JP6510835B2 - Bmc処理回路及びusbパワーデリバリコントローラ - Google Patents
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Description
まず、図1、図12及び図13を用いて、本発明の実施の形態1にかかるUSBパワーデリバリコントローラ1000及びBMC処理回路1100の構成について説明する。
上述のように、BMC符号化された信号はビット境界で必ず信号状態が反転する。この特性を利用して、エッジ検出部1102は、受信信号から信号状態の変化エッジの有無を検出することにより、ビット無効期間又はパケット受信開始の判定を行う。すなわち、エッジ検出部1102は、変化エッジが検出されたとき、パケットの受信が開始されたものと判定する。一方、変化エッジが検出されていない間は、ビットの無効期間すなわちパケットは受信されていないものと判定する。
エッジ検出部1102がパケット受信開始の判定を行うと、インターバルカウンタ1103が直ちに、次の信号状態の変化エッジが検出されるまでの時間のカウントを開始する。エッジ検出部1102が次の信号状態の変化エッジを検出すると、インターバルカウンタ1103は、カウンタ値すなわち測定した時間をインターバル値格納部1104に格納する。同時に、インターバルカウンタ1103は、次の信号状態の変化エッジが検出されるまでの時間のカウントをリスタートする。
本実施の形態では、インターバル値格納部103は、連続する6期間のインターバル測定値を格納できるものとする。インターバルカウンタ1103は、パケット受信開始から、プリアンブルの冒頭部分にあたる連続する6期間のインターバル値の測定を行い、測定値を格納してゆく。
閾値決定部1105は、受信信号が、USB Power Delivery規格に準拠したパケットのプリアンブル部にあたるものか否かを確認する。閾値決定部1105はまず、閾値格納部1106に予め格納されている、閾値の初期値を取得する。ついで、閾値決定部1105は、取得した閾値の初期値を用いて、インターバル値格納部1104に格納された6つのインターバル値それぞれについて、それらの長さが“長”“短”いずれにあたるかを判定する。
(1)短 短 長 短 短 長
(2)短 長 短 短 長 短
(3)長 短 短 長 短 短
受信パケットが有効と判定された場合、閾値決定部1105は、閾値の初期値を補正して、実際に受信した受信信号のデコードに適した新たな閾値を決定する処理を行う。
新たな閾値は、例えば以下の計算式により算出できる。
新たな閾値=“短い”インターバル値の最長値+((a)+(b))/2
(a)|“長い”インターバル値−閾値| の最小値
(b)|“短い”インターバル値−閾値| の最小値
インターバルカウンタ1103及び閾値決定部1105は、S201乃至S205に係る処理を複数回繰返し実施し、複数の新たな閾値を得る。そして、閾値決定部1105は、これらの複数の新たな閾値の平均値を、受信信号に含まれるデータのデコードに用いる閾値として決定する。なお、上記繰返し回数は、これらの処理がプリアンブルを対象として実施されている限りにおいて任意である。
閾値決定部1105は、S205において平均化された閾値を、閾値格納部1106に格納する。
BMCデコード部1107は、S205において算出された新たな閾値を用いて、受信パケットのデータ部分の復号処理を実施する。
本発明の実施の形態2は、閾値決定部1105による閾値の決定方法に特徴を有する。図6に示すように、実施の形態2では、閾値決定部1105が、2つの長いインターバル値の平均値と、残り4つの短いインターバル値の平均値と、これらの2つの平均値の平均値を算出することにより、閾値を決定する点に特徴を有する。
実施の形態1のS200と同様に、エッジ検出部1102は、受信信号から信号状態の変化エッジの有無を検出することにより、ビット無効期間又はパケット受信開始の判定を行う。
S201と同様に、インターバルカウンタ1103がインターバル値を計測し、インターバル値格納部1104に格納する。この計測及び格納は、パケット受信開始が判定された時点から6期間分について実施する。この6期間は、通常、プリアンブルの冒頭部分にあたり、“0”“1”がそれぞれ2回ずつエンコードされている部分に相当する。
閾値決定部1105は、インターバル値格納部1104に格納されている6期間のインターバル値を使用して、閾値を算出する。本実施の形態ではまず、インターバル値のパターンが図8のような正しい期待ビットパターン、すなわちUSB Power Delivery規格が定めるプリアンブル部分のビットバターンに従っているものと仮定して、インターバル値を“長”“短”に分別する処理を行う。
