TWI786883B - 具有多模式傳輸實體層之usb集線裝置及方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種具有多模式傳輸實體層之USB集線裝置及方法，包括控制單元以及集線控制器，集線控制器分別電性連接上行連接埠、下行連接埠以及控制單元，用以控制所述差動訊號的多個傳輸模式，藉由多模式傳輸實體層以解決訊號衰減的問題。

Description

具有多模式傳輸實體層之USB集線裝置及方法
本發明係關於一種集線裝置，特別是關於一種具有多模式傳輸實體層之USB集線裝置及方法。
隨著資訊技術的快速發展，電子產品的應用日益普及，例如筆記型電腦、手機、平板電腦等手持式電子裝置處處可見。由於這些電子裝置的特點是可隨身攜帶、隨時隨地使用，並且為了使各種電子裝置之間可以互相連線以進行較大量的資料傳輸，故多個電子裝置通常是以通用序列匯流排(Universal Serial Bus, USB)連接線插接於集線器的下行連接埠，該集線器的上行連接埠連接於主機裝置，使得該些電子裝置與該主機裝置之間透過集線器的USB傳輸協定彼此傳送或是接收資料。
例如通用序列匯流排(USB)之C類型(Type-C)連接埠，其具有連接埠之上、下端電性連接型式一致的特點，廣泛使用於多個裝置之間的資料與影像傳輸以及充電程序，然而所述C類型之USB傳輸介面在切換資料與影像之傳輸通道時容易造成訊號衰減，導致資料的內容有誤與影像的品質不佳，造成集線裝置的品質下降。有鑑於此，目前仍需要發展一種新式的集線裝置，以改善上述問題。
本發明之一目的在於提供一種具有多模式傳輸實體層之通用序列匯流排(USB)集線裝置及方法，藉由多模式傳輸實體層以解決訊號衰減的問題，以改善所述集線裝置的資訊傳輸品質。
為達成上述目的，本發明之具有多模式傳輸實體層之集線裝置，適用於通用序列匯流排，所述具有多模式傳輸實體層之通用序列匯流排(USB)集線裝置，適用於電性連接一第一電子裝置與一第二電子裝置，該通用序列匯流排集線裝置包括：一上行連接埠，用於電性連接該第一電子裝置，並傳送該第一電子裝置的一差動訊號，該上行連接埠包括一設定通道，用以傳送一設定訊息，該設定訊息用以表示該第一電子裝置與該第二電子裝置之間的連接狀態；一下行連接埠，用於電性連接該第二電子裝置，並傳送該差動訊號；一控制單元，電性連接該上行連接埠，該控制單元依據該設定訊息，以判斷該差動訊號的一傳輸模式，其中該傳輸模式包括一第一傳輸模式及一第二傳輸模式；以及一集線控制器，分別電性連接該上行連接埠、該下行連接埠以及該控制單元，用以控制該差動訊號的該傳輸模式，該集線控制器包括：至少一組上行實體層，電性連接該上行連接埠，依據該傳輸模式以傳送該差動訊號；至少一組下行實體層，電性連接該下行連接埠，依據該傳輸模式以接收該差動訊號；一集線控制邏輯，電性連接該至少一組上行實體層以及該至少一組下行實體層，用以執行該差動訊號在該至少一組上行實體層與該至少一組下行實體層之間的該第一傳輸模式，使該差動訊號經由該至少一組下行實體層傳送至該第二電子裝置；以及一暫存器，電性連接該至少一組上行實體層以及該至少一組下行實體層，用以該第二傳輸模式傳送該差動訊號。
在一實施例中，該上行連接埠以及該下行連接埠係為相容USB協定的C類型連接埠。
在一實施例中，該傳輸模式對應的一資訊內容係選自USB資料、非USB資料及其組合，該第一傳輸模式對應的該USB資料定義為相容USB協定的資料，該第二傳輸模式對應的該非USB資料定義為相容非USB協定的資料。
在一實施例中，該非USB資料係選自DP資料、MHL資料、PCIE資料及其組合，該DP資料定義為相容DP協定的資料，該MHL資料定義為相容MHL協定的資料，該PCIE資料定義為相容PCIE協定的資料。
在一實施例中，該至少一組上行實體層包括第一組上行實體層以及第二組上行實體層，該第一組上行實體層經由第一傳收通道連接於該上行連接埠，該第二組上行實體層經由第二傳收通道連接於該上行連接埠。
在一實施例中，該至少一組下行實體層包括第一組下行實體層以及第二組下行實體層，該第一組下行實體層經由第三傳收通道連接於該下行連接埠，該第二組下行實體層經由第四傳收通道連接於該下行連接埠。
在一實施例中，當該控制單元判斷該傳輸模式係為該第一傳收通道傳送USB資料並且該第二傳收通道不使用時，該集線控制器控制該第一組上行實體經由該第一傳收通道傳輸該USB資料至該第一組下行實體層以及該第二組下行實體層。
