JP2000232452A - バスコントローラ回路およびバス稼働方法 - Google Patents
バスコントローラ回路およびバス稼働方法Info
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Abstract
らずUSBホストまたはハブを低パワーモードとし、且
つ、完全なUSB機能を保持する。 【解決手段】 本発明は、バスコントローラにおける同
期をサスぺンドしデバイスを低パワーモードにする非同
期論理回路を提供する。この非同期論理回路は、同期を
必要としないレスポンダとイベント検出器として機能す
る。低パワーモード時には、ウェイクアップを完了した
後に、バスイベントを検出しバスコントローラへ報告す
ることができる。非同期回路は、バスコントローラが完
全にパワーを入れられ制御を得る準備ができるまでバス
イベントに応答することができる。
Description
特に、バスコントローラに関する。
は、PCのコンポーネントの低パワー必要条件を規定す
る文献、Advanced Configuration and Power Interface
Specification, Revision 1.0, 1996年12月22日付、に
記されたアドバンスドコンフィギュレーションアンドパ
ワーインタフェース(ACPI)のようなパワー管理ア
ーキティクチャを取り入れる方向に向かっている。現
在、周辺バスコントローラ(例えば、ユニバーサルシリ
アルバスホストコントローラ)がそれらのタイミング仕
様を満たすため継続して同期されている(従って、継続
してパワーアップされる)。このように、低パワーモー
ドの必要条件はバスコントローラ仕様には一般に用いら
れていない。
キティクチャはホストコンピュータの中央処理装置(C
PU)と周辺デバイス(例えば、マウス、キーボード、
プリンタ)とをインタフェースするためのPC業界にお
けるデファクトスタンダードとなっている。USBアー
キティクチャの必要条件は、公に入手可能なUSB仕様
書に詳細に記されており、一般に本明細書ではUSBの
仕様を「USB仕様」と呼ぶ。USBホストコントロー
ラ(ホスト)は、周辺デバイスとホストコンピュータの
間のインタフェースである。USBデバイスはUSBポ
ートを介してバスへと接続する。
るUSBデバイスである。USBハブは、USB仕様に
従ってポート上のアクションへの応答を可能にするため
に若干ユニークである。これには一般には、USBハブ
がUSBホストとしての同じ機能のうちの幾つかを与え
ることを必要とする。
デバイスが低パワー状態にセットされている場合でも同
期信号をアクティブに制御し続けている。アクティブ同
期信号は、USBホストが低パワー状態時にパワーを引
き込み続けさせる。制御同期信号はアクティブ状態に保
持される。なぜなら、低パワー状態時にUSB上に信号
が生成されるからである。例えば、USBデバイスを切
断すると、USB上でシングルエンデッドゼロ(SE
0)信号を生成し、デバイスを接続すると、USB上で
CONNECT信号を生成する。
ベートすると(例えば、キーボードのボタンを押す)、
USB上で上流(ホストコンピュータへ向かう方向)R
ESUME信号を生成する。USB仕様は、RESUM
E信号に対して速い応答を必要とする。例えば、RES
UME信号の受領に応じての下流(ホストコンピュータ
から離れる方向)応答は、現在のバージョンのUSB仕
様に従って50マイクロ秒(μs)よりも短い時間で生
成されなければならない。SE0またはCONNECT
は、この短い時間内でUSBデバイスへと信号が送られ
ることを必要としないが、システムには知らされるべき
でありホストコンピュータはUSBデバイスが接続され
たか切断されたかを知らされる。USBデバイスからの
信号は続いて通常通りに処理される。
ホストまたはハブは、同期状態に保持され、USB仕様
が指定する時間内でUSBデバイスからRESUME、
CONNECT、またはSE0信号のいずれかを受信し
応答する。これは通常、回路が継続的にフルパワーを引
き込むことを意味する。携帯型ノートブックやラップト
ップコンピュータのアプリケーションでは、パワーを節
約する能力がそのデバイスの継続時間を延ばすために重
大である、携帯型コンピュータはバッテリ型供給や低い
総システムパワーで動作する。結果として、コンピュー
タ業界は、低パワーモード時にコンポーネントのパワー
消費を減らすために努力している。しかし、USBホス
トまたはハブを低パワーモードとし、且つ、完全なUS
B機能を保持することは困難であった。更に、IDLE
状態からRESUME状態への遷移をSE0信号として
一時的に解釈を間違ってしまうことがある。
ーラにおける同期をサスぺンドしデバイスを低パワーモ
ードにする非同期論理回路を提供する。この非同期論理
回路は、同期を必要としないレスポンダとイベント検出
器として機能する。低パワーモード時には、ウェイクア
ップを完了した後に、バスイベントを検出しバスコント
