ES2278874T3 - Circuito bus serie universal (usb) para detectar un estado de conexion. - Google Patents
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Abstract
Circuito USB (100) que comprende: un microprocesador (1) adaptado para recibir señales relativas al estado de conexión del circuito USB (100) a un circuito ordenador principal USB, una primera (20) y una segunda (21) líneas de señal de datos, adaptadas para transmitir respectivamente una primera (Vp) y una segunda (Vm) señales de datos al microprocesador (1), una línea de señal de alimentación eléctrica (10) del ordenador principal USB, adaptada para recibir señalización de alimentación eléctrica del ordenador principal USB (Vbus) para indicar el estado de conexión, y donde el circuito USB (100) se caracteriza porque comprende medios de señalización de estado de conexión (2), adaptados para analizar la línea de señal de alimentación eléctrica USB (10) y cambiar la señal de datos transmitida a través de la primera (20) y de la segunda (21) líneas de datos en función del estado de conexión del circuito USB (100) al circuito ordenador principal USB.
Description
Circuito Bus Serie Universal (USB) para detectar
un estado de conexión.
La invención se refiere a circuitos Bus Serie
Universal (USB) utilizados en dispositivos USB y concentradores USB.
Específicamente, la invención se refiere a circuitos utilizados para
detectar si el concentrador o dispositivo está conectado a un
ordenador principal USB, es decir, para detectar el estado de
conexión del dispositivo o concentrador.
Se ha desarrollado una norma, denominada USB,
que permite la conexión de hasta 127 dispositivos periféricos tales
como impresoras, escaner, teclados, módems, teléfonos, cámaras y
dispositivos de almacenamiento a un ordenador principal que, por lo
general, es un ordenador personal (PC), a través de un bus de 4
contactos. Dichos dispositivos pueden conectarse al PC bien
directamente o a través de concentradores. Los concentradores
proporcionan al USB conexiones adicionales. El USB tiene como
ventaja que se normaliza la conexión de diferentes tipos de
dispositivos. Adicionalmente, puede conectarse un dispositivo con el
PC en funcionamiento y mientras se están utilizando otros
dispositivos.
Tomando como ejemplo el funcionamiento de un
dispositivo, el dispositivo está conectado a un puerto USB
proporcionado por el PC o por un concentrador. Una vez que se
encuentra físicamente conectado al dispositivo, el PC controla la
conexión y la configuración del dispositivo. Para ello, el PC tiene
instalado un controlador USB que suele ser facilitado por el sistema
operativo del PC. El PC también lleva instalado un controlador de
dispositivo de forma que el software de las aplicaciones del PC
pueda utilizar el dispositivo una vez que este ha sido conectado y
configurado. El controlador de dispositivos suele ser facilitado por
el sistema operativo aunque en el caso de dispositivos poco
usuales, el usuario puede verse obligado a instalar un controlador
de dispositivo específico utilizando discos de instalación.
Los dispositivos pueden clasificarse de acuerdo
con el número de funciones que realicen. La mayoría de los
dispositivos, tal como un ratón, ejecutan una sola función. Algunos
dispositivos, como un monitor que lleve altavoces incorporados,
realizan múltiples funciones e incluyen un concentrador incorporado.
Este tipo de dispositivo se conoce como dispositivo compuesto y se
muestra al PC como un concentrador con una serie de funciones
individuales y no extraíbles. En el caso específico de que un
dispositivo con una sola función, como un ratón, se conecte al PC
por primera vez, el controlador USB detecta, identifica y configura
el dispositivo, y el sistema operativo asigna automáticamente un
controlador de dispositivo, que en el caso de un ratón es un
controlador de ratón. Alternativamente, y como se ha mencionado
anteriormente, un usuario puede instalar y/o asignar un controlador
de dispositivos específico. Cuando se conecta por vez primera un
dispositivo compuesto se lleva a cabo el mismo proceso de detección,
identificación y configuración para cada función respectiva de forma
que todas las funciones del dispositivo compuesto estén disponibles
para el PC. Para que este proceso funcione eficazmente, un
dispositivo USB necesita poder detectar que ha sido conectado a un
ordenador principal USB de forma que pueda comenzar a responder a
las comunicaciones procedentes del ordenador principal. Igualmente,
el dispositivo USB precisa saber cuándo ha sido desconectado del
ordenador principal USB y poder ser capaz de diferenciar entre la
desconexión y un período de silencio durante las comunicaciones.
