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CN104838636A - 具有全双工差分对的usb接口上的以太网 - Google Patents

具有全双工差分对的usb接口上的以太网 Download PDF

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CN104838636A
CN104838636A CN201280076679.1A CN201280076679A CN104838636A CN 104838636 A CN104838636 A CN 104838636A CN 201280076679 A CN201280076679 A CN 201280076679A CN 104838636 A CN104838636 A CN 104838636A
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Abstract

所公开的系统和方法允许主机设备使用经由USB端口和USB连接(例如，USB电缆)提供的以太网通信或者USB通信来与外部设备通信。该主机设备可以包括处理器、耦合到该处理器的以太网介质接入控制(MAC)电路、耦合到该处理器的USB控制器、经由该USB连接耦合到外部设备的USB端口，以及响应于模式选择信号被耦合在该USB端口与以太网MAC电路或USB控制器之间的收发机。该主机设备也可以包括响应于确定该外部设备是USB设备还是以太网设备而生成该模式选择信号的检测电路。

Description

具有全双工差分对的USB接口上的以太网
技术领域
本发明实施例一般涉及计算机联网，并且尤其涉及在USB接口上提供以太网通信。
相关技术背景
用于连接计算机、外部外围设备以及网络的各种接口标准被采用来提供简单的高速连通性。例如，通用串行总线(USB)是通常用于将计算机(诸如PC和膝上型计算机)连接到各种各样的外围设备(诸如，鼠标、键盘、打印机、闪存驱动器以及类似物等)的高速串行总线协议，而以太网协议是用于在局域网(LAN)和广域网(WAN)二者中连接计算机的联网标准。
更具体地，USB协议已被开发以为PC用户提供用来将极广范围的多样化外围设备连接到他们的电脑的增强且易用的接口。USB的开发最初是为膝上型计算机考虑所驱使的，其极大地受益于小外形的外围设备连接器。此外，USB设备是热插拔的，这意味着它们可以被连接到PC或者从PC断开连接而不要求PC关闭电源。
以太网协议(被包含在IEEE 802.3系列标准中)允许若干种不同介质(包括，例如，同轴电缆、双绞电缆(例如，CAT-5和CTA-6电缆)，以及光纤缆线)上的以太网通信。以太网经由介质接入控制(MAC)层处的网络接入并通过共有寻址格式定义了用于物理层(PHY)的数种布线和信令标准。MAC层是七层开放系统互连(OSI)模型中规定的数据链路层的子层，并且担当逻辑链路控制(LLC)子层与网络的物理(PHY)层之间的接口。
对于许多主机设备(诸如PC)而言，以太网技术被嵌入在该设备的主板内，从而使得该主机设备可以很容易地经由附连到该设备中所提供的以太网端口的以太网电缆来连接到以太网。例如，许多现代以太网端口包括与以太网双绞电缆(例如，CAT-5和CAT-6电缆)配对的RJ 45连接器。然而，由于相对于较小的计算设备(诸如，超薄笔记本计算机、智能电话和平板计算机)而言以太网端口的形状因子相对较大，因此这些较小的计算设备中有许多都不包括与以太网电缆配对的以太网端口。
对于不包括以太网端口的主机设备来说，可以使用该设备的USB端口(其比RJ 45端口小得多)来提供以太网功能性。对于此类设备，用户可以将USB到以太网适配器附连到该设备的可用USB端口之一来为该设备提供以太网功能性。在操作中，这些USB到以太网适配器提供了主机设备的USB端口与该适配器的以太网端口之间的接口，以太网网络可以使用以太网电缆(诸如CAT-5电缆)来被连接到该以太网端口。
