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Diese
Patentanmeldung beansprucht die Priorität der US-Anmeldung Nr. 11/170,771,
angemeldet am 29. Juni 2005, die hierin durch Bezugnahme aufgenommen
ist.
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Gebiet
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung betreffen die elektronische Datenkommunikation
und insbesondere, Aussetz- und Wiederaufnahmeoperationen in USB-Protokollen.
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Hintergrund
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USB
ist ein Typ einer Verbindung, die die Übertragung von Daten zwischen
elektrischen Systemen oder Vorrichtungen erlaubt. Das Universal
Serial Bus Implementers Forum (USB-IF), Portlang, Oregon, USA, verwaltet
und veröffentlicht
die Spezifikationen für
USB. Mehrere Überarbeitungen
der Spezifikation des USB sind von dem USB-IF veröffentlicht worden.
Zu dem Zeitpunkt, zu dem dieses geschrieben wurde, ist USB 2.0,
veröffentlicht
am 27. April 2000, die letzte Überarbeitung
der USB-Spezifikation und ist kompatibel mit früheren Überarbeitungen der USB-Spezifikation,
so wie USB 1.0 und USB 1.1. Bei der hierin gegebenen Beschreibung
bezieht sich USB 2.0 auf die überarbeitete
Spezifikation USB 2.0 und auf alle anderen früheren überarbeiteten Spezifikationen
für USB,
die von dem USB-IF veröffentlicht worden
sind.
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USB
2.0 umfaßt
eine Aussetzoperation, die es einer USB-Vorrichtung erlaubt, in
einen Aussetzzustand einzutreten. USB 2.0 erfordert, daß eine USB-Vorrichtung
nach einer bestimmten Zeit des Leerlaufs oder der Inaktivität auf der
USB-Verbindung in den Aussetzzustand eintritt. USB 2.0 umfaßt auch
eine Wiederaufnahmeoperation, die es einer USB-Vorrichtung erlaubt,
den Aussetzzustand zu verlassen. USB 2.0 erfordert es, daß die Wiederaufnahmeoperation
eine bestimmte Zeit lang dauert.
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Die
Taktungserfordernisse für
die Aussetz- und Wiederaufnahmeoperationen, wie sie in USB 2.0 festgelegt
sind, können
die Energieverwaltung für
einige Systeme, die USB haben, begrenzen. Bei anderen Systemen,
insbesondere Systemen, die ihre Energie hauptsächlich von einer Batterie abziehen,
können
die Taktanforderungen für
die Aussetz- und Wiederaufnahmeoperationen zu hoch sein, was bewirkt, daß USB, wie
es in USB 2.0 festgelegt ist, bei manchen dieser Systeme eine ungünstige Wahl
für die Verbindung
ist.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt
eine Einrichtung mit USB-Vorrichtungen gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung.
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2 zeigt
ein beispielhaftes Taktungsschaubild für eine Aussetzoperation der
Einrichtung nach 1.
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3 zeigt
ein beispielhaftes Taktungsschaubild für eine Wiederaufnahmeoperation
der Einrichtung nach 1
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4 zeigt
ein System mit USB-Vorrichtungen gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung
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5 ist
ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren für Aussetz- und Wiederaufnahmeoperationen
gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung zeigt.
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6 ist
ein Blockschaubild eines Gegenstandes gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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1 zeigt
eine Einrichtung mit USB-Vorrichtungen gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung. Die Vorrichtung 100 umfaßt einen System-Hostcontroller 101,
USB-Vorrichtungen 110 und 120 und eine Energiequelle 130.
USB-Ports 111 und 122 und ein USB-Segment 140 erlauben
es den USB-Vorrichtungen 110 und 120, miteinander
zu kommunizieren. Jeder der USB-Ports 111 und 122 umfaßt Sender
und Empfänger,
um Daten zu senden und zu empfangen. Das USB-Segment 140 umfaßt eine
Spannungsleitung (VBUS), eine Erdungsleitung (GND)
und Datenleitungen (D+ und D–)
entsprechend der Spezifikation für
USB 2.0. Die Energiequelle 130 liefert Energie an die Einrichtung 100.
Bei manchen Ausführungsformen
umfaßt
die Energiequelle 130 eine Batterie. Der System-Hostcontroller 110 umfaßt irgendeine
Kombination aus Hardware, Firmware und Software, um die Operationen
der Einrichtung 100 zu steuern. Der System-Hostcontroller 101 kann
einen Universalprozessor oder eine anwendungsspezifische integrierte
Schaltung (ASIC – Application
Specific Integrated Circuit) umfassen. Die USB-Vorrichtung 110 kann
ein USB-Hostcontroller sein, der es der Einrichtung 100 erlaubt,
mit einer oder mehreren weiteren USB-Vorrichtungen innerhalb oder
außerhalb
der Einrichtung 100 neben der USB-Vorrichtung 120 zu
kommunizieren. Schaltungen 115 und 125 steuern
einen USB-Port 111 bzw. 122, um Daten zwischen
den USB-Vorrichtungen 110 und 120 zu übertragen.
Daten, wie hierin beschrieben, beziehen sich auf Signale, die irgendeine
Kombination aus Dateninformation, Adreßinformation, Statusinformation,
Steuerinformation und weiterer Information darstellen.
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Bei
manchen Ausführungsformen
befindet sich ein Teil oder eine gesamte Einrichtung 100 in
einem Hostsystem. Beispiele von Hostsystemen umfassen Desktop-Computer,
Laptop-Computer,
digitale Kameras, Videospielgeräte,
persönliche
digitale Assistenten (PDA – Personal
Digital Assistant)-Geräte,
Mobiltelefone und andere digitale Systeme.
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Jede
der USB-Vorrichtungen 110 und 120 führt eine
einzelne Funktion oder mehrere Funktionen aus. Beispiele der Funktionen,
die von der USB-Vorrichtung 110 ausgeführt werden, umfassen die Funktion
eines Eingabe/Ausgabecontrollers, um Eingabe- und Ausgabedaten in
einem System, so wie einem Computer oder irgendeinem der Systeme,
die in den Beispielen angesprochen werden, zu steuern. Beispiele
von Funktionen, die von der USB-Vorrichtung 120 durchgeführt werden,
umfassen Funktionen von Tastaturen oder Tastenfeldern, Anzeigegeräten, Zeigegeräten, Spielegeräten, Audiogeräten, Videogeräten und
Speichergeräten.
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Die
USB-Vorrichtungen 110 und 120 entsprechen USB
2.0. Zusätzlich
umfassen die USB-Vorrichtungen 110 und 120 verbesserte
Aussetz- und Wiederaufnahmeoperationen, die von den Aussetz- und
Wiederaufnahmeoperationen, die in USB 2.0 festgelegt sind, unterschiedlich
sind.
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In 1 haben
die USB-Vorrichtungen 110 und 120 unterschiedliche
Betriebszustände,
einschließlich
einem Freigabezustand und einem Aussetzzustand. In dem Freigabezustand
sind die USB-Vorrichtungen 110 und 120 und das
USB-Segment 140 freigegeben (aktiv) und bereit, Daten zu übertragen,
oder sie übertragen
Daten aktiv. In dem Aussetzzustand ist die gesamte oder ein Teil
der Einrichtung 100 ausgesetzt (deaktiviert oder im Leerlauf).
Bei manchen Ausführungsformen
leitet die USB-Vorrichtung 110 eine Aussetzoperation ein,
um den USB-Port 110 auszusetzen und um es dem USB-Port 122 oder
der USB-Vorrichtung 120 oder beiden zu erlauben, in den
Aussetzzustand einzutreten. Das Einleiten der Aussetzoperation kann
entweder auf der Konfiguration der USB-Vorrichtung 110 oder
der Konfiguration des System-Hostcontrollers 101 basieren.
