JP2005209205A - 取外し可能媒体デバイスを有するシステムでの電力削減のシステムおよび方法 - Google Patents

取外し可能媒体デバイスを有するシステムでの電力削減のシステムおよび方法 Download PDF

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Abstract

【課題】メモリ・カードに一定時間アクセスがない場合には、電力を与えないようにし、消費電力を低減して、電池寿命への悪影響を防止する。
【解決手段】いくつかの実施形態で、カード・リーダ内のカードが、第１の指定された時間のうちにアクセスされていない場合に、そのカードの電源を切ることができる。カードにアクセスする試みが行われた場合に、カードに電力を与えることができる。いくつかの実施形態で、メモリ・カードが、カード・リーダのメモリ・カード・スロットにあるが、第２の指定された時間の間にアクセスされていない場合に、電気的に再接続するようにカード・リーダに知らせるのにサイドバンド信号が使用可能であるならば、カード・リーダをホスト・コントローラから電気的に切断することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、全般的にはコンピュータ・システムの分野に関し、具体的には、周辺デバイスに関する。
Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ（ＵＳＢ）は、コンピュータ・システムへの周辺デバイスの結合を可能にする。ＵＳＢは、ホスト・コンピュータと広範囲の同時にアクセス可能なデバイスの間のデータ交換のためのシリアル・バスである。このバスを用いると、ホストの動作中に、周辺機器を接続し、構成し、使用し、切断することができる。たとえば、フラッシュ・メモリ・カードを読み取るカード・リーダを、ＵＳＢを介してホスト・コンピュータに結合させることができる。ＵＳＢベースのシステムは、ＵＳＢホスト・コントローラがホスト・システムに存在することと、ホスト・システムのオペレーティング・システム（ＯＳ）が、ＵＳＢとＵＳＢ Ｍａｓｓ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｃｌａｓｓ Ｄｅｖｉｃｅをサポートすることを必要とする。ＵＳＢハブをＵＳＢホスト・コントローラに結合させて、ＵＳＢホスト・コントローラを介して複数のＵＳＢデバイスをホスト・システムに結合させることができる。さらに、他のＵＳＢハブをＵＳＢハブに結合させて、ＵＳＢホスト・コントローラへの追加のＵＳＢデバイス接続を行うことができる。
近年、エレクトロニクス市場は、半導体メモリを使用するアプライアンスやパーソナル・エレクトロニクス・デバイスの急増を見た。たとえば、伝統的なフィルム・カメラは、直接にパーソナル・コンピュータ（ＰＣ）にダウンロードでき、保管できるイメージを記録できるディジタル・カメラに対して、市場シェアを失ってきた。ディジタル・カメラによって記録される絵は、Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ（ＪＰＥＧ）、Ｇｒａｐｈｉｃ Ｉｎｔｅｒｃｈａｎｇｅ Ｆｏｒｍａｔ（ＧＩＦ）、またはビットマップ（ＢＭＰ）などの一般的なグラフィックス・ファイル・フォーマットに簡単に変換でき、電子メール添付ファイルとして送信するか、ウェブ・ページやオンライン写真アルバムにポストすることができる。多くのディジタル・カメラが、たとえばＭｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ（ＭＰＥＧ）などの標準ディジタル・ビデオ・フォーマットで短いビデオ・クリップを取り込むこともでき、このビデオ・クリップも、パーソナル・コンピュータ（ＰＣ）またはノートブック・コンピュータに直接にダウンロードし、保管することができる。通常は半導体メモリを使用する他のデバイスに、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ポケットＰＣ、ビデオ・ゲーム機、Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ Ｌａｙｅｒ−３ Ａｕｄｉｏ（ＭＰ３）プレイヤが含まれる。
最も広く使用されている半導体メモリ・デバイスに、小さい取外し可能メモリ・カードとして構成されたフラッシュ・メモリ・チップが含まれ、これは、一般にフラッシュ・メモリ・カードと呼ばれる。現在市場にあるフラッシュ・メモリ・カードの大多数は、通常は、Ｃｏｍｐａｃｔ Ｆｌａｓｈ（商標）、ＭｕｌｔｉＭｅｄｉａＭｅｍｏｒｙ（商標）メモリ・カード（ＭＭＣ）、関連するＳｅｃｕｒｅ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｅｍｏｒｙカード（ＳＤ）、ＳｍａｒｔＭｅｄｉａ（商標）メモリ・カード（ＳＭ）、ｘＤ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｃａｒｄｓ（商標）（ｘＤ）、およびＭｅｍｏｒｙ Ｓｔｉｃｋ（商標）の１つである。ほとんどのディジタル・カメラが、たとえばＣｏｍｐａｃｔ Ｆｌａｓｈ（商標）メモリ・カードを使用して、イメージを記録する。多くのＰＤＡモデルが、Ｍｅｍｏｒｙ Ｓｔｉｃｋ（商標）メモリ・カードを使用してデータを保持する。一部のＭＰ３プレイヤは、音楽ファイルをＳＭメモリ・カードに保管する。一般に、ＰＤＡや他のハンドヘルド・デバイスによって、フラッシュ・メモリ・カードを使用して保存されるデータは、ＰＣにも転送されるかダウンロードされる。本明細書では、用語「フラッシュ・メモリ」が、その普通の意味のすべての範囲を有することが意図され、これには、一般に、上で説明したさまざまなタイプの不揮発性半導体メモリ・デバイスが含まれる。
