通用串行总线传输转译器及微帧同步方法技术

通用串行总线传输转译器及微帧同步方法。装置接口通过装置总线连接至一装置，而主机接口通过主机总线连接至一主机，其中，主机所规范的ＵＳＢ版本高于装置所规范的ＵＳＢ版本。至少二缓冲存储器设置于装置接口和主机接口之间，用以存储数据。控制器将数据交替存储于缓冲存储器。帧起始（ＳＯＦ）计数器用以计数所发送帧起始（ＳＯＦ）分组的数目。其中，帧起始（ＳＯＦ）计数器的计数值和一预设值作比较，当达到该预设值时，控制器将帧起始（ＳＯＦ）分组发送时间予以重置（ｒｅｓｅｔ），使得帧起始（ＳＯＦ）分组的发送时间同于主机所发送的同步时间标记分组（ＩＴＰ）的发送时间。其中，当主机发送同步时间标记分组（ＩＴＰ）时，控制器据以将帧起始（ＳＯＦ）分组的发送时间予以延迟（ｄｅｌａｙ）一段时间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种通用串行总线(Universal Serial Bus, USB)，特别涉及一种USB 3.0传输转译器(U3TT)及其微帧同步方法。
技术介绍
通用串行总线(USB)为一种周边装置(以下简称“装置”)的标准，用以提供装 置(device)和主机(host)之间的通信。2008年公开了通用串行总线(USB)3.0，其缆线 如图IA所示。USB 3.0除了提供相容于USB 2. 0的一对数据路径D+/D-，更提供二对超速 (SuperSpeed)数据路径 SSTX+/SSTX-及 SSRX+/SSRX-。当USB 2.0装置连接至USB 3. 0主机时，将会以非超速的数据路径D+/D-来进行 通信。为了让USB 2.0装置能够升级为类似USB 3.0装置，以提升其数据传送速度，本申请 申请人:曾于中国专利申请第201010129143. 4号申请中公开一种通用串行总线(USB) 3. 0的 传输转译器(transactiontranslator)(简称“U3TT”)10，如图IB所示，其连接于USB 3.0 主机12与USB 2. 0装置14之间，用以提升USB 2. 0装置14的通信效能。通用串行总线(USB)提供四种信息传送(transfer)类型控制传送(control transfer)、大量1 专送(bulk transfer)、中断7I专送(interrupt transfer)及同步7I专送 (isochronous transfer)。其中，同步传送通常使用于传送语音或图像数据，此种传送类型 会保留足够的带宽(bandwidth)，因此可保证传送速率；然而，此种传送类型并不会对错误 进行更正或重试(retry)，因而不能保证传输的完全正确。目前USB 3. 0传输转译器(U3TT)于进行输入请求(IN)同步传输时，闲置(idle) 时间过高且USB 2.0总线带宽的利用率过低，因此本申请申请人于另一中国申请(题 为“通用串行总线传输转译器及输入请求同步传输方法”)提出一种改良的传输转译器 (U3TT)。在此改良的传输转译器(U3TT)中，使用二缓冲存储器(buffer)，用以自装置预取 (pre-fetch)数据，因而得以提高USB 2. 0总线带宽的利用率。然而，由于USB 3. 0主机侧 的微帧时间(micro-frame time)(其为125微秒)与USB 2. 0装置侧的微帧时间，两者之 间并没有同步，因而会产生以下问题。图2显示主机侧及装置侧的微帧时间时序图。对于主机侧，主机于每一微帧时间 发送同步时间标记分组(isochronous timestamp packet, ITP)，用以宣告其微帧时间；主 机可能在一微帧时间内的任一时间从缓冲存储器(例如，缓冲存储器1或缓冲存储器2)读 取数据。对于装置侧，传输转译器(U3TT)于每一微帧时间发送帧起始(start-of-frame， S0F)分组，用以宣告其微帧时间；传输转译器(U3TT)可控制在每一微帧时间的一半周期时 间内(例如前半周期时间)进行数据的预取。如图2所示，主机与装置可能于同一时间内 (如图中所圈出的重叠时间)对同一缓冲存储器(如图示的缓冲存储器1)进行存取，因而 造成存取冲突(access conflict)问题。在这个例子中，装置侧的微帧时间可能和主机侧 的前一微帧时间产生重叠冲突。此外，由于主机与传输转译器(U3TT)使用不同的时钟源，因此两者往往会有些微的周期时间差异。此时间差异于经过许多周期后，会累积成一个相当大的差异，造成另一个 同步的问题。为了克服上述问题，因此亟需提出一种改良的传输转译器(U3TT)及其微帧同步 方法，以解决上述的同步问题。
技术实现思路
