KR20060090283A - 직렬 데이터 통신 인터페이스 - Google Patents

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Abstract

본원에는 세션 동안 호스트 장치 및 주변 장치 간의 직렬 데이터 통신을 위해 디폴트 호스트 장치로서 주변 장치에 연결가능하거나 디폴트 주변 장치로서 호스트 장치에 연결가능한 인터페이스가 제공되며, 상기 인터페이스는 디폴트 호스트 장치로서 연결될 경우에 세션을 주기적으로 개시함으로써 연결을 주기적으로 검사하는 자동화된 수단 및 디폴트 주변 장치로서 연결될 경우에 세션을 주기적으로 요구함으로써 연결을 주기적으로 검사하는 자동화된 수단을 포함한다.

Description

직렬 데이터 통신 인터페이스{An interface for serial data communication}
본 발명의 실시예들은 직렬 데이터 통신 인터페이스에 관한 것이다. 구체적으로 기술하면, 본 발명의 실시예들은 범용 직렬 버스(Universal Serial Bus; USB) 인터페이스에 관한 것이다.
범용 직렬 버스(Universal Serial Bus; USB)는 호스트 장치 및 동시에 접근가능한 광범위한 주변 장치들 간의 데이터 교환을 지원하는 케이블 버스이다. 부속된 주변 장치들은 호스트 장치로 스케줄된 토큰 기반 프로토콜을 통해 USB 대역폭을 공유한다.
USB 시스템은 USB 호스트 장치 및 USB 주변 장치 사이에서 비트 직렬 포맷으로 데이터를 전송한다. USB 시스템에서는 단지 하나의 호스트 장치만이 존재하며 이러한 호스트 장치는 버스의 마스터이다. 상기 USB는 폴링 방식의 버스이며 호스트 장치는 엔드포인트로부터의 판독 또는 엔드포인트로의 기록인 모든 데이터 전송들을 개시한다.
USB에서, 호스트 장치 및 주변 장치의 역할은 특정 장치가 상기 케이블의 어느 단부에 연결되는 지에 따라 정의된다. 특정 장치가 상기 케이블의 A-플러그에 대한 연결을 위한 A 리셉터클을 지닐 경우 상기 특정 장치는 A-장치이며 상기 특정 장치가 B-플러그에 대한 연결을 위한 B 리셉터클을 지닐 경우 상기 특정 장치는 B-장치이다. USB에서, A-장치는 전원 접점(Vbus)을 통해 B-장치에 전력을 제공한다. A-장치는 항상 호스트 장치이며 B-장치는 항상 주변 장치이다.
USB에 대한 USB OTG(On-The-Go) 서플리먼트(supplement)에 의하면 특정 장치가 듀얼 모드로 될 수 있다. 듀얼 모드 장치는 미니 A/B 커넥터를 지니는데, 미니 A/B 커넥터를 통해 듀얼 모드 장치가 A-장치로서 미니 A-플러그에 연결될 수 있거나 B-장치로서 미니 B-플러그에 연결될 수 있다. 디폴트로서, 듀얼 모드 장치는 A-장치로서 연결될 경우에 디폴트 호스트 장치로서 동작하고 B-장치로서 연결될 경우에 디폴트 주변 장치로서 동작한다. 그러나, OTG는 케이블을 역전시키지 않고 듀얼-롤(dual-role) 장치의 역할이 전환되는 것을 허용한다. 따라서, 상기 OTG 장치는 A-장치로서 연결되는지 아니면 B-장치로서 연결되는지에 따라 호스트 장치나 주변 장치로서 동작할 수 있게 해준다.
OTG는 또한 절전 특징을 제공해 준다. 전력을 보존하기 위해, OTG는 직렬 버스가 사용되지 않을 경우에 A-장치가 Vbus를 턴오프된 상태로 방치하는 것을 허용한다.
그러나, Vbus를 턴오프시키는 것에는 아직까지 달갑지 않은 단점이 있다. Vbus가 존재하지 않을 경우에, 한 장치는 특정 장치에 연결되었는지, 아니면 여전히 다른 한 장치에 연결되어 있는지, 아니면 현재 다른 장치에 연결되어 있는지를 자동으로 검출하는 것이 가능하지 않다. 낮은 전력 소비를 유지하지만 자동 검출을 가능하게 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 한 실시태양에 의하면, 세션 동안 호스트 장치 및 주변 장치 간의 직렬 데이터 통신을 위해 디폴트 호스트 장치로서 주변 장치에 연결가능하거나 디폴트 주변 장치로서 호스트 장치에 연결가능한 인터페이스가 제공되며, 상기 인터페이스는 디폴트 호스트 장치로서 연결될 경우에 세션을 주기적으로 개시함으로써 연결을 주기적으로 검사하는 자동화된 수단 및 디폴트 주변 장치로서 연결될 경우에 세션을 주기적으로 요구함으로써 연결을 주기적으로 검사하는 자동화된 수단을 포함한다.
