JP2014059883A - 半導体装置及びホストコントローラ - Google Patents

Abstract

【課題】利便性を向上出来るデバイス及びホスト装置を提供する。
【解決手段】ホストコントローラは、電子デバイスの初期化のため、第１グループ番号、初期化に使用可能な第１パワーユニット数、及び初期値にセットされた初期化完了フラグを含むパケットを送信し、パケットは、初期化を完了しておらず、且つ初期化中でない電子デバイスにより、初期化完了フラグが初期化未完了である旨の情報に更新されて、複数の電子デバイス間を順次転送される。ホストコントローラは、電子デバイス間を転送されたパケットを受信し、初期化完了フラグが初期化完了を示すパケットが返された際には、全ての電子デバイスの初期化が完了したと判断し、初期化完了フラグが前記初期化未完了を示すパケットが返された際には、少なくともいずれかの電子デバイスの初期化が未完了と判断することにより、複数の電子デバイスをグループ単位で同時に初期化し得る。
【選択図】図１

Description

関連出願

本願は、参照によってその全てが本明細書に組み込まれる２００９年１２月１７日に出願された日本国特許出願番号２００９−２８６７９１及び２０１０年２月２日に出願された日本国特許出願番号２０１０−０２１５６９を基礎とし、そしてその優先権を主張する。

本明細書で述べられる実施形態は概して、半導体システム、半導体装置、及び電子デバイスの初期化方法に関する。例えば実施形態は、複数の電子デバイスを含む半導体システムに関する。

ＮＡＮＤ型フラッシュメモリを用いたメモリシステムとして、ＳＤ^TMカードが知られている。また、ＳＤカードとホスト機器との間のインターフェースとしては、ＳＤインターフェースが知られている。ＳＤインターフェースでは、複数のデバイスを１つのバスに接続出来る。このような構成は、例えば米国特許第６，８２０，１４８号に開示がある。

しかしながら、上記従来の方法であると、１つのホスト機器でより多くのデバイスを制御しようとすると、デバイスの初期化に時間がかかる。

米国特許第６，８２０，１４８号明細書

利便性を向上出来る半導体装置及びホストコントローラを提供する。

実施形態に係るホストコントローラは、複数の電子デバイスをグループ単位で同時に初期化するホストコントローラである。ホストコントローラは、電子デバイスの初期化のため、第１グループ番号、初期化に使用可能な第１パワーユニット数、及び初期値にセットされた初期化完了フラグを含むパケットをブロードキャストで送信する。パケットは、初期化を完了しておらず、且つ初期化中でない電子デバイスにより、初期化完了フラグが、初期化未完了である旨の情報に更新されて、前記複数の電子デバイス間を順次転送される。ホストコントローラは、電子デバイス間を順次転送された前記パケットを受信する。初期化完了フラグが初期化完了を示すパケットが返された際には、ホストコントローラは、全ての電子デバイスの初期化が完了したと判断する。初期化完了フラグが初期化未完了を示すパケットが返された際には、ホストコントローラは、少なくともいずれかの電子デバイスの初期化が未完了と判断する。

図１は、第１実施形態に係る半導体システムのブロック図。 図２は、第１実施形態に係る半導体システムの動作を示すフローチャート。 図３は、第１実施形態に係るシンボル及び信号のタイミングチャート。 図４は、第１実施形態に係るシンボル及び信号のタイミングチャート。 図５は、第１実施形態に係る半導体システムのブロック図。 図６は、第１実施形態に係る電子デバイスのブロック図。 図７は、第１実施形態に係るフレームフォーマットの概念図。 図８は、第１実施形態に係るフレームフォーマットの概念図。 図９は、第１実施形態に係るホスト機器の動作を示すフローチャート。 図１０は、第１実施形態に係る電子デバイスの動作を示すフローチャート。 図１１は、第１実施形態に係る半導体システムのブロック図。 図１２は、第１実施形態に係るフレームフォーマットの概念図。 図１３は、第１実施形態に係る電子デバイスの動作を示すフローチャート。 図１４は、第１実施形態に係る電子デバイスの動作を示すフローチャート。 図１５は、第１実施形態に係る半導体システムのブロック図。 図１６は、第１実施形態に係る半導体システムのブロック図。 図１７は、第１実施形態に係る半導体システムのブロック図。 図１８は、第１実施形態に係る半導体システムのブロック図。 図１９は、第１実施形態に係る電子デバイスのcapabilityを示すダイアグラム。 図２０は、第１実施形態に係るフレームフォーマットの概念図。 図２１は、第２実施形態に係るフレームフォーマットの概念図。 図２２は、第２実施形態に係る電子デバイスの動作を示すフローチャート。 図２３は、第２実施形態に係るホスト機器の動作を示すフローチャート。 図２４は、第２実施形態に係る半導体システムのブロック図。 図２５は、第２実施形態に係る半導体システムのブロック図。 図２６は、第２実施形態に係る半導体システムのブロック図。 図２７は、第２実施形態に係る半導体システムのブロック図。 図２８は、第２実施形態に係る半導体システムのブロック図。 図２９は、第２実施形態に係る半導体システムのブロック図。 図３０は、第２実施形態に係る半導体システムのブロック図。 図３１は、第２実施形態に係るフレームフォーマットの概念図。 図３２は、第３実施形態に係る半導体システムのブロック図。 図３３は、第３実施形態に係るフラグとホスト機器の動作を示すダイアグラム。 図３４は、第４実施形態に係る半導体システムのブロック図。 図３５は、第４実施形態に係る半導体システムのブロック図。 図３６は、第５実施形態に係る半導体システムのブロック図。 図３７は、第６実施形態に係る半導体システムのブロック図。 図３８は、第６実施形態に係る電子デバイスの信号ピンへの信号の割り当てを示すダイアグラム。

概して、一実施形態によれば、半導体システムは、複数の電子デバイスとホスト機器を含む。ホスト機器は、複数の電子デバイスをグループ単位で初期化する。

［第１実施形態］
第１実施形態に係る半導体システム、及び電子デバイスの初期化方法について説明する。図１は、第１実施形態に係る半導体システムの一例を示すブロック図である。

＜半導体システムの構成について＞
図示するように半導体システム１は、ホスト機器２と半導体装置３とを備えている。

ホスト機器２は、少なくともひとつの入力ポートと出力ポートを備え、このポートを介してホスト機器２は、半導体装置３の動作を制御して、半導体システム１の動作を司る。例えば各ポートは、ＬＶＤＳ（low voltage differential Signaling）方式などによる作動ペアとして構成される。以下では、ホスト機器２の出力ポートから出力される信号を信号Ｄ０と呼び、その差動信号をＤ０＋、Ｄ０−と呼ぶ。またホスト機器２の出力ポートに入力される信号を信号Ｄ１と呼び、その差動信号をＤ１＋、Ｄ１−と呼ぶ。そしてホスト機器２は、コマンドやデータを含むパケットを組み立てて、これを半導体装置３へ送信して、半導体装置３の動作を制御する。また、半導体装置３から送信されたパケットを受信して、受信したパケットに応じて動作を行う。

半導体装置３は、Ｎ個（Ｎは２以上の自然数）の電子デバイス４を備えている。以下では、Ｎ個の電子デバイス４を区別して呼ぶ際には、それぞれ電子デバイス４−ｉ（ｉは１〜Ｎ）と呼ぶ。

本例では、電子デバイス４の各々は入力信号ピン５、出力信号ピン６、パケットデコーダ７、処理ユニット８、レジスタ９、及びパケット更新回路１０を備えている。これらについても電子デバイス４−ｉ毎に区別して呼ぶ際には、それぞれ入力信号ピン５−ｉ、出力信号ピン６−ｉ、パケットデコーダ７−ｉ、処理ユニット８−ｉ、レジスタ９−ｉ、及びパケット更新回路１０−ｉと呼ぶ。

複数の信号を含む入力信号ピン５は、少なくとも１つの入力ポートとして機能し、外部から与えられるパケットを受信する。そして受信したパケットをパケットデコーダ７へ転送する。

パケットデコーダ７は、入力信号ピン５から転送されたパケットを解析可能に構成されている。パケットデコーダ７は、パケットヘッダ内のコマンド識別子により、パケットの種類を識別する。そしてパケットデコーダ７は、パケットの種類に応じて必要な演算を行うよう、処理ユニット８に命令する。また必要であれば、受信したパケットを更新するよう、パケット更新回路１０に命令する。

処理ユニット８は、パケットデコーダ７の命令に応じて必要な処理を実行可能に構成されている。処理内容の一例は、デバイスの初期化やデバイスＩＤの算出等である。そしてデバイスＩＤを算出した際には、これをレジスタ９に保持させる。デバイスＩＤとは、各電子デバイス４固有の番号であり、デバイスＩＤによってホスト機器２は各電子デバイス４を識別可能となる。またパケットデコーダ７は、受信したパケットがブロードキャストでない場合（例えばユニキャストまたはマルチキャスト）、パケット内に宛先情報として含まれるデバイスＩＤと、レジスタ９内のデバイスＩＤとを比較することで、このパケットが自身宛てであるか否かを判断出来る。

パケット更新回路１０は、受信したパケットのペイロードの内容を更新して、複数の信号を含み且つ少なくとも１つの出力ポートとして機能する出力信号ピン６から、外部にパケットを出力する。例えば処理ユニット８における演算結果に応じてペイロードの内容を更新する。出力信号ピン６から出力するタイミングには２種類あり、受信したパケットに対するデバイスの処理状況によらず、パケット受信後できるだけ早く送信する場合と、受信したパケットに対するデバイスの処理が完了した後に送信する場合がある。何れかは、パケットのコマンド識別子とデバイスの状態によって決定される。

上記構成を有するＮ個の電子デバイス４−１〜４−Ｎは、図１に示すようにホスト機器２に対してリング接続（またはチェーン接続とも呼ぶ）されている。すなわち、ホスト機器２から送信されたパケットは、電子デバイス４−１で受信され、電子デバイス４−１から電子デバイス４−２に転送され、更に電子デバイス４−２から電子デバイス４−３に転送され、以下同様である。そして電子デバイス４−Ｎの出力信号ピン６−Ｎから出力されるパケットがホスト機器２に返される。図１の半導体装置３は、後述する電子デバイス４−１〜４−Ｎ及びハブを含む構成も含む（第４実施形態参照）。上記接続を用いて行われる通信の大多数はホストと電子デバイス間の通信であるが、電子デバイス間通信にも使われる。例えば、電子デバイス４−１から電子デバイス４−２にデータが送られた場合であって、電子デバイス４−２がノイズなどによりデータを正しく受け取れなかった場合、電子デバイス４−２は再送要求を出すことができる。この場合、電子デバイス４−２が発行した再送要求は、電子デバイス４−３〜４−Ｎ及びホスト機器２を経由して、電子デバイス４−１に通知され、電子デバイス４−１は、データを再送可能となる。

＜半導体システム１の動作について＞
次に、上記構成の半導体システム１において、ホスト機器２に半導体装置３が接続された際の動作について図２を用いて説明する。図２は、半導体システムの動作を示すフローチャートである。まず、全体の流れを大まかに説明する。

図示するように、まずインターフェース選択（interface selection）が実行される（ステップＳ１０）。ステップＳ１０では、半導体装置３が接続されるインターフェースが使用可能か否か、換言すれば半導体装置３が接続されているか否かをホスト機器２が判断する。インターフェースが使用可能であれば、言い換えれば半導体装置３が接続されていると判断されれば（ステップＳ１１、ＹＥＳ）、電子デバイス４のいずれかがブートコード（boot code）をホスト機器２へ送信する（ステップＳ１２）。ブートコードを受信したホスト機器２はブートコードを実行し、また電子デバイス４への番号付け（enumeration）を行う（ステップＳ１３）。すなわち、上記説明したデバイスＩＤを、各電子デバイス４に割り当てる。

デバイスＩＤの割り当ての後、ホスト機器２の命令に従って、各電子デバイス４の初期化が実行される（ステップＳ１４）。この初期化によって、各電子デバイス４はレディ状態となる。初期化にかかる時間を短縮するために初期化は、複数の電子デバイス４毎に行われる。ただしホスト機器２が電子デバイス４に供給可能な電源電流に制約がある場合は、同時に初期化できるデバイス数が制限され、分割して初期化が行われる。

その後、ホスト機器２は各電子デバイス４の情報を得る（ステップＳ１５）。ステップＳ１５の後、ホスト機器２の性能（capability）および電子デバイス４のcapabilityに基づき、ホスト機器２は電子デバイス４に共通の動作条件を決定し、これをホスト機器２および各電子デバイス４にまとめてセットする（ステップＳ１６）。ここでセットされるcapabilityは、システム全体で共通な項目である。その後ホスト機器２は、電子デバイス４の個々の動作条件を決定し、これを各電子デバイス４に個別にセットする（ステップＳ１７）。

UHS-IIカードは階層構造を有している。そのため、半導体装置３がUHS-IIカードの場合には、ステップＳ１４で実行される初期化は、物理レイヤーに対する初期化である。例えばステップＳ１６やステップＳ１７Ｂにおいて、物理レイヤーよりも上位レイヤーに対する初期化が実行される。

次に、上記各ステップの詳細について、順次説明する。
＜ステップＳ１０について＞
まずステップＳ１０について、図３及び図４を用いて説明する。図３は、半導体装置３をホスト機器２に接続した直後における、ホスト機器２から半導体装置３へ送信されるクロック及びシンボル、並びに半導体装置３からホスト機器２へ送信されるレベルおよびシンボル（シンボルにおいて、ある状態がクロックに同期して通信され、シンボルは複数ビットから構成されると共に、８ｂ／１０ｂコーディングによりエンコードされている）を示すタイミングチャートである。また図４は、半導体装置３をホスト機器２に接続した直後における信号Ｄ０、Ｄ１のタイミングチャートである。

図３及び図４に示すように、時刻ｔ１以前では、半導体システム１はパワーダウン状態にある。パワーダウン状態においてホスト機器２はクロックを生成せず、また何らのシンボルも半導体装置３に送信しない。半導体装置３も、シンボルを半導体装置３に送信しない。従って、時刻ｔ１以前では、Ｄ０＋＝Ｄ０−＝Ｄ１＋＝Ｄ１−＝“Ｈ”または、Ｄ０＋＝Ｄ０−＝Ｄ１＋＝Ｄ１−＝“Ｌ”のいずれかのレベルを取ることができる。図４では、Ｄ０＋＝Ｄ０−＝Ｄ１＋＝Ｄ１−＝“Ｌ”である場合について示している。

