JP3410002B2 - 通信制御用集積回路及び通信制御システム - Google Patents
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Description
に関し、特にパーソナルコンピュータとキーボード、プ
リンタ、ディスプレイなどの周辺機器とを接続する次世
代のネットワークUSB(Universal Ser
ial Bus)の通信制御を行う通信制御用集積回路
に関する。
キーボード、プリンタ、モデム、スピーカ、ディスプレ
イなど多くの周辺機器が接続されるが、これらの周辺機
器のパーソナルコンピュータとのインタフェースは別個
に定められている。これに対し、USBはこれらの周辺
機器のインタフェースの共通化を狙ったものであり、次
世代のネットワークとして業界団体「USB Impl
ementers Forum」により規格化、普及の
推進、相互接続試験などが進められている。USBの通
信規格は「Universal Serial Bus
Specification Revision
1.0」として上記フォーラムから発行されており、ウ
ェブサイトhttp://www.usb.org/d
ocs.htmからダウンロードすることができる。
の例では、パーソナルコンピュータ101があり、これ
にその周辺機器として、キーボード111、プリンタ1
12、ディスプレイ113、およびスキャナ114が接
続されている。パーソナルコンピュータ101にはホス
ト機能部121が搭載されている。このホスト機能部1
21は一つのシステムに一台であり、USB上のデータ
転送について制御・監視を行う。パーソナルコンピュー
タ101に接続されるキーボード111、プリンタ11
2、ディスプレイ113、およびスキャナ114にはデ
バイス機能部131〜134がそれぞれ搭載され、これ
らのデバイス機能部131〜134はUSBを介してホ
スト機能部121とのデータの送受信を行う。
スト機能部121とデバイス機能部132〜134との
間の分岐点にはハブ機能部141が必要になる。ハブ機
能部141は、ホスト側(上流)から来たデータをデバ
イス側(下流)に転送したり、その逆方向のデータ転送
を行うリピータ機能を有する。
作中でも着脱が可能である。これはプラグ・アンド・プ
レイと呼ばれ、USBの特長の一つである。パーソナル
コンピュータ101に周辺機器を接続すると、従来のイ
ンタフェースではパーソナルコンピュータ101の電源
を再投入しなければ、その周辺機器を使用することはで
きないが、USBの場合は、周辺機器が接続されるとホ
スト機能部121がそれを自動的に認識し、USBシス
テムの中に組み込み、データの転送が可能になる。これ
により、周辺機器を接続したら、その周辺機器は直ちに
使えるような状態になる。
するが、周辺機器に組み込まれる場合もある。周辺機器
に組み込まれる場合、ハブ機能部は組み込まれる周辺機
器のデバイス機能部と組み合わされる。この組み合わせ
は複合デバイスと呼ばれている。ここで、複合デバイス
をディスプレイに組み込んだ例を以下に示す。
例を示す図である。この図において、ディスプレイ15
0に組み込まれた複合デバイス151はハブ機能部15
2とディスプレイ用デバイス機能部153とから構成さ
れている。ディスプレイ用デバイス機能部153はI2
C(Inter‐Integrated Circui
t)部154とマイクロコントローラ155の一部の機
能とを含んでおり、ハブ機能部152の下流ポート15
6〜160の一つ、ここでは下流ポート160に接続さ
れている。下流ポート156〜159は外部周辺機器用
としてユーザがいつでもUSB機器の着脱が可能である
が、下流ポート160は物理的に常にディスプレイ用デ
バイス機能部153に接続されている状態にある。この
複合デバイス151は1チップ化され、通信制御用集積
回路として既に半導体メーカより提供されている。ま
た、マイクロコントローラ155において、ディスプレ
イ制御用のマイクロコントローラの機能は複合デバイス
