专利名称：外围设备及其控制方法
技术领域：
本发明涉及可与主机通信的打印机和扫描仪等外围设备及其控制方法。
今天，通用串行总线(以下简称USB)作为大多数计算机和外设标准接口已被采用，该USB将个人计算机(以下简称计算机)等作为主计算机(以下简称主机)能与打印机等外围设备(以下简称外设)进行数据通信。
该USB是电缆连接型的串行总线，能够对很多外设同时进行存取，数据可靠性高，进而，能够在工作中进行热插拔，与主机或外设进行连接、使用和切断，所以，今后作为与更多的外设进行连接的接口，考虑采用该USB。
USB接口间的数据传送是通过将具有按USB上的外设分配的外设地址(以下简称地址)和表示数据的发送或发生源(源点)及接收或消费地(收点)的外设终端(以下简称终端)的符号数据组从主机一侧发送到外设一侧开始的，以便能够同时多个外设进行存取。在符号数据组之后，依次传送具有要收发的数据的数据组和表示收发状态的同步交换数据组。
USB具有下面所示的4种数据传送方式，在主机和外设之间设定逻辑管道来传送数据。它们是用于传送印刷用的数据或显示用的数据等数据量较大的数据的批量传送及批量传送用管道；在短的服务周期内进行少量数据传送时使用的中断传送及中断传送用管道；用来在外设刚连接时组构外设使用的控制传送及控制传送用管道；用来传送与时间有关的信息(象声音那样要求等时性的数据)的等时传送和等时传送用管道。
例如，对于在打印机和扫描仪等外设之间传送的大量的数据使用批量传送。
把利用这些传送形式进行的1次数据传送称作事物，由上述一连串数据组构成。
而且，由多个事物构成1ms间隔的帧，通过重复该帧来同时进行主机和多个外设之间的各种各样的数据传送。
此外，当数据传送中发生错误时，因重试数据通信的功能由同步交换数据组提供，故能够快速可靠地传送大量数据。
当把打印机作为外设的一个例子时，它与主机之间除了收发点阵数据等印刷数据和控制印字机构等的控制命令之外，还收发表示打印机的工作状态的状态信息。所谓状态信息是指联机或脱机状态、有没有打印纸、盖子打开、缓冲器满、有没有墨水、是不是出错状态等信息。这些状态信息通常是打印机响应主机来的状态要求命令送出的，所以，与从主机来的印刷数据和和控制命令一样利用批量传送向主机送出。
但是，USB的批量传送用管道是在单位时间传送的数据量(带宽)有余裕的情况下设定的，所以，在传送期间内没有保证。因此，可能发生不管缓冲器满不满都照样传送处理数据而使处理数据丢失、或者在盖子打开的状态下继续发送处理数据而使打印停止等事态。
对此，以短的时间间隔周期地设定中断传送用管道，在被定时查询时若有数据，可以立即将该数据发送给主机。所以，因对管道能保证最大限度的服务周期故即时性高，此外，即使因总线出错而传送失败也可以在下一个周期重新传送，所以数据可靠性高。因此，所有的状态信息都可以利用中断传送进行发送，从而，能够确保即时性和数据的可靠性。
但是，为了确保带宽，用中断传送能传送的数据组的大小受到限制，此外，为了确保处理数据的通信速度，对批量传送希望展宽带宽，因此，希望中断传送的传送数据量少。
因此，本发明的目的在于提供一种外围设备及其控制方法，能够充分确保带宽，处理数据的传送速度也快，以便能够保证状态信息的即时性，同时，能够以很高的效率传送处理数据或命令。
因此，本发明的外围设备对用批量传送还是用中断传送来传送状态信息不加限制，能够根据情况使用任何一种传送用管道送出状态信息，能够保证状态信息的即时性，同时，能够对批量传送确保最大限度的带宽。
即，本发明的外围设备的特征在于，具有可以将表示工作状态的状态信息向主机送出的状态发送部和可以与主机之间进行收发信的接口部，该接口部能够利用至少2种方式来收发数据，第1种传送方式是与USB接口的批量传送对应、在确保了传送时间时可以根据从主机送出的输入输出命令收发数据；第2种传送方式是与中断传送对应、可以根据定期从主机送出的输入命令发送数据，状态发送部具有能够利用第1种传送方式发送状态信息的第1发送功能和利用第2种传送方式发送状态信息的第2发送功能。
此外，本发明的外围设备的控制方法的特征在于，具有第1状态发送工序和第2状态发送工序，第1状态发送工序利用在确保了传送时间时可以根据从主机送出的输入输出命令收发数据的第1传送方式，能够向主机发送表示工作状态的状态信息，第2状态发送工序能够根据定期从主机送出的输入命令向主机送出状态信息，这样的控制方法作为具有能够执行与各工序对应的处理的命令的控制程序可以记录在纪录媒体上，向外提供或进行使用。
