DE112018000802T5

DE112018000802T5 - Usb-hub mit hosterkennung

Info

Publication number: DE112018000802T5
Application number: DE112018000802.9T
Authority: DE
Inventors: Atish Ghosh; Mark Gordon; Ken Nagai; Larisa Troyegubova
Original assignee: Microchip Technology Inc
Current assignee: Microchip Technology Inc
Priority date: 2017-02-13
Filing date: 2018-02-13
Publication date: 2019-11-21
Also published as: US11237989B2; CN110023920A; WO2018148707A1; US20200334174A1; TWI744483B; CN110023920B; TW201834338A; US20180232323A1; US10725939B2

Abstract

Eine Vorrichtung weist einen Prozessor und ein maschinenlesbares Medium auf, das mit dem Prozessor gekoppelt ist und Anweisungen umfasst. Die Anweisungen konfigurieren den Prozessor, wenn sie in den Prozessor geladen und ausgeführt werden, um zu identifizieren, dass ein USB-Element an einem Anschluss an einen USB-Hub angeschlossen wurde, das USB-Element gemäß Energieoperationen des USB-Elements zu klassifizieren und weisen basierend auf der Klassifikation des USB-Elements basierend auf Energieoperationen des USB-Elements eine vorgeschaltete oder nachgeschaltete Einstellung des Anschlusses zu.

Description

Verwandte Anmeldungen
Diese Anmeldung beansprucht Priorität in Bezug auf die vorläufige US-Patentanmeldung Nr. 62 / 458,281 , eingereicht am 13. Februar 2017, deren Inhalt hiermit in seiner Gesamtheit aufgenommen wird.
TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Offenlegung bezieht sich auf einen universellen seriellen Bus (USB) und insbesondere auf einen Host-erkennenden USB-Hub.
Figurenliste

Die 1A - 1B sind Veranschaulichungen der Form von USB-Anschlüssen vom Typ A und Typ B.
2 ist eine Veranschaulichung von beispielhaften Implementierungen von USB-Anschlüssen vom Typ A, Typ B und Typ C.
3 ist eine Veranschaulichung eines beispielhaften Systems zum Erkennen von USB-Hosts gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenlegung.
4 ist eine Veranschaulichung eines beispielhaften Verfahrens zum Erkennen von USB-Hubs gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenlegung.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Ein USB-Anschluss kann ein Typ „A“ Anschluss mit rechteckiger Form und vier Anschlussstiften sein. USB Typ A Anschlüsse befinden sich an vorgeschalteten Geräten wie einem USB-Host oder einem Hub. USB-Stecker des Typs A befinden sich an Kabeln und kleineren Peripheriegeräten wie einer Maus und einem Flash-Laufwerk. USB-Anordnungen und Peripheriegeräte wie Drucker und Scanner verwenden jedoch den USB-Typ „B“ - Anschluss. Ein USB-Anschluss vom Typ B weist eine Form auf, die eher einem Quadrat gleicht. Die 1A und 1B veranschaulichen Beispiele dieser Verbindungen.
Zum Anschließen eines Peripheriegeräts an einen Host wird ein USB-Kabel vom Typ A auf Typ B benötigt. Die beiden Steckertypen haben die gleiche Anzahl von Anschlussstiften und sind elektrisch identisch. Sie unterscheiden sich nur mechanisch. Dies war eine beabsichtigte Funktion, die von der USB-Spezifikation entwickelt wurde, um zu verhindern, dass ein Host an einen anderen Host angeschlossen wird, was zu einem Kurzschluss führen kann.
In jüngerer Zeit wurde ein USB-Stecker vom Typ „C“ entwickelt. 2 veranschaulicht Beispiele für USB-Anschlüsse vom Typ A, B und C. Während USB-Anschlüsse vom Typ A und B unidirektional sind, ist ein USB-Anschluss vom Typ C bidirektional. Typ C-Steckverbinder wurden mit der Einführung der USB-Spezifikation ab Version 3.0 entwickelt. Zu den Versionen der USB-Spezifikation gehören 1.1, 2.0, 3.0 und 3.1. USB 1.1 wurde 1998 veröffentlicht und weist eine Höchstgeschwindigkeit von 12 Mbit / s auf. In vielen Fällen arbeitet USB 1.1 nur mit 1,2 Mbit / s. USB 2.0 wurde im Jahr 2000 veröffentlicht und weist im Hochgeschwindigkeits-Modus eine maximale Geschwindigkeit von 480 Mbit / s oder 12 Mbit / s. Es ist abwärtskompatibel zu USB 1.1 und hat eine maximale Ausgangsleistung von 2,5 V (1,8 A). USB 3.0 wurde 2008 veröffentlicht und hat eine Höchstgeschwindigkeit von 5 Gbit / s im SuperSpeed-Modus. Es ist abwärtskompatibel zu USB 2.0 und kann eine Leistung von bis zu 5V (1,8 A) liefern.
Die neueste Version von USB ist 3.1, die 2013 veröffentlicht wurde und die Geschwindigkeit auf 10 Gbit / s verdoppelt. Es ist abwärtskompatibel zu USB 3.0 und USB 2.0. USB 3.1 verfügt über drei Energieversorgungsprofile und ermöglicht es größeren Geräten, Energie vom Host zu beziehen: bis zu 2 A bei 5 V (für einen Energieverbrauch von bis zu 10 W) und bis zu 5 A bei 12 V (60 W) oder 20 V (100 W).
