设备断开检测制造技术

在本文中描述了用于操作通用串行总线的系统和方法。所述方法包括:在信号线对上将分组数据从USB2设备发送到USB2主机，并且在发送所述分组数据之后，将分组结束(EOP)信号从所述USB2设备发送到所述USB2主机。所述方法还包括：在发送所述EOP信号之后，使所述USB2设备进入到空闲状态中。所述方法还包括：在空闲状态期间，将数字互联网分组探测从所述USB2设备发送到所述USB2主机，用于指示设备存在。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】设备断开检测
在本文中公开的方法和系统涉及输入/输出(IO)信令协议。更加具体地，公开了用于通用串行总线2.0(USB2)的低电压、低功率解决方案。
技术介绍
USB是被设计用于使在计算机设备之间的接口标准化，以用于进行通信和供应电力的行业协议。USB2协议在几乎每台计算设备都中得到了广泛应用，并且利用已为大家接受的知识产权(IP)组合和标准化的软件基础设施在技术发展方面获得了巨大支持。标准USB2规范使用3.3伏特的模拟信令用于两个USB2端口之间的通信。3.3伏特的信号强度倾向于引入集成挑战，这是因为一些前沿的半导体工艺正朝着非常低的几何形状发展，导致CMOS晶体管的栅极氧化层不再能够承受更高的电压，例如3.3伏特。此外，标准USB2规范在空闲和活动状态下均导致较高的功耗水平。结果，USB2可能不适用于在I/O功耗方面设置了严格规范的设备，例如移动平台。
技术实现思路
按照本专利技术的一个方面，提供一种用于操作通用串行总线的方法，包括：在低速或全速LS/FS模式下，在信号线对上将分组数据从USB2(通用串行总线2.0)主机发送到USB2设备，并且在发送所述分组数据之后，将分组结束(EOP)信号从所述USB2主机发送到所述USB2设备；在发送所述EOP信号之后，使所述USB2设备进入到LS/FS空闲状态中；以及，在LS/FS空闲状态期间，将数字互联网分组探测从所述USB2设备发送到所述USB2主机，用于指示设备存在，其中所述USB2设备维持所述LS/FS空闲状态而不需要设备上拉电阻器。按照本专利技术的另一个方面，提供一种USB2主机，包括：主机端口，其包括用于在低速或全速LS/FS模式下在信号线对上向USB2(通用串行总线2.0)设备发送数据并且从USB2设备接收数据的物理层，所述主机端口用于：在低速或全速LS/FS模式下传输分组数据之后，向所述设备发送分组结束(EOP)信号，其中，所述EOP信号使所述设备的端口进入LS/FS空闲状态，其中所述USB2设备维持所述LS/FS空闲状态而不需要设备上拉电阻器；以及在所述LS/FS空闲状态期间，从所述设备接收数字互联网分组探测，用于确定所述设备的存在。按照本专利技术的再一个方面，提供一种USB2设备，包括：设备端口，其包括物理层，用于在第一信号线和第二信号线上驱动信号，用于与USB2(通用串行总线2.0)主机进行通信；其中，在进入低速或全速LS/FS空闲状态时，所述设备端口在所述第一信号线和第二信号线中的一条信号线上向所述USB2主机发送数字互联网分组探测，用于指示设备存在，其中所述USB2设备维持所述LS/FS空闲状态而不需要设备上拉电阻器。附图说明图1是根据实施例的通用串行总线架构的框图；图2是具有高速(HS)、低速(LS)和全速(FS)能力的通用串行总线物理层的框图；图3是具有低速或全速能力的eUSB2物理层的框图；图4是在低速或全速模式下使用的SYNC模式的时序图；图5是在低速或全速模式下的分组结束(EOP)模式的时序图；图6A和图6B是示出了eUSB2信号时序的示例的时序图；图7是低速保活信号的时序图；图8是用于在L0期间全速或低速操作的设备断开检测技术的时序图；图9是用于在L0状态期间高速模式的设备断开检测技术的时序图；图10是示出了设备连接检测技术的示例的时序图；以及图11是示出了设备在其中宣告了高速能力的设备连接检测方案的示例的时序图。具体实施方式在本文中所描述的实施例涉及改善的信令技术，与标准USB2相比，所述改善的信令技术提供了更低的信号电压以及减少的功耗。所述改善的信令技术可以用于新的USB协议，所述新的USB协议在本文中可以被称为嵌入式USB2(eUSB2)。在本文中所描述的信令技术可以用于支持协议级别的标准USB2操作。此外，在本文中所描述的信令技术可以使用与标准USB2物理层架构相比简化的物理层架构。在本文中公开的简化的物理层架构可以支持低速(LS)操作、全速(FS)操作或高速(HF)操作。在高速操作期间，链路使用低摆幅差分信令(例如，0.2伏特差分信令)(与在标准USB2中所使用的0.4伏特差分信令相反)，来进行操作。在低速或全速操作中，简化的PHY架构能够使用全数字化通信方案。例如，简化的PHY架构可以使用1伏特CMOS电路，这与在标准USB2中所使用的3.3伏特CMOS信令相反。在全数字化通信方案中，删除了通常在标准USB2中使用的模拟部件(例如，电流源和运算放大器)。实施例可以支持本机模式和中继器模式。在本文中所指的本机模式描述了操作，在所述操作中，主机和设备端口均实现了eUSB2PHY并且基于eUSB2信令来进行通信。本机模式可以用于不需要与标准USB2进行向后兼容的情况下。例如，本机模式可以用于其中两个芯片均焊接到母板的芯片到芯片通信。中继器模式允许eUSB2支持使用双半工中继器设备的标准USB2操作。