本发明的外围设备或者它的控制方法，通过第1发送功能或第1状态发送工序，可以根据主机的要求发送状态信息，通过第2发送功能或第2状态发送工序，可以自发地发送状态信息，因此，要求即时性的状态信息能够利用第2发送功能立即进行发送，不要求即时性的状态信息能够利用第1发送功能进行发送。
即，当根据主机的要求发送状态信息时几乎都是在主机一侧确认状态信息后才进行下面的处理，不十分要求即时性。此外，即使有紧急要求时，因主机能够把握这样的的状况的出现，故能够通过第1传送方式、即经过批量传送用管道以适当的时序去收集状态信息。
与此相对，当外围设备自发地发送状态信息时，因主机不能把握这样的事态，故具有即时性。因此，通过第2传送方式、即使用中断传送用管道发送状态信息，由此能够确保即时性。
这样，本发明的外围设备或者及其控制方法在通过象USB那样设定至少两种不同的管道来进行数据通信的接口对状态信息进行通信时，只对最需要即时性的状态信息使用服务周期最短的第2传送方式、即使用中断传送用管道进行传送。其它的情况使用批量传送用管道进行传送。
因此，不会为了发送状态信息而占有不必要的带宽，还能够充分保证使用批量传送用的管道的处理数据的通信的速度。因此，既不损害具有对印刷机构或读取机构等外界可以输出或输入处理数据的处理机构和利用第1传送方式可以发送或接收由该处理机构处理的处理数据的控制部的外围设备的能力，又能充分保证状态信息的即时性。
图1是表示本发明的实施形态的POS系统的概要的图。
图2是表示图1所示的打印机的概略构成的框图。
图3是以模型的形式表示USB的数据组的构成的图，图3(a)表示符号数据组的构成，图3(b)表示数据数据组的构成，图3(c)表示同步交换数据组的构成。
图4是以模型的形式表示USB的F帧的构成例子的图。
图5是表示图1所示的打印机的状态信息的发送处理的概要的流程图。
下面，参照
本发明的实施形态。
图1示出经USB接口与本发明的外围设备(外设)连接并构成POS系统1的例子。在本例的POS系统1中，打印机15、用户显示器16、卡片阅读器17和条形码扫描器18经过插座12与作为主机的计算机11连接。这些打印机15、用户显示器16、卡片阅读器17和条形码扫描器18的各外设也具有USB接口5，经USB能与主机11进行数据通信。
下面，在这些外设中以打印机15为例说明本发明。图2使用方框图示出本例的打印机15的概略构成。本例的打印机15具有进行印刷的印刷机构31和进行该控制的应用软件(以下称应用)32，应用32的功能由未图示的CPU、存储程序或各种设定信息等的ROM和作为印刷数据及控制命令等的缓冲器使用的RAM来构成。
应用32经客户驱动器36与USB接口连接。USB接口5具有提供USB接口的硬件连接环境的插件21、从硬件上控制经该插件21进行的通信的通用控制器22和进行收发数据打包等软件上的控制的USB驱动器23。因此，应用32和主机11能够经客户驱动器36和SUB驱动器23收发印刷数据和控制命令。
USB驱动器23具有支持批量传送用的管道的第1传送部25、支持中断传送用的管道的第2传送部26、支持控制传送用的管道的第3传送部27、和支持等时传送用的管道的第4传送部28。
这些传送用管道如图3所示由从主机11送出的符号数据组51来设定。符号数据组51具有表示主机是接收数据还是发送数据的数据组类型的数据组ID(PID)61、用来识别USB上的外设的地址62、表示外设上的数据消费地或发生地的终端63和纠错用的循环冗余检验字符(CRC)64。
在主机11发送数据时，将表示是发送的PID61、发送目的地的外设的地址(在本例中是打印机的地址)62和表示该数据的消费目的地的终端、即表示应用32的终端63作为符号数据组(以下称外部符号)51从主机11的USB接口5中发送出去。
打印机15的USB接口5对包含在该符号数据组51中的信息进行解码，若地址62是分配给打印机15的号码，便接收符号数据组51和接在其后的数据数据组52。
这样，由符号数据组设定地址和终端，因对每一个外设可以设定多个管道，故通过使用USB接口在多个外设和主机之间可以几乎同时进行数据通信。