在一實施例中，當該控制單元判斷該傳輸模式係為該第一傳收通道不使用並且該第二傳收通道傳送USB資料時，該集線控制器控制該第二組上行實體經由該第二傳收通道傳輸該USB資料至該第一組下行實體層以及該第二組下行實體層。
在一實施例中，當該控制單元判斷該傳輸模式係為該第一傳收通道傳送USB資料並且該第二傳收通道傳送非USB資料時，該集線控制器控制該第一組上行實體經由該第一傳收通道傳輸該USB資料至該第一組下行實體層，並且該集線控制器控制該第二組上行實體經由該第二傳收通道傳輸該非USB資料至該第二組下行實體層。
在一實施例中，當該控制單元判斷該傳輸模式係為該第一傳收通道傳送非USB資料並且該第二傳收通道傳送USB資料時，該集線控制器控制該第一組上行實體經由該第一傳收通道傳輸該非USB資料至該第一組下行實體層，並且該集線控制器控制該第二組上行實體經由該第二傳收通道傳輸該USB資料至該第二組下行實體層。
在一實施例中，當該控制單元判斷該傳輸模式係為該第一傳收通道傳送非USB資料並且該第二傳收通道傳送非USB資料時，該集線控制器控制該第一組上行實體經由該第一傳收通道傳輸該非USB資料至該第一組下行實體層，並且該集線控制器控制該第二組上行實體經由該第二傳收通道傳輸該非USB資料至該第二組下行實體層。
在一實施例中，該控制單元係為一電源傳送控制器，該電源傳送控制器電性連接於該上行連接埠的USB介面所定義之VBUS電壓腳位。
在一實施例中，該控制單元係以一系統管理匯流排(SMBUS)連接該集線控制器。
本發明揭露一種之具有多模式傳輸實體層的方法，適用於通用序列匯流排(USB)集線裝置，適用於電性連接一第一電子裝置與一第二電子裝置，該具有多模式傳輸實體層的方法包括下列步驟：以一上行連接埠傳送該第一電子裝置的一差動訊號，該上行連接埠包括一設定通道，用以傳送一設定訊息，該設定訊息用以表示該第一電子裝置與該第二電子裝置之間的連接狀態；以一下行連接埠，傳送該差動訊號；以一控制單元依據該設定訊息，以判斷該差動訊號的一傳輸模式，其中該傳輸模式包括一第一傳輸模式及一第二傳輸模式；以及以一集線控制器控制該差動訊號的該傳輸模式，包括下列步驟：以至少一組上行實體層依據該傳輸模式以傳送該差動訊號；以至少一組下行實體層依據該傳輸模式以接收該差動訊號；以一集線控制邏輯執行該差動訊號在該至少一組上行實體層與該至少一組下行實體層之間的該第一傳輸模式，使該差動訊號經由該至少一組下行實體層傳送至該第二電子裝置；以及以一暫存器依據該第二傳輸模式傳送該差動訊號。
在具有多模式傳輸實體層的方法之實施例中，該第一傳輸模式對應的一USB資料定義為相容USB協定的資料，該第二傳輸模式對應的一非USB資料定義為相容非USB協定的資料。
在具有多模式傳輸實體層的方法之實施例中，該非USB資料係選自DP資料、MHL資料、PCIE資料及其組合，該DP資料定義為相容DP協定的資料，該MHL資料定義為相容MHL協定的資料，該PCIE資料定義為相容PCIE協定的資料。
在具有多模式傳輸實體層的方法之實施例中，以該控制單元依據該設定訊息，以判斷該差動訊號的該傳輸模式的步驟之前，還包括下列步驟：以該控制單元接收一控制訊號，以決定該至少一組上行實體層傳輸USB資料或是非USB資料；以及當該至少一組上行實體層以該第一傳輸模式傳輸該USB資料時，電性連接該至少一組上行實體層於該集線控制邏輯，當該至少一組上行實體層以該第二傳輸模式傳輸該非USB資料時，電性連接該至少一組上行實體層於該暫存器。
請參照圖式，其中相同的元件符號代表相同的元件或是相似的元件，本發明的原理是以實施在適當的運算環境中來舉例說明。以下的說明是基於所例示的本發明具體實施例，其不應被視為限制本發明未在此詳述的其它具體實施例。
參考第1圖，其繪示依據本發明實施例中具有多模式傳輸實體層(physical layer, PHY)之集線裝置100a處於第一狀態之方塊圖。集線裝置100a包括上行連接埠102、下行連接埠104、控制單元106以及集線控制器108。上行連接埠102電性連接至少一第一電子裝置110a，下行連接埠104電性連接至少一第二電子裝置110b，控制單元106電性連接所述上行連接埠102以及所述集線控制器108，集線控制器108分別電性連接所述上行連接埠102、所述下行連接埠104以及所述控制單元106。在一實施例中，所述上行連接埠102以及所述下行連接埠104係為相容USB協定的C類型連接埠。本發明之具有多模式傳輸實體層之通用序列匯流排(USB)集線裝置適用於電性連接一第一電子裝置110a與一第二電子裝置110b。
