TWI579704B - 超高速晶片互連裝置與超高速晶片互連裝置之連線控制方法 - Google Patents

超高速晶片互連裝置與超高速晶片互連裝置之連線控制方法 Download PDF

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Description

超高速晶片互連裝置與超高速晶片互連裝置之連線控制方法
本發明是關於晶片互連裝置與晶片互連裝置之連線控制方法，尤其是關於超高速晶片互連裝置與超高速晶片互連裝置之連線控制方法。
超高速晶片互連（SuperSpeed Inter-Chip, SSIC）技術是由通用序列匯流排開發者論壇（USB-IF）所公佈的開放性標準技術，具有低功耗與高傳輸速率等特性。
一般的SSIC裝置（SSIC Device）可以操作在以下四種模式底下以與SSIC主控端（SSIC Host）互連： U0模式：U0模式是全速操作模式，在此模式下，SSIC裝置需處於能夠隨時進行全速傳送與接收之狀態，因此在該四種模式中是耗功最多的模式。 U1模式：U1模式是快速回復模式，用來使SSIC裝置降低功耗並允許SSIC裝置快速地回到U0操作模式。 U2模式：U2模式是慢速回復模式，用來使SSIC裝置進一步降低功耗並允許SSIC裝置較慢地回到U0操作模式。U2模式相較於U1模式來得省電。 U3模式：U3模式是種睡眠模式，用來使SSIC裝置達到該四種模式中最省電的狀態。
承上所述，U3模式雖然是四種模式中最省電的模式，但目前的SSIC裝置卻無法主動進入U3模式，能否進入U3模式是由SSIC主控端來決定，因此即便SSIC裝置（例如SSIC讀卡裝置）處於未與外部物件（例如SSIC相容記憶卡）連接的狀態或該外部物件無法被識別讀取，SSIC裝置仍無法主動進入U3模式或主動中止與SSIC主控端之間的傳收操作以節省功耗。請注意，所述SSIC裝置與SSIC主控端可以是一電子裝置（例如個人電腦、行動裝置等）中的兩個部件（例如兩個晶片），可設置於該電子裝置中的一電路板上而透過電路板的走線來達成電性連接，當然也可設置於二電路板上再透過電路板間的連接介面而達成互連；另外，SSIC裝置與SSIC主控端也可能是兩個可相互連接及分離的部件，透過適當的介面連接在一起或分拆開來。
習知SSIC裝置與SSIC主控端之詳細介紹可見於下述規格書："Inter-Chip Supplement to the USB Revision 3.0 Specification", Revision 1.01, February 11, 2013。
鑒於先前技術之不足，本發明之一目的在於提供一種超高速晶片互連裝置及一種超高速晶片互連裝置之連線控制方法，以改善先前技術。
本發明揭露一種超高速晶片互連（SuperSpeed Inter-Chip, SSIC）裝置，能夠主動中斷與一SSIC主控端之間的一正常連線，該裝置之一實施例包含：一偵測電路、一控制電路與一行動實體層電路。所述偵測電路用來執行一第一偵測與一第二偵測的至少其中之一，並據以產生一偵測結果，其中該第一偵測是用來偵測一SSIC相容物件是否存在，該第二偵測是用來偵測該SSIC相容物件是否符合一預設狀態，且該預設狀態包含一可中斷狀態以及一可重新連線狀態的至少其中之一。所述控制電路用來依據該偵測結果產生一控制訊號。所述行動實體層電路用來依據該控制訊號執行複數個步驟的至少其中之一，該複數個步驟包含：當該控制訊號指出該SSIC相容物件存在且符合該可中斷狀態，依據該控制訊號主動中斷與該SSIC主控端之間的該正常連線；以及當該控制訊號指出該SSIC相容物件存在且符合該可重新連線狀態，依據該控制訊號主動重新與該SSIC主控端連線。
