ES2329091T3 - Sistema y metodo para la interconexion de un dispositivo electronico con un sistema de ordenador principal. - Google Patents
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Abstract
Un método para controlar parámetros de interconexión para un dispositivo (14) cuando está conectado a un ordenador principal (12), que comprende: establecer una conexión inicial por parte de dicho dispositivo (14) a dicho ordenador principal (12); realizar negociaciones desde dicho dispositivo (14) al citado ordenador principal (12) para establecer un primer régimen de transmisión de datos para el citado dispositivo (14) para dicha conexión inicial utilizando un controlador de bus de comunicación contenido en un microprocesador (302); y a continuación detectar una condición predeterminada, restableciendo dicha conexión con el citado ordenador principal (12) usando un segundo controlador de bus en dicho dispositivo (14) que trata dichas comunicaciones a un segundo régimen de transmisión que es mayor que dicho primer régimen de transmisión de datos, caracterizado porque dicho segundo controlador de bus es externo al citado microprocesador (302).
Description
Sistema y método para la interconexión de un
dispositivo electrónico con un sistema de ordenador principal.
La invención descrita en esta memoria se refiere
en general a un sistema y a un método para la interconexión
(interfacing) de un dispositivo electrónico con un sistema de
ordenador principal. En particular, se refiere a proporcionar una
interfaz que pueda permitir a un dispositivo proporcionar
selectivamente potencia a sus componentes cuando está conectado al
sistema de ordenador principal a través del bus o línea general, tal
como un Bus Serie Universal
(USB).
(USB).
Los dispositivos de comunicación móviles
portátiles que se pueden soportar en la mano realizan una diversidad
de funciones para hacer posible que los usuarios de móviles
permanezcan organizados y en contacto con otros a través de correo
electrónico (e-mail), programadores y libros de
direcciones. Muchos de estos dispositivos tienen capacidades de
comunicación inalámbrica. Como en el caso de dispositivos
portátiles, aquellos tienen una alimentación de potencia autónoma.
La potencia para tal dispositivo puede ser proporcionada a través de
una estación de acoplamiento autónoma. Adicionalmente, puede ser
proporcionada potencia mediante la conexión del dispositivo a un
sistema principal a través de una interfaz. Tales interfaces pueden
tener limitaciones de absorción de corriente cuando se conecta a
ellas un dispositivo. Tales limitaciones afectan a la capacidad del
dispositivo tanto para recargar su batería como para proporcionar la
operación plena de sus características (por ejemplo, sus
aplicaciones).
La Universal Serial Bus Specification Revision
(Revisión de Especificación de Bus Serie Universal) 2.0, por USB
Implementers Forum, describe los parámetros estándar operativos de
USB que incluyen protocolos para establecer una conexión entre un
dispositivo y un ordenador principal por negociación entre el
dispositivo y el ordenador principal. La conexión es controlada por
una interfaz de USB.
Existe la necesidad de un sistema y un método
que se enfrenten a las deficiencias de la técnica anterior.
A continuación se describirán realizaciones de
la invención, a modo de ejemplo solamente, con referencia a los
dibujos que se acompañan, en los cuales:
La figura 1 es una representación esquemática de
dispositivos electrónicos portátiles que tienen puertos conectados
a través de un bus a un ordenador de acuerdo con una
realización;
La figura 2 es un diagrama de bloques de un
dispositivo de la figura 1 que incluye su puerto;
La figura 3 es un diagrama de bloques de
componentes internos del dispositivo de la figura 2, incluyendo su
puerto;
La figura 4 es un diagrama de bloques de
componentes internos del puerto de la figura 3; y
La figura 5 es un diagrama de flujo de pasos
ejemplares ejecutados por una realización de la invención en
proporcionar potencia al dispositivo de la figura 2.
La descripción que sigue y las realizaciones
descritas aquí son proporcionadas con carácter de ilustración de un
ejemplo o ejemplos de realizaciones particulares de los principios
de la presente invención. Estos ejemplos son proporcionados con
fines de explicación y no de limitación de aquellos principios y de
la invención. En la descripción que sigue, las partes análogas
están señaladas en toda la memoria y en los dibujos con los mismos
números de referencia respectivos.
En un primer aspecto, la invención proporciona
un método para controlar parámetros de interconexión o de interfaz
para un dispositivo cuando se conecta a un ordenador principal, cuyo
método comprende: establecer una conexión inicial mediante el
dispositivo a dicho ordenador principal; realizar negociaciones
desde dicho dispositivo a dicho ordenador principal para fijar un
primer régimen de transmisión de datos para dicho dispositivo para
la citada conexión inicial utilizando un controlador de bus de
comunicación contenido en un microprocesador; y a continuación
detectar una condición predeterminada, restablecer dicha conexión
con el citado ordenador principal usando un segundo controlador de
bus en dicho dispositivo que procesa las citadas comunicaciones en
un segundo régimen de transmisión que es mayor que dichos primer
régimen de transmisión de datos; en el que dicho segundo
controlador de bus es externo al citado microprocesador.
En el método, mientras el dispositivo está
estableciendo la conexión: se pueden usar señales procedentes de la
conexión para cargar una batería del dispositivo; y el
microprocesador puede operar en un modo de baja potencia.
En el método, la condición predeterminada puede
ser la carga de la batería a un nivel predeterminado.
\newpage
En el método, cuando se restablece la conexión,
el microprocesador puede operar en un modo de potencia más alto que
el modo de potencia baja.
En el método, el bus puede ser un bus de USB, el
primer régimen de transmisión de datos puede ser un régimen de USB
de velocidad plena, la condición predeterminada puede ser el
completar la enumeración del dispositivo con respecto al ordenador
principal, y el segundo régimen de transmisión de datos puede ser un
régimen de USB de alta velocidad.
En el método, las negociaciones pueden
comprender: iniciar una orden para simular una unión al ordenador
principal; e identificar el dispositivo con respecto al ordenador
principal como que es capaz de comunicación al primer régimen de
transmisión de datos.
En el método, si se satisface la condición
predeterminada, el dispositivo puede iniciar una orden para simular
una separación del ordenador principal, puede iniciar una orden para
simular una unión al ordenador principal y puede identificarse con
respecto al ordenador principal como capaz de comunicación en el
segundo régimen de transmisión de datos.
El método puede comprender además un segundo
proceso para enumerar la conexión desde el segundo régimen de
transmisión de datos al primer régimen de transmisión de datos, en
el que el segundo proceso es iniciado tras la satisfacción de una
segunda condición predeterminada.
En el método, el segundo proceso puede
comprender: iniciar una orden para simular una separación, por el
dispositivo, del ordenador principal; iniciar una orden para
simular una unión al ordenador principal, e identificar el
dispositivo con respecto al ordenador principal como que es capaz de
comunicar en el primer régimen de transmisión de datos.
En un segundo aspecto, la invención proporciona
un sistema para interconectar comunicaciones para un dispositivo
cuando está conectado a un ordenador principal, que comprende: un
primer controlador de bus contenido en una microprocesador para
tratar dichas comunicaciones entre dicho dispositivo y el citado
ordenador principal en un primer régimen de transmisión de datos;
un segundo controlador de bus para tratar dichas comunicaciones en
un segundo régimen de transmisión que es mayor que dicho primer
régimen de transmisión de datos; un módulo para vigilar para una
conexión inicial por medio de dicho dispositivo a dicho ordenador
principal; y un módulo de controlador para activar dicho primer
controlador de bus mientras el citado dispositivo está estableciendo
dicha conexión con el citado ordenador principal y, después de una
condición predeterminada, para activar dicho segundo controlador de
bus, en el que dicho segundo controlador de bus es exterior al
citado microprocesador.
El sistema puede comprender además un módulo de
carga de batería para cargar una batería que alimenta el
dispositivo, en el que, mientras el dispositivo está estableciendo
la conexión, se pueden usar señales procedentes de la conexión para
cargar la batería del dispositivo y el microprocesador puede operar
en un modo de baja potencia.
