JP2000056871A - Usbシステム用のemsエンハンスメント回路 - Google Patents
Usbシステム用のemsエンハンスメント回路Info
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Abstract
じてUSB機器のEMSを強化する。 【解決手段】 EMSエンハンスメント回路は、USB
システムに具備され、電磁妨害でUSBインターフェー
スから遮断後、USB機器の連続動作を保証すべく、引
抜き・差込み動作をシミュレート可能である。USB機
器とUSBインターフェースとの間のデータ通信のEM
S状態を検出するEMS検出部が使用され、異常があれ
ばEMS検出部がオーバーフロー信号をレジューム制御
部に出力する。レジューム制御部は、USB機器がUS
Bインターフェースから遮断されると、電圧プルアップ
回路がUSBインターフェースの一データ線への電圧信
号出力を禁止されて、引抜き動作をシミュレートし、プ
リセット時間後に電圧信号出力を再度許容されて、差込
み動作をシミュレートするように電圧プルアップ回路を
制御すべく、電圧プルアップ回路にプルアップ制御信号
を出力可能である。
Description
に、USB(universal serial bus)機器が電磁妨害のた
めにUSBインターフェースから遮断される場合に、連
続動作を保証すべく、USB機器をUSBインターフェ
ースに再接続するようにUSB機器のための引抜きおよ
び差込み動作をシミュレート可能であるUSBシステム
用のEMS(electromagnetic safety)エンハンスメント
回路に関するものである。
モデルのパーソナルコンピュータ(PC)を紹介して以
来、IBMコンパチのPCが世界中で最も人気の高いコ
ンピュータシステムになっている。特に、PCはその能
力を増強するための種々の周辺機器との使用が考慮され
た設計になっている。これら周辺機器には、例を挙げる
と、キーボード、プリンタ、マウス、モデム、外部ドラ
イブシステム、外部バックアップシステム、スキャナ、
ジョイスティックなどがある。
リアルポートまたはパラレルポートを経由してPCに接
続可能で、またいくつかの他の周辺機器は、PCではS
CSI(small computer system interface)カードのよ
うに、特別なインターフェースカードのインストールを
必要とする場合がある。特に、スキャナはPC接続用の
専用インターフェースカードを必要とする。マルチメデ
ィアの現代では、上述の周辺機器のほとんど全てがPC
ユーザにとって必須である。それ故、ユーザがかなりの
種類の周辺機器をPCに接続したいとき、ユーザは、ま
ずもし必要ならPCの拡張スロットに、アソシエーショ
ン・インターフェースカードをインストールし、次いで
それらを各々のケーブルを経由して周辺機器に接続しな
ければならない。しかしながら、このやり方では、通
常、PCの背面に巨大な曲りくねったケーブルを生み出
し、取扱いを煩雑にするだけでなくオフィスルームの見
栄えを劣悪にする。
ンテル社は、種々の周辺機器をPCに単一の標準(gener
al purpose)ポートを通じて接続させるUSBと呼ばれ
る新しいテクノロジを導入するに至っている。本明細書
では、USBとの使用が特に予定されている周辺機器を
USB機器と呼ぶことにする。ところで、USBは、あ
る周辺機器がUSBインターフェースに差し込まれる
(取り付けられる)と、直ぐにその周辺機器とともに機
能するように、PCにそのPC自体を自動的に構築(コ
ンフィグ)させるいわゆるプラグアンドプレイ(PnP)
をサポートする。さらに、USBは、最初にPCをオフ
にする必要がなく、PCが電源オンである際にUSBイ
ンターフェースへの周辺機器の差込み(取付け)を許容
するいわゆるホットプラグインをサポートする。周辺機
器が引き抜かれる(取り外される)と、PCは自動でこ
の状態を検出し、そしてその関連するドライブ全てをア
ンインストールすることが可能になっている。これらの
特徴は周辺機器のPCとの使用を一層便利にする。
システムは1.5Mbpsないし12Mbpsの伝送レ
ートでPCとデータ通信を行い、それは非USB機器よ
りかなり高速で、このためUSB機器を電磁妨害に非常
に影響されやすくするので、EMSテストに容易に落ち
得るというUSB機器に対する欠点がある。あるUSB
機器が予め定められた回数、例えば3回、正確にデータ
を送信するのに失敗すると、USBインターフェースは
そのUSB機器を遮断する。動作を再開させるために
は、ユーザが手動でUSB機器をUSBインターフェー
スから引き抜き(取り外し)、次いでそれを再びUSB
