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技術 ユーエスビー周辺装置およびその送信電力低減方法

出願人 ポステックアカデミー‐インダストリーファウンデーション
発明者 ホンジューンパクギファンソン
出願日 2012年9月21日 (6年9ヶ月経過) 出願番号 2014-531722
公開日 2014年12月4日 (4年7ヶ月経過) 公開番号 2014-532215
状態 特許登録済
技術分野 データの入出力機構(インターフェイス) 電源 情報転送方式
主要キーワード 携帯用モバイル アイパッド 感知ステップ 高速装置 特定インピーダンス 出力電圧スイング スイング電圧 接続遮断
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課題・解決手段

本発明は、送信端回路および受信端回路に備えられた終端抵抗値伝送線路特定インピーダンス値より大きくすることにより、送信端回路の電力消耗を低減することができるユーエスビー周辺装置およびその送信電力低減方法に関するものである。

概要

背景

現在、USB通信方式が携帯用モバイル機器などに多く用いられるにつれ、USB通信のために用いられる回路携帯用装置電力消耗に大きな影響を与える。

USB2.0インタフェースにおいて、HostとDeviceのうち、Hostは、PC(Personal Computer)であり、Deviceは、メモリスティック携帯電話スマートフォンや、アイパッドなどの携帯用機器を含む複数種類周辺機器(Peripheral Device)である。

USB通信に用いられる回路の送信電力の消耗を低減すると、限定されたバッテリ電力を内蔵している携帯装置の使用時間が増加する。
USB2.0標準USB周辺装置において最も多くの電力消費する部分は高速駆動回路である。

USB2.0標準において、前記高速駆動回路が前記USB周辺装置に接続された外部機器にデータを伝送する時は、一定の出力電圧スイング(400mV)を維持しなければならないが、前記電圧スイング値は、受信部回路の終端(Termination)抵抗値と、送信部回路の終端抵抗値および前記高速駆動回路の供給電流によって決定される。
USB2.0標準の推薦により、送信端および受信端の終端抵抗値が45オームに定められるため、出力電圧スイングを400mVに維持するために、前記高速駆動回路の電流は約18mAとなる。
前記高速駆動回路の電流は、USB周辺装置内で消費する全体電流の約40%を占めるため、前記高速駆動回路の電流の大きさを低減すると、全体USB周辺装置の消費電力が大きく低減される。

概要

本発明は、送信端回路および受信端回路に備えられた終端抵抗値を伝送線路特定インピーダンス値より大きくすることにより、送信端回路の電力消耗を低減することができるユーエスビー周辺装置およびその送信電力低減方法に関するものである。

目的

本発明の目的は、上記の目的を達成するためのものであって、前記USB周辺装置が送信モードの時は、終端抵抗の抵抗値を既存より大きく増加させて送信電力を低減し、前記USB周辺装置が受信モードまたは待機モードの時は、前記終端抵抗の抵抗値を既存の抵抗値に変更することにより、USBホスト装置で前記USB周辺装置をUSB2.0規格の装置として認識するようにするUSB周辺装置およびその送信電力低減方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

ユーエスビー(USB)周辺装置の動作モードが送信モードの時、入力されたデータを既接続の外部のユーエスビー(USB)ホスト装置に送信する送信部と、前記ユーエスビー装置が受信モードの時、前記USBホスト装置からデータを受信する受信部と、第1抵抗値を有し、前記送信部および受信部に接続された終端抵抗部と、前記ユーエスビー装置が送信モードおよび受信モードのうちのいずれか1つの動作モードであるかを感知し、前記終端抵抗部の第1抵抗値を前記感知された動作モードに相当する第2抵抗値に変更するように制御する制御部とを含んで構成されることを特徴とする、ユーエスビー周辺装置。

