TWI581107B - 用於通用串列匯流排管理之方法及系統與相關聯電腦可讀儲存媒體 - Google Patents

用於通用串列匯流排管理之方法及系統與相關聯電腦可讀儲存媒體 Download PDF

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Description

用於通用串列匯流排管理之方法及系統與相關聯電腦可讀儲存媒體
本發明係有關於通用串列匯流排管理技術。
消費性、商用、及工業領域的電子裝置可包括有一諸如一通用串列匯流排(USB)通訊埠的資料通訊埠，用以收發一主機裝置的資料。數種版本之USB規格亦可包括有透過單一纜線傳輸資料、視訊、及電力的能力。
據本發明之一實施例，係特地提出一種用於管理一通用串列匯流排之方法，其包含有：感測一連接至一通用串列匯流排集線器控制器之裝置；利用一通訊資源，從該裝置擷取一通用串列匯流排資訊方案；透過該通用串列匯流排資訊方案，判斷該裝置之一電力要求；利用一處理資源，計算複數個連接至該通用串列匯流排集線器控制器之裝置的一總電力消耗量；判斷待向一使用者顯示之通用串列匯流排資訊方案，並且判斷一資料顯示配置；指導一監測縮放器(scalar)以該已定資料顯示配置顯示該通用串列匯流排資訊方案並顯示該總電力消耗量；以及基於該複數 個連接至該集線器控制器之裝置之該總電力消耗量、及一使用者設定值，對該裝置進行配電。
102‧‧‧電力供應器
104‧‧‧主機裝置
122‧‧‧平板、裝置
106、306‧‧‧監測縮放器
126‧‧‧行動裝置、裝置
108、310‧‧‧USB集線器控制器
130‧‧‧鍵盤、裝置
110A~110D‧‧‧USB資料線
134‧‧‧膝上型設備、裝置
112‧‧‧DisplayPort連接器或通訊埠
300‧‧‧裝置
202~214‧‧‧程序塊
114‧‧‧MUX
302‧‧‧處理資源、處理器
116‧‧‧DC/DC穩壓器
304‧‧‧記憶體
118A~118C‧‧‧直流電力
308‧‧‧電源
120、124、128、132‧‧‧USB插 座
312‧‧‧指令
圖1根據本揭露之一實例，繪示一包括有一USB集線器控制器之裝置；圖2根據本揭露之一實例，繪示一用於管理一通用串列匯流排之流程圖；以及圖3根據本揭露之一實例，繪示一可當作一平台用於管理一通用串列匯流排之運算裝置的示意圖。
下文所述各種實例是用來管理一通用串列匯流排，包括有判斷一連接至一集線器控制器之裝置的一電力要求、計算連接至該集線器控制器之裝置的一總電力消耗量、以及判斷待向一使用者顯示的是那個與一USB裝置有關之USB資訊方案或其他資料。根據一些實例，該USB資訊方案可例如透過一螢幕顯示諸如藉由一監測縮放器來顯示，或可與其他視訊串流或內容進行多工處理。可基於所有連接至該集線器控制器之裝置的該總電力消耗量、及/或基於一使用者設定值或偏好進行配電。
在一些實例中，該USB資訊方案亦可包括有一資料傳輸率或其他與該通用串列匯流排或經連接裝置有關的資料，而且可協商諸如資料傳輸率之值，包括有基於一使用者設定值或偏好的協商。
一般而言，諸如桌上型電腦、膝上型電腦、平板、 行動裝置、列印機、零售銷售點裝置、監測器、顯示器、及其他裝置(下文稱為「裝置」(單數形或複數形))等電子裝置之使用者可設法連接此一裝置至外部裝置或週邊裝置。舉例來說，一監測器之一使用者可將該監測器當作一集線器，設法連接該監測器至一平板、行動裝置、鍵盤、及/或膝上型設備。
諸如USB等各種標準可界定用於連接裝置並供應電力至裝置的纜線、連接器、及通訊協定。USB 2.0舉例而言，是一種廣泛使用的標準，每秒容許4億8千萬位元之資料傳輸或發信號率，而USB 3.0則每秒能夠輸送50億位元，並且保持與USB 2.0的向後相容性。