Mit seiner flachen und rechteckigen Form war der USB-Typ A das ursprüngliche Design für den ersten USB-Standard. Bei einem herkömmlichen USB-Kabel wird der Typ-A-Anschluss, der auch als A-Stecker festgelegt wird, in einen Host eingesteckt, und der USB-Anschluss, in den der Typ A-Stecker eingesteckt wird, wird als Typ A-Buchse festgelegt. Typ-A-Anschlüsse befinden sich normalerweise in Hostgeräten, z. B. Desktop-Computern, Laptops, Spielekonsolen, Tastaturen, Mäusen, USB-Sticks, Headunits und Media-Playern. Im Allgemeinen ist der Typ-B-Anschluss das Ende des Standard-USB-Kabels, das an ein Peripheriegerät wie einen Drucker, ein Telefon oder eine externe Festplatte angeschlossen wird, und wird auch als Typ-B-Stecker festgelegt. Der Anschluss am Gerät selbst wird als Typ B-Buchse festgelegt.
Da Peripheriegeräte in einer Vielzahl von Formen und Größen erhältlich sind, sind der Typ-B-Stecker und sein zugehöriger Anschluss auch in verschiedenen Ausführungen erhältlich. Zu den Designs für die Stecker und Anschlüsse des USB-Typs B gehören das originale Standard-B, das Mini-B, das Micro-B-USB, das Micro-B-USB 3.0 und das Standard-B-USB 3.0.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Offenlegung umfassen eine Vorrichtung. Die Vorrichtung kann einen Prozessor und ein maschinenlesbares Medium umfassen, das mit dem Prozessor gekoppelt ist und Anweisungen umfasst. Die Anweisungen können, wenn sie in den Prozessor geladen und ausgeführt werden, den Prozessor konfigurieren, um zu identifizieren, dass ein USB-Element an einem Anschluss an einen USB-Hub angeschlossen wurde, um das USB-Element nach Energieoperationen des USB-Elements zu klassifizieren und um eine vorgeschaltete oder nachgeschaltete Einstellung des Anschlusses basierend auf der Klassifikation des USB-Elements basierend auf Energieoperationen des USB-Elements zuzuweisen. In Kombination mit einer der obigen Ausführungsformen kann die Vorrichtung weiterhin Anweisungen zum Konfigurieren des Prozessors umfassen, um das USB-Element als nur Energieverbraucher zu klassifizieren und auf der Grundlage der Klassifizierung des USB-Elements als nur Energieverbraucher, den Anschluss als nachgeschalteten Anschluss zu setzen. In Kombination mit einer der obigen Ausführungsformen kann die Vorrichtung weiterhin Anweisungen zum Konfigurieren des Prozessors umfassen, um das USB-Element als nur Energieverbraucher zu klassifizieren und auf der Grundlage der Klassifizierung des USB-Elements als nur Energieverbraucher, das USB-Element bezüglich des Hubs als USB-Anordnung zuzuweisen. In Kombination mit einer der obigen Ausführungsformen kann die Vorrichtung weiterhin Anweisungen zum Konfigurieren des Prozessors umfassen, um auf der Grundlage der Klassifizierung des USB-Elements als nur Energieverbraucher, den Anschluss als einen nachgeschalteten Anschluss zu setzen, bis das USB-Element getrennt wird. In Kombination mit einer der obigen Ausführungsformen kann die Vorrichtung weiterhin Anweisungen zum Konfigurieren des Prozessors umfassen, um das USB-Element als nur Energieerzeuger zu klassifizieren und, basierend auf der Klassifizierung des USB-Elements als nur Energieerzeuger, eine Timeout-Zeitdauer festzulegen, um auszuwerten ob das USB-Element als USB-Host oder als USB-Anordnung behandelt werden soll. In Kombination mit einer der obigen Ausführungsformen kann die Vorrichtung weiterhin Anweisungen zum Konfigurieren des Prozessors umfassen, um auf der Grundlage der Klassifizierung des USB-Elements als nur Energieerzeuger, zu bewerten, ob ein Anmeldungsabfragevorgang eingeleitet wird, um zu bestimmen, ob das USB-Element als USB-Host oder eine USB-Anordnung behandelt werden soll. In Kombination mit einer der obigen Ausführungsformen kann die Vorrichtung weiterhin Anweisungen zum Konfigurieren des Prozessors umfassen, um auf der Grundlage der Klassifizierung des USB-Elements als nur Energieerzeuger, zu bewerten, ob ein Anmeldungsabfragevorgang eingeleitet wird, um zu bestimmen, ob ein Anschluss als ein nachgeschalteter Anschluss oder ein vorgeschalteter Anschluss zu setzen ist. In Kombination mit einer der obigen Ausführungsformen kann die Vorrichtung weiterhin Anweisungen zum Konfigurieren des Prozessors umfassen, um, basierend auf der Klassifizierung des USB-Elements als nur Energieerzeuger, zu bewerten, ob ein Anmeldungsabfragevorgang innerhalb einer Timeout-Zeitdauer eingeleitet wird, und, auf der Basis einer Feststellung, dass der Anmeldungsabfragevorgang innerhalb der Timeout-Zeitdauer eingeleitet wird, den Anschluss als einen vorgeschalteten Anschluss zu setzen. In Kombination mit einer der obigen Ausführungsformen kann die Vorrichtung weiterhin