JP2003242096A

JP2003242096A - Ｕｓｂコントローラ

Info

Publication number: JP2003242096A
Application number: JP2002039283A
Authority: JP
Inventors: Sunao Nakabachi; 直中鉢
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-02-15
Filing date: 2002-02-15
Publication date: 2003-08-29

Abstract

(57)【要約】【課題】送信データのサイズ・種類等の変更が容易
な、また応答データをＲＡＭに格納することでレジスタ
に格納するよりも回路規模を小さくできるＵＳＢコント
ローラを提供する。【解決手段】ＵＳＢホスト１からのデータ送信を伴う
コントロール転送のリクエストに対して、ユーザ回路の
介在無しに自動応答を行うＵＳＢコントローラ２１にお
いて、リクエストの応答データを初期設定の際に予め書
き込んでおく、ＵＳＢコントローラ２１の動作に関する
各種設定を行うレジスタ１６とは独立した記憶手段(自
動応答値メモリ１４)と、ＵＳＢホスト１から自動応答
を行うリクエストが来た際に記憶手段に書き込んでおい
たデータを読み出してＵＳＢホスト１に出力するシリア
ル入力エンジン１２とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＵＳＢ(Universal
Serial Bus)コントローラに関し、特にＵＳＢホストへ
データ送信を伴うコントロール転送のリクエストに対し
て、ユーザ回路の介在無しに自動応答を行うＵＳＢコン
トローラに関する。

【０００２】

【従来の技術】ＵＳＢホストに対するデータ送信を伴う
コントロール転送のリクエストに対してユーザ回路の介
在無しに自動応答を行うＵＳＢコントローラに関連する
従来技術として、特開２０００−３０５８９０公報記載
のインターフェースボックスが挙げられる。また、製品
としてはＮｅｔＣｈｉｐ社のＵＳＢコントローラＩＣ(N
etChip2270)等が挙げられる。近年、パーソナルコンピ
ュータ（ＰＣ）と周辺機器を接続するインターフェース
としてＵＳＢが使用されている。ＵＳＢではＰＣが唯一
のホストとなり、このホストの下に複数のデバイスがツ
リー状に接続され、デバイスのＵＳＢコントローラがそ
れぞれ固有のアドレスを持つ。ホストであるＰＣは固有
のアドレスのＵＳＢコントローラに対してデータ送受信
の要求とデータの送受信を行う。ＵＳＢコントローラで
はホストからのデータ送受信の要求を受信した時に、割
込み信号等の手段でユーザ回路に対してホストからデー
タ送受信の要求を受けたことを通知する。そして、ユー
ザ回路はＵＳＢコントローラからデータ送受信の要求の
内容を読み出して、ＵＳＢコントローラがホストから受
信したデータを読み出し、また、ホストに対する送信デ
ータをＵＳＢコントローラに書き込む。なお、ＵＳＢコ
ントローラはホストに対してデータを送信する、また
は、ホストからのデータ受信する、通常ＦＩＦＯメモリ
（First In First Out Memory）からなるエンドポイン
トを複数持つ（その数は規格によって決められてい
る）。そして、デバイスのＵＳＢコントローラのローカ
ルバスに接続される機器は、エンドポイントのＦＩＦＯ
メモリに対してアクセスすることになる。ところで、Ｕ
ＳＢバスでのデータの転送は、パケットという単位で行
われる。パケットには転送方向やセットアップ情報を送
るトークンパケット、実際のデータであるデータパケッ
ト、データ転送結果（成功・失敗）を送るハンドシェイ
クパケットの種類がある。また、転送の種類も、エンド
ポイントゼロを介して行われるデバイスの初期化や各種
情報のやりとりに使用するコントロール転送、転送周期
を問わずプリンタのデータのように、まとまった量のデ
ータを転送するバルク転送、マウス、キーボードのステ
ータスを送るような一定周期で少量のデータを送るイン
タラプト転送、音声データなどリアルタイムのデータを
送るときにデータの正当性を保証しない代わりにバンド
幅を保証するアイソクロナス転送、の４つのデータ転送
のモードがある。このうち、コントロール転送について
は、ユーザ回路の負担を減らす為にユーザ回路の介在無
しにＵＳＢコントローラがホストからのデータ送受信の
要求に対して応答を行う場合がある。ＵＳＢコントロー
ラがユーザ回路の介在無しにホストからのデータ送信要
求に対してデータ送信を行う場合、従来はホストに対す
る送信データをＵＳＢコントローラの動作に関する各種
設定を行うレジスタに格納しておき、その値を常にシリ
アル入力エンジンに出力しておくか、ホストからの送信
要求が来た場合にシリアル入力エンジンに出力して、シ
リアル入力エンジンがホストに送信するものが知られて
いる。

