JP4344445B2

JP4344445B2 - Bus connection type device

Info

Publication number: JP4344445B2
Application number: JP2000003399A
Authority: JP
Inventors: 比呂志安形; 宏文油井
Original assignee: Roland Corp
Current assignee: Roland Corp
Priority date: 2000-01-12
Filing date: 2000-01-12
Publication date: 2009-10-14
Anticipated expiration: 2020-01-12
Also published as: JP2001195160A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス) などの汎用バスから電源供給を受けて所要の機能動作をするバス接続形デバイスに関する。
【０００２】
パソコンに周辺機器を接続する汎用バス等としてＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）などが良く知られている。このうち、ＵＳＢは、電源用の２本とデータ信号用の２本の計４本の配線からなるシリアル伝送形のバスであり、周辺機器を最大１２７台まで接続できるように設計されている。
【０００３】
このＵＳＢの電源線は、ＵＳＢに接続した各デバイスに対して＋５Ｖの電源を供給するためのものであるが、各デバイスは自由に任意量だけ電流を消費できるものではなく、以下のモードに従っての電流消費が義務付けられている。
（１）最大電流１００ｍＡ以下の消費モード
（２）最大電流５００ｍＡ以下の消費モード
（３）最大電流５００μＡ以下のサスペンド消費モード
【０００４】
上記（１）の最大電流１００ｍＡ以下の消費モードは、ＵＳＢでは基準となる電流消費モードであり、デバイスがＵＳＢに初めて接続されて電流が供給されたときにバスから消費できる電流は最大１００ｍＡと定義されており、通常動作のために１００ｍＡ以上の電流を消費するようなＵＳＢデバイスの場合でも、ホスト・パーソナルコンピュータ（以下、ホストＰＣという）から指示されるまではこの消費モードをとって必ず消費電流を１００ｍＡ以下に抑える必要がある。
【０００５】
上記（２）の最大電流５００ｍＡ以下の消費モードは、全てのデバイスが持つものではなく、通常動作のために１００ｍＡ以上の電流をバスから消費する必要があるデバイスでのみ必要となるモードである。この消費モードでは、デバイスの構成情報をホストＰＣに報告した後、構成時（ホストＰＣによってデバイスが認識され使用可能となった状態）に、ホストＰＣからこの消費モードの使用を許可されたときからのみ有効となる。ホストＰＣは、ＵＳＢデバイスが複数接続されている時には、各デバイスの消費電力を計算したうえで、１００ｍＡ以上の電流を消費しても問題がないと判断されたデバイスに対してのみ、この消費モードに入ることを許可する。
【０００６】
上記（３）のサスペンド消費モードは、全てのＵＳＢデバイスがサポートしなければならないモードであり、ホストＰＣがサスペンドするなどの理由で所定時間（例えば３ｍＳ）以上にわたりＵＳＢバス上にバス・アクティビティがない場合にＵＳＢデバイスが自動的にこれを検出してサスペンド消費モードに入るもので、この時にバスから消費できる電流は最大５００μＡに制限される。
【０００７】
なお、ＵＳＢデバイスが上記ＵＳＢ経由での電源供給の他に、商用ＡＣ電源からＡＣアダプタ電源等を介して電源供給を受ける機能を持っており、その商用ＡＣ電源を使って電流供給を受けている場合（つまりＵＳＢからの電源供給を利用していない場合）には、上記の各消費モードの制約はなく、フルスペック（最大性能）でそのＵＳＢデバイスを動作することができる。もっとも、かかるタイプのＵＳＢデバイスでも、商用ＡＣ電源を確保できないような場所で使用する場合には、ＵＳＢからの電源供給に依存する必要があり、もちろんその場合には上記各消費モードの制約が生じる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記の汎用バスは、給電機能を備えているため、汎用バスに接続するデバイスはＡＣアダプタ等の別電源を用意しなくても、ケーブル１本の接続で動作させることができ、大変に便利なものではあるが、しかし実際に利用するにあたっては上記したような消費電流の制限がある。
【０００９】
特に、デバイスが自動的にサスペンド消費モードに入ったときや、デバイスの消費電流が通常動作でその最大電流値を超えてしまうような場合には、デバイス内における主たる電流消費を行う機能部分の電源をオフにして、汎用バスから取り込む電流値を制限する必要がある。
【００１０】
しかし、このような電流制限動作をさせた場合、デバイスの機能回路部分がその動作途中で突然に電源供給を断たれることになるため、その時点での機能実現に必要である種々の状態データが電源断とともに失われ、この結果、たとえ電源供給がレジューム（スタンバイ状態からの復帰）などで再開されても、デバイスが正常に動作できないという問題点がある。
【００１１】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、デバイスの機能回路部分が電源断等の電流制限を受けても、電源の再供給時に速やかにその機能動作を復帰できるようにすることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段および作用】
上述の課題を解決するために、本発明に係るバス接続形デバイスは、信号線と共に電源線を含むバスに接続され、前記信号線を介し外部装置と通信して動作するバス接続形デバイスであって、電源供給を受けて前記外部装置と通信して楽音を生成する音源部と、前記バス電源線または商用電源から前記音源部への電源供給をオン／オフ制御する電源制御部と、前記音源部への電源供給が前記バス電源線からの電源供給か前記商用電源からの電源供給かを判定する判定手段と、退避用メモリ部と、前記判定手段により前記音源部への電源供給が前記バス電源線からであると判定された場合に、前記電源制御部により前記音源部への電源供給をオフ制御する際に、前記音源部の状態情報を前記退避用メモリ部に退避させる退避制御手段と、前記電源制御部により前記音源部への電源供給をオン制御する際に、前記退避用メモリ部に退避されている状態情報を前記音源部へ復帰させる復帰制御手段と、前記音源部への電源供給量を検知する検知手段と、前記検知手段による検知結果に応じて前記音源部の最大同時発音数を削減する処理を実行する処理手段とを有している。このバス接続形デバイスでは、電源制御部により音源部への電源供給をオフ制御する際には、音源部の状態情報を退避用メモリ部に退避し、電源制御部により音源部への電源供給をオン制御する際には、その退避用メモリ部に退避した状態情報を音源部に再設定することができる。したがって、音源部は電源供給再開後すみやかに正常動作に復帰することができる。
【００１３】