Zum Beispiel kann bei Systemen, so wie Laptop-Computer oder Mobiltelefonen, die Energie
von der Energiequelle 130 hauptsächlich von einer Batterie geliefert
werden. Um in diesen Systemen die Lebensdauer der Batterie zu verlängern, können die
USB-Vorrichtung 110 oder der System-Hostcontroller 101 so
konfiguriert werden, daß sie
aggressiv einen Teil der Einrichtung 100 aussetzen, so
wie einen aus USB-Port 110, USB-Port 122, USB-Vorrichtung 120 oder
irgendeine Kombination aus USB- Port 111,
USB-Port 122 und USB-Vorrichtung 120. Bei der Einrichtung 100 umfaßt die Aussetzoperation
eine bidirektionale Kommunikation zwischen den USB-Vorrichtungen 110 und 120.
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2 zeigt
ein beispielhaftes Taktungsschaubild für eine Aussetzoperation der
Einrichtung der 1. In 2 tritt
der Freigabezustand zwischen den Zeitpunkten T0 und T1 auf, eine
Aussetzkommunikation geschieht zwischen den Zeitpunkten T1 und T2,
ein Übergangsintervall
(TRAN) tritt zwischen den Zeitpunkten T2 und T3 auf und ein Aussetzzustand
geschieht zwischen den Zeitpunkten T3 und T4.
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In
dem Freigabezustand sind die USB-Ports 111 und 112 aktiviert;
das USB-Segment 140 ist aktiv und die USB-Vorrichtungen 110 und 120 sind
bereit, Daten untereinander auszutauschen. Die USB-Vorrichtung 110 kann
eine Transaktionsmeldung an den USB-Port 111 senden. Das
Senden der Transaktionsmeldung kann eine Taktreferenz umfassen,
so wie einen USB-Mikroframe und einen USB-Frame, wie sie in USB
2.0 festgelegt sind.
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Zum
Zeitpunkt T1 kann die USB-Vorrichtung 110 das Senden der
Transaktionsmeldung an den USB-Port 111 beenden und die
Aussetzkommunikation einleiten, um den USB-Port 111 für den Aussetzzustand
vorzubereiten.
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Zum
Zeitpunkt T2 ist die Aussetzkommunikation zwischen den USB-Vorrichtungen 110 und 120 beendet.
Zwischen den Zeitpunkten T2 und T3 im Übergangsintervall bereitet
die USB-Vorrichtung 110 sich
vor, den USB-Port 111 auszusetzen. Die USB-Vorrichtung 120 kann
sich vorbereiten, entweder nur den USB-Port 122 in den
Aussetzzustand oder sowohl die USB-Vorrichtung 120 als
auch den USB-Port 122 in den Aussetzzustand zu bringen.
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Zum
Zeitpunkt T3 bringt die USB-Vorrichtung 110 den USB-Port 111 in
den Aussetzzustand. Der USB-Port 122, die USB-Vorrichtung 120 oder
sowohl der USB-Port 122 als auch die USB-Vorrichtung 120 treten
in den Aussetzzustand ein. Das USB-Segment 140 ist zum
Zeipunkt T3 deaktiviert oder läuft
leer. Bei manchen Ausführungsformen
kann die USB-Vorrichtung 110 zwischen
den Zeitpunkten T2 und T3 in dem Freigabezustand verbleiben, während der
USB-Port 122 in dem Aussetzzustand ist. Somit kann zwischen den
Zeitpunkten T2 und T3 der Zustand des USB-Ports 122 und
der Zustand der USB-Vorrichtung 120 unterschiedlich sei.
Ein USB-Port oder eine USB-Vorrichtung verbrauchen in dem Aussetzzustand
weniger Energie als in dem Freigabezustand. Zum Beispiel ist die
Energiemenge, die von der USB-Vorrichtung 120 in dem Aussetzzustand
verbraucht wird, geringer als die Energiemenge, die von der USB-Vorrichtung 120 in
dem Freigabezustand verbraucht wird.
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Während der
Aussetzkommunikation sendet die USB-Vorrichtung 110 der
USB-Vorrichtung 120 einen Aussetzbefehl 211. Der
Aussetzbefehl 211 kann Information umfassen, um der USB-Vorrichtung 120 anzuordnen,
entweder nur den USB-Port 122 in den Aussetzzustand oder
sowohl den USB-Port 122 als auch die USB-Vorrichtung 120 in
den Aussetzzustand zu bringen. Wie oben angesprochen kann die USB-Vorrichtung 120 in
einem Zustand bleiben, der von dem Aussetzzustand unterschiedlich
ist, wenn der USB-Port 122 in dem Aussetzzustand ist. Zum Beispiel
kann die USB-Vorrichtung 120 in dem Freigabezustand bleiben,
während
der USB-Port 122 in dem Aussetzzustand ist.
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In 2 sendet
die USB-Vorrichtung 120 nach dem Empfang des Aussetzbefehls 211 der USB-Vorrichtung 110 eine
Aussetzantwort 222, um den Aussetzbefehl 211 zu
bestätigen.
Somit ist die Aussetzkommunikation zwischen den USB-Vorrichtungen 110 und 120 eine
bidirektionale Kommunikation, bei der beide USB-Vorrichtungen 110 und 120 Daten
untereinander austauschen.
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Bei
manchen Ausführungsformen
umfaßt der
Aussetzbefehl 211 in 2 wenigstens
eine Aussetztransaktion. Die Aussetztransaktion kann ein Aussetz-Tokenpaket
umfassen, das Information enthält,
die der USB-Vorrichtung 120 mitteilt, daß die USB-Vorrichtung 110 gera de
dabei ist, den USB-Port 111, an den die USB-Vorrichtung 120 gekoppelt
ist, auszusetzen. Das Aussetz-Tokenpaket, das hierin beschrieben
wird, trägt
Information, die von der Information unterschiedlich ist, die von
irgendeinem Tokenpaket gemäß USB 2.0
transportiert wird. Zum Beispiel kann das Aussetz-Tokenpaket, das
hierin beschrieben ist, über
das hinaus, daß sie
den Paketidentifizierer (PID – Packet
Identifier), so wie AUS oder SETUP, wie in USB 2.0, enthält, auch
zusätzliche
Information enthalten, die insbesondere angibt, daß das Aussetz-Token für die Aussetzkommunikation
ist. Als ein weiteres Beispiel kann die PID des Aussetz-Tokenpaketes, das
hierin beschrieben ist, eine neue PID-Kategorie sein, zum Beispiel
ein „AUSSETZ" PID oder eine „SCHLAF" PID, die nur für die Aussetzkommunikation
reserviert ist. Wenn daher eine USB-Vorrichtung, so wie die USB-Vorrichtung 120,
das Aussetz-Tokenpaket
erfaßt,
das in dem Aussetzbefehl 211 der 2 enthalten
ist, erkennt die USB-Vorrichtung
schnell, daß eine
Aussetzkommunikation eingeleitet wird, und daß geeignete Aktionen für eine Antwort
benötigt
werden.
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Bei
anderen Ausführungsformen
umfaßt
der Aussetzbefehl 211 in 2 anstelle
einer Aussetztransaktion eine Aussetzmeldung. Die Aussetzmeldung
ist eine Form einer speziellen Signalgebung oder eines Chirps, das
von der Signalgebung einer Transaktion unterschiedlich ist. Eine
Transaktion hat bestimmte Datenpaket-Formate, während eine spezielle Signalgebung
kein Datenpaket-Format hat. In 2 kann die
Aussetzmeldung, die in dem Aussetzbefehl 211 enthalten
ist, ein Chirp oder eine Serie aus Chirps (eine Serie der speziellen
Signalgebung) sein. Ein Beispiel von Aktivitäten, um ein Chirp (eine spezielle
Signalgebung) zu erzeugen, umfaßt
das Verbinden einer der Datenleitungen (D+ oder D–) des USB-Segmentes 140 entweder
mit Masse oder einer Energiequelle und das Treiben einer Strommenge auf
der anderen Datenleitung über
eine bestimmte Dauer (Zeit). Zum Beispiel kann der Chirp ein Chirp M
sein, wobei der Chirp M erzeugt werden kann, indem die Datenleitung
D- des USB-Segmentes 140 mit
Masse verbunden und eine Strommenge über eine bestimmte Dauer auf
der Datenleitung D+ getrieben wird. Als ein weiteres Beispiel kann
der Chirp ein Chirp N sein, wobei der Chirp N erzeugt werden kann,
indem die Datenleitung D+ des USB- Segmentes 140 mit einer Energiequelle
verbunden und eine Strommenge für
eine bestimmte Zeit auf der Datenleitung D– getrieben wird.