USB驱动器23对由符号数据组给出的地址和终端进行解码，若它是表示打印机15的应用32的代码，则接下来便接收数据数据组52。
此外，在主机11接收打印机15来的数据时，将包含表示该宗旨的数据组ID61的符号数据组51(以下称内部符号)从主机11发送到打印机15,USB驱动器23接收该数据组后送出由应用32准备的输出数据和命令。
数据数据组52具有PID61、数据65和CRC64。当数据数据组52的接收或发送结束时，便接收发送同步交换数据组53。
同步交换数据组53只由PID61构成，返回表示已无错误地接收到数据的ACK、表示没有接收到数据的NAK和表示接收端故障(因某种错误而不能收发数据的状态)的STALL这样3种状态。
因此，当主机11利用同步交换数据组53接收到NAK时，重复同一数据数据组的52的发送，从而提高数据通信的可靠性。此外，当接收到STALL时，主机经外设使该故障的原因解除。
如图4所示，主机11用USB将能通信的时间(USB时间)分割成1ms间隔的帧F后再传送数据。帧F从帧起始符号SOF54开始。继SOF54之后，对每一个外设执行中断传送处理56。若对每一个外设将中断传送处理56的传送周期设定得最短，则在每一帧内可以对4个外设执行中断传送处理56，进而，若帧F有余裕，还可以执行批量传送处理56。此外，当必需要求等时性数据通信时，则在中断传送处理56之后执行等时传送处理。
在中断传送处理56中，与上述批量传送一样收发数据组。即，首先从主机11发送内部符号51，在外设一侧，如果响应内部符号51有发送的数据，则立即将数据数据组52整理后进行发送。接下来，从主机一侧送出同步交换数据组53，判别是否已无错误地接收了数据。另一方面，若外设一侧没有发送数据，则向主机11返回表示NAK的同步交换数据组53并对该外设解除中断传送用管道。因此，利用中断传送处理56以(传送周期)最短时的帧周期的时序对各外设进行查询，这时，若有数据，则可以立即向主机11送出。
再回到图2，本例的打印机15除了印刷用数据和控制命令之外表示打印机15的工作状态的状态信息也经过USB接口5送给主机11。因此，由应用32检测出的状态信息送给本例的客户驱动器36，再经USB接口5并以适当的时序向主机11送出。
在上述已说明了USB接口所使用的4个管道中，送出状态信息只考虑使用批量传送、中断传送和等时传送这样3种管道。
将USB带宽(帧)的专用部分分配给等时传送，使应保证数据等时性的延迟最小。但是，因为即使发生数据丢失也不重新传送，所以数据的可靠性不高。因此，作为送出状态信息的管道不太合适。
批量传送适合收发大量的数据，但只有当USB带宽(帧)余裕时才能设定。因此，不能保证数据通信的速度和时间。但是，由于利用同步交换数据组可以确认接收状态，所以，当读取失败时能够在下一个时序周期重新读取，故数据的可靠性高。
中断传送可以对每一个外设设定周期，但若设定成最短的周期，则以帧F的时序进行查询，所以，能够近乎即时地向主机11传送数据，进而，当数据丢失时，可以在下一个时序周期重新传送，故数据可靠性也很高。但是，中断传送或等时传送这种周期性的存取在USB中是优先的，所以，如果在帧F内中断传送处理所占的带宽较宽，就不能确保批量传送处理的带宽，故印刷数据等的传送速度就会降低。
因此，本例的打印机15在客户用的驱动器36中设有能够利用批量传送送出状态信息的第1传送功能37和能够利用中断传送送出的第2传送功能38，根据状态信息的种类将状态信息按传送管道(传送方式)传送给主机11，由此，使状态信息的即时性和带宽的确保两者都能兼顾。
从打印机15向主机11发送状态信息的主要因素可以分成下面3种情况。
其一是，根据控制命令之一的状态要求命令发送状态信息。
该状态要求命令与印刷数据和其它通常的控制命令一样暂时存储在缓冲器内，按照接收的顺序进行处理。因此，响应该状态要求命令发送的状态信息紧迫性不高，利用批量传送来发送不会有问题。
进而，状态要求命令是从主机11向打印机15发送的命令，所以，主机11知道响应状态要求命令的状态信息是用打印机15准备的。因此，由主机11指定打印机15的地址并送出内部符号51，由此，能够以适当的时序取得状态信息。考虑到这一点，在本例的打印机15中，使用批量传送用管道即第1传送功能37进行传送。
其二是，响应实时状态要求命令的情况。