虽然在允许主机设备使用其USB端口(例如，而非以太网端口)连接到以太网网络方面是有效的，但是常规的USB到以太网适配器可能是昂贵的，可能消耗大量功率，并且可能包括复杂的电路组件阵列。例如，常规的USB到以太网适配器一般包括用以与主机设备的USB端口通信的USB控制器、用以经由该适配器的以太网端口来与以太网电缆通信的以太网PHY、以及用以促成该适配器的USB控制器与以太网PHY之间的通信的以太网MAC。对于此类系统，该主机设备一般包括经由USB控制器耦合到其USB端口的以太网MAC。
由此，需要消耗更少功率、采用更少电路系统并且允许更大吞吐量的具有更小形状因子的USB到以太网适配器和相关的主机设备架构。
概述
公开了允许主机设备使用经由USB端口和USB连接(例如，USB电缆)提供的以太网通信或USB通信来与外部设备通信的系统和方法。对于一些实施例，该主机设备包括用于生成要传送到外部设备的数据的处理器、耦合到该处理器的以太网介质接入控制(MAC)电路、耦合到该处理器的USB控制器、经由该USB连接耦合到该外部设备的USB端口，以及包括耦合到该USB端口的第一端子以及响应于模式选择信号耦合到该以太网MAC电路或该USB控制器的第二端子的收发机。该主机设备还可以包括响应于确定该外部设备是USB设备还是以太网设备而生成该模式选择信号的检测电路。
对于至少一些实施例而言，该收发机形成了USB 3.0兼容接口的一部分，并且包括至少两个差分晶体管对以经由USB连接提供该主机设备和该外部设备之间的全双工信令。对于至少一个实施例而言，该收发机包括提供与根据USB 2.0协议通信的旧式设备的后向兼容性的第三差分对。
对于一些实施例，若外部设备被确定为是USB设备，那么模式选择信号被驱动到可以使得该主机设备进入USB操作模式的第一状态。在USB操作模式中，该选择电路将把该收发机耦合到USB控制器并且将该收发机从以太网MAC电路解耦。此后，该收发机将作为USB兼容收发机来操作以经由USB端口在该主机设备的USB控制器与该外部设备之间交换USB信号。
相反，若外部设备被确定为是以太网设备，那么模式选择信号被驱动到可以使得该主机设备进入以太网操作模式的第二状态。在以太网操作模式中，该选择电路将该收发机耦合到以太网MAC电路并且将该收发机从USB控制器解耦。此后，该收发机将作为MAC侧介质无关接口来操作以经由USB端口在该主机设备的以太网MAC电路与该外部设备之间交换以太网信号。以此方式，在该外部以太网设备上提供的PHY侧介质无关接口可以与该主机设备上提供的收发机一起操作以提供促成该主机设备上提供的以太网MAC电路与该外部以太网设备上提供的以太网PHY电路之间的信号交换的串行千兆位介质无关接口。结果，该外部以太网设备可以不包括任何USB控制器或者以太网MAC电路，藉此减小了该外部以太网设备的面积和功耗。
进一步，该主机设备可以不包括任何以太网PHY电路系统，并且该主机设备可以为以太网通信执行8B/10B编码功能(例如，与在外部以太网设备上执行8B/10B编码功能正相反)。此外，使用该主机设备的USB 3.0兼容接口的部分作为用于以太网通信的介质无关接口也可以增加吞吐量，因为以太网信号是经由USB连接从主机设备直接传送到外部设备的(例如，与将以太网数据转换成USB信号以供传输到外部设备并接着在该外部设备中将这些信号转换成以太网数据正相反)。
对于至少一个另外的实施例而言，该收发机形成了另一类型的接口(例如，PCI类型接口)的一部分，并且包括至少两个差分晶体管对以经由该USB连接来提供该主机设备与该外部设备之间的全双工信令。
附图简述
本发明各实施例是作为示例来解说的，且不旨在受附图中各图的限定，其中：
图1是以太网络设备的框图。
图2是根据一些实施例的计算机系统的框图；
图3A是作为图2的外部设备的一个实施例的解说性USB设备的框图；
图3B是作为图2的外部设备的另一个实施例的解说性USB到以太网适配器的框图；