如第1圖所示，上行連接埠102用以傳送所述第一電子裝置110a的差動訊號(differential signal, SD)，並且所述上行連接埠102包括一設定通道(configuration channel)112，用以傳送一設定訊息，所述設定訊息用以表示所述第一電子裝置110a與第二電子裝置110b之間的連接狀態。在一實施例中，設定通道112係由第一訊號112a以及第二訊號112b組成。下行連接埠104電性連接所述第二電子裝置110b用以傳送所述差動訊號SD，換言之，第一電子裝置110a利用控制單元106以及集線控制器108之控制將差動訊號SD傳送至第二電子裝置110b。
在第1圖中，該控制單元106依據該設定訊息，以判斷該差動訊號的一傳輸模式，其中該傳輸模式包括一第一傳輸模式及一第二傳輸模式。在一實施例中，控制單元106依據所述設定通道112的所述設定訊息，藉由偵測所述上行連接埠102與所述下行連接埠104之間的連接狀態，以判斷所述差動訊號SD的所述傳輸模式。例如是控制單元106偵測第一訊號112a以及第二訊號112b的準位，如第一訊號112a為低準位(pulldown)，表示上行連接埠102為正方向插入；如第二訊號112b為低準位(pulldown)，表示上行連接埠102為反方向插入。換言之，控制單元106依據第一訊號112a以及第二訊號112b判斷所述差動訊號SD的所述傳輸模式。在一實施例中，所述控制單元106係以一系統管理匯流排(System Management Bus, SMBUS)連接所述集線控制器108。在一實施例中，所述控制單元106係為一電源傳送控制器(power delivery controller)，所述電源傳送控制器電性連接於所述上行連接埠102的USB介面協定所定義之VBUS電壓腳位，用以控制上行連接埠102對下行連接埠104進行電源提供之升壓與降壓的處理。在一實施例中，所述控制單元106包括一設定通道控制器(configuration channel controller)107以及雙相位標記編碼控制器(bi-phase marked encoding / decoding controller)109，雙相位標記編碼控制器109連接所述設定通道控制器107。
如第1圖所示，集線控制器108分別電性連接所述上行連接埠102、所述下行連接埠104以及所述控制單元106，用以控制所述差動訊號SD的所述傳輸模式。所述集線控制器108包括至少一組上行實體層114、至少一組下行實體層116、集線控制邏輯118以及暫存器120。至少一組上行實體層114電性連接所述上行連接埠102、集線控制邏輯118以及暫存器120。至少一組下行實體層116電性連接所述下行連接埠104、集線控制邏輯118以及暫存器120並且相對應所述至少一組上行實體層114。集線控制邏輯108電性連接所述至少一組上行實體層114以及所述至少一組下行實體層116。暫存器120電性連接所述至少一組上行實體層114以及所述至少一組下行實體層116。
在第1圖中，至少一組上行實體層114依據所述傳輸模式以傳送來自所述上行連接埠102的所述差動訊號SD。至少一組下行實體層116依據該傳輸模式以接收該差動訊號SD。集線控制邏輯108用以執行所述差動訊號SD在所述至少一組上行實體層114與所述至少一組下行實體層116之間的所述第一傳輸模式，使所述差動訊號SD經由所述至少一組下行實體層116傳送至所述第二電子裝置110b。暫存器120用以該第二傳輸模式傳送該差動訊號SD。該傳輸模式對應的一資訊內容係選自USB資料、非USB資料及其組合，其中所述USB資料定義為相容USB協定的資料，所述非USB資料定義為相容非USB協定的資料。所述非USB資料係選自顯示埠(Display Port, DP)協定資料、行動高畫質連結技術(Mobile High-Definition Link, MHL)協定資料、快速週邊零件連接介面(Peripheral Component Interconnect Express, PCIE)協定資料及其組合，所述DP資料定義為相容DP協定的資料，所述MHL資料定義為相容MHL協定的資料，所述PCIE資料定義為相容PCIE協定的資料。在另一實施例中，非USB資料例如是影像顯示資料。在一實施例中，當該控制單元106依據該設定訊息以判斷該差動訊號的一傳輸模式為第一傳輸模式或是第二傳輸模式，本發明之該控制單元106接收一控制訊號，以決定該至少一組上行實體層114傳輸USB資料或是非USB資料，當該至少一組上行實體層114以該第一傳輸模式傳輸該USB資料時，電性連接該至少一組上行實體層114於該集線控制邏輯118，當該至少一組上行實體層114以該第二傳輸模式傳輸該非USB資料時，電性連接該至少一組上行實體層114於該暫存器120。