Aunque un circuito USB en el contexto de este
documento incluye circuitos incorporados en concentradores per
se, concentradores incorporados y dispositivos con una o
múltiples funciones, con fines de simplificación los siguientes
comentarios se centrarán en la aplicación y en las ventajas de la
invención haciendo referencia específica a los circuitos de
dispositivos USB.
Los dispositivos sencillos tales como un ratón
carecen de su propia fuente de alimentación, pero funcionan
utilizando la alimentación eléctrica del ordenador principal enviada
a través de una línea "Vbus" de 5 V. Los dispositivos están
operativos tan sólo cuando reciben alimentación eléctrica desde el
ordenador principal y, de este modo, se trata de una tarea
relativamente sencilla la configuración de los dispositivos de forma
que estos reconozcan que se encuentran conectados a un ordenador
principal. Dichos dispositivos se conocen como dispositivos
"alimentados por bus". No obstante, muchos dispositivos
requieren más potencia de la que puede ser suministrada a través
de la línea Vbus y también pueden operar independientemente del
ordenador principal, tales como teléfonos móviles y reproductores
MP3, por ejemplo. Por tanto, estos dispositivos requieren
"autoalimentación", es decir que tengan su propia fuente de
alimentación. Dado que estos dispositivos están operativos sin tener
que conectarse a un ordenador principal, requieren circuitos
relativamente complicados para identificar si se encuentran o no
conectados a un ordenador principal. No obstante, en el caso de los
dispositivos alimentados por bus y autoalimentados, la línea de
alimentación eléctrica Vbus es esencial para determinar el estado de
la conexión (especificación usb2.0, http://www.usb.org) ya
que la utilización de la línea de alimentación eléctrica Vbus no es
fiable únicamente para indicar el estado de la conexión sino que
también ayuda a soportar condiciones de bloqueo.
La invención es aplicable tan sólo a
dispositivos autoalimentados (o concentradores) y por ello se
considerará únicamente el funcionamiento actual de dichos
dispositivos. En la práctica, un microprocesador de los circuitos
del dispositivo autoalimentado está configurado para analizar la
señal procedente de la línea Vbus y determinar si se ha establecido
una conexión en función de la presencia o ausencia de una señal. Un
inconveniente de este método es que utiliza un terminal de
entrada/salida (E/S) independiente de un microprocesador con un
número de terminales muy limitado para determinar exclusivamente el
estado de la conexión. Además, son necesarios componentes de
circuito adicionales para adaptar la señal Vbus a un formato
adecuado para el microprocesador. Esto se debe a que el
microprocesador del dispositivo USB en la tecnología actual de baja
tensión es tan sólo capaz de utilizar señales con tensión muy
inferior a 5V. Igualmente, el microprocesador puede ser sensible a
las fluctuaciones de tensión (ruido) conocidas en la línea Vbus.
Esto precisa como requisito hacer pasar inicialmente la señal Vbus a
través de un circuito comparador de tensión independiente que reduce
la potencia de la señal y regula la señal suministrada al
microprocesador desde los límites de tolerancia necesarios. No
obstante, el comparador es un componente relativamente caro, es
también relativamente grande y, por ello, ocupa un espacio muy
valioso en una placa de circuito. La complejidad de seguimiento
también aumenta.
La norma USB define la utilización de
señalización diferencial para eliminar el ruido añadido a los datos.
La señalización diferencial es bien conocida por la técnica actual y
se utiliza para comparar una primera señal de datos con la
correspondiente segunda señal de datos inversa, enviándose cada una
de dichas señales a través de líneas de datos independientes. Al
saberse que la segunda señal debería ser generalmente una imagen
especular de la primera señal, es posible identificar y corregir las
incoherencias entre las señales de datos. De este modo, en los
dispositivos USB se dispone actualmente de al menos dos líneas
independientes para la señalización de datos.