C類USB界定一種用於USB裝置的新型、小型可逆插連接器。C類USB纜線可以是基於組態資料通道及廠商定義訊息，包含有一晶片及ID功能之主動、電子式纜線。C類USB纜線支援每秒高達1百億位元的資料傳輸，具有得以進行高達100瓦瓦特及20伏特充電的容量，並且可與其他串流並行傳輸諸如原生DisplayPort視訊的視訊。
當透過C類USB連接的裝置愈來愈多時，便更難以管理並且瞭解連接至例如單一USB集線器控制器之各裝置的各種電力與資料傳輸需求。在一包括有一連接至兩個行動裝置、一平板、及一膝上型設備之USB集線器控制器的監測器(或「主機裝置」)的一實例中，該經連接裝置本身可具有電力及資料傳輸要求，該等要求可能超出C類USB及/或該集線器控制器的容量。
舉例而言，該等行動裝置及平板各可能需求15瓦特，而該膝上型設備可能需求45瓦特，總共是90瓦特。如果該監測器上的該集線器控制器僅由65瓦特電源供電，則該集線器控制器將會無法供電給所有該等經連接裝置。此一實例中之一使用者此時無法以視覺方式瞭解並且管理各經連接裝置的該等電力要求，並且無法對配電進行視覺化、排定優先順序、或設定偏好。舉例而言，一使用者可能希望透過對一存取動作不活躍的USB硬碟供應電力，優先對一所具有之電池已耗盡電力的行動裝置進行充電。
在一類似實例中，各該行動裝置及平板每秒可能需求20億位元的資料傳輸，而該膝上型設備每秒可能需求50億位元的資料傳輸，每秒總共是110億位元，超出一C型USB版本之一例示性資料傳輸限制。如上述，此一實例中之一使用者此時將無法瞭解並且管理各經連接裝置之該等資料傳輸要求，並且無法對資料傳輸限制、容量(caps)、及/或節流進行視覺化、排定優先順序、或設定偏好。舉例來說，一使用者可能希望優先進行對一平板之資料傳輸以在旅行前先複製一批照片，對於時間影響不大之備援驅動機的資料傳輸則進行節流或甚至延遲。
這些問題及使用者困惑的原因一般在於諸如一監測器之主機裝置可能支援諸如USB 2.0之舊有連接，此等舊有連接與較新版USB標準有不同的資料傳輸及輸電要求，而且可能不支援諸如視訊等其他特徵。若電力或資料要求為變量且隨著例如裝置使用狀況而變，則會進一步造 成使用者困惑。
根據管理一通用串列匯流排之一實例，感測一連接至一USB集線器控制器之裝置，並且從該裝置擷取一USB資訊方案。透過該USB資訊方案判斷該裝置之一電力要求，並且計算複數個連接至該USB集線器控制器之裝置的一總電力消耗量。判斷待向一使用者顯示之USB資訊方案資料、及一資料顯示配置，並且指導一監測縮放器按照該已定資料顯示配置顯示該USB資訊方案。該裝置係基於所有連接至該集線器控制器之裝置之該總電力消耗量、及一使用者設定值來配電。在一些實例中，該USB資訊方案資料可與一視訊串流進行多工處理。
圖1根據本揭露之一實例，繪示一包括有一USB集線器控制器之裝置。
圖1包括有一主機裝置104。主機裝置104可以是監測器、顯示器、多用途電腦、膝上型設備、桌上型設備、列印機、零售銷售點裝置、或其他裝置。一般而言，主機裝置104可以是一當作一集線器用於供各種或複數個USB裝置收發資料及/或視訊、及/或接收電力的裝置。舉例而言，主機裝置104可以是一具有多個USB埠的電腦監視器。
主機裝置104可包括有一電力供應器102，該電力供應器可用於供應電力給主機裝置104及USB裝置兩者，下文有更加詳細的論述。電力供應器102舉例而言，可以是一內建電力單元、一外部電力轉換盒或配接器、或另一電源。在一些實例中，電力供應器102可供應100瓦特的電力。電 力供應器102亦可轉換電力，例如把交流電力轉換成直流電力。
主機裝置104亦可包括有一監測縮放器106，該監測縮放器可包括有一諸如一DisplayPort連接器或通訊埠112之視訊連接器。監測縮放器106可用於在一螢幕上顯示視訊，包括有視訊覆蓋。舉例而言，監測縮放器106可用於顯示一螢幕顯示或選單，與一作業系統表現出的內容不同。
