TW385392B - Communication control integrated circuit - Google Patents

Description

匯流排電源供應器停止供電這樣的原因，而被重置 一步地，該集線器也可以識別出該微控制器是否因 區域電源供應器停止供電這樣的原因’而巳與棒口 故，實現出一個平順且高可靠度的通訊是有可 元件符號說1 .通訊控制用積體電路； .集線功能組件； .裝置功能組件； •電源接通偵知組件； •連接資訊存儲組件； •微控制器； .電源組件； .電源異常及正常回復感測組件； 10· ·. USB複合裝置； 11.. .上游USB電纜； 12-15...下游USB電纜； 20.. .交/直流轉換器； 21·..微控制器； 22. .·唯讀記憶體； 23.. .隨機存取記憶體； 24·..初始化電路； 2 5. .. PC匯流排； 26. ·.中斷線（INT); 31-34·，：過電流檢知單元；

O:\54\54680.PTD 第24頁 五、發明說明（1) 發明背景 1 ·發明領1 _ 本發明與通訊控制用之積體電路有關，特別是與用來執 行下一世代網路USB(通用序列匯流排）之通訊控制的通訊 控制積體電路有關。此下一世代網路USB可使周邊裝置-， 像是鍵盤、印表機以及顯示裝置，與個人電腦連接起來。 2 ·相關技藝之描述 、· 一台個人電腦常連有許多周邊裝置；像是滑鼠、鍵盤、 印表機、數據機、揚聲器以及顯示裝置《這些周邊裝.置與 個人電腦之間的介面，都是個别、各自不同的。1156二 打算將這些周邊裝置的介面統一起來。USB被視為下一世 代網路。工業團體，USB實現者論壇"正在進行USB的互聯 測試以及USB的規格化、普及化等等。針對USB的通訊規 格，該論壇發行了一份、通用序列匯流排第丨.〇版"，該 規格可由網站 http: / / www. usb. org / docs, htm 上， 下載下來。 圖9顯示USB的基本概念。此例中，個人電腦ιοί連有鍵 盤111、印表機112、顯示裝置113以及掃描器114，這些均 為其周邊裝置。個人電腦1〇1安裝有主機功能單元丨21，該 主機功能單元U丄監視並控制著USB上的資料移轉。裝置功 能單元131气J?4分別安裝在鍵盤111、印表機112、顯示/裝. 置113以及掃箱器114之上。裝置功能單元3 i至丨34經由 USB ’與主機功能單.元121互相傳送資料。 USB可以是樹狀結構。主機功能單元121與樹枝：裝置功

五、發明說明（2) 能單元132至134之間’需要一個集線器功能單元141•。該 集線器功能.單-元1 4 1具有中繼器的功能，可以將資料從主 機端（上游側）轉移至裝置端（下游侧），反之亦然。 η 綠下的周·邊裝置可於系統匁在運作的時候裝 卸？此稱名即_用、為吆b的特性之一 5傳統所ϋ 的介面’ ρ、右龙個人雷腦lqj的雷m打凰以播，該連 上J1.人雷腦之直邊裝置才會Μ检運」乍。但若使、用了 usb， 一旦周邊裝置連上個人電腦，該主機單元i21就會自動地 辨認出該連接的行為，主動地將該周邊裝置整合到USB系 統之中，；如此，資料的轉移即刻可行。故，在周邊裝置連 接完畢的同，，我們就已經可以使用該周邊裝置了。 > 圖中所示之集線器功能單元141是一個獨立的產品；~ 但’有時候它是被合併在周邊裝置之中的。如果是這種情 況’該集線器功能單元，就會與將之合併的周邊裝置中的 裝置功能單元，結合在一起。結合後的新單元，我們稱之 為複合裝置。以下，我們將描述一個複合裝置被合併在顯 示裝置中的例子。 、圖10是一個給顯示裝置用的複合裝置。此圖中，該被合 併到顯示裝置150中之複合裝置151，是由集線器功能單元 152與該顯示裝置之裝置功能單元153所構成的。該顯示裝 置用之裝置专能單元153，包含了一個i2c(内積體電路）_單_二 元丄H ’以及扈含了微控制器155的一部份功能。該裝置功 能單元’可連接到該集線器功能單元152的下游埠丨56至 160中的任何一個；此例中，它是連接至下游埠16〇。該下