El documento WO00/34878 se refiere a un
microprocesador de un dispositivo USB que está configurado para
permitir el envío de una señal completa al ordenador principal USB
para hacer que el ordenador principal USB considere que está
conectado o desconectado del dispositivo USB cuando no lo está. La
información facilitada en este documento no hace referencia a la
modificación de la señalización entre el transmisor/receptor del
dispositivo USB y el procesador del dispositivo.
La presente invención se refiere a un circuito
USB que comprende:
un microprocesador adaptado para recibir señales
relativas al estado de conexión del circuito USB a un circuito
ordenador principal USB,
una primera y una segunda línea de señales de
datos adaptadas para transmitir, respectivamente, una primera y una
segunda señal de datos al microprocesador,
una línea de señal de alimentación eléctrica del
ordenador principal USB adaptada para recibir señalización de
alimentación del ordenador principal USB a fin de indicar el estado
de conexión,
estando caracterizado el circuito USB porque
comprende medios de señalización de estado de conexión adaptados
para analizar la línea de la señal de alimentación eléctrica USB y
cambiar la señal de datos transmitida a través de la primera y de la
segunda línea de datos en función del estado de conexión del
circuito USB al circuito ordenador principal USB.
La primera y la segunda línea de datos
existentes utilizadas en el circuito USB se utilizan también ahora
para facilitar al microprocesador información sobre si el circuito
está conectado al ordenador principal y, de este modo, la invención
elimina la necesidad de componentes de circuito independientes (por
ejemplo, un comparador) para regular la señal Vbus enviada al
microprocesador. A diferencia de la línea Vbus, a través de las
líneas de datos se transmiten tensiones e intensidades bajas, por lo
que se desperdicia menos intensidad al enviar la información sobre
el estado de conexión al microprocesador a través de las líneas de
datos existentes que a través de los circuitos del regulador Vbus.
Adicionalmente, la ausencia de componentes del regulador de bus
tiene como consecuencia un circuito mejor adaptado a la
miniaturización. La utilización de las conexiones (Entrada/Salida)
existentes al microprocesador también libera un terminal de
(Entrada/Salida) del microprocesador. Asimismo, la invención reduce
la complejidad constructiva de las pistas en circuitos que, con
frecuencia, están densamente poblados.
Los paquetes de datos incluyen una serie de
"unos" y "ceros" y, como se ha mencionado anteriormente,
la especificación USB requiere que los datos enviados a través de
una primera línea constituyan en buena medida una imagen especular
de los datos enviados a través de una segunda línea. Por ejemplo, si
el paquete de datos enviado a través de la primera línea es
"1000", el paquete de datos enviado a través de la segunda
línea será "0111". Por tanto, los datos se representan
mediante la transmisión simultánea de "unos" y "ceros" a
través de las respectivas líneas de datos y, por tanto, se sabe que
una señal "1" a través de la primera línea de datos y la
transmisión simultánea de una señal "0" a través de la segunda
línea de datos representan datos. Igualmente, también se sabe que la
condición inversa de una señal "0" en la primera línea de datos
y la correspondiente señal "1" en la segunda línea de datos
representan datos.
Adicionalmente, la convención USB exige que el
final de un paquete de datos esté representado por la transmisión
simultánea de una señal "0" a través de cada una de las líneas
de datos. No obstante, la norma USB no utiliza actualmente la
condición simultánea "1".
Ventajosamente, los medios de señalización de
estado de conexión del circuito USB están preferiblemente
configurados para enviar simultáneamente al microprocesador una
señal "1" a través de cada una de las líneas de datos cuando
los circuitos USB se encuentran desconectados y el microprocesador
está adaptado para identificar la condición simultánea "1" con
un estado de desconexión. Igualmente, la invención utiliza la
condición simultánea "1" no utilizada para conseguir un efecto
beneficioso.