如第1圖所示，所述至少一組上行實體層114包括第一組上行實體層114a以及第二組上行實體層114b，所述第一組上行實體層114a經由第一傳收通道SC1連接於所述上行連接埠102，所述第二組上行實體層114b經由第二傳收通道SC2連接於所述上行連接埠102。所述至少一組下行實體層116包括第一組下行實體層116a以及第二組下行實體層116b，所述第一組下行實體116a層經由第三傳收通道SC3連接於所述下行連接埠104，所述第二組下行實體層116b經由第四傳收通道SC4連接於所述下行連接埠104。第一組上行實體層114a包括傳送實體層115以及接收實體層117，第二組上行實體層114b包括傳送實體層115以及接收實體層117，第一組下行實體層116a包括傳送實體層115以及接收實體層117，第二組下行實體層116b包括傳送實體層115以及接收實體層117。
如第1圖所示，當所述控制單元106判斷所述傳輸模式係為所述第一傳收通道SC1傳送USB資料並且所述第二傳收通道SC2不使用時，所述集線控制器108控制所述第一組上行實體114a經由所述第一傳收通道SC1傳輸所述USB資料至所述第一組下行實體層116a以及所述第二組下行實體層116b。如第1圖所示，所述第一傳收通道SC1處於致能(enable)狀態並且所述第二傳收通道SC2處於禁能(disable)狀態時，所述集線控制邏輯118控制所述第一組上行實體114a經由所述第一傳收通道SC1傳輸所述USB資料至所述第一組下行實體層116a以及所述第二組下行實體層116b。
本發明的集線裝置100a使用上行實體層114對差動訊號SD所相對應的資訊內容進行解析、放大以及濾波之處理，以減少所述差動訊號SD的衰減效應。換言之，集線裝置100a將接收的差動訊號SD重新整理，然後再傳送給下行實體層116，使得所述差動訊號SD在確保訊號品質的情況下傳送至第二電子裝置110b，特別是當差動訊號SD在高頻狀態進行傳送時，可避免差動訊號SD衰減現象，以改善所述集線裝置100a的資訊傳輸品質。
參考第2圖，其繪示依據本發明實施例中具有多模式傳輸實體層之集線裝置100b處於第二狀態之方塊圖。當所述控制單元106判斷所述傳輸模式係為所述第一傳收通道SC1不使用並且所述第二傳收通道SC2傳送USB資料時，所述集線控制器108控制所述第二組上行實體層114b經由所述第二傳收通道SC2傳輸所述USB資料至所述第一組下行實體層116a以及所述第二組下行實體層116b。如第2圖所示，所述第一傳收通道SC1處於禁能(disable)狀態並且所述第二傳收通道SC2處於致能(enable)狀態時，集線控制邏輯118控制所述第二組上行實體層114b經由所述第二傳收通道SC2傳輸所述USB資料至所述第一組下行實體層116a以及所述第二組下行實體層116b。
參考第3圖，其繪示依據本發明實施例中具有多模式傳輸實體層之集線裝置100c處於第三狀態之方塊圖。當所述控制單元106判斷所述傳輸模式係為所述第一傳收通道SC1傳送USB資料並且所述第二傳收通道SC2傳送非USB資料時，所述集線控制器108控制所述第一組上行實體114a經由所述第一傳收通道SC1傳輸所述USB資料至所述第一組下行實體層116a，並且所述集線控制器108控制所述第二組上行實體114b經由所述第二傳收通道SC2傳輸所述非USB資料至所述第二組下行實體層116b。如第3圖所示，所述第一傳收通道SC1處於致能(enable)狀態並且所述第二傳收通道SC2處於致能(enable)狀態時，集線控制邏輯118控制所述第一組上行實體114a經由所述第一傳收通道SC1傳輸所述USB資料至所述第一組下行實體層116a，並且所述集線控制邏輯118控制所述第二組上行實體114b經由所述第二傳收通道SC2傳輸所述非USB資料至所述第二組下行實體層116b。