【０００３】図５は従来のＵＳＢコントローラの構成図
である。ＵＳＢトライシーバ１１は、ＵＳＢバスに接続
され、図中には示されないＵＳＢホストから送信された
パケットをＵＳＢバスの信号から論理信号に変換して、
次に説明するシリアル入力エンジン１２に出力すると同
時に、シリアル入力エンジン１２からＵＳＢホストに送
信するパケットを論理信号からＵＳＢバスの信号に変換
してＵＳＢホストに出力する。シリアル入力エンジン１
２は、ＵＳＢトランシーバ１１から入力されるＵＳＢホ
ストから送信されたパケットのうちトークンパケット、
ハンドシェークパケットをデコードし、それを基にＵＳ
Ｂホスト１との通信制御を行い、必要に応じてハンドシ
ェークパケットをＵＳＢトランシーバ１１に出力する。
またシリアル入力エンジン１２は、ＵＳＢホストに出力
するデータを次に説明するエンドポイント群１３から読
み出し、制御データを付加してデータパケットとしてＵ
ＳＢトランシーバ１１に出力し、ＵＳＢトランシーバ１
１で入力するＵＳＢホストからのデータパケットの中の
データをエンドポイント群１３に書き込む制御を行う。
またシリアル入力エンジン１２は、コントロール転送の
自動応答リクエストに対しては後で説明するレジスタ１
６から自動応答データを読み出し、制御データを付加し
てデータパケットとしてＵＳＢトランシーバ１１に出力
する。エンドポイント群１３は、ローカルバスから受信
しＵＳＢホストへ送信するデータをバッファリングする
とともに、ＵＳＢホストから受信しローカルバスに送信
するデータをバッファリングする。Ｉ／Ｏコントローラ
１５は、図中には示されないユーザ回路とエンドポイン
ト群１３、次に述べるレジスタの間でのデータ転送の制
御を行う。レジスタ１６は、ＵＳＢコントローラの内部
モジュールの各種設定を行い、またコントロール転送の
自動応答リクエストを格納しておく。エンドポイント群
１３は、エンドポイントゼロ（図中の１３０）とコント
ロール転送以外の転送で使用される複数のエンドポイン
ト１３１、・・・、１３ｎから構成される。ここでエンド
ポイントゼロ１３０は、コントロール転送で使用される
双方向のエンドポイントで、ＵＳＢホストから見た場合
のエンドポイント番号は０に固定されている。この点を
除いて、他のエンドポイントは、単一の転送方向（ＵＳ
Ｂホストに対して出力または入力）のエンドポイント
で、転送方法、転送の向き、ＵＳＢホストから見た場合
のエンドポイント番号は０以外に固定、もしくは、レジ
スタ１６にユーザが設定して使用する。

