JP2011166720A - 複数バージョンのｕｓｂと互換性があるマザーボード及び関連方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数バージョンのＵＳＢ（ユニバーサルシリアルバス）と互換性があるマザーボードと関連方法を提供する。
【解決手段】マザーボードは、外部ＵＳＢ装置と第一ＵＳＢバージョンの信号及び第二ＵＳＢバージョンの信号を交換するコネクタ１００と、第一データラインを介してコネクタ１００に結合され、第一ＵＳＢバージョンの信号を提供するＨＣＩ（ホストコントローラインターフェイス）手段１２０と、第二データラインを介してコネクタ１００に結合され、第二ＵＳＢバージョンの信号を運ぶシリアルバススロット１４０と、シリアルバススロット１４０に結合され、シリアルバススロット１４０の挿入状態と第二ＵＳＢバージョンの機能を検出し、検出結果を生成する検出ユニット１６０とを含む。
【選択図】図１

Description

本発明はマザーボード及び関連方法に関し、特に複数バージョンのＵＳＢ（ユニバーサルシリアルバス）と互換性があるマザーボードと、マザーボードの構成変更（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｃｈａｎｇｅ）を最小限にする方法に関する。

ＵＳＢは、周辺装置とパソコンにアクセスするための公的なインターフェイス基準である。最近、ＵＳＢの応用分野は多くの民生用電子・モバイル装置にまで拡大され、ＵＳＢ２．０規格対応のインターフェイスは広範囲に応用されている。ＵＳＢ２．０インターフェイスは４８０Ｍｂ／ｓという高速と電力供給機能を兼ね備えているので、現在パソコンインターフェイスの分野においても人気を博している。記憶容量とネットワーク速度がギガバイト級になった昨今では、コンピュータと周辺装置のデータ接続にはより高い伝送率が求められるが、ＵＳＢ２．０は成長し続けるアクセスレートへの要求に対応しづらくなっている。したがって、コンピュータと周辺装置に用いる新しいインターフェイス（例えばｘＨＣＩ（ｅｘｔｅｎｓｉｂｌｅ ｈｏｓｔ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ））規格の開発が急務である。

前記ＵＳＢに関する統合回路はアメリカ特許２００５／０２４９１４３Ａ１に掲げられている。同特許では、トランシーバー回路とＵＳＢホストコントローラを備える統合回路が示されている。ＵＳＢホストコントローラは装置内部用の標準インターフェイスを有するが、外部ＵＳＢ装置コントローラにも接続されている。すなわち、統合回路はホスト機能としては完全なＵＳＢインターフェイスとして働くが、装置機能としては専ら外部端子間のトランシーバーとして働くのみである。したがって、このような統合回路を通して、内蔵装置コントローラと装置間標準バスを有する機能回路は、ホストまたは装置としてＵＳＢバスに接続されることができる。

高データ伝送率の要求を満たすために、２００８年１１月にＵＳＢ３．０が発表された。ＵＳＢ３．０は４．８Ｇｂｐｓという超高速データ転送が可能で、そのスループットは４Ｇｂｐｓに達する。超高速動作時、ＵＳＢ３．０は非超高速差動ペアから区別された差動ペアに対して全二重通信を実行する。したがって、ＵＳＢ３．０ケーブルは、電源と接地用のワイヤー２本と、非超高速データ用のワイヤー２本と、超高速データ用のワイヤー４本と、シールドとを含む。それに対して、ＵＳＢ２．０ケーブルは１つのデータ伝送用ペアのみ含む。また、超高速機能はホスト向け（ｈｏｓｔ−ｄｉｒｅｃｔｅｄ）のプロトコルであり、ホストと各装置との間で通信パイプを確立するものである。もっとも、ＵＳＢ３．０はＵＳＢ２．０と異なる特徴を数多く所有し、これらの相違点は当業者に周知のため、ここで説明を省略する。