インターフェースに差し込む(取り付ける)必要があ
る。しかしながら、このやり方はEMSテスト中は許容
されない。
EMS回路を示すブロック配線図である。図1に示すよ
うに、USBシステムは、USBインターフェース10
およびケーブル14を経由してUSBインターフェース
10に接続されるUSB機器12を含む。詳述すると、
USBインターフェース10は、電力線VCC 、データ線
D+、相補データ線D-およびグランド線GND が具備されて
いる。データ線D+は、USB機器12からUSBインタ
ーフェース10への出力データ・ストリームを伝送する
のに使用される一方、相補データ線D-は、正しいデータ
伝送を保証すべく、USBインターフェース10による
データ検査目的用にデータ線D+を通して伝送されるデー
タの補数を伝送するのに使用される。加えて、USBイ
ンターフェース10は、USB機器12が高速周辺機器
であるかあるいは低速周辺機器であるかを検出するため
にデータ線D+および相補データ線D-を使用可能である。
さらに、USBインターフェース10は電力線VCC およ
びグランド線GND をUSB機器12に電力を供給するた
めに使用する。ケーブル14は、2重シールド構造で、
そこを通じたデータ伝送で電磁妨害を回避する構成にな
っている。
力は、2つのビーズ・インダクタL1,L2および2つ
のキャパシタC1,C1からなるLC回路を通じて伝送
される。第1のインダクタL1は電力線VCC に接続され
る一端およびUSBコントローラ16に接続される他端
を有し、そして、第2のインダクタL2はグランド線GN
D に接続される一端およびUSBコントローラ16に接
続される他端を有している。第1のキャパシタC1はイ
ンダクタL1,L2の両入力端間に接続され、そして、
第2のキャパシタC2はインダクタL1,L2の両出力
端間に接続されている。第1のキャパシタC1は0.1
μF程度の容量を有する。電源オン時、USBコントロ
ーラ16は3.3VのHigh電圧論理状態を有する出
力データ信号を発生可能で、それは次いで抵抗R1を経
由して相補データ線D-に伝送され、そしてまたUSBコ
ントローラ16にもフィードバックされる。抵抗R1
は、例えば抵抗値が1.5kΩである。USB機器12
が低速周辺機器であれば、USBコントローラ16から
の出力データ信号は相補データ線D-に伝送されるが、高
速周辺機器であればその出力データ信号はデータ線D+に
伝送される。
ける従来のEMS規定に対する欠点は、2重シールド構
造のケーブルおよびLC回路がともに使用するのに非常
に高価であるということである。なぜなら、この種のケ
ーブルは構造が複雑で、そしてこのため製造が困難で、
またLC回路はいくらかのインダクタおよびキャパシタ
を装備に必要とするからである。さらに、そのUSB機
器はなおも容易にEMSテストに落ちる場合があるから
である。
れた引抜きおよび差込み(取外しおよび取付け)動作を
通じてUSB機器のEMSを強化し得るUSBシステム
用のEMSエンハンスメント回路を提供することであ
る。
マウスのような周辺機器を一層有効な価格で使用可能に
し得るUSBシステム用のEMSエンハンスメント回路
を提供することである。
の請求項1記載の発明は、USBインターフェースおよ
びこのUSBインターフェースにケーブルを経由して接
続される少なくとも1つのUSB機器を含み、前記US
Bインターフェースが前記USB機器に前記ケーブルを
経由して接続される第1のデータ線、第2のデータ線、
電力線およびグランド線を有するUSBシステムで使用
されるEMSエンハンスメント回路であって、前記EM
Sエンハンスメント回路は、前記電力線およびグランド
線間に接続されるキャパシタと、前記USB機器と前記
USBインターフェースとの間のデータ通信のEMS状
態検出用であって、検出されたEMS状態が異常であれ
ばオーバーフロー信号を発生させるEMS検出部と、リ
セット信号および前記オーバーフロー信号を入力信号と
して取り込み、これらリセット信号およびオーバーフロ
ー信号に応じてプルアップ制御信号を発生させるレジュ
ーム制御部と、前記プルアップ制御信号が禁止論理状態
にセットされると、引抜き動作をシミュレートするよう
に前記USBインターフェースの第2のデータ線への電
圧信号の出力を禁止され、前記プルアップ制御信号がイ
ネーブル論理状態にセットされると、電圧信号の出力を
許容されるように、前記レジューム制御部からのプルア
ップ制御信号によって制御される電圧プルアップ回路と
を備えるものである。
圧発生用の電圧源と、オン状態に切り替えられると前記
電圧源の出力電圧を出力端に伝送するスイッチング素子
