一种桥控制器控制ＵＳＢ总线与诸如ＡＴＡ硬盘驱动器或ＡＴＡＰＩ ＣＤ或ＤＶＤ驱动器之类的ＡＴＡ／ＡＴＡＰＩ驱动器之间的数据流。桥控制器具有状态机，该状态机在数据包正在传输到桥控制器的过程中在后台模式下实时地接收ＣＢＷ。状态机使用ＣＢＷ设置数据传输。桥控制器还具有可编程处理器，一旦在缓冲存储器中接收到ＣＢＷ，该可编程处理器就连接到ＣＢＷ。可编程处理器在必要时对接收设备的设置进行更改，并启动数据传输。
【技术实现步骤摘要】
本申请涉及桥控制器，具体来说，涉及USB 2.0 ATA/ATAPI存储设备的桥控制器。
技术介绍
通用串行总线(USB)2.0标准支持每秒1.5、12和480兆位的数据传输速率。数据可以通过最多5m长的电缆进行传输，最多可以支持127台设备。需要USB 2.0主机控制器来对总线和数据传输进行控制。图1显示了计算机系统中的USB大容量存储桥控制器的电路连接。计算机102在其内部具有USB主机控制器。主机控制器控制沿着USB总线104到USB大容量存储桥控制器106的传输。USB大容量存储桥控制器106通过ATA/ATAPI总线108连接到ATA/ATAPI大容量存储驱动器110。这可以是ATA硬盘驱动器或ATAPI CD或DVD驱动器。USB主机控制器沿着USB总线发送命令块包装(CBW)数据包，如方框112所示。此信号被USB大容量存储桥控制器106用来对驱动器110进行编程，以接收或发送数据。如方框112所示，然后，在计算机和大容量存储驱动器之间或在大容量存储驱动器和计算机之间进行数据传输。一旦数据传输完成，则将显示驱动器的状态和数据传输状态的命令状态包装(CSW)数据包发回计算机。USB 2.0对于比较大的数据块支持两种类型的传输批量传输，用于移动不能忍受错误的数据，等时传输，用于移动不能忍受延迟的数据。在仅批量协议中使用的传输命令集基于SCSI透明命令集，该命令集用与仅批量协议相关的某些信息包装，以针对特定的传输形成命令块包装(CBW)。CBW包含31个字节的必须处理的数据。将对某些字节进行检查，以核查真实性，而另外一些字节被用来对将与其进行数据传输的设备进行编程。表1显示了命令块包装(CBW)的布局。第一个字段包含对应于将数据包识别为CBW的dCBWSignature的4个字节的数据。下一字段是主机发送的命令块标记。当驱动器返回状态数据包(CSW)时，此字段的内容被反馈到主机。包含字节8-11的第三个字段是数据传输长度，并包含在命令执行过程中主机希望在批量进或批量出传输时传输的数据的字节数。如果此字段为零，则驱动器和主机不传输任何数据，设备将忽略方向位的值。下一字段包括字节12，该字节包含控制数据传输方向的CBW标志。下一字段包含单字节，该单字节中的头4位预留，后4位包含与其进行传输的设备的逻辑单元号。下一字段包含预留的3个位，和五个位，用于表示命令块长度。最后一个字段包含字节15-30，包含命令块，这是要由驱动器执行的命令。通常，CBW的处理是通过使用硬件状态机或通过使用软件控制的微控制器(MCU)来实现的。硬件状态机比软件控制的微控制器快得多，通常可以在几微秒内执行完此任务。基于硬件状态机的设备的缺点是，它不适合于可能没有正确地遵循标准的ATA/ATAPI设备。制造商可能在他们的设备中选择使用预留的寄存器来提供其他功能。这是比较常见的情况。这意味着，现有的基于硬件状态机的控制器无法与非标准的设备一起使用，因为它无法处理非标准的情况。一旦硬件控制器以硅制造，则不可能改变状态机的操作。然而，软件控制的微控制器却可以轻松地改变，因为软件程序通常存储在电可重编程非易失性存储器中，如快闪存储器或EEPROM，以提供所需要的灵活性，以处理以后生产的非标准设备。然而，软件解决方案比硬件解决方案慢得多，通常需要花500-700微秒才能执行完任务。表1-命令块包装 USB 2.0总线是向计算机添加更多存储容量的一种方便的方式，特别是膝上型计算机，USB 2.0连接的硬盘驱动器随时都可用。利用标准的基准软件对这样的设备进行的测试表明，它们比内置的硬盘驱动器慢。基于软件的控制器进行数据传输所需要的500-700微秒的时间是相同的，不管所传输的文件的大小如何。如此，似乎，此时间对USB 2.0连接的硬盘驱动器的性能造成严重的影响。因此，需要一种具有硬件状态机的速度和软件控制的微控制器的灵活性，并可以以比当前可用的设备更高的速度执行操作的USB 2.0控制器。
技术实现思路
