TWI590075B - 外接式電子裝置與介面控制器與外接式電子裝置控制方法 - Google Patents

Description

外接式電子裝置與介面控制器與外接式電子裝置控制方法

本發明係有關於外接式電子裝置以及其控制方法，且有關於外接式電子裝置所需的一種介面控制器。

為了建立一主機(host)與一外接式電子裝置之間的連結關係，主機必須要求該外接式電子裝置提供連結資訊。然而，外接式電子裝置之中某些連結資訊必須從該外接式電子裝置之裝置主體中取得，因此必須待裝置主體穩定操作後方能供應。倘若裝置主體需要長時間方能穩定運作(以硬碟為例，其中馬達在上電後需要一段時間方能穩定旋轉)，則主機會因為等不到連結資訊而誤判連結不存在。

根據本發明一種實施方式所實現的一種外接式電子裝置，包括：一裝置主體；以及一介面控制器。該介面控制器耦接該裝置主體至一主機、且內建至少一默認連結資訊。該介面控制器於該裝置主體穩定前發出一終端接入訊號給該主機，該介面控制器在該裝置主體尚未穩定時係將自身所內建之該默認連結資訊以延遲方式回應該主機，待該裝置主體穩定 後，方以該裝置主體所提供之至少一特定連結資訊回應該主機。該介面控制器係根據該裝置主體從啟動至穩定運作所需的一穩定時間提供一緩衝區間，且係於該緩衝區間中將自身內建之該默認連結資訊以延遲方式回應給該主機，使該裝置主體被該主機察覺以運作。

根據本發明一種實施方式所實現的一介面控制器包括一記憶體以及一運算單元。該介面控制器用於耦接一裝置主體至一主機。該記憶體儲存有程式碼、且用於內建至少一默認連結資訊。該運算單元負責執行上述程式碼，以於該裝置主體穩定前將一終端接入訊號自該介面控制器發給該主機，並在該裝置主體尚未穩定時令內建於該記憶體中的該默認連結資訊以延遲方式回應給該主機，待該裝置主體穩定後，方以該裝置主體所提供之至少一特定連結資訊回應該主機，其中係從該裝置主體啟動至穩定運作所需的一穩定時間提供一緩衝區間、且係於該緩衝區間中將內建該記憶體之該默認連結資訊以延遲方式回應給該主機，使該裝置主體被該主機察覺、而該介面控制器在該主機操作下運作該裝置主體。

根據本發明一種實施方式所實現的外接式電子裝置控制方法，包括：於該外接式電子裝置上電時，發出一終端接入訊號給該外接式電子裝置所連結的一主機；接收該主機響應於該終端接入訊號而下達之一默認連結資訊要求；以及，在該外接式電子裝置的一裝置主體尚未穩定時以延遲方式回應該默認連結資訊要求，待該裝置主體穩定後，方以該裝置主體所提供之至少一特定連結資訊回應該主機，其中係根據該裝置 主體從啟動至穩定運作所需的一穩定時間提供一緩衝區間，且係於該緩衝區間將該外接式電子裝置內建於該裝置主體之外一記憶體的默認連結資訊以延遲方式回應給該主機，使該裝置主體被該主機察覺以運作。

下文特舉實施例，並配合所附圖示，詳細說明本發明內容。

100‧‧‧外接式電子裝置

102‧‧‧裝置主體

104‧‧‧介面控制器

06‧‧‧主機

108‧‧‧記憶體

110‧‧‧運算單元

Termination_On‧‧‧終端接入訊號

Default_BOS_Type‧‧‧BOS型式描述資訊

Default_Configuration‧‧‧組態描述資訊

Default_Data‧‧‧內建的連結資訊

Default_Descriptor_Device‧‧‧裝置描述資訊

Delayed_Default_Data‧‧‧延遲的內建之默認連結資訊Default_Data

Device_Data‧‧‧裝置主體102所供應之特定連結資訊

Device_String‧‧‧裝置字串描述資訊

Get_Descriptor_BOS_Type‧‧‧BOS型式描述資訊要求

Get_Descriptor_Configuraion‧‧‧組態描述資訊要求

Get_Descriptor_Device‧‧‧裝置描述資訊要求

Get_Descriptor_String‧‧‧裝置字串描述資訊要求

S302…S306‧‧‧步驟

Set_Address‧‧‧連接口位址設定指令

Setup_Commands‧‧‧主機106所下達的連結資訊要求

t1…t11‧‧‧時間標示

第1圖圖解根據本發明一種實施方式所實現的一外接式電子裝置100；第2圖為時序圖，說明介面控制器104與主機106之間的溝通時序；第3圖為流程圖，說明根據本發明一種實施方式所揭露的一種外接式電子裝置控制方法300。