その後、ホスト機器２はインターフェースの使用可能性を判断するため、時刻ｔ１において、半導体装置３に対して差動信号の“Ｈ”レベルまたは“Ｌ”レベルのどちらかを用いてＳＴＢを送信する。ここでは、“Ｈ”レベルをＳＴＢとして説明する。これによりデータリンク状態はウェイクアップ（wakeup）状態に移行する。ホスト機器２は、クロックＲＣＬＫを半導体装置３へ出力する。クロックＲＣＬＫは、電子デバイス４−０〜４−ｎにそれぞれ供給される。電子デバイス４は以後、クロックＲＣＬＫに同期して動作を行う。レベルＳＴＢは、電子デバイス４−０から順に電子デバイス４−Ｎまで転送される。またレベルＳＴＢを受信した電子デバイス４は、時刻ｔ２において、ホスト機器２に対してレベルＳＴＢを返す。レベルＳＴＢは、ホスト機器２及び電子デバイス４が、互いの同期を取る前のスタンバイ状態であることを示す信号である。

ホスト機器２がレベルＳＴＢを送信することで、Ｄ０−は“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベルとなり、信号Ｄ０は差動レベルに変化する。また半導体装置３がレベルＳＴＢを送信することで、Ｄ１−は“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベルとなり、信号Ｄ０も差動レベルに変化する。このように信号Ｄ０、Ｄ１が差動レベルに変化することを検出することにより、ホスト機器２はインターフェースが使用可能であることを認識する。

その後、ホスト機器２と半導体装置３との間で、同期を取るための処理が行われる。すなわち、ホスト機器２は半導体装置３に対してシンボルＳＹＮを送信し、また半導体装置３はＰＬＬがロックされるとシンボルＳＹＮを返す。すべての半導体装置３のＰＬＬのロックが完了すると、ホスト機器２はシンボルＳＹＮを受け取る。ホスト機器２の受信クロックは、送信クロックＲＣＬＫと位相が異なるので、受信のための別なＰＬＬのロックが必要となる。シンボルＳＹＮは同期を取るためのシンボルであり、シンボルＳＹＮを複数回受信する間にＰＬＬをロックすることで、ホスト機器２と半導体装置３の間の同期通信が可能となる。

図５は、ホスト機器２と、いずれか１つの電子デバイス４のブロック図であり、特にデータリンクに関する構成を示したものである。図示するようにホスト機器２は、信号Ｄ０＋、Ｄ０−を送信する送信Ｉ／Ｏ２０−１、２０−２、差動信号Ｄ１＋、Ｄ１−を受信する受信Ｉ／Ｏ２１−１、２１−２、及び電圧レベル検出回路２２を備えている。電圧レベル検出回路２２は、差動信号Ｄ１＋およびＤ１−のレベル変化を検出する。電圧レベル検出回路２２において信号レベルの変化が検出されれば、電子デバイス４との間のインターフェースが使用可能であると判断出来る。

電子デバイス４は、差動信号Ｄ１＋、Ｄ１−を送信する送信Ｉ／Ｏ２３−１、２３−２、差動信号Ｄ０＋、Ｄ０−を受信する受信Ｉ／Ｏ２４−１、２４−２、及び電圧レベル検出回路２５を備えている。電圧レベル検出回路２５は、差動信号Ｄ０＋およびＤ０−のレベル変化を検出する。例えば電子デバイス４からホスト機器２を起動する場合には、電圧レベル検出回路２５において信号レベルの変化を検出することで、ホストを起こすことができる。

＜ステップＳ１２について＞
次に図２におけるステップＳ１２について説明する。半導体装置３において、いずれかの電子デバイス４はメモリデバイスであり、ブートコードを保持する。以下では一例として、電子デバイス４−Ｎがブートコードを保持するメモリデバイスであると仮定する。ブートコードとは、ホスト機器２においてシステムを立ち上げるために必要なプログラムコードであり、ホスト機器２のシステムメモリに転送され、ホスト機器２において実行される。ブートコードに含まれるブートローダーによって、デバイスドライバやＯＳ（operating system）がシステムメモリ上にロードされる。

電子デバイス４−Ｎは、ホスト機器２からシンボルＳＴＢを受信し、そしてホスト機器２にシンボルＳＴＢを返す。そして電子デバイス４−Ｎは、ホスト機器２からの命令を受信することなく、自発的にブートコードを読み出し、これをホスト機器２に送信する。

図６は電子デバイス４−Ｎのブロック図であり、その構成を図１よりも詳細に示すものである。図示するように電子デバイス４−Ｎは、メモリコントローラ３０とＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３１とを備えている。メモリコントローラ３０は、パケットデコーダ７−Ｎ、処理ユニット８−Ｎ、レジスタ９−Ｎ、及びパケット更新回路１０−Ｎを含む。ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３１はブートコード３２を保持する。処理ユニット８−Ｎは、レベルＳＴＢをホスト機器２に送信した後、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３１からブートコード３２を読み出す。そしてこれをパケットとして組み立てて、出力信号ピン６からホスト機器２へ送信する。

図７はこのパケットの構成を示す模式図である。図示するようにパケット３３は、パケットヘッダ３４とペイロード３５とを含む。ペイロード３５には、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３１から読み出されたブートコード３２が含まれる。パケットヘッダ３４には、当該パケットの宛先が含まれる。この宛先はＩＤとして示され、ホスト機器２が宛先となる際にはＩＤ＝“０”が格納される。番号付け（enumeration）の前にブートコードを送る場合は、ブートデバイスのデバイスＩＤがまだ決定されていないが、例えば暫定的に送信元のデバイスＩＤ＝１を割り当てておく。ブートコードの大きさは、ホストとブートデバイスにプリセット値として設定しておくか、パケットヘッダまたは、ブートコードの特定部分にブートコードの大きさを示す領域を確保する方法を取ることができる。

ブートコードを有する電子デバイスは、電子デバイス４−Ｎ以外であっても良い。例えば電子デバイス４−（Ｎ−１）であっても良い。この場合、電子デバイス４−（Ｎ−１）が送信するパケット３３は、まず電子デバイス４−Ｎに送信される。電子デバイス４−Ｎでは、このパケット３３の宛先がホスト機器２であるので、パケット３３をそのままホスト機器２に送信する。

＜ステップＳ１３について＞
図２におけるステップＳ１３について、以下に説明する。ステップＳ１３においてホスト機器２は、半導体装置３に含まれる電子デバイス４−０〜４−Ｎに対して、デバイスＩＤを付与する。ステップＳ１３は、例えば日本国特許出願番号２００９−２２１４６８号に記載の方法を用いることが出来る。図８は、ステップＳ１３を実行する際にホスト機器２が発行するパケットの模式図である。

図示するように、パケット４０のパケットヘッダは少なくともフィールド４１−１、４１−２を含む。フィールド４１−１には、当該パケットの宛先となるデバイスＩＤが格納される。またフィールド４１−２には、デバイスＩＤを付与するためのコマンドに相当するコマンド識別子が格納される。ペイロードは、少なくともフィールド４２−１、４２−２を含む。フィールド４２−１は、開始デバイスＩＤ（start device number）を示し、この値はホスト機器２からパケット４０を最初に受信した電子デバイス４−１が決定する。フィールド４２−２は、デバイスＩＤの設定が完了した電子デバイス４の数を格納する。パケットが各電子デバイス４を転々とする過程で、フィールド４２−２の値がインクリメントされることで、ホスト機器２は電子デバイス４の総数を認識出来る。ホスト機器２は、フィールド４２−１、４２−２の値から、各電子デバイス４のデバイスＩＤを特定出来る。フィールド４２−２は、デバイスＩＤの設定が完了した電子デバイス４の数の代わりに、最終デバイスＩＤ(final device number)を表示しても良い。なぜなら、最終デバイス番号と最初のデバイス番号が分かれば、デバイス数は引き算で計算できるからである。

図９は、デバイスＩＤ付与時におけるホスト機器２の動作を示すフローチャートである。図示するようにホスト機器２は、まずデバイスＩＤを特定するためのパケットを組み立てる（ステップＳ２０）。すなわち、デバイスＩＤを特定するためのコマンド（以下、これをＩＤ付与コマンドと呼ぶ）に対応するコマンド識別子（フィールド４１−２）をパケットヘッダにセットし、ペイロードの開始デバイスＩＤ（フィールド４２−１）とデバイス数（フィールド４２−２）の値として初期値（本実施形態ではゼロ）をセットする。

そしてホスト機器２は、ステップＳ２０で組み立てたパケットを半導体装置３へ送信する（ステップＳ２１）。パケットがブロードキャスト(マルチキャスト)で送信されるか、またはユニキャストで送信されるかは、コマンド毎に予め決められている。ＩＤ付与コマンドは、ブロードキャストコマンドである。従って、パケットヘッダのフィールド４１−１における宛先は無視され、図１の接続関係の場合には、パケットはリング接続の最初の電子デバイス４−１に送信される。

その後ホスト機器２は、リング接続の最後の電子デバイス４−Ｎからパケットを受信する（ステップＳ２２）。するとホスト機器２は、受信したパケット内の最初のデバイスＩＤ（フィールド４２−１）とデバイス数（フィールド４２−２）を読み取る（ステップＳ２３）。フィールド４２−１の値は、リング接続の最初の電子デバイス４−１のデバイスＩＤであり、フィールド４２−２の値は、リング接続された電子デバイス４−１〜４−Ｎの総数Ｎである。

ホスト機器２は、フィールド４２−１、４２−２の値を用いて、予め定められた演算を行って、各電子デバイス４−２〜４−ＮのデバイスＩＤと全デバイス数を把握する（ステップＳ２４）。識別可能なデバイス数は、デバイスＩＤフィールドのビット数で決定される。予め定められた演算とは、電子デバイス４−２〜４−Ｎが開始デバイスＩＤに対して自身のＩＤを算出するルールであり、例えばデバイス数だけインクリメントすることである。従って、例えば、電子デバイス４−Ｎから受信したパケットにおける開始デバイスＩＤの値が“ｎ（ｎは自然数）”であれば、電子デバイス４−１のデバイスＩＤは“ｎ”、電子デバイス４−２のデバイスＩＤは“ｎ＋１”、電子デバイス４−ＮのデバイスＩＤは“ｎ＋Ｎ”であることが分かる。

そしてホスト機器２は、ステップＳ２４で得られたデバイスＩＤを用いて、電子デバイス４−１〜４−３を管理する。

電子デバイス４の動作について、図１０を用いて以下に説明する。図１０は、ＩＤ付与コマンドを含むパケットを受信した際の電子デバイス４の動作を示すフローチャートであり、電子デバイス４−１〜４−Ｎに共通する。

図示するように電子デバイス４は、入力信号ピン５でパケットを受信する（ステップＳ３０）。そしてパケットデコーダ７は、受信したパケットのフィールド４１−２のコマンド番号からこのパケットがＩＤ付与コマンドを含むことを認識すると、処理ユニット８に対して自身のデバイスＩＤの算出を命令する。

命令に応答して処理ユニット８は、受信したパケットのフィールド４２−１の値（開始デバイスＩＤ）が、ホスト機器２によって設定された所定の値（本実施形態ではゼロ）であるか否かを確認する（ステップＳ３１）。もしゼロであれば（ステップＳ３２、ＹＥＳ）、処理ユニット８は、ゼロ以外の任意の番号を自身のデバイスＩＤに決定すると共に、フィールド４２−１の値（開始デバイスＩＤ）を、決定したデバイスＩＤに更新するよう、パケット更新回路１０に命令する。これによりパケット更新回路１０は、フィールド４２−１を更新する。なお、ゼロ以外の番号を使用する理由は、ゼロはホスト機器２のデバイスＩＤとして割り当てられているからである。

他方、フィールド４２−１の値がホスト機器２によって設定された所定の値でなければ（ステップＳ３２、ＮＯ）、フィールド４２−１の値はそのままとする（ステップＳ３４）。すなわち、処理ユニット８はパケット更新回路１０に対してフィールド４２−１の値の更新を命令しない。処理ユニット８は、フィールド４２−１を用いて予め定められた演算を行って、自身のデバイスＩＤを算出する（ステップＳ３５）。本ステップＳ３５における演算は、図９のステップＳ２４の演算と同じであり、例えばフィールド４２−１（開始デバイスＩＤ）を、フィールド４２−２（デバイス数）に応じた回数だけインクリメントすることである。

その後処理ユニット８は、ステップＳ３３またはＳ３５で決定された自身のデバイスＩＤを、レジスタ９に格納する（ステップＳ３６）。

パケットデコーダ７または処理ユニット８の命令に応答して、パケット更新回路１０は、受信したパケットのフィールド４２−２の値を更新（インクリメント）する。そしてパケット更新回路１０は、フィールド４２−２、またはフィールド４２−１と４２−２の両方が更新されたパケットを出力する。

上記説明したステップＳ１３の具体例について、図１１を用いて説明する。図１１は半導体システム１のブロック図であり、一例として半導体装置３内の電子デバイス４の数が１５個（Ｎ＝１５）である場合について示している。図中において、各機器間の矢印の横に付記した四角印はパケットのペイロードの内容を示し、左側がフィールド４２−１（開始デバイスＩＤ）であり、右側がフィールド４２−２（デバイス数）である。

図示するように、まずホスト機器２から、ＩＤ付与コマンドを含むパケットがブロードキャストされる。この際、パケットのフィールド４２−１、４２−２の値は、ホスト機器２によって設定された所定の値（ゼロ）である（図９のステップＳ２０、Ｓ２１）。このパケットは、まず電子デバイス４−１で受信される。

電子デバイス４−１では、フィールド４２−１の値が“０”であるので（図１０のステップＳ３２、ＹＥＳ）、任意の番号を自身のデバイスＩＤに決定する。図１１の例では“１”である。そしてフィールド４２−１を“０”から“１”に更新し（同図ステップＳ３３）、フィールド４２−２の値をインクリメントして“０”から“１”に更新して（同図ステップＳ３７）、これを出力する。

電子デバイス４−１から出力されたパケットは、電子デバイス４−２で受信される。電子デバイス４−２では、フィールド４２−１の値が“０”でないので（図１０のステップＳ３２、ＮＯ）、予め定められた演算方法により、自身のデバイスＩＤを算出する（同図ステップＳ３５）。すなわち、フィールド４２−１の値をフィールド４２−２の値だけインクリメントすることで、自身のデバイスＩＤを“１”＋“１”＝“２”に決定する。そしてフィールド４２−１の値はそのままに（同図ステップＳ３４）、フィールド４２−２の値をインクリメントして“１”から“２”に更新して（同図ステップＳ３７）、これをデバイス４−２に出力する。
以下、同様にして電子デバイス４にデバイスＩＤが割り当てられる。すなわち、電子デバイス４−３〜４−１５には、デバイスＩＤとして“３”〜“１５”が割り当てられる。

電子デバイス４−１５から出力されたパケットは、ホスト機器２で受信される。このパケットは、フィールド４２−１の値が“１”、フィールド４２−２の値が“１５”である。従ってホスト機器は、電子デバイス４−１のデバイスＩＤが“１”であり、電子デバイス４の総数が“１５”であることを把握出来る（図９のステップＳ２３）。これによりホスト機器２は、電子デバイス４−１〜４−１５のデバイスＩＤがそれぞれ“１”〜“１５”であることを把握する。