图4是根据一些实施例的描绘图2的系统的示例性操作的流程图；
图5A是图2的计算机系统在被配置成在USB模式中操作时的简化功能框图；以及
图5B是图2的计算机系统在被配置成在以太网模式中操作时的简化功能框图。
相同的附图标记贯穿全部附图指示对应的部件。
详细描述
在以下详细描述中，将阐述众多具体细节来提供对本公开的透彻理解。同样，在以下描述中并且出于解释目的，阐述了具体的命名以提供对本发明各实施例的透彻理解。然而，对于本领域技术人员将明显的是，可以不需要这些具体细节就能实践本发明各实施例。在其他实例中，以框图形式示出公知的电路和设备以避免混淆本公开。如本文所使用的，术语“耦合”意指直接连接到、或通过一个或多个居间组件或电路来连接。进一步，术语“协议”和“标准”是指由适用的协议或标准支配的通信，并且由此出于本公开的目的是可交换的。本文所描述的各种总线上所提供的任何信号可以与其他信号进行时间复用并且在一条或多条共用总线上提供。另外，各电路元件或软件块之间的互连可被示为总线或单信号线。每条总线可替换地是单信号线，而每条单信号线可替换地是总线，并且单线或总线可表示用于各组件之间的通信的大量物理或逻辑机制中的任一个或多个。
对于本文中的公开，可以参考开放系统互联(OSI)模型，其包括7个逻辑层：层1为物理层，层2为数据链路层，层3为网络层，层4为传输层，层5为会话层，层6为表示层，并且层7为应用层。OSI层的阶层越高，其越接近于最终用户；OSI层的阶层越低，其越接近于物理信道。例如，在OSI模型阶层的顶部的是应用层，其直接与最终用户的软件应用交互。相反，在OSI模型阶层的底部的是物理层，其定义了网络设备与物理通信介质之间的关系。
更具体而言，物理层提供了对物理介质的电和物理规范，并且包括了可以调制/解调要在介质上传送/接收的数据的收发机。数据链路层为设备之间的数据传输提供了功能和/或规程上的细节，诸如寻址和信道接入控制机制。数据链路层包括两个子层：逻辑链路控制(LLC)层和介质接入控制(MAC)层。在使用以太网协议通信的系统和设备中，MAC层和PHY层之间存在接口，以促成这两个层之间的信息交换。该接口被称为介质无关接口(MII)，因为MAC层对于用于数据传输的物理介质是不表态的(并且由此对于所采用的具体PHY设备是不表态的)。以此方式，MII允许给定的MAC设备与各种各样的PHY设备结合使用。术语MII除了指全类属之外，也指特定类型的介质无关接口。如本文中所使用的，除非另外注明，否则术语“介质接入接口”和“MII”将是指此类接口的全类属。MII的示例包括附连单元接口(AUI)、MII、精简MII、千兆位MII(GMII)、精简GMII、串行GMII(SGMII)、四重SGMII(QSGMII)、10GMII以及源同步串行MII(S3MII)。
例如，图1是能够经由物理介质M1(例如，诸如双绞电缆的以太网电缆)与外部以太网网络(为了简化起见而未示出)通信的网络设备100的功能框图。网络设备100包括处理器110、存储器120、PHY设备130和MAC设备140。PHY设备130包括耦合到物理介质M1的以太网收发机135。虽然以太网收发机135在图1中被解说为包括在PHY设备130中，但是收发机135可以是自立设备或者集成电路。存储器120可以是任何合适的存储器元件或者设备，包括例如EEPROM或者闪存存储器。处理器110可以是能够执行存储在例如存储器120中的一个或多个软件程序的脚本或指令的任何合适的处理器。
PHY设备130和MAC设备140各自分别包括用于经由一组信号路径160在这两个设备之间传送信号的介质无关接口150-1和150-2。在一些实施例中，这些信号路径160包括用于从PHY设备130向MAC设备140传送信号的第一差分对(例如，低压差分信令对)信号线，以及用于从MAC设备140向PHY设备130传送信号的第二差分对(例如，低压差信令对)信号线。每个差分对提供了PHY设备130与MAC设备140之间的一位数据路径。这些信号路径可以由此包括从PHY设备130到MAC设备140的第一串行路径，和从MAC设备140到PHY设备130的第二串行路径。