通常、フラッシュ・メモリ・カードは、それを使用するデバイスから簡単に取り外すことができる。たとえば、Ｃｏｍｐａｃｔ Ｆｌａｓｈ（商標）メモリ・カードは、フィルムを標準カメラから取り外すように、ディジタル・カメラから取り外すことができる。その後、フラッシュ・メモリ・カードを、ＰＣに結合された適当なフラッシュ・メモリ・カード・リーダに挿入し、イメージ・ファイルをＰＣに直接にコピーすることができる。より小さいハンドヘルド・コンピュータやＰＤＡの大多数が、現在、Ｃｏｍｐａｃｔ Ｆｌａｓｈ（商標）メモリ・カードを受けるスロットを有するが、ほとんどのＰＣは、それを有しておらず、したがって、フラッシュ・メモリ・カード・リーダをＰＣに接続する必要がある。ごく最近に、フラッシュ・メモリ・カード・リーダとＰＣの間の好ましいインターフェースは、Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓであり、この場合に、フラッシュ・メモリ・カードは、ＵＳＢケーブルを介してＰＣのＵＳＢポートに接続される。ポータブル・コンピュータまたはノートブックＰＣは、通常は、ＰＣメモリ・カード（以前はＰｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｍｅｍｏｒｙ ｃａｒｄ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ、ＰＣＭＣＩＡと称した）スロットも有し、このスロットは、フラッシュ・メモリ・カード・リーダとして構成されたＰＣＭＣＩＡメモリ・カードを受けることができる。
全部で多数の異なるメモリ・カード・フォーマットは、ＰＣだけではなく、組込みシステムなどの他のディジタル・システムにも関する多数のインターフェース要件がある。メモリ・カード・フォーマットごとに異なるアダプタが必要である。デスクトップＰＣとポータブルＰＣへのフラッシュ・メモリ・カードのインターフェースを合併する解決策の１つが、ほとんどの人気のあるフォーマットを読み取ることができるマルチフォーマット・フラッシュ・メモリ・カード・リーダを設計し、製造することであった。そのようなメモリ・カード・リーダを、現在人気のあるフラッシュ・メモリ・カード・フォーマットと共に使用できることを示すために、時々、「セブン−イン−ワン」リーダと称する。上で示したように、そのようなマルチフォーマット・カード・リーダは、通常は、ＵＳＢインターフェースを用いて設計される。
ＵＳＢインターフェース付きで設計されたマルチフォーマット・カード・リーダやＵＳＢハブなどのＵＳＢデバイスは、通常は、ＵＳＢケーブルを介してホストＰＣおよび／またはノートブックＰＣに接続されるが、組込みＵＳＢデバイスとしてコンピュータ内に設計される場合もある。通常、カード・リーダまたはハブなどの組込みＵＳＢデバイスのコンピュータへの追加は、コンピュータの電力消費に悪影響を及ぼす。一般に、コンピュータのＵＳＢホスト・コントローラに接続されたＵＳＢデバイスは、コンピュータの中央処理装置（ＣＰＵ）が低電力状態、たとえばＣ３状態に入るのを妨げる可能性がある。ＵＳＢホスト・コントローラは、バス・マスタリング周辺機器として、ＵＳＢデバイスに接続されている限りＰＣＩバスをアクティブに保ち、ＣＰＵに低電力状態に移行させない可能性がある。これは、組込みデバイス（たとえば組込みカード・リーダ）について特に問題になるであろうる。不要な電力が、使用されていないメモリ・カードに電力を供給するのに使用される可能性もある。１つまたは複数のメモリ・カードが、メモリ・カード・リーダに挿入されている時に、これらのメモリ・カードは、通常は、メモリ・カード・リーダがサスペンド・モードでない限り、完全に電力を供給される。その場合に、メモリ・カードは、通常は１００ｍＡまでを浪費し、電池寿命に悪影響を及ぼす。
さまざまな実施態様で、ＵＳＢホスト・コントローラに結合されたＵＳＢデバイス（たとえば、ＵＳＢハブまたはカード・リーダ）は、アップストリーム・ポートを介してＵＳＢホスト・コントローラと通信することができる。いくつかの実施態様では、追加のＵＳＢポートを設けるためにＵＳＢハブがＵＳＢポートに結合される。データがＵＳＢデバイスからＵＳＢホスト・コントローラに送られ、中央処理装置（ＣＰＵ）によって使用される。いくつかの実施態様で、ＵＳＢデバイスが、電源を切られるか、アクティブ状態でない（たとえば、ＵＳＢカード・リーダにカードが存在しないか、ＵＳＢハブにデバイスが接続されていない）場合に、アルゴリズム（たとえば、デバイスのファームウェアからの）を実施し、ＵＳＢホスト・コントローラからＵＳＢデバイスを電気的に切断することができる。いくつかの実施態様で、ＵＳＢデバイスがＵＳＢホスト・コントローラから電気的に切断され、バス・マスタリング周辺機器からのシステム・アクティビティがＰＣＩバス上で発生していないと、ＣＰＵは、低電力状態に入る（他のシステム条件も満たされる必要がある場合がある）。
さまざまな実施態様で、カード・リーダなどのＵＳＢデバイスを、ラップトップ機などのポータブル・コンピュータに組み込むことができる。カード・リーダは、カード・リーダに挿入されたメモリ・カードからデータを読み取ることができる。メモリ・カードがカード・リーダに挿入されていない場合に、カード・リーダのファームウェア内のアルゴリズムを実施し、カード・リーダをＵＳＢホスト・コントローラから電気的に切断することができる。いくつかの実施態様で、カード・リーダがＵＳＢホスト・コントローラから電気的に切断されており、バス・マスタリング周辺機器からのシステム・アクティビティがＰＣＩバス上で発生していない時に、ＣＰＵが低電力状態に入る（他の条件も満たされる必要がある場合がある）。いくつかの実施態様で、電気的に切断し、電気的に再接続すべき時をカード・リーダに知らせるコンピュータからのサイドバンド信号によって、カード・リーダをＵＳＢホスト・コントローラから電気的に切断するか、電気的に再接続することができる。