Esto puede llevarse a cabo mediante hardware y/o
software. Por ejemplo, en el caso de hardware puede utilizarse una
puerta "NO" para invertir la señal procedente de la línea de
señal de alimentación eléctrica de forma que la señal "1" se
transmita únicamente para el estado desconectado. Esta señal
invertida se enviaría entonces a una entrada de cada una de las
puertas "O". La entrada restante de las dos puertas "O"
estaría conectada al extremo del ordenador principal de una de las
líneas de señal de datos y la salida de cada una de las dos puertas
"O" estaría conectada al extremo del microprocesador de la
correspondiente línea de datos. Esta configuración identifica el
estado de desconexión analizando la señalización en las líneas de la
señal de datos o la línea de señal de alimentación eléctrica.
También recaen dentro del ámbito de la invención otras evidentes
soluciones alternativas que se limitan a examinar la línea de la
señal de alimentación eléctrica. También se puede facilitar un
filtro de señal para reducir las incoherencias de la señal entre las
señales procedentes de las líneas de datos. Una o más de estas
puertas lógicas pueden ser sustituidas por software.
La señal de salida de la puerta lógica
"NO-Y" es "0" cuando todas las señales de
entrada son "1", de lo contrario la salida es "1". El
circuito USB puede ser adaptado convenientemente para que tenga una
puerta lógica "NO-Y" conectada a las líneas de
datos para convertir el estado de señalización "1" simultáneo
en cada una de las líneas de datos a un único estado de señal
"0". En este caso, el microprocesador está adaptado para
identificar la condición de estado "0" con un estado de
desconexión. También puede conectarse un filtro de señal a la
entrada de la puerta lógica "NO-Y" para reducir
las incoherencias de la señal. La puerta lógica
"NO-Y" o el filtro de señal pueden
incorporarse al microprocesador o ser independientes del mismo.
Alternativamente, uno o más de estos componentes puede sustituirse
por software.
Los circuitos USB suelen incluir un
transmisor/
receptor para la transmisión y recepción de señales. Preferiblemente, los medios de señalización de estado de conexión se encuentran incorporados en el transmisor/receptor. Concretamente, la incorporación de puertas lógicas en el transmisor/receptor reduciría la complejidad de la construcción de las pistas y las dimensiones físicas de la solución de hardware.
receptor para la transmisión y recepción de señales. Preferiblemente, los medios de señalización de estado de conexión se encuentran incorporados en el transmisor/receptor. Concretamente, la incorporación de puertas lógicas en el transmisor/receptor reduciría la complejidad de la construcción de las pistas y las dimensiones físicas de la solución de hardware.
Por lo general, los circuitos USB incluyen un
circuito integrado específico de aplicaciones (ASIC) digital USB
para analizar y controlar las operaciones del circuito USB.
Preferiblemente, el microprocesador mencionado más arriba está
incorporado en un ASIC digital USB. No obstante, el microprocesador
puede ser independiente del circuito ASIC digital USB. El
microprocesador puede también estar incorporado al
transmisor/receptor.
Los ASIC pueden disponer de componentes de
circuito no utilizados de reserva, tales como puertas lógicas,
amplificadores y/o resistencias. Preferiblemente, los medios de
señalización de estado de conexión están configurados para utilizar
estos componentes de circuito de reserva, utilizando por tanto unos
componentes de reserva mucho más pequeños que cualquier hardware
externo. Adicionalmente, aunque el seguimiento es relativamente
complejo, dicho seguimiento ocupa un área mucho más reducida que la
requerida por un seguimiento PSB externo. Aunque el ASIC puede no
disponer de componentes de circuito de reserva, seguiría siendo
ventajosa la incorporación en el ASIC de estos componentes de
circuito relativamente pequeños y seguir facilitando un circuito más
pequeño que los circuitos USB actuales.
Preferiblemente, el circuito USB está
incorporado a un dispositivo USB, como un teléfono móvil o
dispositivo de comunicación. El circuito USB también puede estar
incorporado en un concentrador USB.
A continuación se describirán realizaciones
específicas de la invención haciendo referencia a las siguientes
figuras, en las cuales:
La figura 1 es una representación esquemática de
una disposición de circuitos de acuerdo con la técnica anterior.
