用于管道仲裁的电路和方法
【专利说明】用于管道仲裁的电路和方法
[0001]本申请是分案申请，原案的国家申请号为201010516546.4，申请日为2010年10月20日，发明名称为“用于管道仲裁的电路和方法”。
[0002]通讨引用并入
[0003]本申请基于并且要求2009年10月22日提交的日本专利申请N0.2009-243245的优先权权益，其全部公开内容在此通过引用被并入。
技术领域
[0004]本发明涉及用于管道仲裁的电路和方法。具体地，本发明涉及用于嵌入式装置的管道仲裁的电路和方法。
【背景技术】
[0005]USB(通用串行总线)是用于将各种外围装置连接到主机装置的串行总线标准中的一个。作为USB的通用主机控制器标准的EHCI (增强型主机控制接口)和OHCI (开放式主机控制器接口)被假定为经由总线输入并且输出数据。图4是图示使用EHCI标准的USB数据传送的原理的框图。
[0006]在使用EHCI标准的USB数据传送中，控制软件针对其中生成传送请求的端点来创建符合EHCI标准定义的格式的USB事务列表。控制软件将创建的USB事务列表写入系统存储器21。具体地，控制软件创建USB事务列表，并且执行至和从系统存储器21的分配和释放的存储器管理。DMA(直接存储器存取)主设备23经由PCI总线从系统存储器21读取USB事务列表。然后，序列器22根据由DMA主设备23读取的USB事务列表所定义的传送顺序来执行USB数据传送。序列器22是执行数据的传送控制的处理单元。
[0007]然而，不同于PC (个人计算机)，诸如数字静态照相机和打印机的嵌入式装置通常不被安装有高性能CPU(中央处理单元)和PCI总线。因此，没有被安装有PCI总线的嵌入式装置不能够使用符合该标准的USB主机控制器。此外，使用EHCI标准的USB数据传送要求软件进行的处理，诸如上述USB事务列表的创建，并且由此引起高负荷的处理。
[0008]专利申请的PCT国际公开N0.2007-502476的公开日文翻译公开了一种涉及用于嵌入式装置的USB主机控制器的技术。该USB主机控制器使得不具有PCI总线的装置能够执行符合USB主机控制器标准的USB数据传送。然而，即使该USB主机控制器也不能减少用于创建USB事务列表的控制软件的负荷。
[0009]为了减少由于控制软件而导致的处理的复杂性，提供了被安装有USB主机控制器的产品(例如，由瑞萨电子生产的USB 2.0控制器1?8466597)，其不需要创建”8事务列表，并且使得仅通过I/O访问处理来进行USB传送(在下文中这样的USB主机控制器被称为用于嵌入式装置的USB主机控制器)。
[0010]图5图示了用于嵌入式装置的USB主机控制器的构造。USB主机控制器40包括CPU接口控制块41、USB传送调度控制块42、USB管道控制电路43、用于USB管道的缓冲存储器44、USB接口控制块45以及USB下游端口 46。CPU接口控制块41是与执行用于控制USB主机控制器40的软件的处理的CPU的接口。USB传送调度控制块42根据由USB主机控制器标准定义的条件来确定有效状态下的端点的数据传送顺序。USB管道控制电路43控制被称为管道的虚拟通信路径，来发出USB数据传送，并且执行传送数据的缓冲控制，并且控制USB协议。用于USB管道的缓冲存储器44用于在连接到USB的外部装置、包括USB主机控制器40的微计算机等在数据传送时进行临时数据输入和输出。USB接口控制块45是调解USB管道控制电路43和USB下游端口 46之间产生的处理的接口。USB下游端口 46是使USB主机控制器40连接到外部装置的端口。
[0011]图6是图示关于安装有图5中图示的USB主机控制器40的USB系统中的涉及USB控制的部件的提取的框图。图6图示了其中多卡读写器55和USB外部硬盘56被物理地连接到USB主机安装的系统50的状态。
[0012]然而，在通过用于嵌入式装置的USB主机控制器进行的USB数据传送处理中存在下述问题。参考图5和图6来解释通过用于嵌入式装置的USB主机控制器进行的USB数据传送处理。