C:\Prograra Files\Patent\54680. ptd 第6頁 五、發明說明（3) 游埠156至159 ’是為外部周邊裝置而準備的；使用者的 USB裝置就是連接在這些埠口之上的。該下游埠16〇，在實 體上已固定地與該顯示裝置之裝置功能單元153連接在一 起。該複合裝置151，已被半導體製造商整合為一個晶片 而成為一通訊控制用之積體電路。該用以控制顯示裝置之 微控制器1 5 5則是形成為另一個晶片，其功能與複合裝置 中所定義的微控制器功能是有所區隔的。 η 與該集線器功能單元152的上游埠161相連之USB電規 162，是由四條線所組成的；即，一對資料線d +與£)_，以 及一對電源供應線V +與V-。該USB電纜可將串列資料移轉 至下游侧，f將電源供應下去、此透過USB電纜162來供應 電源之系統’通常被稱之為匯流排電源供應器。 — η 複合裝置151的電源來自於個人電腦，其接 是透過謂電讀之電源供應線。相對.地，該：二 155以及該顯示裝置150令其他的電子元件，它們所使用的 電源就不是來自於匯流排電源供應器，而是由電源供應電 路所提供的-像是顯示器中之交/直流轉換器163。之所以 會另外使用這個電源供應系統，那是因為一條usb電纜可 流過的最大電& ’被限制在500毫$ ;這個數值 供應顯示裝置15〇中所有電子元 例中之交/直流轉換器163，稱之先^^二5 $們將& 斗雇必扭班1 r 聃之為區域電源供應器。— 該集線器功"能單元I 52所扮演的& Α" y ,吓物，幾的角色是：將電源供應給 2^些連接在其下游側的周邊裝晋 ^ ψ , . ^ β a 4 扳置有兩種方法可將電源供 應出去.其一，就是把從上游側& 于例接收過來的電流直接供應

C:\ProgramFiles\Patent\54680.ptd 第 7 頁

五、發明說明（4) 至下游側；其二 電力供應iu去-。 我電源法。例子 T_整淳156至159 電力是由交7直 像羞安裝在某 即通訊控制用積 制器，使用同一 源供應器失效了 無法運作；或者 中之一的晶片有 責供應電 法運作的 路不具備 只有在個 卻得不到 裝置的情 積體電路 制器是無 該集線電 是無法察 復得，被 置功鲜單 況，那就 力之區 時候， 有察知 人電腦 任何回 況已非 供應電 法察覺 源供應 覺 1 出'該 重1 置成 元所構 是：其 1就疋將该合併在裝置中之電源供應器的 削者％之為匯流排電源法，後者稱之為自 圖10所採用的是自我電源法，那些連接到 之USB電纜的電源供應線，其所接收到的 流轉換器163所供應的。 個周邊裝置上之複合裝置（複合裝置，亦 體電路），其並不與該周邊裝置·上之微控 個電源供應器。此時，如果其中之一的電 ’那麼，接受它電源供應的那一顆晶片就 是’在電源供應器恢復電力供應之後，其 時會被重置回初始的狀態《譬如，當該應 域電源供應器失效、並進而使微控制器^ 該通訊控制用積體電路會因為其本身的電 此種情況的能力，而仍然持續的在工作。 的主機功能單元發出指令給該微控制器， 應的時候’主機功能單元才會知道該周邊 正常。換個情況，當該負責給通訊=制用 力之集線電源供應器失效的時候，該微控 該通訊控制用積體電路已無法運作^·· 器又恢復供電能力之後，該微控制器仍 積體電路已因電源供應器供電·能力的= 初始的狀態。這種由集線器功能單元和奘 成的通訊控制積體電展，會發生—種、 中一個單元的|源供應器如果發生異^

C:\Program Files\Patent\54680.ptd 第8頁 五、發明說明（5) 狀況，另外的 假設該集線_器. 是沒有問題的 0此，使用 S題，那就是 上升或正在下 異常的狀況時 本發明為解 能單元與裝置 源供應器或其 的狀況，該通 本發明的目標 為了解決問 其包含：轉移 相轉移資料用 從該集線功能 裝置功能組件 !積體電路， 存儲組件，該： 出該外部微控ί 電源，與集1線) 相同的，當電； 測組件感測到白 那一個單元是無法知道的：那是因為，我們 功能單元與該裝置功能單元之間的内部聯絡 〇 以往的通訊控制用積體電路，會遭遇到一個 :當其所接收到的電力是處在各式樣的正在 降的狀態時，或是電源供應器根本就是處在 ’我們將無法保證該積體電路會、正常.運作。 發明摘要 決上述的問題而生。提供一種擁有集線器功 功能單元之通訊控制用積體電路，縱使其霜 所處的周邊裝置的電源供應器，處在不正常 訊控制用積體電路都不會發生誤動作；此i 題， 資料 本發明提供一種通訊控制用積體電路， 用之集線功能組件；與外部微控制器互 〜衣直功能組件 組件之上 予以重置 更進一步 連接資訊 料器的連 力能組件 b開始由 0時候， 游埠供應 之電源接 地在裝置 存儲組件 接情況； 和裝置功 該上游埠 或當該外 過來的 通感谢 功能組 所〜儲存 該外部 能組件 供應過 部微控 在祭覚到有電源 同時， 組.件; 件中配 的連接 微控制 所使用 來並被 制器被 將該集線與 箜通訊控制 置連接資訊 資訊，可指 器所使用的 的電源是不 電源接_通_感 初始化的時 五、發明說明' ---—---- ^ A連接貧訊都會被清為0 ;該外部撖控制器有能Λ胳 =被清為'〇之連接資訊，重新設定為1。 田忒通訊控制用積體電路與主機之間的連線建立之後， 源接通感·測組件就會在感測到電今 =資訊存儲組件中的連接資訊，清為。。接著 =器會把該連接資訊設定為丨，以 積^ 電路知道外部微控制器有與之連接 地，'二用積體 的連接資訊中 會判定該外部微控制器並沒有與之連接3二 電路就 器的電源又回復到正常的狀態時，J : 部微控.刺 始化的程序’將連接資訊存储二微中控的=?執行初 卜故，通訊控制積體電路再度判定 接貝^定為 之連接。*此-來通訊控制用積體：二控制器有與 則是’不僅知道該通訊控;^ 該主機 道該通訊控制用積體電路與該 =廑也知 況。 益之間的連接狀 1 要描诫 則說明厂本發明之通訊控制積禮電路的作 圖2示範出-顯示裝置的結構圖；該顯示則；