En el sistema, la condición predeterminada puede
consistir en la carga de la batería a un nivel predeterminado y,
cuando se restablece la conexión, el microprocesador puede operar en
un modo de potencia más alta que el modo de baja potencia.
En el sistema, el bus puede ser un bus de USB,
el primer régimen de transmisión de datos puede ser un régimen de
USB de velocidad plena, la condición predeterminada puede ser la
terminación de la enumeración del dispositivo con respecto al
ordenador principal y el segundo régimen de transmisión de datos
puede ser un régimen de USB de alta velocidad.
En el sistema, el módulo de controlador puede
iniciar negociaciones que comprendan: iniciar una orden para
simular una unión al ordenador principal; e identificar el
dispositivo con respecto al ordenador principal como que es capaz
de comunicar en el primer régimen de transmisión de datos.
En el sistema, si se satisface la condición
predeterminada, el módulo de controlador puede iniciar una orden
para simular una separación del ordenador principal, puede iniciar
una orden para simular una unión al ordenador principal y puede
identificar el dispositivo con respecto al ordenador principal como
que es capaz para comunicar en el segundo régimen de transmisión
de datos.
En el sistema, el módulo de controlador puede
además iniciar un segundo proceso para enumerar la conexión desde
el segundo régimen de transmisión de datos al primer régimen de
transmisión de datos, donde el segundo proceso puede ser iniciado
tras satisfacerse una segunda condición predeterminada.
En el sistema, el segundo proceso puede
comprender: iniciar una orden para simular una separación, por el
dispositivo, del ordenador principal; iniciar una orden para simular
una unión al ordenador principal; e identificar el dispositivo con
respecto al ordenador principal como que es capaz de comunicar en
el primer régimen de transmisión de datos.
En otros aspectos, se proporcionan varias
combinaciones de conjuntos y subconjuntos de los anteriores
aspectos.
Generalmente, una realización proporciona un
sistema y un método para controlar una interfaz de bus de un
dispositivo portátil que está conectado a un ordenador principal (o
dispositivo) para permitir la gestión mejorada de potencia para el
dispositivo.
\vskip1.000000\baselineskip
En esta memoria se proporcionan detalles
ejemplares de realizaciones. En primer lugar, se proporciona una
descripción sobre conceptos generales de características de una
realización y sistema o sistemas relacionados de gestión de bus.
Después se proporcionan detalles adicionales sobre sistemas
ejemplares de gestión de bus relacionados con una realización.
Haciendo referencia a la figura 1, un entorno 10
de una realización tiene un ordenador principal 12 conectado a una
pluralidad de dispositivos electrónicos portátiles 14, tales como
teléfonos celulares, asistentes digitales personales (PDAs),
dispositivos de juego portátiles, etc. El dispositivo 14A es un
dispositivo portátil sostenido en la mano y que se conecta al
ordenador principal 12 por medio de un puerto 18 a través del cable
20A. Los dispositivos 14B y 14C están conectados al dispositivo 12
por medio de un concentrador 16. El concentrador 16 está conectado
al puerto 18 a través del cable 20B. El dispositivo 14B está
conectado a una salida del concentrador 16 por medio del cable 20C.
El dispositivo 14C está conectado al concentrador 16 por medio del
cable 20D, y el concentrador 16 está conectado al puerto 18 por
medio del cable 20B. El dispositivo 14B se conecta al concentrador
16 por medio del soporte 22 a través del puerto 24 en el dispositivo
14B. Aunque los dispositivos 14 son normalmente alimentados por
baterías internas (no mostradas), las conexiones al ordenador
principal 12 permiten que el ordenador principal 12 proporcione un
voltaje de carga a los dispositivos 14. En una realización, el
puerto 18 es un puerto de Universal Serial Bus
(USB).
(USB).
La especificación de USB define normas
eléctricas, mecánicas y operativas que permiten que los dispositivos
se conecten a un ordenador principal a través de una plataforma
normalizada. Brevemente, el bus de USB es un bus de interfaz serie
bidireccional. Los datos son transmitidos usando una señal
diferencial de NRZI. Los datos pueden ser transferidos a uno de
tres regímenes diferentes desde el ordenador principal a los
dispositivos conectados en velocidades que están comprendidas entre
10 Kbps y 480 Mbps: Se usa modo de velocidad lenta (10 Kbps a 100
Kbps) para dispositivos que tienen un régimen de transmisión de
datos bajo, tal como un teclado o un ratón. La mayor parte de los
dispositivos usan modo de velocidad plena (500 Kbps a 10 Mbps); y es
proporcionado modo de Alta velocidad (25 Mbps a 400 Mbps) en
versión 2.0 de USB y proporciona el más alto régimen de comunicación
de datos para la norma actual. De manera notable, el modo de Alta
velocidad tiene ciertos requisitos eléctricos y mecánicos,
incluyendo el uso de resistencias de terminación de 45 ohms entre
cada línea de datos y masa y mínimos niveles de voltaje y
corriente para señales de salida para el modo de Alta velocidad.
Puede ser necesario incorporar un
transmisor-receptor de bus adicional para
proporcionar los niveles de señal requeridos.
Como parte de la especificación de USB, a un
puerto de USB se le permite suministrar potencia a dispositivos
conectados al mismo. Como tales, las señales proporcionadas a través
del puerto 18 pueden ser usadas para proporcionar potencia al
dispositivo 14. Un puerto de USB de "alta potencia" proporciona
un voltaje de entre 4,35 y 5,25 VCC y una corriente de al menos 500
mA a sus dispositivos conectados. Un puerto de USB de "baja
potencia" proporciona un voltaje de entre 4,40 y 5,525 VCC y una
corriente de 100 mA.
Una característica de la especificación de USB
permite que los dispositivos sean conectados (o se "unan") y
sean desconectados (o se "separen") con respecto al USB
mientras es alimentado o activado ya sea el ordenador principal o
el dispositivo. La especificación de USB tiene un protocolo de
negociación que realizan el ordenador principal y el dispositivo
para hacer posible que el ordenador principal determine cuándo se
une un nuevo dispositivo al USB o cuándo un dispositivo unido se
separa del USB. El USB proporciona una señal de interrupción para
comunicar estos sucesos al ordenador principal. Cuando se pone en
marcha inicialmente un ordenador principal, interroga al
concentrador de USB de raíz para determinar si están unidos algunos
dispositivos. A continuación, el ordenador principal interrogará
periódicamente al concentrador o concentradores para determinar si
han ocurrido cualesquiera cambios en los dispositivos
conectados.
Generalmente, cuando se conecta un nuevo
dispositivo a un ordenador principal a través de un USB, el nuevo
dispositivo debe ser "enumerado". Por las especificaciones de
USB, la enumeración determina qué dispositivo acaba de ser
conectado y los parámetros operativos del dispositivo, tales como
consumo de potencia, número y tipo de punto o puntos finales, clase
de producto, etc. La enumeración es un proceso en el que la conexión
está siendo establecida entre un dispositivo y un ordenador
principal. Cuando está siendo enumerado un dispositivo, el
ordenador principal envía una serie de peticiones al dispositivo y
se espera que conteste el dispositivo. Un proceso de enumeración
típico entre un ordenador principal que opera bajo una plataforma de
Windows (marca comercial) y un dispositivo debe ser generalmente
como sigue:
- (a)
- Cuando un dispositivo es primeramente enchufado y conectado al puerto de USB del ordenador principal, el ordenador principal detecta el dispositivo a través de un nuevo voltaje detectado en las líneas de datos del USB. Un circuito de conexión de USB en el dispositivo proporciona el nuevo voltaje a través de un circuito que se proporciona a través de una o más resistencias de arranque conectadas a una señal de voltaje.
- (b)
- Después de permitir tiempo para que el enchufe macho del dispositivo se inserte completamente en el puerto y para que se estabilice la potencia en el dispositivo, el ordenador principal debe emitir una orden de reposición a través del USB para reponer el dispositivo a su estado por defecto.