更具体地，MII 150-1可以包括用于分别向和从MAC设备140传送和接收数据的第一和第二PHY侧差分晶体管对(为了简化起见而未示出)，并且MII150-2可以包括用于分别向和从PHY设备130传送和接收数据的第一和第二MAC侧差分晶体管对(为了简化起见而未示出)。由此，MII 150-1在本文中可被称为PHY侧MII，而MII 150-2在本文中可以被称为MAC侧MII。在一些实施例中，这些信号路径160并不包括任何用于在PHY设备130和MAC设备140之间传送时钟信号的信号线。例如，接口150-1和150-2可以不是源同步的。
MAC设备140可以是实现OSI MAC子层的功能的任何设备或集成电路，并且可以是自立设备或者可以被集成到网络设备100中。类似地，PHY设备130可以是实现OSI物理层的功能的任何设备或集成电路，并且可以是自立设备或者可以被集成到网络设备100中。在一些实施例中，PHY设备130和MAC设备140可以各自实现在搭载于电路板上的集成电路中，并且这些信号路径160可以被实现为该电路板上的迹线。
在数据传输操作期间，当网络设备100上的最终用户软件应用经由介质M1向网络传送数据时，处理器110根据OSI模型的顶层来处理该数据，并且接着通过MAC设备140向PHY设备130传送该数据。接着，PHY设备130经由收发机135将该数据传送到物理信道M1上。
如以上所提及的，本文中公开了允许主机设备促成在USB连接上与外部设备进行的以太网通信或者USB通信的系统和方法。例如，图2示出了根据一些实施例的包括主机设备200和外部设备280的系统20。主机设备200包括处理器210、以太网MAC电路220、USB控制器230、选择电路240、收发机250、USB端口260和检测电路270。
处理器210(其可以是能够执行存储在相关联的存储器(为简化起见而未示出)中的一个或多个软件程序的脚本或者指令的任何合适的处理器)可以生成要传送到外部设备280的数据和/或可处理从外部设备280接收到的数据。
以太网MAC电路220(其经由总线201耦合到处理器210)可以是实现OSI MAC子层的功能的任何设备或集成电路(例如，如以上针对图1的MAC设备140描述的)，并且可以是自立设备或者可以被集成到主机设备200中。对于至少一些实施例而言，以太网MAC电路220可以包括物理编码子层(PCS)电路(为了简化起见而未示出)或与其相关联，该物理编码子层电路可以为以太网通信提供8B/10B编码功能。
USB控制器230(其经由总线202耦合到处理器210)可以是能够促成处理器210与USB端口260之间的USB通信的任何合适的USB控制器。对于至少一些实施例来说，USB控制器230可以包括PCS电路(为了简化起见而未示出)或与之相关联以为USB通信提供编码功能。
总线201和202可以是任何合适的信号线或者可以实现任何合适的总线架构，包括例如PCI、PCIE、AHB和/或AXI。对于一个实施例而言，总线201和202可以是相同总线。
收发机250包括选择性地耦合到以太网MAC电路220或者USB控制器230的诸第一端子、耦合到USB端口260的诸第二端子、以及可允许主机200与外部设备280之间经由连接275(例如，USB电缆)的全双工信令的至少两个差分对(为简化起见而未示出)。例如，收发机250的第一差分对(例如，低压差分信令晶体管对)可以被用于经由USB电缆275从主机设备200向外部设备280传送信号，并且收发机250的第二差分对(例如，低压差分信令晶体管对)可以被用于经由USB电缆275从外部设备280接收信号。由此，如以下所进一步详细描述的，主机设备200的收发机250可以由以太网MAC电路220和USB控制器230共享。这与可能包括分别的USB收发机和以太网收发机的常规主机设备架构形成对比。