複合裝置； 裝置文裝有USB C:\Prograui Fi 1 es\Patent\54680. ptd 第！〇 頁 麵 五 、發明說明（7)

圖3之方塊圖顯示出 圖4概念J也顯示出， 命令與暫存器； /該USB複合裝置之内部結構； 该USB複合裝置用以控制微控制器之 圖5的方塊圖顯示出 圖6是流程圖（第1號） 運作情形； 圖7是流程圖（第2號） 運作情形； 功能介面的内部結構； 說明該USB複合裝置初始設定的 έ兒明該USB複合裝置初始設定的 圖8的流程圖說明，當區域電源供應器 到正常狀態後，有關組件的運作情形. 從異常狀態回 復 例 圖9是USB之概念方塊圖；以及 圖10的圖例是一合迸在顯示裝置中之複合裝置。 主彳ϋ體實施也之詳細描破 以下’我們將參考著附®，梅述出本發明之具體實施 圖1說明了本發明之通訊控制用積體電路的運 。 ㈣_制用積體電w包含··集線功能組.件2，該组 :部主機功能組件以及多個裝置功能組件相連#，並扮演 轉移資料中繼器的角色；裝置功能組件3，該組件與集線 功能組件2相連接，.並負責將資料轉移出或移入外部微 制器6 ;電妾通感測組件4，被接至電源線而經由此 線有一電源官主機功能組件供應至集線功能組件2，供感 測-電源之一啟動。本發明通訊控制用積體電路丨中之裝置 功能組件3額外包含··連接資訊存儲組件5。該外部微控制

發明說明（幻 6的電力來自於電源組件7， 感測組件8二感測到該電源 二果”電源異_|μ常回復 ，或掉落後又回歸正常；那麼，7,輪出電壓編正常的掉 4微控制器6要被重置。 根據本發明的規劃，該外 $該通訊控制用積體電路 且该電源接通感測組件4感、機功能組件建立起連線、 過來的時候，該裝置功能。組件3力從主機功能組件供應 就會被清為〇。接著，產之連接資訊存'儲組件5， = 訊存= 連接。 .]疋·外部微控制器6有 器’電源異g正常回復感測組件8 * 器6的電源電壓有不正常下降的時候，該=測到微控制 置，且該裝置功能組件 =找I制器6會被重 被清為〇。依此，ί 錯組件5會 m此通況控：制.積體電路1就 控制器6沒有連接。 J疋.外部微 之連接資訊.认〜π,，Μ 件3連接。依此’通訊控制 另外，當該”電源異_正常回復感測組 微控制器6的電源電壓回_正常狀況的時候8感測到 器δ 一樣是會被重置，而該裝置功能組件3之^微控制 儲組件5 ’ V-樣是被清為0。接著，產生一^接資訊存 器6之中斷，-該微控制器6就會將該連接資訊=至微举制 成疋’以表τ微控制器6有與裝置功 ’通訊控制積體電路I就可以刹_ b 勹疋：外部微