鉴于上述，本专利技术实施例的目的之一在于提出一种USB 3.0传输转译器(U3TT)及 其微帧同步方法，不但可解决装置侧和主机侧之间的存取冲突问题，也能解决主机侧和传 输转译器(U3TT)的时钟源周期时间差异所造成的累积差异问题。根据本专利技术实施例，通用串行总线(USB)传输转译器包含装置接口、主机接口、至 少二缓冲存储器、控制器及帧起始(SOF)计数器。装置接口通过装置总线连接至一装置，而 主机接口通过主机总线连接至一主机，其中，主机所规范的USB版本高于装置所规范的USB 版本。缓冲存储器设置于装置接口和主机接口之间，用以存储数据。控制器用以将数据交 替存储于缓冲存储器。帧起始(SOF)计数器用以计数所发送帧起始(SOF)分组的数目，其 中帧起始(SOF)计数器的计数值和一预设值作比较，当达到该预设值时，控制器将帧起始 (SOF)分组发送时间予以重置(reset)，使得帧起始(SOF)分组的发送时间同于主机所发送 的同步时间标记分组(ITP)的发送时间。其中，当主机发送同步时间标记分组(ITP)时，控 制器据以将帧起始(SOF)分组的发送时间予以延迟(delay) —段时间。根据本专利技术另一实施例所公开的通用串行总线(USB)的输入请求(IN)同步 传输(isochronous transaction)的微帧同步方法，首先，传输转译器(transaction translator)对一帧起始(SOF)分组发送时间予以重置(reset)，使得帧起始(SOF)分组的 发送时间同于主机所发送的同步时间标记分组(ITP)的发送时间。接着，自主机接收同步 时间标记分组(ITP)。根据同步时间标记分组(ITP)，将帧起始(SOF)分组的发送时间予以 延迟(delay) —段时间。计数所发送的帧起始(SOF)分组。其中，当帧起始(SOF)计数值 未达一预设值，则继续进行计数；否则，当已达到该预设值时，则重新执行重置步骤。附图说明图IA显示通用串行总线(USB) 3. 0的缆线。图IB的方块图显示USB 3. 0传输转译器(U3TT)连接至USB 3. 0主机及USB 2. 0直ο图2显示主机侧及装置侧的微帧时间时序图。图3的方块图显示本专利技术实施例的通用串行总线(USB) 3. O传输转译器(U3TT)，用 以进行USB 3. O主机和USB 2. O装置之间的转译。图4显示本专利技术实施例的微帧同步方法的流程图。图5显示经延迟后的主机侧及装置侧的微帧时间时序图。主要元件符号说明10 USB 3. O 传输转译器(U3TT)12 USB 3. O 主机14 USB 2. O 装置430USB 3. 0传输转译器(U3TT)301USB 2.0 接口302USB 2. 0总线303USB 3.0 接口304USB 3. 0总线305A第一缓冲存储器305B第二缓冲存储器306寄存器307控制器308帧起始(SOF)计数器32USB 3.0主机34USB 2.0装置41-44步骤具体实施例方式图3的方块图显示本专利技术实施例的通用串行总线(USB) 3. 0传输转译器(U3TT) 30， 用以进行USB 3. 0主机32和USB 2. 0装置34之间的转译。传输转译器(U3TT) 30各组成 方块的连接关系并不限定于图3所示者。本实施例虽以USB 3.0传输转译器(U3TT)30为 例，然而本专利技术也可适用于将来通用串行总线(USB)的更高版本。图3所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通用串行总线ＵＳＢ传输转译器，包含：一装置接口，其通过一装置总线连接至一装置；一主机接口，其通过一主机总线连接至一主机，该主机所规范的ＵＳＢ版本高于该装置所规范的ＵＳＢ版本；至少二缓冲存储器，设置于该装置接口和该主机接口之间，用以存储数据；一控制器，用以将数据交替存储于该至少二缓冲存储器；及一帧起始ＳＯＦ计数器，用以计数所发送帧起始ＳＯＦ分组的数目，其中该帧起始ＳＯＦ计数器的计数值和一预设值作比较，当达到该预设值时，该控制器将该帧起始ＳＯＦ分组发送时间予以重置，使得该帧起始ＳＯＦ分组的发送时间同于该主机所发送的同步时间标记分组ＩＴＰ的发送时间；其中当该主机发送该同步时间标记分组ＩＴＰ时，该控制器据以将该帧起始ＳＯＦ分组的发送时间予以延迟一段时间。

【技术特征摘要】
一种通用串行总线USB传输转译器，包含一装置接口，其通过一装置总线连接至一装置；一主机接口，其通过一主机总线连接至一主机，该主机所规范的USB版本高于该装置所规范的USB版本；至少二缓冲存储器，设置于该装置接口和该主机接口之间，用以存储数据；一控制器，用以将数据交替存储于该至少二缓冲存储器；及一帧起始SOF计数器，用以计数所发送帧起始SOF分组的数目，其中该帧起始SOF计数器的计数值和一预设值作比较，当达到该预设值时，该控制器将该帧起始SOF分组发送时间予以重置，使得该帧起始SOF分组的发送时间同于该主机所发送的同步时间标记分组ITP的发送时间；其中当该主机发送该同步时间标记分组ITP时，该控制器据以将该帧起始SOF分组的发送时间予以延迟一段时间。2.如权利要求1所述的通用串行总线USB传输转译器，在重置该帧起始SOF分组发送 时间时，还包含将该帧起始SOF计数器的计数值予以清除。3.如权利要求1所述的通用串行总线USB传输转译器，其中上述主机的USB版本为USB 3. 0，且该装置的USB版本为USB 2. 0。4.如权利要求1所述的通用串行总线USB传输转译器，其中上述的延迟时间小于USB 所规范的微帧时间的一半。5.如权利要求1所述的通用串行总线USB传输转译器，其中上述的控制器控制在USB 所规范的每一微帧时间的前半周期时间内，对该缓冲存储器进行数...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤金宽，赖瑾，徐步衡，江辉，
申请(专利权)人：威盛电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]