と、前記スイッチング素子の出力端と直列接続される一
端および前記USBインターフェースの第2のデータ線
と接続される他端を有し、前記スイッチング素子がオン
状態に切り替えられると、前記電圧源からの出力電圧を
前記第2のデータ線に伝送するための抵抗とを備え、前
記スイッチング素子のオン/オフ状態は、前記プルアッ
プ制御信号がイネーブル論理状態にセットされると、前
記出力端に前記電圧源からの出力電圧を帯びさせるよう
にオン状態に切り替えられ、前記プルアップ制御信号が
禁止論理状態にセットされると、前記電圧プルアップ回
路からの出力電圧を禁止するようにオフ状態に切り替え
られるように、前記レジューム制御部からのプルアップ
制御信号による制御下にある構成でもよい(請求項
2)。
圧発生用の電圧源と、前記電圧源の出力と直列に接続さ
れる一端を有する抵抗と、前記抵抗と接続される入力端
および前記USBインターフェースの第2のデータ線と
接続される出力端を有し、前記プルアップ制御信号がイ
ネーブル論理状態にセットされると、前記出力端に前記
抵抗を経由した前記電圧源からの出力電圧を帯びさせる
ようにオン状態に切り替えられ、前記プルアップ制御信
号が禁止論理状態にセットされると、前記電圧プルアッ
プ回路からの出力電圧を禁止するようにオフ状態に切り
替えられるように、オン/オフ状態が前記レジューム制
御部からのプルアップ制御信号による制御下にあるスイ
ッチング素子とを含む構成でもよい(請求項3)。
Vである場合には、前記抵抗は抵抗値が1.5kΩであ
る構成でもよい(請求項4または6)。
ある場合には、前記抵抗は抵抗値が7.5kΩである構
成でもよい(請求項5または7)。
である構成でもよい(請求項8)。
器と前記USBインターフェースとの間のデータ通信で
アドレス信号、データ信号および読み書き要求信号を入
力信号として取り込んで、これら入力信号が正常である
か否かの検査を行い、正常であればクリア信号を発生さ
せるデコーダと、前記デコーダからのクリア信号によっ
てリセット可能であって、前記クリア信号によってリセ
ットされることなく予め定められた時間、前記クリア信
号を継続的に取り込むことができないと、オーバーフロ
ー信号を発生させるように動作する監視タイマとを含む
構成でもよい(請求項9)。
SB機器と前記USBインターフェースとの間のデータ
通信でアドレス信号およびデータ信号を入力信号として
取り込んで、これら入力信号が正常であるか否かの検査
を行い、正常であれば選択信号を発生させるデコーダ
と、リセット信号および前記EMS検出部からのオーバ
ーフロー信号を入力信号として取り込み、前記デコーダ
からの選択信号に応じた論理出力を前記プルアップ制御
信号として供給するように発生させるための制御レジス
タとを含む構成でもよい(請求項10)。
フェースおよびこのUSBインターフェースにケーブル
を経由して接続される少なくとも1つのUSB機器を含
み、前記USBインターフェースが前記USB機器に前
記ケーブルを経由して接続される第1のデータ線、第2
のデータ線、電力線およびグランド線を有するUSBシ
ステムで使用されるEMSエンハンスメント回路であっ
て、前記EMSエンハンスメント回路は、前記電力線お
よびグランド線間に接続されるキャパシタと、前記US
B機器と前記USBインターフェースとの間のデータ通
信のEMS状態検出用であって、検出されたEMS状態
が異常であればオーバーフロー信号を発生させるEMS
検出部と、リセット信号および前記オーバーフロー信号
を入力信号として取り込み、これらリセット信号および
オーバーフロー信号に応じてプルアップ制御信号を発生
させるレジューム制御部と、前記プルアップ制御信号が
禁止論理状態にセットされると、引抜き動作をシミュレ
ートするように前記USBインターフェースの第2のデ
ータ線への電圧信号の出力を禁止され、前記プルアップ
制御信号がイネーブル論理状態にセットされると、電圧
信号の出力を許容されるように、前記レジューム制御部
からのプルアップ制御信号によって制御される電圧プル
アップ回路とを備え、前記電圧プルアップ回路は、出力
電圧発生用の電圧源と、オン状態に切り替えられると、
前記電圧源の出力電圧を出力端に伝送するものであっ
て、前記プルアップ制御信号がイネーブル論理状態にセ
ットされると、前記出力端に前記電圧源からの出力電圧
を通過させるようにオン状態に切り替えられ、前記プル
アップ制御信号が禁止論理状態にセットされると、前記
電圧プルアップ回路からの出力電圧を禁止するようにオ
フ状態に切り替えられるように、オン/オフ状態が前記
レジューム制御部からのプルアップ制御信号による制御