对于一些实施例，收发机250遵循USB 3.0标准，并且包括可以为根据USB 2.0标准操作的旧式设备提供半双工信令的第三差分对(例如，作为对以上所描述的第一和第二差分对的补充)。
对于另一实施例，收发机250可以形成外围设备组件接口(PCI)(诸如PCI、PCI-X、PCI Express或者PCI-SIG)的一部分。对于再一实施例，收发机250可以形成高级微控制器总线架构-高性能总线(AHB)的一部分。对于另一实施例，收发机250可以形成高级可扩展接口(AXI)的一部分。对于这些实施例，收发机250包括至少两个差分晶体管对以经由连接275提供主机设备与外部设备之间的全双工信令。主机设备200和外部设备280之间的连接275可以根据除了USB之外的其他一个或多个通信协议操作。
选择电路240包括耦合到以太网MAC电路220的诸第一端子、耦合到USB控制器230的诸第二端子、耦合到收发机250的诸第一端子的诸第三端子、以及接收模式选择信号的控制输入。选择电路240可以是响应于模式选择信号来选择性地将收发机250耦合到以太网MAC电路220或者USB控制器230的任何合适的开关或复用电路。对于本文中描述的至少一些实施例而言，该模式选择信号可以由确定外部设备280是USB设备(例如，使用USB通信协议与主机设备200通信的设备)还是以太网设备(例如，使用以太网标准与主机设备200通信的设备)的检测电路270生成。例如，检测电路270可以将模式选择信号驱动到第一状态以指示外部设备280是USB设备，并且可以将模式选择信号驱动到第二状态以指示外部设备280是以太网设备。对于至少另一实施例而言，模式选择信号可以由主机设备200的用户生成。
外部设备280可以是直接插入到USB端口260中或者经由USB电缆275耦合到USB端口260的任何合适的设备。如以上所提及的，外部设备280可以是USB设备(例如，USB闪存驱动器、鼠标，等等)，或者可以是以太网设备(例如，连接到外部以太网网络的以太网适配器)。更具体地，图3A示出作为图2的外部设备280的一个实施例的外部设备300。外部设备300(其在本文中被称为“USB设备”，因为其可以使用USB兼容信令技术(例如，符合USB 2.0和/或USB 3.0协议)与主机设备200通信)被示为包括耦合到USB电路系统320的USB控制器310。USB控制器310(其可以是任何合适的USB控制器)经由主机设备200的USB端口260、收发机250和USB控制器230来促成USB电路系统320与主机设备200之间的USB通信。USB电路320可以包括递送、处理和/或存储数据的任何合适电路系统。举一个例子，对于外部设备300是USB闪存驱动器的实施例而言，USB电路系统320可以包括闪存存储器和相关联的存储器控制器。举另一例，对于外部设备300是鼠标的实施例而言，USB电路系统320可以包括鼠标架构和相关联的控制器。
图3B示出作为图2的外部设备280的另一个实施例的外部设备350。外部设备350(其在本文中被称为“以太网设备”，因为其可以使用由以太网标准支配的通信来与主机设备200通信)是根据一些实施例配置的USB到以太网适配器。外部设备350被示为包括以太网MII 360和以太网PHY 370。以太网PHY 370(其可以是实现OSI物理层的功能的任何设备或集成电路(例如，如以上针对图1的PHY设备130所描述的))与以太网端口(例如，RJ 45连接器)相关联，该以太网端口可以由合适的以太网电缆(例如，双绞线CAT-5和CAT-6电缆)耦合到外部以太网网络。