五、發明說明

控制器6有連接。 運用這種·方.法，通訊控制積體電路i與微 互相判定對方的電源狀況；並且二者都可以在;:方6 :復到正常的狀況之後，正常的互相溝通，不； 常的運作。 个f ,仕何異 以下我們將利用範例來詳細地描述本發明之通訊控制 用積體電路。Λ範例中具有_集線功能之抓複合裝置是. 使用在一顯示裝置之上，該複合裝置藉著一 I2C單元，得.… 以與該顯示裝置之微控制器互相地溝通。 圖2示範的是一有USb複合裝置安裝在其上之顯示裝置的^ 結構。一條，上游USB電纜11，連在USB複合裝置1〇的上游 埠。下游USB電纜12，13，14與15則是連在USB複合裝置& 的下游璋。上游USB電纜11與安裝在個人電腦上之主機功 能單元相連接。下游電纜12，13，14與15則是與周邊 . 裝置’像是鍵盤、滑鼠、印表機、掃描器中的USB裝置功 能相連接。每一條USB電纜都是由4條線所構成的’亦即， 一對轉移串列資料用之資料線D +與d -，以及一對向下游 供應電源用之電源線V +與v —。 該顯示裝置包含：一負責供應電源給顯示裝置之交/直 流轉換器2 G ; —控制顯示裝置用之微控制器2丨；一裏面存1 有顯示裝置$_制程式之唯讀記憶體（rOM)22 ; —執行程$ 及儲存資料> 之記體體（RAM)23 ;以及一初始化電路24广 該初始化電路會在交/直流轉換器2 〇所供應的電壓有異常 . 或從異常回復到正常的時候，輪出一個重置信號RST2。微

C:\Program Files\Patent\54680. ptd 第13頁 五、發明說明（10) 控制器21藉著匯流排25以及中斷線UNT)26，與USB複 合裝置1 Ο I相地連接在一起。初始化電路24的輸出，連往 微控制器21以及USB複合裝置10。該USB複合裝置10與微控 制器21之間資料的移轉是透過尸c匯流排25來完成的。當 該USB複合裝置丨〇的内部狀況改變或要求資料移轉，要通 知該微控制器2 1的時候，該中斷線2 6就成為傳遞訊息的橋 樑。、.

USB複合裝置10直接地與該上游USB電纜η的電源線v + 與V-連接’以便能夠接收由該主機功能單元匯流排電.源供 應器所供應的電力。相對地，下游USB電纜1 2、1 3、14無 15的電源線y +與v —則被規劃成，去接收該顯示裝置的電 源供應器-即該充當區域電源供應器之交/直流轉換器2〇二 所供應出來的電力，該下游USB電纜12、13、14、1 5的兩 電源線V +，V-與該交/直流轉換器2〇之間，分別地插入 了過電流檢知單元31、32、33、34以及開關35、36、37、 38。過電流檢知單元3丨、32、33、34的過電流偵側輸出以 及開關3 5、3 6、37、38的控制輸入，全部都是連接到u sb 複合裝置10。 過電流檢知單元31、3 2、3 3、3 4以及開關3 5、3 6、3 7、 38共同構成了 一保護電路；在下游USB電纜12、14或 1 5的電源線_^寻路且周邊裝置失效的時候，該保護電路可保 護該USB複合—裝置免於受害。當過電流檢知單元31、32 33或34檢測到有過電流產生時，就會輸入一個偵知信號給 USB複合裝置1 〇 ’而那個發出偵知信號的檢知單元的對應

C:\Prograra Files\Patent\54680. ptd 第14頁 五、發明說明（11) 開關35、36、37或38就會跳開。另外’ USB複合裝置10還 會通知個A.電届中之主機功單元有過電流產生。這些過電 流檢知單元31、32、33、34通常都是利用一個電阻先將電 流轉換成電壓，然後再利用比較器，將這個電壓與一臨界 電壓作比較，藉此偵侧出電流是否過載。該被用來決定電 流是否過載之臨界電壓值，一條電窥大約是6 0 0到1 0 0 0毫 安。 、- 該過電流檢知單元31、32、33、34以及開關35、36、 37、38，是配置在USB複合裝置10的外面。不過，最好是 能夠將它們納入到裏面來。 — 圖3之方塊圖顯示出該USB複合裝置的内部結構》 & USB複合裝=置1〇包含一集線器功能單元40以及一 I2C單元 41 ; USB複合裝置與顯示裝置的微控制器21之間的通訊， 就是由該I2C單元來負責。集線器功能單元40是由集線中 繼器42、串列介面引擎43以及集線控制器44所構成的。 I2C單元41則是由功能介面45構成的。在該集線功能控制 單元4 0之集線中繼器42的上游埠處，配置了 一個用來連接 個人電腦主機功能單元之收發器46。在下游埠處，同樣地 也配置了收發器47、48、49、50以便連接周邊裝置。USB 複合裝置10尚包含，一與上游USB電纜的電源線相連.接之 電源接通重爲電路5 1。該電源接通重置電路5丨，可感測出 集線電源供應"器’電壓供應的啟始，並立時輸出一重置信 號RST1。電源接通重置電路5 1的輸出，連接至集線中繼器 42、串列介面引擎43以及集線控制器44的重置輸入處。