- (c)
- Cuando el dispositivo recibe la orden de reposición, se espera que replique con su dirección (tal como dirección 0).
- (d)
- El ordenador principal puede intentar entonces recuperar del dispositivo información del descriptor del dispositivo a través de una o más peticiones.
- (e)
- Si es recibida del dispositivo una parte suficiente del descriptor del dispositivo, el ordenador principal puede emitir una orden para restablecer el bus. A continuación el ordenador principal puede emitir una orden para establecer la dirección del dispositivo. Cuando el dispositivo recibe la orden se espera que se ponga él mismo en un "estado direccionado", por protocolos de USB.
- (f)
- El ordenador principal puede entonces emitir una petición al dispositivo para la restante porción del descriptor del dispositivo.
- (g)
- A continuación, el ordenador principal puede requerir del dispositivo datos de descriptor de configuración y secuencia.
Para enumeración de éxito, el dispositivo debe
responder a cada petición del ordenador principal con cualquier
información requerida y adoptar cualesquiera otras acciones
requeridas. El intercambio de órdenes y réplicas es codificado en
mensajes generados por el ordenador principal y el dispositivo, por
protocolos de USB. Se apreciará que se pueden usar otros protocolos
de enumeración. Una característica del protocolo de USB es que
puede ser proporcionada una señal de potencia por el ordenador
principal a sus dispositivos conectados. Como tal, la corriente
proporcionada al bus de USB por el ordenador principal puede ser
entonces utilizada para activar componentes del dispositivo. Si la
corriente en la señal es suficientemente grande, el dispositivo
puede ser activado completamente cuando se conecta al USB. La
potencia puede entonces cargar también una batería interna del
dispositivo.
Sin embargo, un parámetro operativo del
protocolo de USB impone una limitación de absorción de corriente en
el dispositivo cuando está enumerando con el ordenador principal. El
presente límite de corriente es de 100 mA. Para algunos
dispositivos, puede ser necesario absorber más de 100 mA del
ordenador principal para proporcionar su funcionamiento pleno.
Considérese un dispositivo que tenga un controlador de USB de alta
velocidad que opere a 480 MBPS y un
transmisor-receptor que genere cualesquiera señales
necesarias de acuerdo con USB para el dispositivo. Cuando el
dispositivo está funcionando en tal modo, puede necesitar más de 100
mA para alimentar todos sus módulos y aplicaciones.
Típicamente, en algún punto en el proceso de
enumeración, el dispositivo puede indicar al ordenador principal a
través de un mensaje que es "alimentado por bus", como
oposición a ser "auto-alimentado". Parte del
mensaje puede indicarle que el dispositivo está requiriendo
absorber 500 mA. El ordenador principal puede denegar la petición,
pero debe proporcionar 100 mA al dispositivo en todo momento, según
las normas de USB.
Una realización proporciona una interfaz de bus
que permite a un dispositivo comunicarse con el ordenador principal
a una de varias velocidades a través de diferentes modos de bus,
dependiendo del estado presente de conexión del dispositivo con el
ordenador principal y las presentes condiciones de funcionamiento
del dispositivo. Dependiendo de la velocidad de funcionamiento
seleccionada del bus, el dispositivo puede activar diferentes
módulos, transmisores-receptores, componentes
internos y puede operar en diferentes estados. Un modo es modo de
velocidad (inferior) que evita o deriva (bypasses) módulos
adicionales de hardware y software requeridos por comunicaciones de
Alta velocidad de USB. En el modo de derivación, cualesquiera
transmisores-receptores de USB de Alta velocidad en
el dispositivo pueden no necesitar ser alimentados y puede ser
proporcionado control de bus de USB por un controlador de USB
interno en el microprocesador del dispositivo. Además, el
microprocesador puede ser capaz de operar en un modo de potencia
inferior. Como tal, cuando el dispositivo está funcionando en el
modo de derivación, utilizaría menos potencia (y requeriría menos
corriente del USB) que cuando operase en el modo de Alta
velocidad.
La interfaz proporciona algoritmos de detección
y circuitos para determinar: el estado de funcionamiento del
dispositivo, el estado de conexión de USB (por ejemplo, si el
dispositivo está enumerando o no); y la corriente actualmente
proporcionada por el USB al dispositivo. Como tal, mientras la
interfaz de bus está funcionando en el modo de derivación, la
interfaz puede vigilar cualesquiera (predeterminadas) condiciones
operativas necesarias que pudieran permitir al bus operar a una
velocidad más elevada. Cuando se detectan aquellas condiciones, la
interfaz de bus puede cambiar el estado de funcionamiento del bus a
un modo de velocidad mayor. En un tal modo de velocidad mayor, se
pueden activar circuitos adicionales y se pueden poner en una
condición de funcionamiento más elevada componentes internos del
dispositivo.
De manera similar, cuando el bus está
funcionando en un modo de alta velocidad, la interfaz puede vigilar
cualesquiera condiciones (predeterminadas) de operación que
requieran que el bus opere a una velocidad inferior y efectúen
cualesquiera cambios necesarios para cambiar la velocidad de
operación del bus a una velocidad inferior (apropiada) y desaplicar
cualesquiera componentes que no sean necesarios para esa velocidad
inferior. Se apreciará que se pueden utilizar cualquier número de
velocidades. Se apreciará además que se pueden ejecutar en la
práctica otras realizaciones que activen y desactiven selectivamente
componentes que estén relacionados con características distintas a
un bus para el dispositivo.
Haciendo referencia a la figura 1, durante la
ejecución de aspectos de una realización cuando el dispositivo 14
se conecta inicialmente al puerto 18 de USB del ordenador principal
12 y el dispositivo 12 está enumerando con respecto al ordenador
principal, el controlador de bus del dispositivo 14 (no mostrado)
pone los módulos de controlador de USB del dispositivo 14 en un
modo de derivación de velocidad plena. En el modo de derivación, el
controlador activa la interfaz interna del puerto de USB del
microprocesador del dispositivo 14, deshabilita el
transmisor-receptor de USB de alta velocidad del
dispositivo 14 y pone el microprocesador en un modo de
funcionamiento de baja potencia. Durante la enumeración, las señales
recibidas por el dispositivo 14, procedentes del ordenador
principal 12, a través del puerto 24, son proporcionadas
directamente al microprocesador. Como tal, en el modo de derivación
de velocidad plena, todas las señales de USB son manipuladas por el
puerto de USB interno en el microprocesador y todos los regímenes
de intercambio de comunicación de datos son establecidos en el
límite fijado para el modo de velocidad plena de USB. Se apreciará
que el controlador utiliza menos potencia para tratar señales entre
el puerto 24 y el microprocesador y no se activa el
transmisor-receptor de alta velocidad, por lo que
se ahorra más potencia. Se hace observar que un
transmisor-receptor típico de bus de banda de base
de USB puede absorber entre 10 y 15 mA de corriente en
funcionamiento normal (en el modo de velocidad plena). Un
transmisor-receptor típico externo de alta velocidad
absorbe entre 40 mA y 50 mA. Como tal, se conserva más corriente,
que se puede usar para cargar la batería del dispositivo 14, hasta
que el controlador de USB del dispositivo 14 pueda moverse hacia el
modo de alta velocidad.