そのため、ＵＳＢ３．０周辺装置との通信はいくつかの方法で実行される。例えば、一部のマザーボードには、ＵＳＢ３．０をサポートするために、オンボードＵＳＢ３．０が導入される。これは、ＵＳＢ３．０の超高速データ転送を体験したいユーザーにとって便利である。しかし、製品のマザーボードを変更したくないメーカーや、旧型のマザーボードを内蔵したノートパソコンを持つが、ＵＳＢ３．０周辺装置を接続したいユーザーにとって、ＵＳＢ３．０マザーボードは好適ではない。したがって、ＵＳＢ３．０機能への要求を満たすために、他の方法が考えられる。

周知のように、ＭｉｎｉＰＣＩｅ（ｍｉｎｉ ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｅｘｐｒｅｓｓ）インターフェイスはノートパソコン分野で普及している。ＭｉｎｉＰＣＩｅインターフェイスは、ビデオカード、グラフィックカード、オーディオカード、アダプタカードなど、あらゆるＭｉｎｉＰＣＩｅカードをサポートするほか、リソース衝突を解決するために物理的な装置設定やユーザーの介入がなくても、コンピュータシステムにおいてハードウェア素子を発見するのを容易にするプラグ・アンド・プレイ機能もサポートしている。ＭｉｎｉＰＣＩｅインターフェイスがこのような特長を有するので、アドオンカードのメーカーには以下のようなＵＳＢ３．０機能を実施する方法が考えられる。アドオンカード（例えばＰＣＩｅカード）に埋め込まれたｘＨＣＩコントローラを利用すれば、オンボードＵＳＢ３．０を有しないコンピュータシステムでもＵＳＢ３．０機能を実行できる。したがって、ｘＨＣＩコントローラ内蔵のＰＣＩｅカードを挿入すれば、コンピュータシステムはＵＳＢ３．０対応の周辺装置と通信できる。

しかし、ＵＳＢ３．０アドオンカードが開発されたとしても、現在のコンピュータシステムにはまだ課題が残っている。例えば、現在のマザーボードの多くはＵＳＢ２．０インターフェイスを搭載している。ＵＳＢ３．０アドオンカードを利用した場合、マザーボードは下位互換性を持たなければならない。下位互換性を実現するために、マザーボードに新しいルーティングルールや修正が適用されうる。しかし、このような変更は設計の複雑性と製作コストを増やしかねない。いかにして最小限の修正でマザーボードの下位互換性を実現するかは、メーカーにとって大きな課題である。

米国特許出願第２００５／０２４９１４３Ａ１号明細書

したがって、本発明の主な目的は、複数バージョンのＵＳＢと互換性があるマザーボードと関連方法を提供することにある。

本発明では、複数バージョンのＵＳＢ（ユニバーサルシリアルバス）と互換性があるマザーボードを開示する。マザーボードは、外部ＵＳＢ装置と第一ＵＳＢバージョンの信号及び第二ＵＳＢバージョンの信号を交換するコネクタと、第一データラインを介してコネクタに結合され、第一ＵＳＢバージョンの信号を提供するＨＣＩ（ホストコントローラインターフェイス）手段と、第二データラインを介してコネクタに結合され、第二ＵＳＢバージョンの信号を運ぶシリアルバススロットと、シリアルバススロットに結合され、シリアルバススロットの挿入状態と第二ＵＳＢバージョンの機能を検出し、検出結果を生成する検出ユニットとを含む。

本発明では更に、複数バージョンのＵＳＢと互換性があるマザーボードの構成変更を最小限にする方法を開示する。マザーボードはコネクタと、ホストコントローラと、ＨＣＩ手段と、シリアルバススロットと、検出ユニットとを含む。方法は、ＨＣＩ手段を前記コネクタに結合するために第一データラインを配線する段階と、シリアルバススロットをコネクタ結合するために第二データラインを配線する段階と、シリアルバススロットの挿入状態と第二ＵＳＢバージョンの機能を検出し、検出結果を生成する段階とを含む。

本発明の実施例によるマザーボードを表す説明図である。 本発明の他実施例によるマザーボードを表す説明図である。 本発明の実施例によるスイッチを表す説明図である。 本発明の実施例によるプロセスのフローチャートである。