C:\Prograin Files\Patent\54680. ptd

第15頁 五、發明說明（12) USB複合裝置1〇配置了 一邏輯或電路52。該邏輯或電路52 的輸入為：…重屋信號RST1以及重置信號RST2 ;該RST1是電 源接通重置電路51的輸出，該RST2則是顯示裝置微控料器 21之重置信號。邏輯或電路5 2的輸出，連至i2c單元41之 功能介面4 5。 該集線中繼器4 2 ’將主機侧（上游）之資料轉移.至裝置侧 (下游），反方向亦然。該串列介面引擎43，依、照USB協 疋，執行資料的編、解碼，並且從接收到的資料中，抽取 出位元時鐘；如此，方能將匯流排上的信號轉換成資料， 或將要轉移的資料轉換成可放在匯流排上的信號。集線控 制器44，接^從主機送來之控制内部狀況指令與監視内音基 狀況指令，並作出應有的動作。在該集線控制器44中，有 一個稱之為描述器的部份，與集線架構相關的一些資訊’ 都寫在此描述器中。依著主機功能單元的要求，所需的資 料會從該描述器中被讀出。該功能介面45有致能顯示裝置 微控制器的功能’以便經由I2C單元41，作資料的移轉。 該分別接到集線令繼器42各個埠口上之收發器μ至5〇的 任務是，將匯流排上的微小類比信號“ +與卜）轉換成數 位#號，或是將數位信號轉換成匯流排上的微小 〇) +與D-)。藉由利用資料線D+w_的電位，我 不僅僅監視_气!：資料的移轉，還可以監視到裝置的連接狀 況。所以，f機以及集線器都有能.力辨識出它們下游， 置的連接與否。 該I2C單元41的功能，與那些位於下游、連接至收發器

五、發明說明（13) I,c 單 與 令 行 有 個 器 個 由 其 γ到50之裝置功能單元的功能是一樣的；對主機而 i2(j單元41是真其相連的眾多裝置功能單元中的一個 元41，在實體上一直是處於連接的狀態。 η 圖4概念地顯示USB複合裝置的命令與暫存器。這些命令 暫存器是用來控制該微控制器。該微控制器21拿這些^ 與暫存器來執行資料經由I2C單元移轉的工作，以及執 監視USB複合裝置内部狀況的工作。這些暫-存器包括 裝置位址暫存器’兩個終端之控制與監視暫存器，兩 終端之緩衝器’以及功能狀態暫存器。該功能狀態暫存 的組成份子中’至少要有RST、ENB、SUSP以及CONN這四 位元。 當RST位元被設定時，其代表的意義是：集線器收到了 主機功能单元送來之重置命令。當SUSP位元被設定時， 代表的意義是：該集線器因為在一段預設的時間（或更 久!）内沒有移轉資料’現處在暫停休息的狀況。當ENB位元 被設定時’以往代表的意義是：主機功能單元已認出集線 器的存在。但在本發明中’當ENB位元被設定時，其代表 的意義是：該主機功能單元判定已有裝置連到單元41 所連接的埠口上。當ENB位元被設定或被清除之後，該中 斷線（I NT)都會處在激發的狀態。該C0NN位元是本發明新 創的。微控甸器有能力將該CONN位元設定為1 ;當其被設 定時，代表著^該集線器功能單元和該裝置功能單元，在邏 輯上是連接在一起的。該電源接通重置信號電路51所發出 的重置信號RST1以及·該重置微控制器21用之重置信號

C:\ProgramFiles\Patent\54680.ptd 第 17 頁 五、發明說明（14) 將C Ο N N位元清為零’並藉此來激發中斷線 與緩衝器，全部都是配置在I2C單元41之功 。接下來，我們就來描述該功能介面4 5的内 RST2，都可以 (INT)26 這些暫存器 能介面4 5當中 部結構。 圖5是功能各面之内部結構的方塊圖。功能介面45是由 裝置地址暫存器6 1、終端62 (被稱之為、'終端q -)的、終 端6 3 (被稱之為、'入終端夕）以及功能狀態暫存器6 4，這四 個部份所構成的。該終端62是由控制並監視暫存器65以及 緩衝器6 6所_構成的。該終端6 3是由控制並監視暫存器6 7只 及緩衝器68所構成的。終端62及終端63的緩衝器66與68， 是類似F I ί 〇(先進先出）這樣的資料緩衝器。 … 存器65 過道。 會使用 裝置地址暫存器61儲存的是裝置功能單元在USb上的位 址。一開始，集線器功能單元40會接收到一個由主機功能 單元發出的位址’然後，微控制器21會將此位址讀出，並 寫入該裝置地址暫存器61 ;這樣，裝置功能單元在USB上 的位址就確定了。當個人電腦與顯示裝置之間要執行控制 與監視^時候’該終端62就派得上用場了。控制並監視暫 "* 疋用來璜出或寫入命令，緩衝器66則是資料移轉的 菖微控制器2 1對主機功能單元有所要求的時候，將 ^終6 3。終端6 3寫一個命令到控制並監視暫存器 6 7 ’然後讀货狀態。資料經由緩衝器6 8轉移至主機功能單 元。狀態功能暫存器64的存在’使得微控制器得以知道集 線器功能單元的狀態；該暫存器所保持的位元資訊，在圖