본 발명의 다른 한 실시태양에 의하면, 디폴트 호스트 장치 또는 디폴트 주변 장치로서 연결가능한 호스트 장치 및 주변 장치 간의 직렬 데이터 통신을 위한 인터페이스가 제공되며, 상기 인터페이스는 전력 신호 접점; 적어도 하나의 데이터 신호 접점; 상기 전력 신호 접점을 통해 폴 신호를 반복하여 전송하는 송신 수단; 및 상기 장치가 디폴트 주변 장치로서 연결될 경우에는 상기 전력 신호 접점을 통해, 그리고 상기 장치가 디폴트 호스트 장치로서 연결될 경우에는 상기 데이터 신호 접점을 통해 응답 신호를 수신하는 수신 수단을 포함한다.
본 발명의 다른 한 실시태양에 의하면, 세션 동안 호스트 장치 및 연결된 주변 장치 간의 직렬 데이터 통신을 위한 호스트 인터페이스가 제공되며, 상기 호스트 인터페이스는 상기 연결된 주변 장치에 전력을 공급하는 전력 신호 접점; 상기 호스트 장치 및 상기 연결된 주변 장치 간에 데이터를 직렬로 통신하는 적어도 하나의 데이터 신호 접점; 및 상기 주변 장치에 대한 연결을 주기적으로 검사하는 수단으로서, 상기 전력 신호 접점을 통해 폴 신호를 반복하여 전송하는 송신 수단; 및 상기 데이터 신호 접점을 통해 응답 신호를 수신하는 수신 수단을 포함하는 수단을 포함한다.
본 발명의 다른 한 실시태양에 의하면, 세션 동안 연결된 호스트 장치 및 주변 장치 간의 직렬 데이터 통신을 위한 주변 인터페이스가 제공되며, 상기 주변 인터페이스는 상기 연결된 호스트 장치로부터 전력을 수신하는 전력 신호 접점; 상기 연결된 호스트 장치 및 주변 장치 사이에 데이터를 직렬로 통신하는 적어도 하나의 데이터 신호 접점; 및 상기 호스트 장치에 대한 연결을 주기적으로 검사하는 수단으로서, 상기 전력 신호 접점을 통해 제1 폴 신호를 반복하여 전송하고 상기 데이터 신호 접점을 통해 제2 폴 신호를 반복하여 전송하는 송신 수단; 및 상기 전력 신호 접점을 통해 응답 신호를 수신하는 수신 수단을 포함하는 수단을 포함한다.
본 발명의 다른 한 실시태양에 의하면, 호스트 장치로서 연결된 장치 및 주변 장치로서 연결된 장치 간의 직렬 데이터 연결을 검사하는 방법이 제공되며, 상기 방법은 상기 호스트 장치로서 연결된 장치에서 세션을 주기적으로 개시하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 한 실시태양에 의하면, 호스트 장치로서 연결된 장치 및 주변 장치로서 연결된 장치 간의 직렬 데이터 연결을 검사하는 방법이 제공되며, 상기 방법은 주변 장치로서 연결된 장치에서 세션의 개시를 주기적으로 요구하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 한 실시태양에 의하면, 듀얼 모드 장치 및 다른 장치 간의 직렬 데이터 연결을 검사하는 방법이 제공되며, 상기 방법은 상기 듀얼 모드 장치가 디폴트 호스트 장치로서 연결될 경우에 호스트 장치로서 연결된 장치에서 세션을 주기적으로 개시하는 단계; 및 상기 듀얼 모드 장치가 디폴트 주변 장치로서 연결될 경우에 주변 장치로서 연결된 장치에서 세션의 개시를 주기적으로 요구하는 단계를 포함한다.
본원 명세서에서 '폴(poll)'이라는 함은 반복하여 검사하는 것을 의미한다. 따라서, '폴 신호'는 특정 장치가 연결/연결해제되어 있는지를 반복하여 검사하는데 사용된다.
본 발명의 실시예들은 사용자의 개입 없이 USB 장치의 연결/연결해제에 대한 자동 검출 및 절전을 가능하게 한다.
이하 본 발명의 더 나은 이해를 위해 지금부터 예로써 첨부도면들을 참조하면 다음과 같다.
도 1은 한 실시예에 따른 범용 직렬 버스(USB) 시스템을 예시하는 도면이다.
도 2는 한 실시예에 따른 범용 직렬 버스(USB) 시스템을 예시하는 도면이다.
도 1에는 범용 직렬 버스(USB) 시스템(1)이 예시되어 있으며, 상기 범용 직렬 버스(USB) 시스템(1)은 제1 USB 장치(2)를 포함하고, 상기 제1 USB 장치(2)는 케이블(6)을 사용하여 제2 장치(4)에 연결되어 있다.
이러한 예에서는, 상기 제1 USB 장치(2)는 듀얼-모드 장치이며 (도시되지 않 은) A/B 미니 리셉터클을 포함하는 인터페이스(12)를 지닌다. 상기 A/B 리셉터클은 상기 케이블(6)의 한 단부에 미니 A-플러그(7)를 수용한다. 그러므로, 상기 인터페이스(12)는 A/B 인터페이스라고 언급될 수 있지만 상기 인터페이스(12)는 도시된 바와 같이 연결된 경우에 A-인터페이스 또는 호스트 인터페이스로서 동작한다.
이러한 예에서, 제2 USB 장치(4)는 주변 장치이며 (도시되지 않은) 미니 B 리셉터클을 포함하는 인터페이스(22)를 지닌다. 상기 미니 B 리셉터클은 상기 케이블(6)의 타 단부에 미니 B-플러그(8)를 수용한다. 그러므로, 상기 인터페이스(12)는 B-인터페이스 또는 주변 인터페이스로서 언급될 수 있다.