また、このバス接続形デバイスでは、前記音源部への電源供給量を検知し、その検知結果に応じて前記音源部の最大同時発音数を削減する処理を実行することができる。したがって、電源供給量が比較的少ないときには通常動作時と全く同じ機能動作をし、電源供給量が増えてバス電源線の最大量に近づいてきたような場合には音源部の最大同時発音数を削減することにより消費電力を低減して動作することが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１には本発明の一実施例としてのバス接続形デバイスが示される。この実施例は、ＵＳＢを用いて電子楽器や音源、シーケンサなどを相互に接続して動作させるシステムに本発明を適用したものである。図示の実施例は、デバイスはＵＳＢコントロール部１と音源部２とからなり、ＵＳＢ３の信号線を介して外部装置（ホストＰＣ）と通信して音源部２にて楽音生成の動作を行うものである。すなわち、ＵＳＢ３をＵＳＢコントロール部１を介して音源部２に接続し、この音源部２に対して、ＵＳＢ３からの信号（制御データ等）を転送すると共に、ＵＳＢ３からの電源供給も行えるようにしたものである。なお、このデバイスでは、商用ＡＣ電源が確保できる場所では、ＡＣアダプタ電源４を利用して商用ＡＣ電源から電源をとることも可能なようになっている。
【００１５】
図１において、１はＵＳＢコントロール部であり、ＵＳＢ３を接続するコネクタとＡＣアダプタ電源４を接続するコネクタとを備えている。また、このＵＳＢコントロール部１には音源部２が電源線５１と信号線５２からなる配線５を介して接続される。
【００１６】
ＵＳＢコントロール部１内の信号系の回路としては、ＵＳＢ制御ＣＰＵ１０とＲＡＭ１１が備えられ、ＵＳＢ３の２本の信号線はＵＳＢ制御ＣＰＵ１０内のＵＳＢドライバに接続され、また、このＵＳＢ制御ＣＰＵ１０と後述する音源部２側の音源制御メインＣＰＵ２０との間にデータを双方向通信できる信号線が接続されている。
【００１７】
また、ＵＳＢコントロール部１内の電源系の回路としては、ＡＣアダプタ電源４からの電源電圧が逆流防止用のダイオード１４と電源オン／オフ制御用のＦＥＴ（電界効果トランジスタ）１５と電源線５１を介して、音源部２側に供給されるようになっている。また、このＡＣアダプタ電源４の電源線はリレー１２の励磁コイル１２Ｌを介して接地される。リレー１２はその可動片接点１２ｃがＵＳＢ３からの電源線（＋５Ｖのバス電源）に接続され、またメーク接点１２ａが開放状態（回路接続先なし）となり、ブレーク接点１２ｂが電流検知回路１３を介してＦＥＴ１５の入力側（ドレイン）に接続される。また、ＡＣアダプタ電源４の電源線はＵＳＢ制御ＣＰＵ１０のＡＣアダプタ検知用の端子にも接続されており、これにより、ＵＳＢ制御ＣＰＵ１０はＡＣアダプタ電源４が現在接続されているか否かを検知できるようになっている。
【００１８】
電流検知回路１３は、後述するＵＳＢ電源モード時にＵＳＢ３側の電源から供給される電流の大きさを検知する回路であり、その検知した電流値はＵＳＢ制御ＣＰＵ１０が認識できるようにその電流検出端子に送られる。
【００１９】
また、ＦＥＴ１５のゲート端子はＵＳＢ制御ＣＰＵ１０のメイン電源制御端子に接続されており、ＦＥＴ１５は、ＵＳＢ制御ＣＰＵ１０がこのメイン電源制御端子から出力する電源オン／オフ信号に従って、音源部２への電源供給をオン／オフする。
【００２０】
音源部２は、ＵＳＢ３からＵＳＢコントロール部１を介して供給される制御データ（ＭＩＤＩデータ等）に基づいて楽音等を生成すると共に、その生成する楽音等の音色制御や楽音に付加するエフェクトの制御などを行う回路であり、ＵＳＢ制御ＣＰＵ１０から受信した制御データの処理を行う音源制御メインＣＰＵ２０、音源制御メインＣＰＵ２０からの指示に従って楽音等の生成・エフェクト付与を行うトーン生成・エフェクト部２２、トーン生成・エフェクト部２２で生成る楽音の音色情報（パート毎の音色情報など）、エフェクトのパラメータ、システムパラメータなどを状態情報として記憶するＲＡＭ２１、トーン生成・エフェクト部２２で生成した楽音信号を増幅して出力する増幅器２３等を含み構成されている。これら音源制御メインＣＰＵ２０、トーン生成・エフェクト部２２、増幅器２３等はＵＳＢコントロール部１から電源線５１を介して供給された電源により動作する。
【００２１】
この実施例装置では、ＡＣアダプタ電源４側から電源電圧が供給される場合には、リレー１２が励磁されて、可動片接点１２ｃはメーク接点１２ａ側に接続切替されており、よってＵＳＢ３からの電源線は開放状態となっている。よって、ＡＣアダプタ電源４からの電源電圧がダイオード１４、ＦＥＴ１５、電源線５１を経て音源部２側に給電される。この際、ＵＳＢ制御ＣＰＵ１０はＡＣアダプタ検知端子にＡＣアダプタ電源４の電源電圧が印加されることで、現在の電源モードがＡＣアダプタ電源４から電源供給されるＡＣアダプタ電源モードであることを認識できる。
【００２２】
一方、ＡＣアダプタ電源４側から電源電圧が給電されていない場合には、リレー１２は励磁されず、可動片接点１２ｃはブレーク接点１２ｂ側に接続されており、よってＵＳＢ３の電源線からの電源電圧が電流検知回路１３を介してＦＥＴ１５の入力側に印加され、このＦＥＴ１５と電源線５１を経て音源部２側に給電される。この際、ＵＳＢ制御ＣＰＵ１０はＡＣアダプタ検知端子に印加されるＡＣアダプタ電源４の電圧がなくなることで、現在の電源モードがＵＳＢ３の電源線から電源供給されるＵＳＢ電源モードであることを認識でき、また電流検知回路１３からの検知電流値を電流検知端子に受けることで、ＵＳＢコントロール部１および音源部２に現在給電されている電流の大きさを認識できる。
【００２３】
以下、この実施例システムの動作を図２、図３に示すフローチャートを参照して説明する。ここで、図２はＵＳＢコントロール部１での処理手順を示すフローチャート、図３は音源部２での処理手順を示すフローチャートである。
【００２４】
まず、ＵＳＢコントロール部１での処理手順を図２を参照して説明する。装置の電源スイッチがオンにされるとこのフローが開始され、この開始時には、ＵＳＢ制御ＣＰＵ１０は音源部２への電源供給をＯＦＦにするようにＦＥＴ１５へ電源オフ信号を出力する（ステップＳ１）。ついで、ＡＣアダプタ検知端子への印加電圧を調べて、現在の電源モードがＡＣアダプタ電源モードかＵＳＢ電源モードかを調べる（ステップＳ２）。
【００２５】
この電源モードがＡＣアダプタ電源４からのＡＣアダプタ電源モードであれば、デバイスは電源の制御に関しては何ら特別の制御を行う必要はなく、ごく普通の動作を行えばよい。すなわち、ＦＥＴ１５へ電源オン信号を出力してＡＣアダプタ電源４からの電源電圧を音源部２に供給し、また現在の電源供給がＡＣアダプタ電源４からのものであることを音源制御メインＣＰＵ２０に通知する（ステップＳ１３）。次いで、現在の電源モードがＡＣアダプタ電源モードかＵＳＢ電源モードかを調べ（ステップＳ１４）、デバイスが構成状態となっているかを判定する（ステップＳ１５）。
【００２６】
ここで、構成状態とは、ホストＰＣによってデバイスが認識され使用可能になった状態をいい、この状態では最大電流５００ｍＡまでが許容される。一方、未構成状態とは、ホストＰＣと接続され通電はされているものの認識されていない状態、あるいは認識されていても使用可能になっていない状態である。この時には最大電流１００ｍＡまでが許容される。なお、この他にもスタンバイ状態があり、このスタンバイ状態ではホストＰＣがスリープ状態となる。なおこの実施例では、これら構成、未構成、スタンバイの各状態は、ＵＳＢコントロール部１がホストＰＣとの間で通信し、ホストＰＣから何れの状態であるかの指示を受けることによって状態遷移するものとする。