Anweisungen zum Konfigurieren des Prozessors umfassen, um, basierend auf der Klassifizierung des USB-Elements als nur Energieerzeuger, zu bewerten, ob ein Anmeldungsabfragevorgang innerhalb einer Timeout-Zeitdauer eingeleitet wird, und, auf der Basis einer Feststellung, dass der Anmeldungsabfragevorgang nicht innerhalb der Timeout-Zeitdauer eingeleitet wird, den Anschluss als einen nachgeschalteten Anschluss zu setzen. In Kombination mit einer der obigen Ausführungsformen kann die Vorrichtung weiterhin Anweisungen zum Konfigurieren des Prozessors umfassen, um, basierend auf der Klassifizierung des USB-Elements als nur Energieerzeuger, zu bewerten, ob ein Anmeldungsabfragevorgang innerhalb einer Timeout-Zeitdauer eingeleitet wird, und, auf der Basis einer Feststellung, dass der Anmeldungsabfragevorgang innerhalb der Timeout-Zeitdauer eingeleitet wird, das USB-Element als einen USB-Host zuzuweisen. In Kombination mit einer der obigen Ausführungsformen kann die Vorrichtung weiterhin Anweisungen zum Konfigurieren des Prozessors umfassen, um, auf der Basis einer Feststellung, dass der Anmeldungsabfragevorgang nicht innerhalb der Timeout-Zeitdauer eingeleitet wird, das USB-Element als eine USB-Anordnung zuzuweisen. In Kombination mit einer der obigen Ausführungsformen kann die Vorrichtung weiterhin Anweisungen zum Konfigurieren des Prozessors umfassen, um, auf der Basis einer Feststellung, dass der Anmeldungsabfragevorgang nicht innerhalb der Timeout-Zeitdauer eingeleitet wird, das Zusatzgerät als Netzteil zu behandeln. In Kombination mit einer der obigen Ausführungsformen kann die Vorrichtung weiterhin Anweisungen zum Konfigurieren des Prozessors umfassen, um das USB-Element als befähigt zu klassifizieren, sowohl Energie zu erzeugen als auch zu empfangen und, basierend auf der Klassifizierung des USB-Elements als befähigt sowohl Energie zu erzeugen als auch zu empfangen, das USB-Element als einen Laptop zu behandeln. In Kombination mit einer der obigen Ausführungsformen kann die Vorrichtung weiterhin Anweisungen zum Konfigurieren des Prozessors umfassen, um, basierend auf der Klassifizierung des USB-Elements als befähigt sowohl Energie zu erzeugen als auch zu empfangen, mit dem USB-Element zu verhandeln, um Energie von dem Hub bereitzustellen, während zugelassen wird, dass das USB-Element USB-Host-Eigenschaften anfordert.
Ausführungsformen der vorliegenden Offenlegung können einen USB-Hub, ein USB-Master-Gerät, einen Mikrocontroller, einen Prozessor, einen USB-Controller oder ein elektronisches Gerät mit einer der oben beschriebenen Vorrichtungen umfassen.
Ausführungsformen der vorliegenden Offenlegung können Verfahren umfassen, die durch Betreiben von beliebigen der oben beschriebenen Vorrichtungen, USB-Hubs, USB-Master-Vorrichtungen, Mikrocontrollern, Prozessoren, USB-Controllern oder elektronischen Vorrichtungen durchgeführt werden.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
3 ist eine Darstellung eines beispielhaften Systems 300 zum Erkennen von USB-Hosts gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenlegung. Im Besonderen kann die Erkennung von USB-Hosts in einem USB-Hub oder einem anderen geeigneten elektronischen Gerät durchgeführt werden. In 3 kann die Erkennung von USB-Hosts von einem USB-Hub 304 durchgeführt werden. Die Funktionalität des USB-Hub 304 kann in einem eigenständigen elektronischen Gerät oder in anderen elektronischen Geräten wie einem USB-Host enthalten sein.
Der Hub 304 kann in einer analogen Schaltung, einer digitalen Schaltung, Anweisungen zur Ausführung durch einen Prozessor oder einer beliebigen geeigneten Kombination davon umgesetzt sein. In dem Beispiel von 3 kann der Hub 304 ein maschinenlesbares Medium wie einen Speicher 308 enthalten, der Anweisungen enthält, die, wenn sie von einem Prozessor wie dem Prozessor 306 ausgeführt werden, den Hub 304 konfigurieren können, um die Operationen und Funktionen der vorliegenden Offenlegung auszuführen. Der Hub 304 kann eine Vermittlungsstruktur 318 oder andere geeignete Vermittlungsschaltungen zum Leiten von Signalen zwischen verschiedenen USB-Ports, wie z. B. Anschluss 1 310, Anschluss 2 312, Anschluss 3 314 und Anschluss 4 316, enthalten.
Verschiedene USB-Elemente können mit dem Hub 304 verbunden sein. Beispielsweise kann ein USB-Host 302 mit dem Hub 304 verbunden sein. Der USB-Host 302 kann beispielsweise eine Haupteinheit eines Fahrzeug-Audiosystems sein. Der USB-Hub 304 kann auch mit einem anderen USB-Element verbunden sein, beispielsweise einem Smartphone 322, das als USB-Host oder als USB-Anordnung fungieren kann. Der USB-Hub 304 kann mit den USB-Anordnungen 324, 326 verbunden sein.