Una vez que el dispositivo 14 se enumera con el
ordenador principal 12, la realización puede proporcionar una
verificación más de estado sobre la potencia que está siendo
proporcionada desde el USB. Si el controlador detecta que la
corriente está siendo todavía limitada (por ejemplo a 100 mA),
entonces el controlador puede mantener el bus funcionando en el
modo de derivación de velocidad plena y desviar algo de la corriente
para cargar la batería del dispositivo 12. Si el controlador
detecta que hay más corriente disponible (por ejemplo, si se
detectan 500 mA), entonces esa corriente adicional puede ser
alternativamente requerida por el dispositivo 14, mientras mantiene
el régimen de datos para el modo de velocidad plena. Una vez que se
cumple una condición predeterminada (por ejemplo, terminación de
carga suficiente de la batería 342), la realización puede permitir
que el bus conmute a una velocidad de operación más elevada. Un
método de cambiar la velocidad de funcionamiento es hacer que el
dispositivo 14 sea enumerado nuevamente con respecto al ordenador
principal 12. Durante el proceso de re-enumeración,
los nuevos valores de disponibilidad de corriente se pueden estar
formalmente negociando ente el dispositivo 14 y el ordenador
principal 12. Una vez que se completan con éxito las negociaciones,
el microprocesador puede ser capaz de operar en su modo de operación
"normal" y se pueden activar más (o todas) aplicaciones en el
dispositivo 14. Como parte del proceso de
re-enumeración, el bus puede ser establecido para
operar en el modo de Alta velocidad de USB y esperar para poder
absorber corriente de 500 mA del USB.
En operación, el dispositivo 14 puede establecer
inicialmente la interfaz de bus para tener sus comunicaciones de
USB realizadas usando el modo de derivación de plena velocidad a un
régimen de datos máximo como proporcionado para comunicaciones de
USB de plena velocidad. Una vez que ha sido establecido el modo de
derivación de plena velocidad y después de que está suficientemente
cargada la batería del dispositivo 14, el dispositivo 14 puede
iniciar negociaciones con el ordenador principal 12 para pasar el
modo de Alta velocidad de USB. Una vez establecido el modo de Alta
velocidad, el dispositivo 14 puede intercambiar datos con el
ordenador principal 12 en el régimen de datos proporcionado para
comunicaciones de USB de Alta velocidad.
Una realización puede adicional o
alternativamente tener el dispositivo 14 operando el bus a una
velocidad dada y después negociar automáticamente con el ordenador
principal 12 para determinar si el bus ha de ser fijado en una
velocidad inferior. En una tal realización, el dispositivo 14
necesitaría solicitar desconectarse del USB y después enumerarse
nuevamente para restablecer una conexión con el ordenador
principal.
Otros detalles se proporcionan ahora sobre la
base de componentes funcionales del dispositivo 14, seguidos por
una descripción de componentes concretos más íntimamente
relacionados con una realización.
La figura 2 proporciona características
generales del dispositivo electrónico 14 para recibir comunicaciones
electrónicas de acuerdo con una realización. El dispositivo
electrónico 14 está basado en una plataforma de cálculo que tiene
la funcionalidad de un asistente digital personal mejorado con
características de teléfono celular y correo electrónico. Sin
embargo, se ha de entender que el dispositivo electrónico 14 puede
estar basado en construcción de diseño y funcionalidad de otros
dispositivos electrónicos, tales como teléfonos inteligentes,
ordenadores de sobremesa, localizadores u ordenadores portátiles que
tienen equipo telefónico. El dispositivo 14 incluye un alojamiento
200, una LCD (pantalla de cristal líquido) 202, un altavoz 204, un
indicador de LED 206, una bola rastreadora 208, una tecla de ESC
("escape") 210, un teclado 212, un auricular de teléfono
compuesto de un taco de oreja 214 y un micrófono 216. La bola
rastreadora 208 y la tecla ESC 210 puede ser oprimida hacia dentro
a lo largo de la trayectoria de la flecha "A" como unos medios
para proporcionar entrada adicional al dispositivo 14. El puerto 24
proporciona una interfaz de USB ya sea al cable 20D o al soporte
22.
Se ha de entender que el alojamiento 200 puede
ser hecho de cualquier material adecuado que se les ocurra a los
expertos en la técnica y se puede formar apropiadamente para alojar
y contener todos los componentes del dispositivo 14.
El dispositivo 14 es operable para realizar
llamadas telefónicas inalámbricas, usando cualquier sistema de
teléfono inalámbrico conocido, tal como un Sistema Global para
sistema de Comunicaciones con Móviles (GSM), sistema de Acceso
Múltiple por División de Código (CDMA), CDMA/UMTS de Banda ancha,
sistema CDMA 2000, sistema Digital Celular de Datos en Paquetes y
sistema de Acceso Múltiple por División de Tiempo (TDMA). Otros
sistemas de teléfono inalámbricos pueden incluir Bluetooth y las
muchas formas de banda ancha inalámbrica 802.11, como 802.11a,
802.11b, 802.11g, etc., que soportan voz. Otras realizaciones
incluyen Voz sobre comunicaciones de datos en flujo del tipo IP
(VolP) que pueden simular llamadas de teléfono en circuito
conmutado. Cada taco de oreja 214 puede ser usado para escuchar
llamadas de teléfono y otros mensajes de sonido y el micro teléfono
216 puede ser usado para hablar e introducir mensajes de sonido en
el dispositivo 14.
Haciendo referencia a la figura 3, los
componentes funcionales del dispositivo 14 son proporcionados en
forma esquemática 300. Los componentes funcionales son generalmente
dispositivos electrónicos, estructurales o electromecánicos. En
particular, el microprocesador 302 está previsto para controlar y
recibir casi todos los datos, transmisiones, entradas y salidas,
relacionados con el dispositivo 14. El microprocesador 302 está
mostrado esquemáticamente como acoplado al teclado 212, al puerto
24 y a otros dispositivos internos. El microprocesador 302 controla
preferiblemente el funcionamiento global del dispositivo 14 y de sus
componentes. Microprocesadores ejemplares para microprocesador 302
incluyen microprocesadores de series Data 950 (marca comercial),
microprocesadores de la series 6200 y las series PXA900 de
microprocesadores, todos disponibles de Intel Corporation. El
microprocesador 302 está conectado a otros elementos del
dispositivo 14 por medio de una serie de conexiones eléctricas a
sus diversas clavijas de entrada y salida. El microprocesador 302
tiene una línea de entrada de IRQ que le permite recibir señales de
los diversos dispositivos. Se proporciona firmware de interrupción
apropiado que recibe y reacciona a las señales detectadas en la
línea de IRQ. El microprocesador 302 puede operar en varios modos
de potencia, incluyendo un modo "normal" y un modo de potencia
baja. Así mismo, el microprocesador 302 puede tener uno o más
módulos incorporados, tales como un convertidor de digital en
analógico, un convertidor de analógico en digital y un controlador
352 de bus de
USB.
USB.
En adición al microprocesador 302, se muestran
esquemáticamente en la figura 3 otros componentes internos del
dispositivo 14. Estos incluyen: la pantalla 202; el altavoz 204; el
teclado 212, el subsistema de comunicaciones 304, el subsistema de
comunicaciones 306 de corto alcance; dispositivos auxiliares de
entrada/salida (I/O) 308, puerto 310 de microteléfono para el
microteléfono 216; memoria flash 312 (que proporciona almacenamiento
persistente de datos); memoria de acceso aleatorio (RAM) 314; reloj
316 y otros subsistemas (no mostrados) del dispositivo. El
dispositivo 14 es preferiblemente un dispositivo de comunicaciones
de radio frecuencia (RF) bidireccional, que tiene capacidades de
comunicación de voz y datos. Además, el dispositivo 14 tiene
preferiblemente la capacidad de comunicarse con otros sistemas de
ordenador a través de la Internet.
El puerto 24 proporciona una interfaz de
conexión física al cable 20D y/o el soporte 22. El puerto 24
comprende un circuito de interfaz para conectar y desconectar
selectivamente y controlar señales que pasan entre el
microprocesador 302 y la interfaz de conexión. Otros detalles del
puerto 24 se proporcionan en lo que sigue.
El software del sistema operativo, ejecutado por
el microprocesador 302 se almacena preferiblemente en un medio
legible por ordenador, tal como memoria flash 312, pero puede ser
almacenado en otros tipos de dispositivos de memoria, tales como
memoria de sólo lectura (ROM) o elemento de almacenamiento similar.