【００２７】
ステップＳ１５の判定の結果、構成状態でなければ、ステップＳ１４に戻って、現在の電源モードがＡＣアダプタ電源モードかＵＳＢ電源モードかを監視しつつ、構成状態となるまで待ち、構成状態になれば、ＵＳＢ３の信号線から逐次に受信した演奏情報を音源部２に転送していく（ステップＳ１６）。なお、この間に、電源モードがＵＳＢ電源モードになったときには、後述のステップＳ３に移行してＵＳＢ電源モード時の処理を行う。
【００２８】
次いで、スタンバイ状態になったかを判定し（ステップＳ１７）、スタンバイ状態でなければ上記ステップＳ１３以降の処理を繰り返す。スタンバイ状態となったら、そのスタンバイ状態から復帰したか、すなわちレジュームとなったかを監視し（ステップＳ１８）、レジュームとなるまでこの監視を続ける。レジュームとなったら、前記ステップＳ１３以降の処理を繰り返す。
【００２９】
なお、このレジュームとは、現在がスタンバイ状態からの復帰によりＣＰＵ立上げを行っている状態のことで、この場合には、後述するようにＲＡＭ１１に退避した音源部２の状態情報を音源部２に再設定することが必要となる。
【００３０】
一方、ステップＳ２で判定した電源モードがＵＳＢ電源モードであれば、デバイスが構成状態となっているかを判定し（ステップＳ３）、構成状態でなければステップＳ１からの処理を繰り返しつつ、構成状態となるのを待つ。。構成状態になれば、ＦＥＴ１５へ電源オン信号を出力してＵＳＢ３の電源線からの電源電圧を音源部２に供給し、また現在の電源供給がＵＳＢ３の電源線からのものであること、および現在がレジュームでないことを音源制御メインＣＰＵ２０に通知する（ステップＳ４）。
【００３１】
次いで、ＵＳＢ制御ＣＰＵ１０は電流検知回路１３から電流検出端子に入力された検知信号に基づいて現在の音源部２の消費電流値を認識し（ステップＳ５）、その値を音源制御メインＣＰＵ２０に通知する（ステップＳ６）。次いで、ステップＳ７でスタンバイ状態となったか否かを判定し（例えばホストＰＣが所定時間以上にわたりＵＳＢ３への信号送出を停止することでスタンバイ状態となる）、スタンバイ状態でなければ、ＵＳＢ３の信号線から受信した演奏情報を音源部２に転送する（ステップＳ１１）。この動作を、電源モードがＵＳＢ電源モードである間にわたり繰り返す（ステップＳ１２）。ＵＳＢ電源モードでなくなったら（例えばＡＣアダプタ電源４を使用開始した場合など）、装置をいったんリセットし、ステップＳ１以降の処理を繰り返す。
【００３２】
一方、上記ステップＳ７にてスタンバイ状態と判定された場合には、ＵＳＢ制御ＣＰＵ１０は音源制御メインＣＰＵ２０に対して状態情報の取得要求を発行する（ステップＳ８）。この状態情報は、音源部２での現在の音色設定情報（パート毎の音色設定情報など）やエフェクト設定パラメータ、システムパラメータなどであり、音源制御メインＣＰＵ２０がこの状態情報の取得要求に応じて状態情報をＵＳＢ制御ＣＰＵ１０に送信すると、ＵＳＢ制御ＣＰＵ１０はこの状態情報をＲＡＭ１１に格納して保存する（ステップＳ８）。そして、ＦＥＴ１５に電源オフ信号を送出して音源部２を電源オフの状態にする（ステップＳ８）。
【００３３】
この後、現在がレジューム（すなわちスタンバイ状態からの復帰動作）であるかを判定し（ステップＳ９）、レジュームであれば、音源部２の電源を立ち上げるとともにスタンバイ状態時にＲＡＭ１１に退避していた状態情報を音源部２側に再設定する必要があるから、ＦＥＴ１５に電源オン信号を送出して音源部２を電源オンにするとともに、現在の電源状態（ＡＣアダプタ電源４かＵＳＢ３電源か）と、ＲＡＭ１１に退避していた音源の状態情報とを音源制御メインＣＰＵ２０に送信する（ステップＳ１０）。この動作を、電源モードがＵＳＢ電源モードである間にわたり繰り返す（ステップＳ１２）。ＵＳＢ電源モードでなくなったら、装置をいったんリセットし、ステップＳ１以降の処理を繰り返す。
【００３４】
次に、音源部２での処理手順を図３を参照して説明する。音源部２がＵＳＢコントロール部１からの電源供給により電源オンにされると、まず、音源部２内の各レジスタ等の初期化を行い（ステップＳ２１）、ＵＳＢ制御ＣＰＵ１０から現在の電源モードの通知を待つ（ステップＳ２２）。電源モードが通知され、それがＡＣアダプタ電源モードであれば、ステップＳ２２、Ｓ２３、Ｓ２５をループすることで、電源モード通知の変化を監視しつつ、音源部２で普通の演奏処理を行う（ステップＳ２５）。
【００３５】
一方、当初から電源モードとしてＵＳＢ電源モードが使われている、あるいは上記ステップＳ２２、Ｓ２３、Ｓ２５のループ中に電源モードがＡＣアダプタ電源モードからＵＳＢ電源モードに変化するなどして、ＵＳＢ制御ＣＰＵ１０からの電源モード通知でＵＳＢ電源モードが通知され（ステップＳ２２）、現在の電源モードがＵＳＢ電源モードとなると（ステップＳ２３）、その消費電力に応じた電源制限が必要となる。
【００３６】
まず現在がレジュームであるか否かを判定する（ステップＳ２４）。現在がレジュームであれば、ＵＳＢコントロール部１側に退避した音源の状態情報を再設定する必要があるから、退避した音源状態情報をＵＳＢ制御ＣＰＵ１０から受信してその状態情報を音源部２内の所要のレジスタ等に再設定する（ステップＳ２６）。
【００３７】
次いで、ＵＳＢ制御ＣＰＵ１０から音源部２の現在の消費電流の値を受信し、その電流値の大きさに応じて音源部２の動作状態を変化させる（ステップＳ２８）。具体的には、現在の消費電流ｉがその最大電流ｉ_max（＝５００ｍＡ）を基準として、
ｉ_max−α−β−γ ≦ ｉ＜ｉ_max−α−β
（ただし、α、β、γは正の値）
であれば、音源部２の最大発音数を減らす。すなわち、一般に音源はその発音チャネル数に応じた大きさの電流消費をするので、例えば、最大発音数が１６チャネルの音源を８チャネル、４チャネルとその発音数を減らせば、その分だけ消費電流を逐次に削減していくことができ、それにより音源部２の消費電流ｉを抑制することができる。
【００３８】
また、上記抑制処理にもかかわらず消費電流ｉが
ｉ_max−α−β ≦ ｉ＜ｉ_max−α
であれば今度は音源制御メインＣＰＵ２０のＤＲＡＭアクセスステートにウエイトをかける（すなわち、ＤＲＡＭのアクセス速度を落とす）。これによっても音源部２での消費電流ｉを抑制できる。
【００３９】
さらに、上記抑制処理にもかかわらず消費電流ｉが
ｉ_max−α ≦ ｉ＜ｉ_max
であれば、今度は音源制御メインＣＰＵ２０のシステムクロックの速度を落とし、音源部２での消費電流ｉを抑制する。なお、このようにシステムクロックを落とすと、生成される楽音は明らかに品質が劣るものとなるので、この処理は、消費電流ｉが瞬間的に「最大電流ｉ_max−α」となるような時に瞬間的にのみ行うようにすれば、その音質の劣化は目立たない。
【００４０】
さらに、上記抑制処理にもかかわらず消費電流ｉが
ｉ_max ≦ ｉ
であれば、今度は音源部２の発音を停止して、音源部２の消費電流がその最大電流値（５００ｍＡ）を超えることのないようにする。
なお、これ以外の場合（ｉ＜ｉ_max−α−β−γ）であれば、通常動作をするようにする。
【００４１】
このように、消費電流値に応じて音源部２の動作をダイナミックに制御することで、音源部２の消費電流が最大電流ｉ_maxに比して比較的に小さい時には普通のＡＣアダプタ電源による動作時と変わらない音質の楽音生成を保証し、消費電流が大きくなるに従って、楽音生成の音質等に与える影響の少ない順の電流低減策を逐次に取っていくことで、楽音生成に与える影響をできるだけ少なくすることができる。
