通信装置、转换方法和转换程序制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种使用ＵＳＢ电缆选择性地执行差动信号数据传输和单端信号数据传输的通信装置，其中通信装置中的ＵＳＢ主机甚至在差动信号转换到单端信号时也能够识别ＵＳＢ连接。该通信装置使用ＵＳＢ电缆中的两条数据传输信号线执行差动信号数据传输，并且使用两条数据传输信号线中的一条执行单端信号数据传输。该通信装置包括否定应答电路，其在差动信号转换到单端信号时向ＵＳＢ主机输出否定应答响应以使该ＵＳＢ主机识别ＵＳＢ连接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种使用通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)电缆进行数据传输的通信装置。
技术介绍
一种使用USB电缆的数据传输按照如下方式执行，当设备连接到主机时，主机检测该连接，并且执行初始化，诸如向该连接设备分配地址，使能主机与设备之间的数据传输。然后，根据差动信号(differential singnaling)进行数据传输。差动信号是一种使用两条信号线一次传输一比特(bit)数据的方法。在差动信号中，一条信号线传送一个相位的数据，另一条信号线传送相反相位的数据，并且接收端将两条信号线之间的电位差读取为信号值。这里，所述差取两个数值中的一个。如果该差较大，则信号值就为“1”。如果该差较小，则信号值就为“0”。差动信号适用于海量数据的传输。另一种数据传输方法叫做单端信号(single-ended signaling)(串行传输方法)。单端信号是一种使用一条信号线一次传输一个比特(bit)数据的方法。在单端信号中，一条信号线传输通过电压电平表示“1”或者“0”的数据。也差动信号相比，单端信号适用于音频之类数据的传输。差动信号和单端信号根据要传输的数据类型而具有各自的优点和缺点。因此，希望主机和连到该主机的设备都支持这两种数据传输方法。这可以通过安装与差动信号兼容的连接端口和与单端信号兼容的连接端口来实现。日本专利申请号No.2000-194444公开了一种包含多种端口一能够使用不同的数据传输方法发送和接收数据的通信装置。然而，在小型仪器，诸如便携式终端(例如PDA)中，由于安装空间的限制而很难安装两个端口。考虑到这些因素，提出了一种通过共享端口和电缆来支持两种数据传输方法的技术。在这种技术中，单端信号的数据传输使用用于差动信号的两条信号线中的一条而执行。通过共享信号线，没有必要为单端信号安装连接端口。这是一种有效的技术，特别是对于连接端口安装空间有限的小型仪器，比如移动电话。然而，这种技术存在如下问题。在USB协议中，通信装置经由两条信号线通过接收来自外部设备的USB协议规定的预定信号来识别USB与连接到其上的外部设备的连接。这里所说的USB连接是这样一种连接状态，其由于通信装置识别外部设备的连接并且执行诸如地址分配的初始化而建立。按照上述通过共享USB电缆而支持两种数据传输方法的技术，在使用两条信号线中的一条执行单端信号时，通信装置不可能使用两条信号线识别USB连接。这导致通信装置误认为外部设备已经断开连接。因此，为了在完成单端信号数据传输之后执行差动信号数据传输，该通信装置要再次执行初始化。特别是当差动信号数据传输被单端信号数据传输中断时，中断时传输中的数据可能被中途停止。这样，通信装置通过重新传输由于中断而被停止的数据而继续差动信号数据传输。在重新传输之前，需要再次执行初始化来重建USB与外部设备的连接，这产生了很多的不便。
技术实现思路
本专利技术考虑到上述问题，旨在提供一种通信装置，其能够在识别USB连接的同时通过转换差动信号和单端信号而发送和接受数据。既定目标可以通过一种使用多条信号线与连接到其上的外部设备执行数据传输的通信装置实现，该装置包括差动信号产生单元，用于通过经由多条信号线中的两条接收来自外部设备的预定信号而识别与外部设备的预定连接状态，并且产生要通过使用两条信号线的差动信号传输的信号；单端信号产生单元，用于产生要通过使用两条信号线中的一条的单端信号传输的信号；传输转换单元，用于在差动信号和单端信号之间转换所述数据传输方法，并且通过该数据传输方法向所述外部设备传输由所述差动信号产生单元产生的数据和由单端信号产生单元产生的数据中相应的一种；以及替代信号输出单元，用于当所述传输转换单元将数据传输方法从差动信号转换到单端信号时向所述差动信号产生单元输出预定信号的替代信号以识别所述预定连接状态。按照这种结构，差动信号产生单元接收来自通信装置中电路的替代信号。这使差动信号产生单元甚至在差动信号产生单元停止通过两条信号线接收预定信号时也能够识别与外部设备的预定连接状态作为从差动信号到单端信号转换的结果。这里，差动信号发生单元可能按照USB协议操作，其中替代信号为USB协议中的否定应答响应。按照这种结构，通信装置产生否定应答响应以使所述预定连接状态保持被识别。在USB协议中，通信装置通过经由两条信号线接收来自外部设备的空闲信号而识别与外部设备的USB连接。在数据传输期间，所述通信装置通过经由两条信号线接收对于各传输数据包的来自外部设备的表示数据接收成功的ACK响应或者表示数据接收失败的NAK响应而确认数据传输成功/失败的同时，也识别与外部设备的USB连接。这里，通信装置可以进一步包括接收单元，用于通过一条信号线或者两条信号线接收来自外部设备的数据。按照这种结构，通信装置可以接收来自外部设备的数据。由于数据的发送和接收使用相同的信号线，从而减少了信号线的安装成本。这里，传输转换单元可以包括转换信号产生单元，其用于产生请求将数据传输方法从差动信号转换到单端信号的切转换信号；转换信号传输单元，用于将所述转换信号传输到外部设备。