[0013]图6中的USB主机控制器40支持六个管道控制电路431至436。换言之，USB主机控制器40包括六个管道控制电路431至436。在该示例中，USB传送调度控制块42选择多卡读写器55的端点作为USB数据传送对象端点。多卡读写器将使用六个管道来传送数据。当多卡读写器55被连接到USB主机控制器40时，多卡读写器55占用并且使用管道控制电路431至436。在该情况下，即使另一 USB外部硬盘56被物理地连接到USB主机安装的系统50，在USB主机控制器40中也不存在可用管道控制电路。因此，USB外部硬盘56无法经由管道与USB主机控制器51相连接。
[0014]通常，用于嵌入式装置的USB主机控制器支持大约十个管道控制电路。通用USB存储器和USB硬盘使用三个管道控制电路来传送数据。此外，精密多功能打印机使用大约十二个管道控制电路来传送数据。因此，在用于嵌入式装置的USB主机控制器中，仅总共大约三个USB存储器或USB硬盘能够经由管道进行连接。此外，在用于嵌入式装置的上述USB主机控制器中，存在精密多功能打印机没有经由管道进行连接的可能性。
【发明内容】
[0015]本发明已经发现了下述问题，上述用于嵌入式装置的USB主机控制器限制了要经由管道进行连接的外围装置的数目。
[0016]本发明的示例性方面是一种包括在主机控制器中的仲裁电路，该主机控制器能够经由多个管道控制电路被连接到外部装置，该仲裁电路包括:可用状态信息存储单元，该可用状态信息存储单元存储可用状态信息，其中，可用状态信息指示多个管道控制电路的可用状态，并且由管道控制电路按照预定通信尺寸的数据传送单位来进行更新；以及仲裁单元，该仲裁单元参考可用状态信息存储单元，从可用管道控制电路中选择任意管道控制电路，并且将所选择的管道控制电路分配给外部装置，同时更新可用状态信息存储单元。
[0017]在本发明中，通过预定通信尺寸的每个数据传送来更新管道控制电路的可用信息。仲裁电路分配可用管道控制电路。这使得管道控制电路能够在与多个外部装置的数据传送中被共享。
[0018]本发明使得多个外部装置能够共享在数据传送中使用的管道控制电路。
【附图说明】
[0019]结合附图从特定示例性实施例的以下描述中，以上和其它示例性方面、优点和特征将更加明显，其中:
[0020]图1是根据第一示例性实施例的USB主机控制器的框图；
[0021]图2是根据第一示例性实施例的USB管道仲裁器的框图；
[0022]图3图示了根据第一示例性实施例的使用USB主机控制器的装置的连接关系；
[0023]图4是根据现有技术的使用EHCI标准的USB数据传送的概念图；
[0024]图5是根据现有技术的USB主机控制器的框图；以及
[0025]图6图示了根据现有技术的使用USB主机控制器的装置的连接关系。
【具体实施方式】
[0026][第一不例性实施例]
[0027]在下文中，参考附图来描述本发明的示例性实施例。首先，参考图1来解释根据该示例性实施例的USB主机控制器的基本构造。USB主机控制器10包括CPU (中央处理单元)接口控制块11、USB传送调度控制块12、USB管道仲裁器13、管道状态保持存储器14、多个USB管道控制电路15(151至15η)、用于USB管道的缓冲存储器16、USB接口控制块17以及USB下游端口 18。
[0028]CPU接口控制块11是与CPU (未示出)的接口。CPU执行用于控制USB主机控制器10的软件。USB传送调度控制块12是根据由USB标准定义的条件来确定有效端点的数据传送顺序的处理单元。此外，USB传送调度控制块12保持连接到安装有USB主机控制器10的装置的外部装置的端点的信息。该端点也是用于数据传送的缓冲器。端点的信息至少是使USB主机控制器10识别数据目的地的信息，并且由装置地址、端点号和传送方向组成。
[0029]USB管道仲裁器13保持稍后将描述的USB管道控制电路15的使用状况。USB管道仲裁器13作为用于仲裁USB管道控制电路15的仲裁电路来操作。USB管道仲裁器13根据U