【００４２】
次に、ＵＳＢコントロール部１から転送された演奏情報があれば、その演奏情報に従って楽音生成する演奏処理を行う（ステップＳ２９）。また、音源制御メインＣＰＵ２０は、ＵＳＢコントロール部１から状態情報の取得要求があったら、現在の状態情報をＵＳＢ制御ＣＰＵ１０に送信する（ステップＳ３０）。
【００４３】
なお、この実施例装置ではＵＳＢコントロール部１がＡＣアダプタ電源４の使用の有無を常時監視しているので、ＡＣアダプタ電源あるいはバス電源の使用中に、例えばＡＣアダプタ電源４のプラグが挿される／抜かれる、ＡＣアダプタ電源４の一次側が挿される／抜かれるなどして電源モードが変化した場合でも、デバイスは自分自身を確実にリセットすることができる。
【００４４】
本発明の実施にあたっては種々の変形形態が可能である。例えば上述の実施例では、デバイスでの消費電流の大きさに応じて、その消費電流を段階的に分け、各段階に対して消費電流低減対策をとるように構成したが、これに限られるものではなく、例えば最大電流を超えるか否かのみを基準にし、最大電流を超えそうな場合に前記消費電流低減対策を逐次に重複させるようにとっていくものであってもよい。つまり、例えば発音数削減、発音数削減＋ＤＲＡＭアクセス速度低減、発音数削減＋ＤＲＡＭアクセス速度低減＋システムクロック速度低減、・・・のように低減対策を逐次に重複させることで一層の消費電流低減効果を実現するものであってもよい。
【００４５】
あるいは、消費電流の大きさに応じて消費電力低減対策をとるのではなく、単にＵＳＢ電源モードになったことを契機にして、上述の消費電流低減対策のいずれかをとるようにしたものであってもよい。
【００４６】
また、上述の実施例では、スタンバイ状態に入るときには音源部２の状態情報をＵＳＢコントロール部１のＲＡＭ１１に退避するように構成したが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば音源部２に不揮発性のメモリを用意しておいて、スタンバイ状態に入るときに音源部２の状態情報をこの不揮発性メモリに退避するよう構成するものであってもよい。
【００４７】
また、例えば上述の実施例では、デバイスとして音源を備えたものに本発明を適用したが、本発明はこれに限られるものではなく、電子楽器やシーケンサなどにも適用できることは勿論のこと、汎用バスから電源供給を受けて動作する他のあらゆる種類の電子機器に対しても本発明を適用できることは明白である。
【００４８】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、デバイスの機能回路部分が電源断等の電流制限を受けても、電源の再供給時に速やかにその機能動作を復活することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例としてのバス接続形デバイスのブロック構成を示す図である。
【図２】実施例装置のＵＳＢコントロール部での処理手順を示すフローチャートである。
【図３】実施例装置の音源部での処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ＵＳＢコントロール部
２音源部
３ＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）
４ＡＣアダプタ電源
５配線
１０ＵＳＢ制御ＣＰＵ（中央処理装置）
１１、２１ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）
１２リレー
１２Ｌ励磁コイル
１２ｃ可動片接点
１２ａメーク接点
１２ｂブレーク接点
１３電流検出回路
１４整流用のダイオード
１５電源オン／オフ制御用のＦＥＴ（電界効果トランジスタ）
２０音源制御メインＣＰＵ（中央処理装置）
２２トーン生成・エフェクト部
２３増幅器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a bus-connected device that receives a power supply from a general-purpose bus such as a USB (Universal Serial Bus) and performs a required functional operation.
[0002]
IEEE 1394, USB (Universal Serial Bus), etc. are well known as general-purpose buses for connecting peripheral devices to a personal computer. Of these, USB is a serial transmission type bus composed of a total of four wires, two for power and two for data signals, and is designed to connect up to 127 peripheral devices.
[0003]
This USB power line is for supplying + 5V power to each device connected to the USB. However, each device cannot freely consume an arbitrary amount of current, and is in accordance with the following modes. Current consumption is obligatory.
(1) Consumption mode with a maximum current of 100 mA or less (2) Consumption mode with a maximum current of 500 mA or less (3) Suspend consumption mode with a maximum current of 500 μA or less
The consumption mode with the maximum current of 100 mA or less in the above (1) is a standard current consumption mode in USB, and the current that can be consumed from the bus when the device is connected to the USB for the first time and current is supplied is defined as a maximum of 100 mA. Even in the case of a USB device that consumes a current of 100 mA or more for normal operation, this consumption mode is always used until instructed by a host / personal computer (hereinafter referred to as a host PC). Must be suppressed to 100 mA or less.