かかる装置及び方法の特徴を詳述するために、具体的な実施例を挙げ、図を参照して以下に説明する。

図１を参照する。図１は本発明の実施例によるマザーボード１０を表す説明図である。マザーボード１０はＵＳＢ１．０、ＵＳＢ２．０、ＵＳＢ３．０など複数バージョンのＵＳＢと互換性がある。マザーボード１０は、パソコン、ノートパソコン、サーバーなどのコンピュータシステムに適用できる。言い換えれば、マザーボード１０はコンピュータシステムで種々のＵＳＢ機能をサポートする。マザーボード１０はコネクタ１００と、ＨＣＩ（ホストコントローラインターフェイス）手段１２０と、シリアルバススロット１４０と、検出ユニット１６０と、アドオンカード１８０とを含む。コネクタ１００は外部ＵＳＢ装置と、第一ＵＳＢバージョンの信号と第二ＵＳＢバージョンの信号を交換する。一部の実施例では、マザーボード１０はＵＳＢ２．０とＵＳＢ３．０と互換性がある。したがって、外部ＵＳＢ装置（ＵＳＢ２．０対応かＵＳＢ３．０対応かを問わず）はコネクタ１００に挿入してマザーボード１０と信号を交換することができる。当業者に周知のように、コネクタ１００にはタイプＡ、タイプＢという２種類のソケットを適用することができる。もっとも、これはソケットタイプを限定するのでなく、複数のＵＳＢバージョンで外部ＵＳＢ装置と交信できるものならば利用できる。また、コネクタ１００は４本のピン（Ｖｂｕｓ、Ｄ＋、Ｄ−、ＧＮＤ）を含む。一部の実施例では、コネクタ１００はＶｂｕｓピンを通してマザーボード１０から電源を得る。

ＨＣＩ手段１２０は第一ＵＳＢバージョンの信号を提供するために用いられる。複数のＵＳＢ基準でコンピュータシステムのオペレーションシステムと通信するために、ＨＣＩ手段１２０に複数のＵＳＢ規格を導入することができる。ＨＣＩ手段１２０のハードウェアは基本的にホストコントローラで実施される。ホストコントローラは複数のＵＳＢ基準に従ってさまざまなＵＳＢ機能を提供する。例えば、ＵＳＢ１．１の機能を実施するために、ＨＣＩ手段１２０にＯＨＣＩ（ｏｐｅｎ ｈｏｓｔ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）コントローラとＵＨＣＩ（ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ｈｏｓｔ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）コントローラを適用すればよい。高いデータ転送率を得ようとすれば、ＥＨＣＩ（ｅｎｈａｎｃｅｄ ｈｏｓｔ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を適用してＵＳＢ２．０機能を提供すればよい。もっとも、ＨＣＩ手段１２０には前記規格に限らず、いかなる後期バージョンのＵＳＢ規格を適用してもよい。したがって、ＨＣＩ手段１２０に適用されるホストコントローラのタイプにより、第一ＵＳＢバージョンを決めることができる。ＨＣＩ手段１２０は第一データラインを介してコネクタ１００に結合されている。第一データラインは例えばＵＳＢラインであって、第一ＵＳＢバージョンのホストコントローラと密接に関係する。例えば、ＨＣＩ手段１２０をＥＨＣＩコントローラで実施すれば、第一データラインはコネクタ１００とＥＨＣＩコントローラとの間でデータを転送するＵＳＢ２．０ラインとなる。

シリアルバススロット１４０は第二ＵＳＢバージョンの信号を運ぶために用いられる。一部の実施例では、シリアルバススロット１４０は、コンピュータ拡張カードの基準としてノートパソコンで広く用いられるＭｉｎｉＰＣＩｅインターフェイスをサポートする、ＭｉｎｉＰＣＩｅスロットである。シリアルバススロット１４０は第二データラインを介してコネクタ１００に結合されている。第二データラインは第二ＵＳＢバージョンに対応する。検出ユニット１６０はシリアルバススロット１４０に結合され、シリアルバススロットの挿入状態と第二ＵＳＢバージョンの機能を検出し、検出結果Ｒ_{ｄｅｔｅｃｔ}を生成する。一部の実施例では、シリアルバススロットにビデオアドオンカード、オーディオアドオンカード、またはワイヤレスアドオンカードが挿入される。この場合、シリアルバススロット１４０にカードが挿入されていても、検出結果Ｒ_{ｄｅｔｅｃｔ}により第二ＵＳＢ機能が存在しないとマザーボード１０に通知することができる。シリアルバススロット１４０にＵＳＢバージョンｘのアドオンカードが挿入されれば、ＵＳＢバージョンｘの機能が提供されると示す検出結果Ｒ_{ｄｅｔｅｃｔ}が生成される。検出ユニット１６０はハードウェア、ソフトウェア、またはファームウェアで実施されうる。例えば、検出ユニット１６０をセンサー、ピン、またはプログラムコードで実施することができる。また、シリアルバススロットにカードが挿入されているかどうかを示す検出結果Ｒ_{ｄｅｔｅｃｔ}は、パルス、電圧降下、電流の変化などあらゆる形式で表され、または発光ダイオード（ＬＥＤ）で表示されることができる。

