TW200817973A - Method for automatically switching USB peripherals between USB hosts - Google Patents

Description

200817973 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明通常係關於周邊裝置集線器；而更明確而言，有 關通用串列匯流排（USB)交換式集線器。 【先前技術】 通用串列匯流排（USB)允許周邊裝置耦合到一電腦系 統。USB係一用以在一主機電腦與一大範圍同時存取的裝 置之間進行資料交換的一串列電纜匯流排。當主機操作 「 時，該匯流排允許附接、配置、使用、與拆離周邊裝置。 例如，USB印表機、掃描器、數位相機、儲存裝置、讀卡 機等可在USB上與一主機電腦系統通訊。以USB為主之系 統需要一 USB主機控制器出現在主機系統中，且該主機系 統的作業系統（OS)可支援USB與USB大容量儲存等級裝 置。 USB裝置可以低速（LS)、全速（FS)、或高速（HS)在USB 匯流排上通訊。在USB裝置與主機之間的一連接可經由例 ^ 如Interchip USB、ULPI、UTMI等的數位互連、或經由包 括一電源線、一接地線、與一對資料線D +和D-的四線介 ’ 面而建立。當一 USB裝置連接到主機時，USB裝置首先可 - 使用在D+線上的一上拉式電阻器而先將D+線拉到高位準 (如果裝置是一低速裝置，便拉曳D-線）。主機可透過重新 設定USB裝置而回應。如果USB裝置是一高速USB裝置， USB裝置可在重新設定期間藉由驅動D-線而’’線性調頻”。 主機可藉由交替驅動D+和D-線至高位準而回應’’線性調頻”。 120100.doc 200817973 USB裝置然後電移除上拉式電阻器，並持續以高速通訊。 當斷開時，全速裝置可將上拉式電阻器&D+線（即是，，，三 態”線）移除，而高速USB裝置可使1)+和〇_線形成三態變 化° • 一 USB集線器可耦合到一 USB主機控制器，以允許多 USB裝置經由USB主機控制器而耦合到主機系統。此外， 其他USB集、線器可|馬合到USB集線器，以提供usb主機控 制器的額外USB裝置連接。 些雙重角色周邊裝置可包括一從屬控制器，並可與耦 合到其的其他周邊裝置進行通訊。例如，一雙重角色usb 印表機可直接與一 USB照相機通訊，以從USB相機列印圖 片。雙重角色USB印表機亦可如同一從屬周邊裝置存取（例 如，透過一電腦系統）。如果一電腦系統與雙重角色周邊 裝置需要交替存取一周邊裝置，則該周邊裝置便需要從一 裝置拔ώ，並麵合到另一裝置。&前技術裝置開關不能用 Q 於同速周邊裝置。例如，機械開關會引入太多電容或電感 與高速周邊裝置一起工作。高速周邊裝置典型亦需要平穩 的阻抗，以避免振鈴（機械開關引入可能造成振鈴的不規 則阻抗）。 美國專利公開案第20060059293號（申請序號〗〇/94〇,4〇6) 與美國專利公開案第2〇〇6〇〇564〇1號（中請序號〗i/i〇〇 299) 描述種可在上傳埠（upstream port)與下傳埠（d〇wnstream pcm)之間切換的us衫換式集線器。—應交換式集線器 可使用在具有一第一主機裝置(例如，一電腦系統)的系統 120100.doc 200817973 中，其中該父換式集線器最初是將複數個周邊裝置耦合至 該第-主機裝置’而且其中當_第二主機裝置附接到該系 統時，將該等周邊裝置切換以耦合至該第二主機裝置是想 要的。在此範例中，終端使用者可在兩主機之間切換周邊 裝置的-容易、直覺方法是想要的。㉟句話說，想要一方 法以允許周邊裝置在兩主機間之切換，其中周邊裝置通常 係附接到-主機，1當一第二主機附接到該系統時，可切 換到該第二主機。

Ο 在將此先刚技術與此處描述的本發明相比較之後，熟諳 此技術者將對有關此先前技術的其他對應問題會變得更顯 而易見。 【發明内容】 本發月的#體實施例可提供一種用於基於㊣主機裝置 的個別連接性在兩主機裝置之間自動地切換周邊裝置連接 除之谷易、直覺系統與方法。例如，該方法可使用在··其 中周邊I置通常係附接到_主機，且當—第二主機附接到 該系統時，便自動地切換到該第二主機。 一範例性“可包含_USB裝置；—第—主機裝置（例 如，電腦系統），其係搞合到該聰裝置；複數個周邊裝 置，其係麵合到該USB裝置；及一第二主機裝置，其係選 擇性地麵合到該USB裝置。USB裝置可為一顯示器裝置、 電腦擴充底座、多媒體播放器擴充底座、照相機擴充底 座、或任何其他類型的咖裝置。USB裝置可包括丄腦 交換式集線器，其可操作以自動地切換在第一主機裝置及 120100.doc 200817973 第二主機裝置之間周邊褒置的連接性。更明確而言，當第 二主機裝置連接到USB裝置時，⑽交換式集線器可操作 以自動地切換周邊裝置自第一主機裝置至第二主機裝置的 連接性。當所有周邊裝置正常附接到一主機時，此會自動 • 祕端使用者的處理，且'然後當附接-第二主機時，一些 賴有周邊裝置可共享該第二主機。因此，使用者不需要 手動按下-開關或按鈕，或者改變電纜或手動完成切換。 在—具體實施射’咖交換式集線器可具有選擇周邊 裝置如何指定給直上值主她+ , 八上得主機的電輸入。自動切換可藉由使 用來自第二主機連接器的ν_信號以在兩組態之間進行 選擇加f完成。此可在一位準靈敏模式或藉由選擇複數個 可能組態之一達成。在一組具體實施例中，當在組態選擇 模式中操作時，可選取8個可能組態之—。如此，當第二