Además, el software del sistema, aplicaciones concretas del
dispositivo o partes de las mismas, pueden ser cargados
temporalmente en una memoria volátil, tal como la RAM 314. Las
señales de comunicación recibidas por el dispositivo 14 pueden ser
también almacenadas en la RAM 314.
El microprocesador 302, además de sus funciones
de sistema operativo, hace posible la ejecución de aplicaciones de
software en el dispositivo 14. Un conjunto de aplicaciones de
software (o firmware), generalmente identificadas como aplicaciones
318, que controlan operaciones básicas del dispositivo, tales como
el módulo 318A de comunicación de voz y el módulo 318B de
comunicación de datos, pueden ser instaladas en el dispositivo 14
durante la fabricación o cargadas posteriormente. Así mismo,
módulos de software, tales como el módulo 318C de calendario, libro
de direcciones 318D y módulo de localización 318E. Pueden ser
proporcionados módulos adicionales como aplicación de gestor de
información personal (PIM). Puede ser instalado cualquier módulo
durante la fabricación o cargado posteriormente en el dispositivo
14. Los datos asociados con cada aplicación pueden ser almacenados
en la memoria flash 312. Igualmente, se proporciona un Código de
Control de Puerto 318N para controlar el funcionamiento del
dispositivo 14 y sus conexiones de bus internas con el puerto 24
cuando el dispositivo 14 está conectado al ordenador principal 12.
En lo que sigue se proporcionan detalles adicionales sobre el Código
de Control de Puerto 318N.
A través del subsistema de comunicación 304 y
del subsistema de comunicación 306 de corto alcance se realizan
funciones de comunicación, que incluyen comunicaciones de datos y de
voz. Los sistemas 304 y 306 pueden ser activados y no activados
selectivamente, dependiendo del estado actual del dispositivo 14.
Por ejemplo, si el dispositivo 14 está en un modo de potencia baja,
entonces puede ser activado cualquiera o ambos sistemas. La
activación de ambos sistemas 304 y 306 puede ser controlada por
software, incluyendo cualquier módulo 318. Colectivamente, los
subsistemas 304 y 306 proporcionan la interfaz de nivel de señal
para todas las tecnologías de comunicaciones tratadas por el
dispositivo 14. Diversas aplicaciones 318 proporcionan controles
funcionales para tratamiento adicional y registro (log) de las
comunicaciones. El subsistema de comunicación 304 incluye un
receptor 320, un transmisor 322 y una o más antenas, ilustradas como
antena de recepción 324 y antena de transmisión 326. Además, el
subsistema de comunicación 304 incluye también módulos de
tratamiento, tales como el procesador de señal digital (DSP) 328 y
osciladores locales (LOs) 340. El diseño y ejecución concretos del
subsistema de comunicación 304 es dependiente de la red de
comunicaciones en la que está destinado a operar el dispositivo 14.
Por ejemplo, el subsistema de comunicación 304 del dispositivo 14
puede operar con las redes de comunicaciones de datos de móviles
Mobitex (marca comercial), DataTAC (marca comercial) o Servicio
General de Radio en Paquetes (GPRS) y también opera con cualquiera
de una diversidad de redes de comunicaciones de voz, tales como
Servicio Avanzado de Teléfonos Móviles (AMPS), Acceso Múltiple por
División de Tiempo (TDMA), Acceso Múltiple por División de Código
(CDMA), CDMA 2000, Servicio Personal de Comunicación (PCS), Sistema
Global para Comunicaciones con Móviles (GSM), etc. Otros tipos de
redes de datos y voz (telefónicas), tanto separadas como
integradas, se pueden utilizar también con el dispositivo 14. En
cualquier caso, el subsistema de comunicación 304 proporciona al
dispositivo la capacidad de comunicarse con otros dispositivos que
usen diversas tecnologías de comunicaciones, incluyendo sistemas de
gestión instantánea (IM), sistemas de mensajería de textos (TM) y
sistemas de servicios de mensajes cortos (SMS).
En adición al tratamiento de señales de
comunicación, el DSP 328 proporciona control del receptor 320 y del
transmisor 322. Por ejemplo, las ganancias aplicadas a señales de
comunicación en el receptor 320 y el transmisor 322 pueden ser
controladas de manera adaptable a través de algoritmos de control de
ganancia automático ejecutado en el DSP 328.
En un modo de comunicación de datos, una señal
recibida, tal como una descarga de mensaje de texto o página Web,
es tratada por el subsistema de comunicación 304 y es proporcionada
como una entrada al microprocesador 302. La señal recibida es
entonces tratada adicionalmente por el microprocesador 302, el cual
puede entonces generar una salida para la pantalla 202 o un
dispositivo auxiliar 308 de I/O. Un usuario del dispositivo puede
componer también ítems de datos, tales como mensajes de correo
electrónico, usando el teclado 212, la bola rastreadora 208 y/o
algún otro dispositivo auxiliar 308 de I/O, tal como almohadilla de
tacto (touchpad), un conmutador oscilante, una bola rastreadora o
algún otro dispositivo de entrada. Los ítems de datos compuestos
pueden ser entonces transmitidos por una red de comunicación a
través del subsistema de comunicación 304. El subsistema 304 puede
detectar también cuándo está fuera del alcance de comunicación para
sus sistemas distantes.
En un modo de comunicación de voz, la operación
global del dispositivo 14 es esencialmente similar al modo de
comunicación de datos, excepto en que las señales recibidas son
emitidas como salida al altavoz 204, y las señales para transmisión
son generadas por el micrófono 216. También se pueden ejecutar en el
dispositivo 14 subsistemas alternativos de voz y audio de I/O,
tales como un sistema de grabación de mensajes de voz. Además, la
pantalla 202 se puede utilizar también en modo de comunicación de
voz, por ejemplo, para presentar la identidad de una parte que
llama, la duración de una llamada de voz u otra información
relacionada con la llamada de voz.
El subsistema de comunicación 306 de corto
alcance hace posible la comunicación entre el dispositivo 14 y
otros sistemas o dispositivos próximos, que no precisan
necesariamente ser dispositivos similares. Por ejemplo, el
subsistema de comunicación de corto alcance puede incluir un
dispositivo de infrarrojos y circuitos y componentes asociados, o
un módulo de comunicación de Bluetooth (marca comercial) para
proporcionar comunicación con sistemas y dispositivos similarmente
habilitados.
El dispositivo 14 puede tener también un sistema
344 de posicionamiento global para ayudar en la identificación de
un lugar presente del dispositivo 14 y puede también tener un sensor
de luz 346 para proporcionar datos en las condiciones de luz
ambiental para el dispositivo 14. Estos elementos pueden ser
controlados por software que opere en el dispositivo 14, como se ha
descrito anteriormente.
La alimentación de potencia de toda la
electrónica del dispositivo de comunicación de móviles sostenido en
la mano es la fuente de potencia 342. En una realización, la fuente
de potencia 342 incluye una o más baterías. En otra realización, la
fuente de potencia 342 es un único paquete de baterías,
especialmente paquete de baterías recargables. Un conmutador de
potencia (no mostrado) proporciona un conmutador de
conexión/desconexión ("on/off") para el dispositivo 14. El
circuito 348 de carga de batería proporciona una interfaz de
hardware para permitir que sea proporcionada selectivamente
potencia externa al dispositivo 14. Tal potencia puede ser
proporcionada a través de señales recibidas en el puerto 24. El
circuito de carga puede ser capaz de detectar el presente nivel de
carga de la batería 342 y determinar si la batería 342 está
suficientemente cargada. Un nivel suficiente de carga puede diferir
entre dispositivos y baterías. La determinación de un nivel de carga
puede ser ejecutada usando circuitos y tecnologías conocidas en la
técnica. Una interfaz (no mostrada) de fuente de potencia puede ser
proporcionada en hardware, firmaware o software o una combinación de
tales elementos para controlar selectivamente el acceso de
componentes en el dispositivo 14 a la fuente de potencia 342. Tras
la activación del conmutador de potencia se inicia una aplicación
318 para conectar el dispositivo 14. Tras la desactivación del
conmutador de potencia, se inicia una aplicación 318 para
desconectar el dispositivo 14. La alimentación al dispositivo 14
puede ser también controlada por otros dispositivos y por
aplicaciones de software 318.