【０００４】図５のＵＳＢコントローラでは、ＵＳＢホ
ストに対するデータ送信を伴うコントロール転送のリク
エストのとき、自動応答を行うリクエストに対しては、
シリアル入力エンジン１２がレジスタ１６に格納した自
動応答データを読み出して、制御信号を付加してデータ
パケットとしてＵＳＢトランシーバ１１に出力して、Ｕ
ＳＢトランシーバ１１でＵＳＢバスの信号に変換してＵ
ＳＢホストに出力する。自動応答を行わないリクエスト
に対しては、リクエストを受信してからユーザ回路から
Ｉ／Ｏコントローラ１５を介してエンドポイントゼロ１
３０にデータを書き込み、シリアル入力エンジン１２が
エンドポイントゼロ１３０にデータが書き込まれた後の
データ送信要求に対してエンドポイントゼロ１３０から
データを読み出して、制御信号を付加してデータパケッ
トとしてＵＳＢトランシーバ１１に出力する。ＵＳＢト
ランシーバ１１ではこれをＵＳＢバスの信号に変換して
ＵＳＢホストに出力する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の方式で
は送信データをレジスタに格納しているために、送信デ
ータのサイズ・種類等の変更が困難であった。また、レ
ジスタは構成に必要な素子数が他のメモリデバイスに比
べて多いので格納するデータ量が増やし難いという問題
があった。そこで、本発明は、ＵＳＢコントローラがユ
ーザ回路の介在無しにホストからのデータ送信要求に対
して、データ送信を行う場合の送信データを、初期設定
の際に予めＲＡＭ(記憶手段)に書き込んでおき、ＵＳＢ
ホストから自動応答を行うリクエストが来た際に、ＳＩ
Ｅ(シリアル入力エンジン)がＲＡＭから書き込んでおい
たデータを読み出してＵＳＢホストに出力することで、
送信データのサイズ・種類等の変更が容易な、また応答
データをＲＡＭに格納することで、レジスタに格納する
よりも回路規模を小さくできるＵＳＢコントローラを提
供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為
に、請求項１のＵＳＢコントローラは、ＵＳＢホストか
らのデータ送信を伴うコントロール転送のリクエストに
対して自動応答を行うＵＳＢコントローラにおいて、リ
クエストに対する応答データを初期設定の際に予め書き
込んでおく、ＵＳＢコントローラの動作に関する各種設
定を行うレジスタとは独立した記憶手段と、ＵＳＢホス
トから自動応答を行うリクエストが来た際に前記記憶手
段に書き込んでおいたデータを読み出してＵＳＢホスト
に出力するシリアル入力エンジンとを備えたことを最も
主要な特徴とする。また、請求項２の発明は、請求項１
記載のＵＳＢコントローラにおいて、前記記憶手段に書
き込んでおくリクエストの応答データをユーザが変更可
能としたことを特徴とする。また、請求項３の発明は、
請求項1記載のＵＳＢコントローラにおいて、前記シリ
アル入力エンジンは、ＵＳＢホストから自動応答を行う
リクエストが来た際に、リクエストの応答データの種類
・内容・サイズを基に、前記記憶手段のアドレスからデ
ータを読み込んでＵＳＢホストに出力することを特徴と
する。また、請求項４記載の発明は、請求項1記載のＵ
ＳＢコントローラにおいて、応答データを予め格納する
前記記憶手段と、レジスタと、エンドポイントのうちの
少なくとも２つでユーザ回路からの読み書きのインター
フェースを共通とすることを特徴とする。また、請求項
５記載の発明は、請求項１記載のＵＳＢコントローラに
おいて、ＵＳＢコントローラの初期設定の際にユーザ回
路から応答データを記憶手段に書き込み、同時にコント
ローラの動作に関する各種設定を行うレジスタに、記憶
手段に書き込まれるリクエストの種類・内容・サイズに
対応した値が設定されることを特徴とする。そして、請
求項６記載の発明は、請求項１記載のＵＳＢコントロー
ラにおいて、ＵＳＢコントローラの初期設定の際に予め
応答データを収めた不揮発メモリから応答データを記憶
手段に書き込み、同時にコントローラの動作に関する各
種設定を行うレジスタに、記憶手段に書き込まれるリク
エストの種類・内容・サイズに対応した値を設定するこ
とを特徴とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の実施の
形態を詳細に説明する。図１はＵＳＢバスの接続概念図
である。図中で１はルートＨＵＢ機能をもつＵＳＢホス
ト、２ａ、２ｂはＨＵＢ、３ａ〜３ｄはデバイスであ
る。このようにＵＳＢでは１つのホストの下に複数のＨ
ＵＢまたはデバイスがツリー状に接続される。また、デ
バイス３は図２に示すようにＵＳＢコントローラ２１、
ターゲットの機器２２から構成される。