La figura 2 es una representación esquemática de
una disposición de circuitos de acuerdo con la presente
invención.
La figura 3 es una representación esquemática de
la disposición de circuitos utilizada para controlar el cambio de
señalización de acuerdo con la presente invención, y
La figura 4 es una representación esquemática de
una disposición de circuitos de filtrado utilizada en la presente
invención.
El circuito de la técnica anterior 50 que se
muestra en la figura 1 puede encontrarse normalmente en dispositivos
USB, como una cámara digital. Incluye un ASIC digital USB 1 (que
contiene un microprocesador), un transmisor/receptor 2 y un núcleo
USB 3. El ASIC 1 controla y regula el funcionamiento del circuito
50. El transmisor/receptor 2 transmite señales entre un ordenador
principal USB conectado (no mostrado) y el ASIC 1. El núcleo USB 3
se utiliza para configurar la disposición de circuitos 50 de acuerdo
con la norma USB, y se muestra en combinación con el ASIC 1. Tanto
el ASIC 1 como el transmisor/receptor 2 obtienen su alimentación a
través de la pista P.
El transmisor/receptor 2 recibe las señales del
ordenador principal a través de una serie de pistas 10, 11 y 12.
Específicamente, la pista 10 transmite las señales de alimentación
(Vbus) al transmisor/receptor, y las pistas 11 y 12 transmiten
señales de datos (D+, D-)
entre el ordenador principal y el transmisor/receptor 2. Al contrario que en el caso de la pista 10, las pistas 11 y 12 se utilizan para la transmisión bidireccional entre el transmisor/receptor 2 y el ordenador principal. Las pistas 11 y 12 están interrumpidas por las resistencias 40 y 41 respectivamente a fin de adaptar las señales (D+, D-) a un formato adecuado para su transmisión entre el ordenador principal y el transmisor/receptor 2. Se dispone de una pista adicional 13 para conectar a tierra el transmisor/receptor 2. A fin de permitir la conexión al ordenador principal, el extremo correspondiente al ordenador principal de cada una de estas pistas 10, 11, 12 y 13 finaliza en un puerto de conexión 4.
entre el ordenador principal y el transmisor/receptor 2. Al contrario que en el caso de la pista 10, las pistas 11 y 12 se utilizan para la transmisión bidireccional entre el transmisor/receptor 2 y el ordenador principal. Las pistas 11 y 12 están interrumpidas por las resistencias 40 y 41 respectivamente a fin de adaptar las señales (D+, D-) a un formato adecuado para su transmisión entre el ordenador principal y el transmisor/receptor 2. Se dispone de una pista adicional 13 para conectar a tierra el transmisor/receptor 2. A fin de permitir la conexión al ordenador principal, el extremo correspondiente al ordenador principal de cada una de estas pistas 10, 11, 12 y 13 finaliza en un puerto de conexión 4.
La comunicación entre el transmisor/receptor 2 y
el ASIC 1 se efectúa a través de las pistas 20, 21, 22, 23, 24, 25 y
26. Cada una de estas pistas se encuentra conectada al ASIC 1
utilizando terminales de Entrada/Salida del ASIC independientes. No
obstante, mientras que las pistas 20, 21 y 22 se utilizan para
transmitir señales desde el transmisor/receptor 2 al circuito ASIC1,
las pistas 23, 24, 25 y 26 se utilizan para transmitir señales desde
el ASIC 1 al transmisor/receptor 2.
En lo que respecta a la transmisión de datos a
través de las pistas 20 y 21, el transmisor/receptor 2 está
configurado para tomar las señales de datos (D+, D-) procedentes de
las pistas 11 y 12 y suministrarlas a las pistas 20 y 21
respectivamente. El transmisor/receptor 2 está también configurado
para modificar las señales de datos a un formato (Vp, Vm) adecuado
para el ASIC 1. Esto se lleva a cabo haciendo pasar las señales (D+,
D-) a través de unos receptores 42 y 43 respectivamente con un solo
extremo.