按照这种结构，通信装置可以与外部设备同步地转换数据传输方法，从而使平缓地进行数据传输成为可能。这里，通信装置可以进一步包括定时器单元，用于计算时间，其中只要通过计时器单元计算了预定时间，传输转换单元就转换数据传输方法。按照这种结构，通信装置以预定的时间间隔转换数据传输方法。这使得通信装置没有必要与外部设备同步，从而使平缓地进行传输数据成为可能。这里，传输转换单元可以包括停止单元，用于在将数据传输方法从差动信号转换到单端信号时使差动信号产生单元停止数据产生，直到单端信号数据传输结束。按照这种结构，在执行单端信号时，禁止差动信号产生单元产生数据。因此，可以避免差动信号产生单元不必要的数据产生。这样，传输转换单元只需要管理由单端信号发生方法产生的数据，从而降低了传输转换单元的负载。这里，如果差动信号的数据传输由于从差动信号转换到单端信号的数据传输方法而被中断，则在从单端信号转换回到差动信号时，传输转换单元可以通过重新发送从差动信号到单端信号转换时传输中的数据片断，从而继续差动信号数据的传输，并且由此产生的否定应答响应也将被输出。按照这种结构，在从差动信号转换到单端信号时，传输中的数据将被重新传送，以此提高数据传输的可靠性。根据差动信号转换到单端信号的时间，差动信号传输的数据可能不会被外部设备正确地接收。这样，在将单端信号转换回到差动信号时，数据需要被重新发送以确保外部设备获得数据。如前面提到的，否定应答响应表示数据接收失败。这样，在接收到否定应答响应时，差动信号产生单元识别出向外部设备的数据传输失败，从而重新传输数据。这样，不需要对数据传输进行特定的设置就可以执行数据传输。这里，除两条信号线之外，所述多条信号线还可以包括一条与外部设备同步数据传输方法转换的同步信号线；所述通信装置进一步包括设置单元，用于将同步信号线设置到第一电位以请求外部设备转换数据传输方法；检测单元，用于检测当同步信号线的第一电位由外部设备改变为第二电位时，该外部设备已经转换了数据传输方法并且准备好通过所述数据传输方法接收数据，并且在检测单元检测到外部设备已经转换了数据传输方法并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过多条信号线与连接到其上的外部设备进行数据传输的通信装置，包括：差动信号产生单元，用于通过经由所述多条信号线中的两条接收来自所述外部设备的预定信号而识别与该外围设备的预定连接状态，并且产生要通过使用两条信号线的差动信号进行传输 的数据；单端信号产生单元，用于产生同使用所述两条信号线中的一条的单端信号进行传输的数据；传输转换单元，用于在差动信号和单端信号之间转换数据传输方法，并且通过所述数据传输方法向所述外部设备传输由所述差动信号产生单元产生的数据和 由单端信号产生单元产生的数据中相应的一种；替代信号输出单元，用于当所述传输转换单元将数据传输方法从差动信号转换到单端信号时向所述差动信号产生单元输出所述预定信号的替代信号以识别所述预定的连接状态。

【技术特征摘要】
JP 2005-6-7 JP2005-1667011.一种通过多条信号线与连接到其上的外部设备进行数据传输的通信装置，包括差动信号产生单元，用于通过经由所述多条信号线中的两条接收来自所述外部设备的预定信号而识别与该外围设备的预定连接状态，并且产生要通过使用两条信号线的差动信号进行传输的数据；单端信号产生单元，用于产生同使用所述两条信号线中的一条的单端信号进行传输的数据；传输转换单元，用于在差动信号和单端信号之间转换数据传输方法，并且通过所述数据传输方法向所述外部设备传输由所述差动信号产生单元产生的数据和由单端信号产生单元产生的数据中相应的一种；替代信号输出单元，用于当所述传输转换单元将数据传输方法从差动信号转换到单端信号时向所述差动信号产生单元输出所述预定信号的替代信号以识别所述预定的连接状态。2.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，所述差动信号产生单元按照USB协议操作，并且所述替代信号为所述USB协议中的否定应答响应。3.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，进一步包括用于经由所述一条或者两条信号线从所述外部设备接收数据的接收单元。4.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，所述传输转换单元包括转换信号产生单元，用于产生请求将所述数据传输方法从所述差动信号转换到所述单端信号的转换信号；以及转换信号传输单元，用于向所述外部设备传输所述转换信号。5.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，进一步包括计时器单元，用于计算时间，其中，只要通过所述定时器单元计算了预定时间，所述传输转换单元就转换所述数据传输方法。6.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，所述传输转换单元包括停止单元，用于在将所述数据传输方法从所述差动信号转换到所述单端信号时使所述差动信号产生单元停止数据产生直到所述单端信号的数据传输结束。7.根据权利要求2所述的通信装置，其特征在于，如果所述差动信号的数据传输被从所述差动信号到所述单端信号的数据传输方法转换中断，则当从所述单端信号转换回到所述差动信号时，所述传输转换单元继续差动信号的数据传输，重新发送在从所述差动信号转换到所述单端信号时传输中的数据片断，并且为此输出否定应答响应。...

【专利技术属性】
技术研发人员：坂木清治，落合成幸，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]