비록 케이블(6)이 예시되어 있지만, 여기서 이해하여야 할 점은 어댑터들, 동글(dongle)들 따위가 케이블 없이 A-인터페이스(12)에 직접 연결될 수 있다. 비록 미니 A-플러그 - 미니 B-플러그 케이블이 예시되어 있지만, 상기 B-인터페이스(22)의 리셉터클이 표준 B-리셉터클을 지니는 경우와 같은 다른 예들에서는, 미니 A-플러그 - 표준 B-플러그 케이블이 사용될 수 있다.
상기 듀얼-모드 장치(2)의 A/B 인터페이스(12)는 USB 송수신기(14) 및 5개의 핀 접점들을 포함한다. 제1 핀 접점(40; Vbus)은 상기 A-장치로부터 B-장치로 전력을 제공하는데 사용된다. 제2 핀 접점(42; D+) 및 제3 핀 접점(44; D-)은 연결된 장치들 간에 데이터를 송신하기 위해 차등 데이터 라인들로서 사용된다. 제4 핀 접점(46; GND)은 어스 또는 접지로서 사용된다. 제5 핀 접점(48; ID)은 듀얼 모드 장치(2)에서 상기 제5 핀 접점(48; ID)이 미니 A-플러그에 연결되어 있는지 아니면 미니 B-플러그에 연결되어 있는지를 검출하는데 사용된다. 미니 A-플러그는 삽입될 경우에 저항기를 통해 제4 핀 접점(46; GND)을 제5 핀 접점(ID)에 연결시켜 준다. 미니 B-플러그는 삽입될 경우에 제4 핀 접점(46; GND)을 분리된 상태로 방치시켜 준다.
상기 제1 핀 접점(40)은 제어가능한 스위치(16)를 통해 5V 전압 공급원에 연결가능하다. 상기 스위치는 상기 USB 송수신기(14)에 의해 제어된다.
상기 A/B 인터페이스(12)는 사용자가 개입하지 않고서도 주기적으로 Vbus를 폴링함으로써 상기 A/B 인터페이스(12)에 연결된 장치를 자동으로 검출하는 것이 가능하다. 상기 USB 송수신기(14)는 반복하여 상기 제1 핀 접점(40)을 통해 폴 신호를 전송한다. 그러한 폴 신호들은 이러한 폴 신호들 사이에 일정 간격을 지니는 일련의 전압 펄스들로서 주기적으로 전송된다.
상기 USB 송수신기(14)는 상기 제어가능한 스위치(16)를 사용하여 상기 제1 핀 접점(40)에서 주기적으로 전력을 온(on) 상태로 스위칭한 다음에 전력을 오프(off) 상태로 스위칭함으로써 이를 달성한다. 상기 USB 송수신기(14)가 전력을 온 상태로 스위칭하는 연속적인 경우들 간의 기간은 대략 1초 정도이다. 그러나, 이러한 기간은 가변적이다. 전력이 온 상태로 스위칭되는 지속 기간은 적어도 200㎳이지만 바람직하게는 대략 200㎳이다. 상기 지속 기간은 장치 연결/연결해제/재연결에 응답하여 허용 지연에 의존한다.
상기 B-인터페이스(22)는 Vbus를 모니터링하고 라인 상에 걸린 전압이 소정의 한계값을 초과할 경우에, 풀업 저항기(24)는 데이터 라인들(D+,D-) 중 한 데이터 라인에 연결된다. 이는 세부적으로 언급되어 있지 않은데, 왜냐하면 이는 현재 주변 장치 USB 장치가 호스트 장치에 응답하여 Vbus를 온 상태로 스위칭하고 Vbus를 온 상태로 유지하여 세션을 개시하는 것이기 때문이다. 상기 B-인터페이스(22)가 고속 인터페이스일 경우에, 상기 풀업 저항기는 스위치를 사용하여 데이터 라인(D+)에 연결된다. 상기 B-인터페이스(22)가 저속 인터페이스일 경우에, 상기 풀업 저항기는 스위치를 사용하여 데이터 라인(D-)에 연결된다.
상기 A/B-인터페이스(12)는 상기 제2 핀 접점(42) 및 상기 제3 핀 접점(44)을 모니터링하고 풀업 트랜지스터(24)가 상기 제2 핀 접점(D+) 또는 상기 제3 핀 접점(D-)에 연결되는 때를 검출한다. 이때, 세목(enumeration)이 열거될 수 있다. 이는 상기 제2 장치(4)에 주소가 할당되고 데이터가 상기 제2 장치(4)로부터, 상기 제2 장치의 능력들을 식별하고 상기 제1 장치(2) 및 상기 제2 장치 간의 통신들을 가능하게 하는 디폴트 호스트 장치(2)로 전송되는 USB 사양들에서 언급되는 프로세스이다.
상기 제1 장치(2)는 A/B-인터페이스(12) 외에도 제어기(30), 키패드(32) 및 디스플레이(34)를 포함할 수 있다. 상기 제어기(30)는 상기 디스플레이(34) 및 상기 A/B 인터페이스(12)에 출력들을 제공하기 위해 그리고 상기 A/B-인터페이스(12)의 USB 송수신기(14) 및 키패드(32)로부터의 입력들을 수신하기 위해 연결된다.