＜ステップＳ１４について＞
図２におけるステップＳ１４について以下説明する。ステップＳ１４においてホスト機器２は、半導体装置３に含まれる電子デバイス４−０〜４−Ｎの初期化を行う。図１２は、初期化を行う際にホスト機器２が発行するパケットの模式図である。

図示するように、パケット５０のパケットヘッダ５１には初期化コマンドを示すコマンド識別子が含まれ、ペイロード５２には、ホスト機器２が一度に初期化可能な最大電子デバイス数Ｍが含まれる。また初期化コマンドは、ブロードキャストコマンドとして発行される。なお、ブロードキャストコマンドであるか否かは、コマンド識別子で決める方法もあるが、送信の送信元ＩＤ＝送信先ＩＤ＝“０”とすることによりブロードキャストコマンドを定義しても良い。これは、ホスト機器２がパケットを送信して、最後にホスト機器２自身がこのパケットを受信する、ということを意味する。

図１３は、初期化コマンドを含むパケットを受信した際の電子デバイス４の動作を示すフローチャートであり、電子デバイス４−１〜４−Ｎに共通するフローチャートである。

図示するように電子デバイス４は、入力信号ピン５でパケットを受信する（ステップＳ４０）。そしてパケットデコーダ７は、受信したパケットのパケットヘッダ５１のコマンド識別子からこのパケットが初期化コマンドを含むことを認識すると、その旨と、ペイロード５２内の電子デバイス数Ｍとを処理ユニット８に通知する。処理ユニット８は、自身が現在初期化中であるか否かを判断し、初期化中であれば（ステップＳ４１、ＹＥＳ）、初期化完了まで待つ（ステップＳ４２）。そして初期化完了の後、再度の初期化を行うことなく（ステップＳ４３）、パケット更新回路１０に対して、受信したパケットを変更せずに次の電子デバイス４に（電子デバイス４−Ｎの場合にはホスト機器２へ）送信させる（ステップＳ４４）。

初期化中で無ければ、処理ユニット８は、自身が既に初期化済みか否かを判断し、初期化済みであれば（ステップＳ４５、ＹＥＳ）、初期化を行わない（ステップＳ４３）。そしてパケット更新回路１０に対して、受信したパケットを変更することなく、次の電子デバイス４に（電子デバイス４−Ｎの場合にはホスト機器２へ）送信させる（ステップＳ４４）。

他方、ステップＳ４５において初期化されていなければ（ステップＳ４５、ＮＯ）、処理ユニット８は、ペイロード５２内の電子デバイス数Ｍが“０”であるか否かを確認する（ステップＳ４６）。“０”であれば（ステップＳ４６、ＹＥＳ）、処理ユニット８はステップＳ４３に進み、初期化を行わず、ステップＳ４４に進む。

電子デバイス数Ｍが“０”でなければ（ステップＳ４６、ＮＯ）、処理ユニット８は初期化を実行する（ステップＳ４７）。処理ユニット８は、パケット更新回路１０に対して、ペイロード５２内の電子デバイス数をデクリメントするよう命令する（ステップＳ４８）。つまり、電子デバイス数Ｍは、Ｍ＝Ｍ−１に更新される。パケット更新回路１０は、ペイロード５２の電子デバイス数Ｍが更新されたパケットを出力する（ステップＳ４４）。この際、パケット更新回路１０は、自身の初期化の完了を待つことなく、ステップＳ４７における初期化の開始に応答して、ステップＳ４４の処理を実行する。

ホスト機器２は、電子デバイス数Ｍが“０”でないパケット５０を受信するまで、繰り返し初期化パケット５０を発行する。初期化パケット５０を発行するときは、同時に初期化可能なデバイス数を再設定する。言い換えれば、Ｍ≠“０”とされたパケット５０を受信することで、ホスト機器２は、全ての電子デバイス４−１〜４−Ｎの初期化が完了したことを認識出来る。

全電子デバイス４の初期化が完了したか否かは、初期化完了確認コマンドを送信することによって行うこともできる。初期化完了確認コマンドを受信した際の電子デバイス４の動作について、図１４を用いて説明する。図１４は、初期化完了確認コマンドを含むパケットを受信した際の電子デバイス４の動作を示すフローチャートであり、電子デバイス４−１〜４−Ｎに共通するフローチャートである。

図示するように電子デバイス４は、入力信号ピン５でパケットを受信する（ステップＳ５０）。そしてパケットデコーダ７は、受信したパケットのパケットヘッダのコマンド識別子からこのパケットが初期化完了確認コマンドを含むことを認識すると、その旨を処理ユニット８に通知する。処理ユニット８は、自身（当該電子デバイス４）が現在初期化中であるか否かを判断し、初期化中であれば（ステップＳ５１、ＹＥＳ）、初期化完了まで待つ（ステップＳ５２）。そして初期化完了の後、パケット更新回路１０に対して、受信したパケットを変更せずに次の電子デバイス４に（電子デバイス４−Ｎの場合にはホスト機器２へ）送信させる（ステップＳ５４）。

初期化中で無ければ、処理ユニット８は、自身（当該電子デバイス４）が既に初期化済みか否かを判断し、初期化済みであれば（ステップＳ５３、ＹＥＳ）、受信したパケットをそのまま次の電子デバイス４に（電子デバイス４−Ｎの場合にはホスト機器２に）送信するよう、パケット更新回路１０に命令する（ステップＳ５４）。これによりこのパケットは、次の電子デバイス４に転送される。他方、初期化が済んでいなければ（ステップＳ５３、ＮＯ）、処理ユニット８は次の電子デバイス４に当該パケットを送信しない。つまりこのパケットは、本電子デバイス４内に留まることになる。

以上のように、初期化はＭ個の電子デバイス毎に行われる。言い換えれば、Ｎ個の電子デバイスは、Ｌ＝（Ｎ／Ｍ）個のグループに分けられ、各グループに属する電子デバイス毎に、まとめて初期化が実行される（図２のステップＳ１４−１〜Ｓ１４−Ｌ）。

上記説明したステップＳ１４の具体例について、図１５乃至図１８を用いて説明する。図１５乃至図１８は半導体システム１のブロック図であり、図１１と同様に電子デバイス４の数が１５個（Ｎ＝１５）である場合について示している。図中において、各機器間の矢印の横に付記した四角印はパケット５０のペイロード、つまり電子デバイス数Ｍを示している。また、各電子デバイス４には、図１１の通りにデバイスＩＤが付与されているものとする。

図１５は、電子デバイス４の全てが未だ初期化されていない状態で初期化コマンドが発行された際の様子を示している。図示するように、ホスト機器２は電子デバイス数Ｍ＝“４”としてパケットを発行したと仮定する。すなわち、ホスト機器２が一度に初期化可能な最大電子デバイス数は４個である。

図示するように、初期化コマンドを含むパケット（Ｍ＝“４”）は、まず電子デバイス４−１で受信される。電子デバイス４−１はまだ初期化されておらず（ステップＳ４５、ＮＯ）、またＭ＝“４”であるから（ステップＳ４６、ＮＯ）、処理ユニット８は初期化を実行する（ステップＳ４７）と共に、電子デバイス数ＭをＭ＝Ｍ−１＝“３”に更新して（ステップＳ４８）、次の電子デバイス４−２に送信する。なお図中において電子デバイス４中に記した“−１”は、電子デバイス数Ｍをデクリメントしていることを示す。

初期化コマンドを含むパケット（Ｍ＝“３”）を受信した電子デバイス４−２は、電子デバイス４−１と同様に、初期化を行うと共に電子デバイス数Ｍをデクリメントして“３”から“２”に更新して、パケットを電子デバイス４−３に送信する。電子デバイス４−３、４−４も同様の動作を実行する。

電子デバイス４−４で電子デバイス数Ｍをデクリメントした結果、電子デバイス数Ｍは“０”となる。従って、電子デバイス４−５〜４−１５は、初期化を行うことなく、それぞれ次の電子デバイス４−６〜４−１６にパケットを転送する。そして、リング接続の最後の電子デバイス４−１６から、Ｍ＝“０”とされたパケットがホスト機器２に送信される。

ホスト機器２は、Ｍ＝“０”以外の値を受信するまで、繰り返し初期化コマンドを発行する。または、特定の回数、初期化コマンドを発行した後、任意のタイミングで初期化完了確認コマンドを発行し、このコマンドを含むパケットを半導体装置３に送信する。図１６は、図１５の後に初期化完了確認コマンドが発行された場合の様子を示している。

初期化完了確認コマンドを含むパケットは、電子デバイス４−１で受信される（ステップＳ５０）。電子デバイス４−１は既に初期化されている（ステップＳ５３、ＹＥＳ）ので、電子デバイス４−１はこのパケットを次の電子デバイス４−２に転送する（ステップＳ５４）。この時点で、電子デバイス４−１〜４−４の初期化が完了しているので、パケットは電子デバイス４−５まで到達する。しかし電子デバイス４−５はまだ初期化が完了していないので、パケットは電子デバイス４−５に留まり、ホスト機器２には返ってこない。これによりホスト機器２は、初期化が完了していない電子デバイス４の存在を認識出来る。

従ってホスト機器２は、初期化コマンドを含むパケットを再度発行して、半導体装置３へ送信する。この様子を示しているのが図１７である。図示するように、電子デバイス４−１〜４−４は初期化が完了しているので（ステップＳ４１、ＹＥＳ）、このパケットはそのまま電子デバイス４−５まで達する。そして図１５と同様にして、電子デバイス４−５〜４−８が初期化される。また初期化完了確認コマンドを含むパケットは、電子デバイス４−９まで到達する。

その後、ホスト機器２は、初期化コマンドを含むパケットを２回、発行することで、電子デバイス４の全てが初期化される。この様子を図１８に示す。また電子デバイス４の全てが初期化されたことで、初期化完了確認コマンドを含むパケットが電子デバイス４−１６からホスト機器２に送信される（図１８における太線矢印が、初期化完了確認コマンドを含むパケットの流れである）。従ってホスト機器２は、全ての電子デバイス４−１〜４−１６の初期化が完了したことを認識する。勿論、初期化完了確認コマンドを発行しない場合であっても、図１８の時点でホスト機器２は、電子デバイス４−１５からＭ＝“１”（Ｍ≠“０”）のパケット５０を受信することで、全電子デバイス４の初期化が完了したことを認識出来る。

上記の初期化手法は、複数の電子デバイスが存在する場合の初期化時間を短縮し、かつホストがサポート可能な電源電流以内で初期化をするために分割して初期化をする手法を提供するが、各電子デバイスに必要な初期化電流の上限値を規定することにより実装が可能となる。しかし、電子デバイスによって初期化に必要な電流値が異なる場合も考えられる。例えば、初期化に必要な電流を倍にすれば、半分の時間で初期化が可能な場合も考えられる。エンベディドなシステム環境においては、電子デバイス毎に最適な初期化グループを事前に指定することでさらに初期化時間の短縮が可能となる場合がある。これを実現するには、各デバイスに何回目の初期化コマンドで初期化を開始するかを示すグループ番号を設定しておく。グループ番号が設定されている場合、前記初期化コマンド中の初期化可能なデバイス数は無視して、各デバイスは受信した初期化コマンドの数を数えて、グループ番号と一致した場合初期化を開始するようにする。初期化中の場合は、初期化完了まで待ってから、初期化コマンドを出力する。デバイスの特徴に応じてホストシステムは最適な初期化手順を選択できる。この点については、第２実施形態で詳細に説明する。

＜ステップＳ１５について＞
次に図２におけるステップＳ１５について説明する。すべての電子デバイスが動作可能な条件を設定するために、ホスト機器２は、ブロードキャストによる設定値読み出しコマンドを発行する。コマンドの引数には、最大クロック周波数レンジ、タイムアウト値や各種シンボル長などのパラメータが示され、各電子デバイスは、対応可能なパラメータの場合はそのままにしておき、対応できないパラメータ値の場合は、対応可能なパラメータ値に更新する。ホスト機器２が受信したパラメータは、すべてのデバイスが動作可能な条件を含む。

＜ステップＳ１６について＞
次に図２におけるステップＳ１６について説明する。ステップＳ１５においてホスト機器２は、電子デバイス４に共通の動作条件を決定したので、ブロードキャストによる設定値書き込みコマンドにより、すべての電子デバイス４に同じ値を設定する（各電子デバイス４のレジスタ９にセットする）。

この点につき具体例を挙げて説明する。図１９は、ステップＳ１５で読み出した情報を示す表であり、一例として電子デバイス数が１５個の場合の、最大動作周波数及び動作タイミングを示している。

図示するように、電子デバイス４−１〜４−１５のそれぞれの最大動作周波数がｆ０〜ｆ１５であり、ホスト機器２の最大動作周波数がｆ０であったとする。そしてこの中で最も低い周波数が、電子デバイス４−３の最大動作周波数ｆ３であったとする。図１９のこの情報からホスト機器２は、電子デバイス４−１〜４−１５の全てとホスト機器２自身が、周波数ｆ３で動作可能であることを認識出来る。

また電子デバイス４−１〜４−１５のそれぞれの動作タイミングがＴ１〜Ｔ１５であり、ホスト機器２の動作タイミングがＴ０であったとする。そしてこの中で最も悪いタイミングが、電子デバイス４−１の動作タイミングＴ１であったとする。図１９のこの情報からホスト機器２は、電子デバイス４−１〜４−１５の全てとホスト機器２自身が、動作タイミングＴ１で動作可能であることを認識出来る。

以上のcapabilityを参照した結果、ホスト機器２は、電子デバイス４−１〜４−１５の動作周波数をｆ３に決定し、また動作タイミングをＴ１に決定する。そしてホスト機器２は、各電子デバイス４のレジスタ９に、動作条件として動作周波数ｆ３及び動作タイミングＴ１を書き込む。この際にホスト機器２が発行するパケット６０を図２０に示す。

図示するようにパケット６０は、パケットヘッダ６１に、レジスタ書き込みコマンドに相当するコマンド識別子が格納され、ペイロード６２には動作周波数ｆ３及び動作タイミングＴ１が格納される。このパケットを送信することで、電子デバイス４のレジスタには順次、動作周波数ｆ３及び動作タイミングＴ１が書き込まれる（ステップＳ１６−１〜Ｓ１６−Ｎ）。このパケット６０は、ブロードキャストで送信されても良いし、ユニキャストまたはマルチキャストで送信されても良い。

なお、本ステップで設定されるコンフィギュレーション（configuration）には、上記最大動作周波数及び動作タイミングに加えて、ある特定のシンボルの長さ、サポートするパケットの種類、パワー制御モード、及びリトライ（retry）回数などが含まれてもよい。

＜ステップＳ１７について＞
次に図２におけるステップＳ１７について説明する。ステップＳ１５およびステップＳ１６は、すべての電子デバイス４共通の動作条件を決定するシーケンスであるが、転送ブロックサイズなどは、個々のＩ／Ｏデバイスによって異なる場合がある。したがってホスト機器２は、電子デバイス４毎に個々に設定すべきパラメータがあるものについては、ユニキャストコマンドを使って、デバイスのCapabilityを読み出し（図２のステップＳ１７Ａ−１、Ｓ１７Ａ−１、…Ｓ１７Ａ−Ｎ）、ホスト機器２のCapabilityとの両方を満たす最適な値を決定し、ユニキャストコマンドを使って最適な値を電子デバイス４に設定する（図２のステップＳ１７Ｂ−１、Ｓ１７Ｂ−１、…Ｓ１７Ｂ−Ｎ）。