以太网MII 360经由主机设备200的USB端口260、收发机250和以太网MAC电路220来促成以太网PHY 370与主机设备200之间的以太网通信。如以下更详细地解释的，当外部设备350经由主机设备200的USB端口260被耦合到主机设备200时，外部设备350的以太网MII 360和主机设备200的收发机250形成了促成主机设备200的以太网MAC电路220与外部设备350的以太网PHY 370之间的数据交换的MII(例如，诸如SGMII)。以此方式，收发机250作为MAC侧MII来操作，并且以太网MII 360作为PHY侧MII来操作，藉此允许外部设备350和主机设备200用类似于图1的PHY设备130和MAC设备140之间数据交换的方式来交换数据。结果，配置为USB到以太网适配器的外部设备350的实施例(例如，如图3B中所描绘的)可以向和从主机设备200传送和接收信号，而不用在外部设备350上提供USB控制器或以太网MAC电路，并且主机设备200可以向和从外部设备350传送和接收信号，而不用单独的以太网收发机。
以下针对图4的解说性流程图400描述了与外部设备280通信的主机设备200的示例性操作。在用户将外部设备280耦合到主机设备200(例如，通过将外部设备280的USB接口插入到主机设备200的USB端口260)之后，检测电路270确定外部设备280是USB设备还是以太网设备(402)。若外部设备280是USB设备，如框404中所测试的，那么检测电路270将模式选择信号驱动到指示USB操作模式的第一状态(406)。响应于模式选择信号的第一状态，主机设备200进入USB操作模式，并且选择电路240将收发机250耦合到USB控制器230并且将收发机250从以太网MAC电路220解耦(408)。对于一些实施例，以太网MAC电路220可以例如响应于模式选择信号的第一状态而在USB模式期间被禁用(410)。此后，收发机250作为USB PHY设备(例如，根据USB 2.0协议、USB 3.0协议或者其他USB协议)来操作，并且主机设备200和外部设备280可以使用USB控制器230和收发机250在USB端口260上以符合USB协议的方式来交换信号(412)。
例如，图5A描绘了当耦合到图3A的外部设备300时操作在USB模式中的主机设备200。更具体地，例如，如图5A中所描绘的，当主机设备200操作在USB模式中时，其收发机250(如以上所讨论地可以形成USB 3.0兼容接口的一部分)可以调制从USB控制器230接收到的信号，用于经由USB端口260传输到外部设备300，并且可以解调经由USB端口260从外部设备300接收到的信号，用于传输到USB控制器230。由此，如图5A中所示，主机设备200可以根据USB通信协议与外部设备300交换数据。
再次参见图4，若检测电路270确定外部设备280是以太网设备(如在404处测试的)，那么主机设备200进入以太网操作模式，并且检测电路270将模式选择信号驱动到指示以太网操作模式的第二状态(416)。响应于模式选择信号的第二状态，选择电路240将收发机250耦合到以太网MAC电路220，并将收发机250从USB控制器230解耦(418)。对于至少一些实施例，USB控制器230可以例如响应于模式选择信号的第二状态而在以太网模式期间被禁用(420)。此后，收发机250作为以太网MAC侧MII来操作，并且主机设备200和外部设备280可以使用以太网MAC电路220和收发机250在USB端口260上以符合以太网通信协议的方式来交换信号(422)。
例如，图5B描绘了当耦合到图3B的USB到以太网适配器350时操作在以太网模式中的主机设备200。当主机设备200操作在以太网模式中时，其收发机250(如以上所讨论地可以形成遵循USB 3.0兼容接口的一部分)作为MAC侧MII来操作以调制从以太网MAC电路220接收到的信号，用于经由USB端口260传输到外部设备350，并且可以解调经由USB端口260从外部设备350接收到的信号，用于传输到以太网MAC电路220。由此，主机设备200可以使用由以太网标准(例如，IEEE 802.3标准)支配的通信来与外部设备350交换数据。更具体地，在以太网模式期间，收发机250作为MAC侧MII来操作，并且以太网MII 360作为PHY侧MII来操作。收发机250所实现的MAC侧MII与PHY侧MII 360一起促成主机设备200的以太网MAC电路220与外部设备350的以太网PHY 370之间的以太网通信。由此，与常规系统形成对比的是，以太网PHY 370驻留在外部设备350中，以太网MAC电路220驻留在主机设备200中，并且MAC侧MII可以使用形成USB 3.0兼容接口一部分的收发机来实现。