主機裝置連接到包含交換式集線器的USB裝置時，VBUS 信號可從第二主機裝置提供，並在刪交換式集線器上接 〇 收。USB交換式集線器可感測VBus信號，並將—些或所 有已附接的周邊裝置自第一主機裝置自動地切換到第二主 -乾例所述，USB裝置可為包含一集線器的顯示器 (監視器），且輕合到正常可與電腦(PC)操作的周邊裝置： 使用者經由電、纜將例如—pda或媒體播放器的 機裝置附接到顯示器裝置(連接到交換式集線 機埠）時，_此+ a + _ 心昂一主 二或所有周邊裝置便從個人電腦切 主機裝置。當第二主機裝置（PDA或媒_放^被= 120100.doc 200817973 時，周邊裝置然後會切回到個人電腦。如另一範例所述， '‘膝上型個人電腦未插入擴充底座時，該膝上型電腦擴 充底座正吊了將已附接的周邊裝置耦合到一桌上型個人電 細。當膝上型電腦插入擴充底座時，在膝上型電腦擴充底 座中的交換式集線器可將周邊裝置從使用者桌上型電腦自 動地切換到膝上型電腦。 在各種不同具體實施例中，USB交換式集線器可控制在 USB父換式集線器上的複數個上傳埠、與在uSB交換式集 線器上的複數個下傳埠至少一子集之間的存取。uSB交換 式集線器可在不同組態（例如，硬接線或軟體實施組態）之 間自動地電切換，用以在兩或多個上傳埠與下傳埠之間的 存取。 在本發明的一第二具體實施例中，當顯示器裝置附接或 接合且主要主機斷開時，輔助主機便會自動地連接到顯示 器裝置，藉此減少或消除手動程序。此具體實施例允許例 如，當筆記型個人電腦插入底座時，半永久附接筆記型個 人電腦擴充底座可自桌上型個人電腦自動地切換到已接合 的筆記型個人電腦。或者，當附接媒體播放器時，一視訊 媒體播放器的視訊（而不是半永久附接桌上型個人電腦的 視訊）便自動地顯示在監視器上，而無需拆離個人電腦的 視訊電纟覽或手動致動監視器上的開關。 【實施方式】 併入此文供參考之專利申請案

由發明家Henry Wurzburg、james Ε· Bowles、R〇bert E 120100.doc 200817973

Hollingsworth、Mark R. Bohm、和 Drew J. Dutton在 2004 年9月14曰申請的美國專利公開案第20060059293號（申請 序號 10/940,406)，標題"Universal Serial Bus Switching Hub"，在此全部完全且完整地以弓I用方式併入本文供參 考。 由發明家 Mark R. Bohm、Mark Y· Fu、Henry Wurzburg、James E. Bowles、Robert E. Hollingsworth、和 Drew J. Dutton在 2004 年11月4日申請的美國專利公開案第20060056401號（申請 序號 1 1/100,299)，標題，，Peripheral Sharing USB Hub’，，在 此全部完全且完整地以引用方式併入本文供參考。 由發明家 Mark R. Bohm、Mark Y. Fu、Henry Wurzburg、 James E. Bowles、Robert E. Hollingsworth、Drew J. Dutton、和 Akhlesh Nigam在2006年6月14曰申請的美國專利申請案序號 11/424,179，標題”Peripheral Sharing USB Hub”，在此全 部完全地且完整地以引用方式併入本文供參考。 圖1描述一範例性系統之方塊圖。如圖所示，該系統包 含一 USB集線器裝置106，其可包括一 USB交換式集線器 119。一第一主機裝置102可耦合到USB集線器裝置106。 複數個周邊裝置（未顯示）亦可耦合到USB集線器裝置106， 且USB集線器裝置106本身可為耦合到第一主機裝置102的 一周邊裝置。一第二主機裝置1 04亦可耦合（例如，選擇性 耦合）到USB集線器裝置106。 當第二主機裝置104未連接到USB集線器裝置106時， USB交換式集線器119可操作以提供第一主機裝置102與 120100.doc 200817973 f o 集線為裝置H)6的複數個周邊裝置之間的連接性。去 弟二主機裝置合到USB集線器裝置⑽時，咖: 式集線器U9係操作偵測此連接，並自動地切換以提^第 二主機裝置H)4與USB集線器裝置1()6之間、及/或第二:機 裝置m與耗合到聰集線器裝置1()6的複數個周邊裝置之 間的連接性。如此，聰交換式集線器119可停止提供第 一主機裝置102與USB集線器裝置1〇6之間 '及/或第一:機 裝置102與麵合到USB集線器裝置1()6的複數個周邊裝置之 間的連接性。在此執行的"自動”切換係意謂使用者不需要 手動按下按鈕、改變電纜等以啟動切換，而是只將第二主 機裝置104連接到USB集線器裝置丨〇6。 •圖2描述可包括本發明的一具體實施例的範例性系統。 如闺尸；τ不，在此範例性具體實施例中，usb集線器裝置 106可為一顯示器裝置151。該顯示器裝置151可包括USB 父換式集線器119。例如一電腦系統153的第一主機裝置係 連接到USB交換式集線II丨丨9的—第—主機蟑。複數個周 邊裝置（例如印表機157、鍵盤159、與滑鼠161)亦可透過耦 泛到顯示器裝置1 5 1而連接到USB交換式集線器11 9。其他 周邊裝置（未顯示）亦同樣耦合，而且所有周邊裝置（包括在 此顯不的這些）的任何一或多個周邊裝置可為USB集線器裝 置1 06的一具體實施例。在此情況中為一個人數位助理 (PDA) 155的第一主機裝置亦可透過耦合到顯示器裝置Hi 而選擇性耦合到USB交換式集線器11 9。 120100.doc 12 200817973 圖3和4描述USB集線器裝置1〇6的兩可能具體實施例。 在每一具體實施例中，USB集線器裝置1〇6係包含USB交換 式集線器119的一顯示器監視器。USB交換式集線器ιΐ9可 具有選擇周邊裝置如何指定給其上傳主機的電輸入。自動 切換可藉由使用來自第二主機連接器128的VBUS.號以在 兩組態之間進行選擇加以完成。此可藉由從多個可能連接 性組態選擇其一（例如從如圖3所示之8個組態選出一個）或 位準靈敏模式（如顯示圖4)達成。 、 圖3描述包含USB交換式集線器119的一 USB集線器裝置 106具體實施例，其可選擇多連接性組合之一（在此情況為 八選一）以幫助在第一與第二主機裝置之間分別經由第一 主機連接器126與第二主機連接器128的自動切換。在此具 體實施例中，USB集線器裝置1〇6係一顯示器裝置或監視 器。如飿述，USB集線器裝置1 〇6可包含USB交換式集線器 119。USB交換式集線器119可包含三條控制輸入線cti 〇、 〇 cti 1、和Cti 2。一電可抹除可程式唯讀記憶體 (EEPR〇M)124可耦合到USB交換式集線器119，並經由一 第一 USB連接130(可為一 USB資料線）而耦合到一第一主機 裝置埠126。USB交換式集線器119亦經由一第二usb連接 132(亦可為一 USB資料線）而耦合到一第二主機裝置埠 128如圖所示，^ 一主機裝置附接到個別槔時，該等主 機裝置埠126和128之每一者可接收一 VBUS信號。 在圖3顯示的具體實施例中，EEpR〇M係配置成儲存用 於連接性的8個不同組態，其中USB交換式集線器ιΐ9可決 120100.doc -13 - 200817973