En el caso de la transmisión de datos a través
de la pista 22, se envía al ASIC 1 una señal diferencial (RCV) a
través de esta pista 22, y es utilizada por dicho ASIC 1 para
eliminar el ruido que pudiera haberse añadido a las señales de datos
(D+, D-). La señal diferencial es generada en el transmisor/receptor
2 comparando las señales de datos D+ y D- que deberían ser inversas
entre sí.
Volviendo a la señalización procedente del ASIC
1 dirigida al transmisor/receptor 2, la pista 23 se utiliza para la
conmutación del transmisor/receptor 2 entre el modo de transmisión y
el de recepción. La pista 24 se utiliza para situar el
transmisor/receptor 2 en un modo de baja potencia mediante un
comando de ordenador principal, y la pista 25 se utiliza para
ordenar al transmisor/receptor 2 que transmita el estado de
señalización USB denominado "single ended zero [cero finalización
sencilla]" (Se0), en el que tanto D+ como D- se ponen
simultáneamente a "0". La pista 26 es una línea de transmisión
de datos y se utiliza para enviar datos Vo desde el ASIC 1 al
transmisor/receptor 2. El transmisor/receptor 2 está configurado
adicionalmente para tomar estos datos Vo y llevarlos de nuevo al
ordenador principal a través de las pistas 11 y 12. Una técnica de
transmisión alternativa permite que el transmisor/receptor 2
transmita datos D+ de acuerdo con el estímulo transmitido a través
del terminal Vpo del transmisor/receptor y datos D- de acuerdo con
el estímulo transmitido a través del terminal Vmo del
transmisor/receptor.
El circuito 50 incluye una pista adicional 32
que se utiliza para notificar al ordenador principal que la
disposición de circuitos del dispositivo 50 ha estado conectada al
ordenador principal. La pista 32 está interrumpida por una
resistencia 46 y conecta efectivamente el extremo correspondiente al
transmisor/receptor de la pista 10 al ordenador principal a través
de la pista 11. Durante el funcionamiento, la conexión del ordenador
principal a la disposición de circuitos del dispositivo 50
utilizando el puerto de conexión 4 envía una señal Vbus a través de
la pista 10 al transmisor/receptor 2. La señal Vbus se transmite
entonces a través de la pista 32, pasando por la resistencia 46, y
regresando a la pista 11. Esta señal se desplaza a través de la
pista 11, a través del puerto de conexión 4 y regresa al ordenador
principal, donde es detectada por el ordenador principal.
El circuito 50 dispone también de una pista
adicional 30 que conecta la pista 10 al ASIC 1, utilizando un
terminal de Entrada/Salida del ASIC independiente, sin tener que
pasar en primer lugar a través del transmisor/receptor 2. La pista
30 está interrumpida por la disposición de circuitos 31 para
controlar la señal Vbus procedente de la pista 10 en un margen que
resulte adecuado para el ASIC 1. Esto se lleva a cabo utilizando un
comparador (amplificador operativo) 44 y un divisor de tensión 45.
Esta disposición de circuitos 31 se utiliza para proporcionar al
ASIC 1 el estado de conexión del dispositivo. Simplemente, si el
ASIC 1 recibe una señal, reconoce que se encuentra conectado al
ordenador principal. De lo contrario, el ASIC 1 reconoce que está
desconectado.
La figura 2 muestra un circuito 100 de acuerdo
con la presente invención. Los componentes comunes llevan los mismos
números de referencia que los del circuito 50 y realizan las mismas
funciones que se han descrito anteriormente. No obstante, al
contrario que en el caso del circuito 50, el circuito 100 no tiene
la pista 30 ni la disposición de circuitos 31 (componentes 44, 45).