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Bei
manchen Ausführungsformen
kann die Aussetzmeldung eine Anzahl von Chirps M, eine Anzahl von
Chirps N oder eine Anzahl von Chirp M und Chirp N sein. USB 2.0
hat eine Signalgebung, die durch Chirp J und Chirp K erzeugt wird.
Jedoch ist die Aussetzmeldung, die durch Chirp M und Chirp N erzeugt
wird, wie es hierin beschrieben ist, absichtlich so erzeugt, daß sie von
irgendeiner Art der Signalgebung unterschiedlich ist, die durch
Chirp J und Chirp K bei USB 2.0 erzeugt wird.
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Bei
manchen Ausführungsformen
umfaßt
die Aussetzantwort 222 in 2 (geschickt
von der USB-Vorrichtung 120 der 1) wenigstens
eine Antworttransaktion. Die Antworttransaktion kann ein Quittungsbetrieb-Paket
umfassen. Das Quittungsbetrieb-Paket kann Information umfassen,
um das Erkennen oder den Empfang des Aussetzbefehls 211 zu
bestätigen,
der von der USB-Vorrichtung 110 geschickt worden ist. Bei
manchen Ausführungsformen kann
das hierin beschriebene Quittungsbetrieb-Paket die ACK-Quittungsbetrieb-Pakete
wie bei USB 2.0 umfassen. Bei anderen Ausführungsformen trägt das hierin
beschriebene Quittungsbetrieb-Paket Information, die von der Information,
die von irgendeinem Quittungsbetrieb-Paket gemäß USB 2.0 transportiert wird,
unterschiedlich ist. Außer
daß sie
zum Beispiel einen PID umfassen, so wie ACK, NAK, STALL oder NYET,
wie in USB 2.0, kann das hierin beschriebene Quittungsbetrieb-Paket
auch zusätzliche
Information umfassen, die in bestimmter Weise Information angibt,
die zu der Aussetzkommunikation in Bezug steht. Wenn daher eine
USB-Vorrichtung, so wie die USB-Vorrichtung 110, das hierin
beschriebene Quittungsbetrieb-Paket erfaßt oder empfängt, erkennt
die USB-Vorrichtung, so wie die USB-Vorrichtung 110, schnell, daß der Aussetzbefehl,
so wie der Aussetzbefehl 211, von einer USB-Vorrichtung, so
wie der USB-Vorrichtung 120, erkannt oder empfangen worden
ist.
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Bei
weiteren Ausführungsformen
umfaßt
die Aussetzantwort 222 in 2 eine Antwortmeldung anstelle
einer Antworttransaktion. Ähnlich
wie bei der Aussetztransaktion und der Aussetzmeldung, die durch
den Aussetzbefehl 211 dargestellt werden, hat die Antworttransaktion,
die von der Aussetzantwort 222 dargestellt wird, bestimmte
Paketformate, während
die Antwortmeldung kein Paketformat hat. Die Antwortmeldung kann
ein Chirp sein, so wie der Chirp M und der Chirp N, die oben beschrieben
sind. Die Antwortmeldung kann auch eine Anzahl von Chirps M, eine
Anzahl von Chirps N oder eine Anzahl von abwechselnd Chirp M und
Chirp N sein.
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Die
obige Beschreibung zeigt, daß die
Aussetzkommunikation in 2 eine bidirektionale Kommunikation
zwischen den USB-Vorrichtungen 110 und 120 ist.
Wie oben beschrieben, kann der Aussetzbefehl 211 entweder
eine Aussetztransaktion oder eine Aussetzmeldung umfassen; die Aussetzantwort 222 kann
auch entweder eine Aussetztransaktion oder eine Aussetzmeldung umfassen.
Bei manchen Ausführungsformen
kann die Aussetzkommunikation in 2 denselben
Kommunikationstyp umfassen. Zum Beispiel können sowohl der Aussetzbefehl 211 als
auch die Aussetzantwort 222 entweder Aussetztransaktionen
oder Aussetzmeldung umfassen. Bei anderen Ausführungsformen kann die Aussetzkommunikation
eine Mischung aus Meldung und Transaktion sein. Zum Beispiel kann
der Aussetzbefehl 211 eine Aussetzmeldung umfassen, während die
Aussetzantwort 222 eine Antworttransaktion umfassen kann.
Als ein weiteres Beispiel kann der Aussetzbefehl 211 eine
Aussetztransaktion umfassen, während
die Aussetzantwort 222 eine Antwortmeldung umfassen kann.
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USB
2.0 ermöglicht
es, daß Daten
zwischen USB-Vorrichtungen mit drei unterschiedlichen Übertragungsraten
oder –geschwindigkeiten übertragen werden:
niedrige Geschwindigkeit, volle Geschwindigkeit und hohe Geschwindigkeit.
Die niedrige, die volle und die hohe Geschwindigkeit entsprichen
Datenübertragungsraten
von 1.5 Mb/s, 12 Mb/s bzw. 480 Mb/s. Mb/s steht für Megabit
pro Sekunden (106 Bit pro Sekunde). Somit
kann eine mit hoher Geschwindigkeit arbeitende USB-Vorrichtung Daten
auf einem USB-Segment mit einer Rate bis zu 480 Mb/s übertragen.
Ein USB-Segment kann in einem Modus niedriger Geschwindigkeit, voller
Geschwindigkeit oder hoher Geschwindigkeit sein, abhängig von
der Geschwindigkeit der USB-Vorrichtung. Während des Aussetzzustandes
erfordert es USB 2.0, daß ein USB-Segment, das an eine
mit niedriger Geschwindigkeit arbeitende Vorrichtung gekoppelt ist,
in einen Leerlaufzustand niedriger Geschwindigkeit gebracht wird,
ein USB-Segment, das mit einer mit voller Geschwindigkeit arbeitenden
Vorrichtung gekoppelt ist, in einen Leerlaufzustand voller Geschwindigkeit
gebracht wird. Für
eine mit hoher Geschwindigkeit arbeitende Vorrichtung während des
Aussetzzustandes erfordert USB 2.0, daß ein USB-Segment, das mit
einer mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden USB-Vorrichtung gekoppelt
ist, aus dem Hochgeschwindigkeitsmodus in den Leerlaufzustand voller Geschwindigkeit
geschaltet wird, wie in dem Fall der mit voller Geschwindigkeit
arbeitenden Vorrichtung.
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Somit
wird gemäß USB 2.0
ein USB-Segment während
des Aussetzzustandes in entweder den Leerlaufzustand niedriger Geschwindigkeit
oder den Leerlaufzustand voller Geschwindigkeit gebracht. Sowohl
im Leerlaufzustand niedriger Geschwindigkeit als auch im Leerlaufzustand
voller Geschwindigkeit ist eine der Datenleitungen (D+ oder D–) des USB-Segmentes
durch einen Pull-Up-Widerstand mit einer Energiequelle gekoppelt.
Strom oder Ladung von der Energiequelle können durch den Pull-Up-Widerstand
zu Masse auslaufen, so daß Energie
verschwendet werden kann.
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Bei
der Einrichtung 100 der 1 sind die Datenleitungen
des USB-Segmentes 140 während des
Aussetzzustandes von der Energiequelle entkoppelt. Somit kann die
Einrichtung 100 das Stromleck durch den Pull-Up-Widerstand
während
des Aussetzzustandes vermeiden, so daß Energie gespart werden kann.