[0005]
The consumption mode with the maximum current of 500 mA or less in (2) is not a mode that all devices have, but is a mode that is necessary only for a device that needs to consume a current of 100 mA or more from the bus for normal operation. In this consumption mode, after the device configuration information is reported to the host PC, the host PC is permitted to use this consumption mode during configuration (when the device is recognized and usable by the host PC). Only valid. When a plurality of USB devices are connected, the host PC calculates the power consumption of each device and only uses this consumption mode for devices that are determined to have no problem even if a current of 100 mA or more is consumed. Allow to enter.
[0006]
The suspend consumption mode (3) is a mode that all USB devices must support, and there is no bus activity on the USB bus for a predetermined time (for example, 3 mS) or more because the host PC is suspended. In this case, the USB device automatically detects this and enters the suspend consumption mode. At this time, the current that can be consumed from the bus is limited to a maximum of 500 μA.
[0007]
The USB device has a function of receiving power supply from a commercial AC power supply via an AC adapter power supply or the like in addition to the power supply via the USB, and receives current supply using the commercial AC power supply. In this case (that is, when the power supply from the USB is not used), there is no restriction on each of the above consumption modes, and the USB device can be operated with full specifications (maximum performance). However, even if this type of USB device is used in a place where commercial AC power cannot be secured, it is necessary to depend on the power supply from the USB. .
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
Since the above-mentioned general-purpose bus has a power supply function, a device connected to the general-purpose bus can be operated with a single cable connection without preparing a separate power source such as an AC adapter. However, in actual use, there are limitations on the current consumption as described above.
[0009]
Especially when the device automatically enters the suspend consumption mode, or when the current consumption of the device exceeds the maximum current value during normal operation, the power supply of the functional part that consumes the main current in the device Must be turned off to limit the current value taken from the general-purpose bus.
[0010]
However, when such a current limiting operation is performed, the functional circuit portion of the device suddenly loses power supply during the operation, so various state data necessary for realizing the function at that time As a result, there is a problem that the device cannot operate normally even if the power supply is resumed (resume from the standby state) or the like.
[0011]
The present invention has been made in view of such a problem, and even if a functional circuit portion of a device is subjected to a current limitation such as a power interruption, the functional operation can be quickly restored when power is supplied again. Objective.