定周邊裝置140-146如何分別經由主機裝置埠126和128而 附接到兩主機《在圖3顯示的具體實施例中，三條控制線 之一（在此情況為ctl 0)可繫接到第二主機裝置的VBUS埠， 其可操作以在EEPROM 124中的兩連接性組態之間選擇。 因此，當第二主機裝置（例如，一 PDA或可攜式個人電腦） 係連接到第二主機連接器128，並將個別VBUS線驅動到高 狀態（例如在此具體實施例中是5伏特）時，周邊裝置14〇_ 146可有效地切換以耦合到第二主機裝置。當第二主機附 接到埠U8並將VBUS驅動到5伏特時，在其他控制線（在此 情況中，Ctl 1和Ctl 2)上設定的位準可用來決定及/或修改 該等周邊裝置140-146的一些周邊裝置是否可切換到第二 主機。 圖4係描述執行切換周邊裝置14〇_146自第一主機至第二 主機之連接性的另一方法的位準模式。在此模式中，監視 器/顯示器裝置（即是USB集線器袭置1〇6的一具體實施例） 可以4條控制線配置（為了簡化，圖4只顯示3條）。每一條控 制線可與周邊裝置14〇_146的個別_者有關。控制線可西工己 置成使得在一個別控制線上的一邏輯低值（在此具體實施 例中是〇伏特（v))可使其（周邊裝置14〇_146的）相關周邊裝 置附接到第一主機裝置（例如，個人電腦），且在一個別控 制線上的一邏輯高值（在此具體實施例中是5伏特可使 其相關周邊裝置附接到第二主機。下拉式電阻器i7i_i75 可配置成使第-主機裝置成為該等周邊Μ··之每 -者的預設或正常選擇。在替代性具體實施例中，預設選 120100.doc •14- 200817973 擇可為主機裝置2。此外，替代性具體實施例可包括用於 額外主機裝置的額外埠，且具額外控制線的其他組態可以 透過使用USB 乂才奐式集、線器j j 9而同樣在各種不同主機裳 置之間建立預設連接性與切換連接性。當第二主機裝置附 接到第二主機連接器128，且VBUs進入高狀態時，如果一 或多個開關i77_181關閉，#中每一開關可與一個別周邊 裝置有關，那麼對應到一已關閉開關的每一周邊裝置可電 耦合到第二主機裝置。 Ο Ο 如此，當第二主機裝置連接到系統時，在此描述的具體 實施例可提供周邊裝置自—第—主機裝置自動切換到一第 二主機裝置。此對先前技術所需的手動選擇提供了明顯改 善。需要進一步最小（或沒有）額外組件。此外，描述的具 體實施例可將直覺操作提供給終端使用者。 圖5描述一 USB交換式集線器U9的具體實施例。在各種 不同具體實施例中，USB交換式集線n u9可控制在USB交 換式集線器119上的複數個上傳埠117(例如，丨丨乃和 117b)、與在USB交換式集線器119上的複數個下傳埠121至 少一子集（例如，12la-12Id)之間的存取。 在一些具體實施例中，耦合到上傳埠丨丨7的上傳裝置可 根據下傳埠121的總數（N)而列舉USB交換式集線器119。例 如，USB交換式集線器119可如同4埠集線器（對應到四個下 傳埠121)的列舉。在—些具體實施例中，可由刪交換式 集線器119控制在下傳埠121與上傳埠丨17每一者之間的通 訊。在一些具體實施例中，當第一上傳埠丨丨乃正與第一下 120100.doc -15- 200817973 Γ u 傳埠121a通訊時，第二下傳痒121b可與第二下傳^仏通 訊。第二上傳蟑117b可將第—下傳淳121a登記為斷開。例 如，耗合到第二上傳崞117b的狀態暫存器可表示第一下傳 埠心是否斷開(即是，顯現沒有裝置電連接到第一下傳 埠12la)。斷開狀態可避免第二上傳裝置⑽嘗試重新設 定，及連接到搞合至第一下傳裝置12u的第一周邊裝置 UU，而一分開的上傳裝置正經由第—上傳埠ma而與第 一下傳裝置125a進行通訊。藉由將咖交換式集線器⑴ 列舉為一 4埠集線器，每次切換_下傳裝置時，上傳裝置 Z不必須重新列舉刪交料集線器叫而且同樣地1 ,到刪交換式集線器的每一下傳及/或上傳裝幻。 -二體:施例中’只有一上傳裝置可每次存取任何 下傅|置。在' —此且辦音说/ς丨士 办 ^ 一 Α體貫鈀例中，多上傳裝置可同時存 的下傳裝置。在—些具體實施例中，可實施不同通 例如’可允許第—上傳埠⑽存取最初三個下傳 (121a、121b、和121。）’且可允許第二上傳埠⑽存取 弟四下傳埠合到第—上料⑽與第二上傳埠 117b的裝置已將USB交換式集線器ιΐ9列舉為一 器，但是在此範例中，輕合到第一上傳埠】m的置、f 將第四下傳埠咖登記為斷開，而麵合到第：璋疋 的-裝置係將最初三個下料⑽a、12 為斷開。 不U1C)登吕己 在第一通訊組態中，可★炸筮 ,. 下傳埠^ 了允0斗弟一上料存取第四 下傳車⑵d’而可允許第二上傳埠117b存取最初三個下傳 120100.doc •16- 200817973 埠（121a、121b、和 121。、 4+ )。其他通訊組態亦為可行（例如， 在不允許上傳埠1丨7在& 士、士 存取任何下傳埠121的一通訊組態 中）。在一些具體實施例中，在接收一控制信號（例如，從 一電腦：一不同附接裝置、-個人、-感應器、USB交換 式集線器119的内部邏輯蓉& 卜 寺）之後，USB交換式集線器119可 在第一通訊組態與第二诵# & 上 弟一通Λ組態（或另一通訊組態）之間切 Γ 換。在—些具體實施例中，USB交換式集線器u9在切換 通訊㈣之前（例如’第—下傳裝置咖自第-上傳埠ma 至第二上傳琿117b的切換存取），是不能夠接收—控制信 號0 圖6係描述麵合到電腦系統⑻的㈣交換式集線器119 的八體實私例。在一些具體實施例中，電腦系統⑻（例 如，-個人電腦(PC)、膝上型電腦，器等)可存取耦 合至USB交換式集線器119的多周邊裝置125。電腦系統 101可經由上傳埠117而輕合到USB交換式集線器119。電 腦系統101可經由麵合到裝置琿115的主機控制器⑴而接 收及發射信號’例如USB信號。雖然各種不同具體實施例 可包括電腦系統1〇1，但是可明白具有一主機控制器的其 他裝置亦可存取USB交換式集線器U9。轉合到南橋113的 主機控制器111係經由周邊組件互連（p C J)匯流排！ 〇 9而麵合 到其他電腦組件（例如，北橋1〇5、中央處理單元 (CPU)103、與系統記憶體1〇7)。 在一些具體實施例中，USB交換式集線器119可具有多 下傳埠121，用以耦合到多周邊裝置125。周邊裝置可 120100.doc -17- 200817973 包括USB印表機、掃描器、數位相機、數位相機連接座、 消費者音頻/視訊、儲存裝置、與讀卡機及其他。在一些 具體實施例中，周邊裝置125可經由介面123而耦合到USB 父換式集線器119。在一些具體實施例中，介面123可為一 • PHY介面。亦可使用其他介面（例如，UTMI或ULPI)。上 . 傳埠U7與下傳埠121亦具有介面。 圖7描述兩上傳裝置（例如，電腦系統1〇1與雙重角色周 邊裝置2〇7)耦合到USB交換式集線器119的一具體實施例。 在一些具體實施例中，USB交換式集線器119可包括用於 母一上傳埠117a和117b的個別交易轉譯器電路2〇5&和 205b，且其分別耦合到對應的集線器控制器2〇3&和2〇扑。 交易轉譯器電路205a和205b亦耦合到下傳開關邏輯2〇 i， 且該下傳開關邏輯係電耦合到下傳埠121。在一些具體實 施例中，下傳開關邏輯201可在兩或多個通訊組態2間切 換。通訊組態係透過下傳開關邏輯2〇1實施，以當通訊係 U 處在數位域（由於至/自USB交換式集線器119的介面）時: 可在上傳埠117與下傳埠121之間路由通訊。在一些具體實 施例中，通訊組態（例如，在USB交換式集線器中的、硬接 線）可藉由USB交換式集線器的邏輯決定而切換。亦可考慮 其他通訊組態實施。 ^ 在一些具體實施例中，雙重角色周邊裝置可包括一 $重角色USB印表機或雙重角&刪數位影音光碟（d 靖/寫驅動器、及其他。在—些具體實施例中，雙重 周邊裝置207可經由裝置蟑21〇而麵合到⑽交換式集線器 120100.doc -18· 200817973 119的一上傳埠（例如，上 2〇7可經由上料_而 7b)。雙重角色周邊裝置 如，使用在雙重角，。耦5到咖交換式集線器119(例 二二=裝置207上的主機控制器)的 細下傳周邊裝置)介接。雙重角色周邊裝置2。7 亦可經由一從屬#岳，丨哭、；^ Α u 制為而與其他上傳裝 101)介接。例如，雙重自⑴如m统 周邊裝置207可耦合到USB交換 Γ2Γ)線：119,當作-從屬周邊裝置(例如，經由下料