として定義されているマイクロコントローラの機能と分
離されて別チップで構成されている。
続されたUSBケーブル162は一対のデータ線D+,
D−および電源線V+,V−の計4線で構成され、シリ
アルデータの転送と下流方向への電源供給とを行うこと
ができる。USBケーブル162を介した電源供給の方
法を一般的にバス電源と呼ぶ。
ュータからUSBケーブル162の電源線を介して電源
供給を受ける。これに対し、マイクロコントローラ15
5やディスプレイ150の他の電子部品はディスプレイ
150上のたとえばAC/DCコンバータ163など、
バス電源以外の電源回路より電源供給を受ける。これ
は、1本のUSBケーブルに流せる電流の最大値が50
0mAに制限されており、ディスプレイ150上のすべ
ての電子部品に対してまかない切れないためである。こ
の例のAC/DCコンバータ163はローカル電源と呼
ばれる。
接続される周辺機器への電源供給がある。このとき、上
流から受けた電流を下流に供給する方法と、自装置内蔵
の電源から供給する方法がある。前者をバス・パワー方
式、後者をセルフ・パワー方式と呼ぶ。図10の例で
は、各下流ポート156〜159に接続されるUSBケ
ーブルの電源線はAC/DCコンバータ163から電源
供給を受けるセルフ・パワー方式になっており、下流の
周辺機器はAC/DCコンバータ163から電源供給さ
れることになる。
すなわち、通信制御用集積回路はこれを搭載した周辺機
器のマイクロコントローラと電源が別個になっているた
め、どちらか片方の電源が落ちた場合に、それから電源
供給を受けていたチップが動作不能になったり、電源が
復帰した後に片方のチップが初期状態にリセットされる
場合が起きる。たとえば、マイクロコントローラに電源
を供給しているローカル電源が落ちてマイクロコントロ
ーラが動作しなくなった場合、通信制御用集積回路はそ
のことに対して検知する機能を持たないため、そのまま
動作を続ける。パーソナルコンピュータのホスト機能部
からマイクロコントローラに対する命令が来て、それに
対する応答がマイクロコントローラから来ないことで、
ホスト機能部は初めて周辺機器が異常であると認識す
る。逆に、通信制御用集積回路に電源を供給しているハ
ブ電源が落ちたときおよびハブ電源が再び復帰した後
は、マイクロコントローラは通信制御用集積回路が動作
不能であったり、電源復帰により初期化されていること
を検知できない。いずれも、ハブ機能部とデバイス機能
部とからなる通信制御用集積回路では、ハブ機能部とデ
バイス機能部との内部接続は必ず接続されていると仮定
しているために、いずれかの電源異常を互いに認識する
ことができないという事態が発生する。
回路では、様々な電源の立ち上がり、立ち下がりシーケ
ンスおよび電源異常に対して正常な動作シーケンスを保
証できないという問題があった。
のであり、ハブ機能部およびデバイス機能を有する通信
制御用集積回路において、通信制御用集積回路が受ける
電源および通信制御用集積回路が搭載される周辺機器の
電源の異常時においても動作異常が起きないようにする
ことを目的とする。
決するために、データ転送用のハブ機能手段と、外部マ
イクロコントローラに対してデータ転送を行うデバイス
機能手段と、前記ハブ機能手段の上流側ポートからの電
源供給に応答して前記ハブ機能手段およびデバイス機能
手段をリセットするパワーオン検知手段とを備えた通信
制御用集積回路において、前記デバイス機能手段に設け
られて前記ハブ機能手段およびデバイス機能手段とは異
なる電源から電源供給を受けている前記外部マイクロコ
ントローラとの接続を表す接続情報を記憶するものであ
って、前記パワーオン検知手段が上流側ポートからの電
源供給開始を検知したときおよび前記外部マイクロコン
トローラを初期化するときに前記接続情報がリセットさ
れ、かつリセットさた接続情報が前記外部マイクロコン
トローラによってセットされる接続情報記憶手段を備え
ていることを特徴とする通信制御用集積回路が提供され
る。
ホストとの接続が行われると、パワーオン検知手段が電
源供給開始を検知して接続情報記憶手段の接続情報をリ