本专利技术的一般目的是提供高速度、高灵活性的桥控制器。根据本专利技术的一个方面，用于在数据存储设备和数据利用设备之间传输数据的桥控制器提供了本专利技术的此目的和其他目的和特征，该桥控制器接收用于控制数据传输的命令信息数据包。在向桥控制器传输数据包的过程中，状态机在后台模式下实时地接收命令信息，状态机利用命令信息来设置用于进行数据传输的接收设备。在接收到命令信息数据包之后，可编程处理器连接到命令信息数据包，处理器在必要时对用于进行传输的接收设备的设置进行更改，然后启动数据传输。本专利技术的另一个方面包括USB到ATA/ATAPI桥。物理层从USB总线接收串行命令数据，并将数据转换为并行格式。传输控制器接收并行数据，并将数据传输到缓冲存储器。对流过传输控制器的并行数据在后台模式下进行操作的状态机实时对ATA或ATAPI设备进行设置，以便进行数据传输。可编程处理器连接到缓冲存储器，并在所有命令信息都接收到之后中断，以对所需要的ATA或ATAPI设备的任何设置数据分别进行更改，然后启动数据传输。本专利技术的第三个方面包括操作USB到ATA或ATAPI桥的方法。命令数据从数据利用设备通过USB总线传输到数据传输设备，再传输到缓冲存储器。使用流过数据传输设备的数据，在后台模式下对状态机实时地进行操作，以提取设置数据，并将数据存储所需的与命令相关的寄存器中，以设置数据传输。可编程处理器利用缓冲存储器中存储的数据，分别改变所需要的ATA或ATAPI设备的与命令相关的数据。然后，启动数据传输。附图说明图1是显示了USB总线上的数据流的USB连接的大容量存储驱动器的方框图；图2是根据本专利技术的USB大容量存储桥控制器的方框图；图3A和图3B是用于检测命令块包装(CBW)的状态机的状态图；图4是图3A和3B所表示的状态机的参数选择逻辑电路的一部分的电路图；图5A和图5B是图3A和3B所表示的状态机的参数选择逻辑电路的其余部分的电路图；以及图6和7是软件控制的微控制器的计算机程序的状态机图表。具体实施例方式图2是显示USB 2.0中的数据流的方框图。ATA/ATAPI桥一般被显示为200。图1的USB总线104被显示为204，ATA/ATAPI总线108被显示为208。USB总线204上的串行数据进入USB 2.0 UTM 214。UTM是符合UTMI的PHY，它从外部上游USB主机控制器(如主计算机102中的控制器)以高速度或全速模式接收串行数据。方框214中的PHY对串行数据流进行处理，并基于USB 2.0规范和UTMI规范中的协议将其转换为8位宽的并行数据总线信号。8位宽的数据通过总线216被传递到USB事务处理器218，该USB事务处理器利用USB数据包协议对数据进行处理，并通过总线220将数据传递到USB缓冲区管理器222。对于CBW数据包，USB缓冲区管理器执行地址解码，并将数据包传递到CBW FIFO 232中的编址的缓冲区位置。USB缓冲区管理器还生成适当的中断以将新数据包到达的信息通知给微控制器。CBW FIFO232通过总线234连接到USB缓冲区管理器222，并通过总线238连接到ATA/ATAPI数据缓冲器控制器230。总线234和238本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于在数据存储设备和数据利用设备之间传输数据的桥控制器，该桥控制器接收用于控制数据传输的命令信息数据包，包括：状态机，在向桥控制器传输数据包的过程中，该状态机在后台模式下实时地接收命令信息，状态机利用命令信息来设置用于进行数据传输的接收设备；以及可编程处理器，在接收到数据包之后，该可编程处理器连接到命令信息数据包，处理器在必要时对用于进行传输的接收设备的设置进行更改，然后启动数据传输。
【技术特征摘要】
US 2003-8-29 10/651,5241.一种用于在数据存储设备和数据利用设备之间传输数据的桥控制器，该桥控制器接收用于控制数据传输的命令信息数据包，包括状态机，在向桥控制器传输数据包的过程中，该状态机在后台模式下实时地接收命令信息，状态机利用命令信息来设置用于进行数据传输的接收设备；以及可编程处理器，在接收到数据包之后，该可编程处理器连接到命令信息数据包，处理器在必要时对用于进行传输的接收设备的设置进行更改，然后启动数据传输。2.根据权利要求1所述的桥控制器，其中，命令信息数据包是从数据使用设备串行地接收的。3.根据权利要求1所述的桥控制器，其中，命令信息数据包存储在桥控制器中的缓冲存储器中。4.根据权利要求3所述的桥控制器，其中，随着命令信息数据包被存储在缓冲存储器中，命令信息数据包的信息由状态机实时地进行处理。5.根据权利要求4所述的桥控制器，其中，缓冲存储器是先进先出(FIFO)缓冲存储器。6.根据权利要求4所述的桥控制器，其中，一旦缓冲存储器已满，处理器就中断。7.根据权利要求1所述的桥控制器，其中，数据使用设备是计算机，而数据存储设备是ATA或ATAPI设备。8.根据权利要求7所述的桥控制器，其中，桥和计算机之间的链接是通用串行总线(USB)链接。9.根据权利要求7所述的桥控制器，其中，数据存储设备是从包括ATA硬盘驱动器、ATAPI CD驱动器或ATAPI DVD驱动器、小型闪卡或MO驱动器的组中选择的设备。10.根据权利要求1所述的桥控制器，其中，状态机是以ASIC制成的。11.USB到ATA/ATAPI桥，包括物理层，它从USB总线接收串行命令数据，并将数据转换为并行格式；传输控制器，它接收并行数据，并将数据传...
【专利技术属性】
技术研发人员：布赖恩T邓，丁辉R倪，约瑟夫M艾利克森，
申请(专利权)人：得州仪器公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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