一部の実施例では、第二ＵＳＢバージョンの機能を提供するために、アドオンカード１８０をシリアルバススロット１４０に挿入することができる。アドオンカード１８０はＭｉｎｉＰＣＩｅインターフェイス１８１と、ホストコントローラ１８２とを含む。一部の実施例では、アドオンカード１８０はＭｉｎｉＰＣＩｅカードであり、ＭｉｎｉＰＣＩｅ規格に従ってＰＣＩｅ接続とＵＳＢ２．０接続の両方ともサポートする。ホストコントローラ１８２は第二ＵＳＢバージョンの機能を提供するために用いられる。一部の実施例では、ホストコントローラ１８２はｘＨＣＩ（ｅｘｔｅｎｓｉｂｌｅ ｈｏｓｔ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）コントローラであり、ＵＳＢ３．０インターフェイス規格に対応する。この場合、アドオンカード１８０はＵＳＢ３．０機能を提供し、第二データラインはＵＳＢ３．０ラインである。基本的には、ホストコントローラ１８２はｘＨＣＩコントローラに限らず、ＨＣＩ手段１２０より後期ＵＳＢバージョンを提供するものであればよい。ＭｉｎｉＰＣＩｅインターフェイス１８１は予備ピンＰを含む。予備ピンＰはシリアルバススロット１４０にアドオンカード１８０が挿入されたときに、第二データラインを介してコネクタ１００に結合される。一部の実施例では、ＭｉｎｉＰＣＩｅインターフェイス１８１は５２ピンのカードエッジコネクタであり、カードピンはアドオンカード１８０の縁に設けられるフィンガーである。

したがって、シリアルバススロット１４０にアドオンカード１８０が挿入された場合、ＨＣＩ手段１２０からコネクタ１００へ第一データラインを配線し、シリアルバススロット１４０からコネクタ１００へ第二データラインを配線すれば、マザーボード１０は第一ＵＳＢバージョンと第二ＵＳＢバージョンを同時に保有し、外部ＵＳＢ装置と第一ＵＳＢバージョンと第二ＵＳＢバージョンの信号を交換することができる。シリアルバススロット１４０にアドオンカード１８０が挿入されていなければ、マザーボード１０は引き続き第一ＵＳＢバージョンで動作する。したがって、本発明の実施例はマザーボード１０の変更を最小限にし、修正のコストと複雑性を減少するとともに、マザーボード１０に複数バージョンのＵＳＢの適用を容易にすることができる。