ローラへ報告することができる。また、非同期回路は、
バスコントローラが完全にパワーを入れられ制御を得る
準備ができるまでバスイベントに応答することができ
る。
アルバスアーキティクチャにて本発明の実施例が実装さ
れている。バスイベントに応答する能力を保持しながら
バスコントローラが低パワーモードに入ることを可能に
するように非同期論理回路が提供されている。
モードが要求されたことを知らされる(例えば、パワー
マネージメントハードウェアはソフトウェアによってセ
ットされたレジスタビットまたは送られた制御信号)。
USBホストまたはハブは、アクティブUSBポートに
対しそれらがサスペンドされたことを知らせる。取り付
けられたUSBデバイスがUSB仕様に従って低パワー
モードに入る。USBホストまたはハブにおける同期信
号がサスペンドされ、USBホストまたはハブが低パワ
ーモードにされる。続いて、非同期論理回路がイネーブ
ルされUSBポート上にRESUME、CONNEC
T、またはSE0信号が現れるのを待つ。
同期論理回路がUSB仕様に従ってUSBポート上にR
ESUME信号を検出してから50μs内で下流RES
UME信号を送る。この信号はUSBホストまたはハブ
が同期動作を支配下に置く(take over)準備ができる
まで保持される。パワーマネージャがシステムをウェイ
クアップしUSBホストまたはハブがハブの準備ができ
ると、USBホストまたはハブへと制御が戻される。U
SBホストまたはハブは、通常の方法でRESUME、
CONNECTまたはSE0信号に応答し、非同期論理
回路がこれら信号の検出においてディスエーブルされる
(無能力化)。この実施例は下に図1を参照して更に詳
細に説明する。
信号103を有する少なくともUSBポート101は、
非同期論理回路108につながれている。複数のポート
を用いてもよい。または、信号D+102とD−103
は典型的同期USBホストまたはハブ104につながれ
ている。この接続は非同期論理回路108を迂回するも
のでもそれを通過するものでもよい。また、非同期論理
回路108は低パワーライン105を介して低パワーモ
ードが指示された時を検出する。この指示は、例えば、
特定のレジスタビットのセッティングや別の信号からな
るものであってもよい。低パワーモードの指示は、同期
USBホストまたはハブ104またはホストコンピュー
タアーキティクチャに取り入れられたパワーマネージャ
106から生成することができる。パワーマネージャ1
06は一般に、規定された仕様(例えば、ACPI)に
従って実装される。
ムを低パワーモードにセットする際、パワーマネージャ
106は低パワーモードが開始したことの指示を発す
る。例えば、パワーマネージャ106はレジスタビット
をセットしたり、あるいは低パワーモード信号107を
USBホストまたはハブ104へと送り低パワーモード
に入らせる。USBホストまたはハブ104により同期
を止めることにより、その回路におけるパワー利用度は
減らされる。これは、携帯型コンピュータにおいて電池
寿命を延ばすのに有効である。例えば、USBホストま
たはハブ104は非同期論理回路108と組合わさり、
いずれのUSB機能を制限せず完全にUSBに準拠させ
ながら、同期または非同期ACPI仕様のスリープ状態
S1、S2、S3に適合することができる。
て詳細に説明する。システムが低パワーモードに入る
と、低パワーモードディレクタ201はイベント検出器
202と信号生成器203をアクティベートする。非同
期論理回路108は、図1のUSBホストまたはハブ1
04がウェークするまでイベント検出器202でUSB
ポート101でモニターする。このウェイクアップは、
101上に遷移を検出するか、あるいはパワーマネージ
ャ106がバスに関連しないイベントによってウェイク
アップ信号を発したことから起因する。
ング状態を示してある。RESUME信号は、D+信号
102(低スピードの場合D−信号103)にて論理レ
ベルゼロで、D−信号103(あるいは低スピードの場
合D+信号102)にて論理レベル1と組合わさって示
してある。ここで、信号は少なくとも50μsで10m
sを越えずに保持される。本明細書で示したいかなるタ
イミング情報はUSB仕様の現在の必要条件を反映して
おり例示的な目的で示したのみである。回路は、他の類
似するタイミング仕様に適合するように実装してもよ
い。
ベルゼロで、D−信号103にて論理レベルゼロにて示
されている。CONNECT信号は、(1)フルスピー
ドデバイス接続を示すため、D+信号102にて論理レ
ベル1、D−信号103にて論理レベル0、あるいは
(2)低スピードデバイス接続を示すため、D+信号1
02にて論理レベル0、D−信号103にて論理レベル
1を示してある。SE0とCONNECTの信号は、指
定された時間の間保持されなければならない。具体的に
は、USB仕様は2.5μs信号を保持することを必要
とする。信号がCONNECTまたはIDLEである