C:\ProgramFiles\Patent\54680.ptd 第 18 頁 玉、發明說明（15) 4中已介紹過。 以下將要檄述：當我們利用USB電纜將顯示裝置連接上 個人電腦之後，USB複合裝置10是如何經由一些初始設定 而被啟動的。 圖6與7的流程圖，說明了 USB複合裝置是如何作初始設 定的"

首先，USB複合裝置連上個人電腦的USB電纜1-1。此時， 安裝在個人電腦中之主機功能單元就會感測到這個連接， ϋ產生一個重置信號給USB複合裝置10。當集線器功能單 元回應此信號後，主機功能單元就會去檢查該集線器功範 單元’以便知道集線器與埠口的狀況。特別地，主機功能 - .y Λ 單元會去讀集線描述器；該集線描述器位在集線器功能單 元40的集線控制器44的描述器之申。此時，該集線描述器 就會指出此集線器是一個複合裝置，但是它並不會指出此 複合裝.置併入的是哪一個裝置。從這些指示中，主機功能 單元可以知道任何沒有連在集線器埠口上的裝置。然後， 主機功能單元會發出一個要設定集線器位址的訊息給集線 器功能單元4.0。集線器功能單元4〇收到這個訊息後，就會 決定出集線器的位址並回應給主機功能單元。接下來，主 機功能單元會命令集線器功能單元4〇去規劃架構。者隼 器功能單元y完成架構的規劃後，它會回應主機功二單元 另一方面，在USB複合裝置1〇的内部，當集線 器將電力供應過來的時候，電源接通重置電路5丨會回'應〜此

發明說明（16)

一狀況’輸出重置信號RST1將集線器功能單元40以及I2C 單元41中的功能狀態暫存器64，均予以初始化。一旦USB 複合裝置1 0被初始化，該c〇NN就會被清為〇，並因而產生 出一 t斷至微控制器21。為了要知道中斷的原因，微控制 器21會去參考功能狀態暫存器64，並因而知道該c〇NN位元 已被清為0 ;然後’它會把C0NN位元設定為1。藉由這個設 足為1 ’集線器功能單元4〇就會知道有裝置連在-埠口上 了 ’接著，它會去通知主機功能單元埠口的狀態有改變。 主機功能單元收到此訊息後，會發出埠口重置命令，並指 派埠口，有效給該相應的埠口。此時，^能狀態暫存器6 4的 ENB位元與RST位元會被設定為}。該ENB位元的被設定為、 1 ’引發了該送至微處理21之中斷，微處理器2 1收到此令' 斷後’就會去參考功能狀態暫存器64並因而知道ΕΝβ位元 被設定為1 ;由此，微處理器21判定USb複合裝置1 〇已連上 了個人電腦。 接下來，主機功能單元會輸出一個要求信號，表示其需 要3玄裝置的描述器内容；然後單元ο會輸出一個資料 處理要求給微處理器2 1，表示其需要該裝置的相關資料。 依著中斷程序，該微控制器21首先會去讀該要求信號的命 令，然後，再將顯示裝置的相關資料準備好；最後，把這q 些 > 料傳送1出_去。I C單元41收到這些資料後，會將之轉— 移給主機功龍單疋。接著，主機功能單元就會去解譯此裝 置拖述器的内各，然後發出該裝置之位址設定，以便指派. 一個位址給該裝置。I2c單元41需要微控制器21執行具設

C:\Program Files\Patent\54680. ptd 第20頁 五'發明說明（π) 定裝置位址功能之資料處理程序。依著此中斷程序，微控 制Is 2 1會去讀該要求信號的命令並將裝置的位址寫至I2 c 單元41的裝置位址暫存器61之令，如此就決定出了該穿置 當ί機功能單元輸出一命令，要求該裝置規劃裝 置=構時，I C單元就會要求微處理器，執行具規劃功能 之資料處理程序。依著此中斷程序，微控制器2丨會去讀該 要求信號的命令並且把裝置的架構設定好。者二= 完成之後，微控制器21就會輸出一個回應給:機功能^ 疋。利用這種方式’ USB複合裝置的初始設定就完成了。 ^此以‘後，因為二者間的連線已經確認，所以，主機功能 單tl和微控:制器21之間的資料轉移就可以開始了。 在此具體實施例中，因為該顯示裝置的微控制器21與& USB複合裝置1〇，二者所使用的是不相同的電源，所以有 可能會發生一種情況，那就是，如果其中之一裝置的電源 失效，那麼，該連接的晶片就無法運作了。因此，在本發 ，。中，送至集線器功能單元4〇以及送至h單元41的重置 信號是不一樣的。圖3中的重置信號RST1是—由電源接通 重置電路51所產生之電源接通重置信號，它使用集線電源 供應器作為積體電路的電源。每當USB複合裝置丨〇的電源 接通時，_該重置信號1^了丨就會產生，並送至整個積體電路 以便執行積$電路的初始化。重置信號RST2是針對I2C單 疋41而使用两。不過’只有在該供應電力給微控制器之區 域電源供應器的電壓往下降或從下降回復到正常的時候， |玄重置化號1?5了2才會在激發的狀態。該重置信號RST2也被