雙重\ μ Γ具體實施例中，麵合到⑽交換式集線器的 ==裝置207可同時充當一或多個周邊裝置的主 S充田刀開主機的從屬周邊裝置。 Ο 在一些具體實施例中，雙重角色周邊裝置207可具有如 :早機！統(例如’與另一周邊裝置通訊，例如-數位 =而無個人電腦介入)操作的一嵌入式主機控制器應 /例如’一雙重角色咖印表機可自麵合至在USB 父換式集線器119上的—τ傳埠121的—數位相機直接列印 圖片’而無需個人電腦介入。在一些具體實施例中，⑽ 交換式集線器119可交互允許電腦系統1()1或雙重角色周邊 裝置207存取—或多個下傳裝置（例如，藉由在一或多個通 訊組態之間的切換）。 圖8a和8b係描述電麵合到多周邊裝置的一電腦系統。在 一些具體實施例中，USB交換式集線器ιΐ9可充當類似共 享一或多個下傳埠的一開關耦合多内部,，集線器"。例如/，、 USB父換式集、線器的每一潛在通訊組態係代表一内部，，集 線益。在—些具體實施例中，當電腦系統1G1存取輕合到 120100.doc -19- 200817973 USB父換式集線器119的周邊裝置125(例如，周邊裝置 125a)時，可經由一第一”集線器，，處理至/自周邊裝置的通 。凡，其中忒第一 ’’集線器"包含第一上傳埠丨丨7a、集線器控 制器203a、交易轉譯器205a、與下傳埠121之至少一子 集。一第二”集線器”可包含第二上傳埠U7b、集線器控制 器203b、交易轉譯器205b、與下傳埠121之至少一子集。 在通δΤΙ組怨中，電腦系統101可連接到下傳埠121 a和 121c(經由第一”集線器”），且雙重角色周邊裝置2〇7可連接 、到下傳埠121b和121d(經由第二”集線器”）（如圖14b所示）。 亦可考慮其他通訊組態。在一些具體實施例中，指定哪個 下傳裝置要耦合到每一上傳埠的通訊組態設定檔可為硬接 線或藉由軟體實施。例如，如果藉由軟體實施，每一上傳 埠（及/或上傳裝置）的通訊組態設定檔可儲存在USB交換式 集線器119可存取的記憶體中。 在些具體實加例中，電腦系統1 01與雙重角色周邊裝 Q 置125可經由USB交換式集線器119而同時與分開的下傳裝 置通訊。例如，當電腦系統1〇1與裝置125a通訊（例如，經 由第一集線器’’）時，雙重角色周邊裝置207可與裝置 125b(例如，經由第二”集線器"）通訊。在一些具體實施例 中，雖然周邊裝置125a係經由第一，，集線器，，存取，但是一 不同的上傳裝置不能夠存取周邊裝置125a(例如，當電腦 系統ιοί使用周邊裝置125&時，雙重角色周邊裝置2〇7不能 夠存取周邊裝置125&)。在一些具體實施例中，一信號 如，來自一外部控制組塊）可觸發下傳開關邏輯2〇1，以將 120100.doc -20- 200817973 在第一”集線器”上之下傳埠121的一子隹 亍杲（例如，下傳填 121a及/或121c)的存取切換到第二”集線器 v 疋，開關通 訊組悲）。在一些具體實施例中，雙重角色 月巴周邊裝置207可 將一控制信號傳送給USB交換式集線器丨〗9。Usb六換弋/ 線器119然後切換通訊組態，以將_或多個下傳^ 雙重角色周邊裝置。例如，當使用者按下在雙重角色周邊 裝置207(例如’-雙重角色印表機）上的按紐時，—信號可