參考第4圖，其繪示依據本發明實施例中具有多模式傳輸實體層之集線裝置100d處於第四狀態之方塊圖。當所述控制單元106判斷所述傳輸模式係為所述第一傳收通道SC1傳送非USB資料並且所述第二傳收通道SC2傳送USB資料時，所述集線控制器108控制所述第一組上行實體114a經由所述第一傳收通道SC1傳輸所述非USB資料至所述第一組下行實體層116a，並且所述集線控制器108控制所述第二組上行實體114b經由所述第二傳收通道SC2傳輸所述USB資料至所述第二組下行實體層116b。如第4圖所示，所述第一傳收通道SC1處於致能(enable)狀態並且所述第二傳收通道SC2處於致能(enable)狀態時，所述集線控制邏輯118控制所述第一組上行實體114a經由所述第一傳收通道SC1傳輸所述非USB資料至所述第一組下行實體層116a，並且所述集線控制邏輯118控制所述第二組上行實體114b經由所述第二傳收通道SC2傳輸所述USB資料至所述第二組下行實體層116b。
參考第5圖，其繪示依據本發明實施例中具有多模式傳輸實體層之集線裝置100e處於第五狀態之方塊圖。當所述控制單元106判斷所述傳輸模式係為所述第一傳收通道SC1傳送非USB資料並且所述第二傳收通道SC2傳送非USB資料時，所述集線控制器108控制所述第一組上行實體114a經由所述第一傳收通道SC1傳輸所述非USB資料至所述第一組下行實體層116a，並且所述集線控制器108控制所述第二組上行實體114b經由所述第二傳收通道SC2傳輸所述非USB資料至所述第二組下行實體層116b。如第5圖所示，所述第一傳收通道SC1處於致能(enable)狀態並且所述第二傳收通道SC2處於致能(enable)狀態時，所述集線控制邏輯118控制所述第一組上行實體114a經由所述第一傳收通道SC1傳輸所述非USB資料至所述第一組下行實體層116a，並且所述集線控制邏輯118控制所述第二組上行實體114b經由所述第二傳收通道SC2傳輸所述非USB資料至所述第二組下行實體層116b。
本發明的集線裝置100b, 100c, 100d, 100e使用上行實體層114對差動訊號SD所相對應的資訊內容進行解析、放大以及濾波之處理，以減少所述差動訊號SD的衰減效應。換言之，集線裝置100b, 100c, 100d, 100e將接收的差動訊號SD重新整理，然後再傳送給下行實體層116，使得所述差動訊號SD在確保訊號品質的情況下從第一電子裝置110a傳送至第二電子裝置110b，特別是當差動訊號SD在高頻狀態進行傳送時，可避免差動訊號SD衰減現象，以改善所述集線裝置100b, 100c, 100d, 100e的資訊傳輸品質。
參考第6圖，其繪示依據本發明實施例中具有多模式傳輸實體層的方法流程圖，並且參考第1圖。本發明之具有多模式傳輸實體層的方法，適用於通用序列匯流排(USB)集線裝置，適用於電性連接一第一電子裝置110a與一第二電子裝置110b，該具有多模式傳輸實體層的方法包括下列步驟：
在步驟S1中，以一上行連接埠102傳送該第一電子裝置110a的一差動訊號SD，該上行連接埠102包括一設定通道112，用以傳送一設定訊息，該設定訊息用以表示該第一電子裝置110a與該第二電子裝置110b之間的連接狀態。
在步驟S2中，以一下行連接埠104傳送該差動訊號SD。
在步驟S3中，以一控制單元106接收一控制訊號，以決定該至少一組上行實體層114傳輸USB資料或是非USB資料。
在步驟S4中，以該控制單元106依據該設定訊息，以判斷該差動訊號SD的一傳輸模式，其中該傳輸模式包括一第一傳輸模式及一第二傳輸模式。
在步驟S5中，以一集線控制器108控制該差動訊號SD的該傳輸模式，包括下列步驟：在步驟S51中，以至少一組上行實體層114依據該傳輸模式以傳送該差動訊號SD。在步驟S52中，以至少一組下行實體層116依據該傳輸模式以接收該差動訊號SD。在步驟S53中，以一集線控制邏輯118執行該差動訊號SD在該至少一組上行實體層114與該至少一組下行實體層116之間的該第一傳輸模式，使該差動訊號SD經由該至少一組下行實體層116傳送至該第二電子裝置110b。在步驟S54中，以一暫存器120依據該第二傳輸模式傳送該差動訊號SD。
第6圖所示之本發明之具有多模式傳輸實體層的方法適用於第1圖至第5圖所示之通用序列匯流排(USB)集線裝置，第1圖至第5圖所示之通用序列匯流排(USB)集線裝置的亦適用於上述之方法，在此不予贅述。
綜上所述，本發明之具有多模式傳輸實體層之集線裝置藉由多模式傳輸實體層以解決訊號衰減的問題，以改善所述集線裝置的資訊傳輸品質。
雖然本發明已用較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，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。