以下敘述列舉本發明的多種實施例。以下敘述介紹本發明的基本概念，且並非意圖限制本發明內容。實際發明範圍應依照申請專利範圍界定之。

第1圖圖解根據本發明一種實施方式所實現的一外接式電子裝置100，其中包括一裝置主體102以及一介面控制器104。該介面控制器104耦接該裝置主體102至一主機106，且內建至少一默認連結資訊Default_Data。該外接式電子裝置100上電後，該介面控制器104於裝置主體102穩定前即發出一終端接入訊號(termination on signal)Termination_On給該主機106。 在一實施例中，該介面控制器104在該外接式電子裝置100上電後即刻發出該終端接入訊號，在其它實施例中，該介面控制器104在該外接式電子裝置100上電後已開始啟動該裝置主體102再發出該終端接入訊號。總之，該介面控制器104會於裝置主體102穩定前發出該終端接入訊號Termination_On給該主機106。主機106隨之響應該終端接入訊號Termination_On對該外接式電子裝置100下達連結資訊要求Setup_Commands以建立主機106與外接式電子裝置100之間的連結(link)。在裝置主體102尚未穩定時，介面控制器104係將自身所內建之默認連結資訊Default_Data以延遲方式呈Delayed_Default_Data回應該主機106所下達的連結資訊要求Setup_Commands。如此一來，即可爭取足夠時間讓裝置主體102穩定。待該裝置主體102穩定後，介面控制器104方以該裝置主體102所提供的特定連結資訊Device_Data回應該主機106所下達的連結資訊要求Setup_Commands。

該介面控制器104係根據該裝置主體102達穩定運作所需的一穩定時間提供一緩衝區間，於該緩衝區間中將自身內建之默認連結資訊Default_Data以延遲方式Delayed_Default_Data回應給該主機106。

特別是，終端接入訊號Termination_On之傳輸係早於該裝置主體102之達到穩定操作狀態。在一實施例中，外接式電子裝置100一旦上電，主機106即被告知，主機106便對該外接式電子裝置100下達連結資訊要求Setup_Commands以建立連結(link)。即便裝置主體102從啟動需耗時甚久才穩定，主機 106也能即時發現外接式電子裝置100存在。另外，由於主機106下達的要求默認連結資訊的連結資訊要求Setup_Commands均被延遲後才回應給主機106，因此要求特定連結資訊Device_Data的連結資訊要求Setup_Commands也會順應被延遲至裝置主體102穩定后才會下達。如此一來，當主機106下達特定連結資訊要求Setup_Commands要求讀取自裝置主體102的特定連結資訊Device_Data時，裝置主體102已經初始化完成並進入穩定操作狀態，此時可以提供該些特定連接資訊Device_Data以完成主機106對外接式電子裝置100的枚舉(enumeration)程序以建立連結。

以休眠模式(如，S3/S4模式)為例，主機106進入休眠模式後外接式電子裝置100也可能隨之進入休眠狀態，因此當主機106自休眠模式喚醒後重新建立與該外接式電子裝置100的連結時，也會碰到須等待裝置主體102從啟動到穩定的問題。在本發明中，由於終端接入訊號Termination_On之傳輸係早於該裝置主體102之達到穩定操作狀態，故無需等待裝置主體102穩定，主機106即被告知外接式電子裝置100存在。因此，自休眠狀態喚醒的主機106不會對外接式電子裝置100作斷線重連的操作。倘若休眠前該主機106是在複製(copy)該裝置主體102的資料，休眠喚醒後，該主機106可自動接續先前中斷的複製動作，而不會斷線重連該外接式電子裝置100，誤將該外接式電子裝置100當成一個新插入的裝置而導致休眠前的複製動作失敗。

一種實施方式是視裝置主體102設定內建於該介 面控制器104的默認連結資訊Default_Data。例如，默認連結資訊Default_Data可包括：裝置描述資訊、組態描述資訊以及二進制裝置對象儲存(Binary Device Object Store，簡稱BOS)型式資訊。其中裝置描述資訊包括(但不限於)：(1)該外接式電子裝置100所支援的USB版本的規格；(2)該外接式電子裝置100的裝置類別(class)；(3)廠商代號(vender ID)或是廠品代號(PID)；(4)裝置字串之索引。其中組態描述資訊包括(但不限於)：(1)該外接式電子裝置100所支援的介面的數目；(2)最大電流消耗。其中BOS型式描述資訊係包括(但不限於)裝置功能的型式(Device Capability Type)之相關資訊，其係USB 3.0介面所需的連結資訊之一。