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Bei
manchen Ausführungsformen
ist die USB-Vorrichtung 120 der 1 eine mit
Hochgeschwindigkeit arbeitende USB-Vorrichtung, und das USB-Segment 140 ist
während
des Freigabezustandes in einem Modus hoher Geschwindigkeit. Während des
Aussetzzustandes der Einrichtung 100 der 1 wird
das USB-Segment 140 nicht aus dem Zustand hoher Geschwindigkeit
in den Leerlaufzustand voller Geschwindigkeit geschaltet. Das USB-Segment 140 wird
während
des Freigabezustandes in demselben Modus hoher Geschwindigkeit gehalten und
auch während
des Aussetzzustandes. Im Gegensatz dazu, wie oben beschrieben, erfordert
es USB 2.0, daß ein
USB-Segment, das sich in dem Freigabezustand in dem Modus hoher
Geschwindigkeit befindet, während
des Aussetzzustandes in den Leerlaufmodus voller Geschwindigkeit
geschaltet wird.
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Wenn
das USB-Segment 140 der Einrichtung 100 während des
Freigabezustandes und während
des Aussetzzustandes in demselben Modus hoher Geschwindigkeit gehalten
wird, kann dies die Komplexität
der Gestaltung verringern. In dem Modus hoher Geschwindigkeit sind
beide Datenleitungen (D+ und D–)
eines USB-Segmentes mit Masse gekoppelt, wenn das USB-Segment keine
Daten überträgt. Das
Schalten des USB-Segmentes aus dem Modus hoher Geschwindigkeit in
den Leerlaufzustand voller Geschwindigkeit während des Aussetzzustandes,
wie es von USB 2.0 gefordert ist, führt Aktivitäten mit sich, so wie das Entkoppeln
einer Datenleitung des USB-Segmentes von Masse und das Verbinden
der Datenleitung mit der Energiequelle durch den Pull-Up-Widerstand.
Die Komplexität
der Gestaltung in der Einrichtung 100 kann verringert werden,
da die Datenleitungen des USB-Segmentes 140 nicht zwischen
Masse und der Energiequelle geschaltet werden müssen.
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Weiter
kann das Halten des USB-Segmentes 140 in der Einrichtung 100 in
demselben Modus hoher Geschwindigkeit während des Freigabezustandes
und während
des Aussetzzustandes auch Energie in dem Aussetzzustand sparen.
Da zum Beispiel die Datenleitungen (D+ und D– ) des USB-Segmentes 140 während des
Aussetzzustandes mit Masse gekoppelt bleiben oder von der Energiequelle
entkoppelt sind, kann ein Stromleck durch den Pull-Up-Widerstand
vermieden werden, so daß Energie
gespart werden kann.
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Wie
oben angesprochen umfaßt
die USB-Vorrichtung 110 einen Mechanismus, um zwischen
dem aktiven Zustand und dem Leerlaufzustand des USB-Segmentes 140 zu
unterscheiden. Somit ist die USB-Vorrichtung 110 in der
Lage, zwischen dem Modus hoher Geschwindigkeit des USB-Segmentes 140 während des
Freigabezustandes und dem Modus hoher Geschwindigkeit des USB-Segmentes 140 während des
Aussetzzustandes zu unterscheiden, so daß die USB-Vorrichtung 110 eine
geeignete Meldung auf dem USB-Segment 140 senden kann,
um sowohl während
des aktiven Zustandes als auch während
des Leerlaufzustandes des USB-Segmentes 140 mit der USB-Vorrichtung 120 zu
kommunizieren.
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Bei
manchen Ausführungsformen
kann die letzte Aktivität
des USB-Segmentes 140 der 1 zum Zeitpunkt
T1 (2) geschehen, so daß vom Zeitpunkt T1 zum Zeitpunkt
T3 das USB-Segment 140 aktiv ist, jedoch im Leerlauf sein
kann. Bei USB 2.0 kann eine USB-Vorrichtung,
so wie die USB-Vorrichtung 120, nur nach drei Millisekunden
der Inaktivität
oder des Leerlaufs auf einem USB-Segment in den Aussetzzustand eintreten.
Somit kann bei USB 2.0 eine USB-Vorrichtung, so wie die USB-Vorrichtung 120,
zum Zeitpunkt T3 in den Aussetzzustand eintreten, wobei T3 wenigstens
drei Millisekunden von T1 weg gezählt ist, wenn die letzte Aktivität zum Zeitpunkt
T1 geschieht. Bei der Einrichtung 100 jedoch darf die USB-Vorrichtung 120 in
den Aussetzzustand zu einem Zeitpunkt T1 eintreten, in dem T3 weniger
als drei Millisekunden von T1 gezählt ist. Bei der Einrichtung 100 kann,
obwohl die USB-Vorrichtung 120 selbst nach den drei Millisekunden
der Inaktivität
auf dem USB-Segment 140 in
den Aussetzzustand eintreten kann, die USB-Vorrichtung 120 sich auch
vorbereiten, in den Aussetzzustand einzutreten, wenn die Aussetzkommunikation
eingeleitet wird. Bei der Einrichtung 100 kann die Aussetzkommunikation vor
den drei Millisekunden der Inaktivität auf dem USB-Segment 140 eingeleitet
werden. Bei manchen Ausführungsformen
dauert die Aussetzkommunikation in der Größenordnung von Mikrosekunden
und weniger als eine Millisekunde, und das Übergangsintervall zwischen
T2 und T3 ist ungefähr
10 Mikrosekunden lang. Somit kann bei der Einrichtung 100 die USB-Vorrichtung 120 vor
den drei Millisekunden der Inaktivität auf dem USB-Segment 140 in
den Aussetzzustand eintre ten. Das Eintreten in den Aussetzzustand
vor den drei Millisekunden der Inaktivität oder des Leerlaufs auf einem
USB-Segment kann die Energieverwaltung bei der Einrichtung 100 verbessern.
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Wie
es in USB 2.0 festgelegt ist, kann eine USB-Vorrichtung, so wie
die USB-Vorrichtung 120 der 1, nach
mehr als drei Millisekunden des Leerlaufs oder der Inaktivität auf einem
USB-Segment, so wie dem USB-Segment 140, das an die USB-Vorrichtung
ankoppelt, damit beginnen, einen Übergang von einem angeregten
Zustand in einen Aussetzzustand vorzunehmen. Da der Faktor, es zu erlauben,
daß die
USB-Vorrichtung bei USB 2.0 in den Aussetzzustand eintritt, von
dem Vorliegen oder Fehlen von Aktivität auf dem USB-Segment abhängt, kann
die Aussetzoperation bei USB 2.0 als eine „passive" Aussetzoperation bezeichnet werden.
Im Gegensatz dazu kann die Aussetzoperation der Einrichtung 100 der 1 als
eine „aktive„ Aussetzoperation
bezeichnet werden, da der USB-Port 122, die USB-Vorrichtung 120 oder
sowohl der USB-Port 122 als auch die USB-Vorrichtung 120 nach
einer aktiven bidirektionalen Kommunikation zwischen den USB-Vorrichtungen 110 und 120 in
den Aussetzzustand eintreten.
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Bei
manchen Ausführungsformen
kann die USB-Vorrichtung 120 ein Konfigurationsdeskriptorregister
umfassen, um die Möglichkeit
anzugeben, die hierin beschriebene aktive Aussetzoperation zu unterstützen. Bei
diesen Ausführungsformen
kann die USB-Vorrichtung 110 die Möglichkeit, die aktive Aussetzoperation
der USB-Vorrichtung 120 zu unterstützen, während eines USB-Aufzählungsprozesses oder
während
der Aussetzkommunikation erkennen. Die USB-Vorrichtungen 110 und 120 können beide die
aktive Aussetzoperation verwenden.
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Bei
anderen Ausführungsformen
kann die USB-Vorrichtung 110 die aktive Aussetzoperation, die
oben beschrieben ist, unterstützen,
während
die USB-Vorrichtung 120 nicht in der Lage ist, die aktive Aussetzoperation
zu unterstützen.