本發明另揭露一種超高速晶片互連連線控制方法，能夠允許一SSIC裝置主動中斷與一SSIC主控端之間的一正常連線，該方法之一實施例包含：執行一第一偵測與一第二偵測的至少其中之一以產生一偵測結果，其中該第一偵測是用來偵測一SSIC相容物件是否存在，該第二偵測是用來偵測該SSIC相容物件是否符合一預設狀態，且該預設狀態包含一可中斷狀態以及一可重新連線狀態的至少其中之一；依據該偵測結果產生一控制訊號；以及依據該控制訊號執行複數個步驟的至少其中之一。所述複數個步驟包含：當該控制訊號指出該SSIC相容物件存在且符合該可中斷狀態，依據該控制訊號令該SSIC裝置主動中斷與該SSIC主控端之間的該正常連線；以及當該控制訊號指出該SSIC相容物件存在且符合該可重新連線狀態，依據該控制訊號令該SSIC裝置主動與該SSIC主控端重新連線。
有關本發明的特徵、實作與功效，茲配合圖式作較佳實施例詳細說明如下。
以下說明內容之用語系參照本技術領域之習慣用語，如本說明書對部分用語有加以說明或定義，該部分用語之解釋系以本說明書之說明或定義為准。
本發明之揭露內容包含超高速晶片互連（SuperSpeed Inter-Chip, SSIC）裝置與SSIC裝置之連線控制方法，能夠主動中斷與SSIC主控端之間的正常連線以省電。在實施為可能的前提下，本技術領域具有通常知識者能夠依本說明書之揭露選擇等效之組件來實現本發明。由於本發明之裝置之部分元件單獨而言可能為已知元件，在不影響該裝置之充分揭露及可實施性的前提下，以下說明對於個別已知元件的細節將予以節略。另外，本發明之方法可以是軟體及/或韌體之形式，並可藉由本發明之裝置或其等效裝置來執行，在符合揭露及可實施性要求的前提下，關於方法發明之說明將著重於步驟而非硬體。再者，只要實施為可能，實施本發明者可依本發明之揭露內容及自身之需求選擇性地實施下述實施例中任一實施例之部分或全部技術特徵，或者選擇性地實施複數個實施例之部分或全部技術特徵之組合，藉此增加本發明實施時的彈性。
請參閱圖1，其是本發明之SSIC裝置之一實施例的示意圖。如圖1所示，本實施例之SSIC裝置100包含：一偵測電路110；一控制電路120；以及一行動實體層（Mobile Physical Layer, M-PHY）電路130。所述偵測電路110用來執行一第一偵測與一第二偵測的至少其中之一，並據以產生一偵測結果，其中第一偵測例如是已知或自行開發的被動式或主動式的插接偵測，可偵測一SSIC相容物件（SSIC Compatible Object）140是否存在；第二偵測例如是已知或自行開發的主動式或被動式測試技術，能夠透過訊號的發送測試及/或訊號的讀取比較來偵測SSIC相容物件140是否符合一預設狀態，該預設狀態包含一可中斷狀態以及一可重新連線狀態的至少其中之一。所述控制電路120可與該偵測電路110整合在一起或獨立於該偵測電路110之外，用來依據該偵測結果產生一控制訊號。所述行動實體層電路130是一種高速序列實體層介面（High Speed Serial Physical Interface），符合通用序列匯流排開發者論壇（USB-IF）的SSIC規範，用來依據該控制訊號執行複數個步驟的至少其中之一，該複數個步驟包含：當該控制訊號指出SSIC相容物件140存在且符合該可中斷狀態，依據該控制訊號主動中斷與一SSIC主控端（SSIC Host）150之間的正常連線；以及當該控制訊號指出SSIC相容物件140存在且符合該可重新連線狀態，依據該控制訊號主動重新與SSIC主控端150連線。上述行動實體層電路130、SSIC相容物件140與SSIC主控端150之每一個的架構單獨而言為已知。請注意，圖1中虛線用來表示未必存在的物件（例如SSIC相容物件140）與未必存在的物理連接關係。
承上所述，該可中斷狀態的類型可能有一種或多種，舉例來說，該可中斷狀態包含一無法識別狀態、一未操作狀態以及一外部中斷狀態的至少其中之一，其中無法識別狀態發生在SSIC相容物件140（例如SSIC讀卡機中的卡片或SSIC資料讀取裝置中的資料儲存物件）無法被識別時；未操作狀態發生在SSIC相容物件140（例如與SSIC集線器相連的物件）未與SSIC裝置100形成邏輯連接時，亦即SSIC相容物件140無法被SSIC裝置100所發覺及/或使用時；外部中斷狀態發生在SSIC相容物件140（例如SSIC攝影頭）經由外力控制（例如經由外力操控SSIC相容物件140之按鈕或開關）而被禁能時。當該控制訊號指出SSIC相容物件140存在且符合該可中斷狀態時，SSIC裝置100是在與SSIC相容物件140保持物理連接的情形下主動中斷與SSIC主控端150之間的正常連線。