このパラメータの例としては、データ転送に用いるバッファサイズやデータ転送タイミングが含まれても良い。

＜効果＞
以上のように、第１実施形態に係る半導体装置であると、初期化動作を高速化出来る。本効果につき、以下説明する。

（１）本実施形態に係る構成であると、ホスト機器２は、電子デバイス４と接続可能なバスインターフェースが使用可能かどうかの判定を、電圧レベルの検出によって行っている（図２のステップＳ１０）。すなわち、ホスト機器２においては、電子デバイス４に対してレベルＳＴＢを送信し、これに応答して電子デバイス４からレベルＳＴＢが返信されると、バスインターフェースは使用可能と判断する。言い換えれば、信号Ｄ０が同相レベルから差動レベルに変化し、その後信号Ｄ１が同相レベルから差動レベルに変化したことを検出すると、バスインターフェースが使用可能と判断する。

電子デバイス４も同様であり、ホスト機器２からレベルＳＴＢが送信されることにより信号Ｄ０が同相レベルから差動レベルに変化したことを検出して、バスインターフェースが使用可能と判断する。

このように、信号Ｄ０、Ｄ１の電圧レベルを検出することで、バスインターフェースの使用可能性を高速に判断することが出来る。バスインターフェースが使用可能な場合、ホスト機器２からシンボルＳＹＮを送出することにより、各電子デバイス４は入力されたシンボルＳＹＮを用いて内部クロックの同期を行う。電子デバイス４は、内部ＰＬＬによるクロック同期中は、レベルＳＴＢを出力し続けるが、クロック同期が完了すると、そのクロックに同期してシンボルＳＹＮを出力する。ホスト機器２がシンボルＳＹＮを受信すると、ホスト機器２は、すべての電子デバイス４の同期が完了したことがわかる。

ホスト機器２はシンボルＳＹＮの受信後、シンボルＩＤＬＥを送信する（図３における時刻ｔ４）。これはホスト機器２がアイドル状態であることを示すシンボルである。

（２）更に本実施形態に係る構成であると、ブートコードを保持する電子デバイス４は、ホスト機器２によるコマンドを待つことなく、シンボルＩＤＬＥを受信すると自発的にブートコードをホスト機器２に送信する（図２のステップＳ１２）。

ホスト機器２がコマンドを発行する際には、複数のコマンド手順が必要になるため、ブートコードの読み出しには比較的時間がかかる。ブートデバイスを持たないシステムでは、システムを起動するためのプログラムをメモリデバイスから読み出すための専用のブートＲＯＭの実装が必要である。

しかし、本実施形態であれば、ブートデバイスからのブートコードをホストコントローラが直接システムメモリにコードをロードすることにより、ホスト機器２によるコマンド発生の必要は無く、またブートＲＯＭも不要となりコストダウンすることができる。従って、ホスト機器２においてはシステムが速やかに起動され、電子デバイス４の初期化も高速化出来る。

（３）本実施形態に係る構成であると、デバイスＩＤの割付の際、ホスト機器２は各電子デバイス４のデバイスＩＤを要求するパケットをブロードキャストする（図２のステップＳ１３）。このパケットは、各電子デバイス４においてそれぞれのデバイスＩＤが発行されつつ、接続順に順次、電子デバイス４間を転送される。そして、パケット内のデバイスＩＤは、電子デバイス４を通過するたびに更新され、この更新された値が各電子デバイス４のデバイスＩＤとなる。従って、デバイスＩＤが重複することが無い。よってホスト機器２は、デバイスＩＤの重複の有無を確認する必要が無く、初期化動作を簡略化出来る。

（４）本実施形態に係る構成であると、デバイスＩＤの割付と同様に、ブロードキャストコマンドを用いて初期化を行っている（ステップＳ１４）。従って、初期化を高速化出来る。

通常、初期化時間は最大で１秒程度かかる。従って、電子デバイスが複数含まれるシステムにおいて電子デバイス毎にコマンドを発行する方法では、ユーザには長い待ち時間が生じる可能性がある。

しかし、ブロードキャストコマンドを用いることで、ホスト機器２が発行するコマンド数を削減出来、初期化シーケンスを簡素化出来る。そして１つのコマンドで複数の電子デバイスを同時に初期化することで、初期化時間を短縮出来る。

同時に初期化する電子デバイス４の数は、ホスト機器２によって定められる。通常、１つの電子デバイス４を初期化するには最大で１００ｍＡの電流が必要である。しかしホスト機器には電流供給能力に制限がある。そこで、ホスト機器２は、初期化コマンドを含むパケット内に、初期化可能な電子デバイス数を格納し、その数だけ、同時に初期化する。そして、この数単位で電子デバイス４を順次初期化することで、ホスト機器２の電流供給能力の範囲内において、短時間で初期化出来る。

また、より初期化を高速化するため、グループ番号を用いる方法を利用することができる。上記方法例では初期化電流が最大で１００ｍＡという制限があるが、もっと大きな電流を流せば初期化時間を短くできる場合がある。この場合は、初期化するデバイスをホストが電流供給可能なグループに分け、グループ番号を事前にデバイスに書き込んでおき、初期化コマンドの発行数をカウントして、カウント値がグループ番号と一致した場合にデバイスが初期化を開始するようにする。ホストシステムによって初期化をより効率的にカスタマイズすることができる。

（５）更に本実施形態に係る構成であると、ホスト機器２と電子デバイス４のcapabilityに基づき、両者において満足できる条件にて共通の動作条件を決定している（図２のステップＳ１５、Ｓ１６）。

例えば、従来のシステムにおいては、バスの仕様によって最大動作周波数が決定される。しかし、バスの周波数が非常に高くなると、電子デバイス側やホスト機器側で、この周波数をサポートすることが困難となる。またメモリデバイスの場合には、バスが速いだけでは意味が無く、メモリの書き込みや読み出し性能に合わせてデータの転送速度は決定されるべきである。例えば、メモリデバイスの性能はメモリ性能で制限されるため、バスの動作周波数を高くしてバスインターフェース速度があまり高すぎても、消費電力が大きくなってしまうデメリットが発生する。

この点、本実施形態では、ホスト機器２と電子デバイス４のcapabilityを参照して、両者の間で満足できる共通の動作条件を決定することで、動作性能の少なくとも一部につき、最適な動作条件を設定することが出来、半導体システム１の動作性能を向上出来る。また、電子デバイス４につき個々に動作条件を決める場合に比べて、ブロードキャストコマンドを用いて複数の電子デバイス４に対して動作条件を送信することで、初期化を高速化出来る。

（６）更に本実施形態に係る構成であると、電子デバイス４の動作条件を個別に決定している（図２のステップＳ１７）。従って、電子デバイス４の動作性能を十分に発揮させることが出来る。すなわち、動作条件を共通にすべき点については、ステップＳ１５、Ｓ１６によって決定されるが、共通にする必要がない点については、ステップＳ１７で決定される。そして個別に動作条件を決定することで、他の電子デバイス４の性能に左右されることなく、電子デバイス４毎の優れた動作特性を活かすことが出来る。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態に係る半導体システム、及び電子デバイスの初期化方法について説明する。本実施形態は、上記第１実施形態で説明したステップＳ１４を、別の方法で実行するものである。その他は第１実施形態と同様であるので、説明は省略する。

＜第１の例について＞
まずステップＳ１４の別の方法として、第１の例について説明する。第１の例においては、ホスト機器２は、予め電子デバイス４−１〜４−Ｎをグループ分けする。そして各グループに対してグループ番号を付与して、これを電子デバイス４のレジスタ９に書き込む。この動作は、例えばステップＳ１４内で行われても良いし、ステップＳ１３で行われても良いし、または予め製造時に行われても良い。

また、一度に初期化可能な最大電子デバイス数Ｍの代わりに、電子デバイス４の初期化のためにホスト機器２が利用可能なパワーユニット数Ｍを使用する。パワーユニット数Ｍは、初期化のために使用可能なパワー（電力）をある単位で示した値であり、各電子デバイス４を初期化する際にホスト機器２は、ある所定のパワーユニット数を消費する。

更に、上記グループ及びパワーユニット数Ｍに加えて、初期化完了フラグＣＦ（Completion Flag）を用いる。これは、全ての電子デバイス４の初期化が完了していれば例えば“１”とされ、そうでなければ“１”以外の値（例えば“０”）とされるフラグである。

（初期化コマンドを含むパケットについて）
ステップＳ１４においてホスト機器２は、図２１に示すパケット７０を生成して、半導体装置３へ送信する。図示するように、パケット７０のパケットヘッダ７１には初期化コマンドを示すコマンド識別子が含まれ、ペイロードには引数としてグループ番号ＣＣ、パワーユニット数Ｍ、及び初期化完了フラグＣＦが含まれる。そしてこのパケット７０は、ブロードキャストコマンドとして発行される。

（電子デバイス４の動作について）
図２２は、パケット７０を受信した際の電子デバイス４の動作を示すフローチャートであり、電子デバイス４−１〜４−Ｎに共通するフローチャートである。図示するように電子デバイス４は、入力信号ピン５でパケット７０を受信する（ステップＳ５０）。そしてパケットデコーダ７は、受信したパケット７０のパケットヘッダ７１のコマンド識別子からこのパケットが初期化コマンドを含むことを認識すると、その旨と、ペイロード内のグループ番号ＣＣ、パワーユニット数Ｍ、及び初期化完了フラグＣＦを処理ユニット８に通知する。処理ユニット８は、自身が初期化中であるか否かを判断し（ステップＳ５１）、初期化中であれば（ステップＳ５１、ＹＥＳ）、初期化の完了まで待ち（ステップＳ５２）、初期化を行うことなく（ステップＳ５３）、このパケット７０を次の電子デバイス４（電子デバイス４−Ｎの場合にはホスト機器２）に送信する（ステップＳ６０）。この場合、パケット更新回路１０は、パケット７０におけるパワーユニット数Ｍ及び初期化完了フラグＣＦを更新しない。

初期化中でなく（ステップＳ５１、ＮＯ）、且つ自身が既に初期化済みであれば（ステップＳ５４、ＹＥＳ）、この場合もステップＳ５３、Ｓ６０に進む。この場合も、パケット７０におけるパワーユニット数Ｍ及び初期化完了フラグＣＦに変更は無い。

初期化中でなく（ステップＳ５１、ＮＯ）、且つ自身がまた初期化済みでなければ（ステップＳ５４、ＮＯ）、処理ユニット８はパケット更新回路１０に対して、ペイロード内の初期化完了フラグＣＦを“０”にクリアするように命令する（ステップＳ５５）。初期化完了フラグＣＦが“０”にクリアされることで、ホスト機器２は引き続き初期化コマンドの発行が必要であることを認識する（この点は後述する）。更に処理ユニット８は、このペイロード内のグループ番号ＣＣを確認する（ステップＳ５６）。そして処理ユニット８は、レジスタ９に格納され、自身が属するグループ番号ＧＮと一致するか否かを判断する。

一致すれば（ステップＳ５６、ＹＥＳ）、処理ユニット８は、ペイロード内のパワーユニット数Ｍと、当該電子デバイス４を初期化する際に消費するパワーユニット数Ｐとを比較する（ステップＳ５７）。各電子デバイス４についてのパワーユニット数Ｐは、例えば各電子デバイス４のレジスタ９に書き込まれていても良い。この場合、処理ユニット８は、レジスタ９内のパワーユニット数Ｐと、受信したパケットのペイロード内のパワーユニット数Ｍとを比較する。そしてパワーユニット数Ｐのレジスタ９への書き込みは、例えばステップＳ１４内で行われても良いし、ステップＳ１３で行われても良いし、または予め製造時に行われても良い。

処理ユニット８は、（Ｍ−Ｐ）≧０であるか否か、すなわちＭ≧Ｐであるか否かを判断する。そして（Ｍ−Ｐ）≧０であれば、すなわちＭ≧Ｐであれば（ステップＳ５７、ＹＥＳ）、処理ユニット８はパケット更新回路１０に対して、ペイロード内のパワーユニット数Ｍを（Ｍ−Ｐ）に更新するよう命令する（ステップＳ５８）。なお、この（Ｍ−Ｐ）なる値は、ホスト機器２が供給可能な電力から当該電子デバイス４が消費する電力を差し引いた余りを示し、他のデバイスが同時に初期化を行うのに必要なパワーユニット数を示している。そして処理ユニット８は、初期化を開始する（ステップＳ５９）。初期化の開始後、処理ユニット８は、初期化の完了を待つことなく、パケット更新回路１０に対して、パワーユニット数Ｍ及び完了フラグを更新したパケット７０を、次の電子デバイス４に（電子デバイス４−Ｎの場合にはホスト機器２に）送信させる（ステップＳ６０）。

グループ番号ＣＣとＧＮとが一致しなければ（ステップＳ５６、ＮＯ）、処理ユニット８は初期化を実行することなく（ステップＳ５３）、ステップＳ６０に進む。すなわち、パワーユニット数Ｍが更新されることなく、パケット７０が送信される。ステップＳ５７において（Ｍ−Ｐ）＜０、すなわちＭ＜Ｐであった場合も（ステップＳ５７、ＮＯ）、同様である。

また、電子デバイス４は、複数のパワーユニット数Ｐを実装することができる。例えば、実装可能な複数のパワーユニット数Ｐが予めレジスタ９に書き込まれ、このパワーユニット数Ｐを用いてステップＳ５７〜Ｓ５８の処理及び初期化を行うことが出来る。また別の方法では、初期化コマンド中に示されるパワーユニットＭに対して、電子デバイス４自身が最適なパワーユニット数Ｐを選択することもできる。

（ホスト機器２の動作について）
次に、ステップＳ１４実行時におけるホスト機器２の動作について図２３を用いて説明する。図２３は、ホスト機器２の動作を示すフローチャートである。

図示するようにホスト機器２は、まずグループ番号初期値ＣＣ＝０、初期化完了フラグＣＦ＝１とする（ステップＳ７０）。そしてグループ番号ＣＣ、初期化完了フラグＣＦ、及びパワーユニット数Ｍを引数にセットして、パケット７０を組み立てて、これをブロードキャストコマンドで送信する（ステップＳ７１）。

その後ホスト機器２は、全電子デバイス４を経たパケット７０を受信する（ステップＳ７２）。そしてホスト機器２は、受信したパケット７０における初期化完了フラグＣＦが１であるか否かを確認し（ステップＳ７３）、ＣＦ＝１であれば（ステップＳ７３，ＹＥＳ）、全電子デバイス４の初期化が完了したものと判断し、初期化を終了する。