Bei diesen Ausführungsformen
kann die USB-Vorrichtung 110 die Unmöglichkeit erkennen, die aktive
Aussetzoperation durch die USB-Vorrichtung 120 während eines USB-Aufzählungsprozesses
zu unterstützen.
Daher darf während
des normalen Betriebs nach dem USB-Aufzählungsprozeß die USB-Vorrichtung 110 die
Aussetzkommunikation nicht einleiten, zum Beispiel darf die USB-Vorrichtung 110 nicht
den Aussetzbefehl 211 senden (2), um die
Aussetzkommunikation einzuleiten. In diesem Fall kann die Aussetzoperation
durchgeführt
werden, wie es in USB 2.0 festgelegt ist.
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Bei
manchen anderen Ausführungsformen kann
die USB-Vorrichtung 110 die aktive Aussetzoperation unterstützen, während die
USB-Vorrichtung 120 nicht in der Lage ist, die aktive Aussetzoperation zu
unterstützen.
Bei diesen Ausführungsformen
kann die USB-Vorrichtung 110 die Unmöglichkeit des Unterstützens der
aktiven Aussetzoperation durch die USB-Vorrichtung 120 nicht bemerken.
Somit kann die USB-Vorrichtung 110 weiter den Aussetzbefehl 211 (2)
senden, um die Aussetzkommunikation einzuleiten. Bei manchen Ausführungsformen
ist die USB-Vorrichtung 110 so ausgestaltet, daß sie die Aussetzkommunikation
nach einem Zeitintervall ohne Antwort von der USB-Vorrichtung 120,
nachdem der Aussetzbefehl 211 geschickt wurde, abbricht.
In diesem Fall kann die Aussetzoperation durchgeführt werden,
wie es in USB 2.0 festgelegt ist.
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3 zeigt
ein beispielhaftes Taktungsschaubild für eine Wiederaufnahmeoperation
bei der Einrichtung der 1. 3 zeigt
einen Aussetzzustand zwischen den Zeitpunkten T4 und T5, einen Freigabezustand,
der entweder zum Zeitpunkt T11 oder T13 beginnt, bis zum Zeitpunkt
T14, eine Wiederaufnahmeoperation 301, die zum Zeitpunkt
T5 beginnt und entweder zum Zeitpunkt T9 oder T12 beendet ist, und
ein Übergangsintervall
(TRAN) zwischen den Zeitpunkten T9 und T11 oder zwischen den Zeitpunkten
T12 und T13. Die Wiederaufnahmeoperation 301 umfaßt zwei
unterschiedliche Wiederaufnahmekommunikationen 310 und 320.
Abhängig
davon, welche der USB-Vorrichtungen 110 oder 120 (1) die
Wiederaufnahmeoperation 301 einleitet, wird nur eine der
Wiederaufnahmekommunikationen 310 und 320 während der
Wiederaufnahmeoperation 301 durchgeführt. Die Wiederaufnahmeoperation 301 wird
durchgeführt,
wenn die USB-Vorrichtung 110 die Wiederaufnahmeoperation 301 einlei tet.
Die Wiederaufnahmekommunikation 320 wird durchgeführt, wenn
die USB-Vorrichtung 120 die Wiederaufnahmeoperation 301 einleitet.
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Bei
Ausführungsformen,
bei denen die USB-Vorrichtung 110 ein USB-Hostcontroller
ist, kann die Wiederaufnahmekommunikation in 3 als eine
vom Host eingeleitete Wiederaufnahmekommunikation bezeichnet werden;
die Wiederaufnahmekommunikation 320 kann als eine von der
Vorrichtung eingeleitete Wiederaufnahmekommunikation oder eine Fernweck-Wiederaufnahmekommunikation
bezeichnet werden. Wie oben angesprochen wird die Wiederaufnahmekommunikation 320 durchgeführt, wenn
die USB-Vorrichtung 120 die Wiederaufnahmeoperation 301 einleitet.
Bei manchen Ausführungsformen
kann die USB-Vorrichtung 120 die
Wiederaufnahmekommunikation einleiten, um es dem USB-Port 122 oder
sowohl dem USB-Port 122 als auch der USB-Vorrichtung 120 zu
erlauben, den Aussetzzustand nur nach dem Empfang einer Erlaubnis von
der USB-Vorrichtung 110 während der Aussetzkommunikation,
die in 2 beschrieben ist, zu verlassen. Zum Beispiel
kann die USB-Vorrichtung 110 die Erlaubnis an den Aussetzbefehl 211 während der Aussetzkommunikation
umfassen. Bei anderen Ausführungsformen
kann die USB-Vorrichtung 120 die Wiederaufnahmekommunikation
einleiten, um den Aussetzzustand nur zu verlassen, wenn eine Möglichkeit
des Weckens aus der Ferne durch die USB-Vorrichtung 120 vor
der Aussetzkommunikation freigegeben wird. Bei manchen Ausführungsformen kann
die Möglichkeit
des Weckens aus der Ferne durch die USB-Vorrichtung 120 durch
die USB-Vorrichtung 110 freigegeben werden. Zum Beispiel
kann die USB-Vorrichtung 110 die Möglichkeit des Weckens aus der
Ferne durch die USB-Vorrichtung 120 freigeben, indem ein
Wert in einem Konfigurationsdescriptorregister der USB-Vorrichtung 120 während eines
USB-Aufzähl-
oder Konfigurationsprozesses vor einer Aussetzkommunikation gesetzt
wird.
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Der
Aussetzzustand in 3 kann den Aussetzzustand in 2 darstellen.
In dem Aussetzzustand in 3 ist das USB-Segment 140 (1)
in dem Leerlaufzustand, ohne daß eine
aktive signalgebende Aktivität
vorliegen würde.
Um die Kommunikation zwischen den USB- Vorrichtungen 110 und 120 wieder
aufzunehmen, kann entweder die USB-Vorrichtung 110 oder
die USB-Vorrichtung 120 die Wiederaufnahmeoperation einleiten,
um die Verbindungsfähigkeit
einzurichten.
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In
dem Fall, daß die
USB-Vorrichtung 110 die Wiederaufnahmeoperation 301 einleitet,
wird die Wiederaufnahmekommunikation 310 durchgeführt. Zum
Zeitpunkt T5 beginnt die USB-Vorrichtung 110, den
Zustand des USB-Ports 111 aus dem Aussetzzustand in einen
unterschiedlichen Zustand, sowie den Freigabezustand, zu ändern. Zum
Beispiel beginnt zum Zeitpunkt T5 die USB-Vorrichtung 110, über eine Dauer
vom Zeitpunkt T5 bis zum Zeitpunkt T8 eine Daten „L"-Meldung auf dem
USB-Segment 140 zu treiben. Die Daten-L-Meldung bezieht
sich auf die differentielle Spannung auf den Datenleitungen (D+
und D–)
des USB-Segmentes 140,
wobei eine der Datenleitungen eine höhere Spannung hat als die andere Datenleitung.
USB 2.0 hat die Daten-J- und die Daten-K-Meldung. Die Daten-L-Meldung
der 3 hat eine Treiberdauer, die von der der Daten
J oder der Daten K bei USB 2.0 unterschiedlich ist. Zum Zeitpunkt
T8 in 3 gibt die USB-Vorrichtung 110 eine Ende-der-Wiederaufnahme (EOR – End-Of-Resume)-Meldung
auf dem USB-Segment 140 aus. Die EOR-Meldung gibt an, daß die Wiederaufnahmekommunikation 310 abgeschlossen
ist. Bei manchen Ausführungsformen
kann das EOR das Ende-des-Pakets (EOP – End-Of-Packet) des USB 2.0 sein.
