JP6135116B2 - 電子装置および接続検出方法 - Google Patents
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Description
前記機能拡張装置は、SATAで規定される第1のスリムラインコネクタを有する。
前記端末装置は、前記機能拡張装置と接続し、前記機能拡張装置の種類を示す第1の検出信号および第2の検出信号を出力する検出回路と、前記第1の検出信号および前記第2の検出信号に基づいて前記機能拡張装置との接続の検出および前記機能拡張装置の種類を判定する制御回路と、SATAで規定される第2のスリムラインコネクタと、を有する。
前記第2の検出信号は、前記第2のスリムラインコネクタのピンS1の信号である。
前記機能拡張装置は、前記第1のスリムラインコネクタのピンP1とピンS4とを接続する。
図1は、実施の形態に係るPCの構成図である。
パーソナルコンピュータ(PC)101は、本体装置201および機能拡張装置301を備える。
本体装置201は、端末装置の一例であり、Central Processing Unit(CPU)やメモリを有し、各種処理を行う。また、本体装置201は、SATAコントローラおよびUSBコントローラを有し、機能拡張装置301の制御を行う。
スリムラインコネクタ202の詳細については、Serial ATA Revision 3.0に記載されている。
機能拡張装置301は、SATAで規定されるスリムラインコネクタ302を有する。
スリムラインコネクタ202とスリムラインコネクタ302とが接続することにより、本体装置201と機能拡張装置301間のデータの通信や電力の供給が行われる。
図2では、機能拡張装置としてODDを接続する場合について説明する。
PC101は、本体装置201およびODD401を備える。
本体装置201は、スリムラインコネクタ202、CPU211、メモリ221、表示部231、記憶部241、Basic Input/Output System (BIOS)Read Only Memory (ROM)251、電源ユニット261、検出回路271、スイッチ281、およびチップセット291を備える。
メモリ221は、PC101で使用するデータを一時的に格納する記憶装置である。メモリ221は、例えば、Random Access Memory(RAM)である。
記憶部241は、データを格納する装置である。記憶部241は、例えば、ハードディスクドライブ(HDD)やSolid State Drive(SSD)等である。
電源ユニット261は、本体装置201およびODD401に電力を供給する装置である。
SATAコントローラは、ODD401等のSATAデバイスの制御を行う。
ODD401は、SATAデバイスであり、スリムラインコネクタ402およびSATAコントローラ403を有する。
SATAコントローラ403は、本体装置201との通信やODD401の制御を行う。
図3では、機能拡張装置としてUSBハブを接続する場合について説明する。
PC101は、本体装置201およびUSBハブ501を備える。
本体装置201の説明ついては、図2で説明したので省略する。
USBハブ501は、USBデバイスであり、スリムラインコネクタ502、USBコントローラ503、USBポート504−1、504−2を有する。
USBポート504は、USBマウスやUSBキーボード等のUSBデバイス(不図示)との接続に用いるポートである。
スリムラインコネクタの形状、スリムラインコネクタが有するピンの数や各ピンの名称、長さ、役割などについては、Serial ATA Revision 3.0に記載されている。
図4は、スリムラインコネクタのピン名、SATAデバイス使用時の信号、およびUSBデバイス使用時の信号の対応を示す図である。
SATAデバイス接続時およびUSBデバイス接続時のスリムラインコネクタの各ピンの役割または信号について述べる。
ピンS1、S4、S7、S5、P6は、グランド(GND)となる。
ピンS2、S3、S5、S6は、それぞれシリアル信号TX+、TX-、RX-、RX+となる。
ピンP1は、デバイス検出(Device Present(DP))となる。
ピンP2、P3は、電源(5V)となる。
ピンP4は、Manufacturing Diagnostic(MD)となる。
ピンS1、S2、S3、S5、S6、P1は、つながっていない(No Connect(NC))である。
ピンS7、P4は、それぞれUSB信号D+、D-となる。
ピンP2、P3は、電源(5V)となる。