In einer Ausführungsform kann der USB-Hub 304 konfiguriert sein, um zu erkennen, welcher seiner Ports mit einem USB-Host verbunden ist. In einer anderen Ausführungsform kann der USB-Hub 304 konfiguriert sein, um, sobald eine Feststellung vorgenommen wurde, dass ein USB angeschlossen ist, seine eigenen Einstellungen korrekt anzupassen.
Traditionell wurde USB-Architektur um einen einzelnen Host herum aufgebaut. Ein dem Host zugewandter Hub-Anschluss kann als vorgeschalteter Anschluss angesehen werden. Ein vom Host abgewandter Hub-Anschluss kann als nachgeschalteter Anschluss angesehen werden. Ein herkömmlicher nachgeschalteter Anschluss kann als „A“ -Anschluss festgelegt werden, während ein herkömmlicher vorgeschalteter Anschluss als „B“ -Anschluss festgelegt werden kann. Diese können der Funktionalität von USB-Anschlüssen des Typs A und B entsprechen. Wie in den 1 und 2 gezeigt, unterscheidet sich ein A-Anschluss herkömmlicherweise physikalisch von einem B-Anschluss. Es ist nicht möglich, ein System falsch anzuschließen, indem ein A-USB-Stecker in einen B-Anschluss eingesteckt wird, oder umgekehrt.
Mit der Einführung des USB 3.0-Standards ist eine neue Art von Anschluss und Verbindung verfügbar, genannt der „C“ -Anschluss, der einem USB C-Anschluss entspricht. Der USB Stecker vom Typ C ist physikalisch sowohl in der vorgeschalteten als auch in der nachgeschalteten Richtung gleich. Es ist bidirektional und daher sind beide Enden eines USB-Kabels mit USB-Typ-C-Anschlüssen gleich, während andere Kabel einen „A“ - Anschluss und einen „B“ -Anschluss aufweisen.
USB-Hubs wie der Hub 304 sind jedoch unter anderen USB-Elementen dahingehend einzigartig, als dass es funktionale Unterschiede in ihrer Leistung gibt, die auf einem nachgeschalteten oder vorgeschalteten Betrieb beruhen. Daher kann es schwierig sein, zu bestimmen, ob ein bestimmter USB-Hub-Anschluss vorgeschaltet oder nachgeschaltet ist, wenn USB-C-Anschlüsse verwendet werden, da die nachgeschalteten und vorgeschalteten USB-C-Hub-Anschlüsse gleich sind. In einigen Ausführungsformen ist ein vorgeschalteter USB-Typ-C-Hub-Anschluss als solcher gekennzeichnet, so dass er korrekt mit einem geeigneten Host verbunden wird. In einer weiteren Ausführungsform werden die unmarkierten USB „C“ -Hosts somit als nachgeschalteter Anschluss verwendet. In der Praxis kann die Kennzeichnung von Anschlüssen auf diese Weise den Herstellern des USB-Hubs überlassen worden sein. Dies kann zu weiteren Schwierigkeiten bei der Implementierung führen, da in anderen Systemen einige USB-Anschlüsse vom Typ C unidirektional sind, oder nur an USB-Anordnungen anzuschließen sind, während nur ein bestimmter USB-Anschluss vom Typ C an USB-Hosts oder USB-Dual-Role-Elemente anzuschließen ist, wie zum Beispiel das Smartphone 322.
In einer Ausführungsform kann der Hub 304 so konfiguriert sein, dass ein gegebener nachgeschalteter Anschluss gegen einen vorgeschalteten Hub ausgetauscht werden kann. Der Hub 304 kann Funktionen wie FlexConnect™ von Microchip Technology Inc. realisieren. Dementsprechend kann der Hub 304 so konfiguriert sein, dass er ein Entfernen des Hosts erkennt. Die Erkennung des Entfernens erfordert möglicherweise keine anderweitige Verwendung oder Überwachung des durch USB bereitgestellten VBUS-Signals. Der Hub 304 kann anfänglich mit allen Ports in einem Dual-Role-Modus arbeiten, ohne festgelegte, nur vorgeschaltete Ports. Bei Erkennung eines Hosts an einem Anschluss können dieser Anschluss als USB-Host und alle anderen Anschlüsse als nachgeschaltete Anschlüsse festgelegt werden. Der Anschluss, an dem der Host erkannt wird, kann als vorgeschalteter Anschluss festgelegt werden. Bei Standard-USB-Definitionen darf nur ein einzelner Host angegeben werden - ein zweiter Host würde gesperrt. Der Hub 304 kann jedoch mehrere USB-Hosts zulassen.