Nach dem Erfassen der EOR-Meldung und nach einem Übergangsintervall,
das zwischen den Zeitpunkten T9 und T11 aufgetreten ist, kann die USB-Vorrichtung 120 den
USB-Port 122 aus dem Aussetzzustand herausnehmen und den
USB-Port 122 in den Freigabezustand bringen. Wenn vor dem Zeitpunkt
T11 sowohl der USB-Port 122 als auch die USB-Vorrichtung 120 in
dem Aussetzzustand waren, kann die USB-Vorrichtung 120 sowohl
den USB-Port 122 als auch die USB-Vorrichtung 120 aus
dem Aussetzzustand herausnehmen und entweder den USB-Port 122 oder
sowohl den USB-Port 122 als auch die USB-Vorrichtung 120 in
den Freigabezustand bringen. Somit kann zum Zeitpunkt T11 in 3 die
USB-Vorrichtung 120 wenigstens den USB-Port 122 aus
dem Aussetzzustand nehmen und wenigstens den USB-Port 122 in
den Freigabezustand bringen. Zum Zeitpunkt T11 ist das USB-Segment 140 aktiviert
oder freigegeben. Die USB-Vorrichtung 110 kann Kommunikationspakete
zum Zeitpunkt T11 an die USB-Vorrichtung 120 senden. Bei manchen
Ausführungsformen
beträgt
die Dauer zwischen den Zeitpunkten T5 und T8 ungefähr 50 Mikrosekunden;
die Dauer zwischen den Zeitpunkten T9 und T11 beträgt ungefähr 10 Mikrosekunden.
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In
dem Fall, daß die
USB-Vorrichtung 120 die Wiederaufnahmeoperation 301 einleitet,
wird die Wiederaufnahmekommunikation 320 durchgeführt. Am
Beginn der Wiederaufnahmekommunikation 320 in 3 zum
Zeitpunkt T5 beginnt die USB-Vorrichtung 120, den Zustand
des USB-Ports 122 aus dem Aussetzzustand in einen unterschiedlichen
Zustand, so wie den Freigabezustand zu ändern. Zum Beispiel beginnt
zum Zeitpunkt T5 die USB-Vorrichtung 120, die
Daten-L-Meldung auf dem USB-Segment 140 über eine
Dauer vom Zeitpunkt T5 zum Zeitpunkt T7 zu treiben. Die Dauer für das Treiben
der Daten-L-Meldung vom Zeitpunkt T5 bis T7 bei der Wiederaufnahmekommunikation 320 kann
von der Dauer, über
die die Daten-L-Meldung vom Zeitpunkt T5 bis T8 der Wiederaufnahmekommunikation 310,
die oben beschrieben ist, getrieben werden, unterschiedlich sein.
Zum Zeitpunkt T7 beendet die USB-Vorrichtung 120 das Treiben
der Daten-L-Meldung und beginnt, Signalaktivität auf dem USB-Segment 140 zu erfassen
oder danach zu suchen.
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In 3,
zu einem Zeitpunkt, so wie dem Zeitpunkt T6, kann die USB-Vorrichtung 110 die
Daten-L-Meldung, die von der USB-Vorrichtung 120 getrieben
worden ist, erkennen. Als Antwort beginnt die USB-Vorrichtung 110,
die Daten-L-Meldung an die USB-Vorrichtung 120 vom Zeitpunkt
T6 bis zum Zeitpunkt T10 zu treiben. Zum Zeitpunkt T10 gibt die USB-Vorrichtung 110 die
EOR-Meldung auf dem USB-Segment 140 aus. Die EOR-Meldung
gibt an, daß die
Wiederaufnahmekommunikation 310 beendet ist. Bei manchen
Ausführungsformen
kann das EOR das Ende-des-Pakets (EOP) von USB 2.0 sein. Bei der
Erfassung der EOR-Meldung und nach einem Übergangsintervall, das zwischen
den Zeitpunkten T12 und T13 aufgetreten ist, kann die USB-Vorrichtung 120 den
USB-Port 122 aus dem Aussetzzu stand nehmen und den USB-Port 122 in
den Freigabezustand bringen. Wenn vor dem Zeitpunkt T13 sowohl der
USB-Port 122 als auch die USB-Vorrichtung 120 in
dem Aussetzzustand waren, kann die USB-Vorrichtung 120 sowohl
den USB-Port 122 als auch die USB-Vorrichtung 120 aus dem Aussetzzustand
nehmen und entweder den USB-Port 122 oder sowohl den USB-Port 122 als
auch die USB-Vorrichtung 120 in den Freigabezustand bringen.
Somit kann die USB-Vorrichtung 120 zum Zeitpunkt T13 in 3 wenigstens
den USB-Port 122 aus dem Aussetzzustand nehmen und wenigstens
den USB-Port 122 in den Freigabezustand bringen. Zum Zeitpunkt
T13 ist das USB-Segment 140 aktiviert oder freigegeben. Die
USB-Vorrichtung 110 kann Kommunikationspakete zum Zeitpunkt
T13 an die USB-Vorrichtung 120 senden.
Bei manchen Ausführungsformen
beträgt die
Dauer zwischen den Zeitpunkten T5 und T7 ungefähr 25 Mikrosekunden; T6 ist
ungefähr
15 Mikrosekunden von T5 entfernt; die Dauer zwischen den Zeitpunkten
T6 und T10 ist ungefähr
50 Mikrosekunden; und die Dauer zwischen den Zeitpunkten T12 und
T13 ist ungefähr
10 Mikrosekunden.
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Bei
der oben beschriebenen Wiederaufnahmeoperation 301 kann
die Dauer die Wiederaufnahmeoperation 301 hauptsächlich von
der Möglichkeit
der USB-Vorrichtung 110 und der USB-Vorrichtung 120 abhängen, die Änderung
in dem Zustand des USB-Segments 140 zu erfassen und zu
erkennen, so wie die Daten-L-Meldung und die EOR-Meldung. Somit
kann die Wiederaufnahmeoperation 301 in einer relativ kürzeren Dauer
im Vergleich zu der bei USB 2.0 durchgeführt werden. Zum Beispiel kann
die Dauer der Wiederaufnahmeoperation 301 weniger als 100
Mikrosekunden betragen, was für
beide USB-Vorrichtungen 110 und 120 ausreichend
sein kann, die Wiederaufnahmeoperation zu beenden. Eine kürzere Dauer
der Wiederaufnahmeoperation kann die Energieverwaltung in der Einrichtung 100 verbessern.
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Bei
Ausführungsformen,
bei denen einer der USB-Vorrichtungen 110 und 120 die
Unterstützung für eine Wiederaufnahmeoperation,
so wie die in 3 beschriebene Wiederaufnahmeoperation 301 fehlen
mag, kann die Wiederaufnahmeoperation zwischen den USB-Vorrichtungen 110 und 120 entsprechend
USB 2.0 durchgeführt
werden.
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4 zeigt
eine System mit USB-Vorrichtungen gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung. Ein System 400 umfaßt einen System-Hostcontroller 401,
einen Eingabe/Ausgabe (I/O – Input/Output)-Controller 404,
eine Speichervorrichtung 406 und einen USB-Hostcontroller 408,
der eine Anzahl Root-Ports 421, 422, 423 und 424 umfaßt. Jedes
der USB-Segmente 431, 432, 433, 434 stellt
eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung zwischen dem USB-Hostcontroller 408 und
einem der Peripheriegeräte 410,
dem Tastenfeld oder der Tastatur 412, der Anzeige 414 und
der USB-Hubvorrichtung 416 zur Verfügung.
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Jedes
der Peripheriegeräte 410,
das Tastenfeld oder die Tastatur 412, die Anzeige 414 und
die USB-Hubvorrichtung 416 umfassen einen USB-Port (471, 472, 473 oder 474),
der an eines der USB-Segmente 431, 432, 433, 434 gekoppelt
ist. Die USB-Hubvorrichtung 416 umfaßt Non-Root-Ports 425 und 426,
um zusätzliche
Anbindepunkte zur Verfügung
zu stellen, damit es möglich
wird, zusätzliche USB-Vorrichtungen
an den USB-Hostcontroller 408 anzuschließen. Zum
Beispiel kann die USB-Vorrichtung 418 mit dem USB-Port 475 durch
das USB-Segment 435 und
die Hubvorrichtung 416 an den USB-Hostcontroller 408 angeschlossen
werden. Als ein weiteres Beispiel kann die USB-Vorrichtung 420 mit
dem USB-Port 476 durch das USB-Segment 436 und
die USB-Hubvorrichtung 416 an den USB-Hostcontroller 408 angeschlossen
werden.