ピンS5、P6は、グランド(GND)となる。
図5では、本体装置201のスリムラインコネクタ202、チップセット291、およびチップセット271について説明する。
端子D1は、FET Q002のドレインおよびピン14と接続されている。端子D1とピン14間の信号は、USBデバイス検出信号CD2と呼ぶ。
端子D3は、スイッチ281の端子A7と接続されている。端子D3からは切り替え信号(SW SIGNAL)が出力される。
端子D5は、スイッチ281の端子A4と接続されている。端子D5は、USB信号D-が入出力される。
端子D7は、ピン16と接続されている。端子D7には、SATA信号RX+が入力される。
端子D8は、ピン15と接続されている。端子D8には、SATA信号RX-が入力される。
端子D10は、ピン13と接続されている。端子D10からは、SATA信号TX-が出力される。
尚、端子D1、D2、D3、D6は、チップセット291のGPIOコントローラ292と接続している。端子D4、D5は、チップセット291のUSBコントローラ293と接続している。端子D7〜D10は、チップセット291のSATAコントローラ294と接続している。
ピン11〜17、21〜26は、それぞれ図4のピンS1〜S7、P1〜P6に対応する。以下、ピン11〜17、21〜26をそれぞれピンS1〜S7、P1〜P6と表記する場合がある。
ピン12は、端子D9と接続されている。ピン12には、SATA信号TX+が入出力される。
ピン13は、端子D10と接続されている。ピン13には、SATA信号TX-が入出力される。
ピン15は、端子D8と接続されている。ピン15には、SATA信号RX-が入出力される。
ピン16は、端子D7と接続されている。ピン16には、SATA信号RX+が入出力される。
ピン21は、端子D2と接続されている。
ピン24は、スイッチ281の端子A8と接続されている。ピン24は、USBデバイス接続時にはUSB信号D-が入出力され、ピン24は、SATAデバイス接続時にはMDとなる。
ピン21の長さは、ピン11〜17、22〜26の長さより短くされている。以下、ピン21を短ピンと表記する場合がある。
検出回路271は、抵抗R001、R003、R004、およびField Effect Transistor(FET)Q001、Q002を有する。
FET Q001のドレインは抵抗R001、ゲートは端子D2とピン21の間、ソースはGNDに接続されている
FET Q002のドレインは端子D1、ゲートはFET Q001のドレイン、ソースはGNDに接続されている。また、FET Q002のゲートに入力される信号を制御信号CD#1と呼ぶ。
SATA検出信号CD1がLowの場合、FET Q001はオープンとなり、制御信号CD1#はHighとなり、FET Q002はクローズとなる。
スイッチ281は、10個の端子A1〜A10を有する。
端子A1は、GNDに接続されている。
端子A3は、チップセット291の端子D6と接続されている。端子A3は、MDとなる。
端子A5、A6は、GNDに接続されている。
端子A8は、スリムラインコネクタ202のピンP4と接続されている。端子A8には、USBデバイス接続時にはUSB信号D-が入出力され、端子A8は、SATAデバイス接続時にはMDとなる。
端子A10には、電源ユニット261から電力が供給されている。
スイッチ281は、切り替え信号(SW SIGNAL)がLowの場合(すなわち、USBデバイス検出時)、端子A2とA9を接続し、端子A4とA8を接続する。
図7の本体装置201の説明については、図5で説明したので省略する。
ODD401のスリムラインコネクタ402は、ピン31〜37、41〜46を有する。
ODD401の接続時、ピン31〜37、41〜46は、ピン11〜17、21〜26とそれぞれ接続する。
ピン31は、GNDと接続されている。
ピン33は、SATAコントローラ403と接続されている。ピン33には、SATA信号TX-が入出力される。
ピン35は、SATAコントローラ403と接続されている。ピン35には、SATA信号RX-が入出力される。
ピン37は、GNDと接続されている。
ピン42、43は、SATAコントローラ403と接続され、5Vの電圧が供給されている。
ピン45、46は、GNDと接続している。
ピン32、33、35、36、41〜44の長さは、ピン31、34、37、45、46の長さより短くされている。以下、ピン32、33、35、36、41〜44を短ピンと表記する場合がある。
スリムラインコネクタ202とスリムラインコネクタ402との接続時にピンの接続順は次の通りである。