請求項2

前記ユーエスビー周辺装置は、480Mbps以上のユーエスビー2.0規格高速ユーエスビー周辺装置であることを特徴とする、請求項1に記載のユーエスビー周辺装置。

請求項3

前記制御部は、前記ユーエスビー周辺装置のUTMI(USB2.0TransceiverMacrocellInterface)を介して送信有効信号(TXVALID)が受信されると、送信有効信号を用いてメモリで生成されたCONTROL信号により、制御部が前記ユーエスビー周辺装置の動作モードが送信モードであると感知し、前記送信有効信号(TXVALID)が受信されない時には、送信有効信号を用いてメモリで生成されたCONTROL信号により、制御部が前記ユーエスビー周辺装置の動作モードが受信モードであると感知することを特徴とする、請求項1に記載のユーエスビー周辺装置。

請求項4

前記制御部は、前記ユーエスビー周辺装置が受信モードであるか、または前記送信モードおよび受信モードでない待機モードであれば、前記変更された第2抵抗値を前記第1抵抗値に変更することを特徴とする、請求項1に記載のユーエスビー周辺装置。

請求項5

前記制御部は、前記ユーエスビー周辺装置が送信モードであれば、前記第1抵抗値を2倍以上大きい第2抵抗値に変更するように制御することにより、前記送信部の送信電力を低減することを特徴とする、請求項1に記載のユーエスビー周辺装置。

請求項6

前記制御部は、前記ユーエスビー周辺装置が送信モードの状態で、前記ユーエスビー周辺装置が前記USBホスト装置にハンドシェーキング(Handshaking)のためのチャープ(Chirp)信号を送信する区間の間には、前記チャープ信号の送信電力を前記第1抵抗値の時の送信電力に再変更させることを特徴とする、請求項5に記載のユーエスビー周辺装置。

請求項7

前記終端抵抗部は、前記第1および第2抵抗値に可変する可変抵抗を含み、前記制御部は、前記ユーエスビー周辺装置が送信モードであれば、前記可変抵抗が前記第1抵抗値から第2抵抗値に変更されるように制御することを特徴とする、請求項1に記載のユーエスビー周辺装置。

請求項8

前記終端抵抗部は、前記第1抵抗値を有する第1終端抵抗と、前記第2抵抗値を有する第2終端抵抗と、前記第1および第2終端抵抗をスイッチングするスイッチング素子とを含み、前記制御部は、前記ユーエスビー周辺装置が送信モードであれば、前記スイッチング素子を制御して、前記送信部が前記第2終端抵抗に接続されるように制御することを特徴とする、請求項1に記載のユーエスビー周辺装置。

請求項9

USBホスト装置に接続され、前記USBホスト装置とデータを送受信するユーエスビー周辺装置の送信電力低減方法において、前記ユーエスビー周辺装置の動作モードが送信モードおよび受信モードのうちのいずれか1つであるかを感知するステップと、前記感知の結果、前記ユーエスビー周辺装置が送信モードであれば、前記ユーエスビー周辺装置の送信部に接続された終端抵抗部の最初の第1抵抗値を前記第1抵抗値より2倍以上の第2抵抗値に変更するステップと、前記第1抵抗値が前記第2抵抗値に変更された後に入力されたデータを前記USBホスト装置に伝送するステップと、前記感知の結果、前記ユーエスビー周辺装置が受信モードであれば、前記変更された第2抵抗値を前記第1抵抗値に変更するステップとを含んでなることを特徴とする、ユーエスビー装置の送信電力低減方法。

請求項10

前記ユーエスビー周辺装置は、480Mbps以上のユーエスビー2.0規格の高速ユーエスビー周辺装置であることを特徴とする、請求項9に記載のユーエスビー周辺装置の送信電力低減方法。

請求項11

前記感知ステップは、前記ユーエスビー周辺装置のUTMIインタフェースを介して送信有効信号(TXVALID)が受信されると、メモリが送信有効信号を処理し、制御部を介して前記ユーエスビー周辺装置の動作モードが送信モードであると感知し、前記送信有効信号(RXVAILD)が受信されない時には、メモリが送信有効信号を処理し、制御部を介して前記ユーエスビー周辺装置の動作モードが受信モードであると感知することを特徴とする、請求項9に記載のユーエスビー周辺装置の送信電力低減方法。

