechtigt sind.

Claims

Verfahren, das aufweist: Einleiten einer Aussetzkommunikation auf einem universellen seriellen Bus(USB)-Segment zwischen einem USB-Port einer ersten USB-Vorrichtung und einem USB-Port einer zweiten USB-Vorrichtung, wobei das Einleiten der Aussetzkommunikation Senden eines Aussetzbefehls von der ersten USB-Vorrichtung an die zweite USB-Vorrichtung und Senden einer Aussetzantwort von der zweiten USB-Vorrichtung an die erste USB-Vorrichtung umfasst; Bringen wenigstens einen, den USB-Port der ersten Vorrichtung, den USB-Port der zweiten USB-Vorrichtung oder die zweite USB-Vorrichtung, in einen Aussetzzustand basierend auf der Aussetzkommunikation zwischen der ersten UBS-Vorrichtung und der zweiten USB-Vorrichtung Einleiten einer Wiederaufnahmekommunikation auf dem USB-Segment; und Verlassen des Aussetzzustandes basierend auf der Wiederaufnahmekommunikation zwischen der ersten USB-Vorrichtung und der zweiten USB-Vorrichtung, wobei das Einleiten der Wiederaufnahmekommunikation umfaßt, daß entweder die erste oder die zweite USB-Vorrichtung eine Datenmeldung auf dem USB-Segment für weniger als eine Millisekunde treibt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Aussetzbefehl ein Token-Paket umfaßt, das ein Ein leiten den Aussetzzustand anzeigt.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die Aussetzantwort ein Quittungsbetrieb-Paket umfaßt, das eine Bestätigung des Aussetzbefehls angibt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Senden des Aussetzbefehls das Senden einer Erlaubnis umfaßt, um es der zweiten USB-Vorrichtung zu ermöglichen, eine Wiederaufnahmekommunikation einzuleiten, um es wenigstens einem, dem USB-Port der ersten Vorrichtung, dem USB-Port der zweiten USB-Vorrichtung oder der zweiten USB-Vorrichtung, zu ermöglichen, basierend auf der Wiederaufnahmekommunikation den Aussetzzustand zu verlassen.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Bringen wenigstens einen, den USB-Port der ersten Vorrichtung den USB-Port der zweiten USB-Vorrichtung oder die zweite USB-Vorrichtung, in den Aussetzzustand das Entkoppeln beider Datenleitungen des USB-Segments von einer Energiequelle umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Einleiten der Wiederaufnahmekommunikation umfaßt, daß die erste USB-Vorrichtung nach der Datenmeldung eine Ende-der-Wiederaufnahme-Meldung auf dem USB-Segment ausgibt und bei dem die erste USB-Vorrichtung ein Token-Paket an das USB-Segment weniger als 10 Millisekunden nach dem Auftreten einer Ende-der-Wiederaufnahme-Meldung auf dem USB-Segment senden darf.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die zweite USB-Vorrichtung die Datenmeldung auf dem USB-Segment treiben darf, bevor zwei Millisekunden vom Beginn des Aussetzzustands abgelaufen sind.
Vorrichtung, die aufweist: einen ersten USB-Port, um Daten mit einer USB-Vorrichtung durch ein USB-Segment zu übertragen, wobei der erste USB-Port durch das USB-Segment an einen USB-Port der USB-Vorrichtung gekoppelt ist; und eine Schaltung, um eine bidirektionale Aussetzkommunikation auf dem USB-Segment durch den ersten USB-Port einzuleiten, um zu ermöglichen, das wenigstens einer, der erste USB-Port, der USB-Port der USB-Vorrichtung oder die USB-Vorrichtung, basierend auf der bidirektionalen Aussetzkommunikation in einen Aussetzzustand tritt, wobei die Schaltung dazu dient, an die USB-Vorrichtung während der bidirektionalen Aussetzkommunikation einen Aussetzbefehl zu senden und von der USB-Vorrichtung eine Aussetzantwort zu empfangen, wobei die Schaltung dazu dient, eine Wiederaufnahmekommunikation einzuleiten, um es wenigstens einem, dem ersten USB-Port, dem USB-Port der USB-Vorrichtung oder der USB-Vorrichtung, zu ermöglichen, den Aussetzzustand basierend auf der Wiederaufnahmekommunikation zu verlassen, und eine Datenmeldung auf dem USB-Segment weniger als 1 Millisekunde lang während der Wiederaufnahmekommunikation zu treiben.
Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der die Schaltung dazu dient, ein Token-Paket innerhalb des Aussetzbefehls zu senden, das eine Einleitung für den Aussetzzustand angibt, und bei der die Schaltung dazu dient, ein Quittungsbetrieb-Paket innerhalb der Aussetzantwort zu empfangen, das eine Bestätigung des Aussetz-Befehls angibt.
Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der die Schaltung dazu dient, die bidirektionale Aussetzkommunikation einzuleiten, um es wenigstens einem aus dem ersten USB-Port, dem USB-Port der USB-Vorrichtung und der USB-Vorrichtung zu ermöglichen, vor drei Millisekunden der Inaktivität auf dem USB-Segment in den Aussetzzustand einzutreten.
Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der die Schaltung dazu dient, eine Wiederaufnahmekommunikation zu empfangen, die von der USB-Vorrichtung eingeleitet ist, um es wenigstens einem, dem ersten USB-Port, dem USB-Port der USB-Vorrichtung oder der USB-Vorrichtung, zu ermöglichen, den Aussetzzustand basierend auf der Wiederaufnahmekommunikation zu verlassen.
Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der der erste USB-Port ein USB-Root-Port ist.
System, das aufweist: eine USB-Vorrichtung, die einen USB-Port umfaßt; ein USB-Segment, das an den USB-Port gekoppelt ist; einen USB-Hostcontroller, um eine bidirektionale Aussetzkommunikation auf dem USB-Segment einzuleiten, um es wenigstens einem, dem USB-Port oder der USB-Vorrichtung, zu ermöglichen, basierend auf der bidirektionalen Aussetzkommunikation zwischen dem USB-Hostcontroller und der USB-Vorrichtung in einen Aussetzzustand zu treten, wobei der USB-Hostcontroller dazu dient, während der bidirektionalen Aussetzkommunikation einen Aussetzbefehl an die USB-Vorrichtung zu schicken und von der USB-Vorrichtung eine Aussetzantwort zu empfangen; und eine Batterie, um den USB-Hostcontroller mit Energie zu versorgen, wobei der USB-Hostcontroller dazu dient, eine Wiederaufnahmekommunikation einzuleiten, um es wenigstens einem, dem USB-Port oder der USB-Vorrichtung, zu erlauben, den Aussetzzustand basierend auf der Wiederaufnahmekommunikation zu verlassen und eine Datenmeldung auf dem USB-Segment weniger als 1 Millisekunde lang während der Wiederaufnahmekommunikation zu treiben.
System nach Anspruch 13, bei dem der USB-Hostcontroller dazu dient, ein Token-Paket innerhalb des Aussetzbefehls zusenden, das das Einleiten einer Aussetzoperation angibt, und bei dem der USB-Hostcontroller ein Quittungsbetrieb-Paket innerhalb der Aussetzantwort empfängt.
System nach Anspruch 13, bei dem der USB-Hostcontroller dazu dient, eine Wiederaufnahmekommunikation zu empfangen, die von der USB-Vorrichtung eingeleitet ist, um es wenigstens einem, dem USB-Port oder der USB-Vorrichtung, zu ermöglichen, den Aussetzzustand basierend auf der Wiederaufnahmekommunikation zu verlassen.
System nach Anspruch 13, bei dem die USB-Vorrichtung dazu dient, beide Datenleitungen des USB-Segments von einer Energiequelle zu entkoppeln.
Gegenstand der ein durch eine Maschine zugreifbares Medium umfaßt, welches zugeordnete Information hat, wobei die Information, wenn auf sie zugegriffen wird, dazu führt, daß eine Maschine ausführt: Einleiten einer Aussetzkommunikation auf einem universellen seriellen Bus(USB)-Segment zwischen einem USB-Port einer ersten USB-Vorrichtung und einem USB-Port einer zweiten USB-Vorrichtung, wobei das Einleiten der Aussetzkommunikation Senden eines Aussetzbefehls von der ersten USB-Vorrichtung an die zweite USB-Vorrichtung; und Senden einer Aussetzantwort von der zweiten USB-Vorrichtung an die erste USB-Vorrichtung umfasst; Bringen wenigstens eines, den USB-Port der ersten Vorrichtung, den USB-Port der zweiten USB-Vorrichtung oder die zweite USB-Vorrichtung, in einen Aussetzzustand, basierend auf der Aussetzkommunikation zwischen der ersten USB-Vorrichtung und der zweiten USB-Vorrichtung; Einleiten einer Wiederaufnahmekommunikation auf dem USB-Segment; und Verlassen des Aussetzzustandes basierend auf der Wiederaufnahmekommunikation zwischen der ersten USB-Vorrichtung und der zweiten USB-Vorrichtung, wobei das Einleiten der Wiederaufnahmekommunikation umfaßt, daß entweder die erste oder die zweite USB-Vorrichtung eine Datenmeldung auf dem USB-Segment für weniger als eine Millisekunde treibt.
Gegenstand nach Anspruch 17, bei dem der Aussetzbefehl ein Token-Paket umfaßt, das ein Einleiten des Aussetzzustandes angibt, und bei dem die Aussetzantwort ein Quittungsbetrieb-Paket umfaßt, das eine Bestätigung des Aussetzbefehls angibt.
Gegenstand nach Anspruch 17, bei dem das Senden des Aussetzbefehls umfaßt, daß die erste USB-Vorrichtung eine Datenmeldung auf einer aus einer Vielzahl von Datenleitungen des USB-Segmentes über eine Dauer treibt, und bei dem das Senden der Aussetzantwort umfaßt, daß die zweite USB-Vorrichtung eine Datenmeldung auf einer der Vielzahl der Datenleitungen des USB-Segmentes über eine Dauer treibt.