u 經由模式211而傳送給下傳開關邏輯2〇1，以將裝置以二的 存取從電腦系統101切換到雙重角色周邊裝置2〇7(即是， :換到如圖8b所示的一第二通訊組態)。電腦系統1〇1:持 續與下傳埠Ulc(及/或如藉由第二通訊組態決定的其他下 傳埠）通訊。 在一些具體實施例中，當在雙重角色周邊裝置2〇7與一 下傳埠之間不再偵測到活動時（例如，如果雙重角色周邊 裝置207關閉），下傳開關邏輯2()1便將下傳埠的存取切換 到電腦系統101(即是，切換到一不同通訊組態）。在一些具 體實施例中，下傳開關邏輯201可將下傳埠的存取切換= 不同上傳裝置。在一些具體實施例中，來自雙重角色周 邊裝置207的一信號可發信USB交換式集線器119以進行切 換，而不是偵測不活動。其他信號及/或邏輯亦可使用在 決定何時切換該等通訊組態。 在一些具體實施例中，通訊組態可為軟體實施。在一些 ^體實施例中，耦合到或包括在下傳開關邏輯2〇1中的一 微處理裔可例如使用一動態通訊組態設定檔而動態地決定 120100.doc -21 - 200817973 哪些下傳埠要電耦合到每一上傳埠。例如，微處理器可讀 取一已儲存的通訊組態設定檔，並根據該通訊組態設定檔 而嘗試將上傳埠連接到下傳埠。通訊組態設定檔可儲存在 耦合到USB父換式集線器119的一記憶體（例如，一電可抹 除可程式唯讀記憶體（EEPR〇M))中。在一些具體實施例 中，在USB父換式集線器119上的集線器控制器2〇3具有對 通訊組態設定檔的存取。 在一些具體實施例中，可使用一優先邏輯來切換通訊組 怨。用來授與存取的優先邏輯、或其他邏輯可為USB交換 式集線器11 9的内部或外部邏輯。在一些具體實施例中， 可給予電腦系統101超越所有下傳埠121的優先權，直到從 雙重角色周邊裝置207傳送一外部控制信？虎，以將一或多 個下傳埠121的存取切換到雙重角色周邊裝置2〇7為止。在 一些具體實施例中，可傳送不同控制信號，以觸發不同的 通汛組悲（即是，將不同下傳埠的存取切換到雙重角色周 邊裝置207)。 在一些具體實施例中，纟機協肖邏輯可用纟決定使用哪 個通訊組態。在-些具體實施例中，可使用—預設通訊組 態直到多上傳裝置"請求，，存取相同下傳槔為止。主機協商 l輯可用來决疋使用哪個通訊組態（即是，哪個通訊組態 可將一特定上傳埠存取提供給"請求的"下傳埠）。 在一些具體實施例中，在刪交換式集線器119中的一 微處理器包括-内建的演算法，以自動偵測下傳周邊裝 置，並決定如何連接下傳周邊裝置。例如，-通訊組態設 120100.doc -22- 200817973 疋‘可扎定上傳埠應該具有對一數位相機（如果有附接數 位相機的話）的存取，而不是將一特殊下傳埠指定給一上 $埠。當婁丈位相冑附接到該等下傳埠之一及將纟附接到適 上傳料（即是，藉由切換到—適當通訊組態），内建 ^ 演算法可自動偵測數位相機。 %在-些具體實施例中，當下傳開關邏輯2〇1切換通訊組 態，且一下傳埠的控制是從電腦系統1〇1切換到雙重角色 ( 肖邊4置207時’在電腦系統1〇1與個別周邊裝置125(麵合 到待切換的下傳埠）之間的連接可由電腦系統iqi結束。在 二具體實施例中，在待切換的下傳埠與電腦系統ι〇ι之 間的通訊可由USB交換式集線器119結束。雙重角色周邊 裝置2〇7然後可連接到、列舉、及與耦合到已切換的下傳 蟑的個別周邊裝置125通訊。 的下傳 上傳裝置可看到未配置以附接形同未附接埠的下傳璋 (即是’主動’但是不具有連接的裝置）。在-些具體實施 Ο μ巾如果只有預定數量的下傳埠始終附接到-特定上傳 蟑（例如’數目”χ”埠），可對上傳裝置發信有關該集線器只 具有X埠。例如，如果上傳埠117b只配置附接到下傳埠 mcWid，可對附接到上傳蟑mb的一裝置發信有關 USB父換式集線器119只是一個兩埠集線器。 圖9a、9b、和9c描述耦合到USB交換式集線器419的一 電腦系統101與兩雙重角色周邊裝置的各種不同替代具體 實知例。在一些具體實施例中，多雙重角色周邊裝置可麵 合到謂交換式集線器419。例如，雙重角色印表機術可 120100.doc -23 - 200817973 經由上傳埠4l7b而耦合到USB交換式集線器419，且雙重 角色DVD讀/寫驅動器467可經由上傳埠417c而耦合到USB 交換式集線器419。電腦系統101可經由上傳埠417a而耦合 到USB交換式集線器419。該等上傳裝置之每一者可耦合 到 個別集線器控制器403(如圖所示的403a、403b和 403C)、一個別交易轉譯器405(如圖所示的405a、4〇5b、和 405c)、與下傳開關邏輯4〇1。下傳開關邏輯4〇ι可配置在 各該等上傳裝置（即是，電腦系統1(n、雙重角色印表機 〔 407、或雙重角色DVD讀/寫驅動器467)及周邊裝置425之至 少一子集之間通訊。 如圖9a所示，在一通訊組態設定檔中，電腦系統ι〇ι可 連接到下傳埠421a、421b、421e、和421f。在一具體實施 例中’雙重角色印表機4〇7可配置成存取下傳埠〇丨c，且 DVD讀/寫驅動器467可配置成不存取任何下傳埠421。雙 重角色印表機407可經由數個不同方法而獲得對下傳埠 Q 421b的存取（即是，具有切換成可提供對其存取的通訊組 態）。例如，使用者可按下在雙重角色印表機4〇7上的一按 紐。“號然後經由模式411而傳送給在USB交換式集線 器4 19中的下傳開關邏輯4〇1。下傳開關邏輯4〇1可切換到 在圖15b所示的通訊組態（其允許雙重角色印表機4〇7存取 下傳埠421b)。在一些具體實施例中，如果雙重角色印表 機407關閉或變成不動作，下傳開關邏輯4〇1便將下傳埠 421b的存取切回到電腦系統1〇1(即是，切回到先前的通訊 組態）。如圖9c所示，在一通訊組態中，不允許任_上傳 120100.doc -24- 200817973 埠存取該等下傳埠之任何一者。 圖10描述具多狀態暫存器的刪交換式集線器的一具體 實施例。在此具體實施例中，每一集線器控制器⑽&和 203b)係搞合到對應的交易轉譯器電路（分別是2仏和 2〇5b)。轉譯器電路2〇5a和鳩可耗合到下傳開關邏輯 201 ’且可電搞合到下傳埠12U、mb、121。和i2id。 圖11描述在圖7所不之組態的另一具體實施例，其中兩 上傳裝置（例如，電腦系統1〇1與雙重角色周邊裝置2〇7)係 耦合到USB交換式集線器119。雖然在圖7的具體實施例 中，USB交換式集線器119的下傳控制係與雙重角色裝置 207連結’但是另—具體實施例可使用其他切換控制構件 配置。例如’如圖11所述，USB交換式集線器119的切換 控制可使用—專屬的下傳裝置執行，例如HID等級裝置 咖，且該下料置係輕合到—專屬的下料，例如專屬 的下傳埠121 e。另一扯生•丨4也』* 二i機構可包含在圖11所示的組態階 Ο 曰一、我中的集線器控制器位準上配置的一額外犯D裝置（未 顯示）° (例如，在集線器控制器2〇3a或廳）。然而，操作 』；MjUSB交換式集線器119切換的額外裝置需要自 、丁，動K與擴充至集線器等級的 — uhf等級，其可 1在#日疋供應商實施方案下。㉟了一細之外的機構亦 可能使用一半自打隹綠κ °Τ集線益驅動程式。或者，包含一集線器 ^ ^㈣控制器的一合成裝置可配置成控制USB交換 良為119的切換’如圖11的HID控制器/HUB控制器合