实时命令是，当从主机11送来，由打印机15接收后，在存储到缓冲器之前进行处理的命令，是优先其它的命令或印刷数据进行处理的紧迫性高的命令，因此，也有必要以快的时序从打印机15向主机11送出状态信息。
但是，这种情况也是从主机11送出状态要求命令，所以，主机11能够频繁地向USB发送内部符号51来尽力取得状态信息。因此，即使是响应要求紧迫的实时状态要求命令的状态信息，也能够在主机11一侧控制传送的时间和速度，故在本例的打印机15中，使用批量传送用管道、即第1传送功能37进行传送。
其三是，从打印机15自发地发送状态信息的情况。
称这种自发地送出状态信息的功能为自动状态发送功能(以下，称ASB)，当预先利用主机11设定的条件(指定的状态的变化)成立时，打印机15自动地将指定的状态信息送往主机11。例如，当设定盖子打开的条件时，则在因某种条件使打印机的盖子打开时产生状态信息，将该信息发送给主机11。
这样的的状态信息是与印刷数据丢失等不可挽回的错误有关的重要的信息。例如，当在印刷过程中或发送印刷数据期间出现盖子打开的情况时，因印刷不能继续故必须中断工作。但是，若在该状态下持续传送印刷数据，则在打印机15的缓冲器有可能收不到印刷数据而丢失。因此，希望从打印机15自发发送的状态信息能实时地发送给主机11。
进而，由于用主机11不能识别已发送了该状态信息的时间，所以，也就不能在适当的时间送出内部符号51并取得状态信息。因此，在本例的打印机15中，使用第2传送功能38经中断传送管道向主机11发送这样的自发的状态信息。若是中断传送管道，如上所述，因如果设定为最短周期则以帧为单位进行查询，故能够以近乎实时的状态向主机11发送状态信息。
图5是表示进行从本例的打印机15向主机发送状态信息的处理的概要流程图。
首先，当在步骤71中从应用32发送状态信息时，则在步骤72中判断该状态信息是不是自发的、即由ASB功能产生的状态信息。若是由ASB功能产生的状态信息，则在步骤73等待接收中断传送用的内部符号，当连接中断传送用管道时，则在步骤74发送状态信息。中断传送的周期如上所述设定为最短服务周期、即1帧，则能以大体实时状态发送状态信息。另一方面，当发送的状态信息不是起因于ASB功能时，则在步骤75等待与批量传送用管道连接，当接收到批量传送用的内部符号时，在步骤76发送状态信息。
这样，在本例的打印机15中，当使用USB接口向主机发送状态信息时，由ASB功能产生的自发的状态信息使用中断传送用管道传送，另一方面，其它根据从主机来的状态要求的状态信息使用批量传送用的管道进行传送。
由此，要求紧迫、而且主机不能把握发送状态信息的时间、从打印机来的自发的状态信息可以实时地进行传送。
而且，对于要求不紧迫、或主机能够把握发送状态信息的时间的状态信息，通过使用批量传送用管道，可以减轻中断传送的负担并防止带宽被专门占有，从而能够确保批量传送用的带宽。
因此，能够提供一种数据传送速度快的打印机及其控制方法，能够确保状态信息的即时性，同时还能确保带宽。
此外，上述流程图所示的控制方法作为具有可执行各自的处理的命令的控制程序可以记录在磁盘等记录媒体上并向外提供，能够安装在打印机所具有的ROM等记录媒体上来使用。
再有，上面是以打印机为例对本发明进行了说明，但对于其它的外设，例如显示器16、阅读器17或扫描仪18等，能够以同样的构成和处理向主机发送状态信息。
此外，在本例中，对主机有要求的状态信息利用批量传送向主机发送，但也可以包括响应要求紧迫的实时状态要求命令的状态信息在内用中断传送向主机传送，而批量传送只传送响应通常的状态要求命令的状态信息。即使以这样的方法传送状态信息，与用中断传送发送所有的状态信息的情况相比，对批量传送其带宽也大大地展宽了，此外，也确保了针对实时状态要求命令的状态信息的即时性。
但是，USB是对主机发送和接收的时序也包括在内的所有的时序都能控制的总线，所以，对于响应从主机一侧送出的要求命令的状态信息，即使是批量传送也能够以适当的时序向主机发送。因此，象本例那样，只对不能把握主机一侧发送的时序的自发的状态信息用中断传送管道传送，对其它主机能够把握时序的状态信息则用批量传送管道传送，由此，能够对USB进行最佳控制，既确保了状态信息的即时性，又提高了其它数据的传送效率。
