[發明專利]具有全雙工差分對的USB接口上的以太網

有效

• 申請號: 201280076679.1
• 申請日: 2012-10-29
• 公開（公告）號: CN104838636B
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發明（設計）人: 郁宏春
• 申請（專利權）人: 高通股份有限公司
• 主分類號: H04M1/253
• 分類號: H04M1/253
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 袁逸

所公開的系統和方法允許主機設備使用經由USB端口和USB連接(例如，USB電纜)提供的以太網通信或者USB通信來與外部設備通信。該主機設備可以包括處理器、耦合到該處理器的以太網介質接入控制(MAC)電路、耦合到該處理器的USB控制器、經由該USB連接耦合到外部設備的USB端口，以及響應于模式選擇信號被耦合在該USB端口與以太網MAC電路或USB控制器之間的收發機。該主機設備也可以包括響應于確定該外部設備是USB設備還是以太網設備而生成該模式選擇信號的檢測電路。

技術領域

本發明實施例一般涉及計算機聯網，并且尤其涉及在USB接口上提供以太網通信。

相關技術背景

用于連接計算機、外部外圍設備以及網絡的各種接口標準被采用來提供簡單的高速連通性。例如，通用串行總線(USB)是通常用于將計算機(諸如PC和膝上型計算機)連接到各種各樣的外圍設備(諸如，鼠標、鍵盤、打印機、閃存驅動器以及類似物等)的高速串行總線協議，而以太網協議是用于在局域網(LAN)和廣域網(WAN)二者中連接計算機的聯網標準。

更具體地，USB協議已被開發以為PC用戶提供用來將極廣范圍的多樣化外圍設備連接到他們的電腦的增強且易用的接口。USB的開發最初是為膝上型計算機考慮所驅使的，其極大地受益于小外形的外圍設備連接器。此外，USB設備是熱插拔的，這意味著它們可以被連接到PC或者從PC斷開連接而不要求PC關閉電源。

以太網協議(被包含在IEEE 802.3系列標準中)允許若干種不同介質(包括，例如，同軸電纜、雙絞電纜(例如，CAT-5和CTA-6電纜)，以及光纖纜線)上的以太網通信。以太網經由介質接入控制(MAC)層處的網絡接入并通過共有尋址格式定義了用于物理層(PHY)的數種布線和信令標準。MAC層是七層開放系統互連(OSI)模型中規定的數據鏈路層的子層，并且擔當邏輯鏈路控制(LLC)子層與網絡的物理(PHY)層之間的接口。

對于許多主機設備(諸如PC)而言，以太網技術被嵌入在該設備的主板內，從而使得該主機設備可以很容易地經由附連到該設備中所提供的以太網端口的以太網電纜來連接到以太網。例如，許多現代以太網端口包括與以太網雙絞電纜(例如，CAT-5和CAT-6電纜)配對的RJ 45連接器。然而，由于相對于較小的計算設備(諸如，超薄筆記本計算機、智能電話和平板計算機)而言以太網端口的形狀因子相對較大，因此這些較小的計算設備中有許多都不包括與以太網電纜配對的以太網端口。

對于不包括以太網端口的主機設備來說，可以使用該設備的USB端口(其比RJ 45端口小得多)來提供以太網功能性。對于此類設備，用戶可以將USB到以太網適配器附連到該設備的可用USB端口之一來為該設備提供以太網功能性。在操作中，這些USB到以太網適配器提供了主機設備的USB端口與該適配器的以太網端口之間的接口，以太網網絡可以使用以太網電纜(諸如CAT-5電纜)來被連接到該以太網端口。

雖然在允許主機設備使用其USB端口(例如，而非以太網端口)連接到以太網網絡方面是有效的，但是常規的USB到以太網適配器可能是昂貴的，可能消耗大量功率，并且可能包括復雜的電路組件陣列。例如，常規的USB到以太網適配器一般包括用以與主機設備的USB端口通信的USB控制器、用以經由該適配器的以太網端口來與以太網電纜通信的以太網PHY、以及用以促成該適配器的USB控制器與以太網PHY之間的通信的以太網MAC。對于此類系統，該主機設備一般包括經由USB控制器耦合到其USB端口的以太網MAC。

由此，需要消耗更少功率、采用更少電路系統并且允許更大吞吐量的具有更小形狀因子的USB到以太網適配器和相關的主機設備架構。

概述