下にあるスイッチング素子と、前記スイッチング素子の
出力端と接続される一端および前記USBインターフェ
ースの第2のデータ線と接続される他端を有し、前記ス
イッチング素子がオン状態に切り替えられると、前記電
圧源からの出力電圧を前記第2のデータ線に伝送するた
めの抵抗とを含むものである。
Vである場合には、前記抵抗は抵抗値が1.5kΩであ
る構成でもよい(請求項12)。また、前記電圧源から
の出力電圧が5Vである場合には、前記抵抗は抵抗値が
7.5kΩである構成でもよい(請求項13)。
である構成でもよい(請求項14)。
器と前記USBインターフェースとの間のデータ通信で
アドレス信号、データ信号および読み書き要求信号を入
力信号として取り込み、これら入力信号が正常であるか
否かの検査を行い、正常であればクリア信号を発生させ
るデコーダと、前記デコーダからのクリア信号によって
リセット可能であって、前記クリア信号によってリセッ
トされることなく予め定められた時間、前記クリア信号
を継続的に取り込むことができないと、オーバーフロー
信号を発生させるように動作する監視タイマとを含む構
成でもよい(請求項15)。
SB機器と前記USBインターフェースとの間のデータ
通信でアドレス信号およびデータ信号を入力信号として
取り込み、これら入力信号が正常であるか否かの検査を
行い、正常であれば選択信号を発生させるデコーダと、
リセット信号および前記EMS検出部からのオーバーフ
ロー信号を入力信号として取り込み、前記デコーダから
の選択信号に応じた論理出力を前記プルアップ制御信号
として供給するように発生させるための制御レジスタと
を含む構成でもよい(請求項16)。
メント回路は、USBインターフェースおよびこのUS
Bインターフェースにケーブルを経由して接続される少
なくとも1つのUSB機器を含み、USBインターフェ
ースがUSB機器にケーブルを経由して接続される第1
のデータ線、第2のデータ線、電力線およびグランド線
を有するUSBシステムで使用されるように設計され
る。EMSエンハンスメント回路は、USB機器とUS
Bインターフェースとの間のデータ通信のEMS状態検
出用のEMS検出部を含む。このEMS検出部は、検出
されたEMS状態が異常であればオーバーフロー信号を
発生させる。レジューム制御部は、リセット信号および
そのオーバーフロー信号を入力信号として取り込んで、
応じて、電圧プルアップ回路へのプルアップ制御信号を
発生可能である。電圧プルアップ回路は、プルアップ制
御信号が禁止論理状態にセットされると、引抜き動作を
シミュレートするようにUSBインターフェースの第2
のデータ線への電圧信号の出力を禁止され、プルアップ
制御信号がイネーブル論理状態にセットされると、差込
み動作をシミュレートするように電圧信号の出力を許容
されるように、EMSエンハンスメント回路が動作す
る。そのシミュレートされた引抜きおよび差込み動作
は、USB機器の連続動作用に、USB機器をUSBイ
ンターフェースに自動的に再接続させることが可能とな
る。
形態を以下に示す。これら2つの好適な実施形態では、
低速USB機器がUSBシステムに接続される。しかし
ながら、本明細書の「発明が解決しようとする課題」で
述べたように、USBシステムへの低速周辺機器の接続
は、データ線D+へのデータ信号の異なる接続配置でのみ
高速周辺機器の接続と異なる。したがって、請求項で
は、データ線D+が第1のデータ線として広く列挙され
ている一方、相補データ線D-が第2のデータ線として広
く列挙されている。
ト回路の第1実施形態を適用するUSBシステムのブロ
ック配線図である。
SBインターフェース20およびこのUSBインターフ
ェース20にケーブル24を経由して接続されるUSB
機器22を含む。詳述すると、USBインターフェース
20は、電力線VCC 、データ線D+、相補データ線D-およ
びグランド線GND が具備されている。これらの線は図1
の従来技術で説明したものと機能的に全く同じであるの
で、詳細な説明は省略する。USBシステムはEMSエ
ンハンスメント回路が具備され、ケーブル24は、図1
の従来技術で使用される高価格な2重シールド構造のケ
ーブルというよりはむしろ単一シールド構造のケーブル
でもよいというのが本実施形態の特徴である。この理由
についての説明はこのセクションの後でなされる。
S検出部26、レジューム制御部27、トランジスタT
1および電圧源28が具備されるUSBコントローラ2
5を含む。USBコントローラ25は電力線VCC および
グランド線GND から受ける電力によって駆動される。キ
ャパシタC3は、容量が0.1μF程度であり、USB