El puerto 24 proporciona señales procedentes del
conectador 20 al microprocesador 302 a través del controlador 352
de puerto. Como de describe con más detalle en lo que sigue, el
controlador 352 se acopla selectivamente a un
transmisor-receptor de bus cuando el dispositivo 14
está operando en un modo de alta velocidad para señales de USB. El
controlador también comunica con el puerto interno 350 de USB en el
microprocesador 302. El puerto 350 de USB puede comunicar
selectivamente de manera directa con el puerto 24, según es
controlado por el controlador 352.
\newpage
A continuación se proporcionan más detalles
sobre componentes concretos del dispositivo 14 según se relacionan
con una realización. En primer lugar, se proporciona detalle sobre
la interfaz de bus y el controlador para el dispositivo 14 para el
puerto 24 y Código de Control de Puerto 318N.
La figura 4 muestra un diagrama 400 de
componentes del dispositivo 14 que incluyen el puerto 24 y los
componentes internos que tratan señales conducidas por ellos. El
conectador 402 es parte del puerto 24 y proporciona un conectador
físico para el cable 20 para el dispositivo 14. Las señales de USB
410 son proporcionadas entre el conectador 402 y el microprocesador
302. El controlador 352 proporciona lógica de control para efectuar
selectivamente conexiones de señalización entre el microprocesador
302 y el puerto 24 para señales de USB 410. El microprocesador 302
es controlado en parte por el Código de Control de Puerto 318N. Los
datos y las señales de control recibidos por el microprocesador 302
a través de señales 410 de USB permiten a una realización
determinar el estado presente de conexión del dispositivo 14 al
ordenador principal 12. Como tal, una realización puede entonces
hacer que el microprocesador 302 genere selectivamente: señales de
control 408 para controlar uno o más del controlador (y sus
elementos); señales 412 de interfaz de ordenador principal y señales
de USB 410 para comunicar con el ordenador principal 12. Se
apreciará que hay una trayectoria de datos separada entre el
ordenador principal y el controlador 352 aparte de la conexión del
USB. La trayectoria de USB permite que el (plena velocidad) puerto
350 de USB sea "encaminado a través de" (alta velocidad) el
controlador 352 de puerto. En un tal estado de "encaminado a
través de", será típico que mucha de la circuitería del
controlador 352 no sería alimentada. Las señales de USB procedentes
del microprocesador 302 son tratadas ya sea por el puerto 350 de
USB o por el puerto 350 con el transmisor-receptor
404, dependiendo de la operación del USB para el dispositivo 14. La
potencia y el control son también proporcionados al circuito de
carga 348, que proporciona selectivamente ya sea la señal de 100 mA
o la señal de 500 mA a un circuito de carga que carga la batería
342. La batería puede ser cargada a cualquier nivel predeterminado
suficiente por el circuito 348, dependiendo de su diseño. El
circuito 348 recibe una señal Vbus procedente del conectador 402 y
señales de control desde el controlador 352 y el microprocesador
302.
Dentro del controlador 352, el circuito 404 de
transmisor-receptor es proporcionado para amplificar
selectivamente señales procedentes del microprocesador 302
destinadas al puerto 24. El transmisor-receptor 404
puede incluir lógica de bus de USB para permitirle generar señales
de acuerdo con USB basadas en señales 408 recibidas desde el
microprocesador 302. El circuito 406 de detección de corriente
proporciona circuitos electrónicos que permiten al controlador 352
determinar el nivel de corriente y/o voltaje presente en las señales
410 de USB. El controlador puede tener una interfaz de memoria
digital (RAM de punto final) para el ordenador principal, un bucle
bloqueado en fase para generar un reloj para el controlador 352 y
codificadores y descodificadores para conversión de señalización de
NRZI, además de la lógica de encaminamiento de derivación de USB. El
controlador tiene la lógica para cargar selectivamente la batería a
través del circuito de carga 348 ya sea a 100 mA ó a 500 mA
basándose en un mensaje de carga recibido por el dispositivo desde
el ordenador principal, que indica qué está disponible.
Otros detalles se proporcionan ahora sobre el
Código de Control de Puerto 318N según controla elementos del
dispositivo 14.
Haciendo referencia a la figura 5, el diagrama
de flujo 500 muestra un proceso ejemplar utilizado para controlar
la operación del bus de USB y el controlador 352 para el dispositivo
14 a través del Código de Control de Puerto 318N. En general, el
código 318N opera sobre el dispositivo 14 y controla el controlador
352 de puerto, el puerto 350 de USB y el circuito de carga 348.
En el bloque 502, comienza el Código de Control
de puerto 318N. La iniciación del Código 318N puede ser ejecutada
automáticamente al poner en marcha el dispositivo 14 o tras la
detección de una conexión que esté siendo establecida a través del
puerto 24 (figura 4). En el paso 504, el proceso espera por la
detección de una conexión al ordenador principal 12.
A continuación, en el bloque de verificación
506, las señales sobre señales 410 de USB son vigiladas para
determinar si una conexión ha sido detectada. Si no ha sido
detectada conexión, entonces el proceso retorna al paso 504. Si ha
sido detectada una conexión, el proceso se mueve al paso 508, donde
se determina un modo de transmisión para el bus, basado en señales
410 de USB según han sido tratadas por el Código 318N. Por ejemplo,
la conexión puede ser: una alta velocidad, una velocidad plena, una
conexión de baja velocidad, impedancia elevada o una conexión
diferente. El tipo de conexión puede ser determinado a partir de
señales recibidas del ordenador principal 12 o mediante la
evaluación de las características físicas de las señales (por
ejemplo, la corriente, usando el módulo 406 de detección de
corriente). Como tal, en la verificación 510, el proceso evalúa si
la conexión es una conexión de alta velocidad. Si es así, el proceso
se mueve al paso 512, donde el controlador es establecido en un
modo de derivación de velocidad plena. En otras realizaciones, el
defecto puede ser simplemente forzar el dispositivo 14 hacia el
modo de derivación. Si la verificación 510 es realizada y si
determina que la conexión de USB presente no es una conexión de alta
velocidad, entonces el proceso se mueve directamente desde la
verificación 510 al paso 514.
Después de ser establecido el modo de
derivación, el proceso se mueve al paso 514, donde se inicia un
proceso de enumeración con el ordenador principal. Durante la
enumeración, el Código 318N puede generar mensajes destinados al
ordenador principal 12 a través del puerto 24 de que el dispositivo
14 está operando en un modo de velocidad plena (es decir, en el
modo de derivación).
\newpage
Opcionalmente, si está disponible algo de
corriente a través de señales 410 de USB para cargar la batería 342
por medio del circuito de carga 348, entonces se carga la batería.
El Código 318N puede activar selectivamente el módulo 406 de
detección de corriente para determinar el nivel de corriente de las
señales 410 de USB y después activar selectivamente el circuito de
carga 348 (figura 3) para cargar la batería 342. Alternativa o
adicionalmente, tal información puede ser obtenida de los contenidos
de las señales 410 de USB procedentes del ordenador principal 12.
El circuito 348 puede proporcionar una señal de "carga" que es
detectada por el microprocesador 302 y como tal el Código 318N.
Tras la detección de cualquier señal de "carga", se puede
detener el proceso de cargar.
A continuación, en la verificación 516, el
proceso detecta si está completa la enumeración. Si no está
completa, entonces la verificación retorna al paso 514 para
completar la enumeración. Si la enumeración está completada, el
proceso se mueve hacia el paso 518, donde la corriente proporcionada
en el bus es detectada usando el Código 318N para evaluar datos
proporcionados ya sea por el circuito detector 406 o por mensajes
proporcionados desde el ordenador principal 12. En algunos casos,
activadores del lado del ordenador principal pueden informar al
dispositivo de qué corriente disponible está en el puerto al que
está conectado el dispositivo. Esto se puede hacer a través de un
mensaje de establecimiento enviado durante la enumeración. Como tal,
en algún caso, el paso 518 puede ser efectuado en cualquier lugar
del proceso.