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Bei
den Ausführungsformen,
die in 4 dargestellt sind, umfassen das Peripheriegerät 410, das
Tastenfeld oder die Tastatur 412 und die Anzeige 414 USB-Funktionen
und sind an den USB-Hostcontroller 408 gekoppelt. Bei manchen
Ausführungsformen
können
eines oder mehrere aus Peripheriegerät 410, Tastenfeld
oder Tastatur 412 und Anzeige 414 Nicht-USB-Funktionen enthalten
und können
anstatt an den USB-Hostcontroller 408 an den I/O-Controller 404 gekoppelt
werden.
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Das
System 400 umfaßt
weiter eine Antenne 450. Die Antenne 450 kann
unter anderem eine oder mehrere aus einer Patch-Antenne, einer omnidirektionalen
Antenne, einer Strahlantenne, einer Monopol-, Dipol- und rhombischen
Antenne sein. Die Antenne 450 liefert eine Option für das System 400,
mit anderen Systemen oder Vorrichtungen über eine drahtloses Medium
zu kommunizieren.
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Das
System 400 umfaßt
weiter eine Batterie 402, um das System 400 mit
Energie zu versorgen. Bei manchen Ausführungsformen kann das System 400 Energie
verwenden, die von einer Steckdose geliefert wird, so wie von einer
Steckdose zu Hause oder im Büro.
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Bei
manchen Ausführungsformen
kann das gesamte System 400 in einer einzigen Systemeinheit enthalten
sein. Zum Beispiel kann das gesamte System 400 in einem
Desktop-Computer oder in einem Laptop-Computer enthalten sein. Bei
anderen Ausführungsformen
kann nur ein Teil des Systems 400 in einer einzigen Systemeinheit
enthalten sein. Zum Beispiel kann nur der Teil 499 des
Systems 400 in einem Desktop-Computer, einem Laptop-Computer,
einem digitalen tragbaren System, so wie einem Mobiltelefon, enthalten
sein.
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Die
Veranschaulichung des Systems 400 in der 4 ist
dazu gedacht, für
ein allgemeines Verständnis
der Struktur der verschiedenen darin beschriebenen Ausführungsformen
zu sorgen. Das System 400 ist nicht dazu gedacht, als eine
vollständige
Beschreibung aller Elemente und Merkmale von Systemen zu dienen,
die die hierin beschriebenen Strukturen nutzen könnten.
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Das
System 400 umfaßt
verschiedene Betriebsmodi, einschließlich Aussetz- und Wiederaufnahmeoperationen.
Bei manchen Ausführungsformen
werden die Aussetz- und Wiederaufnahmeoperationen im System 400 von
dem USB-Hostcontroller 408 und von wenigstens einem aus
Peripheriegerät 410,
Tastenfeld oder Tastatur 412, Anzeige 414 und USB-Hubvorrichtung 416 durchgeführt. Bei
anderen Ausführungsformen
werden die Aussetz- und Wiederaufnahmeoperationen im System 400 durch
die USB-Hubvorrichtung 416 und wenigstens eine der USB-Vorrichtungen 418 und 420 durchgeführt.
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Bei
manchen Ausführungsformen
sind der USB-Hostcontroller 408 und wenigstens eines aus Peripheriegerät 410,
Tastenfeld oder Tastatur 412, Anzeige 414, USB-Hubvorrichtung, 416,
USB-Vorrichtung 418 und USB-Vorrichtung 420 so
gestaltet, daß sie
die Aussetz- und Wiederaufnahmeoperationen durchführen, die
in 1 bis 3 beschrieben sind. Somit können bei
manchen Ausführungsformen Aussetz-
und Wiederaufnahmeoperationen, wie sie in 1 bis 3 beschrieben
sind, in Vorrichtungen geschehen, die zwischen irgendwelche der USB-Segmente 431, 432, 433, 434, 435 und 436 des Systems 400 gekoppelt
sind. Das Verwenden der Aussetz- und Wiederaufnahmekommunikation,
wie es hierin beschrieben ist, kann die Energieverwaltung im System 400 verbessern,
um Energie zu sparen. Somit kann die Lebensdauer der Batterie 402 verlängert werden.
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5 ist
ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren für Aussetz- und Wiederaufnahmeoperationen
gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung zeigt. Bei manchen Ausführungsformen kann das Verfahren 500 bei
der Einrichtung 100 der 1 und dem
System 400 der 4 eingesetzt werden.
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In 5 leitet
der Kasten 510 eine bidirektionale Aussetzkommunikation
zwischen einer ersten USB-Vorrichtung und einer zweiten USB-Vorrichtung ein.
Die erste und die zweite USB-Vorrichtung können in einem Freigabezustand
sein, bevor die bidirektionale Aussetzkommunikation eingeleitet
wird. Die bidirektionale Aussetzkommunikation kann umfassen, daß die erste
USB-Vorrichtung auf einem USB-Segment einen Aussetzbefehl sendet.
Das USB-Segment ist zwischen einen USB-Port der ersten und einen
USB-Port der zweiten USB-Vorrichtung
gekoppelt.
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Die
bidirektionale Aussetzkommunikation kann auch umfassen, daß die zweite
USB-Vorrichtung
den Aussetzbefehl erfaßt
und eine Aussetzantwort an die erste USB-Vorrichtung sendet.
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Bei
manchen Ausführungsformen
kann der Aussetzbefehl, der von der ersten USB-Vorrichtung geschickt worden ist, eine
Transaktion, eine spezielle Meldung oder eine Anzahl spezieller
Meldungen umfassen. Der Übergang
kann ein Aussetz-Token-Paket umfassen. Bei anderen Ausführungsformen
kann der Aussetzbefehl, der von der ersten USB-Vorrichtung verschickt
worden ist, eine Erlaubnis umfassen, um es der zweiten USB-Vorrichtung
zu ermöglichen, eine
Fernaufweck-Wiederaufnahmekommunikation einzuleiten, um einen Aussetzzustand
zu verlassen.
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Bei
manchen Ausführungsformen
kann die Aussetzantwort, die von der zweiten USB-Vorrichtung im Kasten 510 geschickt
wird, eine Transaktion, eine spezielle Meldung oder eine Anzahl
spezieller Meldungen umfassen. Der Übergang kann eine Quittungsbetrieb-Paket
umfassen.
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Die
bidirektionale Aussetzkommunikation in dem Kasten 510 kann
Ausführungsformen
der Aussetzkommunikation umfassen, die in 1 und 2 beschrieben
ist.
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In 5 bringt
der Kasten 520 wenigstens einen, den USB-Port der ersten
USB-Vorrichtung, den USB-Port der zweiten USB-Vorrichtung oder die zweite
USB-Vorrichtung, in einen Aussetzzustand, basierend auf der bidirektionalen
Aussetzkommunikation. Zum Beispiel kann der Kasten 520 sowohl den
USB-Port der ersten USB-Vorrichtung als auch den USB-Port der zweiten
USB-Vorrichtung in einen Aussetzzustand basierend auf der bidirektionalen Aussetzkommunikation
bringen. Bei manchen Ausführungsformen
ist die zweite USB-Vorrichtung in einem aktivierten Zustand, während der
USB-Port der zweiten Vorrichtung in dem Aussetzzustand ist. Somit
können
der Zustand des USB-Ports der zweiten USB-Vorrichtung und der Zustand
der zweiten USB-Vorrichtung unterschiedlich sein, nachdem die Aussetzkommunikation
durchgeführt
ist.