いくつかの実施態様では、カードがカード・リーダに挿入されているが、指定された時間（たとえば１０秒間）の間にアクセスされていない場合に、カード・リーダがカードへの電源を切ることができる。カードがアクセスされると、カード・リーダは、カードへの電力を復元させる。いくつかの実施態様で、カード・リーダのファームウェア内のアルゴリズムが、カードの電源を入れ、切ることができる。いくつかの実施態様で、サイドバンド信号をカード・リーダに送って、カードの電力が切られた後に電気的に接続するようにカード・リーダに知らせることができる。いくつかの実施形態で、カード・リーダが電気的に切断されるとほぼ同時に、カードの電源を切ることができる。いくつかの実施態様で、サイドバンド信号を使用して、電気的に再接続すべき時をカード・リーダに知らせることができる。
本発明の前述ならびに他の目的、特徴、および長所は、添付図面と共に読まれる時に、次の詳細な説明を参照することによってより完全に理解することができる。
本発明は、さまざまな修正形態および代替形態を許すが、本発明の特定の実施形態を、例として図面に示し、本明細書で詳細に説明する。しかし、図面およびそれに対する詳細な説明が、開示される特定の形態に本発明を制限することを意図されたものではなく、逆に、その意図が、請求項によって定義される本発明の趣旨および範囲に含まれるすべての修正形態、同等物、および代替形態を含むことであることを理解されたい。見出しは、編成のみを目的とし、説明または請求項を制限または解釈するのに使用されることを意図されていない。さらに、単語「できる」が、本明細書全体で、強制的な意味（すなわち、〜しなければならない）ではなく、許可の意味で（すなわち、〜する能力を有する、〜することができる）使用される。単語「含む」およびその派生物は、「〜を含むがこれに制限されない」を意味する。単語「接続され」は、「直接にまたは間接に接続される」を意味する。
図１に、さまざまな実施形態のためのポータブル・コンピュータ１０１の実施形態を示す。本発明の実施形態は、さまざまなタイプのコンピュータのシステムと共に使用することができ、ポータブル・コンピュータ１０１は１つの例示的実施形態である。
いくつかの実施形態で、ポータブル・コンピュータ１０１は、Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ（ＵＳＢ）デバイス（たとえば、コンピュータ・マウス１１１、スキャナ、プリンタ、外部メモリ・デバイス、カメラ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、キーボード、タッチスクリーン、ジョイスティック）などの（これに制限はされない）複数の周辺デバイスと共に使用することができる。他の周辺デバイスも企図されている。
図２は、ポータブル・コンピュータ１０１の一実施形態のブロック図である。いくつかの実施形態で、ノース・ブリッジ２０５（集積チップ）が、中央処理装置（ＣＰＵ）２０３とシステム・メモリ２０１をｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ（ＰＣＩ）バス２０７（コンピュータに周辺機器を接続するのに使用される）に結合されている。図からわかるように、サウス・ブリッジ２０９がＰＣＩバス２０７に結合されている。いくつかの実施形態で、サウス・ブリッジ２０９は、ＵＳＢポート２１３を介してＵＳＢデバイス２１５と通信するためのＵＳＢホスト・コントローラ２１１を含んでいる。ＵＳＢポート２１３とＵＳＢデバイス２１５は、コンピュータに内蔵するか外付けとすることができる。いくつかの実施形態で、ＵＳＢホスト・コントローラ２１１は、ＵＳＢデバイス２１５とコンピュータの間の周辺バス・インターフェースを提供することができる。
図１をもう一度参照すると、いくつかの実施形態で、カード・リーダ１１３などのＵＳＢデバイスが、ＰＣチップセット内のＵＳＢホスト・コントローラ２１１を介してコンピュータ（たとえばポータブル・コンピュータ１０１）と通信することができる。ＵＳＢホスト・コントローラ２１１は、接続されたＵＳＢデバイスとの通信を調整することができる（たとえば、バス上の帯域幅のスケジューリング）。ＵＳＢホスト・コントローラ２１１に結合されたＵＳＢデバイスとの通信速度に、ｌｏｗ ｓｐｅｅｄ（ＬＳ）、ｆｕｌｌ ｓｐｅｅｄ（ＦＳ）、ｈｉｇｈ ｓｐｅｅｄ（ＨＳ）を含めることができる。いくつかの実施形態では、ＵＳＢデバイスは、１つまたは複数のＵＳＢポート１０３を介してコンピュータ（たとえばポータブル・コンピュータ１０１）に結合されている。ＵＳＢポート１０３は、ポータブル・コンピュータ１０１に、またはポータブル・コンピュータ１０１に結合されたドッキング・ステーション（図示せず）にある。ＵＳＢコネクタ１０９をＵＳＢポート１０３に挿入して、ＵＳＢデバイスをポータブル・コンピュータ１０１に結合させることができる。
いくつかの実施形態で、ハブ（図示せず）をポータブル・コンピュータ１０１のＵＳＢポート１０３に結合させて、追加ＵＳＢポートを設けることができる。内部ハブを使用して、複数のＵＳＢポートを設けることができる。たとえば、内部ハブによって、ＵＳＢポート１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃを設けることができる。いくつかの実施形態で、ハブを、ポータブル・コンピュータ１０１に内蔵することができ、いくつかの実施形態で、内蔵ハブを、ポータブル・コンピュータ１０１のドッキング・ステーション内に置くことができる。他の外部ハブをＵＳＢポート１０３の１つに結合して、使用のための追加ＵＳＢポートを設けることができる。複数のハブを一緒に連鎖して、より多くのＵＳＢポートを設けることができる。