상기 USB 송수신기(14)는 풀업 저항기(24)가 상기 데이터 핀 접점들(42,44) 중 하나로부터 검출될 경우 검출 신호를 상기 제어기(30)에 제공한다. 상기 USB 송수신기(14)는 또한 상기 제어기(30)에 대한 세목 다음으로 이어지는 연결된 제2 장치(4)의 능력들의 표시를 제공한다.
따라서, 상기 제어기(30)는 특정 장치가 A/B-인터페이스(12)에 연결되거나 A/B-인터페이스(12)로부터 연결해제되는 경우를 보여주도록 상기 디스플레이(34)를 제어할 수 있다. 특정 장치가 새롭게 연결될 경우에, 상기 제어기(30)는 자동으로 관련된 애플리케이션을 개시할 수도 있고 상기 디스플레이(34)를 통한 상기 장치의 식별을 표시할 수도 있다.
상기 스위치(16)의 개방 및 폐쇄는 상기 제어기(30)의 소프트웨어에 의해 제어될 수 있다. 상기 소프트웨어를 통해 응답을 위한 데이터 라인들의 모니터링 및 Vbus의 주기적인 폴링이 제어된다.
다른 해결방안은 상기 스위치(16)의 주기적인 개방 및 폐쇄를 제어하는 (도시되지 않은) 하드웨어를 추가로 제공하는 것이다. 상기 하드웨어는 상기 제어기(30)에 의해 개시된다. 이때, 상기 하드웨어는 상기 제어기(30)에 의해 지정된 레이트로 Vbus를 주기적으로 폴링한다. 상기 USB 송수신기는 상기 하드웨어의 개시 후에 상기 하드웨어가 연결(연결해제)의 자동 검출을 관리하는 동안에 슬립 모드(sleep mode)로 진입될 수 있다. 상기 하드웨어는 Vbus의 폴 신호에 대한 응답을 위해 데이터 라인들(D)을 모니터링하고 응답이 검출될 경우에, 상기 하드웨어는 상기 제어기(30)에 인터럽트를 전송하여 상기 제어기(30)의 슬립 모드로부터 상기 제어기(30)를 웨이크(wake)한다. 이는 상기 제어기(30)로 하여금 오랜 시간 동안 슬립 상태에 있게 하여, 전력을 절약할 수 있게 한다.
플러그가 상기 A/B-인터페이스(12)에 연결됨으로써 데이터 통신 세션이 이루어지지 않는다고 상기 USB 송수신기가 검출할 경우에 Vbus의 주기적인 폴링이 개 시될 수 있다.
폴 신호들이 전송되는 기간은 프로그램될 수 있다. 긴 기간은 전력을 절약하지만 사용자가 상기 A/B-인터페이스(12)에 플러그를 삽입하는 것과 사용자가 상기 제1 장치(2)로부터 반응을 관찰하는 것 사이에는 바람직하지 않은 지연이 생길 수 있다. 특정 장치가 연결되거나 연결해제되지만 많은 전력을 사용할 경우에 짧은 시간 동안 상기 제1 장치(2)가 응답하는 것처럼 보이게 된다. 1 내지 2초의 값이 양호한 타협점이다.
요약하면, 상기 USB 송수신기(14)는 결과적으로 데이터 통신 세션이 더 이상 필요하지 않을 경우에 에너지 절약을 위해 Vbus로부터 전력을 제거한다. 그러나, Vbus에 걸린 전력이 없을 경우에, 새로운 장치가 연결되어 있는지 아니면 특정 장치가 연결해제되어 있는지를 결정하는 것이 가능하지 않다. 그러므로, 상기 USB 송수신기(14)는 주기적으로 세션을 개시함으로써 주기적으로 연결을 검사한다. 다시 말하면, 상기 USB 송수신기(14)는 위에서 언급된 바와 같이 폴 신호를 주기적으로 전송한다.
도 2에는 범용 직렬 버스(USB) 시스템(101)이 예시되어 있으며, 상기 범용 직렬 버스(USB) 시스템(101)은 제1 USB 장치(102)를 포함하고, 상기 제1 USB 장치(102)는 케이블(106)을 사용하여 제2 장치(104)에 연결되어 있다.
이러한 예에서는, 상기 제1 USB 장치(102)는 듀얼-모드 장치이며 (도시되지 않은) A/B 미니 리셉터클을 포함하는 인터페이스(112)를 지닌다. 상기 A/B 리셉터클은 상기 케이블(106)의 한 단부에 미니 A-플러그(108)를 수용한다. 그러므로, 상 기 인터페이스(112)는 A/B 인터페이스라고 언급될 수 있지만 상기 인터페이스(112)는 도시된 바와 같이 연결된 경우에 B-인터페이스 또는 디폴트 주변 인터페이스로서 동작한다.
이러한 예에서, 제2 USB 장치(104)는 다른 한 듀얼 모드 장치이며 (도시되지 않은) 미니 AB 리셉터클을 포함하는 인터페이스(122)를 지닌다. 상기 미니 AB 리셉터클은 상기 케이블(106)의 타 단부에 미니 A-플러그(107)를 수용한다. 그러므로, 상기 인터페이스(122)는 A-인터페이스 또는 디폴트 호스트 인터페이스라고 언급될 수 있다.