Por el contrario, el transmisor/receptor 2 está configurado para
analizar la señal a través de la pista 10. Si el transmisor/receptor
2 detecta la señal Vbus, permite que el ASIC 1 determine que el
circuito 100 se encuentra conectado a un ordenador principal
mediante la recepción de paquetes de datos procedentes de las pistas
20 y 21. No obstante, si el circuito 100 está desconectado del
ordenador principal, no habrá ninguna señal Vbus en la pista 10. En
este caso, el transmisor/receptor 2 está configurado para cambiar
las señales Vp, Vm de la pista 20 y 21 al estado simultáneo
"1", es decir al recibir una señal "0" procedente de la
línea Vbus 10, el transmisor/receptor 2 invierte la señal a una
señal "1" y envía la señal para su transmisión a través de las
pistas 20 y 21. Esta inversión de la señal se lleva a cabo
utilizando una puerta "NO" 111. En esta configuración, el ASIC
1 está configurado para reconocer este estado simultáneo "1"
como un estado desconectado.
Pueden ser necesarios algunos circuitos
adicionales para impedir que la señalización simultánea "1" sea
devuelta a través de las pistas 20 y 21 a las pistas 11 y 12,
respectivamente. Una solución consiste en incorporar la disposición
de circuitos 110 mostrada en la figura 3 al transmisor/receptor 2.
Con esta configuración, la señal invertida procedente de la puerta
"NO" 111 se envía a una entrada de cada una de las dos puertas
"O" 112, 113. Las entradas restantes de las dos puertas
"O" 112, 113 están conectadas para recibir señales D+, D-
procedentes de las pistas 11 y 12, y la salida de cada una de las
puertas "O" 112 y 113 está conectada para enviar señales Vp,
Vm a las correspondientes pistas 20 y 21. Esta configuración no
solamente impide que las señales sean devueltas a través de las
pistas 11 y 12, sino que también identifica el estado de desconexión
analizando las señales D+, D- junto con la señal Vbus.
El circuito 100 está configurado para cambiar
positivamente el estado de la señal Vp, Vm cuando no reciba
alimentación eléctrica del ordenador principal a través de la pista
10. Dado que esta potencia es necesaria para cambiar positivamente
las señales Vp, Vm al estado simultáneo "1", la invención es
únicamente aplicable a un circuito autoalimentado, es decir aquellos
circuitos que no dependen de la alimentación del ordenador
principal.
En una realización conveniente de la invención,
el ASIC 1 dispone de una puerta "NO-Y" 125 para
convertir las señales Vp, Vm del estado simultáneo "1" en un
estado único "0" (detectada Vbus). La tabla de verdad de la
figura 2 explica la lógica.
Por supuesto, el ASIC 1 estaría configurado para
identificar el estado "0" con un estado de desconexión. En una
realización alternativa, la puerta "NO-Y" 125
podría sustituirse por una puerta "Y" (no mostrada) y el ASIC 1
configurarse para identificar el estado "1" con un estado de
desconexión.
Durante el cambio de los estados de la señal,
las señales D+ y D- pueden encontrarse en el estado lógico "1"
durante un máximo de 14 nano-segundos y por tanto
las señales Vp, Vm requieren filtrado. Un circuito de filtrado
adecuado 120 que incorpora la puerta "NO-Y" se
muestra en la figura 4 e incluye dos entradas 121, 122, una puerta
AND 123, un circuito intermedio de retardo 124 y una salida 126. El
circuito impide que se envíe al ASIC 1 "14ns (máximo) glitch
[corte momentáneo]".
Se observará que las dimensiones y el coste de
la puerta "NO-Y" 125 y/o del circuito de
filtrado 120 añadido al ASIC digital 1 son muy inferiores a las
dimensiones y al coste del hardware de detección del comparador Vbus
externo 30,31. Lo mismo sucede con los circuitos lógicos 110
incorporados al transmisor/receptor 2. También se observará que la
realización mostrada en la figura 2 elimina la necesidad de utilizar
un terminal de Entrada/Salida del circuito ASIC independiente y de
una pista externa independiente y un circuito comparador. De este
modo, se reduce la complejidad de la construcción de las pistas del
circuito, lo que resulta especialmente ventajoso en el caso de las
placas del circuito impreso (PCBs) o las placas de cableado impreso
(PWB).