主機裝置104亦可包括有一USB集線器控制器108或與該USB集線器控制器連通。USB集線器控制器108可以是一積體電路，或更具體而言，可以是一內部整合電路(I2C)，該內部整合電路可以是一多主控、多從屬、單端、串列電腦匯流排。
在一些實例中，電力供應器102可經由一通訊匯流排與監測縮放器106連通，而監測縮放器106可經由相同或不同的通訊匯流排與USB集線器控制器108連通。
USB集線器控制器108亦可與USB插座或「通訊埠」連通，例如USB插座120、124、128及132。USB插座120、124、128及132在一個實例中全都可以是C型USB，或可以是其他USB埠類型，或可以是USB埠類型之一組合。
USB集線器控制器108可經由例如USB資料線110A至110D與USB插座連通。USB集線器控制器108可從USB裝置拉取資料，或USB裝置可推送資料至USB集線器控制器108。除了一正常的資料酬載，USB資料線110A至110D還可經由推送或拉取方法，從USB裝置傳送一USB資訊方 案。一USB資訊方案可包括有與該裝置有關之資料或詮釋資料，例如電力要求、資料傳輸要求、裝置名稱、裝置類型、或其他對於識別或使用該裝置有用的資訊。
USB集線器控制器108亦可經由例如直流電力118A至118C、或DC/DC穩壓器116，供應電力至USB插座120、124、128及132。
在一個實例中，經由USB資料線110D來自USB集線器控制器108的資料、及來自DisplayPort或行動高畫質鏈路(MHL)的視訊可在MUX 114進行多工處理，以供傳輸至C型USB插座132。多工處理可包括有把各種視訊串流組合成單一串流。舉例來說，如下文更加詳細之論述，一視訊串流可與上述USB資訊方案、或來自該USB資訊方案之資料的一支組進行多工處理。
USB插座120、124、128及132可連接至複數個裝置，舉例來說，例如平板122、行動裝置126、鍵盤130、及/或膝上型設備134。如上述，裝置122、126、130及134各可具有本身的電力要求及資料傳輸要求，這些要求可以是變量。
圖2根據本揭露之一實例，繪示一用於管理一通用串列匯流排之流程圖。
在程序塊202中，感測一連接至一通用串列匯流排集線器控制器之裝置。一裝置舉例而言，可以是圖1之平板122。該平板可藉由插座120、或USB集線器控制器108來感測。
在程序塊204中，從該裝置擷取一通用串列匯流排資訊方案。如上述，一USB資訊方案可包括有與該裝置有關之資料或詮釋資料，例如電力要求、資料傳輸要求、裝置名稱、裝置類型、或其他對於識別或使用該裝置有用的資訊。舉例而言，一用於裝置122之USB資訊方案可包括有15瓦特之一電力要求、一每秒10億位元之資料傳輸率、及一稱為「使用者之平板」的裝置名稱。
在程序塊206中，透過該通用串列匯流排資訊方案，判斷該裝置之一電力要求。舉例而言，可剖析上述USB資訊方案以判斷一平板之電力要求為15瓦特。在一些狀況中，該電力要求可以是變量。
在程序塊208中，計算複數個連接至該通用串列匯流排集線器控制器之裝置的一總電力消耗量。在圖1之實例中，可計算70瓦特之一總電力消耗量。程序塊208亦可包括有感測該接至一主機裝置(例如接至主機裝置104)之電力供應器具有某一瓦特數，例如電力供應器102之100瓦特。