請求項12

前記ユーエスビー周辺装置が待機モードであれば、前記変更された第2抵抗値を前記第1抵抗値に変更するステップをさらに含んでなることを特徴とする、請求項9に記載のユーエスビー周辺装置の送信電力低減方法。

請求項13

前記ユーエスビー周辺装置が送信モードの状態で、前記ユーエスビー周辺装置が前記USBホスト装置にハンドシェーキング(Handshaking)のためのチャープ(Chirp)信号を送信する区間の間には、前記チャープ信号の送信電力を前記第1抵抗値の時の送信電力に再変更させるステップをさらに含んでなることを特徴とする、請求項9に記載のユーエスビー周辺装置の送信電力低減方法。

技術分野

0001

本発明は、USB周辺装置に関するものであって、特に、送信電力を低減することができるUSB周辺装置およびその送信電力低減方法に関するものである。

背景技術

0002

現在、USB通信方式が携帯用モバイル機器などに多く用いられるにつれ、USB通信のために用いられる回路携帯用装置電力消耗に大きな影響を与える。

0003

USB2.0インタフェースにおいて、HostとDeviceのうち、Hostは、PC(Personal Computer)であり、Deviceは、メモリスティック携帯電話スマートフォンや、アイパッドなどの携帯用機器を含む複数種類周辺機器(Peripheral Device)である。

0004

USB通信に用いられる回路の送信電力の消耗を低減すると、限定されたバッテリ電力を内蔵している携帯装置の使用時間が増加する。
USB2.0標準のUSB周辺装置において最も多くの電力消費する部分は高速駆動回路である。

0005

USB2.0標準において、前記高速駆動回路が前記USB周辺装置に接続された外部機器にデータを伝送する時は、一定の出力電圧スイング(400mV)を維持しなければならないが、前記電圧スイング値は、受信部回路の終端(Termination)抵抗値と、送信部回路の終端抵抗値および前記高速駆動回路の供給電流によって決定される。
USB2.0標準の推薦により、送信端および受信端の終端抵抗値が45オームに定められるため、出力電圧スイングを400mVに維持するために、前記高速駆動回路の電流は約18mAとなる。
前記高速駆動回路の電流は、USB周辺装置内で消費する全体電流の約40%を占めるため、前記高速駆動回路の電流の大きさを低減すると、全体USB周辺装置の消費電力が大きく低減される。

発明が解決しようとする課題

0006

本発明の目的は、上記の目的を達成するためのものであって、前記USB周辺装置が送信モードの時は、終端抵抗の抵抗値を既存より大きく増加させて送信電力を低減し、前記USB周辺装置が受信モードまたは待機モードの時は、前記終端抵抗の抵抗値を既存の抵抗値に変更することにより、USBホスト装置で前記USB周辺装置をUSB2.0規格の装置として認識するようにするUSB周辺装置およびその送信電力低減方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

0007

上記の目的を達成するための、本発明にかかるUSB周辺装置は、USB(Universal Serial Bus;以下、「USB」と称する)装置の動作モードが送信モードの時、入力されたデータを既接続の外部のUSBホスト装置に送信する送信部と、前記USB周辺装置が受信モードの時、前記USBホスト装置からデータを受信する受信部と、第1抵抗値を有し、前記送信部および受信部に接続された終端抵抗部と、前記USB周辺装置が送信モードおよび受信モードのうちのいずれか1つの動作モードであるかを感知し、前記終端抵抗部の第1抵抗値を前記感知された動作モードに相当する第2抵抗値に変更するように制御する制御部とを含んで構成される。