コントローラ25の入力端で電力線VCC とグランド線GN
D との間に接続されている。電源オン時には、USBコ
ントローラ25は、抵抗R2を経由して第1のデータ信
号S1を相補データ線D-に、そして第2のデータ信号S
2を直接データ線D+に出力して伝送する。第2のデータ
信号S2は第1のデータ信号S1の補数である。さら
に、電圧源28、トランジスタT1および抵抗R2は、
図2における符号29で示される破線ブロックで囲まれ
る回路部のように、組みとなって電圧プルアップ回路を
構成する。
Sレベルを検出するのに使用され、異常があれば、EM
S検出部26はオーバーフロー信号を発生させてレジュ
ーム制御部27に伝送する。このレジューム制御部27
はオーバーフロー信号およびリセット信号を入力信号と
して取り込む。これら入力信号に応じて、レジューム制
御部27はプルアップ制御信号Ctrlを生成して電圧プル
アップ回路29におけるトランジスタT1のゲートに伝
送する。プルアップ制御信号Ctrlがイネーブル論理状態
にセットされると、トランジスタT1は、導通(オン)
状態に切り替えられ、電圧プルアップ回路29の出力に
相補データ線D-に伝送される第1のデータ信号S1とし
て電圧源28からの出力電圧V1を帯びさせる。この信
号は、電磁妨害のために遮断された後にUSB機器22
をUSBインターフェース20に再接続するように引抜
きおよび差込み動作をシミュレートするのに使用され
る。
28からの出力電圧V1が3.3Vであれば、抵抗R3
の抵抗値は1.5kΩで、また5Vであれば抵抗R3の
抵抗値は7.5kΩである。
は、USB機器22がUSBインターフェース20に機
能的に接続されているか否かを検出可能である。USB
機器22の動作中には、USB機器22とUSBインタ
ーフェース20との間のデータ通信が正常であるか異常
であるかをEMS検出部26が繰り返し検出する。異常
があれば、EMS検出部26は、レジューム制御部27
を機能させるオーバーフロー信号を生成して、USB機
器22をUSBインターフェース20に再接続すべく引
抜きおよび差込み動作をシミュレートするように電圧プ
ルアップ回路29を制御する。
ト回路の第2実施形態を適用するUSBシステムのブロ
ック配線図である。この実施形態は、ここでは符号31
で示される電圧プルアップ回路が図2に示される電圧プ
ルアップ回路29と内部構造が異なる点でのみ前の実施
形態と相違する。これを除く他の構成要素の全ては、図
2の第1実施形態で使用されるものと同一であり、この
ため同一の符号が付せられる。
プルアップ回路31は、出力電圧V2発生用の電圧源3
0と、この電圧源30の出力と直列に接続される抵抗R
3と、抵抗R3と接続される入力端および相補データ線
D−と直接接続される出力端を有し、レジューム制御部
27からのプルアップ制御信号Ctrlによってオン/オフ
状態が制御されるトランジスタT2のようなスイッチン
グ素子とにより構成されている。トランジスタT2が導
通(オン)状態に切り替えられると、その出力端は、抵
抗R3を経由した電圧源30からの出力電圧V2を帯び
る。
30からの出力電圧V2が3.3Vであれば、抵抗R3
の抵抗値は1.5kΩで、また5Vであれば、抵抗R3
の抵抗値は7.5kΩである。
は、USB機器22がUSBインターフェース20に機
能的に接続されているか否かを検出可能である。USB
機器22の動作中には、USB機器22とUSBインタ
ーフェース20との間のデータ通信が正常であるか異常
であるかをEMS検出部26が繰り返し検出する。異常
があれば、EMS検出部26は、レジューム制御部27
を機能させるオーバーフロー信号を発生させて、USB
機器22をUSBインターフェース20に再接続すべく
引抜きおよび差込み動作をシミュレートするように電圧
プルアップ回路31を制御する。
ンハンスメント回路に使用されるEMS検出部26の内
部構造のブロック配線図である。図4に示すように、E
MS検出部26はデコーダ40および監視タイマ42を
含む。デコーダ40は、USB機器22とUSBインタ
ーフェース20との間のデータ通信から、アドレス信号
Add 、データ信号Dataおよび読み書き要求信号R/W を入
力信号として取り込んで、これらの信号が正常であるか
否かを検査する。正常であれば、デコーダ40は、クリ
ア信号Clear を監視タイマ42に出力してその監視タイ
マ42をゼロにリセットする。監視タイマ42は、デコ
ーダ40からのクリア信号の存在によってゼロにリセッ
トされることなくプリセット時間が経過すると、オーバ
ーフロー信号Overflowを出力するように動作する。
ンハンスメント回路に使用されるレジューム制御部27