在程序塊210中，連同一資料顯示配置，判斷待向一使用者顯示之通用串列匯流排資訊方案。舉例而言，可判斷應該僅向該使用者呈現一裝置名稱及一電力消耗量位準，但不呈現一資料傳輸率(亦即對於資料傳輸不相關或不重要的裝置而言)，該裝置名稱是在一諸如一監測器之相對於該主機裝置上該通訊埠實體位置的螢幕上顯示。在另一實例中，該等裝置名稱可在一具有各裝置之該等資料傳輸要求的垂直清單中顯示。在又另一實例中，連同一電力 要求及資料傳輸率兩者、或其他來自該USB資訊方案之資料，可顯示各裝置之代表一USB類型，例如C型USB，的標誌、圖示、或圖形。待顯示資料及位置之判斷可基於裝置類型、使用者偏好、製造商設定值、或其他與該等裝置有關的因素。
在一些實例中，程序塊210中顯示的資料亦可包括有一供一使用者設定一偏好或其他使用者設定值的選項。舉例而言，該使用者可以有能力依據配電或資料傳輸使一個裝置的順序排在另一裝置前面，或設定容量、限制、臨界值、警告、或其他計量或順序。在另一實例中，該顯示可包括有電力消耗量、資料傳輸、或其他由該USB資訊方案剖析或推導出之資料的總和或總計。
在程序塊212中，指導一監測縮放器以該已定資料顯示配置顯示該通用串列匯流排資訊方案。在一個實例中，可在一裝置插入時、在一主機裝置開啟時、或回應於一使用者按鍵按下或其他輸入，把該資料顯示為一螢幕選單。如上述，程序塊212中顯示的資料可與其他資料或視訊串流多工處理，例如來自一作業系統之內容。
在程序塊214中，該裝置係基於所有連接至該集線器控制器之裝置之該總電力消耗量、及例如一使用者設定值來配電。舉例而言，一使用者可能希望透過對一存取動作不活躍的USB硬碟供應電力，優先對一所具有之電池已耗盡電力的行動裝置進行充電。
在其他實例中，程序塊214可包含有分布、分配、 或協商資料傳輸率、或其他與連接至一USB集線器控制器之該等USB裝置相關的值。
圖3根據本揭露之一實例，繪示一可當作一平台用於管理一通用串列匯流排之運算裝置的示意圖。
在一實例中，裝置300可以是一當作一用於USB裝置之集線器的裝置。裝置300可包含有一電源308，該電源可以是一外部、內部、或整合式電池、或其他能夠供應電力至裝置300之電池、或一硬佈線電源，例如交流電力。在一些實例中，電源308可以是一鋰離子(LiION)電池。
裝置300可包含有諸如一處理器、CPU、嵌入式控制器、或其他處理器之處理資源302、及一諸如一RAM、快閃記憶體、或其他記憶體儲存器之記憶體304。裝置300亦可包含有一PMIC或其他能夠與電源308連通之裝置。裝置300亦可具有一輸出，例如接至一顯示器之一連接物、狀態燈、揚聲器、或其他輸出。
裝置300亦可包括有一監測縮放器306，該監測縮放器可轉換及/或輸出視訊串流至例如一顯示器或螢幕。在一些實例中，監測縮放器306可容許一螢幕顯示或選單蓋在其他視訊內容上方，例如一來自一作業系統視訊驅動程式或其他裝置驅動程式之視訊串流或視訊資料。除了其他組件，監測縮放器還可與一多工器連通。
裝置300亦可包括有一USB集線器控制器310，該USB集線器控制器可以是一積體電路，或更具體而言，可以是一內部整合電路(I2C)，如上述。USB集線器控制器310 可包括有複數個USB插座或通訊埠，該等插座或通訊埠可以是C型USB、另一版本之USB標準、或以上的組合。
處理器302可執行非暫時性電腦可讀儲存媒體上儲存的指令。這些組件各可操作性耦合至一匯流排。
圖中所示操作有一些或全部可含在任何所欲電腦可讀儲存媒體中作為一公用程式、程式、或次程式，或可嵌入到硬體。該電腦可讀媒體可以是任何參與提供指令至處理資源302供執行的適當媒體。舉例而言，該電腦可讀媒體可以是諸如一光碟或一磁碟之非依電性媒體、或諸如記憶體之依電性媒體。該電腦可讀媒體亦可儲存其他機器可讀指令，包括有從一網路或網際網路下載的指令。另外，該等操作可藉由機器可讀指令來具體實現。舉例而言，可作為程式碼、物件碼、可執行碼、或其他格式之機器可讀指令而存在。