[0012]
[Means and Actions for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, a bus-connected device according to the present invention is a bus-connected device that is connected to a bus including a power supply line together with a signal line and operates by communicating with an external device via the signal line. A sound source unit that receives power supply and communicates with the external device to generate music, a power source control unit that controls on / off of power supply from the bus power line or commercial power source to the sound source unit, and the sound source Determining means for determining whether the power supply to the power supply from the bus power supply line or the power supply from the commercial power supply, the saving memory section, and the power supply to the sound source section by the determination means is the bus Retraction control means for retreating the state information of the sound source unit to the retreat memory unit when the power supply control unit turns off the power supply to the sound source unit when it is determined from the power line. , The electric When the control unit turns on the power supply to the sound source unit, return control means for returning the state information saved in the save memory unit to the sound source unit, and the power supply amount to the sound source unit And detecting means for detecting, and processing means for executing processing for reducing the maximum number of simultaneous sound generations of the sound source unit in accordance with a detection result by the detecting means. In this bus-connected device, when the power supply control unit turns off the power supply to the sound source unit, the state information of the sound source unit is saved in the save memory unit, and the power supply control unit supplies power to the sound source unit. When the on control is performed, the state information saved in the save memory unit can be reset in the sound source unit. Therefore, the sound source unit can return to normal operation as soon as the power supply is resumed.
[0013]
Further, in this bus connection type device, it is possible to detect a power supply amount to the sound source unit and to execute processing for reducing the maximum number of simultaneous sound generations of the sound source unit according to the detection result. Therefore, when the power supply amount is relatively small, the same function operation as in normal operation is performed, and when the power supply amount increases and approaches the maximum amount of the bus power line, the maximum number of simultaneous sound generation of the sound source unit is set. By reducing, it becomes possible to operate with reduced power consumption.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a bus-connected device as an embodiment of the present invention. In this embodiment, the present invention is applied to a system in which an electronic musical instrument, a sound source, a sequencer, and the like are connected to each other and operated using a USB. In the illustrated embodiment, the device includes a USB control unit 1 and a sound source unit 2, and communicates with an external device (host PC) via a USB 3 signal line and performs an operation for generating a musical sound in the sound source unit 2. is there. That is, the USB 3 is connected to the sound source unit 2 via the USB control unit 1, and signals (control data, etc.) from the USB 3 are transferred to the sound source unit 2 and power can be supplied from the USB 3. Is. In this device, the AC adapter power supply 4 can be used to take power from the commercial AC power supply in a place where the commercial AC power supply can be secured.
[0015]
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a USB control unit, which includes a connector for connecting a USB 3 and a connector for connecting an AC adapter power supply 4. The sound source unit 2 is connected to the USB control unit 1 via a wiring 5 including a power line 51 and a signal line 52.
[0016]
As a signal system circuit in the USB control unit 1, a USB control CPU 10 and a RAM 11 are provided, and two signal lines of the USB 3 are connected to a USB driver in the USB control CPU 10, and the USB control CPU 10 will be described later. A signal line capable of bidirectional communication of data is connected to the sound source control main CPU 20 on the sound source unit 2 side.
[0017]
The power supply circuit in the USB control unit 1 includes a power supply voltage from the AC adapter power supply 4, a diode 14 for backflow prevention, a FET (field effect transistor) 15 for power on / off control, and a power line 51. Via the sound source section 2 side. The power supply line of the AC adapter power supply 4 is grounded via the exciting coil 12L of the relay 12. The relay 12 has a movable contact 12c connected to the power line from the USB 3 (+ 5V bus power supply), the make contact 12a opened (no circuit connection destination), and the break contact 12b connected via the current detection circuit 13. It is connected to the input side (drain) of the FET 15. The power line of the AC adapter power supply 4 is also connected to the AC adapter detection terminal of the USB control CPU 10 so that the USB control CPU 10 can detect whether or not the AC adapter power supply 4 is currently connected. It has become.
[0018]
The current detection circuit 13 is a circuit that detects the magnitude of the current supplied from the power supply on the USB 3 side in the USB power supply mode described later, and the detected current value is applied to the current detection terminal so that the USB control CPU 10 can recognize it. Sent.
[0019]
Further, the gate terminal of the FET 15 is connected to the main power control terminal of the USB control CPU 10, and the FET 15 supplies power to the sound source unit 2 in accordance with the power on / off signal output from the main power control terminal by the USB control CPU 10. Turn on / off.
[0020]
The sound source unit 2 generates a musical tone or the like based on control data (MIDI data or the like) supplied from the USB 3 via the USB control unit 1, and controls the tone color of the generated musical tone or the like and the effect added to the musical tone. A tone generator control main CPU 20 for processing control data received from the USB control CPU 10, a tone generator / effect unit 22 for generating musical sounds and applying effects according to instructions from the tone generator control main CPU 20, tone generation -Tone information generated by the effect unit 22 (tone information for each part, etc.), effect parameters, system parameters, etc. are stored as status information, and the tone signal generated by the tone generator / effect unit 22 is amplified. It includes an amplifier 23 for output. The sound source control main CPU 20, tone generation / effect unit 22, amplifier 23, and the like are operated by the power supplied from the USB control unit 1 through the power line 51.
[0021]
In this embodiment, when the power supply voltage is supplied from the AC adapter power supply 4 side, the relay 12 is excited and the movable piece contact 12c is switched to the make contact 12a side. The line is open. Therefore, the power supply voltage from the AC adapter power supply 4 is supplied to the sound source unit 2 side through the diode 14, the FET 15, and the power supply line 51. At this time, the USB control CPU 10 can recognize that the current power supply mode is the AC adapter power supply mode in which power is supplied from the AC adapter power supply 4 by applying the power supply voltage of the AC adapter power supply 4 to the AC adapter detection terminal. .
[0022]
On the other hand, when the power supply voltage is not supplied from the AC adapter power supply 4 side, the relay 12 is not excited, and the movable piece contact 12c is connected to the break contact 12b side, and therefore the power supply voltage from the USB3 power supply line. Is applied to the input side of the FET 15 through the current detection circuit 13, and is fed to the sound source unit 2 side through the FET 15 and the power supply line 51. At this time, the USB control CPU 10 can recognize that the current power supply mode is the USB power supply mode in which power is supplied from the power supply line of the USB 3 by eliminating the voltage of the AC adapter power supply 4 applied to the AC adapter detection terminal. Further, by receiving the detection current value from the current detection circuit 13 at the current detection terminal, it is possible to recognize the magnitude of the current that is currently supplied to the USB control unit 1 and the sound source unit 2.
[0023]
The operation of this embodiment system will be described below with reference to the flowcharts shown in FIGS. Here, FIG. 2 is a flowchart showing a processing procedure in the USB control unit 1, and FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure in the sound source unit 2.