Der Hub 302 kann beispielsweise erkennen, dass der USB-Host 302 mit dem Hub 304 verbunden ist. Der Port 4 316 kann als vorgeschalteter Anschluss konfiguriert sein, und die Ports 310, 312, 314 können als nachgeschaltete Anschlüsse festgelegt sein. Als nächstes kann der Hub 302 das Anschließen des Smartphones 322 ermöglichen. Das Smartphone 322 kann auch versuchen, als USB-Host zu agieren. Der Hub 302 kann eine Brücke zwischen dem Host 302 und dem Smartphone 322 bilden und vermitteln, um auf einige Operationen des Hosts 302 zuzugreifen oder diese zu steuern. Ein Anwender kann das Smartphone 322 über ein zusätzliches USB-Kabel mit einem KFZ-Armaturenbrett verbinden. Der Host 302 kann das Smartphone 322 anhand von Kennungen auf dem Smartphone 322 erkennen. Die Hub-Rekonfiguration kann beginnen. Der Host 302, der den Hub 304 steuert, kann eine Anforderung vom Smartphone 322 an den Host 302 gewähren. Der Hub 304 kann die Steuerung (als Festlegung des Hosts) von einem beliebigen vorherigen Host (wie dem Host 302) zum Smartphone 322 umschalten. In einer umfassenden oder begrenzten Weise kann der Host 302 dann in Bezug auf das Smartphone 322 im Gegensatz zu einem Host als eine USB-Anordnung arbeiten. Darüber hinaus kann der Host 302 als USB-On-The-Go- (OTG) Anordnung arbeiten. Musik, Navigations-GUI, Spracherkennung und andere Funktionen des Hosts 302 können von oder unter der Leitung des Smartphones 322 ausgeführt werden. Das Smartphone 322, das als der neue Host arbeitet, kann mit anderen Anschlüssen wie beispielsweise Anschluss 2 312 und Anschluss 3 314 arbeiten. Das Smartphone 322 kann diese anderen Anschlüsse Beispielsweise als dedizierte Ladeanschlüsse festlegen. An diese anderen Ports angeschlossene USB-Geräte können aufgeladen werden, arbeiten jedoch möglicherweise im Gegensatz zu USB-Hosts nur als USB-Anordnungen.
Wenn etwas mit einem USB-Typ-C-Stecker an den Hub 304 angeschlossen wird, kann das angeschlossene USB-Element ein Energieversorger oder ein Energieverbraucher sein, oder in einer Doppelfunktion arbeiten, d. h., es kann sowohl Energie liefern als auch verbrauchen. Ein Desktop-PC kann ein Energieanbieter sein. Ein Laptop kann eine doppelte Rolle spielen (Dual-Role-Element). Wenn beispielsweise ein USB-Stick an den Laptop angeschlossen ist, kann der Laptop den USB-Stick mit Energie versorgen. Wenn ein Laptop an einen Monitor oder eine Energiequelle angeschlossen ist, wird er möglicherweise von der Monitorstromquelle mit Energie versorgt. Ein Element wie zum Beispiel ein USB-Stick kann permanent als Energieverbraucher fungieren. Ein Wechselstromnetzteil oder ein anderes Netzteil kann permanent als Energieversorger fungieren.
In einer Ausführungsform kann der Hub 304 bestimmen, ob ein USB-Element, das an den Hub 304 angeschlossen ist, so konfiguriert oder festgelegt ist, dass es nur oder dauerhaft Energie verbraucht, anstatt Energie zu erzeugen. In einem solchen Fall kann der Anschluss, an den das USB-Element angeschlossen wird, als nachgeschalteter Anschluss festgelegt werden. Der Anschluss kann immer als nachgeschalteter Anschluss festgelegt werden, während das betreffende Element mit dem Hub verbunden ist.
In einer Ausführungsform kann der Hub 304 bestimmen, ob ein USB-Element, das an den Hub 304 angeschlossen ist, so konfiguriert oder vorgesehen ist, dass es nur oder dauerhaft Energie erzeugt, anstatt Energie zu verbrauchen. In einem solchen Fall kann eine Timeout-Zeitdauer eingestellt werden. Während oder am Ende eines solchen Zeitraums kann der Hub 304 bestimmen, ob das USB-Element einen Anmeldungsabfragevorgang eingeleitet hat.
Der USB-Anmeldungsabfragevorgang kann den Vorgang umfassen, dass ein Host erkennt, dass eine USB-Anordnung angeschlossen wurde, identifiziert, was angeschlossen wurde, und dann die relevanten Gerätetreiber lädt. Während unter USB sechs Gerätezustände spezifiziert sind, durchläuft eine Anordnung während der Aufzählung vier der folgenden Zustände: Aktiviert, Standard, Adresse und konfiguriert. Hierbei handelt es sich um eine Mischung aus Hardwaretechniken zum Erkennen, dass etwas vorhanden ist und Software zum Identifizieren, was verbunden worden ist. Nach dem Erkennen des Vorhandenseins einer Anordnung initiiert der Host eine Übertragung zu der Anordnung, um die Identität der Anordnung zu bestimmen. Der Host fragt dazu nach Gerätebeschreibungen, die die Geräteklasse der USB-Anordnung definieren und welche Treiber geladen werden müssen.
Wenn während der Timeout-Zeitdauer kein Anmeldungsabfragevorgang aufgetreten ist, dann kann der Anschluss als Wechselstromadapter oder anderweitig als Energieerzeuger konfiguriert oder angesehen werden. Möglicherweise wurde beim Anschließen des USB-Elements ein Netzteil verwendet. Der Hub 304 oder der Host können bestimmen, dass der Anschluss kein Hostanschluss ist. Liegt ein Anmeldungsabfragevorgang vor, der während der Timeout-Zeitdauer aufgetreten ist, wird der Anschluss über Hub 304 als Host-Anschluss konfiguriert.