の内部構造のブロック配線図である。図5に示すよう
に、レジューム制御部27はデコーダ50および制御レ
ジスタ52を含む。デコーダ50は、USBインターフ
ェース20とUSB機器22との間のデータ通信から、
アドレス信号Add およびデータ信号Dataを入力信号(こ
れはEMS検出部26におけるデコーダ40への入力信
号でもある)として取り込み、そしてこれら入力信号に
応じてデコーダ50が選択信号Selectを制御レジスタ5
2に出力する。この制御レジスタ52はデコーダ50か
らの選択信号Select、監視タイマ42からのオーバーフ
ロー信号Overflow、および読み書き要求信号R/W を入力
信号として取り込み、そしてこれら入力信号に応じて制
御レジスタ52はプルアップ制御信号Ctrlを発生させ
る。
rlは電圧プルアップ回路29におけるトランジスタT1
のオン/オフ状態を制御するのに使用され、そして、第
2実施形態では、それは電圧プルアップ回路31におけ
るトランジスタT2のオン/オフ状態を制御するのに使
用される。監視タイマ42がオーバーフロー信号Overfl
owを出力すると、レジューム制御部27は、プルアップ
制御信号Ctrlを禁止論理状態にセットして、電圧プルア
ップ回路29,31の電圧プルアップ動作の実行を禁止
するように制御が行われる。そうでなければ、レジュー
ム制御部27は、プルアップ制御信号Ctrlをイネーブル
論理状態にセットして、電圧プルアップ回路29,31
に電圧プルアップ動作を実行させる。
るための第1および第2実施形態のEMSエンハンスメ
ント回路によって行われるEMSテストに含まれる処理
手順を示すフローチャートである。
は、USBインターフェース20とUSB機器22との
間のデータ通信が正常であるかあるいは電磁妨害のため
に異常であるかをEMSエンハンスメント回路が検査す
る。正常であれば、EMSエンハンスメント回路はその
検査を繰り返し続行し、そうではなく異常があれば、ス
テップ61に進む。ここで、USB機器22が電磁妨害
を受けると、USB機器22とUSBインターフェース
20との間のデータ通信が妨害されて、アドレス信号Ad
d 、データ信号Dataまたは読み書き要求信号R/W が壊れ
る原因となる。これらいずれの状態でもステップ61に
進む原因となる。
ト回路はEMS検出部26を機能させてオーバーフロー
信号を出力させる。次いでステップ62に進む。
は、プルアップ制御信号Ctrlを禁止論理状態にセットし
て、引抜き動作をシミュレートするように電圧プルアッ
プ回路29,31の出力を禁止する。この後、ステップ
63に進む。
後の予め決められた時間の後、USBインターフェース
20がリセットされ、そしてEMS検出部26がUSB
機器22のEMS状態を繰り返し検査するように再起動
される。次いで、ステップ64に進む。
は、プルアップ制御信号Ctrlをイネーブル論理状態にセ
ットして、差込み動作をシミュレートするように電圧プ
ルアップ回路29,31の出力を許容する。次いで、ス
テップ65に進む。
ス20はUSB機器22に対する計数を実行し、USB
機器22を再接続して通常動作に戻る。次いで、ステッ
プ60に戻る。
よれば、USB機器が電磁妨害のためにUSBインター
フェースから遮断された後、USB機器をUSBインタ
ーフェースに自動的に再接続されるように、引抜きおよ
び差込み動作をシミュレートできる。
よれば、シミュレートされた引抜きおよび差込み動作の
採用で、単一シールド構造のケーブルを経由してUSB
機器をUSBインターフェースに接続させることが可能
になる。これにより、従来技術と比較してコストが低減
されるUSBシステムの利用が可能となる。
1〜16記載の発明によれば、シミュレートされた引抜
きおよび差込み動作を通じてUSB機器のEMSを強化
することが可能となる。また、キーボードやマウスのよ
うな周辺機器を一層有効な価格で使用することが可能に
なる。
するUSBシステムのブロック配線図である。
1実施形態を適用するUSBシステムのブロック配線図
である。
2実施形態を適用するUSBシステムのブロック配線図
である。
ント回路に使用されるEMS検出部の内部構造のブロッ
ク配線図である。
ント回路に使用されるレジューム制御部の内部構造のブ
ロック配線図である。
よび第2実施形態のEMSエンハンスメント回路によっ
て行われるEMSテストに含まれる処理手順を示すフロ
ーチャートである。
Claims (16)
- 【請求項1】 USBインターフェースおよびこのUS
Bインターフェースにケーブルを経由して接続される少
なくとも1つのUSB機器を含み、前記USBインター
フェースが前記USB機器に前記ケーブルを経由して接