2012年6月30日提交的标题为“AClock-LessHalf-DuplexRepeater”的共同待决专利申请No._____涉及对操作的中继器模式进行进一步的描述，其中后者将其全部内容在此以引用的方式并入本文。本文中所描述的实施例支持新的设备存在检测方案，该方案可以用于低电压信令协议并且当处于空闲模式时引起非常低的功耗。标准USB2规范利用设备无源上拉和主机无源下拉来检测设备连接并且确定操作模式。由此，当链路空闲时，USB2链路维持了由设备无源上拉和主机无源下拉形成的恒定直流(DC)路径。线电压由主机读出，用于确定设备的连接状态。由于上拉电阻器和下拉电阻器，当链路处于空闲模式下时，标准USB2消耗大约600μW的功率。在空闲(LPM-L1或暂停)期间，本文所描述的新的数字断开检测技术使用设备互联网分组探测而非设备上拉来指示设备存在。通过删除用于检测设备存在的设备上拉，可以消除在空闲状态下的链路功耗。例如，可以将由此导致的链路功耗减少到由泄露电流导致的功耗。此外，根据实施例的eUSB2协议使用1伏特信令用于全速和低速操作而非3.3伏特。与具有更厚的栅极氧化层的3.3伏特的晶体管相比，1伏特的晶体管一般具有更高的引脚泄露电流。为了减少流过上拉电阻器和下拉电阻器的电流，可以增加下拉电阻器和上拉电阻器的电阻。然而，增加下拉电阻器和上拉电阻器的电阻可能会导致有源缓冲器不能够覆盖增强的上拉。根据实施例的新的设备检测方案在下游设备上使用有源缓冲驱动器而非上拉电阻来有源地驱动eD+或eD-信号线，，以用于指示设备存在。由此，可以消除用于覆盖增强的上拉的有源缓冲器的使用。在某些实施例中，可以删除上拉电阻器。当前的USB2规范还利用边带线来检测“正在进行”(On-The-Go)(OTG)设备，所述OTG设备被路由到片上通用输入缓冲器(GIO)。根据实施例，对OTG设备的检测可以通过使用带内OTG检测机制来实现。由此，可以删除用于检测OTG能力的边带线，由此降低GIO引脚数。图1是根据实施例的通用串行总线架构的框图。eUSB2架构可以在任何合适的电子设备中使用，所述合适的电子设备包括：桌上型计算机、便携式计算机、平板计算机和移动电话等。根据实施例，eUSB2架构100可以包含标准USB2段102和eUSB2段104。标准USB2段102本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于操作通用串行总线的方法，包括：在信号线对上将分组数据从USB2主机发送到USB2设备，并且在发送所述分组数据之后，将分组结束(EOP)信号从所述USB2主机发送到所述USB2设备；在发送所述EOP信号之后，使所述USB2设备进入到空闲状态中；以及，在空闲状态期间，将数字互联网分组探测从所述USB2设备发送到所述USB2主机，用于指示设备存在。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.30 US 13/539,3731.一种用于操作通用串行总线的方法，包括：在低速或全速LS/FS模式下，在信号线对上将分组数据从USB2(通用串行总线2.0)主机发送到USB2设备，并且在发送所述分组数据之后，将分组结束(EOP)信号从所述USB2主机发送到所述USB2设备；在发送所述EOP信号之后，使所述USB2设备进入到LS/FS空闲状态中；以及，在LS/FS空闲状态期间，将数字互联网分组探测从所述USB2设备发送到所述USB2主机，用于指示设备存在，其中所述USB2设备维持所述LS/FS空闲状态而不需要设备上拉电阻器。2.根据权利要求1所述的方法，包括：所述USB2设备在指定的时间间隔上定期地发送附加的数字互联网分组探测，用于指示设备持续存在。3.根据权利要求1所述的方法，包括：如果所述USB2主机在指定的时间段内未从所述USB2设备接收到所述数字互联网分组探测，则所述USB2主机宣告设备断开。4.根据权利要求3所述的方法，包括：如果所述USB2主机在三个连续帧内均未接收到所述数字互联网分组探测，则所述USB2主机宣告设备断开。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述USB2设备不包括用于指示设备存在的无源上拉电阻器。6.根据权利要求1所述的方法，所述EOP信号在所述信号线对的第一信号线上从所述USB2主机发送到所述USB2设备，并且所述数字互联网分组探测在所述信号线对的第二信号线上从所述USB2设备发送到所述USB2主机。7.根据权利要求1所述的方法，包括：在空闲状态期间，所述USB2主机将所述信号线对的两条信号线保持接地。8.一种USB2主机，包括：主机端口，其包括用于在低速或全速LS/FS模式下在信号线对上向USB2(通用串行总线2.0)设备发送数据并且从USB2设备接收数据的物理层，所述主机端口用于：在低速或全速LS/FS模式下传输分组数据之后，向所述设备发送分组结束(EOP)信号，其中，所述EOP信号使所述设备的端口进入LS/FS空闲状态，其中所述USB2设备维持所述LS/FS空闲状态而不需要设备上拉电阻器；以及在所述LS/FS空闲状态期间，从所述设备接收数字互联网分组探测，用于确定所述设备的存在。9.根据权利要求8所述的U...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·陈，K·H·张，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国;US