In einer Ausführungsform kann der Hub 304 einen Anschluss eines USB-Elements erkennen, das als eine Dual-Role-Anordnung konfiguriert oder festgelegt wird und das in der Lage ist, Energie zu erzeugen oder zu empfangen. In einem solchen Fall kann der Hub 304 die Handhabung des Elements in der oben beschriebenen Weise aushandeln, wobei der Laptop, wenn möglich, als Host eingerichtet werden kann, wenn andere Hosts in der Lage sind, eine gewisse oder die gesamte Steuerung zu erbringen. Der Hub 304 kann mit dem Element verhandeln, um Leistung bereitzustellen, während er auf Anfrage ermöglicht, als ein USB-Host zu übernehmen.
Die Identität eines USB-Elements als Nur-Erzeuger, Nur-Empfänger oder Dual-Role in Bezug auf Leistung kann durch den Hub 304 auf jede geeignete Weise hergestellt werden. Die Identität kann beispielsweise von in Handshakes als Teil des USB-Verbindungsprozesses ausgetauschten Daten ausgelesen oder daraus abgeleitet werden.
4 ist eine Veranschaulichung eines beispielhaften Verfahrens 400 zum Erkennen von USB-Hubs gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenlegung. Das Verfahren 400 kann in einem beliebigen geeigneten Schritt, wie zum Beispiel 405, eingeleitet werden. Das Verfahren 400 kann vollständig oder teilweise durch Anweisungen auf einem maschinenlesbaren Medium zur Ausführung durch einen oder mehrere Prozessoren umgesetzt werden. Das Verfahren 400 kann vollständig oder teilweise durch den Hub 304 von 3 umgesetzt werden. Teile des Verfahrens 400 können wiederholt, weggelassen oder rekursiv ausgeführt werden. Obwohl Beispielschritte für Verfahren 400 gezeigt sind, können in verschiedenen Implementierungen weniger oder zusätzliche Schritte enthalten sein.
Bei 405 kann ein USB-Element an einem vorgegebenen Anschluss an einen Hub angeschlossen werden. Das Zusatzgerät wird möglicherweise vom Hub erkannt. Dem Anhang kann ein Identifikationsprozess folgen, um die Art und Eigenschaften der USB-Elemente zu identifizieren. Das USB-Element kann durch Befragen des USB-Elements identifiziert werden.
Bei 410 kann die Energieerzeugung des USB-Elements bestimmt werden. Es kann festgestellt werden, ob das USB-Element nur ein Energieerzeuger ist, ob das USB-Element nur ein Energieverbraucher ist oder ob das USB-Element sowohl ein Energieverbraucher als auch ein Energieerzeuger ist. Wenn das USB-Element nur ein Energieerzeuger ist, kann das Verfahren 400 mit 420 fortfahren. Wenn das USB-Element nur ein Energieverbraucher ist, kann das Verfahren 400 mit 415 fortfahren. Wenn das USB-Element sowohl ein Verbraucher als auch ein Energieerzeuger ist, kann das Verfahren 400 mit 445 fortfahren.
Bei 415 kann in einer Ausführungsform der Anschluss der, einem USB-Element zugeordnet ist, das nur ein Energieverbraucher ist, basierend auf der Feststellung, dass das USB-Element nur ein Energieverbraucher ist, als ein nachgeschalteter Anschluss festgelegt werden. Weiterhin kann das USB-Element basierend auf der Feststellung, dass das USB-Element nur ein Energieverbraucher ist, als USB-Anordnung festgelegt werden. Die Festlegungen können so lange bestehen bleiben, bis die USB-Anordnung getrennt wird. Das Verfahren 400 kann mit 450 fortfahren.
Bei 420 kann in einer Ausführungsform weiterhin festgestellt werden, ob die USB-Anordnung, die nur ein Energieerzeuger sein soll, einem Anmeldungsabfragevorgang unterworfen wird. Zu Beginn kann eine Timeout-Zeitdauer eingestellt werden. Die Timeout-Zeitdauer kann einer Zeitspanne entsprechen, die ein USB-Element benötigt, um einen Anmeldungsabfragevorgang einzuleiten. Bei 425 kann festgestellt werden, ob die Timeout-Zeitdauer abgelaufen ist oder ob der Anmeldungsabfragevorgang begonnen hat. Wenn ja, kann das Verfahren 400 zu 430 fortfahren. Andernfalls kann das Verfahren 400 zu 425 zurückkehren.
Bei 430 kann in einer Ausführungsform bestimmt werden, ob der Anmeldungsabfragevorgang während der zugewiesenen Zeitdauer begonnen hat. Wenn nein, kann das Verfahren 400 mit 440 fortfahren. Wenn ja, kann das Verfahren 400 mit 435 fortfahren.
Bei 435 kann in einer Ausführungsform, wenn das USB-Element nur ein Energieerzeuger ist und ein Anmeldungsabfragevorgang gestartet wurde, der dem USB-Element zugeordnete Anschluss als vorgeschalteter Anschluss festgelegt werden. Das USB-Element kann als Host festgelegt werden. Die Festlegung kann so lange bestehen bleiben, bis das USB-Element getrennt wird. Das Verfahren 400 kann mit 450 fortfahren.
Bei 440 kann in einer Ausführungsform, wenn das USB-Element nur ein Energieerzeuger ist und ein Anmeldungsabfragevorgang nicht gestartet wurde, der dem USB-Element zugeordnete Anschluss als nachgeschalteter Anschluss festgelegt werden. Das USB-Element kann als USB-Anordnung festgelegt werden. Das USB-Element kann wie ein Netzteil behandelt werden. Die Festlegung kann so lange bestehen bleiben, bis das USB-Element getrennt wird. Das Verfahren 400 kann mit 450 fortfahren.