0008

また、USBホスト装置に接続され、前記USBホスト装置とデータを送受信するユーエスビー装置の送信電力低減方法において、前記USB周辺装置の動作モードが送信モードおよび受信モードのうちのいずれか1つであるかを感知するステップと、前記感知の結果、前記USB周辺装置が送信モードであれば、前記USB周辺装置の送信部に接続された終端抵抗部の最初の第1抵抗値を前記第1抵抗値より2倍以上の第2抵抗値に変更するステップと、前記第1抵抗値が前記第2抵抗値に変更された後に入力されたデータを前記USBホスト装置に伝送するステップと、前記感知の結果、前記USB周辺装置が受信モードであれば、前記変更された第2抵抗値を前記第1抵抗値に変更するステップとを含んでなる。

発明の効果

0009

本発明にかかるUSB周辺装置およびその送信電力低減方法は、前記USB周辺装置が送信モードの時は、終端抵抗の抵抗値を既存より大きく増加させて送信電力を大きく低減することができる効果を提供する。

図面の簡単な説明

0010

本発明にかかるUSB周辺装置100およびUSBホスト装置500から構成されたシステムを示す図である。
本発明にかかるUSB周辺装置100の構成を示すブロックダイアグラムである。
本発明にかかるUSB周辺装置の終端抵抗部の構成を示す図である。
本発明にかかるUSB周辺装置の送信電力低減過程を示すフローチャートである。
本発明にかかるUSB周辺装置の駆動タイミングを示す図である。
送信部の駆動タイミングを示す図である。
本発明にかかるUSB周辺装置が送信モードの時の、USB端子DPDM電圧に対するEYEダイアグラムをSPICEシミュレーションにより示す図である。
本発明にかかるUSB周辺装置が受信モードの時の、電圧に対するEYEダイアグラムをSPICEシミュレーションにより示す図である。

実施例

0011

以下の実施形態は、本発明の構成要素および特徴を所定の形態で結合したものである。各構成要素または特徴は、別途の明示的な言及がない限り、選択的なものと考えられる。各構成要素または特徴は、他の構成要素や特徴と結合されない形態で実施可能である。また、一部の構成要素および/または特徴を結合して本発明の実施形態を構成することもできる。本発明の実施形態で説明される動作の順序は変更可能である。いずれの実施形態の一部の構成や特徴は、他の実施形態に含まれていてもよく、または他の実施形態の対応する構成または特徴に入れ替えられていてもよい。

0012

図面に関する説明において、本発明の技術的要旨を不明にする可能性がある手順または段階などは記述しておらず、当業者水準で理解し得る程度の手順または段階も記述していない。また、明細書全体にわたって同一の部分に対しては同一の図面符号を付した。

0013

明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む(comprisingまたはincluding)」とする時、これは、特に反対となる記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をさらに包含できることを意味する。また、明細書に記載された「…部」、「…器」、「モジュール」などの用語は、少なくとも1つの機能や動作を処理する単位を意味し、これは、ハードウェアソフトウェア、またはハードウェアおよびソフトウェアの結合で実現可能である。また、「一(aまたはan)」、「1つ(one)」、「その(the)」および類似関連語は、本発明を記述する文脈において(特に、以下の請求項の文脈において)、本明細書に別途に指示されたり文脈によって明らかに反駁されない限り、単数および複数の両方を含む意味で使用できる。

0014

本発明の実施形態で使用される特定の用語は、本発明の理解のために提供されたものであり、このような特定の用語の使用は、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で他の形態に変更可能である。

0015

以下、本発明にかかる好ましい実施形態を、添付した図面を参照して詳細に説明する。添付した図面と共に以下に開示される詳細な説明は、本発明の例示的な実施形態を説明しようとするものであり、本発明が実施可能な唯一の実施形態を示すものではない。

0016

本発明のUSB周辺装置は、USBホスト装置に接続されるデバイスであって、480Mbps以上の速度を有し、USB2.0標準規格による高速のUSB周辺装置である。

0017

また、本発明にかかるUSB周辺装置は、モジュールまたはユニット形態で構成され、前記モジュールまたはユニット形態のUSB周辺装置は、携帯用端末内に搭載されるとよい。