비록 케이블(106)이 예시되어 있지만, 여기서 이해하여야 할 점은 어댑터들, 동글(dongle)들 따위가 케이블 없이 A/B-인터페이스(122)에 직접 연결될 수 있다.
제1 듀얼-모드 장치(102)의 A/B 인터페이스(112)는 USB 송수신기(114) 및 5개의 핀 접점들을 포함한다. 제1 핀 접점(140; Vbus)은 상기 A-장치로부터 B-장치로 전력을 제공하는데 사용된다. 제2 핀 접점(142; D+) 및 제3 핀 접점(144; D-)은 연결된 장치들 간에 데이터를 송신하기 위해 차등 데이터 라인들로서 사용된다. 제4 핀 접점(146; GND)은 어스 또는 접지로서 사용된다. 제5 핀 접점(148; ID)은 제1 듀얼 모드 장치(102)에서 상기 제5 핀 접점(148; ID)이 미니 A-플러그에 연결되어 있는지 아니면 미니 B-플러그에 연결되어 있는지를 검출하는데 사용된다. 미니 A-플러그는 삽입될 경우에 저항기를 통해 제4 핀 접점(146; GND)에 제5 핀 접점(ID)에 연결시켜 준다. 미니 B-플러그는 삽입될 경우에 제5 핀 접점(148; ID)을 분리된 상태로 방치시켜 준다.
상기 제1 핀 접점(140; Vbus)은 제어가능한 스위치(115) 및 저항기(116)를 통해 3.3V 전압 공급원에 연결가능하다. 상기 스위치(115)는 상기 USB 송수신기(114)에 의해 제어된다.
상기 제2 핀 접점(142; D+)은 제어가능한 스위치(117) 및 저항기(118)를 통해 3.3V 전압 공급원에 연결가능하다. 스위치(117)는 상기 USB 송수신기(114)에 의해 제어된다.
상기 A/B 인터페이스(112)는 사용자가 개입하지 않고서도 세션 요구 프로토콜(Session Request Protocol; SRP)을 사용하여 세션을 개시할 것을 상기 제2(호스트) 장치(104)에 주기적으로 요구함으로써 상기 A/B 인터페이스(112)에 연결된 장치를 자동으로 검출하는 것이 가능하다.
상기 세션 요구 프로토콜(SRP)은 OTG(On-The-Go) 서플리먼트에 정의되어 있다. 상기 USB 송수신기(114)는 상기 스위치(117)를 턴온시켜 D+를 풀업 저항기(118)에 연결시켜 주고, 이어서 상기 USB 송수신기(114)는 상기 스위치(117)를 턴오프시켜 D+를 상기 풀업 저항기(118)로부터 연결해제시켜 주며, 이어서 상기 USB 송수신기(114)는 상기 스위치(115)를 턴온시켜 Vbus를 상기 풀업 저항기(116)에 연결시켜 주고 이어서 상기 USB 송수신기(114)는 상기 스위치(115)를 턴오프시켜 Vbus를 상기 풀업 저항기(116)로부터 연결해제시켜 준다. 이와 같이 D+에 이어서 Vbus에 펄스를 교호로 가하는 시퀀스는 100㎳보다 작은 기간 동안 지속되며 주기적으로 반복된다. 이러한 기간은 대략 1초 정도이다. 그러나, 이는 가변적이다.
상기 USB 송수신기(114)는 상기 제1 핀 접점(140)을 통해 Vbus의 상태를 모 니터링하는데, 그 이유는 부속된 호스트 인터페이스(122)가 Vbus를 턴온시킴으로써, 다시 말하면 Vbus에 전압을 가함으로써 세션 요구 프로토콜(SRP)에 응답하기 때문이다.
상기 제1 및 제2 장치들의 동작 모드는 OTG(On-The-Go) 서플리먼트에 규정된 호스트 협상 프로토콜(Host Negotiation Protocol; HNP)을 사용하여 스위칭될 수 있다. 이를 통해 상기 제1 듀얼 모드 장치가 호스트 장치로서 동작할 수 있으며 상기 제2 듀얼 모드 장치(104)가 주변 장치로서 동작할 수 있다. 이어서, 세목이 열거될 수 있다. 이는 상기 주변 장치(104)에 주소가 할당되고 데이터가 상기 주변 장치(104)로부터, 상기 제2 장치(104)의 능력들을 식별하고 상기 제1 장치(102) 및 상기 제2 장치(104) 간의 통신들을 가능하게 하는 호스트 장치(102)로 전송되는 USB 사양들에서 언급되는 프로세스이다.
상기 제1 듀얼 모드 장치(102)는 A/B-인터페이스(112) 외에도, 제어기(130), 키패드(132) 및 디스플레이(134)를 포함할 수 있다. 상기 제어기(130)는 상기 디스플레이(134) 및 상기 A/B 인터페이스(112)에 출력들을 제공하기 위해 그리고 상기 A/B-인터페이스(112)의 USB 송수신기(114) 및 키패드(132)로부터의 입력들을 수신하기 위해 연결된다.