セットする。これを受けて、外部マイクロコントローラ
が接続情報記憶手段の接続情報をセットすると、通信制
御用集積回路は外部マイクロコントローラとの接続を認
識する。一方、外部マイクロコントローラ用の電源に異
常が発生したとき、接続情報記憶手段の接続情報がリセ
ットされる。これにより、通信制御用集積回路は外部マ
イクロコントローラとの切断を認識する。また、外部マ
イクロコントローラ用の電源が正常復帰したときには、
外部マイクロコントローラはリセットされるが、このと
き、接続情報記憶手段の接続情報もリセットされる。こ
れにより、外部マイクロコントローラは初期化処理を
し、接続情報記憶手段の接続情報をセットする。これに
より、通信制御用集積回路は外部マイクロコントローラ
との接続を認識する。したがって、通信制御用集積回路
および外部マイクロコントローラは相互に相手の電源異
常を認識でき、ホストは通信制御用集積回路との接続状
態ではなく、通信制御用集積回路は外部マイクロコント
ローラとの接続状態を認識することができる。
を参照して説明する。図1は本発明による通信制御用集
積回路の原理構成図である。通信制御用集積回路1は、
外部のホスト機能手段と複数のデバイス機能手段とに接
続されてデータ転送の中継を行うハブ機能手段2と、こ
のハブ機能手段2に接続されて外部のマイクロコントロ
ーラ6との間でデータ転送を行うデバイス機能手段3
と、ホスト機能手段からハブ機能手段2に電源が供給さ
れる電源線に接続されて電源供給時を検出するパワーオ
ン検知手段4とから構成されている。本発明による通信
制御用集積回路1においては、デバイス機能手段3に接
続情報記憶手段5を備えている。外部のマイクロコント
ローラ6は電源手段7から電源の供給を受け、電源異常
・正常復帰検知手段8が電源手段7の出力電圧の異常低
下または正常復帰を検知したときリセットされるよう構
成されている。
憶手段5は、ホスト機能手段への接続が行われてパワー
オン検知手段4がホスト機能手段からの電源供給開始を
検知するとリセットされる。すると、マイクロコントロ
ーラ6への割り込みが発生し、マイクロコントローラ6
はデバイス機能手段3とマイクロコントローラ6との接
続を表す接続情報を接続情報記憶手段5にセットする。
これにより、通信制御用集積回路1は外部のマイクロコ
ントローラ6との接続を認識することが可能になる。
イクロコントローラ6に供給される電源電圧の異常低下
を検知してマイクロコントローラ6がリセットされたと
きにも、デバイス機能手段3の接続情報記憶手段5はリ
セットされる。これにより、通信制御用集積回路1は外
部のマイクロコントローラ6との切断を認識することが
できる。
マイクロコントローラ6に供給される電源電圧の正常復
帰を検知してマイクロコントローラ6がリセットされた
ときにも、デバイス機能手段3の接続情報記憶手段5は
リセットされる。すると、マイクロコントローラ6への
割り込みが発生し、マイクロコントローラ6はデバイス
機能手段3とマイクロコントローラ6との接続を表す接
続情報を接続情報記憶手段5にセットする。これによ
り、通信制御用集積回路1は外部のマイクロコントロー
ラ6との接続を認識することができる。
マイクロコントローラ6は互いの電源供給状態を認識す
ることができ、いずれも相手の電源供給異常状態からの
復帰に対して動作異常を起こすことなく正常な通信を行
うことができる。
ィスプレイにUSBハブ機能を搭載し、さらにディスプ
レイ用のマイクロコントローラとI2 C部を介して通信
を行うUSB複合デバイスに適用した場合を例にして詳
細に説明する。
スプレイの構成例を示す図である。USB複合デバイス
10はその上流ポートに上流側USBケーブル11が接
続され、下流ポートには下流側USBケーブル12,1
3,14,15が接続されている。上流側USBケーブ
ル11はパーソナルコンピュータに搭載されたホスト機
能部に接続され、下流側USBケーブル12,13,1
4,15はUSBデバイス機能を搭載したキーボード、
マウス、プリンタ、スキャナなどの周辺機器に接続され