続される第1のデータ線、第2のデータ線、電力線およ
びグランド線を有するUSBシステムで使用されるEM
Sエンハンスメント回路であって、 前記EMSエンハンスメント回路は、 前記電力線およびグランド線間に接続されるキャパシタ
と、 前記USB機器と前記USBインターフェースとの間の
データ通信のEMS状態検出用であって、検出されたE
MS状態が異常であればオーバーフロー信号を発生させ
るEMS検出部と、 リセット信号および前記オーバーフロー信号を入力信号
として取り込み、これらリセット信号およびオーバーフ
ロー信号に応じてプルアップ制御信号を発生させるレジ
ューム制御部と、 前記プルアップ制御信号が禁止論理状態にセットされる
と、引抜き動作をシミュレートするように前記USBイ
ンターフェースの第2のデータ線への電圧信号の出力を
禁止され、前記プルアップ制御信号がイネーブル論理状
態にセットされると、電圧信号の出力を許容されるよう
に、前記レジューム制御部からのプルアップ制御信号に
よって制御される電圧プルアップ回路とを備えるUSB
システム用のEMSエンハンスメント回路。 - 【請求項2】 前記電圧プルアップ回路は、 出力電圧発生用の電圧源と、 オン状態に切り替えられると前記電圧源の出力電圧を出
力端に伝送するスイッチング素子と、 前記スイッチング素子の出力端と直列接続される一端お
よび前記USBインターフェースの第2のデータ線と接
続される他端を有し、前記スイッチング素子がオン状態
に切り替えられると、前記電圧源からの出力電圧を前記
第2のデータ線に伝送するための抵抗とを備え、 前記スイッチング素子のオン/オフ状態は、前記プルア
ップ制御信号がイネーブル論理状態にセットされると、
前記出力端に前記電圧源からの出力電圧を帯びさせるよ
うにオン状態に切り替えられ、前記プルアップ制御信号
が禁止論理状態にセットされると、前記電圧プルアップ
回路からの出力電圧を禁止するようにオフ状態に切り替
えられるように、前記レジューム制御部からのプルアッ
プ制御信号による制御下にある請求項1記載のUSBシ
ステム用のEMSエンハンスメント回路。 - 【請求項3】 前記電圧プルアップ回路は、 出力電圧発生用の電圧源と、 前記電圧源の出力と直列に接続される一端を有する抵抗
と、 前記抵抗と接続される入力端および前記USBインター
フェースの第2のデータ線と接続される出力端を有し、
前記プルアップ制御信号がイネーブル論理状態にセット
されると、前記出力端に前記抵抗を経由した前記電圧源
からの出力電圧を帯びさせるようにオン状態に切り替え
られ、前記プルアップ制御信号が禁止論理状態にセット
されると、前記電圧プルアップ回路からの出力電圧を禁
止するようにオフ状態に切り替えられるように、オン/
オフ状態が前記レジューム制御部からのプルアップ制御
信号による制御下にあるスイッチング素子とを含む請求
項1記載のUSBシステム用のEMSエンハンスメント
回路。 - 【請求項4】 前記電圧源からの出力電圧が3.3Vで
ある場合には、前記抵抗は抵抗値が1.5kΩである請
求項2記載のUSBシステム用のEMSエンハンスメン
ト回路。 - 【請求項5】 前記電圧源からの出力電圧が5Vである
場合には、前記抵抗は抵抗値が7.5kΩである請求項
2記載のUSBシステム用のEMSエンハンスメント回
路。 - 【請求項6】 前記電圧源からの出力電圧が3.3Vで
ある場合には、前記抵抗は抵抗値が1.5kΩである請
求項3記載のUSBシステム用のEMSエンハンスメン
ト回路。 - 【請求項7】 前記電圧源からの出力電圧が5Vである
場合には、前記抵抗は抵抗値が7.5kΩである請求項
3記載のUSBシステム用のEMSエンハンスメント回
路。 - 【請求項8】 前記キャパシタは容量が0.1μFであ
る請求項1記載のUSBシステム用のEMSエンハンス
メント回路。 - 【請求項9】 前記EMS検出部は、 前記USB機器と前記USBインターフェースとの間の
データ通信でアドレス信号、データ信号および読み書き
要求信号を入力信号として取り込んで、これら入力信号
が正常であるか否かの検査を行い、正常であればクリア
信号を発生させるデコーダと、 前記デコーダからのクリア信号によってリセット可能で
あって、前記クリア信号によってリセットされることな
く予め定められた時間、前記クリア信号を継続的に取り
込むことができないと、オーバーフロー信号を発生させ
るように動作する監視タイマとを含む請求項1記載のU
SBシステム用のEMSエンハンスメント回路。 - 【請求項10】 前記レジューム制御部は、 前記USB機器と前記USBインターフェースとの間の
データ通信でアドレス信号およびデータ信号を入力信号