상기 USB 송수신기(114)는 상기 제1 핀 접점(140; Vbus) 상에서 일정 전압이 감지될 경우 검출 신호를 상기 제어기(130)에 제공한다. 상기 USB 송수신기(114)는 또한 상기 제어기(130)에 대한 세목 다음으로 이어지는 연결된 제2 장치(104)의 능력들의 표시를 제공한다.
따라서, 상기 제어기(130)는 특정 장치가 A/B-인터페이스(112)에 연결되어 있거나 A/B-인터페이스(12)로부터 연결해제되어 있는 경우를 보여주기 위해 상기 디스플레이(134)를 제어할 수 있다. 특정 장치가 새롭게 연결될 경우에, 상기 제어기(30)는 자동으로 관련된 애플리케이션을 개시할 수도 있고 상기 디스플레이(134)를 통한 상기 장치의 식별을 표시할 수도 있다.
상기 스위치들(115,117)의 개방 및 폐쇄는 상기 제어기(130)의 소프트웨어에 의해 제어될 수 있다. 상기 소프트웨어를 통해 응답을 위한 Vbus의 모니터링 및 D+ 및 Vbus에 대한 주기적인 펄스의 인가가 제어된다. 다른 해결방안은 상기 스위치들(115,117)의 주기적인 개방 및 폐쇄를 제어하는 (도시되지 않은) 추가적인 하드웨어를 제공하는 것이다. 상기 하드웨어는 상기 제어기(130)에 의해 개시된다. 이때, 상기 하드웨어는 상기 제어기(30)에 의해 지정된 레이트로 D+에 이어서 Vbus에 펄스를 주기적으로 가한다. 상기 USB 송수신기는 상기 하드웨어의 개시 후에 상기 하드웨어가 연결(연결해제)의 자동 검출을 관리하는 동안 슬립 모드(sleep mode)로 진입될 수 있다. 상기 하드웨어는 세션 요구 프로토콜(SRP)에 대한 응답을 위해 Vbus를 모니터링하고 응답이 검출될 경우에, 상기 하드웨어는 상기 제어기(130)에 인터럽트를 전송하여 상기 제어기(30)의 슬립 모드로부터 상기 제어기(30)를 웨이크(wake)한다. 이는 상기 USB 제어기(130)로 하여금 오랜 시간 동안 슬립 상태에 있게 하여, 전력을 절약할 수 있게 한다.
플러그가 상기 A/B-인터페이스(112)에 연결됨으로써 데이터 통신 세션이 이루어지지 않는다고 상기 USB 송수신기가 검출할 경우에 주기적인 세션 요구 프로 토콜(SRP)(D+에 이어서 Vbus에 대한 펄스의 인가)이 개시될 수 있다.
세션 요구 프로토콜(SRP)이 개시되는 기간은 프로그램될 수 있다. 긴 기간은 전력을 절약하지만 사용자가 상기 A/B-인터페이스(112)에 플러그를 꽂는 것과 사용자가 상기 제1 장치(2)로부터 반응을 관찰하는 것 사이에는 바람직하지 않은 지연이 생길 수 있다. 특정 장치가 연결되거나 연결해제되지만 많은 전력을 사용할 경우에 짧은 기간 동안 상기 제1 장치(2)가 응답하는 것처럼 보이게 된다. 1 내지 2초의 값이 양호한 타협점이다.
요약하면, 상기 USB 송수신기(114)는 주기적으로 세션을 요구함으로써 연결을 주기적으로 검사한다. 다시 말하면, D+ 및 Vbus에 펄스를 주기적으로 가한다.
PC 또는 랩톱을 포함하는 임의의 A-장치는 세션 요구 프로토콜(SRP)에 응답할 수 있게 된다. 표준 USB 주변 장치를 포함하는 임의의 B-장치는 세션 요구 프로토콜(SRP)을 개시할 수 있게 된다. 듀얼-롤(dual-role) 장치는 세션 요구 프로토콜(SRP)을 개시하고 세션 요구 프로토콜(SRP)에 응답할 수 있을 필요가 있다.
도 1 및 도 2의 실시예들이 위에서 개별적으로 언급되었지만, 여기서 이해하여야 할 점은 단일의 듀얼 모드 장치가 도 1을 참조하여 언급된 A/B 인터페이스의 기능 및 도 2를 참조하여 언급된 A/B 인터페이스의 기능을 제공하는 A/B 인터페이스를 지닌다고 생각된다는 것이다. 도 1의 기능은 상기 듀얼-모드 장치가 A-장치(디폴트 호스트 장치)로서 연결될 경우에 사용되며 도 2의 기능은 상기 듀얼 모드가 B-장치(디폴트 주변 장치)로서 연결될 경우에 사용된다.
본 발명의 실시예들이 여러 예를 참조하여 위에서 언급되었지만, 여기서 알 수 있는 점은 제공된 예들에 대한 변형예들이 본 발명의 사상 및 범위에서 벗어나지 않으면서 구현될 수 있다는 것이다. 예를 들면, 도 1의 제어가능한 스위치(16) 및 도 2의 저항기들(116,118) 및 스위치들(117,115)과 같은 본 발명의 실시예들에 제공된 추가적인 전자 회로가 상기 USB 송수신기와 분리된 것으로 예시되어 있지만, 그들이 다른 실시예들에서는 상기 USB 송수신기 내에 통합될 수 있다.