請繼續參閱圖1，於本裝置發明之一替代實施例中，行動實體層電路130所執行之複數個步驟進一步包含：當該控制訊號指出SSIC相容物件140不存在時（例如SSIC讀卡機中的卡片或SSIC資料讀取裝置中的資料儲存物件被移除時），依據該控制訊號主動中斷與SSIC主控端150之間的正常連線。於本裝置發明之另一替代實施例中，控制電路120進一步用來依據SSIC裝置100之當前狀態產生該控制訊號，且該複數個步驟進一步包含：當該控制訊號指出SSIC裝置100之當前狀態為一睡眠模式（例如SSIC規範所定義的U3模式）下的狀態且SSIC相容物件140不存在時，依據該控制訊號維持與SSIC主控端150之間的連線。於本裝置發明之又一替代實施例中，控制電路120同樣可用來依據SSIC裝置100之當前狀態產生該控制訊號，此時該複數個步驟包含：當該控制訊號指出SSIC裝置100尚未與SSIC主控端150連線（例如SSIC裝置100剛通電時）且SSIC相容物件140不存在或符合該可中斷狀態時，依據該控制訊號不建立與SSIC主控端150之間的連線。於本裝置發明之再一替代實施例中，前述被中斷的正常連線是下列模式下的連線的其中之一：一操作模式（例如SSIC規範所定義的U0模式），用來使該SSIC裝置與該SSIC主控端執行正常傳收作業；一第一省電模式（例如SSIC規範所定義的U1模式），用來使該SSIC裝置降低功耗及/或允許該SSIC裝置於一第一時間內回到該操作模式；以及一第二省電模式（例如SSIC規範所定義的U2模式），用來使該SSIC裝置進一步降低功耗及/或允許該SSIC裝置於一第二時間內回到該操作模式，其中第二省電模式較第一省電模式來得省電及/或第二時間長於第一時間。於本裝置發明之再一替代實施例中，SSIC裝置100與SSIC主控端150共同包含於一SSIC系統裝置（例如桌上型或可攜式電腦、行動電話等等）中，且無論SSIC相容物件140是否存在，SSIC裝置100與SSIC主控端150間的物理連接關係保持不變。
除上述SSIC裝置外，本發明另揭露一種超高速晶片互連連線控制方法。如圖2所示，該方法之一實施例包含： 步驟S210：執行一第一偵測與一第二偵測的至少其中之一以產生一偵測結果，其中該第一偵測是用來偵測一SSIC相容物件是否存在，該第二偵測是用來偵測該SSIC相容物件是否符合一預設狀態，且該預設狀態包含一可中斷狀態以及一可重新連線狀態的至少其中之一。本步驟可由圖1之偵測電路110或其等效電路來執行，且相關細節與實施變化已如前述。 步驟S220：依據該偵測結果產生一控制訊號。本步驟可由圖1之控制電路120或其等效電路來執行，且相關細節與實施變化已如前述。 步驟S230：依據該控制訊號執行複數個步驟的至少其中之一，該複數個步驟包含：當該控制訊號指出該SSIC相容物件存在且符合該可中斷狀態，依據該控制訊號令一SSIC裝置主動中斷與一SSIC主控端之間的該正常連線；以及當該控制訊號指出該SSIC相容物件存在且符合該可重新連線狀態，依據該控制訊號令該SSIC裝置主動與該SSIC主控端重新連線。本步驟可由圖1之行動實體層電路130或其等效電路來執行，且相關細節與實施變化已如前述。
承上所述，於本方法發明之一替代實施例中，令SSIC裝置主動中斷與SSIC主控端之間的正常連線之步驟是由該SSIC裝置之行動實體層電路來執行，並包含下列步驟如圖3所示： 步驟S310：令該SSIC裝置之行動實體層電路之傳送電路發送一中斷要求。具體來說，本步驟需令該傳送電路發送第一差動訊號（DIF-N）以進入一熄火（Stall）狀態，接著發送第二差動訊號（DIF-P）以進入一線路重置（Line Reset）狀態，其中第二差動訊號DIF-P之發送時間不短於線路重置狀態所需之時間以實現後續禁能步驟。 步驟S320：於發送該中斷要求後，禁能該SSIC裝置之行動實體層電路之傳送與接收電路。 步驟S330：使該SSIC裝置之鏈路訓練與形態之狀態機（Link Training and Status State Machine, LTSSM）進入一超高速禁能（SuperSpeed Disabled, SS.Disabled）狀態。請注意，本實施例中，步驟S330與步驟S310是同時進行的；事實上，只要實施為可能，本方法發明之各步驟並無執行順序之限制。