コネクタ１００が、外部ＵＳＢ３．０装置と外部ＵＳＢ２．０装置の両方とも互換性があるＵＳＢ３．０コネクタであるとすれば、ＨＣＩ手段１２０はＵＳＢ２．０機能を実行するＥＨＣＩコントローラで実施される。シリアルバススロット１４０はＭｉｎｉＰＣＩｅスロットであり、検出ユニット１６０はＭｉｎｉＰＣＩｅスロットのピンである。検出結果Ｒ_{ｄｅｔｅｃｔ}はＬＥＤにより表示される。アドオンカード１８０はＭｉｎｉＰＣＩｅカードであり、ＭｉｎｉＰＣＩｅインターフェイス１８１とホストコントローラ１８２を含む。ホストコントローラ１８２はＵＳＢ３．０機能を実行するｘＨＣＩコントローラである。第一データラインはＵＳＢ２．０のデータ転送基準に対応するＵＳＢ２．０ラインであり、ＥＨＣＩコントローラはＵＳＢ２．０ラインを介してＵＳＢ３．０コントローラに結合されている。第二データラインはＵＳＢ３．０のデータ転送基準に対応するＵＳＢ３．０ラインである。ｘＨＣＩコントローラは、ＭｉｎｉＰＣＩｅインターフェイスの予備ピンＰとＵＳＢ３．０対応ラインを介してＵＳＢ３．０コントローラに結合されている。マザーボード１０上のＭｉｎｉＰＣＩｅスロットにＭｉｎｉＰＣＩｅカードが挿入されたとき、マザーボード１０がＵＳＢ２．０機能とＵＳＢ３．０機能の両方とも保有することを示すために、ＬＥＤはオンにされる。ユーザーにより外部ＵＳＢ３．０装置がＵＳＢ３．０コネクタに挿入された場合、ＭｉｎｉＰＣＩｅカードはＵＳＢ３．０機能を利用して、ＵＳＢ３．０ラインで超高速データ転送を実行する。ユーザーにより外部ＵＳＢ２．０装置がＵＳＢ３．０コネクタに挿入された場合では、ＥＨＣＩコントローラはＵＳＢ２．０機能を利用して、ＵＳＢ２．０ラインでＵＳＢ２．０データ転送を実行する。

図２Ａを参照する。図２Ａは本発明の他実施例によるマザーボード２０を表す説明図である。マザーボード２０は基本的に前掲マザーボード１０と同様な構造を有する。両者間の唯一の相違点は、マザーボード２０には複数のデータラインが配線されるほか、スイッチも増設されていることである。マザーボード２０はコネクタ２００と、ＨＣＩ手段２２０と、シリアルバススロット２４０と、検出ユニット２６０と、アドオンカード２８０と、スイッチ２９０とを含む。コネクタ２００、ＨＣＩ手段２２０、シリアルバススロット２４０、検出ユニット２６０、及びアドオンカード２８０の機能は、前掲コネクタ１００、ＨＣＩ手段１２０、シリアルバススロット１４０、検出ユニット１６０、及びアドオンカード１８０の機能と同様であり、詳しい説明は前述を参照すればよく、ここで説明を省略する。以下に両者の唯一の相違点について説明する。アドオンカード２８０はＭｉｎｉＰＣＩｅインターフェイス２８１と、ホストコントローラ２８２と、制御ユニット２８３とを含む。検出結果Ｒ_{ｄｅｔｅｃｔ}（検出ユニットにより生成される）により、シリアルバススロット２４０にアドオンカード２８０が挿入され、第二ＵＳＢバージョンの機能が提供されると示されたとき、制御ユニット２８３は制御信号Ｃｓを生成してスイッチ２９０に送信する。一部の実施例では、アドオンカード２８０はビデオカード、オーディオカード、ワイヤレスカード、またはその他第二ＵＳＢバージョンをサポートしないカードである。この場合、アドオンカード２８０が第二ＵＳＢバージョン機能を提供する場合を除けば、シリアルバススロット２４０にアドオンカード２８０が挿入されていても、制御信号Ｃｓは生成されスイッチ２９０に送信されない。また一部の実施例では、制御ユニット２８３をホストコントローラ２８２で実施し、制御信号Ｃｓの長さを１ビットにすることもできる。ＭｉｎｉＰＣＩｅインターフェイス２８１は予備ピンＰ１、Ｐ２、Ｐ３を含む。予備ピンＰ１はデータラインＬ１を介してスイッチ２９０に結合され、予備ピンＰ２はデータラインＬ２を介してコネクタ２００に結合され、予備ピンＰ３はデータラインＬ３を介してスイッチ２９０に結合されている。一部の実施例では、データラインＬ３は２．０Ｍｕｘ制御ラインである。