か、CONNECTまたはRESUMEであるかの判断
は、ポート上の前の値に依存する。例えば、CONNE
CT状態は図1のUSBポート101上の前のSE0か
らの遷移(transition)となる。
移時に、SE0状態の一時的なエラー的指示が存在する
ことがあり得る。この可能性は、典型的USBホストま
たはハブにて存在する。このエラー的解釈は、図1のU
SBホストまたはハブ104がどのイベントがシステム
をウェイクアップしたかを判断するために除かなければ
ならない。示した実施例は、エラー的解釈を無くすた
め、同期USBホストまたはハブ104をウェイクアッ
プすることにおいて継承的遅延に依存する。すなわち、
USBホストまたはハブ104が同期信号に応答し開始
するまでの時間は、誤ったSE0状態の継続時間よりも
長くなる。USBホストまたはハブ104が完全にウェ
イクアップすると、RESUMEイベント(もしそれが
システムをウェイクアップしたなら)は存在し、一時的
SE0状態はクリアされる。もしSE0状態の遷移がウ
ェイクアップを発生させたのなら、USBホストまたは
ハブ104が完全にウェイクアップしどの状態がシステ
ムをウェイクアップしたかの混乱が発生しなくなった後
までその状態は維持する。
いずれもUSB仕様の必要条件を反映していて例示的な
目的のみで示してある。非同期論理回路108は他の同
様なタイミング仕様に適合するように実装することがで
きる。
て非同期論理回路108により検出されると、それは信
号生成器203(図2)をアクティベートし、50μs
内に下流RESUME信号(肯定応答信号)を生成す
る。この下流信号は、少なくとも最小20ms維持しU
SBホストまたはハブ104がRESUME信号の伝送
を開始するまで継続する。この継続時間は、図1のUS
Bホストまたはハブ104にウェイクアップする時間を
提供する。一度ウェイクアップすると、USBホストま
たはハブ104は非同期論理回路108がRESUME
信号を生成しているかどうかを判断する。もしRESU
ME信号が生成されていれば、USBホストまたはハブ
104はその通常の機能を行い少なくとも20msの時
間RESUME信号を生成してUSB仕様の適合を確実
にする。また非同期論理回路108は同時にディスエー
ブルされる。
クアップイベントが前述の101にてRESUME、C
ONNECT、またはSE0であるかを別々の信号11
1、112、113を通してUSBホストまたはハブ1
04に知らせる。図2に示したイベント信号指示器20
5はこれら信号を生成する。USBホストまたはハブ1
04は続いて、この情報を用いウェイクアップした後に
どのような動作をするかを判断する。
号生成器204(図2)をも有し、これは信号109を
生成してパワーマネージャ106にシステムをウェイク
アップする必要があるイベントが発生したことを知らせ
る。続いて、パワーマネージャ106は実装された仕様
(例えば、ACPI)に従ってシステムをウェイクアッ
プする。図1のパワーマネージャ106はパワーウェイ
クアップ信号110をUSBホストまたはハブ104へ
と送る。USBホストまたはハブ104は、内部同期信
号を生成し始めるか、あるいは外部同期信号を受信して
初期化する。
れると、非同期論理回路108からUSBホストまたは
ハブ104へと制御がわたされ、このUSBホストまた
はハブ104は通常の機能を開始する。RESUME信
号がシステムをウェイクアップした場合には、USBホ
ストまたはハブ104は下流RESUME信号がUSB
仕様に従って少なくとも20msの時間生成されること
を確実にする。もしSE0またはCONNECTがシス
テムをウェイクアップする場合、USBホストはUSB
仕様によって必要とされる動作を行う。USBホストま
たはハブ104が制御を得ると、図2の低パワーモード
ディレクタ201は非同期論理回路108をディスエー
ブルする。ここで、システムはその通常の同期された構
成で機能する。
適用することができ、バス上のイベントに応答し、低パ
ワーモードからコントローラをウェイクアップすること
を可能にすることができる(例えば、Fire Wire-IEEE標
準1394にも適用することができる)。
デバイス、パワーマネージャの間のインタフェースを示
すブロック図。
表。
Claims (16)
- 【請求項1】 (A)バスポート(101)と、 (B)前記バスポートにつながった論理回路(108)
と、 (C)同期された回路(104)とを有し、 前記論理回路(B)は、前記バスポートにおけるイベン
トを検出し、前記同期された回路(C)をスリープ状態
からウェイクアップ状態へと変え、肯定応答信号を送信
するように適合されることを特徴とするバスコントロー
ラ回路。 - 【請求項2】 (D)同期されたバスコントローラ(1
04)を更に有し、前記論理回路(B)は、前記同期さ
れたバスコントローラ(D)にスリープ状態からウェイ
クアップ状態へと変えさせるように更に適合することを