' 牙2〇朴所不。雖然圖11係描述與用於控制USB 120100 d〇c 200817973 父換式集線器119切換的可能控制機構有關的多種不同組 態，但是各種不同具體實施例只包括這些組態及/或機構 的一或任何組合。 在本發明的一第二具體實施例中，當顯示器裝置附接或 接合時，輔助主機可自動地連接到顯示器裝置，且主要主 機會從顯示器裝置斷開，藉以減少或消除手動程序。此具 體實施例允許，例如當筆記型電腦插入底座時，半永久附 接筆記型個人電腦擴充底座可從桌上型個人電腦自動地切 換到接合的筆記型電腦。或者，當附接媒體播放器時，一 視訊媒體播放器的視訊可自動地顯示在監視器上，而不是 半永久附接桌上型個人電腦的視訊，且無需拆離個人電腦 的視訊電纜或手動致動在監視器上的開關。 此外’馨於此說明，本發明各種不同觀點的修改及替代 性具體實施例對於熟習此技術者而言顯然易見。因此，此 說明應解釋為僅係說明性，且其目的係為了教導熟諳此技 術者實施本發明之方式。應瞭解，在此顯示及描述的本發 明形式係做為具體實施例。可取代在此說明及描述的這些 元件與材料，可顛倒部件與處理，且可獨立地利用本發明 的某些特徵，在具有本發明描述的優點之後，其全部對熟 请此技術者而言為顯然易見。在此描述的元件可改變，而 不致脫離文後申請專利範圍之本發明的精神與範疇。 【圖式簡單說明】 本發明可從下列連同附圖的詳細描述而較佳瞭解，其 中： 120100.doc 26· 200817973 θ疋匕3 USB裝置的-系統方塊圖，其中該usb裝置 可自動地選擇性將一第一主機裝置或第二主機裝置耦合到 各種不同周邊裝置； 圖2描述實施本發明具體實施例的一顯示器裝置； 圖疋匕括USB交換式集線器的一顯示器裝置方塊 圖，其中根據本發明的—具體實施例，藉由選擇多個連接 組態之一而操作該USB交換式集線器； ('