る。USBケーブルはシリアルデータの転送を行う一対
のデータ線D+,D−と下流方向への電源供給を行う一
対の電源線V+,V−との計4線で構成される。
用の電源であるAC/DCコンバータ20と、ディスプ
レイ制御用のマイクロコントローラ21と、ディスプレ
イ用制御プログラムを格納した読取り専用メモリ(RO
M)22と、プログラムの実行やデータ保存のためのメ
モリ(RAM)23と、AC/DCコンバータ20から
供給される電源電圧の異常および正常復帰時にリセット
信号RST2を出力する初期化回路24とを備えてい
る。マイクロコントローラ21とUSB複合デバイス1
0とはI2 Cバス25および割り込み線(INT)26
によって接続され、初期化回路24の出力はマイクロコ
ントローラ21およびUSB複合デバイス10に接続さ
れている。USB複合デバイス10はI2 Cバス25を
介してマイクロコントローラ21との間でデータ転送を
行う。USB複合デバイス10はマイクロコントローラ
21に対して、割り込み線26を使って内部状態の変化
や、データ転送の要求を知らせる。
USBケーブル11の電源線V+,V−に直接接続され
ることにより、ホスト機能部からのバス電源の供給を受
けるように構成されているが、下流側USBケーブル1
2,13,14,15の電源線V+,V−はディスプレ
イ用の電源、すなわち、ローカル電源のAC/DCコン
バータ20から電源供給を受けるように構成されてい
る。ただし、AC/DCコンバータ20と下流側USB
ケーブル12,13,14,15の電源線V+,V−と
の間にはそれぞれ過電流検出部31,32,33,34
およびスイッチ35,36,37,38が挿入されてい
る。過電流検出部31,32,33,34の過電流検出
出力およびスイッチ35,36,37,38の切り換え
制御入力はUSB複合デバイス10に接続されている。
びスイッチ35,36,37,38は下流側USBケー
ブル12,13,14,15の電源線のショートや周辺
機器の故障の場合を想定した保護回路である。過電流検
出部31,32,33,34が過電流を検出すると、U
SB複合デバイス10に検出信号が入力され、それに対
応したスイッチ35,36,37,38をオフにする。
さらに、USB複合デバイス10はパーソナルコンピュ
ータのホスト機能部に過電流が生じたことを通知する。
過電流検出部31,32,33,34は一般的に抵抗に
流れる電流を電圧に変換し、コンパレータでしきい値電
圧と比較することによって過電流を検出する。過電流と
判断するしきい値はケーブル1本当たり600〜100
0mA程度に設定される。
4およびスイッチ35,36,37,38はUSB複合
デバイス10の外側に設けてあるが、好ましくはこれら
を含めて通信制御用集積回路として構成するとよい。
すブロック図である。USB複合デバイス10は、ハブ
機能部40と、ディスプレイ用のマイクロコントローラ
21との通信を行うI2 C部41とを備えている。ハブ
機能部40はハブリピータ42と、シリアル・インタフ
ェース・エンジン43と、ハブコントローラ44とから
構成され、I2 C部41はファンクション・インタフェ
ース45によって構成されている。ハブ機能部40のハ
ブリピータ42はその上流ポートにパーソナルコンピュ
ータのホスト機能部へ接続するためのトランシーバ46
が設けられ、下流ポートには周辺機器へ接続するための
トランシーバ47,48,49,50が設けられてい
る。また、上流側USBケーブルの電源線に接続されて
ハブ電源の電圧供給開始を検知してリセット信号RST
1を出力するパワーオンリセット回路51が接続され、
その出力は、ハブ機能部40のハブリピータ42、シリ
アル・インタフェース・エンジン43、およびハブコン
トローラ44のリセット入力に接続されている。また、
論理和回路52を備え、その入力にはパワーオンリセッ
ト回路51の出力であるリセット信号RST1とディス
プレイ用のマイクロコントローラ21をリセットするた
めのリセット信号RST2とを受け、その出力はI2 C