Bei 445 können weitere Verhandlungen oder Abfragen zwischen dem USB-Hub, dem neu angeschlossenen USB-Element oder anderen Hosts durchgeführt werden, um den Status des USB-Elements zu bestimmen. Der Host kann Verhandlungen beispielsweise mit dem USB-Element durchführen, um Energie vom Hub bereitzustellen, während das USB-Element USB-Host-Eigenschaften anfordern kann. Das USB-Element kann beispielsweise als Laptop behandelt werden.
Bei 450 kann sich das Verfahren 400 wahlweise wiederholen, beispielsweise bei 405, oder kann enden.
Die vorliegende Offenlegung wurde im Hinblick auf eine oder mehrere Ausführungsformen beschrieben, und es sollte beachtet werden, dass viele Äquivalente, Alternativen, Variationen und Modifikationen, abgesehen von den ausdrücklich angegebenen, möglich sind und im Geltungsbereich der Offenlegung liegen. Während die vorliegende Offenlegung verschiedenen Modifikationen und alternativen Formen zugänglich ist, wurden spezifische beispielhafte Ausführungsformen davon in den Zeichnungen gezeigt und werden hier im Detail beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die Beschreibung spezifischer beispielhafter Ausführungsformen hierin die Offenlegung nicht auf die bestimmten hierin offenbarten Formen beschränken soll.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 62/458281 [0001]

Claims

Vorrichtung, die aufweist: einen Prozessor; ein maschinenlesbares Medium, das mit dem Prozessor gekoppelt ist und Anweisungen aufweist, wobei die Anweisungen, wenn sie in den Prozessor geladen und ausgeführt werden, den Prozessor konfigurieren, um: zu identifizieren, dass ein USB-Element an einem Anschluss an einen USB-Hub angeschlossen wurde; das USB-Element gemäß Energieoperationen des USB-Elements zu klassifizieren; und eine vorgeschaltete oder nachgeschaltete Einstellung des Anschlusses auf der Grundlage der Klassifikation des USB-Elements auf der Grundlage der Energieversorgung des USB-Elements zuzuweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, die weiterhin Anweisungen zum Konfigurieren des Prozessors aufweist, um: das USB-Element als nur Energieverbraucher zu klassifizieren; und basierend auf der Klassifizierung des USB-Elements als nur Energieverbraucher, den Anschluss als nachgeschalteten Anschluss zu setzen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, die weiterhin Anweisungen zum Konfigurieren des Prozessors aufweist, um: das USB-Element als nur Energieverbraucher zu klassifizieren; und basierend auf der Klassifizierung des USB-Elements als nur Energieverbraucher, das USB-Element in Bezug auf den Hub als USB-Anordnung zu bestimmen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die weiterhin Anweisungen zum Konfigurieren des Prozessors aufweist, um: das USB-Element als nur Energieverbraucher zu klassifizieren; und basierend auf der Klassifikation des USB-Elements als nur Energieverbraucher, den Anschluss als nachgeschalteten Anschluss zu setzen, bis das USB-Element getrennt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, die weiterhin Anweisungen zum Konfigurieren des Prozessors aufweist, um: das USB-Element als nur Energieerzeuger zu klassifizieren; und basierend auf der Klassifikation des USB-Elements als nur Energieerzeuger, eine Timeout-Zeitdauer zu setzen, um zu beurteilen, ob das USB-Element als USB-Host oder als USB-Anordnung behandelt werden soll.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, die weiterhin Anweisungen zum Konfigurieren des Prozessors aufweist, um: das USB-Element als nur Energieerzeuger zu klassifizieren; und basierend auf der Klassifizierung des USB-Elements als nur Energieerzeuger zu beurteilen, ob ein Anmeldungsabfragevorgang eingeleitet wird, um zu bestimmen, ob das USB-Element als USB-Host oder als USB-Anordnung behandelt werden soll.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, die weiterhin Anweisungen zum Konfigurieren des Prozessors aufweist, um: das USB-Element als nur Energieerzeuger zu klassifizieren; und basierend auf der Klassifizierung des USB-Elements als nur Energieerzeuger zu beurteilen, ob ein Anmeldungsabfragevorgang eingeleitet wird, um festzustellen, ob der Anschluss als nachgeschalteter Anschluss oder als vorgeschalteter Anschluss gesetzt werden soll.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, die weiterhin Anweisungen zum Konfigurieren des Prozessors aufweist, um: das USB-Element als nur Energieerzeuger zu klassifizieren; basierend auf der Klassifizierung des USB-Elements als nur Energieerzeuger zu beurteilen, ob ein Anmeldungsabfragevorgang innerhalb einer Timeout-Zeitdauer eingeleitet wird; und basierend auf einer Feststellung, dass der Anmeldungsabfragevorgang innerhalb der Timeout-Zeitdauer eingeleitet wird, den Anschluss als vorgeschalteten Anschluss zu setzen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, die weiterhin Anweisungen zum Konfigurieren des Prozessors aufweist, um: das USB-Element als nur Energieerzeuger zu klassifizieren; basierend auf der Klassifizierung des USB-Elements als nur Energieerzeuger zu beurteilen, ob