[0024]
First, the processing procedure in the USB control unit 1 will be described with reference to FIG. When the power switch of the apparatus is turned on, this flow is started. At this time, the USB control CPU 10 outputs a power-off signal to the FET 15 so as to turn off the power supply to the sound source unit 2 (step S1). Next, the voltage applied to the AC adapter detection terminal is checked to check whether the current power supply mode is the AC adapter power supply mode or the USB power supply mode (step S2).
[0025]
If this power supply mode is the AC adapter power supply mode from the AC adapter power supply 4, the device does not need to perform any special control regarding the control of the power supply, and may perform a normal operation. That is, a power-on signal is output to the FET 15 to supply the power supply voltage from the AC adapter power supply 4 to the sound source unit 2, and the sound source control main CPU 20 is notified that the current power supply is from the AC adapter power supply 4. (Step S13). Next, it is checked whether the current power supply mode is the AC adapter power supply mode or the USB power supply mode (step S14), and it is determined whether the device is in the configuration state (step S15).
[0026]
Here, the configuration state refers to a state in which the device is recognized and usable by the host PC. In this state, a maximum current of 500 mA is allowed. On the other hand, the unconfigured state is a state in which the host PC is connected and energized but is not recognized, or is recognized but not usable. At this time, a maximum current of 100 mA is allowed. In addition, there is a standby state, and in this standby state, the host PC enters a sleep state. In this embodiment, the states of configuration, non-configuration, and standby state are changed when the USB control unit 1 communicates with the host PC and receives an instruction from the host PC as to which state. Shall.
[0027]
If the result of determination in step S15 is that it is not in the configuration state, the process returns to step S14, monitoring whether the current power supply mode is the AC adapter power supply mode or the USB power supply mode, waiting until the configuration state is reached, Then, the performance information sequentially received from the signal line of the USB 3 is transferred to the sound source unit 2 (step S16). During this time, when the power supply mode becomes the USB power supply mode, the process proceeds to step S3 to be described later, and processing in the USB power supply mode is performed.
[0028]
Next, it is determined whether or not the standby state has been reached (step S17). If the standby state has not been reached, the processing from step S13 onward is repeated. When the standby state is reached, it is monitored whether it has returned from the standby state, that is, resumed (step S18), and this monitoring is continued until resumed. When resumed, the processing from step S13 onward is repeated.
[0029]
The resume is a state where the CPU is currently started by returning from the standby state. In this case, the state information of the sound source unit 2 saved in the RAM 11 is used as described later. It will be necessary to reset it.
[0030]
On the other hand, if the power supply mode determined in step S2 is the USB power supply mode, it is determined whether the device is in the configuration state (step S3). Wait for it to become. . In the configuration state, a power-on signal is output to the FET 15 to supply the power supply voltage from the USB3 power line to the sound source unit 2, and the current power supply is from the USB3 power line and Is not resumed to the sound source control main CPU 20 (step S4).
[0031]
Next, the USB control CPU 10 recognizes the current consumption current value of the sound source unit 2 based on the detection signal input from the current detection circuit 13 to the current detection terminal (step S5), and notifies the sound source control main CPU 20 of the value. (Step S6). Next, in step S7, it is determined whether or not a standby state has been established (for example, the host PC is placed in a standby state by stopping signal transmission to the USB 3 for a predetermined time or more). The performance information received from is transferred to the sound source unit 2 (step S11). This operation is repeated while the power mode is the USB power mode (step S12). When the USB power supply mode is lost (for example, when the use of the AC adapter power supply 4 is started), the apparatus is reset once, and the processes after step S1 are repeated.
[0032]
On the other hand, if it is determined in step S7 that it is in the standby state, the USB control CPU 10 issues a status information acquisition request to the sound source control main CPU 20 (step S8). This state information is the current tone color setting information (tone color setting information for each part), effect setting parameters, system parameters, etc. in the sound source unit 2, and the tone source control main CPU 20 responds to the status information acquisition request in response to the status information acquisition request. When the information is transmitted to the USB control CPU 10, the USB control CPU 10 stores this state information in the RAM 11 and saves it (step S8). Then, a power off signal is sent to the FET 15 to turn off the sound source unit 2 (step S8).
[0033]
Thereafter, it is determined whether or not the current state is resume (that is, the return operation from the standby state) (step S9). If the current state is resume, the power source of the sound source unit 2 is turned on and saved in the RAM 11 during the standby state. Since it is necessary to reset the information on the sound source unit 2 side, the power source signal is sent to the FET 15 to turn on the sound source unit 2, and the current power state (AC adapter power supply 4 or USB3 power supply), The sound source state information saved in the RAM 11 is transmitted to the sound source control main CPU 20 (step S10). This operation is repeated while the power mode is the USB power mode (step S12). When the USB power supply mode is not reached, the apparatus is reset once and the processes after step S1 are repeated.
[0034]
Next, a processing procedure in the sound source unit 2 will be described with reference to FIG. When the sound source unit 2 is turned on by the power supply from the USB control unit 1, first, each register in the sound source unit 2 is initialized (step S21), and the USB control CPU 10 notifies the current power mode. (Step S22). If the power mode is notified and it is the AC adapter power mode, steps S22, S23, and S25 are looped to perform normal performance processing in the sound source unit 2 while monitoring the change in the power mode notification (step S22). S25).
[0035]
On the other hand, the USB power supply mode is used as the power supply mode from the beginning, or the power supply mode is changed from the AC adapter power supply mode to the USB power supply mode during the loop of steps S22, S23, and S25. When the USB power mode is notified by the power mode notification (step S22) and the current power mode becomes the USB power mode (step S23), it is necessary to limit the power according to the power consumption.
[0036]
First, it is determined whether or not the current is resume (step S24). If the current state is resume, it is necessary to reset the state information of the sound source saved to the USB control unit 1 side. Therefore, the saved sound source state information is received from the USB control CPU 10 and the state information is stored in the sound source unit 2. Reset to a required register or the like (step S26).