閾値=((a)+(b))/2
(a)2つの“長い”インターバル値の平均値
(b)4つの“短い”インターバル値の平均値
閾値決定部1105は、S703の閾値算出処理が初回の場合は算出した閾値を、閾値算出処理が2回目以降であり既に閾値が算出されている場合はそれまでに算出した閾値の平均値を算出し、新たな閾値として仮決定する。
閾値決定部1105は、S704で仮決定した閾値を使って、インターバル値格納部1104に格納されている6つのインターバル値に対し、再度長短の判定を実施する。S703において“長”と判定した2つのインターバル値がどちらも仮の閾値よりも長いこと、“短”と判定した残り4つのインターバル値がいずれも仮の閾値よりも短いことを確認することで、これらのインターバル値が確かにUSB Power Delivery規格が定めるプリアンブル部分の期待ビットバターンに合致し、有効なものであることを検証できる。また、S704で仮決定した新しい閾値が有効なものであることを検証できる。
S705でのチェックにより、インターバル値が有効と判定された場合は、S704で仮決定した閾値を、以降の処理において使用する新しい閾値として決定する。一方、S704でインターバル値が無効であると判定された場合には、その直前のS703で算出した閾値、及びS704で仮決定した閾値は破棄する。
S701乃至S707にかかる処理を、プリアンブルの受信期間内に複数回繰り返し実行する。
閾値決定部1105は、S707において最後に有効と判定された新たな閾値を、閾値格納部1106に格納する。
BMCデコード部1107は、S709において決定された新たな閾値を用いて、受信パケットのデータ部分の復号処理を実施する。
本発明の実施の形態3は、閾値決定部1105による閾値の決定方法に特徴を有する。図9に示すように、実施の形態3も、実施の形態2と同様に、閾値決定部1105が、2つの長いインターバル値の平均値と、残り4つの短いインターバル値の平均値と、これらの2つの平均値の平均値を算出する。しかしながら、実施の形態3は、各インターバル値の長短をチェックする工程を加えることで、判定の精度を向上させる点に特徴を有する。
実施の形態1のS200と同様に、エッジ検出部1102は、受信信号から信号状態の変化エッジの有無を検出することにより、ビット無効期間又はパケット受信開始の判定を行う。
S201と同様に、インターバルカウンタ1103がインターバル値を計測し、インターバル値格納部1104に格納する。この計測及び格納は、パケット受信開始が判定された時点から6期間分について実施する。
本実施の形態でもまず、インターバル値のパターンがプリアンブル部の期待ビットバターンに従っているものと仮定して、インターバル値を“長”“短”に分別する処理を行う。
合致すると判定された場合、閾値決定部1105は、これらのインターバル値を有効すなわちプリアンブルに相当するものとみなし、以下の計算式により閾値を算出する。
閾値=((a)+(b))/2
(a)2つの“長い”インターバル値の平均値
(b)残り4つのインターバル値の平均値
閾値決定部1105は、S703の閾値算出処理が初回の場合は算出した閾値を、閾値算出処理が2回目以降であり既に閾値が算出されている場合はそれまでに算出した閾値の平均値を算出し、新たな閾値として仮決定する。
閾値決定部1105は、S1005で仮決定した閾値を使って、インターバル値格納部1104に格納されている6つのインターバル値に対し、再度長短の判定を実施する。S1003において“長”と判定した2つのインターバル値がどちらも仮の閾値よりも長いこと、残り4つのインターバル値がいずれも仮の閾値よりも短いことを確認することで、これらのインターバル値が確かにUSB Power Delivery規格が定めるプリアンブル部分の期待ビットバターンに合致し、有効なものであることを検証できる。また、S1005で仮決定した新しい閾値が有効なものであることを検証できる。
S1006でのチェックにより、インターバル値が有効と判定された場合は、S1005で仮決定した閾値を、以降の処理において使用する新しい閾値として決定する。一方、S1005でインターバル値が無効であると判定された場合には、その直前のS1004で算出した閾値、及びS1005で仮決定した閾値は破棄する。
S1001乃至S1008にかかる処理を、プリアンブルの受信期間内に複数回繰り返し実行する。
閾値決定部1105は、S1008において最後に有効と判定された新たな閾値を、閾値格納部1106に格納する。
BMCデコード部1107は、S1010において決定された新たな閾値を用いて、受信パケットのデータ部分の復号処理を実施する。
実施の形態1乃至3に示した閾値決定のための一連の処理は、パケット受信ごとに実行しても良く、任意の頻度又は任意のトリガに応じて随時実行しても良い。