另外，如圖4所示，於本方法發明之另一替代實施例中，令該SSIC裝置主動與該SSIC主控端重新連線之步驟包含： 步驟S410：於偵測到來自該SSIC裝置之一中斷要求後，令該SSIC主控端之行動實體層電路之傳送與接收電路從一禁能狀態（Disabled State）進入一休眠狀態（HIBERN8 State），以便進入後述之接收偵測啟動狀態。本步驟由圖1之SSIC主控端150來執行。 步驟S420：使該SSIC主控端之線路訓練與形態之狀態機進入一接收偵測啟動（Rx.Detect.Active）狀態，以偵測來自該SSIC裝置之一重新連線要求。本步驟由圖1之SSIC主控端150來執行。 步驟S430：於該控制訊號指出該SSIC相容物件符合該可重新連線狀態後，令該SSIC裝置之傳送與接收電路由該禁能狀態進入該休眠狀態，以便進行後續連線動作。本步驟由圖1之SSIC裝置100來執行。 步驟S440：令該SSIC裝置之鏈路訓練與形態之狀態機進入該接收偵測啟動狀態，以便進行後續符合SSIC規範之連線動作。本步驟由圖1之SSIC裝置100來執行。
由於本技術領域具有通常知識者能夠藉由所有實施例之揭露內容來推知各實施例的實施細節與變化，更明確地說，任一實施例之技術特徵均可合理應用於其它實施例中，因此，在不影響各實施例之揭露要求與可實施性的前提下，重複及冗餘之說明在此予以節略。
綜上所述，本發明之SSIC裝置與SSIC裝置之連線控制方法允許SSIC裝置主動中斷其與SSIC主控端間的正常連線，藉此避免無謂的功耗。
雖然本發明之實施例如上所述，然而該些實施例並非用來限定本發明，本技術領域具有通常知識者可依據本發明之明示或隱含之內容對本發明之技術特徵施以變化，凡此種種變化均可能屬於本發明所尋求之專利保護範疇，換言之，本發明之專利保護範圍須視本說明書之申請專利範圍所界定者為准。
100‧‧‧SSIC裝置
110‧‧‧偵測電路
120‧‧‧控制電路
130‧‧‧行動實體層電路
140‧‧‧SSIC相容對象
150‧‧‧SSIC主控端
S210~S230‧‧‧步驟
S310~S330‧‧‧步驟
S410~S440‧‧‧步驟
〔圖1〕為本發明之SSIC裝置之一實施例的示意圖； 〔圖2〕為本發明之SSIC連線控制方法之一實施例的示意圖； 〔圖3〕為本發明之SSIC連線控制方法之另一實施例的示意圖；以及 〔圖4〕為本發明之SSIC連線控制方法之又一實施例的示意圖。
100‧‧‧SSIC裝置
110‧‧‧偵測電路
120‧‧‧控制電路
130‧‧‧行動實體層電路
140‧‧‧SSIC相容對象
150‧‧‧SSIC主控端

Claims (10)

  1. 一種超高速晶片互連(SuperSpeed Inter-Chip,SSIC)裝置，能夠主動中斷與一SSIC主控端(SSIC Host)之間的一正常連線，包含：一偵測電路，用來執行一第一偵測與一第二偵測的至少其中之一，並據以產生一偵測結果，其中該第一偵測是用來偵測一SSIC相容物件(SSIC Compatible Object)是否存在，該第二偵測是用來偵測該SSIC相容物件是否符合一預設狀態，且該預設狀態包含一可中斷狀態以及一可重新連線狀態的至少其中之一；一控制電路，用來依據該偵測結果產生一控制訊號；以及一行動實體層(Mobile Physical Layer,M-PHY)電路，用來依據該控制訊號執行複數個步驟的至少其中之一，該複數個步驟包含：當該控制訊號指出該SSIC相容物件存在且符合該可中斷狀態，依據該控制訊號主動中斷與該SSIC主控端之間的該正常連線；以及當該控制訊號指出該SSIC相容物件存在且符合該可重新連線狀態，依據該控制訊號主動重新與該SSIC主控端連線。