A continuación, el proceso se mueve al paso 520,
donde se determina la carga de la batería. Esta carga puede ser
evaluada mediante el circuito de carga 348. Este paso es opcional y
puede ser realizado como parte del paso 514.
Después el proceso se mueve hacia el paso 526,
donde se efectúa una verificación para determinar si existe una
carga suficiente en la batería 342. Si la batería no está cargada,
entonces el proceso vuelve al paso 524 para mantener el bus en modo
de derivación de velocidad plena. Sin embargo, si la batería está
cargada, entonces el proceso 500 se mueve al paso 528, donde el bus
es nuevamente enumerado a un modo de velocidad elevada. En este
punto, se puede hacer también la siguiente verificación: si la
re-enumeración no tiene éxito (por ejemplo, el
ordenador principal rechaza conectarse en el modo de alta velocidad
y, en su lugar, ofrece el modo de plena velocidad), entonces el
sistema vuelve al modo de derivación. A continuación, si la
re-enumeración se completa y tiene éxito, el bus es
activado en el nivel de alta velocidad. Esto puede incluir activar
el transmisor-receptor 504. El siguiente paso es el
final del proceso.
Alternativamente, una vez que una realización
establece el modo de derivación de velocidad plena para el
dispositivo 14, si están disponible ya sea 100 mA ó 500 mA del
ordenador principal 12, el dispositivo 14 puede emitir una orden de
USB para aceptar señales que estén siendo transmitidas en cualquier
nivel de corriente. Sin embargo, el régimen de datos permanecería
limitado a los intervalos proporcionados por la norma de USB de
Plena velocidad.
Se apreciará que este proceso puede ser iniciado
tras la detección de una conexión, según es proporcionada en el
paso 504. Sin embargo, en otras realizaciones, otras condiciones
externas pueden disparar la activación del proceso 500. Por
ejemplo, el proceso puede ser reiniciado si se detecta que la
corriente va a disminuir hasta 100 mA, es decir, el bus desciende
hasta un modo de velocidad plena. Se apreciará que este proceso 500
utiliza señales procedentes del microprocesador 302 y el Código de
Control de Puerto 318N.
En otra realización, se puede ejecutar un
algoritmo en el Código de Control de Puerto 318N para controlar la
gestión de un bus de USB cautivo desde un modo de velocidad plena a
un modo de velocidad elevada como sigue. En primer lugar, el
dispositivo 14 se alimenta con un cable de USB conectado al
ordenador principal 12. A continuación el dispositivo 14 simula una
"unión" al ordenador principal 12 a través de una señal de USB
y el dispositivo 14 se identifica con el ordenador principal como
un dispositivo capaz de velocidad plena (pero no capaz de alta
velocidad).
Una vez que el ordenador principal 12 recibe e
interpreta esta identificación, el ordenador principal 12 inicia un
proceso de enumeración con el dispositivo 14. Como parte del proceso
de enumeración, el ordenador principal 12 establece la
configuración de USB para el dispositivo 14 para permitir que el
dispositivo 14 termine el proceso de enumeración.
A continuación se efectúa una verificación en el
dispositivo 14 para determinar si el dispositivo 14 tiene
suficiente potencia para operar en el modo de alta velocidad de USB.
Si no la tiene, entonces el dispositivo 14 puede iniciar cualquier
acción apropiada para cumplir los requisitos de potencia,
restablecer y después retornar al paso de alimentación. Si el
dispositivo tiene suficiente potencia, entonces, por medio de una
señal o señales proporcionadas por el dispositivo en el USB, el
dispositivo 14: simula una separación del USB, simula una unión; y
se identifica con el ordenador principal como que es capaz de alta
velocidad. En ese momento, el ordenador principal 12 inicia un
proceso de enumeración y establece la configuración de USB para el
dispositivo 14, para permitir que el dispositivo 14 termine el
proceso de enumeración. En ese momento, el dispositivo 14 es
enumerado en el modo de alta velocidad. Como se ha hecho observar
anteriormente, todos los pasos son ejecutados a través de señales
de orden y control generadas por el Código de Control de Puerto
318N y proporcionadas al USB y a otros elementos del dispositivo
14.
Como un proceso complementario, el Código de
Control de Puerto 318N tiene un proceso separado para gestionar y
controlar la negociación de su USB para ser enumerado en el modo de
alta velocidad a un modo de plena velocidad. Para este proceso, el
dispositivo 14 comienza como siendo enumerado en el modo de alta
velocidad. A continuación, se realiza periódicamente una
verificación para determinar si el dispositivo 14 precisa descender
o degradarse al modo de plena velocidad. Se pueden establecer
diferentes condiciones que requieran el descenso o degradación. Las
condiciones pueden incluir: Estado actual de potencia, tiempo
actual, situación actual y otros criterios. Si los resultados de la
verificación indican que el dispositivo ha de permanecer en el modo
de velocidad elevada, aquel continúa operando en ese modo. Sin
embargo, si los resultados indican que se ha de realizar una
degradación, entonces el dispositivo 14 simula una separación y
después una unión al USB. A continuación, el dispositivo 14 se
identifica con respecto al ordenador principal 12 como siendo capaz
de plena velocidad (pero no capaz de alta velocidad). Una vez que
el ordenador principal 12 recibe e interpreta esta identificación,
el ordenador principal 12 inicia un proceso de enumeración de USB
con el dispositivo 14. Como parte del proceso de enumeración, el
ordenador principal 12 establece la configuración de USB para el
dispositivo 14, para permitir que el dispositivo 14 termine el
proceso de enumeración y finalmente el dispositivo 14 es enumerado a
una plena velocidad.
Se apreciará que el Código de Control de Puerto
318N y otras aplicaciones de las realizaciones pueden ser
ejecutados en la práctica usando técnicas de programación, lenguajes
y algoritmos conocidos. Los títulos de los módulos son
proporcionados como una conveniencia para proporcionar etiquetas y
asignar funciones a ciertos módulos. No se requiere que cada módulo
realice sólo sus funciones como se ha descrito anteriormente. Como
tales, funcionalidades concretas para cada aplicación pueden ser
desplazadas entre aplicaciones o separadas en diferentes
aplicaciones. Se pueden usar diferentes técnicas de señalización
para comunicar información entre aplicaciones usando técnicas de
programación conocidas. Almacenamiento de datos, algoritmos de
acceso y actualización conocidos permiten que los datos sean
compartidos entre aplicaciones. Por ejemplo, la detección o
terminación de un acontecimiento descrito en la figura 5 o cualquier
proceso que se ejecute en el dispositivo 14 puede causar que sea
generada una interrupción en el microprocesador 302 y puede ser
proporcionada una rutina particular de interrupción para procesar
el suceso. Se apreciará además que se pueden ejecutar otras
aplicaciones y sistemas en el dispositivo 14 simultáneamente con el
Código 318N. Como tal, el Código 318N puede ser estructurado para
operar como una aplicación "básica" en el dispositivo 14,
usando tecnologías de programación conocidas en el sector.
Aunque ha sido descrita una realización en la
que un bus es selectivamente operado en diferentes modos mientras
el dispositivo 14 está enumerando con el ordenador principal 12, se
apreciará que se pueden ejecutar en la práctica otras realizaciones
comparables para operar independientemente de si el dispositivo está
o no enumerando. Así mismo, una realización puede ser dirigida a un
protocolo de USB o a una estructura de bus diferente. Además, otras
realizaciones pueden proporcionar activación y desactivación
selectivas de otros componentes para conservar potencia,
dependiendo del entorno de funcionamiento presente del dispositivo
14. Por ejemplo, durante un ciclo de alimentación de potencia,
pueden no ser alimentados temporalmente los subsistemas de de
comunicación 304 y 306.