[0037]
Next, the current value of the current consumption of the sound source unit 2 is received from the USB control CPU 10, and the operation state of the sound source unit 2 is changed according to the magnitude of the current value (step S28). Specifically, the current consumption current i is based on the maximum current i _max (= 500 mA),
i _max −α−β−γ ≦ i <i _max −α−β
(However, α, β, and γ are positive values)
If so, the maximum number of pronunciations of the sound source unit 2 is reduced. That is, since a sound source generally consumes a current corresponding to the number of sound generation channels, for example, if a sound source with a maximum sound generation number of 16 channels is reduced to 8 channels and 4 channels, the current consumption is reduced accordingly. Can be sequentially reduced, and thereby the current consumption i of the sound source unit 2 can be suppressed.
[0038]
In addition, the current consumption i is i _max −α−β ≦ i <i _max −α despite the suppression process.
If this is the case, a wait is made for the DRAM access state of the sound source control main CPU 20 (that is, the DRAM access speed is lowered). Also by this, the current consumption i in the sound source unit 2 can be suppressed.
[0039]
Furthermore, despite the suppression process, the current consumption i is i _max −α ≦ i <i _max.
Then, the speed of the system clock of the sound source control main CPU 20 is reduced this time, and the current consumption i in the sound source unit 2 is suppressed. If the system clock is reduced in this way, the generated musical tone is clearly inferior in quality, so this processing is performed when the consumption current i instantaneously becomes “maximum current i _max −α”. If it is performed only momentarily, the deterioration of the sound quality is not noticeable.
[0040]
Further, the current consumption i is i _max ≦ i despite the above suppression processing.
Then, the sound generation of the sound source unit 2 is stopped this time so that the current consumption of the sound source unit 2 does not exceed the maximum current value (500 mA).
In other cases (i <i _max −α−β−γ), normal operation is performed.
[0041]
In this way, by dynamically controlling the operation of the sound source unit 2 in accordance with the current consumption value, when the current consumption of the sound source unit 2 is relatively smaller than the maximum current i _max , the operation by the ordinary AC adapter power supply Assures the generation of musical sound with the same sound quality as time, and as current consumption increases, taking successive current-reducing measures that have less impact on the sound quality of musical sound generation, etc., has the effect on musical sound generation as much as possible. Can be reduced.
[0042]
Next, if there is performance information transferred from the USB control unit 1, a performance process for generating a musical tone according to the performance information is performed (step S29). The sound source control main CPU 20 transmits the current state information to the USB control CPU 10 when there is a request for obtaining state information from the USB control unit 1 (step S30).
[0043]
In this embodiment, since the USB control unit 1 constantly monitors whether the AC adapter power supply 4 is used, for example, a plug of the AC adapter power supply 4 is inserted during use of the AC adapter power supply or the bus power supply. Even if the power supply mode changes due to being disconnected or the primary side of the AC adapter power supply 4 being inserted / unplugged, the device can reliably reset itself.
[0044]
Various modifications are possible in the practice of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the current consumption is divided into stages according to the magnitude of the current consumption in the device, and the current consumption reduction measures are taken for each stage. However, the present invention is not limited to this. Instead, for example, only whether or not the maximum current is exceeded may be used as a reference, and when the maximum current is likely to be exceeded, the current consumption reduction measures may be sequentially overlapped. In other words, for example, reducing the number of pronunciations, reducing the number of pronunciations + DRAM access speed reduction, reducing the number of pronunciations + DRAM access speed reduction + system clock speed reduction, etc. It may be realized.
[0045]
Or, instead of taking a power consumption reduction measure according to the magnitude of the current consumption, one of the above-mentioned current consumption reduction measures was taken simply when the USB power supply mode was entered. May be.
[0046]
In the above-described embodiment, the state information of the sound source unit 2 is saved in the RAM 11 of the USB control unit 1 when entering the standby state. However, the present invention is not limited to this, and for example, the sound source unit 2 A non-volatile memory may be prepared, and the state information of the sound source unit 2 may be saved in the non-volatile memory when entering the standby state.
[0047]
Further, for example, in the above-described embodiment, the present invention is applied to a device having a sound source as a device. However, the present invention is not limited to this and can be applied to an electronic musical instrument, a sequencer, etc. It is obvious that the present invention can be applied to all other types of electronic devices that operate with power supplied from a bus.
[0048]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, even if the functional circuit portion of the device is subjected to a current limitation such as a power interruption, the functional operation can be quickly restored when the power is supplied again.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a block configuration of a bus-connected device as an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart illustrating a processing procedure in a USB control unit of the embodiment apparatus.
FIG. 3 is a flowchart illustrating a processing procedure in a sound source unit of the embodiment apparatus.
[Explanation of symbols]
1 USB control unit 2 Sound source unit 3 USB (Universal Serial Bus)
4 AC adapter power supply 5 Wiring 10 USB control CPU (Central processing unit)
11, 21 RAM (Random Access Memory)
12 Relay 12L Excitation Coil 12c Movable Single Contact 12a Make Contact 12b Break Contact 13 Current Detection Circuit 14 Rectifier Diode 15 Power On / Off Control FET (Field Effect Transistor)
20 Sound source control main CPU (central processing unit)
22 Tone generation / effect unit 23 Amplifier

Claims

A bus connection type device connected to a bus including a power line together with a signal line, and operating by communicating with an external device via the signal line,
A sound source unit that receives power supply and communicates with the external device to generate a musical sound ;
A power control unit that controls on / off of power supply from the bus power line or commercial power source to the sound source unit ;
Determining means for determining whether power supply to the sound source unit is power supply from the bus power supply line or power supply from the commercial power supply;
An evacuation memory unit;
When the determination means determines that the power supply to the sound source unit is from the bus power supply line, the power source control unit turns off the power supply to the sound source unit when the power supply unit supplies power to the sound source unit . Save control means for saving information in the save memory unit;
When on-controlled power supply to the tone generator by the power control unit, and the recovery control means for returning the status information saved in the saving memory unit to the tone generator section,
Detecting means for detecting a power supply amount to the sound source unit;
A bus connection type device, comprising: processing means for executing processing for reducing the maximum number of simultaneous sound generations of the sound source unit according to a detection result by the detection means .