USB主机到主机自动切换制造技术

本发明专利技术公开了一种通用串行总线(USB)集线器。该通用串行总线(USB)集线器包括：被配置为通信地耦接到USB主机的上游端口、下游端口和USB集线器核心电路。该电路被配置为确定与下游端口的分离，确定USB元件是否已经以USB模式重新附接到下游端口，并且基于USB元件已经以USB主机模式重新附接到下游端口的确定，对USB主机和USB元件执行USB多主机桥接。

USB host to host automatic switch

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】USB主机到主机自动切换相关专利申请本专利申请要求于2017年5月17日提交的IN专利申请号201711017227的优先权，该专利申请据此以引用方式并入本文以用于所有目的。
本公开涉及电子设备中的串行通信，并且更具体地，涉及在USB通信中自动切换至主机到主机模式。
技术介绍
通用串行总线(USB)允许将外围设备耦接到计算机系统。USB是一种串行电缆总线，用于在主机计算机和各种可同时访问的设备之间进行数据交换。总线允许在主机运行时附接、配置、使用和分离外围设备。例如，USB打印机、扫描仪、数码相机、存储设备、读卡器等可以通过USB与主计算机系统通信。基于USB的系统可能要求主机系统中存在USB主机控制器，并且主机系统的操作系统(OS)支持USB和USB大容量存储类设备。USB设备可以通过USB总线以低速(LS)、全速(FS)或高速(HS)进行通信。USB设备和主机之间的连接可经由数字互连诸如InterchipUSB、ULPI、UTMI等来建立，或经由包括电源线、接地线和一对数据线D+和D-的四线接口来建立。当USB设备连接到主机时，USB设备可以首先拉高D+线—如果设备是低速设备，则拉高D-线—在D+线上使用上拉电阻。主机可以通过重置USB设备来响应。如果USB设备是高速USB设备，则USB设备可以通过在复位期间将D-线驱动为高电平来“啁啾”。主机可以通过交替地将D+和D-线驱动为高电平来响应“啁啾”。然后，USB设备可以电子地移除上拉电阻并继续高速通信。当断开连接时，全速设备可以从D+线移除上拉电阻(即，线路的“三态”)，而高速USB设备可以使D+和D-线都处于三态。USB集线器可以耦接到USB主机控制器，以允许多个USB设备通过USB主机控制器耦接到主机系统。此外，其他USB集线器可以耦接到USB集线器，以提供与USB主机控制器的附加USB设备连接。通常，USB规范的结构使得每个设备都由单个主机控制器配置和访问。消费者通常希望获得最大的灵活性，并且可能希望有一种简单的方法来廉价地共享设备。目前有多个交换设备允许设备在多个USB主机控制器之间切换，但是设备通常可在任何给定时间仅由单个主机配置和访问。还存在独立的USB交换机，该独立的USB交换机提供在上游USB主机控制器之间切换设备的能力。但是，这些解决方案无法同时访问集线器或交换机下游的USB设备。USB设备通常一次由单个主机访问，并且当切换对USB设备的访问时，必须重新配置设备，从而丢失内部状态信息。附图说明图1是根据本公开的实施方案的用于USB操作的自动切换的系统的图示。图2是根据本公开的实施方案的用于自动切换USB操作的方法的图示。具体实施方式图1是根据本公开的实施方案的用于自动切换USB的操作模式的示例系统100的图示。此类自动切换可以包括选择性地启用或禁用USB主机到主机的转换、解释或任何其他合适的通信。USB的操作模式可以包括USB主机到设备或主机到主机的通信。USB通信可由例如USB集线器102来促进。根据USB标准的USB通信要求当使用USB连接两个元件进行端到端的通信时，一个此类元件将充当USB主机，而另一个此类元件将充当USB设备。相比之下，系统100可以促进在USB主机模式中使用多个此类元件。因此，在系统100中，USB设备可以由多个USB主机共享，或者多个USB主机可以彼此通信。此类多主机USB操作的示例性具体实施可见于例如美国专利号7,478,191；7,627,708；和7,523,243。系统100可以包括USB集线器102。可以使用控制逻辑、数字电路、模拟电路以及处理器、微控制器或用于处理指令的其他执行单元来实现集线器102的控制和操作。当加载到存储器中并由处理器执行时，指令可以致使或配置集线器102执行本文描述的功能。处理器、控制逻辑和电路可以包括在集线器核心104中。核心104可确定集线器102如何执行USB通信。集线器102可包括任何合适数量和种类的端口。例如，集线器102可包括端口108、110、112、116、118。每个端口可以是上游端口、下游端口或可以被指定为上游或下游端口的可配置端口。在图1的示例中，端口108可以是上游端口，而端口110、112、116、118可以是下游端口。每个端口可配置为主机端口或设备端口。在一个实施方案中，端口110、112、116、118可被配置为主机端口或设备端口。集线器102可包括多主机网桥(MHB)106。MHB106可以包括模拟电路、数字电路、多路复用器或其他合适的元件，以桥接端口108、110、112、116、118中的下游端口和上游端口之间的通信。具体地讲，MHB106可以被配置为桥接连接到端口108、110、112、116、118的USB主机之间的通信。此外，MHB106可以被配置为将对USB设备的访问共享到连接到端口的多个USB主机。MHB106可以由核心104选择性地接合在USB通信中。在一个实施方案中，MHB106可以基于附接到集线器102的USB元件由核心104选择性地接合在USB通信中。由于多主机USB通信不遵循任何USB标准，因此多主机USB通信表示与根据USB标准的操作的偏差。因此，当要实现与USB标准的偏差时，多主机USB通信通过利用MHB106可以选择性地接合。选择性地接合MHB106的确定可以由集线器102执行。可以连接到集线器102的示例元件在图1中示出。