他方、ＣＦ≠１であれば（ステップＳ７３、ＮＯ）、パワーユニット数Ｍが変化したか否かを確認する（ステップＳ７４）。すなわち、受信したパケット７０に含まれるパワーユニット数Ｍが、当該パケット７０の送信時の値と異なっているか否かを判断する。

パワーユニット数Ｍが変化していなければ（ステップＳ７４、ＮＯ）、ホスト機器２は、当該グループ番号ＣＣに属する電子デバイス４の全てが、既に初期化を開始した、または初期化を完了したと判断し、グループ番号ＣＣをインクリメントし（ステップＳ７５）、また初期化完了フラグＣＦを１として、ステップＳ７１に進み、再度初期化コマンドを発行する。

ステップＳ７４においてパワーユニット数Ｍが変化していれば（ステップＳ７４、ＹＥＳ）、ホスト機器２は、当該グループ番号に属する電子デバイス４のうち、まだ初期化を開始していないものが残っている可能性があると判断し、グループ番号ＣＣはそのままに、初期化完了フラグＣＦを１として（ステップＳ７６）、ステップＳ７１に進み、再度初期化コマンドを発行する。

以上のようにホスト機器２は、受信したパケット７０の初期化完了フラグＣＦをチェックすることで、電子デバイス４の全ての初期化が完了したか否かを確認できる。言い換えれば、本例では、電子デバイス４を初期化するための初期化コマンドと、全ての電子デバイス４が初期化を完了したかを確認する初期化完了確認コマンドとが、ひとつに統合されている、と言うことが出来る。

しかし、第１実施形態と同様に、例えば電子デバイス４の初期化完了を確認するためのコマンドを、別途発行しても良い。例えば、図２１のパケットにおいて、グループ番号ＣＣを予め定められた所定の値とすることで、これを初期化完了確認コマンドとしても良い。この場合、当該コマンドを電子デバイスが受信すると、初期化中でないデバイスは即座にコマンドを出力するが、初期化中のデバイスは、初期化完了を待ってからコマンドを出力する。ホスト機器２は、当該コマンドを受け取ると、あるひとつのグループの初期化が完了したことがわかる。そしてホスト機器２は、全電子デバイス４が初期化されるまで、グループ番号ＣＣを変更しつつ、初期化コマンドを含むパケット７０の送信を繰り返す。

なお、初期化コマンドは、電子デバイス４にデバイスＩＤが割り振られる前に発行することも出来る。

（具体例その１）
本例に係るステップＳ１４の具体例について、図２４及び図２５を用いて説明する。図２４及び図２５は半導体システム１のブロック図であり、図１１と同様に電子デバイス４の数が１５個（Ｎ＝１５）である場合について示している。図中において、各機器間の矢印の横に付記した四角印はパケット７０のペイロード７２、つまり左から順にグループ番号ＣＣ、パワーユニット数Ｍ、及び初期化完了フラグＣＦを示している。更に図２３において各電子デバイス４内部に記したＧＮ＝ｉ（ｉ＝０〜３）は、各電子デバイス４に割り当てられたグループ番号ＧＮを示す。

図示するように、電子デバイス４−１〜４−４は第０のグループ（ＧＮ＝０）に割り当てられ、電子デバイス４−５〜４−８は第１のグループ（ＧＮ＝１）に割り当てられ、電子デバイス４−９〜４−１２は第２のグループ（ＧＮ＝２）に割り当てられ、電子デバイス４−１３〜４−１５は第３のグループ（ＧＮ＝３）に割り当てられている。また、各電子デバイスの初期化に必要なパワーユニット数Ｐは、全て１であると仮定する。

図２４に示すようにホスト機器２は、電子デバイス４の全てが未だ初期化されていない状態でパケット７０を送信する。図示するように、ホスト機器２はグループ番号ＣＣ＝０、ＣＦ＝１としてパケット７０を発行する。またパワーユニット数Ｍは４であると仮定する。

このパケット７０は、まず電子デバイス４−１で受信される。すると、電子デバイス４−１に割り当てられたグループ番号ＧＮ（＝０）と、パケット７０のペイロード内のグループ番号ＣＣ（＝０）とが一致する（ステップＳ５６、ＹＥＳ）。従って、電子デバイス４−１の処理ユニット８は初期化を実行する（ステップＳ５９）。そしてパケット７０を次の電子デバイス４−２に送信する。この際、電子デバイス４−１のパケット更新回路１０は、パワーユニット数Ｍを（Ｍ−Ｐ）＝（４−３）＝３に更新し、また初期化完了フラグＣＦを０に更新する。

パケット７０を受信した電子デバイス４−２は第０のグループ（ＧＮ＝０）に割り当てられているので、電子デバイス４−１と同様に初期化を行い、パケット７０を電子デバイス４−３に送信する。パワーユニット数Ｍは（Ｍ−Ｐ）＝（３−１）＝２に更新される。電子デバイス４−３、４−４も同様の動作を実行する。

電子デバイス４−５は、電子デバイス４−４からパケット７０を受信する。電子デバイス４−５は第１のグループ（ＧＮ＝１）に割り当てられている（ステップＳ５６、ＮＯ）。従って電子デバイス４−５は初期化を行うことなく（ステップＳ５３）、パケット７０を次の電子デバイス４−６に送信する。電子デバイス４−６〜４−１５も同様であり、初期化を行わない。そしてパケット７０は電子デバイス４−１５からホスト機器２に返される。

電子デバイス４−１５からパケット７０を受信したホスト機器２は、受信したパケット７０のパワーユニット数Ｍが、送信時の４から０に変化したことを認識して（ステップＳ７４、ＹＥＳ）、再度、ＣＣ＝０、ＣＦ＝１のパケット７０を送信する（ステップＳ７１）。電子デバイス４−１は、初期化が完了した後、このパケット７０を、引数を更新することなく次の電子デバイス４−２に送信する。電子デバイス４−２〜４−４も同様である。

電子デバイス４−４からパケット７０を受信した電子デバイス４−５は、初期化完了フラグＣＦを０に更新するが（ステップＳ５５）、ＣＣ≠ＧＮであるので（ステップＳ５６、ＮＯ）、初期化を行わず（ステップＳ５３）、またパワーユニット数Ｍを更新することなく、次の電子デバイス４−６に送信する。電子デバイス４−６〜４−１５も同様である。そしてパケット７０は、電子デバイス４−１５からホスト機器２に返される。

電子デバイス４−１５からパケット７０を受信したホスト機器２は、受信したパケット７０のパワーユニット数Ｍが、送信時の４から変化していないことを認識して（ステップＳ７４、ＮＯ）、ＣＣ＝ＣＣ＋１＝１（ステップＳ７５）、ＣＦ＝１のパケット７０を送信する（ステップＳ７１）。この際の様子を図２５に示す。

図示するように、電子デバイス４−１〜４−４は、初期化が完了済みであるので、初期化完了フラグＣＦ及びパワーユニット数Ｍを更新することなく、パケット７０を転送する。従って、電子デバイス４−５は、ＣＣ＝１、Ｍ＝４、ＣＦ＝１のパケット７０を受信する。よって電子デバイス４−５は初期化を開始し、またＣＦを０に更新し、パワーユニット数Ｍを４から３に更新して、パケット７０を転送する。同様にして、電子デバイス４−６〜４−８も初期化を開始する。

その後は、ホスト機器２はＣＣ＝１のパケット７０を再度送信する。するとホスト機器２は、電子デバイス４−５〜４−８の初期化の完了の後、送信時と同じＭの値を有するパケット７０を受信するので、ＣＣ＝２に更新したパケット７０を送信する。以後、同様にして、電子デバイス４−９〜４−１２、及び電子デバイス４−１３〜４−１５の初期化が行われる。

電子デバイス４−１５の初期化が完了すると、ホスト機器２はＣＦ＝１のパケット７０を受信するので、電子デバイス４−１〜４−１５の全ての初期化が完了したことを認識し、初期化動作を完了する。

（具体例その２）
別の具体例について、図２６乃至図３０を用いて説明する。図２６乃至図３０は半導体システム１のブロック図であり、電子デバイス４の数が４個（Ｎ＝４）である場合について示している。図中において、各機器間の矢印に付記した四角印はパケット７０のペイロード、つまり左から順にグループ番号ＣＣ、パワーユニット数Ｍ、及び初期化完了フラグＣＦを示している。また、各電子デバイス４のパワーユニット数Ｐ及びグループ番号ＧＮは、図２６中に記載したとおりである。

図２６に示すようにホスト機器２は、電子デバイス４の全てが未だ初期化されていない状態でパケット７０を送信する。図示するように、ホスト機器２はグループ番号ＣＣ＝０、ＣＦ＝１としてパケット７０を発行する。またパワーユニット数Ｍは３であると仮定する。

最初にパケットを受信した電子デバイス４−１は、パケット７０のＣＦを１から０に更新する（ステップＳ５５）。また、ＣＣ≠ＧＮであるので（ステップＳ５６、ＮＯ）、Ｍの値を更新することなく、パケット７０を電子デバイス４−２に送信する。電子デバイス４−２も同様である。電子デバイス４−３では、ＣＣ＝ＧＮとなる（ステップＳ５６、ＹＥＳ）。従って、電子デバイス４−３は初期化を開始すると共に、Ｍの値を（Ｍ−Ｐ）＝（３−２）＝１に更新して、パケット７０を送信する。電子デバイス４−４では、やはりＣＣ≠ＧＮであるので（ステップＳ５６、ＮＯ）、初期化を行うことなく、パケット７０をホスト機器２に返す。

次に図２７に示すように、図２６でホスト機器２が受信したパケットのＭの値は、送信時の３から１に変化していたので（ステップＳ７４、ＹＥＳ）、ホスト機器２は再度、ＣＣ＝０のパケット７０を送信する。

最初にパケットを受信した電子デバイス４−１は、パケット７０のＣＦを１から０に更新する（ステップＳ５５）。また、ＣＣ≠ＧＮであるので（ステップＳ５６、ＮＯ）、Ｍの値を更新することなく、パケット７０を電子デバイス４−２に送信する。電子デバイス４−２も同様である。電子デバイス４−３は、初期化の終了後（ステップＳ５２）、Ｍの値を更新することなく、パケット７０を送信する。電子デバイス４−４では、やはりＣＣ≠ＧＮであるので（ステップＳ５６、ＮＯ）、初期化を行うことなく、パケット７０をホスト機器２に返す。

次に図２８に示すように、図２７でホスト機器２が受信したパケットのＭの値は、送信時の３から変化しなかったので（ステップＳ７４、ＮＯ）、ホスト機器２は、ＣＣ＝ＣＣ＋１＝（０＋１）＝１のパケット７０を送信する。

最初にパケットを受信した電子デバイス４−１は、パケット７０のＣＦを１から０に更新する（ステップＳ５５）。また、ＣＣ＝ＧＮであるので（ステップＳ５６、ＹＥＳ）、電子デバイス４−１は初期化を開始すると共に、Ｍの値を（Ｍ−Ｐ）＝（３−３）＝０に更新して、パケット７０を送信する。電子デバイス４−２においては、ＣＣ＝ＧＮであるが（ステップＳ５６、ＹＥＳ）、Ｍ＜Ｐであるので（ステップＳ５７、ＮＯ）、初期化を行うことなく、パケット７０を転送する。電子デバイス４−３、４−４でも初期化は行われない。

次に図２９に示すように、図２８でホスト機器２が受信したパケットのＭの値は、送信時の３から０に変化していたので（ステップＳ７４、ＹＥＳ）、ホスト機器２は再度、ＣＣ＝１のパケット７０を送信する。

最初にパケットを受信した電子デバイス４−１は、初期化の完了後（ステップＳ５２）、Ｍ及びＣＦの値を更新することなく、パケット７０を電子デバイス４−２へ転送する。電子デバイス４−２では、ＣＣ＝ＧＮであるので（ステップＳ５６、ＹＥＳ）、初期化を開始すると共に、ＣＦを０に更新し、またＭの値を（Ｍ−Ｐ）＝（３−１）＝２に更新して、パケット７０を送信する。電子デバイス４−３は、受信したパケット７０をそのまま電子デバイス４−４に転送する。電子デバイス４−４においては、ＣＣ＝ＧＮであるので（ステップＳ５６、ＹＥＳ）、初期化を開始すると共に、Ｍの値を（Ｍ−Ｐ）＝（２−１）＝１に更新して、パケット７０を転送する。

次に図３０に示すように、図２９でホスト機器２が受信したパケットのＭの値は、送信時の３から１に変化していたので（ステップＳ７４、ＹＥＳ）、ホスト機器２は再度、ＣＣ＝１のパケット７０を送信する。

最初にパケットを受信した電子デバイス４−１は、パケット７０をそのまま電子デバイス４−２へ転送する（ステップＳ５４、ＹＥＳ）。電子デバイス４−２は、初期化を完了すると（ステップＳ５２）、パケット７０をそのまま電子デバイス４−３へ転送する。電子デバイス４−３も、パケット７０をそのまま電子デバイス４−４へ転送する（ステップＳ５４、ＹＥＳ）。電子デバイス４−４は、初期化を完了すると（ステップＳ５２）、パケット７０をそのままホスト機器２へ転送する。

その結果、ホスト機器２は電子デバイス４−４からＣＦ＝１であるパケット７０を受信する。従って、初期化動作を完了する。

＜第２の例について＞
次に第２の例について説明する。第２の例は、上記第１の例において、パケット７０からグループ番号ＣＣを排したものである。すなわち、第１実施形態と同様に、ホスト機器２に近い電子デバイス４から順に初期化を行っても良い。この際の電子デバイス４の動作は、図２２においてステップＳ５６を排したものであり、ホスト機器２の動作は図２３においてＣＣに関わる動作を排したものである。

例えば図２６においては、まず電子デバイス４−１において、Ｍ＝Ｐであるので、初期化が開始される。また電子デバイス４−１はＣＦを０に更新し、Ｍを（Ｍ−Ｐ）＝０に更新する。Ｍ＝０とされたため、電子デバイス４−２〜４−４では初期化は開始されない。

ホスト機器２は、ＣＦ＝０のパケット７０を電子デバイス４−４から受信するので、再度パケット７０を発行する。すると、電子デバイス４−２においてＭ＞Ｐであるので、初期化が開始される。また電子デバイス４−２はＣＦを０に更新し、Ｍを（Ｍ−Ｐ）＝２に更新する。更新されたパケットを受信した電子デバイス４−３においても、Ｍ＞Ｐであるので、初期化が開始される。そして電子デバイス４−３はＭを（Ｍ−Ｐ）＝０に更新する。電子デバイス４−４では、Ｍ＜Ｐであるので、初期化は行われない。

次にホスト機器２がパケット７０を発行すると、電子デバイス４−４においてＭ＞Ｐであるので、初期化が開始される。また電子デバイス４−４はＣＦを０に更新し、Ｍを（Ｍ−Ｐ）＝２に更新する。

次にホスト機器２がパケット７０を発行すると、全ての電子デバイス４における初期化が完了した後に、送信時と同じ値のＭを有し、ＣＦ＝１であるパケット７０がホスト機器２で受信される。従ってホスト機器２は初期化動作を完了する。