スイッチ２９０は制御信号ＣｓによりＨＣＩ手段２２０またはアドオンカード２８０から信号を選択するために用いられる。スイッチ２９０はスイッチラインを介してコネクタ２００に結合され、データラインＬ４を介してＨＣＩ手段２２０に結合され、データラインＬ１、Ｌ３を介してシリアルバススロット２４０に結合されている。一部の実施例では、スイッチ２９０をマルチプレクサーで実施し、データラインＬ４をＵＳＢ２．０ラインとし、スイッチラインをスイッチド２．０ラインとすることができる。図２Ｂを参照する。図２Ｂは本発明の実施例によるスイッチ２９０を表す説明図である。スイッチ２９０は、ハンドセットと民生用機器で高速ＵＳＢ２．０をスイッチするために設計されたマルチプレクサーである。図２Ｂに示すように、スイッチ２９０はＵＳＢホスト装置（１Ｄ＋、１Ｄ−、２Ｄ＋、２Ｄ−）から複数の出力を多重化して、対応する２つの出力（Ｄ＋、Ｄ−）のいずれかにする。ピンＳはセレクト入力であり、ピンＯＥはスイッチをイネーブルするために用いられる。論理回路はピンＳとピンＯＥの入力真理値表に基づいて機能を提供する。注意すべきは、本発明にとってスイッチ２９０は必須ではない。なぜならば、一部のメーカーはオペレーションシステム製品にＵＳＢ３．０ドライバーを設けないからである。そのため、第一ＵＳＢバージョン信号と第二ＵＳＢバージョン信号は別個のコントローラで制御される。

したがって、制御ユニット２８３は、第二ＵＳＢバージョン機能を提供するアドオンカード２８０がシリアルバススロット２４０に挿入された場合に、データラインＬ３を介して制御信号Ｃｓをスイッチ２９０（例えばマルチプレクサーのピンＯＥ）に送信する。スイッチ２９０は制御信号Ｃｓによりイネーブルされ、ＨＣＩ手段２２０またはアドオンカード２８０からの信号を選択する。前述のように、マザーボード２０は第一ＵＳＢバージョンと第二ＵＳＢバージョンを保有し、コネクタ２００を通して外部ＵＳＢ装置と第一ＵＳＢバージョンと第二ＵＳＢバージョンの信号を交換する。シリアルバススロット２８０にアドオンカード２８０が挿入されていない場合、またはアドオンカード２８０が第二ＵＳＢバージョン機能を提供しない場合では、マザーボード２０は第一ＵＳＢバージョンで動作する。したがって、ユーザーが第二ＵＳＢバージョン機能を利用しようとするとき、コンピュータにアドオンカード２８０を挿入するだけで、システム全体は自動的に第二ＵＳＢバージョン接続可能な状態に入る。そのため、マザーボードに複雑な修正を加えることはない。以上は、複数バージョンのＵＳＢをパソコンに適用するのに便利かつ簡単な方法をユーザーに提供することができる。

図２Ａを例に挙げれば、コネクタ２００は外部ＵＳＢ３．０装置と外部ＵＳＢ２．０装置の両方とも互換性があるＵＳＢ３．０コネクタである。ＨＣＩ手段２２０はＥＨＣＩコントローラで実施され、ＵＳＢ２．０機能を実行する。シリアルバススロット２４０はＭｉｎｉＰＣＩｅスロットであり、検出ユニット２６０はＭｉｎｉＰＣＩｅスロットのピンである。検出結果Ｒ_{ｄｅｔｅｃｔ２}はＬＥＤにより表示される。アドオンカード２８０はＭｉｎｉＰＣＩｅカードであり、ＭｉｎｉＰＣＩｅインターフェイスとｘＨＣＩコントローラを含む。スイッチ２９０はマルチプレクサーであり、スイッチド２．０ラインを介してＵＳＢ３．０コネクタに結合され、ＵＳＢ２．０ラインを介してＥＨＣＩコントローラに結合され、ＵＳＢ３．０ラインを介してｘＨＣＩコントローラに結合されている。本実施例では、制御ユニット２８３をｘＨＣＩコントローラで実施するので、１ビットの制御信号を伝送するために２．０Ｍｕｘ制御ラインはｘＨＣＩコントローラからマルチプレクサーへ配線される。マザーボード１０上のＭｉｎｉＰＣＩｅスロットにＵＳＢ３．０対応ＭｉｎｉＰＣＩｅカードが挿入されたとき、ＬＥＤはオンにされ、ｘＨＣＩコントローラは１ビットの制御信号をマルチプレクサーに送信する。マルチプレクサーはこの１ビットの制御信号によりイネーブルされる。マルチプレクサーは、外部ＵＳＢ２．０装置がＵＳＢ３．０コネクタに挿入されたときにＥＨＣＩコントローラからの信号を選択し、外部ＵＳＢ３．０装置がＵＳＢ３．０コネクタに挿入されたときにＵＳＢ３．０対応ＭｉｎｉＰＣＩｅカードからの信号を選択する。ＭｉｎｉＰＣＩｅスロットにＵＳＢ３．０対応ＭｉｎｉＰＣＩｅカードが挿入されていなければ、マルチプレクサーはイネーブルされない。この場合はＵＳＢ２．０機能しか利用できない。