USB主机(诸如汽车的头部单元120)可以通过诸如端口0108的上游端口连接到集线器102。一个或多个USB设备诸如存储器芯片122可以通过下游端口(诸如端口1110)连接到集线器102。显示器126可以通过下游端口诸如端口2112连接到集线器102。在一个实施方案中，能够作为USB主机连接到集线器102的另一个元件可以与其连接。在另一个实施方案中，此类元件也能够作为USB设备连接到集线器102。例如，智能电话124可以通过下游端口4118连接到集线器102。电话124可以被配置为作为USB设备或USB主机操作。集线器102可以被配置为利用MHB桥106以允许在多个主机(诸如头部单元120和电话124(当作为主机连接时))之间以USB格式或协议传输数据。此外，集线器102可以被配置为允许多个主机访问连接到集线器102的USB设备，诸如存储器芯片122或显示器126。电话124可以访问集线器102并请求与USB主机通信诸如头部单元120，或者可以请求控制USB设备元件诸如存储器芯片122或显示器126。对于系统100的用户，头部单元120可能看起来是此类USB设备元件的拥有者或控制此类USB设备元件。因此，电话124可以请求对否则由头部单元120控制的元件进行明显的控制。然后，系统100的用户可以使用电话124来控制否则由头部单元120控制的各种外围设备或部件。可以根据本公开的受让人提供的“CARPLAY”协议来实现此类过程。随后，在电话124上操作的应用程序可以使用集线器102的USB设备和外围设备，以及头部单元120的其他元件。此类使用可以通过选择性地接合MHB106以在多个主机(头部单元120和电话124)之间共享USB设备或通过促进从主机到主机(头部单元120和电话本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通用串行总线(USB)集线器，包括：上游端口，所述上游端口被配置为通信地耦接到USB主机；第一下游端口；USB集线器核心电路，所述USB集线器核心电路被配置为：确定与所述第一下游端口的分离；确定USB元件是否已经以USB主机模式重新附接到所述第一下游端口；以及基于所述USB元件已经以USB主机模式重新附接到所述第一下游端口的确定，对所述USB主机和所述USB元件执行USB多主机桥接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.05.17 IN 201711017227;2018.02.22 US 15/901,931.一种通用串行总线(USB)集线器，包括：上游端口，所述上游端口被配置为通信地耦接到USB主机；第一下游端口；USB集线器核心电路，所述USB集线器核心电路被配置为：确定与所述第一下游端口的分离；确定USB元件是否已经以USB主机模式重新附接到所述第一下游端口；以及基于所述USB元件已经以USB主机模式重新附接到所述第一下游端口的确定，对所述USB主机和所述USB元件执行USB多主机桥接。2.根据权利要求1所述的USB集线器，其中所述USB多主机桥接包括在所述USB主机和所述USB元件之间执行主机到主机的通信。3.根据权利要求1至2中任一项所述的USB集线器，其中所述USB多主机桥接包括在所述USB主机和所述USB元件之间共享对USB设备的访问。4.根据权利要求1至3中任一项所述的USB集线器，其中：所述USB集线器核心电路还被配置为基于与所述第一下游端口的所述分离的确定来初始化定时器；以及所述USB集线器核心电路被进一步配置为进一步基于在所述定时器到期之前所述USB元件已经以USB主机模式重新附接到所述第一下游端口的确定来对所述USB主机和所述USB元件执行USB多主机桥接。5.根据权利要求1至4中任一项所述的USB集线器，其中所述USB集线器核心电路被配置为通过将多主机网桥附接到所述第一下游端口来执行USB多主机桥接。6.根据权利要求1至5中任一项所述的USB集线器，其中所述USB多主机桥接包括将USB多主机网桥附接到所述第一下游端口。7.根据权利要求1至6中任一项所述的USB集线器，其中所述USB集线器核心电路被进一步配置为在确定与所述第一下游端口的所述分离之前将所述第一下游端口和一个或多个第二下游端口初始化为主机端口，其中将给定端口配置为主机端口包括将所述USB集线器配置为以USB主机模式操作到通过所述给定端口连接到所述USB集线器的装置。8.根据权利要求1至7中任一项所述的USB集线器，其中所述USB元件被配置为作为双模式USB元件操作，所述双模式USB元件能够选择性地以USB主机模式或USB设备模式附接。9.根据权利要求1至8中任一项所述的USB集线器，其中所述USB集线器核心电路被进一步配置为在确定与所述第一下游端口的所述分离时将所述第一下游端口切换至设备端口，其中将给定端口配置为设备端口包括将所述USB集线器配置为以USB设备模式操作到通过所述给定端口连接到所述USB集线器的装置。10.根据权利要求1至9中任一项所述的USB集线器，其中所述USB集线器核心电路被进一步配置为在确定所述定时器已到期时将所述第一下游端口切换至主机端口，其中将给定端口配置为主机端口包括将所述USB集线器配置为以USB主机模式操作到通过所述给定端口连接到所述USB集线器的装置。11.根据权利要求1至10中任一项所述的USB集线器，其中所述USB集线器电路被进一步配置为在确定USB元件已经重新附接到所述第一下游端口时，将所述第一下游端口保持为设备端口，其中将给定端口配置为设备端口包括将所述USB集线器配置为以USB设备模式操作到通过所述给定端口连接到所述USB集线器的装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·格什，R·依达马拉帕蒂，V·塞卡，
申请(专利权)人：微芯片技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US