部41のファンクション・インタフェース45に接続さ
れている。
来たデータをデバイス側(下流)に転送したり、その逆
方向のデータ転送を行う。シリアル・インタフェース・
エンジン43はUSBプロトコルで規定されたデータの
符号・復号化や、受信データからビット・クロックの抽
出を行い、転送データと実際のバス上の信号との変換を
行う。ハブコントローラ44はホストからの制御命令や
内部状態の監視命令に対応する。ハブコントローラ44
の中にはディスクリプタと呼ばれるハブの構成に関する
情報が書き込まれたブロックがあり、ホスト機能部から
の要求に従ってここから必要なデータが読み出される。
ファンクション・インタフェース45はディスプレイ用
のマイクロコントローラがI2 C部41を介してデータ
転送を行うための機能を有する。
バ46〜50はデジタル信号とバス上の差動アナログ信
号(D+,D−)との変換を行う。データ線D+,D−
の電位により、データ転送のみならず、デバイスの接続
状態も監視でき、ホストやハブは自分の下流ポートヘの
デバイスの着脱を認識できる。
ーバ47〜50に接続されるデバイス機能部と同様に、
ホストに接続されるデバイス機能の一つとして機能し、
物理的には常に接続された状態にある。
トローラ制御用コマンド・レジスタを示す図である。図
示のコマンドおよびレジスタはマイクロコントローラ2
1がI2 C部を介してデータ転送を行ったり、USB複
合デバイス10の内部状態を監視するためのもので、レ
ジスタとしては、デバイス・アドレス・レジスタと、二
つのエンド・ポイント用の制御・監視レジスタと、二つ
のエンド・ポイント用のバッファと、ファンクション・
ステータス・レジスタとを有している。このファンクシ
ョン・ステータス・レジスタは、少なくともRSTビッ
ト、ENBビット、SUSPビット、CONNビットか
らなっている。
セット命令をうけた状態であることを示し、SUSPビ
ットは規定の時間以上データ転送がなかったためサスペ
ンド状態になったことを示す。ENBビットは従来では
ハブがホスト機能部より認識されたとの状態を示した
が、本発明ではI2 C部41が接続されているポートに
デバイスが接続されていることがホスト機能部より認識
されたとの状態を示し、ENBビットがセットされたと
きまたはリセットされたときに割り込み線(INT)2
6がアクティブ状態になる。CONNビットは本発明に
よって新たに追加されたビットであり、マイクロコント
ローラ21によりセットされ、ハブ機能部とデバイス機
能部が論理的に接続されていることを示す。また、CO
NNビットはパワーオンリセット回路51によるリセッ
ト信号RST1およびマイクロコントローラ21用のリ
セット信号RST2によりリセットされ、割り込み線
(INT)26がアクティブ状態になる。
部41のファンクション・インタフェース45に備えら
れており、次に、そのI2 C部41のファンクション・
インタフェース45の内部構成について説明する。
内部構成を示すブロック図である。ファンクション・イ
ンタフェース45には、デバイス・アドレス・レジスタ
61と、「ENDPoint0」と呼ばれるエンド・ポ
イント62と、「IN ENDPoint」と呼ばれる
エンド・ポイント63と、ファンクション・ステータス
・レジスタ64とから構成されている。エンド・ポイン
ト62は制御・監視用レジスタ65およびバッファ66
によって構成され、エンド・ポイント63は制御・監視
用レジスタ67およびバッファ68によって構成され
る。各エンド・ポイント62,63のバッファ66,6
8はFIFO(First In First Ou
t)などのデータ・バッファである。
B上のデバイス機能部のアドレスを記憶する。ホスト機
能部が発行したアドレスをハブ機能部40が受け、それ
をマイクロコントローラ21が読み取って、デバイス・
アドレス・レジスタ61に書き込むことにより、デバイ
ス機能部のUSB上におけるアドレスが確定される。エ
ンド・ポイント62はパーソナルコンピュータとディス
プレイとの間で制御や監視を行うときに使用されるもの