【０００８】図３は本発明の第１の実施の形態に係るＵ
ＳＢコントローラの構成図である。ＵＳＢトライシーバ
１１は、ＵＳＢバスに接続され、図中には示されないＵ
ＳＢホスト１(図１)から送信されたパケットをＵＳＢバ
スの信号から論理信号に変換して次に説明するシリアル
入力エンジン１２に出力すると同時に、シリアル入力エ
ンジン１２からＵＳＢホスト１に送信するパケットを論
理信号からＵＳＢバスの信号に変換してＵＳＢホスト１
に出力する。シリアル入力エンジン１２は、ＵＳＢトラ
ンシーバ１１から入力されるＵＳＢホスト１から送信さ
れたパケットのうちトークンパケット、ハンドシェーク
パケットをデコードし、それを基にＵＳＢホスト１との
通信制御を行い必要に応じてハンドシェークパケットを
ＵＳＢトランシーバ１１に出力する。またシリアル入力
エンジン１２は、ＵＳＢホスト１に出力するデータを次
に説明するエンドポイント群１３から読み出し、制御デ
ータを付加してデータパケットとしてＵＳＢトランシー
バ１１に出力し、ＵＳＢトランシーバ１１で入力するＵ
ＳＢホスト１からのデータパケットの中のデータをエン
ドポイント群１３に書き込む制御を行う。またシリアル
入力エンジン１２は、コントロール転送の自動応答リク
エストに対しては後で説明する自動応答値メモリ１４か
ら自動応答データを読み出し、制御データを付加してデ
ータパケットとしてＵＳＢトランシーバ１１に出力す
る。エンドポイント群１３は、ローカルバスから受信し
ＵＳＢホスト１へ送信するデータをバッファリングする
とともに、ＵＳＢホスト１から受信しローカルバスに送
信するデータをバッファリングする。自動応答値メモリ
１４は、コントロール転送の自動応答値を保持する。Ｉ
／Ｏコントローラ１５は、図中には示されないユーザ回
路とエンドポイント群１３、次に述べるレジスタの間で
のデータ転送の制御を行う。レジスタ１６は、ＵＳＢコ
ントローラ２１の内部モジュールの各種設定を行う。エ
ンドポイント群１３は、エンドポイントゼロ（図中の１
３０）とコントロール転送以外の転送で使用される複数
のエンドポイント１３１、・・・、１３ｎから構成され
る。ここでエンドポイントゼロ１３０は、コントロール
転送で使用される双方向のエンドポイントでＵＳＢホス
ト１から見た場合のエンドポイント番号は０に固定され
ている。この点を除いて、他のエンドポイントは、単一
の転送方向（ＵＳＢホスト１に対して出力または入力）
のエンドポイントで、転送方法、転送の向き、ＵＳＢホ
スト１から見た場合のエンドポイント番号は０以外に固
定、もしくは、レジスタ１６にユーザが設定して使用す
る。なお、図中には示さないが、この他に内蔵する場合
があるモジュールとして、各モジュールにＣＬＫを供給
するＣＬＫモジュール、エンドポイントとユーザ回路と
の間でＤＭＡ転送を行う為のＤＭＡコントローラが挙げ
られる。また、ＵＳＢトランシーバ１１はＵＳＢコント
ローラ２１とは別チップとする場合がある。

【０００９】図３のＵＳＢコントローラ２１では、電源
投入後まず初期設定が行われる。初期設定ではユーザ回
路からＩ／Ｏコントローラ１５を介してレジスタ１６に
ＵＳＢコントローラ２１の内部モジュールの各種設定が
行われる。自動応答値メモリ１４に対してもユーザ回路
からＩ／Ｏコントローラ１５を介してデバイスリクエス
トの自動応答データの書き込みを行い、同時に自動応答
データのスタートアドレスとサイズ、自動応答を行うリ
クエストの種類を変えることが可能な場合は、それも加
えた情報をＩ／Ｏコントローラ１５を介してレジスタ１
６に書き込む。そして、初期設定終了後、ＵＳＢホスト
１への接続が行われ、実際のデータ転送が開始される。
ＵＳＢでの転送の種類は、先に説明したようにコントロ
ール転送、バルク転送、インタラプト転送、アイソクロ
ナス転送の４つのデータ転送のモードがあるが、本発明
はこのうち、コントロール転送に関わるものである。以
下に、その手順を説明する。コントロール転送は、セッ
トアップステージ、データステージ、ステータスステー
ジの３つのステージからなる。セットアップステージ
は、ＵＳＢホスト１がＵＳＢコントローラ２１に対して
セットアップトークンパケットを送信することで開始す
る。ＵＳＢホスト１は続けて8バイトのデータパケット
を送信してＵＳＢコントローラ２１にリクエストの内容
を示す。ＵＳＢコントローラ２１では、ＵＳＢトランシ
ーバ１１がＵＳＢバスの信号を論理信号に変換してシリ
アル入力エンジン１２に出力する。シリアル入力エンジ
ン１２ではＵＳＢトランシーバ１１からの入力信号をデ
コードして、セットアップトークンと８バイトのデータ
パケットを受信したことが判るとＵＳＢトランシーバ１
１にＡＣＫハンドシェークパケットを出力する。ＵＳＢ
トランシーバ１１では、シリアル入力エンジン１２から
入力したＡＣＫハンドシェークパケットをＵＳＢバスの
信号に変換してＵＳＢホスト１に返信してリクエストを
受信したことを示す。また、シリアル入力エンジン１２
では同時にリクエストのデコードが行われる。ここまで
がセットアップステージである。