此外，第1圖所示之介面控制器104包括一記憶體108以及一運算單元110。記憶體108除了儲存程式碼外，更用於內建默認連結資訊Default_Data。在本發明其它實施例中，默認連結資訊Default_Data更可直接內建在該程式碼中，如內建在介面控制器104之韌體(Firmware)中。運算單元110執行上述程式碼以運作該介面控制器104。然而，所揭露之介面控制器不限定為第1圖所示架構，更有其他實施方式是以晶片方式實現介面控制器。

第2圖為時序圖，說明介面控制器104與主機106之間的溝通時序。外接式電子裝置100上電後，介面控制器104以時間點t1發出終端接入訊號Termination_On給主機106。隨後，主機106在時間點t2響應該終端接入訊號Termination_On對介面控制器104發出連接口位址設定指令Set_Address，再於時間 點t3對介面控制器104發出裝置描述資訊要求Get_Descriptor_Device。介面控制器104係延遲至時間點t4方以自身所內建之裝置描述資訊Default_Descriptor_Device回應主機106。時間點t5，主機106對介面控制器104發出組態描述資訊要求Get_Descriptor_Configuraion。介面控制器104係延遲至時間點t6方以自身所內建之組態描述資訊Default_Configuration回應主機106。時間點t7，主機106對介面控制器104發出BOS型式描述資訊要求Get_Descriptor_BOS_Type。介面控制器104係延遲至時間點t8方以自身所內建之BOS型式描述資訊Default_BOS_Type回應主機106。時間點t9，裝置主體102穩定。藉由t1~t8間的延遲回應設計，需要裝置主體102內部資料的裝置字串描述資訊要求Get_Descriptor_String可被順應延遲至時間點t10(裝置主體102穩定後)方由主機106發出。時間點t11，由穩定的裝置主體102所提供的裝置字串描述資訊Device_String係透過介面控制器104傳輸至主機106。當然，在其它實施例中，裝置主體102達到穩定操作狀態時間點t9也可以位於t1~t10之間的其它時刻，只要在主機106發出需要裝置主體102內部資料的裝置字串描述資訊要求Get_Descriptor_String的時刻t10之前，裝置主體102達到穩定操作狀態即可。

裝置描述資訊要求Get_Descriptor_Device、組態描述資訊要求Get_Descriptor_Configuraion、BOS型式描述資訊要求Get_Descriptor_BOS_Type與裝置字串描述資訊要求Get_Descriptor_String都屬於連結資訊要求Setup_Commands。 裝置描述資訊Default_Descriptor_Device、組態描述資訊Default_Configuration、與BOS型式描述資訊Default_BOS_Type係內建於介面控制器104中為默認連結資訊Default_Data。裝置字串描述資訊Device_String則屬於裝置主體102所提供的特定連結資訊Device_Data。

在另外一種實施方式中，裝置字串描述資訊Device_String有部分無須由裝置主體102提供，該些部分即可內建於介面控制器104中，在裝置主體102穩定前以延遲方式回應該主機106。

在一種實施方式中，介面控制器104會延遲告知(acknowledge)主機106其所發出要求已收到。如此延遲「告知(acknowledge)」的設計，即可使得介面控制器104所內建的默認連結資訊Default_Data延遲回應給該主機106。

更有其他實施方式是將內建的默認連結資訊Default_Data切割成多段後，再間隔回應給主機106。間隔時間係對應延遲需求。資訊之分段分式係與通訊界面之規格相關。

在一種實施方式中，該裝置主體102為硬碟機(hard disc)。硬碟機需馬達穩定後方能供應資料，硬碟尤其是大容量硬碟(>2TB)從啟動到穩定甚至需要幾秒鐘的時間。本發明籍由延遲回應默認連結資訊要求的方式為裝置主體102爭取穩定需要的時間，當主機106發出特定連結資訊要求請求讀取自裝置主體102的資料時，裝置主體102已達穩定操作狀態而可以回應主機106。因此，採用本案所揭露之技術尤其顯著提升其效能。