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は既に述べた実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることはいうまでもない。
1100 BMC処理回路
1200 制御部
1300 CC接続部
1400 VBUS接続部
1600 BFSK処理回路
1101 デジタルロウパスフィルタ回路
1102 エッジ検出部
1103 インターバルカウンタ
1104 インターバル値格納部
1105 閾値決定部
1106 閾値格納部
1107 BMCデコード部
Claims (8)
- Biphase Mark Code(BMC)方式によりエンコードされた受信信号の変化エッジを検出するエッジ検出部と、
前記変化エッジ間の期間であるインターバル値を測定するインターバル測定部と、
複数の前記インターバル値を用いて、第1の閾値に基づき第2の閾値を算出する閾値決定部と、
前記第2の閾値を用いて前記受信信号をデコードするBMCデコード部と、を有し、
前記第1の閾値は、前記算出する際の初期値として与えられ、
前記閾値決定部は、前記複数のインターバル値の各々が前記第1の閾値よりも長いか短いかの判定を行い、
前記複数のインターバル値の長短の並びが所定の組み合わせだった場合に、前記複数のインターバル値の各々と前記第1の閾値との差分に基づき前記第2の閾値を生成する
BMC処理回路。 - Biphase Mark Code(BMC)方式によりエンコードされた受信信号の変化エッジを検出するエッジ検出部と、
前記変化エッジ間の期間であるインターバル値を測定するインターバル測定部と、
複数の前記インターバル値を用いて、第1の閾値に基づき第2の閾値を算出する閾値決定部と、
前記第2の閾値を用いて前記受信信号をデコードするBMCデコード部と、を有し、
前記第1の閾値は、前記算出する際の初期値として与えられ、
前記インターバル測定部が、複数の前記インターバル値に基づいて前記第1の閾値を生成し、
前記インターバル測定部は、複数の前記インターバル値のうち最長の前記インターバル値を検出し、
最長の前記インターバル値との順序関係に基づいて、2番目に長い前記インターバル値
を推定し、
最長の前記インターバル値及び2番目に長い前記インターバル値の平均値と、その余の
前記インターバル値の平均値と、に基づいて前記第1の閾値を生成する
BMC処理回路。 - Biphase Mark Code(BMC)方式によりエンコードされた受信信号の変化エッジを検出するエッジ検出部と、
前記変化エッジ間の期間であるインターバル値を測定するインターバル測定部と、
複数の前記インターバル値を用いて、第1の閾値に基づき第2の閾値を算出する閾値決定部と、
前記第2の閾値を用いて前記受信信号をデコードするBMCデコード部と、を有し、
前記第1の閾値は、前記算出する際の初期値として与えられ、
前記インターバル測定部が、複数の前記インターバル値に基づいて前記第1の閾値を生成し、
前記インターバル測定部は、複数の前記インターバル値のうち最長の前記インターバル値及び2番目に長い前記インターバル値を検出し、
最長の前記インターバル値及び2番目に長い前記インターバル値の平均値と、その余の前記インターバル値の平均値と、に基づいて前記第1の閾値を生成する
BMC処理回路。 - 前記インターバル測定部はさらに、前記検出された最長の前記インターバル値及び2番目に長い前記インターバル値の位置関係が、予め期待されたものであるか否かを検証する
請求項3記載のBMC処理回路。 - 前記閾値決定部は、前記第2の閾値を複数回算出し、
前記BMCデコード部は、複数の前記第2の閾値の平均値を用いて前記受信信号をデコードする
請求項1乃至4いずれか1項記載のBMC処理回路。 - 前記受信信号として、パケットのプリアンブル部分が用いられる
請求項1乃至5いずれか1項記載のBMC処理回路。 - 前記第1の閾値及び前記第2の閾値のうち少なくともいずれか一方を格納する閾値格納部をさらに有し、
前記閾値決定部は、前記生成した前記第2の閾値により、前記閾値格納部を更新する
請求項1乃至6いずれか1項記載のBMC処理回路。 - ケーブルの通信線に接続されるCC接続部と、
前記ケーブルの電力線に接続されるVBUS接続部と、
前記CC接続部より前記受信信号を入力する請求項1乃至7いずれか1項記載の前記BMC処理回路と、
前記BMC処理回路がデコードした前記受信信号に基づいて、前記電力線にかかる電力制御を行う制御部と、を有する
USBパワーデリバリコントローラ。
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