【００１０】この後はリクエストの種類によって、GET_
DESCRIPTORやGET_CONFIGRATIONのようにＵＳＢホスト１
にデータを送信する場合や、SET_DESCRIPTORのようにＵ
ＳＢホスト１からデータを受信する場合、あるいはSET_
CONFIGRATIONやSET_ADDRESSのようにデータ送受信を伴
わない場合などで動作が異なってくる。はじめにGET_DE
SCRIPTORやGET_CONFIGRATIONのようにＵＳＢホスト１に
データを送信するリクエストの場合のデータステージで
あるが、そのリクエストが自動応答に対応するときは、
シリアル入力エンジン１２は、該当するリクエストを自
動応答値メモリ１４から読み出す為に、該当するリクエ
ストが格納されている領域のスタートアドレスを自動応
答値メモリ14に出力する等の準備を行う。リクエストが
自動応答に対応しないときは、シリアル入力エンジン１
２はセットアップリクエストを受信したことを示す信号
をレジスタ１６に出力する。レジスタ１６では、セット
アップリクエストを受信したことを示す信号が入力され
ると、ユーザ回路に対して割込み信号を出力する。ユー
ザ回路は割込みの要因確認を行い、この場合それがセッ
トアップリクエスト受信であるので、セットアップリク
エストの内容を示すレジスタからリクエストの内容を確
認し、それに対応するデータをＩ／Ｏコントローラ１５
経由でエンドポイントゼロ１３０に書き込む。エンドポ
イントゼロ１３０では自動応答値メモリ１４からのデー
タの書き込みと同様に、ユーザ回路からのデータ書き込
みが終了するとデータ送信の準備ができたことをシリア
ル入力エンジン１２に伝える。

【００１１】一方、ＵＳＢホスト１は８バイトのデータ
パケットに対するＡＣＫハンドシェークパケットを受信
した後でイントークンパケットをＵＳＢコントローラ２
１に送信してデータの送信を要求する。ＵＳＢコントロ
ーラ２１では、ＵＳＢトランシーバ１１で論理信号に変
換されたＵＳＢホスト１からのイントークンパケットが
シリアル入力エンジン１２に入力されると、シリアル入
力エンジン１２は、エンドポイントゼロ１３０に送信デ
ータの準備ができていない時はＮＡＫハンドシェークパ
ケットをＵＳＢトランシーバ１１に出力し、ＵＳＢコン
トローラ２１はそれをＵＳＢバスの信号に変換してＵＳ
Ｂホスト１に返信してデータが準備できていないことを
示す。この場合ＵＳＢホスト１は一定時間経過後再びＵ
ＳＢコントローラ２１にイントークンパケットを送信す
る。一方、データが準備できている時は、シリアル入力
エンジン１２は、自動応答値メモリ１４、または、エン
ドポイントゼロ１３０からデータを読み出し、制御信号
を付加してデータパケットとしてＵＳＢトランシーバ１
１に出力し、ＵＳＢトランシーバ１１ではそれをＵＳＢ
バスの信号に変換してホストに返信する。ＵＳＢコント
ーラ２１からのデータパケットの受信が成功した場合Ｕ
ＳＢホスト１はＡＣＫハンドシェークパケットをＵＳＢ
コントローラ２１に送信する。ここまでがデータを送信
するリクエストの場合のデータステージである。なお、
ＵＳＢコントーラ２１からのデータパケットの返信が失
敗した場合、ＵＳＢホスト１はＵＳＢコントローラ２１
に一定時間送信を行わないことでデータパケットの受信
失敗をＵＳＢコントローラ２１に示し、一定時間経過後
再びＵＳＢコントローラ２１にイントークンパケットを
送信する。次にＵＳＢホスト１にデータを送信するリク
エストの場合のステータスステージであるが、ＵＳＢホ
スト１は、先のデータステージでのＡＣＫハンドシェー
クパケット送信後に、アウトトークンパケットと、引き
続いてゼロレングスデータをＵＳＢコントローラ２１に
送信する。ＵＳＢコントローラ２１において、ＵＳＢト
ランシーバ１１で論理信号に変換されたＵＳＢホスト１
からのアウトトークンパケットとゼロレングスパケット
（制御信号のみで構成され、実際のデータが含まれない
データパケット）がシリアル入力エンジン１２に入力さ
れると、シリアル入力エンジン１２は先のデータステー
ジでの後処理が終わっている場合はＡＣＫハンドシェー
クパケットをＵＳＢトランシーバ１１に出力し、ＵＳＢ
コントローラ１１はそれをＵＳＢバスの信号に変換して
ＵＳＢホスト１に返信する。