Claims (26)

  1. 세션 동안 호스트 장치 및 주변 장치 간의 직렬 데이터 통신을 위해 디폴트 호스트 장치로서 주변 장치에 연결가능하거나 디폴트 주변 장치로서 호스트 장치에 연결가능한 인터페이스에 있어서,
    상기 인터페이스는,
    디폴트 호스트 장치로서 연결될 경우에 세션을 주기적으로 개시함으로써 연결을 주기적으로 검사하는 자동화된 수단, 및
    디폴트 주변 장치로서 연결될 경우에 세션을 주기적으로 요구함으로써 연결을 주기적으로 검사하는 자동화된 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 인터페이스.
  2. 제1항에 있어서, 세션이 연결된 장치의 존재를 식별하는 것을 특징으로 하는 인터페이스.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 인터페이스는,
    전력 신호 접점; 및
    적어도 하나의 데이터 신호 접점을 포함하며,
    디폴트 호스트 장치로서 연결될 경우에, 상기 연결을 주기적으로 검사하는 수단은 상기 전력 신호 접점에 전압을 주기적으로 가하고 상기 데이터 신호 접점을 통해 응답을 수신하도록 동작가능한 것을 특징으로 하는 인터페이스.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인터페이스는,
    전력 신호 접점; 및
    적어도 하나의 데이터 신호 접점을 포함하며,
    디폴트 주변 장치로서 연결될 경우에, 상기 연결을 주기적으로 검사하는 수단은 상기 전력 신호 접점 및 상기 데이터 신호 접점을 통해 세션을 주기적으로 요구하고 상기 전력 신호 접점을 통해 응답을 수신하도록 동작가능한 것을 특징으로 하는 인터페이스.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 세션이 연결된 장치의 기능들을 식별하는 것을 특징으로 하는 인터페이스.
  6. 디폴트 호스트 장치 또는 디폴트 주변 장치로서 연결가능한 호스트 장치 및 주변 장치 간의 직렬 데이터 통신을 위한 인터페이스에 있어서,
    상기 인터페이스는,
    전력 신호 접점;
    적어도 하나의 데이터 신호 접점;
    상기 전력 신호 접점을 통해 폴 신호를 반복하여 전송하는 송신 수단; 및
    상기 장치가 디폴트 주변 장치로서 연결될 경우에는 상기 전력 신호 접점을 통해, 그리고 상기 장치가 디폴트 호스트 장치로서 연결될 경우에는 상기 데이터 신호 접점을 통해 응답 신호를 수신하는 수신 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 인터페이스.
  7. 제6항에 있어서, 상기 폴 신호들은 일련의 전압 펄스들로서 주기적으로 전송되는 것을 특징으로 하는 인터페이스.
  8. 제7항에 있어서, 상기 일련의 전압 펄스들 중 각각의 펄스는 200㎳보다 큰 지속기간을 지니는 것을 특징으로 하는 인터페이스.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 폴 신호들은 상기 일련의 전압 펄스들 중 각각의 펄스가 대략 1초 정도의 동일한 지속기간만큼 각각의 펄스와 이웃하는 펄스와 분리되게끔 1 ㎐ 정도의 주기를 지니는 것을 특징으로 하는 인터페이스.
  10. 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 송신 수단은 상기 장치가 디폴트 호스트 장치로서 연결될 경우에 단지 전력 신호 접점을 통해서만 폴 신호를 반복하여 전송하도록 동작가능한 것을 특징으로 하는 인터페이스.
  11. 제6항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 송신 수단은 상기 장치가 디폴트 주변 장치로서 연결될 경우에 상기 전력 신호 접점을 통해 제1 폴 신호를 그리고 상기 데이터 신호 접점을 통해 제2 폴 신호를 반복하여 전송하도록 동작가능한 것을 특징으로 하는 인터페이스.
  12. 제6항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인터페이스는,
    상기 인터페이스가 주변 장치에 연결되어 있는지 아니면 호스트 장치에 연결되어 있는지를 식별하기 위한 식별자 접점을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인터페이스.
  13. 제6항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 응답 메시지는 연결된 장치의 존재를 식별하는 것을 특징으로 하는 인터페이스.
  14. 제6항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 연결된 장치의 능력들을 식별하는 세션이 개시되는 것을 특징으로 하는 인터페이스.
  15. 세션 동안 호스트 장치 및 연결된 주변 장치 간의 직렬 데이터 통신을 위한 호스트 인터페이스에 있어서,
    상기 호스트 인터페이스는,
    상기 연결된 주변 장치에 전력을 공급하는 전력 신호 접점;
    상기 호스트 장치 및 상기 연결된 주변 장치 간에 데이터를 직렬로 통신하는 적어도 하나의 데이터 신호 접점; 및
    상기 주변 장치에 대한 연결을 주기적으로 검사하는 수단으로서,
    상기 전력 신호 접점을 통해 폴 신호를 반복하여 전송하는 송신 수단; 및
    상기 데이터 신호 접점을 통해 응답 신호를 수신하는 수신 수단을 포함하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 호스트 인터페이스.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 호스트 인터페이스는 자발적으로나 상기 연결된 주변 장치로부터의 주기적인 요구들에 응답하여 세션을 주기적으로 개시하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 호스트 인터페이스.