0018

前記携帯用端末は、携帯電話、スマートフォン(smart phone)、ノートパソコン(laptop computer)、デジタル放送用端末、PDA(Personal Digital Assistants)、PMP(Portable Multimedia Player)、ナビゲーション、MP3プレーヤーなどが含まれるとよい。

0019

図1は、本発明にかかるUSB周辺装置100およびUSBホスト装置500から構成されたシステムを示す図である。
図1を参照すれば、USB周辺装置100は、データケーブルを介してUSBホスト装置500と有線通信で接続され、USB周辺装置100が送信モードの時は、USB周辺装置100内に備えられたデータのうち、ユーザによって選択されたデータをUSBホスト装置500に伝送し、USB周辺装置100が受信モードの時は、USBホスト装置500からデータを受信する。

0020

この時、本発明では、USB周辺装置100が送信モードの時、USB周辺装置100内の送信部に接続された終端抵抗値を最初の第1抵抗値より少なくとも2倍以上の第2抵抗値に増加させることにより、USBホスト装置500に伝送するデータの送信電力を画期的に低減することができる。

0021

しかし、前記USB周辺装置100の送信電圧スイングがUSB2.0標準に定義された送信電圧スイングと異なる場合、USBホスト装置500は、現在自身に接続されたUSB周辺装置100がUSB2.0標準の高速装置でないか、または接続遮断されたものとして認識し得る問題が発生することがある。

0022

これにより、本発明では、前記USBホスト装置500が、現在自身に接続されたUSB周辺装置100がUSB2.0標準の高速装置であるかをチェックするためのチャープ(Chirp)信号を前記USBホスト装置500に伝送する時は、前記チャープ信号の送信電力を既存の第1抵抗値の時の送信電力に変更することにより、USBホスト装置500は、現在自身に接続されたUSB周辺装置100をUSB2.0標準の高速装置として認識するようにする。

0023

また、本発明では、前記USB周辺装置100が、送信モードでない、受信モードまたは待機モードの時は、前記増加した第2抵抗値を再び元の第1抵抗値に変更することにより、現在自身に接続されたUSB周辺装置100がUSB2.0標準の高速装置として認識するようにする。

0024

図2は、本発明にかかるUSB周辺装置100の構成を示すブロックダイアグラムである。
図2を参照すれば、本発明にかかるUSB周辺装置100は、送信部110と、受信部120と、終端抵抗部130と、メモリ140と、電源供給部150と、サブ電源供給部160と、制御部170とを含んで構成される。

0025

送信部110は、USB周辺装置100がUSBホスト装置500に接続されると、制御部170の制御によって、ユーザから選択されたデータをUSBホスト装置500に伝送する。
受信部110は、USBホスト装置500からデータを受信する。

0026

終端抵抗部130は、送信部110とUSBホスト装置500との間の伝送線路、および/または受信部120とUSBホスト装置500との間の伝送線路に備えられ、本発明により第1および第2抵抗値を有する。

0027

この時、終端抵抗部130の第1抵抗値は、最初の抵抗値であって、USB2.0標準規格に明示された45オーム(W)になるとよく、前記第2抵抗値は、本発明により送信部110の送信電力を低減するために、前記45オーム(W)より2倍以上の抵抗値を有する。

0028

この時、終端抵抗部130は、前記第1および第2抵抗値に可変可能な可変抵抗から構成されるとよく、この場合、制御部170の制御によって、前記可変抵抗は、第1抵抗値から第2抵抗値に可変し、または第2抵抗値から第1抵抗値に可変する。

0029

すなわち、制御部170は、USB周辺装置100の現在の動作モードが送信モードと感知されると、前記可変抵抗の抵抗値を前記第1抵抗値から第2抵抗値に変更し、受信モードまたは待機モードと感知されると、前記可変抵抗の抵抗値を第1抵抗値に維持するか、または前記第2抵抗値を第1抵抗値に変更するものである。