このように、電子デバイス４−１〜４−４を順番に初期化する例においても、パケット７０には初期化完了フラグＣＦが含まれているので、ホスト機器２は、初期化が完了したか否かをパケット７０によって認識出来る。勿論、初期化コマンドとは別に初期化完了確認コマンドを別途用いても良い。

＜第３の例について＞
次に第３の例について説明する。第３の例は、上記第１の例において、図３１に示すパケット９０を用いるものである。本例においてホスト機器２は、初期化を行う際と、初期化の完了を確認する際の両方において、図３１に示すパケット９０を用いる。

パケット９０は、コマンド識別子９１、Ｓ／Ｃ識別子９２、及びグループ番号９３を含む。コマンド識別子９１は、初期化コマンドと初期化完了確認コマンドとで共通とされている。Ｓ／Ｃ識別子９２は“０”または“１”の値を取り、“０”の場合には初期化を示し、“１”の場合には初期化完了確認を示す。つまりパケット９０を受信した電子デバイス４は、Ｓ／Ｃ識別子９２の値によって、パケット９０が初期化コマンドであるか初期化完了確認コマンドであるかを判断出来る。

なお、本パケット９０は第２の例にも適用可能である。この場合、グループ番号ＣＣは不要である。

＜第４の例について＞
次に第４の例について説明する。第４の例は、各電子デバイス４にグループ番号ＧＮを割り当てる代わりに、初期化コマンドを含むパケットを受信した回数によって電子デバイス４をグループ分けするものである。

例えば図２３において、電子デバイス４−１〜４−４は１回目の受信時に初期化を行い、電子デバイス４−５〜４−８は２回目の受信時に初期化を行い、電子デバイス４−９〜４−１２は３回目の受信時に初期化を行い、電子デバイス４−１３〜４−１６は４回目の受信時に初期化を行うように定められる。この情報は、例えばレジスタ９に格納される。またそのタイミングは、例えばステップＳ１４内であっても良いし、ステップＳ１３内であっても良いし、または製造時であっても良い。

初期化コマンドを含むパケットを受信した電子デバイス４は、受信回数をインクリメントしてレジスタ９に保持する。そしてその受信回数が、レジスタ９に格納された受信回数と一致するか否かを、処理ユニット８が判断する。そして両者が一致すれば、処理ユニット８は初期化を行い、当該パケットを次の電子デバイス４へ送信する。一致しなければ、処理ユニット８は初期化を行うことなく次の電子デバイス４へ当該パケットを送信する。

ホスト機器２の動作は、図２３においてＣＣに関わる動作を排したものとなる。

例えば図２４及び図２５の例であると、初期化コマンドを含むパケットをホスト機器２が最初に送信した際には、電子デバイス４−１〜４−４が初期化される。２回目に送信された際には、電子デバイス４−５〜４−８が初期化される。３回目に送信された際には、電子デバイス４−９〜４−１２が初期化される。そして４回目に送信された際には、電子デバイス４−１３〜４−１５が初期化される。この場合も、初期化完了確認コマンドは不要である。但し、初期化完了確認コマンドを用いても良く、この場合の電子デバイス４の動作は、図１４と同様である。

本方法であると、初期化コマンド及び初期化完了確認コマンドを含むパケットにグループ番号を含める必要は無い。

また図２６〜図２９の例であると、初期化コマンドを含むパケットをホスト機器２が最初に送信した際には、電子デバイス４−３が初期化される。２回目に送信された際には、電子デバイス４−１が初期化される。３回目に送信された際には、電子デバイス４−２、４−４が初期化される（電子デバイス４−２、４−４は、受信回数（言い換えればＧＮ）＝２のグループに割り当てられる）。

第４の例については、各電子デバイス４における受信回数は、初期化コマンドを受信する度にインクリメントされる。従ってホストシステムは、各グループに含まれる電子デバイス４の全てが、ひとつの初期化コマンドで初期化が開始できるように、グループを割り当てる必要がある。すなわち、各電子デバイス４を初期化するのに必要なパワーユニット数Ｐを勘案してグルーピングする必要がある。より具体的には、ある１つのグループ（受信回数）に属する電子デバイス４の数は、当該グループに属する全ての電子デバイス４を初期化するために必要な総パワーユニット数ΣＰが、ホスト機器２が利用可能なパワーユニット数Ｍを超えないようにする。

＜効果＞
第１実施形態で説明したステップＳ１４は、上記のような方法によって実行することが出来る。そして第１実施形態と同様の効果が得られる。

［第３実施形態］
次に、第３実施形態に係る半導体システム、及び電子デバイスの初期化方法について説明する。本実施形態は、上記第１、第２実施形態において、再初期化を行う際の動作に関するものである。その他の構成及び動作は第１、第２実施形態と同様であるので、説明は省略する。

図３２は、ホスト機器２と、いずれか１つの電子デバイス４のブロック図であり、特に電源供給線に関する構成を示したものである。図示するようにホスト機器２は、電圧発生回路２６−１、２６−２を備えている。電圧発生回路２６−１は電圧ＶＤＤ１を発生し、電圧発生回路２６−２は電圧ＶＤＤ２を発生する。但しＶＤＤ１＞ＶＤＤ２である（またはＶＤＤ１とＶＤＤ２は同等のレベルであっても良いし、ＶＤＤ１＝ＶＤＤ２でも良い）。そしてこれらの電圧ＶＤＤ１、ＶＤＤ２が、電子デバイス４に対して電源電圧として供給される。

電子デバイス４は、電圧ＶＤＤ１、ＶＤＤ２に基づいて動作する。電子デバイス４は、おおまかにはコントローラ２７、デバイス部２８、及びレギュレータ２９を含む。デバイス部２８は、電子デバイス４の主たる機能（例えばメモリ機能、無線ＬＡＮ機能等）を実行するためのユニットである。またコントローラ２７は、ホスト機器２とのインターフェース処理を実行すると共に、デバイス部２８を制御する機能を有する。一例として、コントローラ２７は、第１実施形態で説明した図６におけるコントローラ３０に相当し、デバイス部２８はＮＡＮＤ型フラッシュメモリ３１に相当する。レギュレータ２９は、電圧ＶＤＤ１及び／またはＶＤＤ２をレギュレートして、ＶＤＤ１及びＶＤＤ２より小さいＶＤＤ３（例えば１．２Ｖ）を生成する。

そしてデバイス部４は、電圧ＶＤＤ１を電源電圧に用いて動作する。またコントローラ２７は、レギュレータ２９で生成された電圧ＶＤＤ３を電源電圧に用いて動作する。特にコントローラ２７においてホスト機器２とのインターフェース処理を行う回路ブロックは、電圧ＶＤＤ３を電源電圧に用いて動作し、レジスタ９に対しても電圧ＶＤＤ３が電源電圧として与えられている。

レジスタ９は、初期化フラグを備えている。初期化フラグは、フラグＶＤＤ２ＯＮ及びフラグＤＩＤＡを含む。初期化フラグの詳細について図３３を用いて説明する。図３３は、初期化フラグと、初期化フラグに応じたホスト機器２の動作を示している。

フラグＶＤＤ２ＯＮは、電圧ＶＤＤ２の状態を示すフラグである。フラグＶＤＤ２ＯＮ＝“０”は、電圧ＶＤＤ２が投入された直後であり、電子デバイス４の初期化が完了していない状態であることを示す。フラグＶＤＤ２ＯＮ＝“１”は、電圧ＶＤＤ２が投入され、且つ電子デバイス４の初期化が完了された後も電圧ＶＤＤ２が維持されている状態であることを示す。言い換えればフラグＶＤＤ２ＯＮは、当該電子デバイス４につき、過去における直近の初期化の後に、電圧ＶＤＤ２の供給停止があったか否かを示す情報である。

フラグＤＩＤＡは、デバイスＩＤの割り当てが必要な状態であるか否かを示す。フラグＤＩＤＡ＝“０”は、デバイスＩＤの割り当てが必要であることを示す。例えば図２におけるステップＳ１０〜Ｓ１２の状態や、または新たな電子デバイス４が追加された場合がこれに相当する。フラグＤＩＤＡ＝“１”は、デバイスＩＤの割り当てが不要であることを示す。これは、例えば図２におけるステップＳ１３以降で、新たな電子デバイス４の追加等が無い状態に相当する。

前述の通り、レジスタ９の電源電圧は、電圧ＶＤＤ２をレギュレートして得られる電圧ＶＤＤ３である。従って、レジスタ９内の情報は、電圧ＶＤＤ１の供給が停止されても、電圧ＶＤＤ２が供給されている限り、消去されない。特に各電子デバイス４内のデバイスＩＤ、capability情報、図２のステップＳ１６、Ｓ１７で設定された動作条件、及び初期化フラグは、電圧ＶＤＤ２の供給が停止されない限り、維持される。

再初期化には２種類あり、第１の再初期化は、パワーダウンモードからの復帰、第２の再初期化はひとつのデバイスのみの初期化である。以下、第１の初期化及び第２の初期化の詳細について、図２を参照しつつ説明する。

＜第１の再初期化について＞
パワーダウンモード(dormant（休止）状態)から復帰する場合も初期化と同様な手順が行われるが、フラグＶＤＤ２ＯＮをチェックして、ＶＤＤ２ＯＮ＝“１”であれば、図２でステップＳ１０のみ実行される。他のステップＳ１２〜Ｓ１７は実行されなくてよい。

＜第２の再初期化について＞
本実施形態に係る半導体システム１では、あるひとつのデバイスのみ再初期化する手順をサポートする。この場合、ブロードキャストコマンドではなく、ユニキャストコマンドが用いられる。リセットコマンドにより特定デバイスをリセットすると、デバイスは、ステップＳ１３のデバイスＩＤ割り当てが完了した状態に戻る（図２のステップＳ１８）。ユニキャスト初期化コマンドにより、特定の電子デバイス４のみが初期化される。ＶＤＤ２ＯＮ＝“０”の場合、ステップＳ１４〜Ｓ１７が必要となるが、ＶＤＤ２ＯＮ＝“１”の場合、レジスタ設定値は保持されているため、ステップＳ１４〜Ｓ１７の実行は省略することができる。

＜効果＞
本実施形態に係る構成であっても、第１実施形態と同様の効果が得られる。更に本実施形態では、再初期化動作の高速化を図ることが可能となる。

本実施形態では、ホスト機器２は２種類の電源電圧ＶＤＤ１、ＶＤＤ２を電子デバイス４に供給する。低電圧電源ＶＤＤ２を供給する理由は、動作の高速化に対応するためである。そして高電圧電源ＶＤＤ１は、特に電子デバイス４におけるデバイス部２８で用いられ、低電圧電源ＶＤＤ２（をレギュレートした電源ＶＤＤ３）は、コントローラ２７とホスト機器２との間の通信に用いられる。そして、レジスタ９内の情報は、低電圧電源ＶＤＤ２さえ供給されていれば、消去されない。従って、電子デバイス４を使用していない期間には、高電圧電源ＶＤＤ１の供給を停止することが出来、消費電力を削減出来る。

再初期化にあたっては、低電圧電源ＶＤＤ２の供給が停止されていなければ、レジスタ９内の情報をそのまま使うことが出来る。従って、図２で説明したステップＳ１２〜Ｓ１７の処理を省略することが出来る。つまり、再初期化シーケンスを実行する必要無く、電子デバイス４を使用可能な状態に戻すことが出来る。従って、電子デバイス４を高速にパワーダウンからの復帰ができる。

＜本実施形態の変形例＞
上記第３実施形態では、ホスト機器２がフラグＤＩＤＡ及びフラグＶＤＤ２ＯＮを参照する場合を例に挙げて説明した。しかしながら、フラグＤＩＤＡ及びフラグＶＤＤ２ＯＮは必ずしも必要ではない。

なぜなら、直近の初期化の後に第２電源電圧ＶＤＤ２がshut downされたか否かは、ホスト機器２にとっては既知の情報だからである。よってホスト機器２は、初期化の後に第２電源電圧ＶＤＤ２をshut downしていれば、再度、図２の初期化シーケンスを実行し、shut downしていなければ、図２の初期化シーケンスを省略する。

また別の方法としては、ホスト機器２は、第１電源電圧ＶＤＤ１を復帰させた後に最初のコマンドを発行し、レスポンスタイムアウトを検出してもよい。レスポンスがタイムアウトした、ということは、電子デバイス４がまだ使用可能な状態ではない、ということであり、つまり過去に第２電源電圧ＶＤＤ２がshut downされた、と判断することができる。この場合、ホスト機器２はpower cycleを実行して、再初期化を行う。

また、上記説明した電源供給条件とは別に、リセットコマンドに関係した再初期化処理がある。リセットコマンドは大まかには２種類に分かれる。

まず、ＳＤインターフェースに準拠するコマンド（ＣＭＤ０）である。これは、ＳＤコマンドを処理する上位層のみをリセットする。例えばUHS-IIカードの場合、レイヤーは大きく分けると、物理レイヤー（Physical layer）。リンクレイヤー（Link layer）、及びトランザクションレイヤー（Transaction layer）を含む。物理レイヤーは、LVDS技術をベースとしたI/Oセル部である。そして物理レイヤーは、LVDS信号をシリアル−パラレル（serial-parallel）変換して、LSI内部で動作可能な周波数とする。この際、たとえば8B10B codingが用いられる。リンクレイヤーは、シンボル単位（１シンボルは例えば２バイト）の処理を実行する。すなわちリンクレイヤーは、例えばシンボルのエンコードやデコード、シンボル同期（symbol synchronization）に関与する。トランザクションレイヤーは、パケットベースの伝送を行い、パケット内に記述されたコマンド−レスポンスによる通信やパケット化されたデータの転送、並びにプロトコルベース管理（protocol-base management）に関与する。なお、ＳＯＰ（Start of Packet）とＥＯＰ（End of packet）との間の区間がパケットとなる。

ＣＭＤ０が発行された場合、トランザクションレイヤーのみが初期化され、それよりも下位の物理レイヤー及びリンクレイヤーは初期化されない。

もう一つのコマンドは、フルリセット（Full_Reset）である。このコマンドによれば、全てのレイヤーが初期化され、電子デバイス４はパワーオン直後の状態とされるため、この場合、初期化シーケンスが必要である。この初期化の最中には、コマンドＣＭＤ０も発行される。

ＣＭＤ０のみが発行された場合には、レジスタのセット（図２のステップＳ１６、Ｓ１７Ｂ）は必要無い（レジスタ内の情報は失われていない）。これに対してFull_Reset(CMD0を含む)が発行された場合には、レジスタの再設定が必要となる。

［第４実施形態］
次に、第４実施形態に係る半導体システム、及び電子デバイスの初期化方法について説明する。本実施形態は、上記第１乃至第３実施形態において、電子デバイス４の種々の接続方法に関するものである。以下では、第１乃至第３実施形態と同じ点についての説明は省略する。