如上所述，本发明的外围设备及其控制方法，其总线具有多个传送方式，即所谓第1传送方式和第2传送方式，第1传送方式象考虑在主机与外设的连接上有用的USB的批量传送那样，能够根据确保传送时间时从主机送出的输入输出命令收发数据，第2传送方式象中断传送那样，能够根据定期地从主机送出的输入命令发送数据，今后，当使用该总线与主机通信时，能够根据其传送要求按第1传送方式和第2传送方式向主机传送状态信息。特别是，用主机不能判断状态信息发生的时间的自发的状态信息，通过使用周期短的中断传送方式可以保证即时性，对响应主机要求的状态信息，通过使用批量传送方式可以展宽用于批量传送的USB的带宽。因此，通过本发明可以提供一种外围设备及其控制方法，既可以确保状态信息的即时性，又可以保持通常数据的高效率传送。
权利要求
1.一种外围设备，其特征在于，具有可以将表示工作状态的状态信息向主机送出的状态发送部和可以与主机之间进行收发信的接口部，该接口部能够利用至少2种方式来收发数据，第1种传送方式是在确保了传送时间时可以根据从主机送出的输入输出命令收发数据；第2种传送方式是可以根据定期从主机送出的输入命令发送数据，上述状态发送部具有能够利用上述第1种传送方式发送状态信息的第1发送功能和利用上述第2种传送方式发送状态信息的第2发送功能。
2.权利要求1记载的外围设备，其特征在于，上述第1发送功能可以根据主机的要求发送状态信息，上述第2发送功能可以发送自发状态信息。
3.权利要求1记载的外围设备，其特征在于，具有可以对外界输出或输入数据的处理机构和可以利用上述第1传送方式发送或接收经该处理机构处理的处理数据的控制部。
4.权利要求1记载的外围设备，其特征在于，上述接口部是USB接口，上述第1传送方式是批量传送方式，上述第2传送方式是中断传送方式。
5.一种外围设备的控制方法，其特征在于，具有第1状态发送工序和第2状态发送工序，第1状态发送工序利用在确保了传送时间时可以根据从主机送出的输入输出命令收发数据的第1传送方式，能够向主机发送表示工作状态的状态信息，第2状态发送工序能够根据定期从主机送出的输入命令向主机送出状态信息。
6.权利要求5记载的外围设备的控制方法，其特征在于，上述第1状态发送工序根据主机的要求发送状态信息，上述第2状态发送工序发送自发的状态信息。
7.权利要求5记载的外围设备的控制方法，其特征在于，进而具有处理数据通信工序，利用上述第1传送方式发送或接收经对外界输出或输入数据的处理机构处理的处理数据。
8.权利要求5记载的外围设备的控制方法，其特征在于，上述第1传送方式是由上述USB接口支持的批量传送方式，上述第2传送方式是中断传送方式。
9.一种记录媒体，其特征在于，记录具有命令的外围设备的控制程序，上述命令可以执行第1状态发送处理和第2状态发送处理，第1状态发送处理利用在确保了传送时间时可以根据从主机送出的输入输出命令收发数据的第1传送方式，能够向主机发送表示工作状态的状态信息，第2状态发送处理能够根据定期从主机送出的输入命令向主机送出状态信息。
10.权利要求9记载的记录媒体，其特征在于，记录具有命令的上述控制程序，上述命令可以执行第1状态发送处理和第2状态发送处理，上述第1状态发送处理根据主机的要求发送状态信息，上述第2状态发送处理发送自发的状态信息。
11.权利要求9记载的记录媒体，其特征在于，记录进而具有可以执行处理数据通信处理的命令的上述控制程序，上述处理数据通信处理可以利用上述第1传送方式发送或接收经对外界输出或输入数据的处理机构处理的处理数据。
12.权利要求9记载的记录媒体，其特征在于，记录具有命令的上述控制程序，上述命令是能执行使用作为上述第1传送方式使用由上述USB接口支持的批量传送方式的处理，和作为上述第2传送方式使用中断传送方式的处理的命令。
全文摘要
提供一种外围设备及其控制方法,当使用可以对多个外设同时进行存取的USB接口发送状态信息时,可以保证状态信息的即时性,同时可以展宽带宽。设有第1传送功能37和第2传送功能38。对响应主机的要求的状态信息和主机能够把握发送时间的状态信息。利用第1传送功能37通过批量传送进行发送。另一方面,对主机不知道发送时间的自发的状态信息,利用第2传送功能38通过传送周期短的中断传送进行发送,确保状态信息的即时性。
文档编号G06F13/12GK1236134SQ9910739
公开日1999年11月24日 申请日期1999年4月15日 优先权日1998年4月15日
发明者江尻圭吾 申请人:精工爱普生株式会社