いくつかの実施形態で、ＵＳＢホスト・コントローラ２１１は、ＵＳＢポート１０３に接続される時にＵＳＢデバイスを検出し、そのＵＳＢデバイスに質問し（たとえば、そのデバイスとの通信に使用される速度と、デバイス機能を見つけるため）、そのＵＳＢをサポートするドライバをロードすることができる。ＵＳＢデバイスは、制御転送、割込み転送、バルク転送、アイソクロナス転送を使用してＵＳＢホスト・コントローラ２１１と通信することができる。さらに、ＵＳＢデバイスは、ＵＳＢバスを介して電力を得ることができるが、一部のＵＳＢデバイスは、それ自体の電源を有する。ＵＳＢデバイスが、ＵＳＢポート１０３からプラグを抜かれる時に、ＵＳＢホスト・コントローラは、そのＵＳＢデバイスの不在を検出し、ドライバをアンロードすることができる。いくつかの実施形態で、ＵＳＢハブは、デバイスがＵＳＢハブに結合されるまで、ＵＳＢホスト・コントローラ２１１に電気的に接続されないものでよい。さらに、一部のカード・リーダ１１３は、カードがカード・リーダ１１３に挿入されるまで、ＵＳＢホスト・コントローラ２１１に電気的に接続されないものとすることができる。
図３に、ＵＳＢホスト・コントローラ２１１に結合されたカード・リーダ３０１の実施形態を示す。いくつかの実施形態で、カード・リーダ３０１を、ポータブル・コンピュータ１０１などのコンピュータに組み込むことができる。カード・リーダ３０１は、アップストリーム・ポート３０５を介してＵＳＢホスト・コントローラ２１１と通信することができる。カード・リーダ３０１は、コントローラ３２５と物理インターフェース３０３を使用して、データの読取、書込、転送を助けることができる。メモリ・カード３０９を、メモリ・カード・スロット３０７を介してカード・リーダ３０１に挿入することができる。カード・リーダ３０１は、１つのメモリ・カード・スロット３０７を有するものとして図示されているが、複数のカード・スロットを有するカード・リーダ３０１を使用することもできる。いくつかの実施形態で、メモリ・カードを、ＳｍａｒｔＭｅｄｉａ（商標）（ＳＭ）メモリ・カード、ｘＤ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｃａｒｄｓ（商標）（ｘＤ）、Ｍｅｍｏｒｙ Ｓｔｉｃｋ（商標）、Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｍｅｍｏｒｙ Ｓｔｉｃｋ（ＨＳＭＳ）、Ｍｅｍｏｒｙ Ｓｔｉｃｋ ＰＲＯ（商標）（ＭＳＰＲＯ）、Ｓｅｃｕｒｅ Ｄｉｇｉｔａｌ（ＳＤ）メモリ・カード、ＭｕｌｔｉＭｅｄｉａＭｅｍｏｒｙ（商標）メモリ・カード（ＭＭＣ）、ＮＡＮＤフラッシュ、Ｃｏｍｐａｃｔ Ｆｌａｓｈ（商標）（ＣＦ）、またはＣＦフォームファクタＡｄｖａｎｃｅｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ（ＡＴＡ）ハード・ドライブとすることができる。他のメモリ・カードも、企図されている。さまざまな実施形態で、アップストリーム・ポート３０５とデバイス（図示せず）の間のケーブルは、電源線３２１、グラウンド３２４、一対のデータ線３２２、３２３（Ｄ＋およびＤ−）を有し、カード・リーダ３０１とコンピュータの間でデータを転送する。ｆｕｌｌ ｓｐｅｅｄカード・リーダの場合に、カード・リーダ３０１がＵＳＢポートに接続される時に、カード・リーダ３０１は、Ｄ＋信号線３２２のプル・アップ抵抗（図示せず）を使用して、Ｄ＋信号線３２２を約３．３ボルトにプル・アップする。ＵＳＢホスト・コントローラは、バス上のカード・リーダ３０１の存在を検出し、カード・リーダ３０１をリセットすることができる。ｈｉｇｈ ｓｐｅｅｄデバイスは、リセット中にｈｉｇｈ ｓｐｅｅｄカード・リーダなどのデバイスがＤ−信号線３２３をハイに駆動することによって「チャープ（ｃｈｉｒｐ）」することを除いて、ｆｕｌｌ ｓｐｅｅｄデバイスと同一の形で接続される。ＵＳＢホスト・コントローラは、Ｄ＋信号線とＤ−信号線を交互にハイに駆動することによって応答する。ｈｉｇｈ ｓｐｅｅｄデバイスが、交番するチャープを検出する時に、そのｈｉｇｈ ｓｐｅｅｄデバイスは、プル・アップ抵抗を電気的に除去して、信号線を平衡化し、ｈｉｇｈ ｓｐｅｅｄでの通信を継続する。いくつかの実施形態で、Ｄ＋信号線とＤ−信号線（３２２、３２３）が、接続インジケータ機構３０２を介して物理インターフェース３０３と相互作用する。
いくつかの実施形態で、メモリ・カード３０９がカード・リーダ３０１に挿入されていない（すなわち、カード・リーダ３０１がアクティブ状態でない）か、カード・リーダ３０１自体が電源を切られている場合に、アルゴリズム（たとえば、カード・リーダ３０１のファームウェアに保管された）をカード・リーダ３０１で実施して、カード・リーダ３０１をＵＳＢホスト・コントローラ２１１から電気的に切断することができる。ファームウェアは、カード・リーダによってアクセス可能な読取専用メモリ（ＲＯＭ）またはプログラマブル読取専用メモリ（ＰＲＯＭ）に置くことができる（たとえば、内部メモリまたは外部メモリ）。たとえば、ファームウェアを、カード・リーダの外部に接続／切断して電気的切断機能をアクティブ化／非アクティブ化することができる電気的消去可能プログラマブル読取専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）に置くことができる。ｆｕｌｌ ｓｐｅｅｄデバイスを電気的に切断するために、プル・アップ抵抗を、Ｄ＋信号線から電気的に除去する（たとえば、高インピーダンスまたは「トライステート」にセットする）。ＵＳＢホスト・コントローラは、これを切断と解釈することができる。ｈｉｇｈ ｓｐｅｅｄデバイスを電気的に切断するために、Ｄ＋信号線とＤ−信号線の両方を、トライステートにする（高インピーダンスにセットする）ことができる。