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Bei
manchen Ausführungsformen
wird wenigstens einer, der USB-Port der ersten USB-Vorrichtung, der
USB-Port der zweiten USB-Vorrichtung oder die zweite USB-Vorrichtung,
in den Aussetzzustand gebracht, ohne daß mehr als drei Millisekunden
Leerlauf oder Inaktivität
auf dem USB-Segment abgewartet werden. Das USB-Segment ist in einem Leerlaufzustand,
wenn wenigstens einer, der USB-Port der ersten USB-Vorrichtung,
der USB-Port der zweiten USB-Vorrichtung oder die zweite USB-Vorrichtung,
in den Aussetzzustand gebracht ist. Bei manchen Ausführungsformen
sind die Datenleitungen des USB-Segmentes von einer Energiequelle
entkoppelt, wenn das USB-Segment in dem Leerlaufzustand ist.
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Im
Kasten 530 der 5 wird eine Wiederaufnahmekommunikation
eingeleitet, um eine Wiederaufnahmeoperation zu beginnen. Die Wiederaufnahmekommunikation
kann entweder von der ersten USB-Vorrichtung oder von der zweiten
USB-Vorrichtung eingeleitet werden.
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Wenn
die erste USB-Vorrichtung die Wiederaufnahmekommunikation einleitet,
treibt die erste USB-Vorrichtung eine Datenmeldung über eine
Treiberdauer auf dem USB-Segment. Am Ende des Treiberintervalls
gibt die erste USB-Vorrichtung ein Ende-der-Wiederaufnahme (EOR)-Signal
auf dem USB-Segment aus. Das EOR-Signal zeigt die Beendigung der
Wiederaufnahmekommunikation an.
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Wenn
die zweite USB-Vorrichtung die Wiederaufnahmekommunikation einleitet,
treibt die USB-Vorrichtung eine Datenmeldung über eine erste Dauer auf dem
USB-Segment. Zu irgendeinem Zeitpunkt während des ersten Intervalls
erfaßt
die erste USB-Vorrichtung die Datenmeldung von der zweiten USB-Vorrichtung
und treibt eine zweite Datenmeldung über eine zweite Zeitdauer an
die zweite USB-Vorrichtung. Das erste Intervall endet, bevor das
zweite Intervall endet. An dem Ende des zweiten Intervalls gibt
die erste USB-Vorrichtung die EOR-Meldung auf dem USB-Segment aus.
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Somit
gibt, ungeachtet dessen, ob die erste oder die zweite USB-Vorrichtung
die Wiederaufnahmekommunikation einleitet, die erste USB-Vorrichtung
die EOR-Meldung auf dem USB-Segment
aus. Die Datenmeldung und die EOR-Meldung können die Daten-L-Meldung und
die EOR-Meldung umfassen, die in 3 beschrieben
sind.
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Im
Kasten 540 der 5 verlassen entweder der USB-Port
der zweiten USB-Vorrichtung oder sowohl der USB-Port der zweiten
USB-Vorrichtung als auch die USB-Vorrichtung den Aussetzzustand.
Bei manchen Ausführungsformen
verlassen der USB-Port der zweiten USB-Vorrichtung oder sowohl der USB-Port
der zweiten USB-Vorrichtung als auch die zweite USB-Vorrichtung
den Aussetzzustand. Die zweite USB-Vorrichtung verläßt den Aussetzzustand, nachdem
die EOR-Meldung (Kasten 530) erfaßt wird und nach einem Übergangsintervall.
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Die
einzelnen Aktivitäten,
wie in 5 gezeigt ist, müssen nicht in der veranschaulichten
Reihenfolge oder in irgendeiner besonderen Reihenfolge durchgeführt werden.
Darüber
hinaus können
verschiedene Aktivitäten,
die in bezug auf die hierin identifizierten Verfahren beschrieben
sind, parallel oder seriell ausgeführt werden. Manche Aktivitäten können unendlich
wiederholt werden und andere können
nur einmal geschehen. Verschiedene Ausführungsformen können mehr
oder weniger Aktivitäten
als die veranschaulichten haben.
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6 ist
ein Blockschaubild eines Gegenstandes 600 gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung. Der Gegenstand 600 kann einen Computer,
ein Speichersystem, eine magnetische oder optische Platte, einen
anderen Typ Speichervorrichtungen, ein tragbares System, so wie
ein Mobiltelefon, oder andere elektronische Systeme umfassen. Der
Gegenstand 600 umfaßt
einen Controller 610, der an ein durch eine Maschine zugreifbares
Medium, so wie einen Speicher 620, gekoppelt ist. Der Controller 610 kann
irgendeine Kombination aus einem universellen Prozessor, einer anwendungsspezifischen
integrierten Schaltung, einem Chipsatz, der eine Eingabe/Ausgabe-Steuereinheit
umfaßt,
und einer oder mehreren USB- Vorrichtung(en),
die einen USB-Hostcontroller umfassen, enthalten. Der Speicher 620 kann
ein entfernbares Speichermedium sein. Der Speicher 620 kann
irgendeinen Typ eines Speichers umfassen, so wie elektrisch, optisch
oder elektromagnetisch. Der Speicher 620 hat zugewiesene
Information oder Daten 630. Beispiele zugewiesener Information 630 sind
Computerprogrammbefehle. Die zugewiesene Information 630,
wenn auf sie zugegriffen wird, führt
dazu, daß eine
Maschine (zum Beispiel der Controller 610) Aktivitäten ausführt, so
wie das Einleiten einer Aussetzkommunikation auf einem USB-Segment,
das zwischen eine erste USB-Vorrichtung und eine zweite USB-Vorrichtung
gekoppelt ist, und das Überführen der
zweiten USB-Vorrichtung in einen Aussetzzustand, basierend auf der
Aussetzkommunikation zwischen der ersten und der zweiten USB-Vorrichtung.
Weitere Aktivitäten
können
das Einleiten einer Wiederaufnahmekommunikation und das Verlassen
des Aussetzzustands basierend auf der Wiederaufnahmekommunikation
umfassen. Die durchgeführten
Aktivitäten
können,
wenn auf die zugewiesene Information 630 zugegriffen wird,
Aktivitäten
umfassen, die in 1 bis 5 beschrieben sind.
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Aus
dem Implementieren der Einrichtungen, Systeme und Verfahren, die
in 1 bis 6 beschrieben sind, kann sich
eine verbesserte Energieverwaltung ergeben.
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Die
obige Beschreibung und die Zeichnungen veranschaulichen einige bestimmte
Ausführungsformen
der Erfindung ausreichend, um die Fachleute in die Lage zu versetzen,
die Ausführungsformen
der Erfindung in die Praxis umzusetzen. Weitere Ausführungsformen
können
strukturelle, logische, elektrische, den Prozeß betreffende und andere Änderungen
enthalten. In den Zeichnungen beschreiben gleiche Merkmale oder
gleiche Ziffern im wesentlichen gleiche Vorrichtungen in den verschiedenen
Ansichten. Beispiele verkörpern
lediglich mögliche
Abänderungen.
Teile und Merkmale einiger Ausführungsformen
können
in andere eingeführt oder
gegen diese ausgetauscht werden. Viele weitere Ausführungsformen
werden den Fachleuten beim Lesen und Verstehen der obigen Beschreibung
deutlich werden. Daher ist der Umfang der verschiedenen Ausführungsformen
durch die angefügten
Ansprüche festgelegt,
zusammen mit dem vollen Bereich der Äquivalente, für den die
Ansprüche
berechtigt sind.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Einige
Ausführungsformen
der Erfindung umfassen Vorrichtungen, Systeme und Verfahren, um
Aussetz- und Wiederaufnahmeoperationen eines universellen seriellen
Bus (USB – Universal
Serial Bus) basierend auf aktiver Kommunikation zwischen USB-Vorrichtungen
durchzuführen,
um die Energieverwaltung zu verbessern. Weitere Ausführungsformen
werden beschrieben und beansprucht.