で、制御・監視レジスタ65は命令を書き込んだり読み
出したりするのに使用され、データはバッファ66を介
して転送される。エンド・ポイント63はマイクロコン
トローラ21がホスト機能部に対して要求がある場合に
使用されるもので、制御・監視レジスタ67に命令を書
き込んだり状態を読み出したりして、ホスト機能部への
データ転送はバッファ68を介して行われる。ファンク
ション・ステータス・レジスタ64はマイクロコントロ
ーラがたとえばハブ機能部の中のステータスを知るため
に使うもので、図4に示したビット情報を保持する。
よってパーソナルコンピュータに接続したときに実際に
USB複合デバイス10が立ち上がるときの初期設定動
作について説明する。
期設定動作を示すフローチャートである。まず、USB
複合デバイス10をパーソナルコンピュータ側のUSB
ケーブル11に接続すると、パーソナルコンピュータに
搭載されているホスト機能部がこの接続を検知し、US
B複合デバイス10に対してリセットを発生し、これに
対してハブ機能部40から応答があると、ホスト機能部
はハブ機能部40に対してハブの状態や、各ポートの状
態を調べに行く。すなわち、ホスト機能部はハブ機能部
40のハブコントローラ44にあるディスクリプタの中
のハブディスクリプタを読みに行く。このとき、ハブデ
ィスクリプタには、ハブが複合デバイスであることは示
すが、複合デバイスの対象となる内蔵デバイスが接続さ
れていることは示さない。これらの指示によりホスト機
能部は、ハブにはどのポートにもデバイスが接続されて
いないと認識する。そこで、ホスト機能部はハブ機能部
40にハブアドレスのセットを発行し、ハブ機能部40
はこれを受けてハブのアドレスを確定し、ホスト機能部
に応答する。次に、ホスト機能部でハブ機能部40にコ
ンフィギュレーションのセットが命令されると、ハブ機
能部40はコンフィギュレーションが完了すると、ホス
ト機能部に対して応答する。
部40では、ハブ電源が供給されることによってパワー
オンリセット回路51がリセット信号RST1を出力
し、ハブ機能部40自身およびI2 C部41のファンク
ション・ステータス・レジスタ64が初期化される。U
SB複合デバイス10の初期状態ではCONNビットは
0にリセットされているため、マイクロコントローラ2
1に対して割り込みが発生する。マイクロコントローラ
21は割り込みの原因を調べるためファンクション・ス
テータス・レジスタ64を参照し、CONNビットが0
であることを認識し、CONNビットに1をセットす
る。これにより、ハブ機能部40はポートにデバイスが
つながったと認識し、ポートステータスの変更をホスト
機能部に通知する。ホスト機能部はこれを受けてポート
リセットを発行し、当ポートに対してポートの有効を割
り当てる。このときファンクション・ステータス・レジ
スタ64のENBビットおよびRSTビットは1にセッ
トされる。マイクロコントローラ21はENBビットが
セットされたときに発生する割り込みにより、ファンク
ション・ステータス・レジスタ64を参照し、ENBビ
ットがセットされたのを確認して、USB複合デバイス
10がパーソナルコンピュータと接続されたことを認識
する。
クリプタの要求を出すと、I2 C部41はマイクロコン
トローラ21にデバイスについてのデータを要求するデ
ータ処理要求を出す。マイクロコントローラ21は割り
込み処理で、まず、受けた要求の命令を読み込み、ディ
スプレイに関するデータを用意してそのデータを送信す
る。I2 C部41はそのデータを受けてホスト機能部へ
転送する。次に、ホスト機能部はデバイスのディスクリ
プタの内容を理解し、デバイスのアドレスを割り当てる
ために、デバイスのアドレスセットを発行する。I2 C
部41はデバイスのアドレスセットのためのデータ処理
をマイクロコントローラ21に要求する。マイクロコン
トローラ21は割り込み処理で、受けた要求の命令を読
み込み、デバイスのアドレスをI2 C部41のデバイス
・アドレス・レジスタ61に書き込むことによってデバ
イスのアドレスが確定される。次に、ホスト機能部はデ