  17. 세션 동안 연결된 호스트 장치 및 주변 장치 간의 직렬 데이터 통신을 위한 주변 인터페이스에 있어서,
    상기 주변 인터페이스는,
    상기 연결된 호스트 장치로부터 전력을 수신하는 전력 신호 접점;
    상기 연결된 호스트 장치 및 주변 장치 사이에 데이터를 직렬로 통신하는 적어도 하나의 데이터 신호 접점; 및
    상기 호스트 장치에 대한 연결을 주기적으로 검사하는 수단으로서,
    상기 전력 신호 접점을 통해 제1 폴 신호를 반복하여 전송하고 상기 데이터 신호 접점을 통해 제2 폴 신호를 반복하여 전송하는 송신 수단; 및
    상기 전력 신호 접점을 통해 응답 신호를 수신하는 수신 수단을 포함하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 주변 인터페이스.
  18. 제17항에 있어서, 상기 주변 인터페이스는 세션을 주기적으로 요구하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 주변 인터페이스.
  19. 제18항에 있어서, 각각의 요구는 100㎳보다 작은 지속기간을 지니는 것을 특징으로 하는 주변 인터페이스.
  20. 호스트 장치로서 연결된 장치 및 주변 장치로서 연결된 장치 간의 직렬 데이터 연결을 검사하는 방법에 있어서, 상기 방법은 상기 호스트 장치로서 연결된 장치에서 세션을 주기적으로 개시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 호스트 장치로서 연결된 장치 및 주변 장치로서 연결된 장치 간의 직렬 데이터 연결을 검사하는 방법에 있어서, 상기 방법은 주변 장치로서 연결된 장치에서 세션의 개시를 주기적으로 요구하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 듀얼 모드 장치 및 다른 장치 간의 직렬 데이터 연결을 검사하는 방법에 있 어서,
    상기 방법은,
    상기 듀얼 모드 장치가 디폴트 호스트 장치로서 연결될 경우에 호스트 장치로서 연결된 장치에서 세션을 주기적으로 개시하는 단계; 및
    상기 듀얼 모드 장치가 디폴트 주변 장치로서 연결될 경우에 주변 장치로서 연결된 장치에서 세션의 개시를 주기적으로 요구하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 세션 동안 호스트 장치 및 주변 장치 간의 직렬 데이터 통신을 위해 디폴트 호스트 장치로서 주변 장치에, 또는 디폴트 주변 장치로서 호스트 장치에 연결가능한 인터페이스에 있어서,
    디폴트 호스트 장치로서 연결될 경우에 세션을 주기적으로 개시하고 디폴트 주변 장치로서 연결될 경우에 세션을 주기적으로 요구함으로써 연결을 주기적으로 검사하도록 이루어진 송수신기를 포함하는 것을 특징으로 하는 인터페이스.
  24. 디폴트 호스트 장치 또는 디폴트 주변 장치로서 연결가능한 호스트 장치 및 주변 장치 간의 직렬 데이터 통신을 위한 인터페이스에 있어서,
    상기 인터페이스는,
    전력 신호 접점;
    적어도 하나의 데이터 신호 접점; 및
    상기 전력 신호 접점을 통해 폴 신호를 반복하여 전송하는 전자 회로로서, 상기 장치가 디폴트 주변 장치로서 연결될 경우에 상기 전력 신호 접점을 통해 그리고 상기 장치가 디폴트 호스트 장치로서 연결될 경우에 상기 데이터 신호 접점을 통해 응답 신호를 수신하는 전자 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 인터페이스.
  25. 세션 동안 호스트 장치 및 연결된 주변 장치 사이의 직렬 데이터 통신을 위한 호스트 인터페이스에 있어서,
    상기 호스트 인터페이스는,
    상기 연결된 주변 장치에 전력을 공급하는 전력 신호 접점;
    상기 호스트 장치 및 상기 연결된 주변 장치 사이에 데이터를 직렬로 통신하는 적어도 하나의 데이터 신호 접점; 및
    상기 주변 장치에 대한 연결을 주기적으로 검사하는 전자 회로로서, 상기 전자 회로가 상기 전력 신호 접점을 통해 폴 신호를 반복하여 송신하도록 이루어져 있고 상기 데이터 신호 접점을 통해 응답 신호를 수신하도록 이루어져 있는 전자 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 호스트 인터페이스.
  26. 세션 동안 연결된 호스트 장치 및 주변 장치 간의 직렬 데이터 통신을 위한 주변 인터페이스에 있어서,
    상기 주변 인터페이스는,
    상기 연결된 호스트 장치로부터 전력을 수신하는 전력 신호 접점;
    상기 연결된 호스트 장치 및 주변 장치 사이에 데이터를 직렬로 통신하는 적어도 하나의 데이터 신호 접점; 및
    상기 호스트 장치에 대한 연결을 주기적으로 검사하는 전자 회로로서, 상기 전자 회로가 상기 전력 신호 접점을 통해 반복하여 제1 폴 신호를 전송하고 상기 데이터 신호 접점을 통해 반복하여 제2 폴 신호를 전송하도록 이루어져 있으며 상기 전력 신호 접점을 통해 응답 신호를 수신하도록 이루어져 있는 전자 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 주변 인터페이스.
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