Se apreciará que otras realizaciones pueden
incorporar conexiones inalámbricas y sistemas de carga.
La presente invención está definida en las
reivindicaciones adjuntas a esta memoria, siendo la precedente
descripción meramente ilustrativa de realizaciones de la invención.
Los expertos ordinarios pueden considerar ciertas modificaciones de
las realizaciones precedentes, que, aunque no explícitamente
expuesta en esta memoria, no se aparten del alcance de la
invención, según se define en las reivindicaciones adjuntas.
Claims (18)
1.Un método para controlar parámetros de
interconexión para un dispositivo (14) cuando está conectado a un
ordenador principal (12), que comprende:
- establecer una conexión inicial por parte de dicho dispositivo (14) a dicho ordenador principal (12);
- realizar negociaciones desde dicho dispositivo (14) al citado ordenador principal (12) para establecer un primer régimen de transmisión de datos para el citado dispositivo (14) para dicha conexión inicial utilizando un controlador de bus de comunicación contenido en un microprocesador (302); y
- a continuación detectar una condición predeterminada, restableciendo dicha conexión con el citado ordenador principal (12) usando un segundo controlador de bus en dicho dispositivo (14) que trata dichas comunicaciones a un segundo régimen de transmisión que es mayor que dicho primer régimen de transmisión de datos,
- caracterizado porque
- dicho segundo controlador de bus es externo al citado microprocesador (302).
2. El método de acuerdo con la reivindicación 1,
en el que mientras el citado dispositivo (14) está estableciendo
dicha conexión:
- señales procedentes de dicha conexión se utilizan para cargar una batería (342) del citado dispositivo (14); y
- dicho microprocesador (302) opera en un modo de baja potencia.
3. El método de acuerdo con la reivindicación 2,
en el que dicha condición predeterminada es la carga de la citada
batería (342) hasta un nivel predeterminado.
4. El método de acuerdo con la reivindicación 2
o la reivindicación 3, en el que cuando se restablece dicha
conexión, el citado microprocesador (302) opera en un modo de
potencia más elevada que dicho modo de baja potencia.
5. El método de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, en el que
- dicho bus es un bus de "USB", Universal Serial Bus;
- dicho primer régimen de transmisión de datos es un régimen de USB de plena velocidad;
- dicha condición predeterminada es la terminación de la enumeración de dicho dispositivo (14) con respecto al citado ordenador principal (12); y
- dicho segundo régimen de transmisión de datos es un régimen de USB de alta velocidad.
6. El método de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, en el que las citadas
negociaciones comprenden:
- iniciar una orden para simular una unión al citado ordenador principal (12); e
- identificar dicho dispositivo (14) con respecto a dicho ordenador principal (12) como siendo capaz de comunicar en el citado primer régimen de transmisión de datos.
7. El método de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, en el que si se satisface dicha
condición predeterminada, el citado dispositivo (14):
- inicia una orden para simular una separación del citado ordenador principal (12);
- inicia una orden para simular una unión a dicho ordenador principal (12); e
- se identifica con respecto a dicho ordenador principal (12) como siendo capaz de comunicar en dicho segundo régimen de transmisión de datos.
8. El método de acuerdo con la reivindicación 7,
que comprende además un segundo proceso para enumerar dicha
conexión desde el citado segundo régimen de transmisión de datos a
dicho primer régimen de transmisión de datos, siendo iniciado dicho
segundo proceso tras la satisfacción de una segunda condición
predeterminada.
9. El método de acuerdo con la reivindicación 8,
en el que dicho segundo proceso comprende:
- iniciar una orden para simular una separación por parte del citado dispositivo (14) de dicho ordenador principal (12);
- iniciar una orden para simular una unión a dicho ordenador principal (12); e
- identificar el citado dispositivo (14) con respecto a dicho ordenador principal (12) como siendo capaz de comunicación en dicho primer régimen de transmisión de datos.
10. Un sistema para interconexión de
comunicaciones para un dispositivo (14) cuando está conectado a un
ordenador principal (12), que comprende:
- un primer controlador de bus contenido en un microprocesador (302) para tratar las citadas comunicaciones entre dicho dispositivo (14) y el citado ordenador principal (12) en un primer régimen de transmisión de datos;
- un segundo controlador de bus para tratar dichas comunicaciones en un segundo régimen de transmisión que es mayor que dicho primer régimen de transmisión de datos;
- un módulo para vigilar para una conexión inicial por dicho dispositivo (14) a dicho ordenador principal (12); y
- un módulo de controlador para activar dicho primer controlador de bus mientras el citado dispositivo (14) está estableciendo dicha conexión con el citado ordenador principal (12) y después de una condición predeterminada, para activar el citado segundo controlador de bus,
- caracterizado porque dicho segundo controlador de bus es exterior al citado microprocesador (302).
11. El sistema de acuerdo con la reivindicación
10, que comprende además un módulo (348) de carga de batería para
cargar una batería (342) que alimenta a dicho dispositivo (14), en
el que, mientras dicho dispositivo (14) está estableciendo la
citada conexión, dicho módulo (348) de carga de batería utiliza
señales procedentes de la citada conexión para cargar dicha batería
(342) del citado dispositivo (14) y dicho microprocesador (302)
está dispuesto para operar en un modo de baja potencia.
12. El sistema de acuerdo con la reivindicación
11, en el que dicha condición predeterminada comprende la carga de
dicha batería (342) hasta un nivel predeterminado y, cuando se
restablece la citada conexión, dicho microprocesador (302) está
dispuesto para operar en un modo de potencia mayor que dicho modo de
baja potencia.
13. El sistema de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones 10 a 12, en el que:
- dicho bus comprende un bus de "USB", Universal Serial Bus;
- dicho primer régimen de transmisión de datos comprende un régimen de USB de plena velocidad;
- dicha condición predeterminada comprende la terminación de la enumeración del citado dispositivo (14) con respecto a dicho ordenador principal (12); y
- dicho segundo régimen de transmisión de datos comprende un régimen de USB de alta velocidad.
14. El sistema de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones 10 a 13, en el que el citado módulo de
controlador está dispuesto para iniciar negociaciones que
comprenden:
- iniciar una orden para simular una unión a dicho ordenador principal (12); e
- identificar dicho dispositivo (14) con respecto a dicho ordenador principal (12) como siendo capaz de comunicación en dicho primer régimen de transmisión de datos.
15. El sistema de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones 10 a 14, en el que si se satisface la citada
condición predeterminada, el citado módulo de controlador está
dispuesto para:
- iniciar una orden para simular un separación de dicho ordenador principal (12);
- iniciar una orden para simular una unión a dicho ordenador principal (12); e
- identificar el citado dispositivo (14) con respecto a dicho ordenador principal (12) como siendo capaz de comunicación en dicho segundo régimen de transmisión de datos.
16. El sistema de acuerdo con la reivindicación
14, en el que dicho módulo de controlador está además dispuesto
para iniciar un segundo proceso para enumerar la citada conexión
desde dicho segundo régimen de transmisión de datos a dicho primer
régimen de transmisión de datos, siendo iniciado dicho segundo
proceso tras la satisfacción de una segunda condición
predeterminada.
17. El sistema de acuerdo con la reivindicación
16, en el que dicho segundo proceso comprende:
- iniciar una orden para simular una separación por parte del citado dispositivo (14) de dicho ordenador principal (12);
- iniciar una orden para simular una unión a dicho ordenador principal (12); e
- identificar dicho dispositivo (14) con respecto a dicho ordenador principal (12) como siendo capaz de comunicar en dicho primer régimen de transmisión de datos.
18. Un medio legible por ordenador que almacena
instrucciones legibles por ordenador, ejecutables por un procesador
(302) de un sistema informático (14) para hacer que dicho sistema
(14) ejecute los pasos del método de una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 9.
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