バイスのコンフィギュレーションの命令が出されると、
I2 C部41はコンフィギュレーションのためのデータ
処理をマイクロコントローラ21に要求する。マイクロ
コントローラ21は割り込み処理で、受けた要求の命令
を読み込み、デバイスのコンフィギュレーションをセッ
トし、これが完了すると、ホスト機能部に対し応答を出
す。これで、USB複合デバイスの初期設定が完了す
る。この後は、接続が認識されたので、ホスト機能部と
マイクロコントローラ21との間でのデータ転送が開始
される。
クロコントローラ21およびUSB複合デバイス10は
異なる電源を使用しているため、どちらか片方が電源供
給不可能となり、接続されているチップが動作しなくな
る場合がある。そこで、本発明ではハブ機能部40とI
2 C部41とで異なるリセット信号を適用するようにし
ている。図3中のRST1は当集積回路の電源であるハ
ブ電源を用いたパワーオンリセット信号で、パワーオン
リセット回路51から発生する。リセット信号RST1
はこのUSB複合デバイス10の電源立ち上がり時に常
に発生し、集積回路の全体に適用され初期化を行う。た
だし、I2 C部41に対しては、リセット信号RST2
をも使うが、これはマイクロコントローラに電源供給し
ているローカル電源の電圧低下時および正常電圧への復
帰時にアクティブとなる。このリセット信号RST2は
マイクロコントローラ21に対してもリセット信号とし
て適用される。
給しているローカル電源が落ちた場合について説明す
る。図8はローカル電源の異常から正常復帰時の動作を
示すフローチャートである。AC/DCコンバータ20
の電圧が正常のときは、I2 C部41におけるファンク
ション・ステータス・レジスタのCONNビット、EN
Bビットはそれぞれ1にセットされている。ここで、ロ
ーカル電源の電圧の低下などによりマイクロコントロー
ラ21がリセットされたり、動作不可能な状態にある場
合、I2 C部41もリセットされる。このとき、ファン
クション・インタフェース45内のファンクション・ス
テータス・レジスタのCONNビット、ENBビットも
リセットされる。すると、ハブ機能部40はこれを検知
してパーソナルコンピュータ上のホスト機能部へポート
ステータスの変更を通知する。これにより、ホスト機能
部はマイクロコントローラ21との接続が消失したこと
を検知し、対応するポートからデバイス機能が外された
ことを認識する。
コントローラ21が正常動作を開始すると、マイクロコ
ントローラ21およびCONNビットがリセットされ
る。このとき、I2 C部41のCONNビットが0であ
ることから、マイクロコントローラ21に対する割り込
みが発生する。CONNビットのリセット状態からマイ
クロコントローラ21は自分のUSBデバイス機能がハ
ブから外れていることを知り、CONNビットに1をセ
ットする。ハブ機能部40はこれを検知してホスト機能
部へポートステータスの変更を通知する。これにより、
ホスト機能部は接続を検知し、ハブ機能部40へポート
リセットを発行し、当ポートに対してポートの有効を割
り当てる。このときI2 C部41のENBビットおよび
RSTビットは1にセットされる。マイクロコントロー
ラ21はENBビットがセットされたときに発生する割
り込みにより、ファンクション・ステータス・レジスタ
64を参照し、ENBビットがセットされたのを確認し
て、USB複合デバイス10がパーソナルコンピュータ
と接続されたことを認識する。これ以降は、図7に示す
初期設定時の接続動作と同じ動作が繰り返され、デバイ
スのアドレスセット、デバイスのコンフィギュレーショ
ンが完了すると、ローカル電源復帰後の接続動作が完了
する。
イス10がリセットされる場合を考える。まず、バス電
源の供給がない場合は、マイクロコントローラ21から
の呼び掛けに対して無応答状態になるため、マイクロコ
ントローラ21はバス電源に異常が発生したことを判断
することができる。
合デバイス10はパワーオンリセット回路51が出力す
るリセット信号RST1によりリセットされる。これに