在一種實施方式中，該裝置主體102係以串列先進技術附件(SATA)與該介面控制器104通訊，而該介面控制器104係以通用序列匯流排USB與該主機106通訊。此時，裝置主體102可為SATA硬碟。

第3圖為流程圖，說明根據本發明一種實施方式所揭露的一外接式電子裝置控制方法300，以下搭配第1圖之方塊圖作說明。關於所述方法，外接式電子裝置100上電時，流程進行步驟S302，發出終端接入訊號Termination_On給該外接式電子裝置100所連結的主機106。於發出該終端接入訊號Termination_On後，流程進行步驟S304，接收主機106響應於終端接入訊號Termination_On而下達之一默認連結資訊要求。之後流程進行步驟S306，將上述內建之默認連結資訊Default_Data以延遲方式Delayed_Default_Data回應該主機106。待該裝置主體102穩定後，流程進行步驟S308，以該裝置主體102所提供的特定連結資訊Device_Data回應該主機106。主機106係於收到終端接入訊號Termination_On後開始執行枚舉程序(enumeration process)，對外接式電子裝置100發出連結資訊要求。根據流程300，步驟S304~S308即用於回應主機之枚舉程序。

特別是，本案所揭露之外接式電子裝置控制方法並不限定以第1圖之結構實現。凡是應用到本案所揭露之概念控制一外接式電子裝置的技術，皆涉及本案發明範圍。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟悉此項技藝者，在不脫離本發明之精 神和範圍內，當可做些許更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧外接式電子裝置

102‧‧‧裝置主體

104‧‧‧介面控制器

106‧‧‧主機

108‧‧‧記憶體

110‧‧‧運算單元

Termination_On‧‧‧終端接入訊號

Default_Data‧‧‧內建的連結資訊

Delayed_Default_Data‧‧‧延遲的內建之默認連結資訊Default_Data

Device_Data‧‧‧裝置主體所供應之特定連結資訊

Setup_Commands‧‧‧主機所下達的連結資訊要求

Claims (20)