结果，一些实施例可以允许以太网信号通过主机设备200的USB端口260来传送，而无需在主机设备200上提供的以太网端口或者专用以太网收发机，藉此减小了主机设备200的电路面积以及复杂程度。此外，一些实施例可以允许外部USB到以太网适配器(诸如外部设备350)与主机设备200交换以太网信号，而不需要外部设备350包括其自身的以太网MAC电路或者USB控制器，藉此减小了外部设备350的电路面积和复杂度，同样减小了功耗。这与常规主机设备在其USB端口上提供USB通信协议并且接着在外部设备上将USB信号转换成以太网信号(如以上所提及，这要求外部设备包括其自身的USB控制器和以太网MAC电路系统)形成对比。此外，尽管常规USB到以太网适配器可以执行8B/10B编码功能，但是主机设备200的至少一些实施例允许8B/10B编码功能在从收发机250进行传输之前在主机设备200上被执行，这进而可以进一步简化和减小外部设备350的大小。
在说明书前述篇幅中，本发明各实施例已参照其具体示例性实施例进行了描述。然而将明显的是，可对其作出各种修改和改变而不会脱离如所附权利要求中所阐述的本公开的范围。相应地，本说明书和附图应被认为是解说性而非限定性的。

Claims (22)

1.一种用于促成在通用串行总线(USB)连接上与外部设备进行以太网通信或者USB通信的主机设备，所述主机设备包括：
用于生成要传送到所述外部设备的数据的处理器；
耦合到所述处理器的以太网介质接入控制(MAC)电路；
耦合到所述处理器的USB控制器；
经由所述USB连接耦合到所述外部设备的USB端口；以及
收发机，包括：
耦合到所述USB端口的第一端子；以及
响应于模式选择信号耦合到所述以太网MAC电路或者所述USB控制器的第二端子。
2.如权利要求1所述的主机设备，其特征在于，所述收发机进一步包括：
数个差分晶体管对，用以经由所述USB连接来提供所述主机设备与所述外部设备之间的全双工信令。
3.如权利要求1所述的主机设备，其特征在于，在第一模式期间，所述收发机要作为遵循外围设备组件接口(PCI)标准的接口来操作，并且其中在第二模式期间，所述收发机要作为遵循以太网标准的MAC侧介质无关接口来操作。
4.如权利要求1所述的主机设备，其特征在于，在USB模式期间，所述收发机和所述USB端口一起作为遵循USB标准的接口来操作，并且其中在以太网模式期间，所述收发机要作为遵循以太网标准的MAC侧介质无关接口来操作。
5.如权利要求4所述的主机设备，其特征在于，所述外部设备包括USB到以太网适配器，其包括以太网物理层(PHY)电路和PHY侧介质无关接口。
6.如权利要求5所述的主机设备，其特征在于，所述MAC侧介质无关接口和所述PHY侧介质无关接口用于促成经由所述USB连接在所述主机设备的所述以太网MAC电路与所述USB到以太网适配器的所述以太网PHY电路之间进行的以太网信号的交换。
7.如权利要求5所述的主机设备，其特征在于，所述USB到以太网适配器不包括任何USB控制器。
8.如权利要求5所述的主机设备，其特征在于，所述USB到以太网适配器不包括任何以太网MAC电路。
9.如权利要求1所述的主机设备，其特征在于：
若所述模式选择信号指示以太网模式，则所述收发机要作为介质无关接口来操作以经由所述USB端口在所述以太网MAC电路与所述外部设备之间交换以太网信号；并且
若所述模式选择信号指示USB模式，则所述收发机要作为USB兼容收发机来操作以经由所述USB端口在所述USB控制器与所述外部设备之间交换USB信号。
10.如权利要求1所述的主机设备，进一步包括：
响应于所述模式选择信号选择性地将所述收发机耦合到所述以太网MAC电路或者耦合到所述USB控制器的选择电路。
11.如权利要求10所述的主机设备，其特征在于：