U 圖4疋匕括USB父換式集線器的一顯示器裝置方塊 圖，其中根據本發明的另一具體實施例，藉由選擇基於一 位準模式的連接性而操作該USB交換式集線器； 圖5係根據-具體實施助述—刪交換式集線器，· 圖6係根據-具體實施例描述—聰交換式集線器，其 係耦合到一電腦系統與各種不同周邊裝置丨 圖7係根據一具體實施例描述一電腦系統與一雙 周邊裝置麵合到一 USB交換式集線器； 圖⑽化係根據一具體實施例描述刪交換式集線 兩通訊組態； 口圖9b $ 9e係根據-具體實施例描述usb交換式 線器的額外通訊組態； 、’、 圖10係根據—具體實施例描述具多狀態暫存器的-USB 交換式集線器；及 圖，述一系統的另一具體實施例，其中該系統包含一 置；與-雙重角色裝置。 “系統，-周邊装 120100.doc -27- 200817973 雖然本發明接納各種不同修正與替代形式，但是其特殊 具體實施例係藉由圖式中的範例顯示，並在此加以詳細說 明。然而，應瞭解，圖式與詳細說明並未將本發明侷限於 揭示的特定形式，相反地，本發明涵蓋全部修改、等同物 . 貞替代方法’而且是在文後申請專利範圍所定義之本發明 ㈣神及範疇。注意’標題只用於組織架構，而不是限制 或解釋描述或申請專利範圍。此外，注意，術語，，可”在本 #利的使用是許可的意義（例如，在—些具體實施例中是 具有潛在性或可以），而不是強制的意義（即是，必須）。術 語π包括"與其衍生詞是意謂"白八 又。明包合，而非限制”。術語”輕合 ’’係表示’’直接或間接連接”。 〇 【主要元件符號說明】 101 102 103 104 105 106 107 109 111 113 115 117a、117b 電腦系統 第一主機裝置 中央處理單元（CPU) 第二主機裝置 北橋 USB集線器裝置 系統記憶體 周邊組件互連（PCI)匯流排 主機控制器 南橋 埠 上傳埠 120100.doc -28- 200817973 119 USB交換式集線器 121a、121b、121c、121d 下傳埠 123a > 123b、123c 介面 124 125a、125b、125c 電可抹除可程式唯讀記憶體 周邊裝置 125e HID等級裝置 126 第一主機連接器 128 第一主機連接器 130 第一 USB連接 132 第二USB連接 140 > 142 、 144 、 146 周邊裝置 151 顯示器裝置 153 電腦系統 155 個人數位助理（PDA) 157 印表機 159 鍵盤 161 滑鼠 171 、 173 、 175 下拉式電阻器 177 、 179 、 181 開關 201 下傳開關邏輯 203a - 203b 集線器控制器 204a、204b HID控制器/HUB控制器 205a > 205b 交易轉譯器電路 207 雙重角色裝置 209 主機控制器 120100.doc -29- 200817973

210 裝置埠 211 模式 213 介面 401 下傳開關邏輯 403a、403b、403c 集線器控制器 405a ' 405b、405c 交易轉譯器 407 印表機 409 主機控制器 Γ' 411 模式 413 介面 417a ' 417b、417c 上傳埠 419 USB交換式集線器 421a-421f 下傳埠 425a > 425b > 425c 裝置 459 主機控制器 461 模式 U 463 介面 467 雙重角色DVD讀/寫驅動器 470 埠 473 埠 811a 狀態暫存器 811b 狀態暫存器 813 外部信號 821 IPRS 120100.doc -30-

Claims (1)