より、バス電源復帰後は、図6および図7に示した初期
設定動作と同じ接続動作が行われる。
御用集積回路にハブ機能手段とデバイス機能手段との接
続を表す接続情報を記憶する手段を備え、その接続情報
記憶手段は通信制御用集積回路自身および外部のマイク
ロコントローラによりリセットされ、マイクロコントロ
ーラによりセットされるように構成した。これにより、
マイクロコントローラはハブ電源の電源供給停止などに
よりハブがリセットされていないか確認することがで
き、さらにホストはローカル電源の電源供給停止などに
よりマイクロコントローラがポートから外れていないか
を認識することができるので、円滑で信頼性の高い通信
が可能になる。
である。
構成例を示す図である。
図である。
御用コマンド・レジスタを示す図である。
示すブロック図である。
ーチャート(その1)である。
ーチャート(その2)である。
すフローチャートである。
である。
Claims (6)
- 【請求項1】 データ転送用のハブ機能手段と、外部マ
イクロコントローラに対してデータ転送を行うデバイス
機能手段と、前記ハブ機能手段の上流側ポートからの電
源供給に応答して前記ハブ機能手段およびデバイス機能
手段をリセットするパワーオン検知手段とを備えた通信
制御用集積回路において、 前記デバイス機能手段に設けられて前記ハブ機能手段お
よびデバイス機能手段とは異なる電源から電源供給を受
けている前記外部マイクロコントローラとの接続を表す
接続情報を記憶するものであって、前記パワーオン検知
手段が上流側ポートからの電源供給開始を検知したとき
および前記外部マイクロコントローラを初期化するとき
に前記接続情報がリセットされ、かつリセットされた接
続情報が前記外部マイクロコントローラによってセット
される接続情報記憶手段を備えていることを特徴とする
通信制御用集積回路。 - 【請求項2】 前記接続情報記憶手段は、前記接続情報
のセット時およびリセット時に異なるビット値を有する
レジスタによって構成されていることを特徴とする請求
項1記載の通信制御用集積回路。 - 【請求項3】 前記接続情報記憶手段は、リセット時の
前記接続情報が参照されることにより前記ハブ機能手段
および外部マイクロコントローラの双方により前記ハブ
機能手段と外部マイクロコントローラとの接続が外れた
と認識されることを特徴とする請求項1記載の通信制御
用集積回路。 - 【請求項4】 前記デバイス機能手段は、前記接続情報
記憶手段の接続情報がリセットされたとき、前記外部マ
イクロコントローラに対して備える割り込み端子の状態
をアクティブにすることを特徴とする請求項1記載の通
信制御用集積回路。 - 【請求項5】 前記ハブ機能手段の下流側の各ポートに
接続されるケーブルの電源線に設けられて前記電源線に
所定値以上の電流が流れたことを検出する過電流検出手
段と、前記過電流検出手段が過電流を検出したとき前記
電源線を遮断するスイッチ手段とをさらに備えているこ
とを特徴とする請求項1記載の通信制御用集積回路。 - 【請求項6】 ホストと他のデバイスとの間のデータ転
送を行う通信制御システムにおいて、マイクロコントローラ、 ホストと他のデバイスとの間でのデータ転送を行うハブ
機能手段と、前記ハブ機能手段に接続され、前記マイク
ロコントローラとの接続を表す接続情報を記憶する接続
情報記憶手段を有するデバイス機能手段と、前記ホスト
からの電源供給時に前記接続情報記憶手段をリセットす
るパワーオン検知手段とを備えた通信制御用集積回路、 前記ホストからの電源とは独立して電源電圧を前記マイ
クロコントローラに供給するローカル電源、 前記ローカル電源の異常時および正常復帰時に前記マイ
クロコントローラ及び前記接続情報記憶手段をリセット
する電源異常・正常復帰検知手段、を備え、 前記マイクロコントローラは、前記通信制御集積回路を
制御し、初期化時に前記接続情報記憶手段をセットする
ようにした ことを特徴とする通信制御システム。
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