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之SSIC裝置，其中該可中斷狀態包含一無法識別狀態、一未操作狀態以及一外部中斷狀態的至少其中之一，當該控制訊號指出該SSIC相容物件存在且符合該 可中斷狀態時，該SSIC裝置是在與該SSIC相容物件保持物理連接的情形下主動中斷與該SSIC主控端之該正常連線。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之SSIC裝置，其中該複數個步驟進一步包含：當該控制訊號指出該SSIC相容物件不存在，依據該控制訊號主動中斷與該SSIC主控端之間的該正常連線。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之SSIC裝置，其中該控制電路進一步用來依據該SSIC裝置之當前狀態產生該控制訊號，且該複數個步驟進一步包含：當該控制訊號指出該SSIC裝置之當前狀態為一睡眠模式下的狀態且該SSIC相容物件不存在時，依據該控制訊號維持與該SSIC主控端之間的連線。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之SSIC裝置，其中該控制電路進一步用來依據該SSIC裝置之當前狀態產生該控制訊號，且該複數個步驟進一步包含：當該控制訊號指出該SSIC裝置尚未與該SSIC主控端連線且該SSIC相容物件不存在或符合該可中斷狀態時，依據該控制訊號不建立與該SSIC主控端之間的連線。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之SSIC裝置，其中該正常連線是下列模式下的連線的其中之一：一操作模式，用來使該SSIC裝置與該SSIC主控端執行正常傳收作業；一第一省電模式，用來使該SSIC裝置降低功耗；以及一第二省電模式，用來使該SSIC裝置降低功耗，其中該第二省電模式相較於該第一省電模式來得省電。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之SSIC裝置，其與該SSIC主控端共同包含於一SSIC系統裝置中，其中無論該SSIC相容物件是否存在，該SSIC裝置與該SSIC主控端間的物理連接關係保持不變。
  8. 一種超高速晶片互連(SuperSpeed Inter-Chip,SSIC)連線控制方法，能夠允許一SSIC裝置主動中斷與一SSIC主控端之間的一正常連線，包含：執行一第一偵測與一第二偵測的至少其中之一以產生一偵測結果，其中該第一偵測是用來偵測一SSIC相容物件是否存在，該第二偵測是用來偵測該SSIC相容物件是否符合一預設狀態，且該預設狀態包含一可中斷狀態以及一可重新連線狀態的至少其中之一；依據該偵測結果產生一控制訊號；以及依據該控制訊號執行複數個步驟的至少其中之一，該複數個步驟包含：當該控制訊號指出該SSIC相容物件存在且符合該可中斷狀態，依據該控制訊號令該SSIC裝置主動中斷與該SSIC主控端之間的該正常連線；以及當該控制訊號指出該SSIC相容物件存在且符合該可重新連線狀態，依據該控制訊號令該SSIC裝置主動與該SSIC主控端重新連線。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之SSIC裝置連線控制方法，其中產生該控制訊號之步驟包含依據該SSIC裝置之當前狀態產生該控制訊號，且該複數個步驟進一步包含：當該控制訊號指出該SSIC裝置之當前狀態為一睡眠模式下的狀態且該SSIC相容物件不存在時，依據該控制訊號維持與該SSIC主控端之間的連線。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之SSIC裝置連線控制方法，其中產生該控制訊號之步驟包含依據該SSIC裝置之當前狀態產生該控制訊號，且該複數個步驟進一步包含：當該控制訊號指出該SSIC裝置尚未與該SSIC主控端連線且該SSIC相容物件不存在 或符合該可中斷狀態時，依據該控制訊號不建立與該SSIC主控端之間的連線。
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