C:\Program Files\Patent\54680. ptd 第21頁 五、發明說明（18) 送器21，作為微控制器的重置信號。 源描述的該供應電力給微控制器21之區域電 源供應器失敗時的情況。 < L_珥电 至：8Λ流效程圖’說明了該區域電源供應器從異常回復 ΐΐΠΐ個運作過程。當交/直流轉換器2°的電壓在正 c二該位在”c單元41中之功能狀態暫存器的 Γ ENB位元’會被設定為卜當微控、制㈣因 其本身的無法運作或區域電源供應器的電壓下降 坆二原因而被重置的時候，丨、單元41也會跟著被重置。 此時，該位在功能介面45令之功能狀態暫存器的⑶關位元 以及ENB位元’也會被重置、被清為〇 ^集線器功能單元、 ^ ί感測到該重置現象並通知該位在個人電腦上之主機功 能早兀，有關埠口狀態的改變。因此，主機功能單元察知 已無法與微控制器2 1連接，並判定該相狀態改變的埠口上 之裝置功能已經斷線。 接下來，當區域電源供應器回復正常且微控制器21開始 正常運作的時候，該微控制器21與CONN位元會被重置。j 時’因為這個I2C單元41之CONN位元的值是〇，所以會有一 個送往微控制器21的中斷產生。微控制器21可以從該⑶關 位元的處於重置狀態而得知，其自身的USB裝置功能已與 集線器失去i| ·接；然後，它會把該CONN位元設定為1 ^集 線器功能單元Γ40感測到了這個設定，並將該埠口狀態的改 變通知主機功能單元。因此，主機功能單元知道有^接產 生’就發出埠口重置命令給集線器功能單元4〇並指派缚有

C:\ProgramFiles\Patent\54680.ptd 第 22 頁

五、發明說明（19) 政為过給该相應的埠口。此時，該I2C單元41之ENB位元與 RST位元就-會被設定為1。當口b被設定為1的時候，一個送 至微控制器2 1的中斷產生，微控制器21收到此令斷後，就 i會去參考功能裝置暫存器Μ並因而知道ENB位元已被設為 。在這種方式之下，微控制器21確認USB複合裝置1〇連上 個人電腦。至此之後的運作就與圖了中所示之初始設定的 ，，運作一樣了。當裝置的位址設定以及裝置的架構規劃 二ί ^後’該有關區域電源供應器回復正常後的連線運作 ，?尤全部完成。 接7^來我們要描述的是’該匯流排電源供應器失敗‘ 廊H裝-10被重置日夺的情況。首先，當匯流排電源供 出電力的時候會產生一種現象，那就是，“ =2传不福Β複合裝置的回應。由此，微控制器^就 可以判定匯流排電源供應器有異常的情況。 電源供應器一回復正常時，電源接通重置電路 重置信綱1，綱複合裝置10重置。所 匯流排電源供應器回復正常之後所執行的一切運 乍’與圖6及7中所示之初始設定運作是完全一樣的。 儲Πΐ:述’本發明之通訊控制用積體電路包括了用以 件，…連接資訊可指出集線功能組 間的連接狀況。外部的微控制器以及 :通=用:體電路本身，都會重置該連接資訊存錯組 可αΪ :3!訊存儲組件的設定，則只有該微控制器 了為之。因此，微控制器可以知道該集線器是否已因像是

匯流排電源供應器停止供電這樣的原因，而被重置 一步地，該集線器也可以識別出該微控制器是否因 區域電源供應器停止供電這樣的原因’而巳與棒口 故，實現出一個平順且高可靠度的通訊是有可 元件符號說1 .通訊控制用積體電路； .集線功能組件； .裝置功能組件； •電源接通偵知組件； •連接資訊存儲組件； •微控制器； .電源組件； .電源異常及正常回復感測組件； 10· ·. USB複合裝置； 11.. .上游USB電纜； 12-15...下游USB電纜； 20.. .交/直流轉換器； 21·..微控制器； 22. .·唯讀記憶體； 23.. .隨機存取記憶體； 24·..初始化電路； 2 5. .. PC匯流排； 26. ·.中斷線（INT); 31-34·，：過電流檢知單元；