在所述模式选择信号指示以太网模式时，所述选择电路要将所述收发机耦合到所述以太网MAC电路，并且要将所述收发机从所述USB控制器解耦；并且
在所述模式选择信号指示USB模式时，所述选择电路要将所述收发机耦合到所述USB控制器，并且要将所述收发机从所述以太网MAC电路解耦。
12.如权利要求11所述的主机设备，其特征在于：
在所述以太网模式期间，所述选择电路要禁用所述USB控制器；并且
在所述USB模式期间，所述选择电路要禁用所述以太网MAC电路。
13.一种用于促成USB电缆上的以太网通信或者通用串行总线(USB)通信的系统，所述系统包括：
主机设备，包括：
用于生成要传送的数据的处理器；
用以与所述USB电缆耦合的USB端口；
耦合到所述处理器的以太网介质接入控制(MAC)电路；以及
耦合在所述以太网MAC电路和所述USB端口之间的收发机，其包括数个差分晶体管对以提供所述USB电缆上的全双工信令；以及
外部设备，包括：
以太网物理层(PHY)电路；以及
到所述以太网PHY电路的PHY侧介质无关接口。
14.如权利要求13所述的系统，其特征在于，所述收发机形成了USB兼容接口的一部分，并且要作为MAC侧介质无关接口(SGMII)来操作以促成所述以太网MAC电路和所述以太网PHY电路之间经由所述USB电缆的通信。
15.如权利要求13所述的系统，其特征在于，所述外部设备包括USB到以太网适配器，并且所述以太网PHY电路经由以太网电缆与以太网网络耦合。
16.如权利要求15所述的系统，其特征在于，所述USB到以太网适配器不包括USB控制器或者任何以太网MAC电路。
17.如权利要求13所述的系统，其特征在于，所述主机设备进一步包括：
在所述处理器和所述收发机之间的与所述以太网MAC电路并联耦合的USB控制器；以及
响应于模式选择信号选择性地将所述收发机耦合到所述USB控制器或者耦合到所述以太网MAC电路的选择电路。
18.如权利要求17所述的系统，其特征在于，
在所述模式选择信号指示以太网模式时，所述选择电路要将所述收发机耦合到所述以太网MAC电路，并且要将所述收发机从所述USB控制器解耦；并且
在所述模式选择信号指示USB模式时所述选择电路要将所述收发机耦合到所述USB控制器，并且要将所述收发机从所述以太网MAC电路解耦。
19.如权利要求18所述的系统，其特征在于，
在所述以太网模式期间，所述选择电路要禁用所述USB控制器；并且
在所述USB模式期间，所述选择电路要禁用所述以太网MAC电路。
20.一种用于促成在USB连接上进行主机设备与外部设备之间的以太网通信或者通用串行总线(USB)通信的方法，所述方法包括：
确定所述外部设备是USB设备还是以太网设备；
若所述外部设备被确定为以太网设备，则将所述主机设备中提供的收发机作为介质无关接口来操作以促成所述主机设备上的以太网介质接入控制(MAC)电路与所述外部设备上的以太网物理层(PHY)设备之间的以太网兼容信号；以及
若所述外部设备被确定为USB设备，则将所述主机设备中提供的所述收发机作为USB兼容接口的一部分来操作，以与所述外部设备交换USB兼容信号。
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，进一步包括：
若所述USB设备被检测到，则将模式选择信号驱动到第一状态；并且
若所述以太网设备被检测到，则将所述模式选择信号驱动到第二状态。
22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，进一步包括：
若所述模式选择信号处于所述第一状态，则将所述收发机耦合到所述主机设备中的USB控制器并且将所述收发机从所述以太网MAC电路解耦；并且
若所述模式选择信号处于所述第二状态中，则将所述收发机耦合到所述以太网MAC电路，并且将所述收发机从所述USB控制器解耦。
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