0030

また、終端抵抗部130は、以下の図3に示されるように、第1および第2抵抗値を有する第1および第2終端抵抗131、132と、前記第1および第2終端抵抗131、132をスイッチングするスイッチング素子133とを含んで構成されるとよい。

0031

図3は、本発明にかかる終端抵抗部の構成を示す図である。
すなわち、図3に示されるように、終端抵抗部130は、最初の第1抵抗値(45オームW)を有する第1終端抵抗131(R1)と、前記第1抵抗値より2倍以上の第2抵抗値を有する第2終端抵抗132(R2)と、制御部170の制御によって、前記第1および第2終端抵抗131、132のうちのいずれか1つを送信部110または受信部120に接続するスイッチング素子133とを含んで構成される。

0032

すなわち、制御部170は、USB周辺装置100の現在の動作モードが送信モードと感知されると、前記第2終端抵抗132が前記送信部110の伝送線路に接続されるように前記スイッチング素子133を制御し、前記USB周辺装置100が受信モードまたは待機モードであれば、前記第1終端抵抗131が前記受信部110の伝送線路に接続されるように前記スイッチング素子133を制御するものである。

0033

次に、メモリ140は、制御部170の処理および制御のためのプログラムが格納されてもよく、入/出力されるデータ(例えば、動画ファイル音楽ファイルデータファイル等々)の臨時格納のための機能を行ってもよい。

0034

電源供給部150は、制御部170の制御によって、USBホスト装置500の電源または内部の電源を受けて、USB周辺装置100の各構成要素の動作に必要な電源を供給する。

0035

サブ電源供給部160は、制御部170の制御によって、前記送信部110が前記チャープ(Chirp)信号を前記USBホスト装置500に伝送する時に、前記チャープ信号の送信電力が既存の送信電力となるように前記送信部110に供給する。

0036

すなわち、制御部170は、電源供給部150から供給される第2抵抗値の時の送信電力を利用して、現在の区間が、前記USB周辺装置100がUSB2.0規格の装置であることをUSBホスト装置500に知らせるためのチャープ信号を伝送する区間であれば、電源供給部150から送信部110に供給される電源を遮断させ、前記サブ電源供給部160から供給される前記第1抵抗値の時の送信電力を前記送信部110に供給することにより、USBホスト装置500が前記USB周辺装置100をUSB2.0標準の高速装置として認識するようにする。

0037

制御部170は、前記USB周辺装置100の全般的な動作を制御するものであり、以下の図4を参照して、本発明にかかる制御部170の細部動作を詳細に説明する。

0038

図4は、本発明にかかるUSB周辺装置の送信電力低減過程を示すフローチャートである。
図4を参照すれば、制御部170は、USB周辺装置100がUSBホスト装置500に接続されたことが感知されると[S110]、USB周辺装置100が高速装置であるかをチャープ(Chirp)信号を通して知るようになる。この時、USB周辺装置100が高速装置と確認されると、USB周辺装置100が、現在、送信モードと、受信モードおよび待機モードのうちのいずれか1つの動作モードであるかを感知する[S120]。

0039

この時、制御部170は、UTMI(USB2.0 Transceiver Macrocell Interface)を介して、前記送信部110と、受信部120と、終端抵抗部130とを含む物理階層上位階層(SIE)から送信有効信号TXVALIDが受信されると、前記USB周辺装置100が送信モードであると感知し、前記送信有効信号TXVALIDが受信されなければ、前記USB周辺装置100が受信モードまたは待機モードであると感知する。

0040

前記のように、制御部170は、前記USB周辺装置100が送信モードであれば[S130]、終端抵抗部130の最初の第1抵抗値を前記第1抵抗値より2倍以上の第2抵抗値に変更し[S140]、ユーザから入力されるか、または選択されたデータをUSBホスト装置500に伝送する[S150]。

0041

この時、前記USB周辺装置100の送信電圧スイングがUSB2.0標準に定義された送信電圧スイングと異なる場合、USBホスト装置500は、現在自身に接続されたUSB周辺装置100がUSB2.0標準の高速装置でないか、または接続遮断されたと認識し得る問題が発生することがある。