1. 一種外接式電子裝置，包括：一裝置主體；以及一介面控制器，耦接該裝置主體至一主機、且內建至少一默認連結資訊，其中，該介面控制器於該裝置主體穩定前發出一終端接入訊號給該主機，該介面控制器在該裝置主體尚未穩定時係將自身所內建之該默認連結資訊以延遲方式回傳該主機以回應該主機隨該終端接入信號所發出的要求，待該裝置主體穩定後，方以該裝置主體所提供之至少一特定連結資訊回應該主機，其中，該介面控制器係根據該裝置主體從啟動至穩定運作所需的一穩定時間提供一緩衝區間，且係於該緩衝區間中將自身內建之該默認連結資訊以延遲方式回應給該主機，使該裝置主體被該主機察覺以運作。
2. 如申請專利範圍第1項所述之外接式電子裝置，其中：當該主機自一休眠模式中喚醒時，該介面控制器發出該終端接入訊號給該主機。
3. 如申請專利範圍第1項所述之外接式電子裝置，其中：當該主機響應該終端接入訊號下達至少一默認連結資訊要求時，該介面控制器係將自身所內建之該默認連結資訊以延遲方式回應該主機。
4. 如申請專利範圍第1項所述之外接式電子裝置，其中：在該裝置主體尚未穩定時，該介面控制器在收到該主機下 達的至少一默認連結資訊要求時係延遲告知該主機其所下達的該默認連結資訊要求已收到。
5. 如申請專利範圍第1項所述之外接式電子裝置，其中：該裝置主體穩定後所提供之該特定連結資訊不須以延遲方式回應該主機。
6. 如申請專利範圍第1項所述之外接式電子裝置，其中：該介面控制器內建的該默認連結資訊包括至少一裝置描述資訊、至少一組態描述資訊以及至少一二進制裝置對象儲存型式描述資訊；且該介面控制器在收到該主機下達的至少一裝置描述資訊要求、至少一組態描述資訊要求以及至少一二進制裝置對象儲存型式描述資訊要求時，將內建之該裝置描述資訊、該組態描述資訊以及該二進制裝置對象儲存型式描述資訊分別以延遲方式回應該主機。
7. 如申請專利範圍第1項所述之外接式電子裝置，其中：該特定連結資訊包括至少一裝置字串描述資訊；且該介面控制器在收到該主機下達的至少一裝置字串描述資訊要求時，係以該裝置主體所提供的該裝置字串描述資訊回應該主機。
8. 如申請專利範圍第1項所述之外接式電子裝置，其中該裝置主體為硬碟機。
9. 如申請專利範圍第1項所述之外接式電子裝置，其中：該裝置主體以串列先進技術附件與該介面控制器通訊；且該介面控制器以通用序列匯流排與該主機通訊。
10. 一種介面控制器，用以耦接一裝置主體至一主機，包括：一記憶體，儲存程式碼、且用於內建至少一默認連結資訊；以及一運算單元，執行上述程式碼，以於該裝置主體穩定前將一終端接入訊號自該介面控制器發給該主機，並在該裝置主體尚未穩定時令內建於該記憶體中的該默認連結資訊以延遲方式回傳該主機以回應該主機隨該終端接入信號所發出的要求，待該裝置主體穩定後，方以該裝置主體所提供之至少一特定連結資訊回應該主機，其中係從該裝置主體啟動至穩定運作所需的一穩定時間提供一緩衝區間、且係於該緩衝區間中將內建該記憶體之該默認連結資訊以延遲方式回應給該主機，使該裝置主體被該主機察覺、而該介面控制器在該主機操作下運作該裝置主體。
11. 如申請專利範圍第10項所述之介面控制器，其中：內建於該記憶體的該默認連結資訊包括至少一裝置描述資訊、至少一組態描述資訊以及至少一二進制裝置對象儲存型式描述資訊；且該介面控制器在收到該主機下達的至少一裝置描述資訊要求、至少一組態描述資訊要求以及至少一BOS型式描述資訊要求時，將該記憶體內建之該裝置描述資訊、該組態描述資訊以及該二進制裝置對象儲存型式描述資訊以延遲方式回應該主機。
12. 如申請專利範圍第10項所述之介面控制器，其中：該特定連結資訊包括至少一裝置字串描述資訊；且 該介面控制器在收到該主機下達的至少一裝置字串描述資訊要求時，係以該裝置主體所提供的該裝置字串描述資訊回應該主機。
13. 如申請專利範圍第10項所述之介面控制器，其中：該介面控制器以串列先進技術附件與該裝置主體通訊；且該介面控制器以通用序列匯流排與該主機通訊。
14. 如申請專利範圍第10項所述之介面控制器，其中：該裝置主體穩定後所提供之該特定連結資訊不須以延遲方式回應該主機。
15. 一種外接式電子裝置控制方法，包括：於該外接式電子裝置上電時，發出一終端接入訊號給該外接式電子裝置所連結的一主機；接收該主機響應於該終端接入訊號而下達之一默認連結資訊要求；以及在該外接式電子裝置的一裝置主體尚未穩定時以延遲方式回應該默認連結資訊要求，待該裝置主體穩定後，方以該裝置主體所提供之至少一特定連結資訊回應該主機，其中係根據該裝置主體從啟動至穩定運作所需的一穩定時間提供一緩衝區間，且係於該緩衝區間將該外接式電子裝置內建於該裝置主體之外一記憶體的默認連結資訊以延遲方式回應給該主機，使該裝置主體被該主機察覺以運作。
16. 如申請專利範圍第15項所述之外接式電子裝置控制方法，其中：當自一休眠模式中喚醒時，發出該終端接入訊號給該主機。
17. 如申請專利範圍第15項所述之外接式電子裝置控制方法，其中：在該裝置主體尚未穩定時若收到該默認連結資訊要求，則延遲告知該主機該默認連結資訊要求已收到。
18. 如申請專利範圍第15項所述之外接式電子裝置控制方法，其中：上述內建之該默認連結資訊包括至少一裝置描述資訊、至少一組態描述資訊以及至少一二進制裝置對象儲存型式描述資訊；且在收到該主機下達的至少一裝置描述資訊要求、至少一組態描述資訊要求以及至少一二進制裝置對象儲存型式描述資訊要求時，將內建之該裝置描述資訊、該組態描述資訊以及該二進制裝置對象儲存型式描述資訊分別以延遲方式回應給該主機。
19. 如申請專利範圍第15項所述之外接式電子裝置控制方法，其中：該特定連結資訊包括至少一裝置字串描述資訊；且在收到該主機下達的至少一裝置字串描述資訊要求時，係以該裝置主體所提供的該裝置字串描述資訊回應該主機。
20. 如申請專利範圍第15項所述之外接式電子裝置控制方法，其中：該裝置主體穩定後所提供之該特定連結資訊不須以延遲方式回應該主機。