[發(fā)明專利]通用串行總線USB通信的裝置和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210232043.3
• 申請(qǐng)日: 2012-07-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102981989A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 勒內(nèi)·埃爾貝克·詹森
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: GN奈康有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F13/38
• 分類(lèi)號(hào): G06F13/38
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的實(shí)施方式提供了一種通用串行總線USB通信的裝置和方法。

背景技術(shù)

一般地，在通用串行總線USB連接的第一端（在主機(jī)處），通信源于或針對(duì)在通用計(jì)算機(jī)上作為軟件運(yùn)行的諸如所謂的軟電話、音頻播放器和/或錄音機(jī)的客戶端應(yīng)用程序，或者諸如運(yùn)行在諸如照相機(jī)的專用裝置以控制打印機(jī)的客戶端程序。在USB連接的另一端（在裝置處），通信源于或針對(duì)諸如提供輸入來(lái)自麥克風(fēng)的音頻數(shù)據(jù)和/或輸出音頻數(shù)據(jù)到揚(yáng)聲器的音頻功能的特定功能。通常地，通用計(jì)算機(jī)具有用于與USB裝置進(jìn)行通信的USB功能，并且計(jì)算機(jī)用作USB主機(jī)，裝置連接至其作為USB裝置。

在被連接到USB主機(jī)之前，USB裝置必須由USB主機(jī)來(lái)配置。該裝置被配置為屬于特定類(lèi)的裝置。它遵循USB規(guī)范，即，客戶端應(yīng)用程序通常在同一時(shí)間僅列舉一個(gè)同一類(lèi)的裝置。因此，客戶端應(yīng)用程序不能夠同時(shí)與同一類(lèi)的兩個(gè)裝置進(jìn)行通信。

USB裝置的一個(gè)類(lèi)是音頻類(lèi)，包括諸如麥克風(fēng)、揚(yáng)聲器、聲卡、耳機(jī)和樂(lè)器的物理裝置。該類(lèi)裝置被配置為傳輸音頻數(shù)據(jù)并可選地傳輸來(lái)自裝置的用戶接口的狀態(tài)值。因此，音頻類(lèi)裝置可以包括用于靜音、調(diào)節(jié)音量的簡(jiǎn)單的用戶接口。USB裝置的另一類(lèi)是包括諸如鍵盤(pán)、諸如計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)的指向裝置的物理裝置的人機(jī)接口裝置。

通常，通用串行總線USB規(guī)范可從www.usb.org獲得。

發(fā)明內(nèi)容

提供了用于根據(jù)通用串行總線USB規(guī)范進(jìn)行通信的設(shè)備，包括：USB裝置，其包括USB總線接口和USB邏輯裝置，所述USB總線接口連接至上游USB端口，所述USB邏輯裝置為第一通道上的上游通信提供第一USB端點(diǎn)；USB主機(jī)，包括USB主機(jī)控制器和USB驅(qū)動(dòng)器，所述USB主機(jī)控制器連接至下游USB端口，所述USB驅(qū)動(dòng)器為第二通道上的下游通信提供第二USB端點(diǎn)；其中，所述USB主機(jī)與所述USB裝置同時(shí)操作；以及處理器，被配置為分別經(jīng)由所述第一USB端點(diǎn)和所述第二USB端點(diǎn)在所述第一通道和所述第二通道之間傳輸數(shù)據(jù)。

因此，設(shè)備經(jīng)由處理器互連兩個(gè)獨(dú)立的USB系統(tǒng)。設(shè)備操作為一個(gè)USB系統(tǒng)中的裝置和另一個(gè)USB系統(tǒng)中的主機(jī)。兩個(gè)獨(dú)立的USB系統(tǒng)利用被編程的處理器互相連接以在兩個(gè)USB系統(tǒng)之間傳輸數(shù)據(jù)。該處理器在兩個(gè)系統(tǒng)之間進(jìn)行任何類(lèi)型的數(shù)據(jù)傳輸或信號(hào)處理。

由于USB裝置和USB主機(jī)分別完全根據(jù)USB規(guī)范，所以這樣的設(shè)備能夠符合USB規(guī)范，同時(shí)使新的選擇有效，因?yàn)樘幚砥髂軌虮痪幊桃栽趦蓚€(gè)系統(tǒng)之間的傳輸路徑上執(zhí)行信號(hào)處理。

在一些實(shí)施方式中，該設(shè)備包括殼體，容納一個(gè)或多個(gè)具有存儲(chǔ)器的微控制器，其中，在存儲(chǔ)器中的預(yù)定的地址處設(shè)置第一端點(diǎn)和第二端點(diǎn)。微處理器可以被編程以執(zhí)行處理器和/或USB裝置和/或USB主機(jī)的操作。

端點(diǎn)可以包括被表示為“IN”和/或“OUT”和/或“控制”和/或“中斷”的類(lèi)型的端點(diǎn)。此外，端點(diǎn)還可包括其他類(lèi)型的端點(diǎn)。端點(diǎn)用作USB通信的接口。發(fā)生在裝置和主機(jī)的各自端點(diǎn)之間的通信通常被稱為經(jīng)由“管道”發(fā)生，其中，端點(diǎn)在每個(gè)端處終止管道。

在一些實(shí)施方式中，USB裝置被配置為音頻類(lèi)產(chǎn)品以例如脈沖編碼調(diào)制PCM格式輸入或輸出音頻數(shù)據(jù)，PCM被用于以數(shù)字方式表示音頻信號(hào)的采樣。該處理器被配置為處理這樣的音頻數(shù)據(jù)。在一些實(shí)施方式中，處理器被配置為根據(jù)已知應(yīng)用于電話系統(tǒng)或諸如例如耳機(jī)的電話裝置的規(guī)范或通用規(guī)則來(lái)處理數(shù)據(jù)，其中，數(shù)據(jù)被傳輸以作為具有短延遲的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，以避免語(yǔ)音通信的劣化。

處理器可以包括用于在從一個(gè)USB系統(tǒng)接收的數(shù)據(jù)包的流被傳輸?shù)搅硪籙SB系統(tǒng)之前對(duì)其進(jìn)行緩沖的緩沖器。然而，該緩沖器的大小被限制以避免干擾時(shí)延或延遲，并同時(shí)在緩沖器存儲(chǔ)器中僅存儲(chǔ)一些包，例如小于2、4、8、16或256個(gè)包，或小于500或1000毫秒的數(shù)據(jù)傳輸。在一些實(shí)施方式中，處理器傳輸數(shù)據(jù)并以穿過(guò)（cut-through）的方式對(duì)在兩個(gè)USB系統(tǒng)之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行信號(hào)處理，其中，在包被全部接收到之前，開(kāi)始包的傳輸。

由于USB裝置和USB主機(jī)同時(shí)操作，所以這樣的處理和數(shù)據(jù)包的傳輸是可行的。然而，在一些實(shí)施方式中，USB主機(jī)和USB裝置互相同步或異步操作。

這遵循USB規(guī)范，即，客戶端應(yīng)用程序通常能夠在同一時(shí)間只列舉同一類(lèi)的一個(gè)裝置。因此，客戶端應(yīng)用程序不能夠與同一類(lèi)的兩個(gè)裝置同時(shí)通信。

在一些實(shí)施方式中，處理器被配置為在第一通道和/或第三通道和/或第二通道之間傳輸數(shù)據(jù)。