0042

すなわち、一例として、USB2.0規格のUSB周辺装置100が初期化されてリセット状態の後に、USB周辺装置100がUSB2.0規格の高速送受信が可能な装置であるかを調べるために、USBホスト装置500とUSB周辺装置100との間でハンドシェーキング(Handshaking)を行うが、前記ハンドシェーキングのために伝送される信号をチャープ信号という。

0043

前記チャープ(Chirp)信号は、USB2.0規格によれば、0または800mVの値を有しなければならない。しかし、送信部110が前記チャープ信号を伝送する時には、終端抵抗部130がUSBケーブルの接続された出力端子から隔離されるため、前記出力端子に接続された抵抗は、USBホスト装置の45オームだけである。すなわち、前記USBホスト装置500の45オームの抵抗に前記チャープ信号のスイング電圧の800mVを発生させるには、送信部110の送信電力に応じた駆動電流値を約18mA程度にしなければならない。

0044

これにより、USB周辺装置100がUSB2.0標準の装置であるかを知らせるチャープ(Chirp)信号を前記USBホスト装置500に伝送する時は、前記サブ電源供給部160を制御して、前記チャープ信号の送信電力を既存の第1抵抗値の時の送信電力に変更することにより、USBホスト装置500がUSB周辺装置100をUSB2.0標準の高速装置として認識するようにする。

0045

また、制御部170は、前記S120ステップの感知の結果、前記USB周辺装置100が受信モードまたは待機モードであれば[S160]、前記終端抵抗部130の現在の抵抗値が第1抵抗値の場合、前記第1抵抗値をそのまま維持するか、または前記終端抵抗部130の現在の抵抗値が第2抵抗値の場合、前記第2抵抗値を前記第1抵抗値に変更し[S170]、USBホスト装置500からデータを受信する[S180]。

0046

図5は、本発明にかかるUSB周辺装置の駆動タイミングを示す図である。
図5を参照すれば、USB周辺装置100の送信部110が動作してデータを伝送しようとする時、UTMIインタフェースを介して上位階層(SIE)から受信される送信有効信号TXVALIDが活性化(“1”)状態に変化した後、60Mhzのクロックで2つのクロックあるいは3つのクロック後にデータを伝送し始める。

0047

また、TXVALIDが非活性化(“0”)状態に変化した後、60Mhzのクロックで3つのクロック後に、送信部110がデータ伝送中断する。

0048

したがって、上位階層(SIE)から受信される送信有効信号TXVALIDを参照すれば、データを送信する前に2つのクロックあるいは3つのクロックの時間的余裕があるため、制御部170は、USB周辺装置100の動作モードが、現在、送信モードであることを知ることができ、これにより、終端抵抗部130を制御して、最初の第1抵抗値を第2抵抗値に変更することができる。

0049

高速駆動回路が送信機として動作後、受信機に動作モードを変化させる時も、FSMの出力信号を用いて、Device PHYのターミネーション抵抗値を正確なデータを受信可能な抵抗値に変化させることができる。

0050

図6は、送信部の駆動タイミングを示す図である。
図6を参照すれば、送信部110が前記チャープ信号を送信する時に用いられる3つの制御信号(Device XCVR、Device TERM、Device TXVALID)に対するタイミングを示している。

0051

前記制御信号は、上位階層(SIE)からUTMIインタフェースを介してUSB周辺装置100に伝達される信号である。

0052

前記Device XCVRは、フルスピード(Full−Speed)(12Mbps)ドライバおよびハイスピード(High−Speed)(480Mbps)ドライバのうちの1つを選択する役割を果たす。すなわち、前記Device XCVRが“1”であれば、前記フルスピード(12Mbps)ドライバが選択され、前記Device XCVRが“0”であれば、ハイスピード(480Mbps)ドライバが選択される。