として取り込んで、これら入力信号が正常であるか否か
の検査を行い、正常であれば選択信号を発生させるデコ
ーダと、 リセット信号および前記EMS検出部からのオーバーフ
ロー信号を入力信号として取り込み、前記デコーダから
の選択信号に応じた論理出力を前記プルアップ制御信号
として供給するように発生させるための制御レジスタと
を含む請求項1記載のUSBシステム用のEMSエンハ
ンスメント回路。 - 【請求項11】 USBインターフェースおよびこのU
SBインターフェースにケーブルを経由して接続される
少なくとも1つのUSB機器を含み、前記USBインタ
ーフェースが前記USB機器に前記ケーブルを経由して
接続される第1のデータ線、第2のデータ線、電力線お
よびグランド線を有するUSBシステムで使用されるE
MSエンハンスメント回路であって、 前記EMSエンハンスメント回路は、 前記電力線およびグランド線間に接続されるキャパシタ
と、 前記USB機器と前記USBインターフェースとの間の
データ通信のEMS状態検出用であって、検出されたE
MS状態が異常であればオーバーフロー信号を発生させ
るEMS検出部と、 リセット信号および前記オーバーフロー信号を入力信号
として取り込み、これらリセット信号およびオーバーフ
ロー信号に応じてプルアップ制御信号を発生させるレジ
ューム制御部と、 前記プルアップ制御信号が禁止論理状態にセットされる
と、引抜き動作をシミュレートするように前記USBイ
ンターフェースの第2のデータ線への電圧信号の出力を
禁止され、前記プルアップ制御信号がイネーブル論理状
態にセットされると、電圧信号の出力を許容されるよう
に、前記レジューム制御部からのプルアップ制御信号に
よって制御される電圧プルアップ回路とを備え、 前記電圧プルアップ回路は、 出力電圧発生用の電圧源と、 オン状態に切り替えられると、前記電圧源の出力電圧を
出力端に伝送するものであって、前記プルアップ制御信
号がイネーブル論理状態にセットされると、前記出力端
に前記電圧源からの出力電圧を通過させるようにオン状
態に切り替えられ、前記プルアップ制御信号が禁止論理
状態にセットされると、前記電圧プルアップ回路からの
出力電圧を禁止するようにオフ状態に切り替えられるよ
うに、オン/オフ状態が前記レジューム制御部からのプ
ルアップ制御信号による制御下にあるスイッチング素子
と、 前記スイッチング素子の出力端と接続される一端および
前記USBインターフェースの第2のデータ線と接続さ
れる他端を有し、前記スイッチング素子がオン状態に切
り替えられると、前記電圧源からの出力電圧を前記第2
のデータ線に伝送するための抵抗とを含むUSBシステ
ム用のEMSエンハンスメント回路。 - 【請求項12】 前記電圧源からの出力電圧が3.3V
である場合には、前記抵抗は抵抗値が1.5kΩである
請求項11記載のUSBシステム用のEMSエンハンス
メント回路。 - 【請求項13】 前記電圧源からの出力電圧が5Vであ
る場合には、前記抵抗は抵抗値が7.5kΩである請求
項11記載のUSBシステム用のEMSエンハンスメン
ト回路。 - 【請求項14】 前記キャパシタは容量が0.1μFで
ある請求項11記載のUSBシステム用のEMSエンハ
ンスメント回路。 - 【請求項15】 前記EMS検出部は、 前記USB機器と前記USBインターフェースとの間の
データ通信でアドレス信号、データ信号および読み書き
要求信号を入力信号として取り込み、これら入力信号が
正常であるか否かの検査を行い、正常であればクリア信
号を発生させるデコーダと、 前記デコーダからのクリア信号によってリセット可能で
あって、前記クリア信号によってリセットされることな
く予め定められた時間、前記クリア信号を継続的に取り
込むことができないと、オーバーフロー信号を発生させ
るように動作する監視タイマとを含む請求項11記載の
USBシステム用のEMSエンハンスメント回路。 - 【請求項16】 前記レジューム制御部は、 前記USB機器と前記USBインターフェースとの間の
データ通信でアドレス信号およびデータ信号を入力信号
として取り込み、これら入力信号が正常であるか否かの
検査を行い、正常であれば選択信号を発生させるデコー
ダと、 リセット信号および前記EMS検出部からのオーバーフ
ロー信号を入力信号として取り込み、前記デコーダから
の選択信号に応じた論理出力を前記プルアップ制御信号
として供給するように発生させるための制御レジスタと
を含む請求項11記載のUSBシステム用のEMSエン
ハンスメント回路。
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