スリムラインコネクタ202とスリムラインコネクタ402とが接続されると、SATA検出信号CD1は、GNDと接続するためLowとなる。また、USBデバイス検出信号CD2は、GNDに接続されるのでLowままとなっている。ODD401の接続時には、シリアル信号が送受信されるピン13とピン15の間にあるピン14がGNDに接続されることにより、高速通信時に信号をノイズからガードすることができる。
先ず、スリムラインコネクタ202の短ピンとスリムラインコネクタ402の短ピンが非接続となる。すなわち、ピン21とピン41との接続が切れる。
図8のタイムチャートは、上から順に、GND(ピン31)、電源5V(ピン42、43)、SATA信号TX/RX(ピン32,33、35、36)、SATA検出信号CD1、USBデバイス検出信号CD2を示す。
図9の本体装置201の説明については、図5で説明したので省略する。
USBハブ501のスリムラインコネクタ502は、ピン51〜57、61〜66を有する。
USBハブ501の接続時、ピン51〜57、61〜66は、ピン11〜17、21〜26とそれぞれ接続する。
ピン51〜53、55、56は、No Connect(NC)である。
ピン57は、USBコントローラ503と接続されている。ピン57には、USB信号D+が入出力される。
ピン64は、USBコントローラ503と接続されている。ピン64には、USB信号D-が入出力される。
ピン52、53、55、56、51〜54の長さは、ピン51、54、57、65、66の長さより短くされている。以下、ピン52、53、55、56、61〜64を短ピンと表記する場合がある。
先ず、スリムラインコネクタ202の長ピンとスリムラインコネクタ502の長ピンが接続する。すなわち、ピン11、14、17、25、26がそれぞれピン51、54、57、65、66と接続する。
スリムラインコネクタ202とスリムラインコネクタ502とが接続されると、USBハブでピン54とピン61が接続されてループバックしているため、USB検出信号CD2は、Highとなる。また、SATA検出信号CD1は、Highのままである。
先ず、スリムラインコネクタ202の短ピンとスリムラインコネクタ502の短ピンが非接続となる。すなわち、ピン21とピン61との接続が切れる。
図10のタイムチャートは、上から順に、GND(ピン65、66)、電源5V(ピン62、63)、USB信号D+/D-(ピン57、64)、SATA検出信号CD1、USBデバイス検出信号CD2を示す。
時刻t1において、スリムラインコネクタ202の長ピンとスリムラインコネクタ502の長ピンが接続する。これにより、GNDピンが接触し、GNDが安定する。
以上に述べた、機能拡張装置301の接続状態や種類に対応するSATA検出信号CD1およびUSB検出信号CD2の状態を示すと図11のようになる。
ODD401、すなわちSATAデバイスが接続されている場合、SATA検出信号CD1はLow、USB検出信号CD2はLowとなる。
実施の形態に係るPCによれば、SATAのスリムラインコネクタを利用して、機能拡張装置との接続の検出や機能拡張装置の種類の識別をすることができる。すなわち、標準のスリムラインコネクタを利用するので、コストの増加を防ぐことができる。
(付記1)
Serial Advanced Technology Attachment (SATA)で規定される第1のスリムラインコネクタを有する機能拡張装置と、
前記機能拡張装置との接続および前記機能拡張装置の種類を示す第1の検出信号および第2の検出信号を出力する検出回路と、前記第1の検出信号および前記第2の検出信号に基づいて前記機能拡張装置との接続の検出および前記機能拡張装置の種類を判定する制御回路と、SATAで規定される第2のスリムラインコネクタと、を有し、前記機能拡張装置と接続する端末装置と、
備え、
前記第1の検出信号は、前記第2のスリムラインコネクタのピンP1の信号であり、
前記第2の検出信号は、前記第2のスリムラインコネクタのピンS1の信号であり
前記機能拡張装置は、前記第1のスリムラインコネクタのピンP1とピンS4とを接続する
ことを特徴とする電子装置。
(付記2)
前記機能拡張装置は、Universal Serial Bus(USB)で通信するUSBデバイスであり、前記第1のスリムラインコネクタのピンS7とピンP4と用いて前記端末装置とデータを通信することを特徴とする付記1記載の電子装置。
(付記3)
前記端末装置は、前記第2のスリムラインコネクタのピンS1およびピンP4と接続するスイッチ部をさらに有し、