ein Anmeldungsabfragevorgang innerhalb einer Timeout-Zeitdauer eingeleitet wird; und basierend auf einer Feststellung, dass der Anmeldungsabfragevorgang nicht innerhalb des Timeout-Zeitraums eingeleitet wird, den Anschluss als nachgeschalteten Anschluss zu setzen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, die weiterhin Anweisungen zum Konfigurieren des Prozessors aufweist, um: das USB-Element als nur Energieerzeuger zu klassifizieren; basierend auf der Klassifizierung des USB-Elements als nur Energieerzeuger zu beurteilen, ob ein Anmeldungsabfragevorgang innerhalb einer Timeout-Zeitdauer eingeleitet wird; und basierend auf einer Feststellung, dass der Anmeldungsabfragevorgang innerhalb der Timeout-Zeitdauer eingeleitet wird, das USB-Element als USB-Host zuzuweisen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, die weiterhin Anweisungen zum Konfigurieren des Prozessors aufweist, um: das USB-Element als nur Energieerzeuger zu klassifizieren; basierend auf der Klassifizierung des USB-Elements als nur Energieerzeuger zu beurteilen, ob ein Anmeldungsabfragevorgang innerhalb einer Timeout-Zeitdauer eingeleitet wird; und basierend auf einer Feststellung, dass der Anmeldungsabfragevorgang nicht innerhalb der Timeout-Zeitdauer eingeleitet wird, das USB-Element als USB-Anordnung zuzuweisen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, die weiterhin Anweisungen zum Konfigurieren des Prozessors aufweist, um: das USB-Element als nur Energieerzeuger zu klassifizieren; basierend auf der Klassifizierung des USB-Elements als nur Energieerzeuger zu beurteilen, ob ein Anmeldungsabfragevorgang innerhalb einer Timeout-Zeitdauer eingeleitet wird; und basierend auf einer Feststellung, dass der Anmeldungsabfragevorgang nicht innerhalb der Timeout-Zeitdauer eingeleitet wird, das Zusatzgerät als Netzteil zu behandeln.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, die weiterhin Anweisungen zum Konfigurieren des Prozessors aufweist, um: das USB-Element als befähigt zu klassifizieren, sowohl Energie zu erzeugen als auch zu empfangen; basierend auf der Klassifizierung des USB-Elements als befähigt, Energie sowohl zu erzeugen als auch zu empfangen, das USB-Element wie einen Laptop zu behandeln.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, die weiterhin Anweisungen zum Konfigurieren des Prozessors aufweist, um: das USB-Element als befähigt zu klassifizieren, sowohl Energie zu erzeugen als auch zu empfangen; basierend auf der Klassifizierung des USB-Elements als befähigt, Energie sowohl zu erzeugen als auch zu empfangen, mit dem USB-Element zu verhandeln, um Energie von dem Hub bereitzustellen während zugelassen wird, dass das USB-Element USB-Host-Eigenschaften anfordert.
USB-Hub, der eine der Vorrichtungen nach den Ansprüchen 1 bis 14 aufweist.
USB-Host, der eine der Vorrichtungen nach den Ansprüchen 1 bis 14 aufweist.
Verfahren, das Operationen aufweist, die durch die Konfiguration einer der Vorrichtungen nach den Ansprüchen 1 bis 14 durchgeführt werden.
Verfahren zum Betreiben eines USB- (Universal Serial Bus) Hubs, das aufweist: Identifizieren, dass ein USB-Element an einem Anschluss an den Hub angeschlossen wurde; Klassifizierung des USB-Elements gemäß Energieoperationen des USB-Elements; und Zuweisen einer vorgeschalteten oder nachgeschalteten Einstellung des Anschlusses basierend auf der Klassifikation des USB-Elements basierend auf Energieoperationen des USB-Elements.
Verfahren nach Anspruch 18, das weiterhin aufweist: Klassifizieren des USB-Elements als nur Energieverbraucher; basierend auf der Klassifizierung des USB-Elements als nur Energieverbraucher, Einstellen des Anschlusses als nachgeschalteter Anschluss, bis das USB-Element getrennt wird; und basierend auf der Klassifizierung des USB-Elements als nur Energieverbraucher, Zuordnen des USB-Elements als USB-Anordnung in Bezug auf den Hub, bis das USB-Element getrennt wird.
Verfahren nach Anspruch 18, das weiterhin aufweist: Klassifizieren des USB-Elements als nur Energieerzeuger; und basierend auf der Klassifizierung des USB-Elements als nur Energieerzeuger, Festlegen einer Timeout-Zeitdauer; Auswerten, ob während der Timeout-Zeitdauer ein Anmeldungsabfragevorgang eingeleitet wird, um festzustellen, ob das USB-Element als USB-Host oder als USB-Anordnung zu behandeln ist oder um den Anschluss als nachgeschalteten Anschluss oder als vorgeschalteten Anschluss zu setzen.
Verfahren nach Anspruch 20, das weiterhin aufweist: basierend auf einer Feststellung, dass der Anmeldungsabfragevorgang nicht innerhalb der Timeout-Zeitdauer eingeleitet wird, das Zusatzgerät als Netzteil zu behandeln.
Verfahren nach Anspruch 18, das weiterhin aufweist: Klassifizieren des USB-Elements als befähigt sowohl Energie zu erzeugen als auch zu empfangen; basierend auf der Klassifizierung des USB-Elements als befähigt, Energie sowohl zu erzeugen als auch zu empfangen, Verhandeln mit dem USB-Element, um Energie von dem Hub bereitzustellen, während zugelassen wird, dass das USB-Element USB-Host-Eigenschaften anfordert.