指令312舉例而言，可包括有用以執行下列操作的指令：感測連接至一USB集線器控制器之(多個)裝置；判斷(多種)通訊埠類型；從(多個)裝置擷取一(多個)USB資訊方案；透過(多個)USB資訊方案判斷(多個)經連接裝置之資料傳輸要求；接收一(多個)請求以顯示一螢幕選單；指導一監測縮放器顯示該(等)USB資訊方案；以及用以協商一(多個)資料傳輸率。
在某些實例中，本文中所進行之程序有一些或全部可整合成一作業系統。在某些實例中，該等程序可至少部分實施成數位電子電路系統、電腦硬體、機器可讀指令、 或以上任何組合。
202~214‧‧‧程序塊

Claims (15)

  1. 一種用以管理通用串列匯流排之方法，其包含有：感測一連接至一通用串列匯流排集線器控制器之裝置；利用一通訊資源，從該裝置擷取一通用串列匯流排資訊方案；透過該通用串列匯流排資訊方案，判斷該裝置之一電力要求；利用一處理資源，計算連接至該通用串列匯流排集線器控制器之多個裝置的一總電力消耗量；判斷待向一使用者顯示之通用串列匯流排資訊方案資料，並且判斷一資料顯示配置；指示一監視器縮放器(scalar)以該經判斷資料顯示配置顯示該通用串列匯流排資訊方案並顯示該總電力消耗量；以及基於連接至該集線器控制器之該多個裝置之該總電力消耗量、及一使用者設定值，對該裝置進行配電。
  2. 如請求項1之方法，其更包含有將該經判斷資料顯示配置中之該通用串列匯流排資訊方案與視訊內容加以多工處理。
  3. 如請求項1之方法，其中該使用者設定值係一配電偏好。
  4. 如請求項3之方法，其中該使用者設定值係基於一裝置 電池位準。
  5. 如請求項1之方法，其中該通用串列匯流排資訊方案係嵌入到一螢幕上顯示器上。
  6. 如請求項1之方法，其中該通用串列匯流排集線器控制器係連接至一通用串列匯流排C型插座。
  7. 一種用於通用串列匯流排管理之系統，其包含有：一電力供應器；一通用串列匯流排集線器控制器；一通用串列匯流排插座；以及一監視器縮放器，其中該通用串列匯流排集線器控制器係用以透過該通用串列匯流排插座從一裝置接收一通用串列匯流排資訊方案，並且以來自另一裝置之至少一個其他通用串列匯流排資訊方案判斷一用於通用串列匯流排資料之顯示配置；以及其中該監視器縮放器係用以顯示該通用串列匯流排資料及一總電力消耗量位準。
  8. 如請求項7之系統，其更包含有用以多工處理該通用串列匯流排資料及視訊資料之一多工器。
  9. 如請求項7之系統，其中該通用串列匯流排集線器控制器係一積體電路間架構(Inter-Integrated Circuit)。
  10. 如請求項7之系統，其中該通用串列匯流排插座係一C型插座。
  11. 一種非暫時性電腦可讀儲存媒體，其上儲存有用以管理 一通用串列匯流排之一電腦程式，該電腦程式包含有一組用以進行以下操作之指令：感測一連接至一通用串列匯流排集線器控制器之裝置；判斷該裝置之一通訊埠類型；從該裝置擷取一通用串列匯流排資料方案；透過該資料方案判斷該裝置之一資料傳輸需求；接收在一顯示器上顯示一螢幕上選單之一請求；隨該螢幕上選單指示一監視器縮放器顯示該資料方案；以及基於該通用串列匯流排資料方案及一使用者設定值協商一資料傳輸率。
  12. 如請求項11之電腦可讀儲存媒體，其更包含有用以多工處理該螢幕上選單、該資料方案、及一視訊串流之指令。
  13. 如請求項11之電腦可讀儲存媒體，其中該使用者設定值係基於一資料傳輸優先順序偏好。
  14. 如請求項11之電腦可讀儲存媒體，其中該使用者設定值係基於一資料傳輸率偏好。
  15. 如請求項11之電腦可讀儲存媒體，其中該通訊埠類型係一通用串列匯流排C型通訊埠。
TW105101515A 2015-04-17 2016-01-19 用於通用串列匯流排管理之方法及系統與相關聯電腦可讀儲存媒體 TWI581107B (zh)

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