前記制御回路は、判定結果に基づいて、切り替え信号を前記スイッチ部に出力し、
前記スイッチ部は、前記切り替え信号に応じて、前記第2のスリムラインコネクタのピンS1およびピンP4からの信号の出力先を変更することを特徴とする付記1または2記載の電子装置。
(付記4)
Serial Advanced Technology Attachment (SATA)で規定される第1のスリムラインコネクタを有する機能拡張装置と接続し、SATAで規定される第2のスリムラインコネクタと、を有する端末装置の接続検出方法であって、
前記第1のスリムラインコネクタのピンP1とピンS4とが接続されており、
前記端末装置は、
前記第2のスリムラインコネクタのピンP1の信号である第1の検出信号と前記第2のスリムラインコネクタのピンS1の信号である第2の検出信号をチェックし、
前記第1の検出信号および前記第2の検出信号に基づいて前記機能拡張装置の接続を検出する、
処理を有する接続検出方法。
(付記5)
前記機能拡張装置は、Universal Serial Bus(USB)で通信するUSBデバイスであり、
前記第1のスリムラインコネクタのピンS7とピンP4と用いて前記端末装置とデータを通信する処理をさらに有する付記4記載の接続検出方法。
(付記6)
前記端末装置は、前記第2のスリムラインコネクタのピンS1およびピンP4と接続するスイッチ部をさらに有し、
記第1の検出信号および前記第2の検出信号に基づいて前記機能拡張装置の種類を判定し、
判定結果に基づいて、切り替え信号を前記スイッチ部に出力し、
前記切り替え信号に応じて、前記第2のスリムラインコネクタのピンS1およびピンP4からの信号の出力先を変更する
処理をさらに有する付記4または5記載の接続検出方法。
201 本体装置
202 スリムラインコネクタ
211 CPU
221 メモリ
231 表示部
241 記憶部
251 BIOS ROM
261 電源ユニット
271 検出回路
281 スイッチ
291 チップセット
301 機能拡張装置
302 スリムラインコネクタ
401 ODD
402 スリムラインコネクタ
501 USBハブ
502 スリムラインコネクタ
Claims (4)
- Serial Advanced Technology Attachment(SATA)で規定される第1のスリムラインコネクタを有する機能拡張装置と、
前記機能拡張装置との接続および前記機能拡張装置の種類を示す第1の検出信号および第2の検出信号を出力する検出回路と、前記第1の検出信号および前記第2の検出信号に基づいて前記機能拡張装置との接続の検出および前記機能拡張装置の種類を判定する制御回路と、SATAで規定される第2のスリムラインコネクタと、を有し、前記機能拡張装置と接続する端末装置と、
備え、
前記第1の検出信号は、前記第2のスリムラインコネクタのピンP1の信号であり、
前記第2の検出信号は、前記第2のスリムラインコネクタのピンS4の信号であり、
前記機能拡張装置は、前記第1のスリムラインコネクタのピンP1とピンS4とを接続する
ことを特徴とする電子装置。 - 前記機能拡張装置は、Universal Serial Bus(USB)で通信するUSBデバイスであり、前記第1のスリムラインコネクタのピンS7とピンP4と用いて前記端末装置とデータを通信することを特徴とする請求項1記載の電子装置。
- 前記端末装置は、前記第2のスリムラインコネクタのピンS7およびピンP4と接続するスイッチ部をさらに有し、
前記制御回路は、判定結果に基づいて、切り替え信号を前記スイッチ部に出力し、
前記スイッチ部は、前記切り替え信号に応じて、前記第2のスリムラインコネクタのピンS7およびピンP4からの信号の出力先を変更することを特徴とする請求項1または2記載の電子装置。 - Serial Advanced Technology Attachment(SATA)で規定される第1のスリムラインコネクタを有する機能拡張装置と接続し、SATAで規定される第2のスリムラインコネクタと、を有する端末装置の接続検出方法であって、
前記第1のスリムラインコネクタのピンP1とピンS4とが接続されており、
前記端末装置は、
前記第2のスリムラインコネクタのピンP1の信号である第1の検出信号と前記第2のスリムラインコネクタのピンS4の信号である第2の検出信号をチェックし、
前記第1の検出信号および前記第2の検出信号に基づいて前記機能拡張装置の接続を検出する、
処理を有する接続検出方法。
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