いくつかの実施形態で、カード・リーダ３０１がＵＳＢホスト・コントローラ２１１から電気的に切断され、バス・マスタリング周辺機器からのシステム・アクティビティがＰＣＩバス２０７上で発生していない時に、ＣＰＵ２０３が低電力状態に入る。いくつかの実施形態で、メモリ・カード３０９が、メモリ・カード・スロット３０７内にあるが、第１の指定された時間（たとえば１０秒間）の間にアクセスされていない場合に、メモリ・カード３０９の電源を切ることができる。いくつかの実施形態で、サイドバンド信号が使用可能な場合に、サイドバンド信号を送って、電気的に切断すべき時と電気的に再接続すべき時をカード・リーダ３０１に知らせる。一実施形態で、カードが、第２の指定された時間（たとえば１０分間）の間にアクセスされていない場合に、カード・リーダ３０１にサイドバンド信号を送って、ＵＳＢホスト・コントローラ２１１から電気的に切断するように知らせる。いくつかの実施形態で、カード・リーダ３０１は、必要な時に電気的に接続するように知らせるサイドバンド信号をカード・リーダ３０１に送ることができない限り、メモリ・カード３０９を挿入されたままでＵＳＢホスト・コントローラ２１１から電気的に切断することができない。カード・リーダ３０１の実施形態を図３に示したが、他の実施形態では、取外し可能媒体を有する他のデバイスを含むことができることを理解されたい。さらに、図４からわかるように、ＵＳＢホスト・コントローラ２１１に結合された他のデバイスを電気的に切断することもできる。
図４に、ＵＳＢホスト・コントローラ２１１に結合されたＵＳＢデバイス４０１の実施形態を示す。いくつかの実施形態で、ＵＳＢデバイス４０１を、ポータブル・コンピュータ１０１などのコンピュータに組み込むことができる。ＵＳＢデバイス４０１は、アップストリーム・ポート３０５を介してＵＳＢホスト・コントローラ２１１と通信することができる。いくつかの実施形態で、ＵＳＢデバイス４０１は、コントローラ３２５と物理インターフェース３０３を有する。データを、ＵＳＢデバイス４０１からＵＳＢホスト・コントローラ２１１に送り、その後、ＣＰＵ２０３によって使用することができる。いくつかの実施形態で、ＵＳＢデバイス４０１が電源を切られているか、デバイス４０１がアクティブ状態でない場合に、アルゴリズムを実施して、ＵＳＢデバイス４０１をＵＳＢホスト・コントローラ２１１から電気的に切断することができる。しかし、いくつかの実施形態で、ＵＳＢデバイス４０１がＵＳＢホスト・コントローラに電気的に再接続するように知らせる形（たとえば、カード・リーダにカードを挿入することによるか、ＵＳＢホストにデバイスを接続することによって）を有しない限り、ＵＳＢデバイス４０１を電気的に切断することができない。いくつかの実施形態で、サイドバンド信号を使用して、電気的に切断すべき時および電気的に再接続すべき時をＵＳＢデバイス４０１に知らせるのに使用することができる場合に、ＵＳＢデバイス４０１が第２の指定された時間（たとえば１０分間）使用されていない場合に、電気的に切断するようにＵＳＢデバイス４０１に知らせることができる。その場合に、サイドバンド信号は、電気的に再接続するようにＵＳＢデバイス４０１に知らせるのに使用することができる。
いくつかの実施形態で、ＵＳＢデバイス４０１がＵＳＢホスト・コントローラ２１１から電気的に切断され、バス・マスタリング周辺機器からのシステム・アクティビティがＰＣＩバス２０７上で発生していない時に、ＣＰＵ２０３は、低電力状態に入ることができる。いくつかの実施形態で、ＵＳＢデバイス４０１を、ＵＳＢデバイス４０１の物理インターフェースを介して電気的に切断することができる。たとえば、上で説明したように、物理インターフェース３０３が、ＵＳＢデバイス４０１上でＤ＋信号線またはＤ＋信号線とＤ−信号線（すなわちＦＳトランシーバとＨＳトランシーバ）をトライステートにし（すなわち、高インピーダンスにセットする）、ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ｓｅｒｉａｌ ｂｕｓのすべての終端を除去することができる。
図５に、接続検出ロジック５１１と物理インターフェース３０３を有するハブ５０１の実施形態を示す。いくつかの実施形態で、ハブ５０１を使用して、ＵＳＢデバイス用の複数のダウンストリーム・ポート５１３を設けることができる。たとえば、ハブ５０１が、ポータブル・コンピュータ１０１に内蔵される場合に、ダウンストリーム・ポート５１３を、ＵＳＢポート１０３（図１参照）を介して設けることができる。ハブ５０１は、物理インターフェース３０３を使用して、アップストリーム・ポート３０５を介して通信することができる。いくつかの実施形態で、アップストリーム・ポート３０５を、外部ＵＳＢポート（たとえばＵＳＢポート１０３）とすることができ、あるいは、ハブがポータブル・コンピュータ１０１に内蔵される場合に、ＵＳＢホスト・コントローラ２１１への内部接続とすることができる。さまざまな実施形態で、接続検出ロジック５１１がハブ５０１内に設けられて、デバイスがダウンストリーム・ポート５１３に結合されたかどうかを検出する。自動切断ロジック５０７を、ＥＥＰＲＯＭ５０９からロードされる構成ビットによってアクティブ化することができる。いくつかの実施形態で、自動切断ロジック５０７を、ハブ５０１に内蔵されたファームウェアによってアクティブ化することができる。いくつかの実施形態で、接続検出ロジック５１１がダウンストリーム・ポート５１３に結合されたデバイスを検出しない場合に、無ポート信号５１７を自動切断ロジック５０７に送ることができる。自動切断ロジック５０７は、自動切断ロジック５０７がＥＥＰＲＯＭ５０９からの構成ビット５１９によって構成され、接続検出ロジック５１１から無ポート信号５１７を受け取る場合に、物理インターフェース３０３に切断信号５１５を送ることができる。いくつかの実施形態で、デバイスがハブ５０１に結合されていない場合に、待機期間の後にハブ５０１を電気的に切断することができる。待機期間中にデバイスがハブ５０１に結合される場合には、ハブを電気的に切断することができない。