100a、100b、100c、100d、100e:集線裝置 102:上行連接埠 104:下行連接埠 106:控制單元 107:設定通道控制器 108:集線控制器 109:雙相位標記編碼控制器 110a:第一電子裝置 110b:第二電子裝置 112:設定通道 112a:第一訊號 112b:第二訊號 114:至少一組上行實體層 114a:第一組上行實體層 114b:第二組上行實體層 115:傳送實體層 116:至少一組下行實體層 116a:第一組下行實體層 116b:第二組下行實體層 117:接收實體層 118:集線控制邏輯 120:暫存器 S1、S2、S3、S4、S5、S51、S52、S53、S54:步驟 SC1:第一傳收通道 SC2:第二傳收通道 SC3:第三傳收通道 SC4:第四傳收通道 SD:差動訊號 VBUS:電壓腳位
為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本發明所屬技術領域中具有通常知識者來講，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。 第1圖係繪示依據本發明實施例中具有多模式傳輸實體層之集線裝置處於第一狀態之方塊圖。 第2圖係繪示依據本發明實施例中具有多模式傳輸實體層之集線裝置處於第二狀態之方塊圖。 第3圖係繪示依據本發明實施例中具有多模式傳輸實體層之集線裝置處於第三狀態之方塊圖。 第4圖係繪示依據本發明實施例中具有多模式傳輸實體層之集線裝置處於第四狀態之方塊圖。 第5圖係繪示依據本發明實施例中具有多模式傳輸實體層之集線裝置處於第五狀態之方塊圖。 第6圖係繪示依據本發明實施例中具有多模式傳輸實體層的方法流程圖。
100a:集線裝置
102:上行連接埠
104:下行連接埠
106:控制單元
107:設定通道控制器
108:集線控制器
109:雙相位標記編碼控制器
110a:第一電子裝置
110b:第二電子裝置
112:設定通道
112a:第一訊號
112b:第二訊號
114:至少一組上行實體層
114a:第一組上行實體層
114b:第二組上行實體層
115:傳送實體層
116:至少一組下行實體層
116a:第一組下行實體層
116b:第二組下行實體層
117:接收實體層
118:集線控制邏輯
120:暫存器
SC1:第一傳收通道
SC2:第二傳收通道
SC3:第三傳收通道
SC4:第四傳收通道
SD:差動訊號
VBUS:電壓腳位

Claims (23)

  1. 一種具有多模式傳輸實體層之通用序列匯流排(USB)集線裝置，適用於電性連接一第一電子裝置與一第二電子裝置，該通用序列匯流排集線裝置包括：一上行連接埠，用於電性連接該第一電子裝置，並傳送該第一電子裝置的一差動訊號，該上行連接埠包括一設定通道，用以傳送一設定訊息，該設定訊息用以表示該第一電子裝置與該第二電子裝置之間的連接狀態；一下行連接埠，用於電性連接該第二電子裝置，並傳送該差動訊號；一控制單元，電性連接該上行連接埠，該控制單元依據該設定訊息，以判斷該差動訊號的一傳輸模式，其中該傳輸模式包括一第一傳輸模式及一第二傳輸模式，其中該控制單元係為一電源傳送控制器，該電源傳送控制器電性連接於該上行連接埠的USB介面所定義之VBUS電壓腳位；以及一集線控制器，分別電性連接該上行連接埠、該下行連接埠以及該控制單元，用以控制該差動訊號的該傳輸模式，該集線控制器包括：至少一組上行實體層，電性連接該上行連接埠，依據該傳輸模式以傳送該差動訊號；至少一組下行實體層，電性連接該下行連接埠，依據該傳輸模式以接收該差動訊號；一集線控制邏輯，電性連接該至少一組上行實體層以及該至少一組下行實體層，用以執行該差動訊號在該至少一組上行實體層與該至少一組下行實體層之間的該第一傳輸模式，使該差動訊號經由該至少一組下行實體層傳送至該第二電子裝置；以及 一暫存器，電性連接該至少一組上行實體層以及該至少一組下行實體層，用以該第二傳輸模式傳送該差動訊號。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之具有多模式傳輸實體層之USB集線裝置，其中該上行連接埠以及該下行連接埠係為相容USB協定的C類型連接埠。