図３を参照する。図３は本発明の実施例によるプロセス３０のフローチャートである。プロセス３０は複数バージョンのＵＳＢと互換性があるマザーボードの構成変更を最小限にするために用いられ、以下のステップを含む。

ステップ３００：開始。
ステップ３０２：ＥＨＣＩコントローラをＵＳＢ３．０コネクタに結合するために、ＵＳＢ２．０ラインを配線する。
ステップ３０４：ＵＳＢ３．０対応ＭｉｎｉＰＣＩｅカードの予備ピンＰ２をＵＳＢ３．０コネクタに結合するために、ＵＳＢ３．０ラインを配線する。
ステップ３０６：ＵＳＢ３．０コネクタと、ＥＨＣＩコントローラと、ＵＳＢ３．０対応ＭｉｎｉＰＣＩｅカードとの間にマルチプレクサーを設置する。
ステップ３０８：マルチプレクサーをＵＳＢ３．０コネクタに結合するために、スイッチド２．０ラインを配線する。
ステップ３１０：マルチプレクサーをＥＨＣＩコントローラに結合するために、ＵＳＢ２．０ラインを配線する。
ステップ３１２：マルチプレクサーをＵＳＢ３．０対応ＭｉｎｉＰＣＩｅカードの予備ピンＰ１に結合するために、ＵＳＢ２．０ラインを配線する。
ステップ３１４：マルチプレクサーをＵＳＢ３．０対応ＭｉｎｉＰＣＩｅカードの予備ピンＰ３に結合するために、２．０Ｍｕｘ制御ラインを配線する。
ステップ３１６：ＭｉｎｉＰＣＩｅスロットにＵＳＢ３．０対応ＭｉｎｉＰＣＩｅカードが挿入されているかどうかを検出する。そうであればステップ３１８に進み、さもなければステップ３２４に進む。
ステップ３１８：１ビットの制御信号を生成し、この１ビットの制御信号をマルチプレクサーに送信する。
ステップ３２０：ＥＣＨＩコントローラまたはｘＨＣＩコントローラからの信号を選択するようにマルチプレクサーをイネーブルする。
ステップ３２２：ＵＳＢ２．０機能またはＵＳＢ３．０機能を提供する。
ステップ３２４：ＵＳＢ２．０機能を提供する。
ステップ３２６：終了。

プロセス３０は前掲マザーボード２０の動作に基づいたものである。詳しくは前述を参照すればよく、ここで説明を省略する。

まとめて言えば、マザーボードを再構成する前掲実施例は、マザーボードの変更を最小限にし、修正のコストと複雑性を減少するとともに、マザーボードに複数バージョンのＵＳＢの適用を容易にすることができる。

以上は本発明に好ましい実施例であって、本発明の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、本発明の精神の下においてなされ、本発明に対して均等の効果を有するものは、いずれも本発明の特許請求の範囲に属するものとする。

Claims (13)