O:\54\54680.PTD 第24頁 五、發明說明（21) 3 5 - 3 8...開關； 40…集線器功能單元； 41. . . I2C 單元； 42.. .集線中繼器； 43.. .串列介面引擎； 44.. .集線控制器； 45.. .功能介面； 46.. .收發器； 47-50...收發器； 51.. .電源接通重置電路； 52.. .邏輯或電路； 61.. .裝置地址暫存器； 6 2…終端； 63.. .終端； • 64...功能狀態暫存器； 65.. .控制並監視暫存器； 6 6...緩衝器； 67.. .控制並監視暫存器； 68.. .緩衝器； 101.. .個人電腦； 111.. .鍵盤； 112.. .印表機； 113.. .顯示裝置； 114.. .掃描器；

a\54\54680.PTD 第25頁 五、發明說明（22) 1 2 1...主機功能單元； 13卜134...裝置功能單元； 141.. .集線器功能單元； 1 5 0...顯示裝置； 151.. .複合裝置； 152.. .集線器功能單元； 153.. .裝置功能單元； 154. . . I2C 單元； 155.. .微控制器； r\ 1 56- 1 60...下游埠； 162. .. USB 電纜； 163.. .交/直流轉換器。

O:\54\54680-PTO 第26頁

Claims (1)

1. 六、申請專利範团 1. 一種通訊控制用 集線功能組件， 裝置功能組件， 控制器； 積體電路，包含： 其用於資料轉移； 其用以執行資料轉移 入及移出一外部微 件，其 該集線 制用積 以儲存 外部微 不同於 當該上 到的時 資訊會 器來設 回應從 功能組 體電路 連接資 控制器 該集線 游庳一 候，或 被重置 定0 能組件 置功能 * 一配 資訊存 該微控 以及該 電源並 微控制 重置之 電源接 而來之電 其中， 置功能組 該連接資 收的電力 組件的電 接通感測 化的時候 是由該外 通感測組 源，重置 該通訊控 件中、用 訊指出該 的來源， 力來源； 組件感測 ，該連接 部微控制 該集線功 件及該裝 另外包含 訊之連接 的連接； 功能組件 開始供應 當該外部 ;此已被 之下游埠 組件； 置於該裝 儲組件， 制器所接 裝置功能 被該電源 器被初始 連接資訊 2.如申請專利範圍第1項之通訊控制積體電路，其中，該 連接資訊存儲組件被規劃成為一暫存器；在該連接資訊^皮 設定時’該暫存器中之位元數值，與在該連接資訊被重置 時，該暫存器中之位元數值是不相同的》 η 3. 如申請專利範圍第1項之通訊控制積體電路，其中，藉 由參考該存在該連接資訊存儲組件中、處在重置狀態下之 連接資訊，該集線功能組件與該外部微控制器二者都可辨 識出，該集線功能組件與該外部微控制器之間的連接已被 取消。 4. 如申請專利範圍第1項之通訊控制積體電路，其中，當

   a\54\54680.PTD 索 27 頁 六、申請專利範团 該位在該連接資訊存儲組件中之連接資訊被重置時該裝 置功能組件會將一專為該外部微控制器而設置之中斷端 子，設成為主動的狀態。 5. 如申請專利範圍第1項之通訊控制積體電路，另外包 =:過電流摘知組件，該組件配置在該集線功能組件的每 一個下游淳所連接之電纜中的電源線上，用來發覺等於或 大於預定值之流過該電源線的電流；以及開關組件，當該 過電流摘知組件偵測到過電流的時候，使用該開關組件 中斷該電源線。 6、 . _種通信控制系統，配置在裝置中並執行主機、該裝置 以及其他系統的裝置間的資料轉移，其中，該通訊控 統包含： 二通訊控制積體電路’包含：執行主機與多個裝置間的 資料轉移用之集線功能組件；連在該集線功能組件作為該 多個裝置之一的裝置功能組件，該裝置功能組件包括連接 資訊存儲組件，該組件儲存指出該集線功能組件與該裝置 連接狀況之連接資訊；以及電源接通感測組件，當有電力 從該主機供應而來的時候，該電源接通感測組件會重置該 連接資訊存儲組件； 一區域電源供應器’其供應源電壓給該系統之該裝置， 與該主機之電源無關； 一裝置控制用之微控制器，其是為了控制該系統之該裝 置而設置的’在初始化的時候，該微控制器會設定該連 接資訊存儲組件；以及

   六、申請專利範圍 電源異常及正常回復感測組件，其在該區域電源供應器 處在非正常狀態以及回復正常時，會重置該微處理器與該 連接資訊存儲組件。

   O:\54\54680.PTO 第29頁