【００１２】ここまでがデータを送信するリクエストの
場合のステータスステージである。なお、ＵＳＢホスト
１からのアウトトークンパケットとゼロレングスパケッ
トがシリアル入力エンジン１２に入力された際に、デー
タステージでの後処理が終わっていない場合は、シリア
ル入力エンジン１２はＮＡＫハンドシェークパケットを
ＵＳＢトランシーバ１１に出力し、ＵＳＢコントローラ
１１はそれをＵＳＢバスの信号に変換してＵＳＢホスト
１に返信する。この場合ＵＳＢホスト１は一定時間経過
後再びアウトトークンパケットと、引き続いてゼロレン
グスデータをＡＣＫハンドシェークパケットが返信され
るまでＵＳＢコントローラ２１に出力する。なお、以上
はＵＳＢ１．１規格の場合で、ＵＳＢ２．０規格ではＵ
ＳＢホスト１がアウトトークンパケットとゼロレングス
データパケットを送信する前にピングパケットをＵＳＢ
コントローラ２１に出力する点がＵＳＢ１．１と異な
る。ＵＳＢコントローラ２１では、ＵＳＢトランシーバ
１１がＵＳＢバスの信号を論理信号に変換してシリアル
入力エンジン１２に出力し、シリアル入力エンジン１２
がＵＳＢトランシーバ１１からの入力信号をデコードし
てピングトークンを受信すると、エンドポイントゼロ１
３０がデータ書き込み可能な場合はＡＣＫハンドシェー
クパケットを、また、データ書き込みが不可能な場合は
ＮＹＥＴハンドシェークパケットをＵＳＢトランシーバ
１１に出力する。ＵＳＢトランシーバ１１では入力した
ハンドシェークパケットをＵＳＢバスの信号に変換して
ＵＳＢホスト１に返信する。ＵＳＢホスト１では、ＡＣ
Ｋハンドシェークパケットが返信された場合は以後ＵＳ
Ｂ１．１と同様のデータステージの動作が行われる。一
方ＮＹＥＴハンドシェークパケットが返信された場合
は、再びＡＣＫハンドシェークパケットが返信されるま
でＵＳＢコントローラ２１に対してピングトークンパケ
ットを送信する。

【００１３】次にSET_DESCRIPTORのようにＵＳＢホスト
１からデータを受信するリクエストの場合のデータステ
ージであるが、ＵＳＢホスト１は先のセットアップステ
ージでのＡＣＫハンドシェーク受信後にアウトトークン
パケットを、続けてデータパケットをＵＳＢコントロー
ラ２１に送信する。ＵＳＢコントローラ２１ではＵＳＢ
トランシーバ１１がＵＳＢバスの信号を論理信号に変換
してシリアル入力エンジン１２に出力する。シリアル入
力エンジン１２は、ＵＳＢトランシーバ１１からの入力
信号をデコードしてアウトトークンを受信すると直ちに
エンドポイントゼロ１３０に対するデータ書き込みの準
備を行い、ＵＳＢトランシーバ１１に論理信号に変換さ
れたデータパケットが入力すると、そのデータパケット
の中のデータをエンドポイントゼロ１３０へ書き込む。
そして、エンドポイントゼロ１３０へのデータ書き込み
が正常に終了すると、シリアル入力エンジン１２は、Ｕ
ＳＢトランシーバ１１にＡＣＫハンドシェークパケット
を出力し、ＵＳＢトランシーバ１１はそれをＵＳＢバス
の信号に変換してＵＳＢホスト１に出力する。ここまで
がデータを受信するリクエストの場合のデータステージ
である。一方、ここでＣＲＣエラー等でＵＳＢコントー
ラ２１からのデータパケットの受信やエンドポイントゼ
ロ１３０への書き込みが失敗した場合、ＵＳＢホスト１
はＵＳＢコントローラ２１に一定時間送信を行わないこ
とで、データパケットの受信失敗をＵＳＢコントローラ
２１に示し、一定時間経過後再びＵＳＢコントローラ２
１にアウトトークンパケットを送信する。なお、エンド
ポイントゼロ１３０では、シリアル入力エンジン１２か
らのデータ書き込みが成功すると、レジスタ１６に対し
てデータ受信信号を出力する。レジスタ１６では、デー
タ受信信号が入力すると、ユーザ回路に対して割込み信
号を出力する。ユーザ回路は割込みの要因確認を行い、
この場合それがデータ受信信号であるので、Ｉ／Ｏコン
トローラ１５経由でエンドポイントゼロ１３０からのデ
ータ読み出しを開始する。以上はＵＳＢ１．１規格の場
合で、ＵＳＢ２．０規格ではＵＳＢホスト１がアウトト
ークンパケットとデータパケットを送信する前に、ピン
グパケットをＵＳＢコントローラ２１に出力する点がＵ
ＳＢ１．１と異なる。ＵＳＢコントローラ２１では、Ｕ
ＳＢトランシーバ１１がＵＳＢバスの信号を論理信号に
変換してシリアル入力エンジン１２に出力し、シリアル
入力エンジン１２がＵＳＢトランシーバ１１からの入力
信号をデコードしてピングトークンを受信すると、エン
ドポイントゼロ１３０がデータ書き込み可能な場合はＡ
ＣＫハンドシェークパケットを、データ書き込み不可能
な場合はＮＹＥＴハンドシェークパケットをＵＳＢトラ
ンシーバ１１に出力する。ＵＳＢトランシーバ１１で
は、入力したハンドシェークパケットをＵＳＢバスの信
号に変換してＵＳＢホスト１に返信する。ＵＳＢホスト
では、ＡＣＫハンドシェークパケットが返信された場合
は、以後ＵＳＢ１．１と同様のデータステージの動作が
行われる。一方ＮＹＥＴハンドシェークパケットが返信
された場合は、再びＡＣＫハンドシェークパケットが返
信されるまでＵＳＢコントローラ２１に対してピングト
ークンパケットを送信する。