1. 複数バージョンのＵＳＢ（ユニバーサルシリアルバス）と互換性があるマザーボードであって、
   外部ＵＳＢ装置と第一ＵＳＢバージョンの信号及び第二ＵＳＢバージョンの信号を交換するコネクタと、
   第一データラインを介して前記コネクタに結合され、第一ＵＳＢバージョンの信号を提供するＨＣＩ（ホストコントローラインターフェイス）手段と、
   第二データラインを介して前記コネクタに結合され、第二ＵＳＢバージョンの信号を運ぶシリアルバススロットと、
   前記シリアルバススロットに結合され、前記シリアルバススロットの挿入状態と前記第二ＵＳＢバージョンの機能を検出し、検出結果を生成する検出ユニットとを含む、マザーボード。
2. 前記マザーボードは更に、前記シリアルバススロットに挿入され、前記第二ＵＳＢバージョンの機能を提供するＭｉｎｉＰＣＩｅ（ｍｉｎｉ ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ ｅｘｐｒｅｓｓ）インターフェイスを有するアドオンカードを含む、請求項１に記載のマザーボード。
3. 前記アドオンカードは更に、前記検出結果により前記シリアルバススロットに前記アドオンカードが挿入され、前記第二ＵＳＢバージョンの機能が提供されると示された場合に、制御信号を生成する制御ユニットを含む、請求項２に記載のマザーボード。
4. 前記マザーボードは更に、前記ＨＣＩ手段と、前記シリアルバススロットと、前記コネクタに結合され、前記制御信号に基づいて前記ＨＣＩ手段または前記アドオンカードからの信号を選択するスイッチを含む、請求項３に記載のマザーボード。
5. 前記ＭｉｎｉＰＣＩｅインターフェイスは、
   前記第一データラインを介して前記スイッチに結合される第一予備ピンと、
   前記第二データラインを介して前記コネクタに結合される第二予備ピンと、
   第三データラインを介して前記スイッチに結合される第三予備ピンとを含む、請求項２に記載のマザーボード。
6. 前記スイッチはマルチプレクサーである、請求項４に記載のマザーボード。
7. 複数バージョンのＵＳＢと互換性があるマザーボードの構成変更を最小限にする方法であって、当該マザーボードはコネクタと、ホストコントローラと、ＨＣＩ手段と、シリアルバススロットと、検出ユニットとを含み、当該方法は、
   前記ＨＣＩ手段を前記コネクタに結合するために第一データラインを配線する段階と、
   前記シリアルバススロットを前記コネクタ結合するために第二データラインを配線する段階と、
   前記シリアルバススロットの挿入状態と前記第二ＵＳＢバージョンの機能を検出し、検出結果を生成する段階とを含む、マザーボードの構成変更を最小限にする方法。
8. 前記方法は更に、
   前記コネクタと、前記ＨＣＩ手段と、前記シリアルバススロットとの間にスイッチを設置する段階と、
   前記シリアルバススロットを前記スイッチに結合するためにスイッチラインを配線する段階と、
   前記スイッチを前記ＨＣＩ手段に結合するために前記第一データラインを配線する段階とを含む、請求項７に記載のマザーボードの構成変更を最小限にする方法。
9. 前記方法は更に、前記第二ＵＳＢバージョンの機能を提供するために、ＭｉｎｉＰＣＩｅインターフェイスを有するアドオンカードを前記シリアルバススロットに挿入する段階を含む、請求項７に記載のマザーボードの構成変更を最小限にする方法。
10. 前記ＭｉｎｉＰＣＩｅインターフェイスは、
    前記第一データラインを介して前記コネクタと前記ＨＣＩ手段に結合される第一予備ピンと、
    前記第二データラインを介して前記コネクタに結合される第二予備ピンと、
    第三データラインを介して前記スイッチに結合される第三予備ピンとを含む、請求項９に記載のマザーボードの構成変更を最小限にする方法。
11. 前記方法は更に、前記検出結果により前記シリアルバススロットに前記アドオンカードが挿入され、前記第二ＵＳＢバージョンの機能が提供されると示された場合に、制御信号を生成する段階を含む、請求項９に記載のマザーボードの構成変更を最小限にする方法。
12. 前記方法は更に、前記制御信号に基づいて前記ＨＣＩ手段または前記アドオンカードからの信号を選択するスイッチをイネーブルする段階を含む、請求項１１に記載のマザーボードの構成変更を最小限にする方法。
13. 前記スイッチはマルチプレクサーである、請求項８に記載のマザーボードの構成変更を最小限にする方法。

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