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之具有多模式傳輸實體層之USB集線裝置，其中該傳輸模式對應的一資訊內容係選自USB資料、非USB資料及其組合，該第一傳輸模式對應的該USB資料定義為相容USB協定的資料，該第二傳輸模式對應的該非USB資料定義為相容非USB協定的資料。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之具有多模式傳輸實體層之USB集線裝置，其中該非USB資料係選自DP資料、MHL資料、PCIE資料及其組合，該DP資料定義為相容DP協定的資料，該MHL資料定義為相容MHL協定的資料，該PCIE資料定義為相容PCIE協定的資料。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之具有多模式傳輸實體層之USB集線裝置，其中，該至少一組上行實體層包括第一組上行實體層以及第二組上行實體層，該第一組上行實體層經由第一傳收通道連接於該上行連接埠，該第二組上行實體層經由第二傳收通道連接於該上行連接埠。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之具有多模式傳輸實體層之USB集線裝置，其中，該至少一組下行實體層包括第一組下行實體層以及第二組下行實體層，該第一組下行實體層經由第三傳收通道連接於該下行連接埠，該第二組下行實體層經由第四傳收通道連接於該下行連接埠。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之具有多模式傳輸實體層之USB集線裝置，其中，當該控制單元判斷該傳輸模式係為該第一傳收通道傳送USB資料並且該第二傳收通道不使用時，該集線控制器控制該第一組上行實體經由該第一傳收通道傳輸該USB資料至該第一組下行實體層以及該第二組下行實體層。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之具有多模式傳輸實體層之USB集線裝置，其中，當該控制單元判斷該傳輸模式係為該第一傳收通道不使用並且該第二傳收通道傳送USB資料時，該集線控制器控制該第二組上行實體經由該第二傳收通道傳輸該USB資料至該第一組下行實體層以及該第二組下行實體層。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之具有多模式傳輸實體層之USB集線裝置，其中，當該控制單元判斷該傳輸模式係為該第一傳收通道傳送USB資料並且該第二傳收通道傳送非USB資料時，該集線控制器控制該第一組上行實體經由該第一傳收通道傳輸該USB資料至該第一組下行實體層，並且該集線控制器控制該第二組上行實體經由該第二傳收通道傳輸該非USB資料至該第二組下行實體層。
  10. 如申請專利範圍第6項所述之具有多模式傳輸實體層之USB集線裝置，其中，當該控制單元判斷該傳輸模式係為該第一傳收通道傳送非USB資料並且該第二傳收通道傳送USB資料時，該集線控制器控制該第一組上行實體經由該第一傳收通道傳輸該非USB資料至該第一組下行實體層，並且該集線控制器控制該第二組上行實體經由該第二傳收通道傳輸該USB資料至該第二組下行實體層。
  11. 如申請專利範圍第6項所述之具有多模式傳輸實體層之USB集線裝置，其中，當該控制單元判斷該傳輸模式係為該第一傳收通道傳送非USB 資料並且該第二傳收通道傳送非USB資料時，該集線控制器控制該第一組上行實體經由該第一傳收通道傳輸該非USB資料至該第一組下行實體層，並且該集線控制器控制該第二組上行實體經由該第二傳收通道傳輸該非USB資料至該第二組下行實體層。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之具有多模式傳輸實體層之USB集線裝置，其中該控制單元係以一系統管理匯流排(SMBUS)連接該集線控制器。