いくつかの実施形態で、サイドバンド信号を使用して、電気的に切断すべき時と電気的に再接続すべき時をハブ５０１に知らせることができる。ハブ５０１は、第２の指定された時間のうちに（たとえば１０分間）使用されていない場合に、コンピュータ１０１からのサイドバンド信号によって、電気的に切断するように知らされる。サイドバンド信号は、後に電気的に再接続するようにハブ５０１に知らせるのに使用することができる。いくつかの実施形態で、コンピュータがサスペンド・モードに入って低機能性モードに入るようにハブ５０１に知らせる時に、サイドバンド信号がハブ５０１に送られ、この低機能性モードでは、ハブ５０１は、コンピュータをサスペンド・モードからアクティブ化／ウェイクアップすることを試みるデバイス（たとえば、ハブ５０１に結合されたマウスからの動き）だけに応答することができる。低機能性モードと、サイドバンド信号によって知らされる他のモードは、ハブ５０１からの低い電力の使用となる。
図６に、ＵＳＢホスト・コントローラからデバイスを電気的に切断する方法の実施形態の流れ図を示す。下で説明する方法のさまざまな実施形態で、説明されるステップの１つまたは複数を、並列に実行したり、示されるものと異なる順序で実行したり、または完全に省略できることに留意されたい。他の追加ステップを、望みに応じて実行することもできる。
６０１で、デバイスがＵＳＢホスト・コントローラに結合され、アクティブ状態であるかどうかを判定する。たとえば、カード・リーダ内にカードがありまたはデバイスがＵＳＢハブに接続されていれば、そのカード・リーダとＵＳＢハブはアクティブ状態であることを示している。
６０３で、デバイスがアクティブ状態でない場合に、デバイスを、ＵＳＢホスト・コントローラから電気的に切断する。いくつかの実施形態で、デバイスがアクティブ状態でない場合に、デバイスが比較的すばやくアクティブになる場合に備えて、待機期間の後に電気的に切断する。デバイスが、待機期間（たとえば２から３秒）中にアクティブになると、デバイスは電気的に切断されない。他の待機期間（たとえば、１から２分、１０から２０分など）も企図されている。いくつかの実施形態で、ファームウェアに、デバイスがアクティブ状態でない場合にデバイスを電気的に切断するアルゴリズムを含めることができる。しかし、いくつかの実施形態で、ＵＳＢホスト・コントローラに電気的に再接続することを知らされる形（たとえば、ユーザがカード・リーダにカードを挿入するか、コンピュータからサイドバンド信号を受け取ることによる）を有しない限り、ＵＳＢデバイスを電気的に切断することができない。
６０５で、デバイスがアクティブ状態である場合に、デバイスとＵＳＢホスト・コントローラの間の電気接続を維持する。
６０７で、デバイスが電気的に切断された後にデバイスがアクティブ状態に入る場合に、６０９で、デバイスをホスト・コントローラに電気的に再接続し、流れを６０１から再開する。デバイスがアクティブ状態でない場合に、６１１で、デバイスを電気的に切断された状態に維持し、流れを６０７に継続する。
図７に、ＵＳＢホスト・コントローラからカード・リーダを電気的に切断する方法の実施形態の流れ図を示す。下で説明する方法のさまざまな実施形態で、説明されるステップの１つまたは複数を、並列に実行したり、示されるものと異なる順序で実行したり、または完全に省略できることに留意されたい。他の追加ステップを、望みに応じて実行することもできる。
７０１で、メモリ・カードが、ＵＳＢホスト・コントローラに結合されたカード・リーダのメモリ・カード・スロットにあるかどうかを判定する。他の実施形態で、取外し可能記憶媒体が、取外し可能記憶媒体の読取デバイス内にあるかどうかを判定する。
７０３で、メモリ・カード・スロットにメモリ・カードがない場合に、７０５で、カード・リーダを、ＵＳＢホスト・コントローラから電気的に切断する。いくつかの実施形態で、カード・リーダ内にメモリ・カードがない場合に、ユーザがカードを替える場合に備えて、待機期間の後にカード・リーダを電気的に切断する。カードが、待機期間（たとえば２から３秒）中に挿入される場合に、カード・リーダを電気的に接続することはできない。他の待機期間も企図されている。いくつかの実施形態で、カード・リーダを電気的に切断するために、カード・リーダの物理インターフェースがカード・リーダのＦＳトランスミッタとＨＳトランスミッタの両方をトライステートにし、ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ｓｅｒｉａｌ ｂｕｓからすべての終端を除去する。たとえば、Ｄ＋信号線（ｆｕｌｌ ｓｐｅｅｄデバイス）またはＤ＋信号線とＤ−信号線（ｈｉｇｈ ｓｐｅｅｄデバイス）を、高インピーダンスにセットする。
７０７で、メモリ・カードがメモリ・カード・スロットにある場合に、メモリ・カードが第１の指定された時間のうちにアクセスされたかどうかを判定する。いくつかの実施形態で、第１の指定された時間を、約１０秒とすることができる。他の第１の指定された時間も企図されている。
７０８で、メモリ・カードが第１の指定された時間のうちにアクセスされている場合には、カードに電力を与えたままにし、流れは７０７に継続する。
７０９で、メモリ・カードが第１の指定された時間のうちにアクセスされていない場合に、カードの電源を切る。
７１５で、ホスト・コントローラがカードへのアクセスを試みる場合に、７１９で、カードの電源を入れ、流れは７０７に継続する。
７１７で、ホスト・コントローラがカードへのアクセスを試みない場合に、カードを電源を切られた状態に維持し、流れを７１５に戻す。
７１１で、カード・リーダがＵＳＢホスト・コントローラから電気的に切断された後に、カードがカード・リーダに挿入されたかどうかの判定を行う。
７１２で、カードがカード・リーダに挿入されていない場合には、カード・リーダを電気的に切断された状態に維持することができ、流れを７１１で継続することができる。
７１３で、カードがカード・リーダに挿入されている場合に、カード・リーダを電気的に再接続することができ、流れを７０７で継続することができる。