【００１４】次にＵＳＢホスト１からデータを受信する
リクエストの場合のステータスステージであるが、ＵＳ
Ｂホスト１は、先のデータステージでのＡＣＫハンドシ
ェークパケット送信後にイントークンパケットをＵＳＢ
コントローラ２１に送信する。ＵＳＢコントローラ２１
ではＵＳＢトランシーバ１１がＵＳＢバスの信号を論理
信号に変換してシリアル入力エンジン１２に出力する。
そして、シリアル入力エンジン１２がＵＳＢトランシー
バ１１からの入力信号をデコードしてイントークンを受
信すると、先のデータステージでエンドポイントゼロ１
３０に書き込まれたデータに対するユーザ回路からの読
み出しが終了している場合は、ゼロレングスデータのデ
ータパケットをＵＳＢトランシーバ１１に出力し、ＵＳ
Ｂトランシーバ１１はそれをＵＳＢバスの信号に変換し
てＵＳＢホスト１に出力する。ＵＳＢホスト１は、ゼロ
レングスデータパケットを受信するとＡＣＫハンドシェ
ークパケットをＵＳＢコントローラ２１に出力する。こ
こまでがデータを受信するリクエストの場合のステータ
スステージである。なお、エンドポイントゼロに書き込
まれたデータに対するユーザ回路からの読み出しが終了
している場合は、シリアル入力エンジン１２はＮＡＫハ
ンドシェークパケットをＵＳＢトランシーバ１１に出力
し、ＵＳＢコントローラ２１はそれをＵＳＢバスの信号
に変換してＵＳＢホスト１に返信する。この場合ＵＳＢ
ホスト１は、一定時間経過後再びイントークンパケット
を、ゼロレングスデータパケットが返信されるまでＵＳ
Ｂコントローラ２１に出力する。最後に、SET_CONFIGRA
TIONやSET_ADDRESSのようにデータ送受信を伴わないリ
クエストの場合、データステージはなく、シリアル入力
エンジン１２は、セットアップステージで受信した８バ
イトのデータを基にＵＳＢコントローラ２１のアドレス
等の設定値の更新やＨＡＬＴ等の設定を行い、データ転
送の方向に応じてデータ送受信を伴う場合と同様のステ
ータスステージが行われる。