  13. 一種具有多模式傳輸實體層的方法，適用於通用序列匯流排(USB)集線裝置，適用於電性連接一第一電子裝置與一第二電子裝置，該具有多模式傳輸實體層的方法包括下列步驟：以一上行連接埠傳送該第一電子裝置的一差動訊號，該上行連接埠包括一設定通道，用以傳送一設定訊息，該設定訊息用以表示該第一電子裝置與該第二電子裝置之間的連接狀態；以一下行連接埠，傳送該差動訊號；以一控制單元依據該設定訊息，以判斷該差動訊號的一傳輸模式，其中該傳輸模式包括一第一傳輸模式及一第二傳輸模式，其中該控制單元係為一電源傳送控制器，該電源傳送控制器電性連接於該上行連接埠的USB介面所定義之VBUS電壓腳位；以及以一集線控制器控制該差動訊號的該傳輸模式，包括下列步驟：以至少一組上行實體層依據該傳輸模式以傳送該差動訊號；以至少一組下行實體層依據該傳輸模式以接收該差動訊號； 以一集線控制邏輯執行該差動訊號在該至少一組上行實體層與該至少一組下行實體層之間的該第一傳輸模式，使該差動訊號經由該至少一組下行實體層傳送至該第二電子裝置；以及以一暫存器依據該第二傳輸模式傳送該差動訊號。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之具有多模式傳輸實體層的方法，其中該第一傳輸模式對應的一USB資料定義為相容USB協定的資料，該第二傳輸模式對應的一非USB資料定義為相容非USB協定的資料。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之具有多模式傳輸實體層的方法，其中該非USB資料係選自DP資料、MHL資料、PCIE資料及其組合，該DP資料定義為相容DP協定的資料，該MHL資料定義為相容MHL協定的資料，該PCIE資料定義為相容PCIE協定的資料。
  16. 如申請專利範圍第14項所述之具有多模式傳輸實體層的方法，其中以該控制單元依據該設定訊息，以判斷該差動訊號的該傳輸模式的步驟之前，還包括下列步驟：以該控制單元接收一控制訊號，以決定該至少一組上行實體層傳輸USB資料或是非USB資料；以及當該至少一組上行實體層以該第一傳輸模式傳輸該USB資料時，電性連接該至少一組上行實體層於該集線控制邏輯，當該至少一組上行實體層以該第二傳輸模式傳輸該非USB資料時，電性連接該至少一組上行實體層於該暫存器。
  17. 如申請專利範圍第13項所述之具有多模式傳輸實體層的方法，其中，該至少一組上行實體層包括第一組上行實體層以及第二組上行實體層，該 第一組上行實體層經由第一傳收通道連接於該上行連接埠，該第二組上行實體層經由第二傳收通道連接於該上行連接埠。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之具有多模式傳輸實體層的方法，其中，該至少一組下行實體層包括第一組下行實體層以及第二組下行實體層，該第一組下行實體層經由第三傳收通道連接於該下行連接埠，該第二組下行實體層經由第四傳收通道連接於該下行連接埠。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之具有多模式傳輸實體層的方法，其中，當該控制單元判斷該傳輸模式係為該第一傳收通道傳送USB資料並且該第二傳收通道不使用時，該集線控制器控制該第一組上行實體經由該第一傳收通道傳輸該USB資料至該第一組下行實體層以及該第二組下行實體層。
  20. 如申請專利範圍第18項所述之具有多模式傳輸實體層的方法，其中，當該控制單元判斷該傳輸模式係為該第一傳收通道不使用並且該第二傳收通道傳送USB資料時，該集線控制器控制該第二組上行實體經由該第二傳收通道傳輸該USB資料至該第一組下行實體層以及該第二組下行實體層。
  21. 如申請專利範圍第18項所述之具有多模式傳輸實體層的方法，其中，當該控制單元判斷該傳輸模式係為該第一傳收通道傳送USB資料並且該第二傳收通道傳送非USB資料時，該集線控制器控制該第一組上行實體經由該第一傳收通道傳輸該USB資料至該第一組下行實體層，並且該集線控制器控制該第二組上行實體經由該第二傳收通道傳輸該非USB資料至該第二組下行實體層。
  22. 如申請專利範圍第18項所述之具有多模式傳輸實體層的方法，其中，當該控制單元判斷該傳輸模式係為該第一傳收通道傳送非USB資料並且 該第二傳收通道傳送USB資料時，該集線控制器控制該第一組上行實體經由該第一傳收通道傳輸該非USB資料至該第一組下行實體層，並且該集線控制器控制該第二組上行實體經由該第二傳收通道傳輸該USB資料至該第二組下行實體層。
  23. 如申請專利範圍第18項所述之具有多模式傳輸實體層的方法，其中，當該控制單元判斷該傳輸模式係為該第一傳收通道傳送非USB資料並且該第二傳收通道傳送非USB資料時，該集線控制器控制該第一組上行實體經由該第一傳收通道傳輸該非USB資料至該第一組下行實體層，並且該集線控制器控制該第二組上行實體經由該第二傳收通道傳輸該非USB資料至該第二組下行實體層。
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