図８に、ＵＳＢホスト・コントローラからハブを電気的に切断する方法の実施形態の流れ図を示す。下で説明する方法のさまざまな実施形態で、説明されるステップの１つまたは複数を、並列に実行し、示されるものと異なる順序で実行し、または完全に省略できることに留意されたい。他の追加ステップを、望みに応じて実行することもできる。
８０１で、デバイスがハブに結合されているかどうかの判定を行う。いくつかの実施形態で、接続検出ロジックを実施して、デバイスがハブに結合されているかどうかを判定する。
８０３で、デバイスがハブに結合されていない場合に、８０５で、ＵＳＢホスト・コントローラからハブを電気的に切断する。いくつかの実施形態で、デバイスがハブに結合されていない場合に、デバイスを替える時間をユーザに与えるために、待機期間の後にハブを電気的に切断する。待機期間中にデバイスがハブに結合されると、ハブは電気的に切断されない。いくつかの実施形態で、自動切断ロジックを実施して、ハブをＵＳＢホスト・コントローラから電気的に切断することができる。
８０７で、デバイスがハブに結合されている場合に、ハブとＵＳＢホスト・コントローラに間の接続を維持し、８０３に流れが戻る。
８０９で、ハブがＵＳＢホスト・コントローラから電気的に切断された後にデバイスがハブに接続されると、８１１で、ハブをホスト・コントローラに電気的に再接続する。
８１３で、デバイスがハブに接続されていない場合に、ハブを電気的に切断された状態に維持し、８０９に流れが戻る。
図９に、ＣＰＵを調整する方法の実施形態の流れ図を示す。下で説明する方法のさまざまな実施形態で、説明されるステップの１つまたは複数を、並列に実行し、示されるものと異なる順序で実行し、または完全に省略できることに留意されたい。他の追加ステップを、望みに応じて実行することもできる。
９０１で、ＵＳＢホスト・コントローラに接続されたＵＳＢデバイスがあるかどうかを判定する。
９０３で、ＵＳＢホスト・コントローラに結合されたデバイスがある場合に、デバイスとＵＳＢホスト・コントローラの間の接続を維持し、９０５で、ＣＰＵをアクティブ状態に維持する。
９０７で、ＵＳＢホスト・コントローラに結合されたデバイスがない場合に、ＵＳＢホスト・コントローラは、ＰＣＩバスに信号を出さない。いくつかの実施形態で、ＰＣＩバス上のアクティビティがなく、ＣＰＵを低電力状態にする他の条件が満たされる場合に、ＣＰＵが低電力状態に入る。
図１０に、ハブに接続されている間にＣＰＵを調整する方法の実施形態の流れ図を示す。下で説明する方法のさまざまな実施形態で、説明されるステップの１つまたは複数を、並列に実行し、示されるものと異なる順序で実行し、または完全に省略できることに留意されたい。他の追加ステップを、望みに応じて実行することもできる。
１００１で、ＵＳＢデバイスがハブに結合されているかどうかの判定を行う。
１００３で、ハブに結合されているＵＳＢデバイスがある場合に、ハブとＵＳＢホスト・コントローラの間の接続を維持し、１００５で、ＣＰＵをアクティブ状態に維持することができる。
１００７で、ハブに結合されたＵＳＢデバイスがない場合に、ハブをＵＳＢホスト・コントローラから電気的に切断する。
１００９で、ＵＳＢホスト・コントローラはＰＣＩバスに信号を出さない。いくつかの実施形態で、ＰＣＩバス上のアクティビティがなく、ＣＰＵを低電力状態にする他の条件が満たされる場合に、ＣＰＵが低電力状態に入る。
本明細書で使用される記憶媒体に、さまざまなタイプのメモリ・デバイスまたはストレージ・デバイスのいずれでも含めることができる。用語「記憶媒体」は、たとえばＣＤ−ＲＯＭ、フロッピ・ディスク、またはテープ・デバイスなどのインストール媒体、ＤＲＡＭ、ＤＤＲ ＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＥＤＯ ＲＡＭ、Ｒａｍｂｕｓ ＲＡＭなどのコンピュータ・システム・メモリまたはランダム・アクセス・メモリ、あるいはたとえばハード・ドライブなどの磁気媒体または光ストレージなどの不揮発性メモリを含むことが意図されている。記憶媒体に、他のタイプのメモリまたはその組合せも含めることができる。さらに、記憶媒体を、プログラムが実行される第１コンピュータに配置することができ、あるいは、インターネットなどのネットワークを介して第１コンピュータに接続される第２の異なるコンピュータに配置することができる。後者の場合に、第２コンピュータは、実行のために第１コンピュータにプログラム命令を供給することができる。用語「記憶媒体」に、たとえばネットワークを介して接続された異なるコンピュータ内など、異なる位置に存在することができる複数の記憶媒体を含めることができる。さらに、本明細書で使用される担体媒体すなわち、上で説明した記憶媒体ならびに電気信号、電磁信号、またはディジタル信号などの信号は、バス、ネットワーク、および／または無線リンクなどの通信媒体を介して伝えられる。コンピュータ・システム１０１に、本発明の一実施形態による１つまたは複数のコンピュータ・プログラムまたはソフトウェア・コンポーネントを保管できる記憶媒体を含めることができる。たとえば、記憶媒体に、本明細書に記載の方法を実行するために実行可能なソフトウェア・プログラム（たとえばファームウェア）を保管する、ＥＥＰＲＯＭなどの読取専用メモリまたはプログラム可能読取専用メモリあるいはフラッシュ・メモリを含めることができる。さらに、さまざまな実施形態に、担体媒体上で、前述の説明に従って実施される命令および／またはデータを受け取るか保管することを含めることができる。