Claims (15)
1. Circuito USB (100) que comprende:
un microprocesador (1) adaptado para recibir
señales relativas al estado de conexión del circuito USB (100) a un
circuito ordenador principal USB,
una primera (20) y una segunda (21) líneas de
señal de datos, adaptadas para transmitir respectivamente una
primera (Vp) y una segunda (Vm) señales de datos al microprocesador
(1),
una línea de señal de alimentación eléctrica
(10) del ordenador principal USB, adaptada para recibir señalización
de alimentación eléctrica del ordenador principal USB (Vbus) para
indicar el estado de conexión, y
donde el circuito USB (100) se
caracteriza porque comprende medios de señalización de estado
de conexión (2), adaptados para analizar la línea de señal de
alimentación eléctrica USB (10) y cambiar la señal de datos
transmitida a través de la primera (20) y de la segunda (21) líneas
de datos en función del estado de conexión del circuito USB (100) al
circuito ordenador principal USB.
2. Circuito USB de acuerdo con la
reivindicación 1, en el que los medios de señalización de estado de
conexión (2), están configurados para enviar simultáneamente al
microprocesador (1) una señal "1" a través de cada una de las
líneas de datos (20, 21) cuando el circuito USB (100) se encuentra
en estado desconectado.
3. Circuito USB de acuerdo con la
reivindicación 2, en el que los medios de señalización de estado de
conexión (2) incluyen una puerta "NO" (111) y dos puertas
"O" (112, 113), estando configurada la puerta "NO" (111)
para facilitar entradas a cada una de dichas dos puertas "O"
(112, 113), y estando configuradas las restantes entradas de la
puerta "O" para conectarse al extremo correspondiente al
ordenador principal de una de las líneas de señal de datos (20, 21)
y donde la salida de dichas dos puertas "O" (112, 113), está
configurada para conectarse al extremo correspondiente al
microprocesador (1) de la línea de datos correspondiente (20,
21).
4. Circuito USB de acuerdo con las
reivindicaciones 2 o 3, en el que el circuito (100) está adaptado
para incluir una puerta lógica "NO-Y" (125)
conectada a las líneas de datos (20, 21) para convertir el estado de
señalización simultáneo "1" en un estado de señal único
"0".
5. Circuito USB de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, en el que se proporciona un filtro
de señal (120) para reducir incoherencias de señal entre
señalización procedentes de las líneas de señal de datos (20,
21).
6. Circuito USB de acuerdo con la
reivindicación 4, en el que un filtro de señal (120) está conectado
a la entrada de la puerta lógica "NO-Y" para
reducir las incoherencias de señal.
7. Circuito USB de acuerdo con la
reivindicación 4 o 6, en el que al microprocesador 1 se incorpora/n
un filtro de señal/puerta lógica "NO-Y"
(120).
8. Circuito USB de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones precedentes en el que el microprocesador (1)
y/o los medios de señalización de estado de conexión (2) están
contenidos en un circuito ASIC digital USB.
9. Circuito USB de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones precedentes en el que el circuito USB (100)
comprende un transmisor/receptor (2) y estando incorporados los
medios de señalización de estado de conexión (2) en dicho
transmisor/receptor (2).
10. Circuito USB de acuerdo con la
reivindicación 9, en el que el circuito USB comprende un
transmisor/receptor (2) y estando incorporado el microprocesador (1)
en dicho transmisor/receptor (2).
11. Circuito USB de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones precedentes en el que el circuito USB (100)
está incorporado a un dispositivo USB.
12. Circuito USB de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 11 en el que el circuito USB (100) está
incorporado a un concentrador USB.
13. Dispositivo USB/concentrador autoalimentado
que comprende un circuito USB de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones precedentes.
14. Dispositivo/concentrador de acuerdo con la
reivindicación 13 en el que el dispositivo/con-
centrador se ha seleccionado entre el grupo de dispositivos/concentradores que realizan funciones de impresión, de escaneado, de teclado, de módem, de teléfono, de cámara, de altavoz, de monitor o de reproductor de audio.
centrador se ha seleccionado entre el grupo de dispositivos/concentradores que realizan funciones de impresión, de escaneado, de teclado, de módem, de teléfono, de cámara, de altavoz, de monitor o de reproductor de audio.
15. Método de fabricación de un circuito USB de
acuerdo con la reivindicación 1.
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