【００１５】図４は本発明の第２の実施の形態に係るＵ
ＳＢコントローラの構成図である。図４のＵＳＢコント
ローラ２１の動作は、初期設定の際に予めから応答デー
タを収めたＲＯＭ１７、またはフラッシュメモリ等の電
源遮断時もデータの保持が可能な不揮発メモリから応答
データをＲＡＭに書き込み、同時にコントローラの動作
に関する各種設定を行うレジスタ１６に、ＲＡＭに書き
込まれるリクエストの種類・内容・サイズに対応した値
を設定することを除いて図３のＵＳＢコントローラ２１
と同じである。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明
は、リクエストの応答データを、初期設定の際に予め独
立したＲＡＭ(記憶手段)に書き込んでおき、ＵＳＢホス
トから自動応答を行うリクエストが来た際に、シリアル
入力エンジンがＲＡＭに書き込んでおいたデータを読み
出してＵＳＢホストに出力することで、ＵＳＢホストに
対するデータ送信を伴うコントロール転送のリクエスト
に対して、ユーザ回路の介在無しに自動応答を行う、自
由度の高いＵＳＢコントローラを実現できる。請求項２
の発明は、ＲＡＭに書き込むリクエストの応答データの
種類・内容・サイズをＵＳＢコントローラの動作に関す
る各種設定を行うレジスタに保持して、ユーザが変更可
能とすることで、請求項１のＵＳＢコントローラの具体
的な構成を実現できる。請求項３の発明は、シリアル入
力エンジンが、ＵＳＢホストから自動応答を行うリクエ
ストが来た際に、レジスタから入力されるＲＡＭに書き
込んであるリクエストの応答データの種類・内容・サイ
ズを基に、リクエストが格納されているＲＡＭのアドレ
スからデータを読み込んでＵＳＢホストに出力すること
で、請求項１のＵＳＢコントローラの具体的な動作を実
現できる。請求項４の発明は、応答データを予め格納す
るＲＡＭ、レジスタ、エンドポイントのうちの少なくと
も２つでユーザ回路からの読み書きのインターフェース
を共通とすることで、ユーザインターフェースの信号数
を増加させずに請求項１のＵＳＢコントローラの具体的
な動作を実現できる。請求項５の発明は、初期設定の際
にユーザ回路から応答データをＲＡＭに書き込み、同時
にコントローラの動作に関する各種設定を行うレジスタ
に、ＲＡＭに書き込まれるリクエストの種類・内容・サ
イズに対応した値が設定されることで、請求項１のＵＳ
Ｂコントローラの具体的な動作を実現できる。請求項６
の発明は、初期設定の際に予めから応答データを収めた
ＲＯＭまたはフラッシュメモリ等の電源遮断時もデータ
の保持が可能なメモリから応答データをＲＡＭに書き込
み、同時にコントローラの動作に関する各種設定を行う
レジスタに、ＲＡＭに書き込まれるリクエストの種類・
内容・サイズに対応した値を設定することで、さらにユ
ーザ回路が初期設定に要する時間を減らしたＵＳＢコン
トローラを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＵＳＢバスの接続概念図である。

【図２】デバイスの構成図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態に係るＵＳＢコント
ローラの構成図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態に係るＵＳＢコント
ローラの構成図である。

【図５】従来のＵＳＢコントローラの構成図である。

【符号の説明】

１１ＵＳＢトランシーバ１２シリアル入力エンジン１３エンドポイント群１４自動応答値メモリ(記憶手段) １６レジスタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＵＳＢホストからのデータ送信を伴うコ
ントロール転送のリクエストに対して自動応答を行うＵ
ＳＢコントローラにおいて、リクエストに対する応答デ
ータを初期設定の際に予め書き込んでおく、ＵＳＢコン
トローラの動作に関する各種設定を行うレジスタとは独
立した記憶手段と、ＵＳＢホストから自動応答を行うリ
クエストが来た際に前記記憶手段に書き込んでおいたデ
ータを読み出してＵＳＢホストに出力するシリアル入力
エンジンとを備えたことを特徴とするＵＳＢコントロー
ラ。
【請求項２】前記記憶手段に書き込んでおくリクエス
トの応答データをユーザが変更可能としたことを特徴と
する請求項１記載のＵＳＢコントローラ。
【請求項３】前記シリアル入力エンジンは、ＵＳＢホ
ストから自動応答を行うリクエストが来た際に、リクエ
ストの応答データの種類・内容・サイズを基に、前記記
憶手段のアドレスからデータを読み込んでＵＳＢホスト
に出力することを特徴とする請求項１記載のＵＳＢコン
トローラ。
【請求項４】応答データを予め格納する前記記憶手段
と、レジスタと、エンドポイントのうちの少なくとも２
つでユーザ回路からの読み書きのインターフェースを共
通とすることを特徴とする請求項1記載のＵＳＢコント
ローラ。
【請求項５】ＵＳＢコントローラの初期設定の際にユ
ーザ回路から応答データを記憶手段に書き込み、同時に
コントローラの動作に関する各種設定を行うレジスタ
に、記憶手段に書き込まれるリクエストの種類・内容・
サイズに対応した値が設定されることを特徴とする請求
項１記載のＵＳＢコントローラ。
【請求項６】ＵＳＢコントローラの初期設定の際に予
め応答データを収めた不揮発メモリから応答データを記
憶手段に書き込み、同時にコントローラの動作に関する
各種設定を行うレジスタに、記憶手段に書き込まれるリ
クエストの種類・内容・サイズに対応した値を設定する
ことを特徴とする請求項１記載のＵＳＢコントローラ。