特徴とする請求項1記載のバスコントローラ回路。 - 【請求項3】 前記肯定応答信号は、前記同期されたバ
スコントローラ(D)がウェイクアップ状態に入るまで
送信されることを特徴とする請求項2記載のバスコント
ローラ回路。 - 【請求項4】 前記バスポート(A)は、ユニバーサル
シリアルバス(USB)ポート(101)であることを
特徴とする請求項1記載のバスコントローラ回路。 - 【請求項5】 前記肯定応答信号は、前記同期された回
路(C)がウェイクアップ状態に入るまで、USB仕様
に指定された時間内で送信されることを特徴とする請求
項4記載のバスコントローラ回路。 - 【請求項6】 前記肯定応答信号は、下流RESUME
信号であることを特徴とする請求項5記載のバスコント
ローラ回路。 - 【請求項7】 前記肯定応答信号は、前記同期された回
路(C)がウェイクアップ状態に入るまで送信されるこ
とを特徴とする請求項1記載のバスコントローラ回路。 - 【請求項8】 (E)低パワーモードを指示されている
場合に、前記同期された回路(C)をスリープ状態にし
前記論理回路(B)をイネーブルするように適合するパ
ワーマネージメント回路(106)を更に有することを
特徴とする請求項1記載のバスコントローラ回路。 - 【請求項9】 前記論理回路(B)は、非同期論理回路
であることを特徴とする請求項1記載のバスコントロー
ラ回路。 - 【請求項10】 バスコントローラとバスを備えるコン
ピュータであって、 前記バスコントローラは、(A)論理回路(108)
と、(B)同期された回路(104)とを有し、前記論
理回路(A)は、バス上のイベントを検出し、前記同期
された回路(B)をスリープ状態からウェイクアップ状
態へと変え、肯定応答信号を送信するように適合するこ
とを特徴とするコンピュータ。 - 【請求項11】 (C)低パワーモードである場合に前
記同期された回路(104)をスリープ状態にし前記論
理回路(108)をイネーブルするように適合するパワ
ーマネージメント回路(106)を更に有することを特
徴とする請求項10記載のコンピュータ。 - 【請求項12】 前記論理回路(108)は、非同期論
理回路であることを特徴とする請求項11記載のコンピ
ュータ。 - 【請求項13】 (A)パワーマネージャ(106)
と、 (B)非同期論理回路(108)とを有する同期された
バスコントーラであって、 前記パワーマネージャ(106)は、 (a)低パワーモードが指示されたことを認識し、 (b)当該低パワーモードを認識すると、前記非同期論
理回路(108)をイネーブルし、 (c)当該低パワーモードを認識すると、当該同期され
たバスコントローラにおける同期信号をサスペンドする
ように適合し、前記非同期論理回路(108)は、 (d)バスポート(101)上の活動を検出し、 (e)当該活動の検出すると、肯定応答信号を作り、 (f)当該活動の検出すると、当該同期されたバスコン
トローラ(104)における同期信号をイネーブルする
ように適合することを特徴とする同期されたバスコント
ローラ。 - 【請求項14】 低パワーモードとなることができる同
期されたバスコントローラ(104)、および非同期論
理回路(108)を用いてバスイベントを検出しバスイ
ベントに応答するバス稼働方法であって、 (A)バスポート(101)上の活動を検出するステッ
プと、 (B)当該活動の検出すると、前記同期されたバスコン
トローラ(104)の準備ができた状態になるまで応答
するステップと、 (C)パワーマネージャ(106)へウェイクアップ信
号を送るステップと、 (D)前記同期されたバスコントローラの準備ができ低
パワーモードでなくなると、前記非同期論理回路(10
8)から前記同期バスコントローラ(104)へと制御
を移すステップと、 (E)前記非同期論理回路(108)をディスエーブル
するステップとを有することを特徴とするバス稼働方
法。 - 【請求項15】 (F)低パワーモードが指示されたこ
とを認識するステップと、 (G)前記非同期論理回路(108)をイネーブルする
ステップと、 (H)前記同期されたバスコントローラ(104)にお
ける同期信号をサスペンドするステップとを更に有する
ことを特徴とする請求項14記載のバス稼働方法。 - 【請求項16】 前記ステップ(F)〜(H)は、前記
ステップ(A)〜(E)の前に行うことを特徴とする請
求項15記載のバス稼働方法。
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|---|---|---|---|
| JP2000013027A Pending JP2000232452A (ja) | 1999-01-25 | 2000-01-21 | バスコントローラ回路およびバス稼働方法 |
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| Country | Link |
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