0053

ただし、DREという信号を用いて、前記DREが“1”の時、前記XCVR信号によって選択されたフルスピード(Full−Speed)(12Mbps)ドライバまたはハイスピード(High−Speed)(480Mbps)ドライバを送信部110として使用可能になる。前記DREが“0”の時は、前記XCVR信号に関係なく、フルスピード(Full−Speed)(12Mbps)ドライバとハイスピード(High−Speed)(480Mbps)ドライバがすべてオフとなり、受信部120として動作する。

0054

前記Device TERM信号は、前記チャープ動作にのみ使用されるものであり、終端抵抗部130をUSB信号電圧端子DP、DMに接続または隔離させる役割を果たす。すなわち、Device TERMが“1”であれば、終端抵抗部130が前記DPおよびDM端子から隔離される。前記Device TERMが“1”の場合は、チャープ信号の伝送動作でのみ発生する。

0055

メモリでDevice TXVALIDを用いて生成されたCONTROL信号が“1”であれば、USB周辺装置100が送信モードであることを示す。すなわち、前記CONTROL信号が“1”であれば、終端抵抗部130(図6のD.T.R)の第1抵抗値(一例として、45オーム)が前記第2抵抗値(一例として、500オーム)に変更され、前記CONTROL信号が“0”になると、終端抵抗部130(図6のH.T.R)の抵抗値が既存の第1抵抗値(45オーム)に調整される。

0056

前記DPおよびDMは、USB出力端子の差動信号を示す。SE0は、待機モードを示すもので、DPおよびDM端子信号がいずれも“0”の状態であり、Jは、DPおよびDMがそれぞれ“1”および“0”の状態であり、Kは、DPおよびDMがそれぞれ“0”および“1”の状態である。

0057

まず、前記XCVR信号が“0”であれば、USB周辺装置100がEnableされ、前記Device TERM信号が“1”であれば、終端抵抗部130がUSB信号端子DP、DMから隔離され、前記CONTROL信号が“1”であれば、前記USB周辺装置100の動作モードが送信モードになり、送信部110は、USB信号端子でK信号(DP“0”、DM“1”)をUSBホスト装置500に伝送する。

0058

一方、USBホスト装置500は、USB周辺装置100から受信されたチャープ信号の電圧が0.7V以上1.1V以下の範囲に入るかをチェックする。前記範囲に入ってはじめて、USBホスト装置500は、USB2.0規格の前記USB周辺装置100が接続されたと判断する。

0059

図7は、本発明にかかるUSB周辺装置が送信モードの時の、USB端子DP、DMの電圧に対するアイ(EYE)ダイアグラムをSPICEシミュレーションにより示す図である。
この時、図8における送信端はUSB周辺装置100、受信端はUSBホスト装置500を示す。

0060

USB2.0スペック満足するためには、5mの伝送を有するUSB周辺装置100にデータを伝送した時、送信部110に接続された終端抵抗部130における電圧レベルは、正のレベルが275mV以上575mV以下を満足しなければならない。

0061

また、受信部120に接続された終端抵抗部130における電圧レベルは、正のレベルが175mV以上525mV以下を満足しなければならない。

0062

図7に示されるように、本発明にかかるUSB周辺装置100は、USB2.0規格で提示したEYESPEC条件を満足させる。

0063

図8は、本発明にかかるUSB周辺装置が受信モードの時の、EYEダイアグラムをSPICEシミュレーションにより示す図である。
図8に示されるように、本発明にかかるUSB周辺装置が受信モードの時にも、USB2.0規格を満足することを確認することができる。

0064

以上、本発明は、本発明の精神および必須の特徴を逸脱しない範囲で他の特定の形態に具体化できることは当業者にとって自明である。
したがって、上記の詳細な説明はすべての面で制限的に解釈されてはならず、例示的なものとして考えられなければならない。
本発明の範囲は、添付した請求項の合理的解釈によって決定されなければならず、本発明の等価的範囲内におけるすべての変更は本発明の範囲に属する。

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