＜第１の接続例＞
上記第１実施形態では、図１に示すように電子デバイス４がリング接続されている場合を例に説明した。しかし、本実施形態の第１の接続例として示すように、ハブを用いても良い。図３４は、本実施形態の第１の接続例に係る半導体システム１の一例を示すブロック図である。

図３４に示すように半導体システム１は、ホスト機器２、電子デバイス４−１〜４−３、及びハブ１００を備えている。例えば、ハブ１００は４つのポートＰ１〜Ｐ４を備え、ポートＰ１〜Ｐ４の順にパケットを転送する。ハブ１００のポートＰ１にホスト機器２が接続され、ポートＰ２〜Ｐ４に電子デバイス４−１〜４−３がそれぞれ接続されている。ホスト機器２及び電子デバイス４の構成及び動作は、第１乃至第４実施形態で説明した通りである。図３４の四角印は、第１実施形態の図１１と同様に、ペイロードのフィールド４２−１（開始デバイスＩＤ）とフィールド４２−２（デバイス数）であり、パケットの流れの参考のために記載したものである。勿論、ステップＳ１４実行時におけるパケット５０の流れも図３４と同様である。

ホスト機器２によって送信されたパケットの流れは次の通りである。パケットはまずハブ１００に送信され、ハブ１００はパケットを電子デバイス４−１に転送する。電子デバイス４−１は必要な処理の後、パケットをハブ１００へ返す。次にハブ１００は、電子デバイス４−１から受信したパケットを電子デバイス４−２へ転送する。電子デバイス４−２は必要な処理の後、パケットをハブ１００へ返す。次にハブ１００は、電子デバイス４−２から受信したパケットを電子デバイス４−３へ転送する。電子デバイス４−３は必要な処理の後、パケットをハブ１００に返す。最後にハブ１００は、電子デバイス４−３から受信したパケットを、ホスト機器２へ返す。

＜第２の接続例＞
次に、第２の接続例について図３５を用いて説明する。図３５は、第４実施形態の第２の接続例に係る半導体システム１のブロック図である。本例は、二段ハブ接続に関するものである。

図示するように半導体システム１は、ホスト機器２、電子デバイス４−１〜４−５、及びハブ１００−１、１００−２を備えている。例えば、ハブ１００−１、１００−２はそれぞれ、４つのポートＰ１〜Ｐ４を備え、ポートＰ１〜Ｐ４の順にパケットを転送する。ハブ１００−１のポートＰ１にはホスト機器２が接続され、ポートＰ２、Ｐ４に電子デバイス４−１、４−５が接続され、ポートＰ３にハブ１００−２のポートＰ１が接続されている。またハブ１００−２のポートＰ２〜Ｐ４には、それぞれ電子デバイス４−２〜４−４が接続されている。ホスト機器２及び電子デバイス４の構成及び動作は、第１乃至第３実施形態で説明した通りである。図３５の四角印は、第１実施形態の図１１と同様に、ペイロードのフィールド４２−１（デバイスＩＤの初期値）とフィールド４２−２（デバイス数）であり、パケットの流れの参考のために記載したものである。ステップＳ１４実行時におけるパケット５０の流れも同様である。

ホスト機器２によって送信されたパケットの流れは次の通りである。ホスト機器２からパケットを受信したハブ１００−１は、パケットをまず電子デバイス４−１に転送する。電子デバイス４−１は、パケットをハブ１００−１に返す。ハブ１００−１は、電子デバイス４−１から受信したパケットをハブ１００−２に送信する。ハブ１００−２は、ハブ１００−１から受信したパケットを電子デバイス４−２へ送信する。電子デバイス４−２は、パケットをハブ１００−２に返す。ハブ１００−２は、電子デバイス４−２から受信したパケットを、電子デバイス４−３へ送信する。電子デバイス４−３は、パケットをハブ１００−２に返す。引き続きハブ１００−２は、電子デバイス４−３から受信したパケットを、電子デバイス４−４へ送信する。電子デバイス４−４は、パケットをハブ１００−２に返す。電子デバイス４−４からパケットを受信したハブ１００−２は、これをハブ１００−１に返す。するとハブ１００−１は、ハブ１００−２から受信したパケットを、電子デバイス４−５に送信し、電子デバイス４−５はパケットをハブ１００−１に返す。最後にハブ１００−１は、電子デバイス４−５から受信したパケットを、ホスト機器２へ返す。

＜効果＞
以上のように、上記第１乃至第３実施形態で説明した構成は、リング接続だけでなく、ハブ接続の場合にも適用可能であり、第１乃至第３実施形態と同様の効果が得られる。なお、パケットがホスト機器２からブロードキャストされた際に、これを電子デバイス４に転送する機能は、ハブ１００がもともと有する機能である。従ってホスト機器２は、複数の電子デバイス４の接続関係を把握している必要は無い。

［第５実施形態］
次に、第５実施形態に係る半導体システム、及び電子デバイスの初期化方法について説明する。本実施形態は、上記第１乃至第４実施形態の具体例に係るものである。以下では、第１乃至第４実施形態と同様の点についての説明は省略する。

図３６は、本実施形態に係るメモリシステムの一例を示すブロック図である。図３６に示すようにメモリシステム１１０は、ホストコントローラ１１１、カードスロット１１２、ＣＰＵ（central processing unit）１１３、システムメモリ１１４、電子デバイス４−１〜４−４、及びハブ１００を備えている。

ＣＰＵ１１３は、メモリシステム１１０の動作全体を司り、図示せぬＲＯＭ（read only memory）に格納されているプログラム等に従って動作する。システムメモリ１１４は、ＣＰＵ１１３が各種のデータを一時的に保存しておくために用いられ、また実行可能なプログラムを実行するために用いられる。

ホストコントローラ１１１は、上記第１乃至第４実施形態で説明したホスト機器２に相当する。ホストコントローラ１１１は、このホストコントローラ１１１に接続され得るデバイス（要素）と通信するのに必要な様々なハードウェア、ソフトウェア、取り決め等を含んでいる。具体的には、ホストコントローラ１１１は、電子デバイス４と複数の信号線を介した通信が可能になるように構成されている。信号線には例えば、パケットを転送する信号線、クロックを転送する信号線、及び電源線（前述のＶＤＤ１、ＶＤＤ２）等が含まれる。ホストコントローラ１１１の一部の機能は、これらの信号線上の信号を、予め設定された規定に従って、出力したり、取り込んだりする。より具体的には、信号線を介して供給される信号を解析し、この信号から予め設定されたビットパターンを認識し、この信号の中からコマンドを取り込む。また、同様に、所定のビットパターンを認識して、信号の中からデータを取り込む。ホストコントローラ１１１において定義されているコマンドには、様々なものが用意されている。ホストコントローラ１１１は、このような機能を実現できるように、例えばソフトウェアによる制御により実行されるＣＰＵの機能の一部や、半導体チップとして実現することができる。

ホストコントローラ１１１は、より具体的には、パケットを転送する信号線Ｄ０、Ｄ１及びクロックＲＣＬＫを転送する信号線をサポートしている。すなわちホストコントローラ１１１は、これらを用いて、データの転送を行えるように構成されている。さらに具体的には、ホストコントローラ１１１は、例えばＳＤインターフェースを制御できるように構成されている。

電子デバイス４−１〜４−４は、メモリシステム１１０に内蔵されたデバイスである。電子デバイス４−１〜４−４として、ホストコントローラ１１１を介してＣＰＵ１１３と通信可能に構成されているあらゆるタイプのデバイスを用いることができ、例えば、メモリデバイス、無線ＬＡＮ（local area network）デバイス等が該当する。電子デバイス４−１〜４−４として用いることが可能なデバイスの主たる部分は、各電子デバイス４−１〜４−４の機能に応じて公知の技術によって実現できる。電子デバイス４−１〜４−４は、ＳＤカード等のポータブルデバイスにおいて封止される半導体チップを利用して実現することができる。

電子デバイス４−１〜４−４は、それぞれ電子デバイス４−１〜４−４の主たる機能（例えばメモリ機能、無線ＬＡＮ機能等）を実行するためのデバイス部２８−１〜２８−４を有する。更に電子デバイス４−１〜４−４は、それぞれコントローラ（デバイスコントローラ）２７−１〜２７−４を備えている。各コントローラ２７−１〜２７−４は、ＣＰＵ１１３と、ホストコントローラ１１１を介して、インターフェースを用いて通信可能に構成されている。すなわち、このようなインターフェースをサポートするためのハードウェアおよびソフトウェア構成を含んでいる。

ホストコントローラ１１１がＳＤインターフェースをサポートしている場合、コントローラ２７−１〜２７−４もＳＤインターフェースをサポートするように構成されている。コントローラ２７−１〜２７−４は、デバイス部２８−１〜２８−４から独立したＣＰＵ及び／または半導体チップとして実現してもよい。または、コントローラ２７−１〜２７−４とデバイス部２８−１〜２８−４とがそれぞれ一体となった半導体チップとして実現してもよい。

各コントローラ２７−１〜２７−４はそれぞれ、第１乃至第４実施形態で説明した入力信号ピン５、出力信号ピン６、パケットデコーダ７、処理ユニット８、レジスタ９、及びパケット更新回路１０を備えている。

電子デバイス４−１、４−２は、メモリデバイスである。この電子デバイス４−１、４−２は、デバイス部２８−１、２８−２としてＮＡＮＤ型フラッシュメモリを含んでいる。ＮＡＮＤ型フラッシュメモリは、記憶領域として、複数のページから構成される。各ページは、直列接続された複数のメモリセルトランジスタを含んでいる。各メモリセルトランジスタは、いわゆるスタックゲート構造型のＭＯＳトランジスタからなる。スタックゲート構造のＭＯＳトランジスタは、トンネル絶縁膜、電荷蓄積層（例えば浮遊ゲート電極）、電極間絶縁膜、及び制御ゲート電極が順次積層されたゲート電極と、ソース／ドレイン拡散層とを含む。各メモリセルトランジスタは、電荷蓄積層に蓄えられる電子の数に応じて閾値電圧が変化し、この閾値電圧の違いに応じた情報を記憶する。そして、メモリのセンスアンプ、電位発生回路等を含む制御回路は、メモリセルトランジスタに多ビットのデータを書き込み、多ビットのデータを読み出すことが可能な構成を有している。データの書き込みおよび読み出しは、ページ単位で行なわれる。また、データの消去は複数のページを含むブロック単位で行なわれる。

また電子デバイス４−３、４−４は、例えばＳＤ ＩＯデバイスであり、デバイス部２８−３、２８−４として、例えば無線ＬＡＮ機能等を有する。

カードスロット１１２は、このカードスロット１１２がサポートするメモリシステムおよびその他デバイスを含む、リムーバブルなカード型の電子デバイス４−５（以下、カードデバイス４−５と呼ぶ）が抜き差しできるように構成されている。

カードスロット１１２は、これらカードデバイス４−５と接続される端子を有しており、インターフェース中の各ラインと、これらに対応する端子とが接続される。ホストコントローラ２１がＳＤインターフェースをサポートしている場合、ＳＤインターフェースに必要な端子がカードスロット１１２に設けられる。

カードデバイス４−５には、ＳＤメモリカード及びＳＤ ＩＯカード等、ＳＤインターフェースを介してホストコントローラ１１１と通信可能なあらゆるカードデバイスが含まれる。図３６の例では、カードデバイス４−５はＳＤメモリカードである。カードデバイス４−５は、電子デバイス４−１〜４−４と同様にコントローラ２７−５及びデバイス部２８−５を備えている。

コントローラ２７−５は、第１乃至第４実施形態で説明した入力信号ピン５、出力信号ピン６、パケットデコーダ７、処理ユニット８、レジスタ９、及びパケット更新回路１０を備えている。またデバイス部２８−５は、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリを含んでいる。デバイス部２８−５の構成は、デバイス部２８−１、２８−２と同様である。

上記構成の半導体システム１１０において、ホストコントローラ１１１から送信されたパケットは、まず電子デバイス４−１で受信され、その後電子デバイス４−１から電子デバイス４−２に転送され、更に電子デバイス４−２から電子デバイス４−３に転送され、更に電子デバイス４−３から電子デバイス４−４に転送され、そして電子デバイス４−４からハブ１００に転送される。

ハブ１００は、電子デバイス４−４から転送されたパケットを、必要に応じてカードスロット１１２に転送し、これによりパケットが、カードスロット１１２に挿入されたカードデバイス４−５に与えられる。そして、カードデバイス４−５の出力信号ピン６から出力されるパケット、及び／または電子デバイス４−４の出力信号ピン６から出力されるパケットは、ハブ１００を介してホストコントローラ１１１に返される。

上記第１乃至第４実施形態は、上記のような構成にも適用可能である。

［第６実施形態］
次に、第６実施形態に係る半導体システム、及び電子デバイスの初期化方法について説明する。本実施形態は、上記第１乃至第５実施形態を、単一の電子デバイスを含む半導体システムに適用したものである。

図３７は、本実施形態に係る半導体システム１のブロック図である。図示するように半導体システム１は、１つの電子デバイス４を含む。電子デバイス４はＳＤメモリカードである。

メモリカード４は、バスインターフェース１２０を介してホスト機器２と情報の授受を行う。メモリカード４は、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリチップ（単にＮＡＮＤ型フラッシュメモリ、またはフラッシュメモリと呼ぶことがある）２８、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリチップ２８を制御するメモリコントローラ２７、および複数の信号ピン（第１ピン乃至第１７ピン）２９を備えている。

複数の信号ピン２９は、メモリコントローラ２７と電気的に接続されている。複数の信号ピン２９における第１ピン乃至第１７ピンに対する信号の割り当ては、例えば図３８に示すようになっている。図３８は、第１ピン乃至第１７ピンと、それらに割り当てられた信号とを示す表である。

第７ピン、第８ピン、第９ピン、及び第１ピンには、データ０〜データ３がそれぞれ割り当てられている。第１ピンはまた、カード検出信号に対しても割り当てられている。更に第２ピンはコマンドＣＭＤに割り当てられ、第３ピンおよび第６ピンは接地電位ＧＮＤに、第４ピンは前述の電源電圧ＶＤＤ１に、第５ピンは前述のクロック信号ＲＣＬＫに割り当てられている。

更に、第１０ピン、第１３ピン、第１４ピン、及び第１７ピンは、前述の電源電位ＶＤＤ２または接地電位ＧＮＤに割り当てられている。また第１１ピン、第１２ピン、第１５ピン、及び第１６ピンにはそれぞれ、前述の差動信号のペアとなるデータ（Ｄ１＋）とデータ（Ｄ１−）、およびデータ（Ｄ０−）とデータ（Ｄ０＋）が割り当てられている。先に説明したとおり、Ｄ０＋とＤ０−の信号ペアは、ホスト機器２から電子デバイス４への信号伝送に用いられる。またＤ１＋とＤ１−の信号ペアは、電子デバイス４からホスト機器２への信号伝送に用いられる。