1. 200817973 十、申請專利範圍： 1 ·種系統’其包含： 一通用串列匯流排裝置； 2:=:==通”列匯流排… 其耦合至該通用串列匯流排裝置· «置q機其可操作㈣合至該通用串列匯流 其中當該第一主機梦 置、且 、置連接至该通用串列匯流排裝 時，該主機裝置未連接至該通料龍流排裝置 時亥第二主機裝置連接至通用串列匯流排裝置 主機二列匯流排裝置係操作以自動地提供該第- =置與該複數個周邊裝置之間的連接性。-如1 2月衣項1之系統， υ 時了2該第：主機裝置連接至該通用串龍流排裝置 主機爭：用串列匯流排裝置係操作以自動地移除該第- =置與該複數個周邊裝置之間的連接性。 3. 如Μ求項1之系統， 中其中該通用亊列匯流排裝置係包括在一顯示器裝置 120100.doc 1 如請求们之系統， 其中结 ,—主機裝置係—電腦系統。 2 5. 如2月求項1之系統， 200817973 其中該通用串列匯流排裝置包含一通用串列匯 線器； 其中當該第-主機裝置連接至該通用串列匯流排裝 置且》亥第一主機裝置未連接至該通用串列匯流排裝置 時，該通用串列匯流排集線器係操作以提供該第一主機 裝置與該複數個周邊裝置之間的連接性； 6. 其^中當該第二主機裝置連接至該通用串列匯流排裝置 時’該通用串列匯流排集線器係操作以自動地提供該第 二主機裝置與該複數個周邊裝置之間的連接性。 一種系統，其包含： 一通用串列匯流排集線器； ，第-主機裝置’ “合至該通用串龍流排集線 器； ”或夕個周邊裝置’其麵合至該通用串列匯流排集線 器； Ο 排Π二主機裝置，其可操作以麵合至該通用串列匯流 排集線器； 主L中Γ!第一主機裝置連接至該犯集線器，且該第二 =機^置未連接至該通用串列㈣排集線器時，該通用 串龍流排集線器係操作以提供該第—主機裝置與該一 或夕個周邊裝置之間的連接性； 田該第-主機裝置連接至該通用串列匯流排集線 第：主串列匯流排集線器係操作以自動地提供該 —機4置與一或多個周邊裝置之間的連接性。 120I00.doc 200817973 7，如請求項6之系統， 其中當該第一 器時，該通 主機裝置連接至該通用串列匯流排集線 第一主機| 列匯⑺L排集線器係操作以自動地移除該 8·如請求項：置與-或多個周邊裝置之間的連接性。 I項6之系統， 含： 一 Τ Θ通用串列匯流排集線器包 複數個上傳埠； 複數Ν個下傳埠；及 下傳開關邏輯，H 下傳埠之間· ，、耦5在該複數個上傳埠及該複數個 訊了中-亥下傳開關邏輯係配置成在下列之間電切換通 的a)笛該複數個下傳埠的—下傳埠、與該複數個上傳埠 的—苐一上傳埠；及 Ο b):硬數個下傳埠的該下傳埠、與該複數個上傳埠 的一第二上傳埠。 9·如請求項8之系統， Hi* Λ，用串列匯流排集線器係配置成經由該複數個 *之母一者而列舉一實質類似集線器組態； -中該集線器組態包括Ν個下傳埠。 =輸入肖以轉合至一第一通用串列匯流排主機 10· 一種通用串列匯流排裝置，其包含： 裝置； 第二輸入，用以耦合至一 第二通用串列匯流排主機 120100.doc 200817973 裝置； 至少一周邊裝置輸入，用以輕合至至少一周邊通用串 列匯流排裝置； 開關邏輯，當該第一通用串列匯流排主機裝置連接至 該第一輸入，且該第二通用串列匯流排主機裝置未連接 至該第二輸入時，該開關邏輯係操作以提供該第一輸入 與該至少一周邊裝置輸入之間的連接性；

   其中當該第二通用串列匯流排主機裝置連接至該第二 輸入時，該開關邏輯係操作以自動地提供該第二輸入與 該至少一周邊裝置輸入之間的連接性。 如請求項U)之通用串列匯流排裝置，其中該開關邏輯包 含一通用串列匯流排集線器。 12.如請求項1!之通用串列匯流排裝置，其中㈣統進一步 包含： -或多個額外周邊裝置輸入，用以耦合至個別的一或 〇 多個額外周邊通料龍流排裝置，其中該至少一周邊 裝置輸入和該-或多個額外周邊裝置輸人形成複數個周 邊波置輸人m少—周邊通用串列匯流排裝置和該 等個別的-或多個額外周邊通用串列匯流排裝置形成複 數個周邊通用串列匯流排裳置； 其中該通用串列匯流排交換式集線器係操作以從複數 個連接性組態中選擇，以決定該複數個周邊通用串列匯 流排裝置之每一者係如何輕合至該第一輸入及/或該第二 輸入。 120100.doc 200817973 13·如請求項12之通用串列匯流排裝置，進一步包含一記憶 體元件，其耦合至該通用串列匯流排集線器，其中該記 憶體元件係配置成儲存該複數個連接性組態。 14. 如請求項12之通用串列匯流排裝置，其中該通用串列匯 流排集線器包含複數個控制輸入信號，其中該複數個控 制信號之每一者的一狀態組合決定要選擇該複數個連接 性組態中哪一連接性組態。 15. 如請求項14的通用串列匯流排裝置，其中該第二輸入包 含一電源連接，其耦合至該複數個控制信號之一，其中 當該第二通用串列匯流排主機裝置耦合至該第二輸入 時’該電源連接會改變狀態； 其中根據該複數個連接性組態中選定的一連接性組 癌，該複數個周邊裝置之一或多個係響應該電源連接變 更狀態而耦合至該第二輸入。 16. 如請求項15之通用串列匯流排裝置，其中該複數個控制 信號之剩餘控制信號之每一者的一狀態組合決定該複數 個連接性組悲中選定的一連接性組態。 17·如請求項12之通用串列匯流排裝置，其中該通用串列匯 流排集線器包含複數條控制線，該複數條控制線之每一 者係對應至該複數個周邊通用串列匯流排裝置的個別一 周邊通用串列匯流排裝置； 其中該複數條控制線之每一者的一個別狀態決定該複 數個周邊通用串列匯流排裝置的個別對應一者是否耦合 至該第一輸入及/或該第二輸入。 120100.doc 200817973 18·如請求項17之通用串列匯流排裝置，其中該複數條控制 線之每一者的一預設狀態係配置成將該複數個周邊通用 串列匯流排裝置的個別對應一者耦合至該第一輸入。 19·如請求項18之通用串列匯流排裝置，其中該第二輸入包 含一電源連接，其中該複數條控制線之每一者係經由一 個別開關而耦合至該電源連接； 其中當該第二通用串列匯流排主機裝置耦合至該第二 輸入時，該電源連接會改變狀態；及 < 其中母一開關的位置決定该複數條控制線的個別對應 一者是否響應該電源連接變更狀態而改變狀態。 20·如請求項19之通用串列匯流排裝置，其中該預設狀態係 一低狀態，而且其中該複數條控制線之每一者的一高狀 態係配置成將該複數個周邊通用串列匯流排襄置的個別 對應一者耦合至該第二輸入； 其中在變更狀態中’該電源連接係從一低狀態驅動到 一高狀態。 U 120100.doc