[發(fā)明專利]用于功率節(jié)省和管理的USB設(shè)備側(cè)喚醒

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280045251.0
• 申請日: 2012-07-23
• 公開（公告）號: CN103891361A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: W·J·麥克廉
• 申請（專利權(quán)）人: 勃來迪環(huán)球股份有限公司
• 主分類號: H04W52/02
• 分類號: H04W52/02;G06F1/32
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 高見

背景

近年來，通用串行總線(USB)已經(jīng)變成用于在計(jì)算機(jī)、移動設(shè)備、以及外圍設(shè)備之間通信的越來越常用的手段。例如，USB端口頻繁地用于提供標(biāo)準(zhǔn)化通信，從而將計(jì)算機(jī)與外圍設(shè)備互連，這些外圍設(shè)備包括打印機(jī)、鍵盤、以及掃描儀。適配器還可用于經(jīng)由USB端口將計(jì)算機(jī)化設(shè)備連接到有線局域網(wǎng)(LAN)。隨著無線網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)變得越來越受歡迎，適配USB端口用于無線通信的接口設(shè)備也已經(jīng)變得尋常，這些無線通信包括藍(lán)牙、無線局域網(wǎng)(WLAN)、以及其他I.E.E.E.802.11通信標(biāo)準(zhǔn)。因此，近年來，USB端口的使用已經(jīng)急劇地增加。

雖然USB設(shè)備有許多應(yīng)用，但是從USB端口供應(yīng)的功率限于在500mA時(shí)為5V。因此，為了使功耗最小化，標(biāo)準(zhǔn)USB無線設(shè)備支持正常操作模式、以及低功率休眠或待機(jī)模式兩者。一旦設(shè)備進(jìn)入休眠模式，一些設(shè)備可使用由USB規(guī)范(USB2.0規(guī)范第9.1.1.6部分)定義的“遠(yuǎn)程喚醒”特征返回到正常模式。然而，該特征是任選的，并且因此不被所有設(shè)備支持且不被所有主機(jī)支持。在不支持該特征的系統(tǒng)中，當(dāng)USB無線設(shè)備進(jìn)入低功率休眠或待機(jī)模式時(shí)，為了節(jié)省功率，USB無線設(shè)備不識別連接請求。該設(shè)備停留在低功率模式中，直至用戶經(jīng)由USB主機(jī)系統(tǒng)、使用來自USB主機(jī)系統(tǒng)的經(jīng)由USB硬連線接口傳送的喚醒呼叫來喚醒USB無線設(shè)備。然而，需要喚醒呼叫對偏好使他們的無線設(shè)備始終有效的無線設(shè)備的用戶來說是不便的。因此，在典型操作期間，無線設(shè)備不在“休眠”或低功率模式中操作。然而，當(dāng)對用戶造成不便時(shí)，在功率使用和可靠性方面，使該設(shè)備維持在正常操作模式中是低效的。為了優(yōu)化用戶便利和節(jié)省功率，期望在使該設(shè)備維持在有效狀態(tài)中時(shí)考慮功率。

此外，在典型USB操作中，USB通信由USB主機(jī)控制。主機(jī)USB設(shè)備決定何時(shí)外圍需要進(jìn)入低功率模式，并且發(fā)送強(qiáng)迫該設(shè)備進(jìn)入該模式的信號。然后，主機(jī)停止發(fā)布數(shù)據(jù)請求，直至發(fā)送恢復(fù)代碼以喚醒通信設(shè)備。因此，USB通信完全由USB主機(jī)控制，并且與該主機(jī)通信的設(shè)備無法將數(shù)據(jù)推送到該主機(jī)，但是寧愿可能只在主機(jī)請求它時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)。還期望保持USB外圍有效，并且允許無線通信設(shè)備針對何時(shí)與主機(jī)通信作出它自己的確定。本發(fā)明解決了這些以及其他問題。

概述

在一方面，本發(fā)明包括通信適配器。通信適配器包括：通用串行總線接口，該通用串行總線接口被適配成與主機(jī)設(shè)備通信；無線通信設(shè)備，該無線通信設(shè)備被適配成與外圍設(shè)備通信；以及處理器，該處理器耦合到通用串行總線接口，并且包括與無線通信設(shè)備通信的外圍控制器。處理器被編程為確定無線通信設(shè)備已經(jīng)無效的時(shí)間，并且當(dāng)該時(shí)間超過預(yù)定閾值時(shí)，使外圍控制器無效，使內(nèi)部時(shí)鐘進(jìn)入低功率休眠模式，映射外圍控制器至接口線，并且在通用串行總線上傳送否定確認(rèn)代碼。當(dāng)無線通信設(shè)備檢測到連接請求時(shí)，重新激活外圍控制器，并且增加時(shí)鐘速度，其中連接的主機(jī)設(shè)備不知道通信適配器的低功率狀態(tài)。

通信適配器的處理器可包括用于傳送否定確認(rèn)代碼分組的硬件組件。處理器可被配置成包括中斷IN端點(diǎn)和批量(Bulk)輸入／輸出(IN／OUT)端點(diǎn)。

在本發(fā)明的另一方面，通信適配器可包括與處理器通信的隨機(jī)存取存儲器，該處理器可被編程為進(jìn)入掛起(suspended)到RAM狀態(tài)。

在本發(fā)明的另一方面，通信系統(tǒng)被提供為包括通用串行總線(USB)主機(jī)設(shè)備、外圍計(jì)算設(shè)備、以及通信適配器。通信適配器包括經(jīng)由USB接口與USB主機(jī)設(shè)備通信連接且經(jīng)由通信設(shè)備與外圍計(jì)算設(shè)備通信連接的處理器。通信適配器中的處理器被編程為確定通信設(shè)備已經(jīng)無效的時(shí)間，并且當(dāng)該時(shí)間超過預(yù)定閾值時(shí)，使外圍控制器無效并將外圍控制器的輸入線映射到中斷線，使內(nèi)部時(shí)鐘變慢以進(jìn)入低功率休眠模式，并且在通用串行總線上傳送否定確認(rèn)代碼分組，指示當(dāng)通信設(shè)備處于低功率操作狀態(tài)時(shí)通信設(shè)備處于正常操作模式。當(dāng)通信設(shè)備檢測到連接請求時(shí)，處理器重新激活外圍控制器，并且增加時(shí)鐘速度，其中連接的主機(jī)設(shè)備不知道通信適配器進(jìn)入了低功率狀態(tài)。

USB主機(jī)設(shè)備可以是打印機(jī)，并且可被編程為將否定確認(rèn)代碼解釋為指示此時(shí)沒有數(shù)據(jù)要傳送。外圍計(jì)算設(shè)備可以是計(jì)算機(jī)或移動電話中的至少一個(gè)。通信適配器可包括LAN通信設(shè)備、藍(lán)牙通信設(shè)備、以及WLAN通信設(shè)備中的至少一個(gè)。

處理器可包括用于傳送否定確認(rèn)代碼分組的硬件組件。處理器的USB接口可被配置成包括中斷IN端點(diǎn)和批量輸入／輸出端點(diǎn)。

通信系統(tǒng)可包括與處理器通信的隨機(jī)存取存儲器，并且處理器還可被編程為在進(jìn)入低功率模式時(shí)進(jìn)入掛起到RAM狀態(tài)。