メモリカード４は、ホスト機器２に設けられたスロットに対して挿抜可能なように形成されている。ホスト機器２に設けられたホストコントローラ（図示せず）は、これらの第１ピン乃至第１７ピンを介してメモリカード４内のメモリコントローラ２７と各種信号およびデータを通信する。例えばメモリカード４にデータが書き込まれる際には、ホストコントローラは、書き込みコマンドを、第１１、１２ピンを介してメモリコントローラ２７にシリアルな信号として送出する。このときメモリコントローラ２７は、第７、８ピンに供給されているクロックＲＣＬＫに応答して、第１１、１２ピンに与えられる書き込みコマンドを取り込む。

書き込みコマンドは、第１１、１２ピンのみを利用してメモリコントローラ２７にシリアルに入力される。コマンドの入力に割り当てられている第１１、１２ピンは、図３８に示すように配置され、複数の信号ピン２９とそれに対するバスインターフェース１２０は、ホスト機器２内のホストコントローラとメモリカード４とが通信するのに使用される。

これに対し、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ２８とメモリコントローラ２７との間の通信は、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ用のインターフェースによって行われる。したがって、ここでは図示しないが、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ１１とメモリコントローラ１２とは例えば８ビットの入出力（Ｉ／Ｏ）線により接続されている。

上記の構成において、メモリコントローラ２７が上記第１乃至第５実施形態で説明したコントローラ２７、３０に相当し、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ２８がデバイス部２８、３１に相当する。そして、第６実施形態において、第１乃至第３実施形態で説明した動作を実行出来る。なお本実施形態は、図２においてＬ＝１、Ｎ＝１である場合に相当する。

＜変形例など＞
上記のように、第１乃至第６実施形態に係る半導体システム１、及び電子デバイス４の初期化方法によれば、複数の電子デバイス４と、電子デバイス４をグループ単位で同時に初期化するホスト機器２とを具備する。これにより、電子デバイス４の初期化を高速化出来る。なお、ここで使用される「同時」とは、必ずしも時間的に同時である必要は無く、例えば、ホスト機器によって発行された１つのパケットにより複数の電子デバイス４が初期化されること、を意味する。例えば図１５においては、１回のパケット５２の発行により、電子デバイス４−１〜４−４が一括して初期化されている。しかしながら、時間的に同時である場合を当然含んでよい。

すなわち、電子デバイス４は、パケットの受信をトリガーとして初期化を開始する。この際、パケットを受信して初期化を開始した電子デバイス４は、初期化の完了を待たずにパケットを次の電子デバイス４へ送信する。

従って、初期化開始のタイミングは、個々の電子デバイス４の間で遅れが生じるが、パケットの伝達時間よりも初期化に要する時間の方が長い場合には、複数の電子デバイス４が同時に初期化を行っている期間が存在する。

なお、上記説明の通り、電子デバイス４は、初期化中にパケットを受信した場合、初期化が完了するまで待ち、完了した後にパケットを次の電子デバイスに送信する。従って、このパケットがホスト機器に帰ってくるまで、ホスト機器は一定の時間、待たなければならない。しかし、それよりも前のパケットにより初期化は開始されており、また複数の電子デバイス４が同時に初期化を行い、更に各電子デバイス４の初期化に要する時間には制約（最大時間）がある。そのため、例え電子デバイス４の数が増えたとしても、ホスト機器が長時間待たされることはない。そしてホスト機器がパケットを受信した際には、電子デバイス４の全てにつき、初期化は完了していることになる。

また半導体システム１は、複数の電子デバイス４と、電子デバイス４に対して第１電源電圧ＶＤＤ１、及び第１電源電圧ＶＤＤ１より低電圧の第２電源電圧ＶＤＤ２を供給すると共に、電子デバイス４を初期化可能なホスト機器２とを具備する。電子デバイス４の各々は、第１電源電圧ＶＤＤ１を用いて動作するデバイス部２８と、第２電源電圧ＶＤＤ２を用いて動作し、ホスト機器２とのインターフェース処理を実行するコントローラ部２７とを備える。そしてコントローラ部２７は、ホスト機器２との間の動作条件情報を保持するレジスタ９を含み、レジスタ９内の動作条件情報は、第１電源電圧ＶＤＤ１の供給が停止された場合においても、第２電源電圧ＶＤＤ２が供給されている期間は保持される。

なお、上記第１実施形態では、半導体システム１がDormant状態にある際、Ｄ０＋、Ｄ０−の両方が“Ｌ”レベルである場合を例に説明した。しかし、“Ｈ”レベルであっても良い。この場合であっても、シンボルＳＴＢの送信により、Ｄ０＋ またはＤ０−が“Ｌ”レベルとなることで信号Ｄ０が差動レベルに変化したことを検出すれば良い。信号Ｄ１についても同様である。

上記実施形態は、ＳＤメモリカードの他、高速でデータ転送を行うＵＨＳ（ultra high speed）−IIカードなどのデバイスに適用出来る。また電子デバイス４がメモリデバイスである場合、そのメモリ構造はＮＡＮＤ型フラッシュメモリに限らず、ＮＯＲ型フラッシュメモリや、フラッシュメモリ以外の半導体メモリであっても良い。

更に、上記実施形態では、種々のフローチャートを用いて動作を説明した。しかし、各フローチャートは一例に過ぎず、可能な限り、ステップの入れ替えが可能であり、また複数のステップは同時に実行可能であり、また場合によっては幾つかのステップを省略しても良い。

例えば図２において、ブートコードの転送（ステップＳ１２）とデバイスＩＤの割付（ステップＳ１３）を入れ替えることも出来る。例えば、ホスト機器２が半導体装置３に対して電源を投入した直後にブートコードの転送を行う場合には、図２のようにステップＳ１２をステップＳ１３の前に実行出来る。別の方法として、電子デバイス４がリードコマンドの発行をホスト機器２に要求するようにしても良い。つまり、例えばブートコードを保持する電子デバイス４が、電源投入直後にブートコードの読み出しをホスト機器２に要求する。この要求に応答してホスト機器２が電子デバイス４からブートコードを読み出す。このように、電子デバイス４側からリードコマンドを発行する場合には、ステップＳ１３はステップＳ１２の前に行う。

また、上記のフローチャートは、ハードウェア、ソフトウェア、またはこれらの組み合わせで実行可能である。ソフトウェアで実行する際には、上記フローチャートに相当するプログラムがＲＯＭ内に格納され、例えばＣＰＵ等のプロセッサがこのプログラムを実行することで、上記フローチャートに記載した動作が行われる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

Claims (19)

1. 複数の電子デバイスをグループ単位で同時に初期化するホストコントローラであって、
   前記ホストコントローラは、前記電子デバイスの初期化のため、第１グループ番号、前記初期化に使用可能な第１パワーユニット数、及び初期値にセットされた初期化完了フラグを含むパケットをブロードキャストで送信し、
   前記パケットは、初期化を完了しておらず、且つ初期化中でない前記電子デバイスにより、前記初期化完了フラグが初期化未完了である旨の情報に更新されて、前記複数の電子デバイス間を順次転送され、
   前記ホストコントローラは、前記電子デバイス間を順次転送された前記パケットを受信し、
   前記初期化完了フラグが前記初期化完了を示す前記パケットが返された際には、前記ホストコントローラは、全ての電子デバイスの初期化が完了したと判断し、
   前記初期化完了フラグが前記初期化未完了を示す前記パケットが返された際には、前記ホストコントローラは、少なくともいずれかの電子デバイスの初期化が未完了と判断する、ホストコントローラ。
2. 前記初期化完了フラグが前記初期化の未完了を示す場合において、
   前記ホストコントローラは、送信時と異なる前記第１パワーユニット数の前記パケットを前記電子デバイスから受信した際には、前記第１グループ番号を更新することなく前記送信時と同じパケットを再送信し、
   送信時と同じ前記第１パワーユニット数の前記パケットを前記電子デバイスから受信した際には、前記第１グループ番号を更新して前記パケットを再送信する、請求項１のホストコントローラ。
3. 単独に、または複数の電子デバイスを順次接続して使用可能な電子デバイスを備えた半導体装置であって、
   ホストコントローラから送信され、電子デバイスを初期化するブロードキャストパケットは、第１グループ番号、前記初期化に使用可能な第１パワーユニット数、及び初期化完了フラグを引数に含み、前記単独または複数の電子デバイスを介して順次転送され、再び前記ホストコントローラに戻され、
   前記ホストコントローラから最初に前記パケットを受信した前記電子デバイスは、初期化完了フラグが初期化完了である旨の情報を示すように設定された前記パケットを受信し、
   初期化を完了しておらず、且つ初期化中でない前記電子デバイスは、前記初期化完了フラグを、初期化未完了である旨の情報に更新し、前記パケットを出力する半導体装置。
4. 第２グループ番号が、前記電子デバイスにあらかじめ設定され、
   前記電子デバイスの初期化には、第２パワーユニット数が必要とされ、
   初期化していない前記電子デバイスは、前記第１グループ番号が前記第２グループ番号と一致した場合であって、且つ前記第１パワーユニット数が、前記第２パワーユニット数以上であった場合に、初期化を実行すると共に、前記第１パワーユニット数を、前記第１パワーユニット数から前記第２パワーユニット数を減算して得られる差の値に更新して該パケットを送信し、
   受信したパケットにより初期化を実行しない電子デバイスは、前記第１パワーユニット数を更新することなく、前記パケットを送信する、請求項３の半導体装置。
5. 初期化中の前記電子デバイスが、前記電子デバイスを初期化するための前記パケットを受信した場合、該電子デバイスは、初期化完了を待ってから、前記パケットを更新することなく、前記パケットを送信する、請求項４の半導体装置。
6. 単独に、または複数の電子デバイスを順次接続して使用可能な半導体装置であって、
   ホストコントローラから送信され、前記電子デバイスの動作性能を読み出すブロードキャストパケットは、複数の動作性能情報を引数に含み、前記単独の、または複数の電子デバイスを介して順次転送され、再びホストコントローラに戻され、
   前記パケットを受信した前記電子デバイスは、前記引数に示される動作性能をサポートできる場合、前記動作性能についての引数を変更せず、前記パケットを送信し、
   前記電子デバイスは、前記引数に示される前記動作性能をサポートできない場合、前記動作性能についての引数を、該電子デバイスがサポートする値に変更して、該パケットを送信し、
   前記ホストコントローラから送信され、前記電子デバイスの動作性能を設定するブロードキャストパケットは、前記電子デバイスから前記ホストコントローラに戻された動作性能を読み出すブロードキャストパケットから算出された引数を含み、前記単独の、または複数の電子デバイスを介して順次転送され、共通の動作性能が設定される、半導体装置。
7. 前記共通の動作性能は、前記ホストコントローラ及び前記電子デバイスの動作周波数、データブロックの長さ、サポートするパケットの種類、パワー制御モード、及びリトライ回数の少なくともいずれかに関する、請求項６の半導体装置。
8. 前記ホストコントローラは、読み出した前記動作性能のうちの第２動作性能につき、前記電子デバイスに対して個別に決定し、
   前記個別に決定された動作性能は、前記ホストコントローラによってコマンド−レスポンス形式のパケットを用いて個別に前記電子デバイスに設定される、請求項７の半導体装置。
9. 前記第２動作性能は、データ転送に用いるバッファサイズ及びデータ転送タイミングの少なくともいずれかに関する、請求項８の半導体装置。
10. 前記第２動作性能は、前記電子デバイスと前記ホストコントローラとの間で使用可能な最適値に設定される、請求項８の半導体装置。
11. 複数の電子デバイスをグループ単位で同時に初期化するホストコントローラであって、
    前記ホストコントローラは、前記電子デバイスの動作性能情報に初期値を設定した、前記電子デバイスの動作性能を読み出すブロードキャストパケットを送信し、該ブロードキャストパケットは前記複数の電子デバイス間を順次転送され、再び前記ホストコントローラに戻され、
    前記ホストコントローラは、読み出した前記動作性能のうちの第１動作性能につき、前記ホストコントローラ及び前記電子デバイス間で満足可能な共通の動作性能を、前記動作性能を設定するブロードキャストパケットに基づいて決定し、該共通の動作性能をブロードキャストパケットにより前記電子デバイスに設定する、ホストコントローラ。
12. 前記第１動作性能は、前記ホストコントローラ及び前記電子デバイスの動作周波数、データブロックの長さ、サポートするパケットの種類、パワー制御モード、及びリトライ回数の少なくともいずれかに関する、請求項１１のホストコントローラ。
13. 前記ホストコントローラは、読み出した前記動作性能のうちの第２動作性能につき、前記複数の電子デバイスに対して個別に決定し、
    前記ホストコントローラは、コマンド−レスポンス形式のパケットを用いて該動作性能を個別に前記複数の電子デバイスに設定する、請求項１１のホストコントローラ。
14. 前記第２動作性能は、データ転送に用いるバッファサイズ及びデータ転送タイミングの少なくともいずれかに関する、請求項１３のホストコントローラ。
15. 前記第２動作性能は、前記電子デバイスと前記ホストコントローラとの間で使用可能な最適値に設定される、請求項１３のホストコントローラ。
16. １つまたは複数の電子デバイスを具備する半導体装置であって、
    前記電子デバイスは、前記電子デバイスを初期化可能なホストコントローラによって、第１電源電圧、及び前記第１電源電圧と同じまたは低電圧の第２電源電圧を供給され、
    前記電子デバイスは、前記第１電源電圧を用いて動作するデバイス部と、前記第２電源電圧を用いて動作し、前記ホストコントローラとのインターフェース処理を実行するコントローラ部とを備え、
    前記コントローラ部は、前記ホストコントローラと前記電子デバイスとの間の動作条件情報を保持し、
    前記電子デバイスが低消費電力状態にあり、前記第１電源電圧が停止された場合、前記動作条件情報は、前記第２電源電圧が供給されている期間は保持される、半導体装置。
17. 前記電子デバイスは、前記第２電源電圧が停止状態から供給状態となった場合、初期化が必要な状態となり、更に前記第１電源電圧が供給されている場合に初期化可能となり、
    初期化完了状態で、前記第２電源電圧が供給された状態において前記第１電源電圧が供給状態から停止状態となり、再び前記第１電源電圧が停止状態から供給状態となった場合には、再初期化無しで使用可能な状態に移行出来る、請求項１６の半導体装置。
18. 電子デバイスに対して第１電源電圧、及び前記第１電源電圧と同じまたは低電圧の第２電源電圧を供給可能なホストコントローラであって、
    前記第１電源電圧及び前記第２電源電圧を供給して、電子デバイスの初期化を行い、
    前記電子デバイスを低消費電力状態にした後に、前記第１電源電圧を停止して、前記第１電源電圧を再び供給した後に、前記電子デバイスを再初期化無しで使用可能な状態に戻す、ホストコントローラ。
19. 前記第１電源電圧の停止中に、前記第２電源電圧を停止した後、再び前記電子デバイスを使用する場合、前記第１電源電圧及び前記第２電源電圧を供給して、前記電子デバイスの初期化を行う、請求項１８のホストコントローラ。