本発明のさまざまな態様のさらなる修正形態および代替実施形態が、この説明に鑑みて当業者に明白になる。したがって、この説明は、例示的なものとしてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する一般的な形を当業者に教示するためのものである。本明細書で示され、説明された本発明の形態が、現在好ましい実施形態として解釈されなければならないことを理解されたい。要素および材料を、本明細書に示され、説明されたものについて置換することができ、部分およびプロセスを逆転することができ、本発明のある特徴を独立に利用することができ、そのすべてが、本発明のこの説明の利益を有した後に当業者に明白になる。請求項に記載の本発明の趣旨および範囲から逸脱せずに、本明細書に記載の要素に対する変更を行うことができる。
さまざまな実施形態のためのポータブル・コンピュータを示す図である。 実施形態による、コンピュータの一実施形態を示すブロック図である。 実施形態による、ＵＳＢホスト・コントローラに結合されたカード・リーダを示す図である。 実施形態による、ＵＳＢホスト・コントローラに結合されたＵＳＢデバイスを示す図である。 実施形態による、接続検出ロジックおよび物理インターフェースを有するハブを示す図である。 実施形態による、ＵＳＢホスト・コントローラからデバイスを電気的に切断し、電気的に再接続する方法を示す流れ図である。 実施形態による、ＵＳＢホスト・コントローラからカード・リーダを電気的に切断し、電気的に再接続する方法を示す流れ図である。 実施形態による、ＵＳＢホスト・コントローラからハブを電気的に切断し、電気的に再接続する方法を示す流れ図である。 実施形態による、ＣＰＵを調整する方法を示す流れ図である。 実施形態による、ハブに接続されている間にＣＰＵを調整する方法を示す流れ図である。
符号の説明
２１１ ＵＳＢホスト・コントローラ、３０１ カード・リーダ、３０２ 接続インジケータ機構、３０３ 物理インターフェース、３０５ アップストリーム・ポート、３０７ メモリ・カード・スロット、３０９ メモリ・カード、３２１ 電源線、３２２、３２３ データ線、３２４ グラウンド、３２５ コントローラ

Claims (18)

  1. プロセッサと、
    前記プロセッサに結合されたホスト・コントローラと、
    前記ホスト・コントローラに結合されたカード・リーダと
    を含むシステムであって、前記カード・リーダに挿入されたメモリ・カードが第１の指定された時間のうちにアクセスされていない場合に、前記カード・リーダが前記メモリ・カードに電力を与えないシステム。
  2. 前記カード・リーダが前記プロセッサを収納したコンピュータ・システムの内部にある請求項１に記載のシステム。
  3. 前記カード・リーダが前記プロセッサを収納したコンピュータ・システムの外部にある請求項１に記載のシステム。
  4. 前記メモリ・カードがフラッシュ・メモリ・カードである請求項１に記載のシステム。
  5. 前記メモリ・カードが、ＳｍａｒｔＭｅｄｉａ（商標）（ＳＭ）メモリ・カード、ｘＤ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｃａｒｄｓ（商標）（ｘＤ）、Ｍｅｍｏｒｙ Ｓｔｉｃｋ（商標）、Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｍｅｍｏｒｙ Ｓｔｉｃｋ（ＨＳＭＳ）、Ｍｅｍｏｒｙ Ｓｔｉｃｋ ＰＲＯ（商標）（ＭＳＰＲＯ）、Ｓｅｃｕｒｅ Ｄｉｇｉｔａｌ（ＳＤ）メモリ・カード、ＭｕｌｔｉＭｅｄｉａＭｅｍｏｒｙ（商標）メモリ・カード（ＭＭＣ）、ＮＡＮＤフラッシュ、Ｃｏｍｐａｃｔ Ｆｌａｓｈ（商標）（ＣＦ）、またはＣＦフォーム・ファクタＡｄｖａｎｃｅｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ（ＡＴＡ）ハード・ドライブを含む請求項４に記載のシステム。
  6. 前記第１の指定された時間が約０秒から約１０秒である請求項１に記載のシステム。
  7. 前記メモリ・カードがアクセスされる場合に、電力が前記メモリ・カードに与えられる請求項１に記載のシステム。
  8. 前記カードが第２の指定された時間にアクセスされていない場合に、前記カード・リーダが前記ホスト・コントローラから電気的に切断される請求項１に記載のシステム。
  9. 前記第２の指定された時間が約０分から約１０分の範囲内である請求項８に記載のシステム。
  10. 前記カードにアクセスする試みがある場合に、前記ホスト・コントローラに電気的に再接続するように前記カード・リーダに知らせるのにサイドバンド信号が使用される請求項８に記載のシステム。
  11. 前記ホスト・コントローラが、前記カード・リーダに周辺バス・インターフェースを与える請求項１に記載のシステム。
  12. コンピュータに結合されたカード・リーダ内のメモリ・カードに電力を与えることと、
    メモリ・カードが第１の指定された時間中にアクセスされたかどうかを検出することと、
    メモリ・カードが第１の指定された時間中にアクセスされていない場合に、前記メモリ・カードから電力を除去することと、
    メモリ・カードが第１の指定された時間中にアクセスされた場合に、前記メモリ・カードへの電力供給を継続することと
    を含む方法。
  13. 前記メモリ・カードがフラッシュ・メモリ・カードである請求項１２に記載の方法。
  14. 前記第１の指定された時間が約０秒から約１０秒である請求項１２に記載の方法。
  15. 前記メモリ・カードがアクセスされる場合に、電力が前記メモリ・カードに与えられる請求項１２に記載の方法。
  16. 前記カードが第２の指定された時間の間にアクセスされていない場合に、前記カード・リーダが前記ホスト・コントローラから電気的に切断される請求項１２に記載の方法。
  17. 前記カードにアクセスする試みがある場合に、前記ホスト・コントローラに電気的に再接続するように前記カード・リーダに知らせるのにサイドバンド信号が使用される請求項１６に記載の方法。
  18. 前記第２の指定された時間が約０分から約１０分までの範囲である請求項１６に記載の方法。
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