(57)【要約】【課題】ユニバーサルシリアルバスを終端する際、バスの電圧レベルが終端電圧レベルに移行するまでの伝播遅延を考慮した制御を行い伝播遅延に起因する誤検出を防止して安定した動作を可能とする終端制御装置及びユニバーサルシリアルバスシステムを提供すること。【解決手段】マスクカウンタ１１にはプルアップ開始信号ＰＵが入力されカウント動作による計時動作が行われ、カウント結果としてマスクカウント信号ＭＣが比較部１３に出力される。比較部１３にはマスク時間設定信号ＳＣが入力され、マスクカウント信号ＭＣとの比較によりプルアップ開始からの所定のマスク時間が計時される。このマスク時間において、ＳＥ０状態の検出またはバスリセット状態の検出がマスクされる。システム起動後の過渡期間において、誤ってＳＥ０状態を検出してしまうことはなく、終端制御を確実に行うことができる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユニバーサルシリアルバスにおける所定信号線に対して、終端の有無の切替が可能な終端制御装置であって、
終端開始信号からの所定時間を計時することにより許可信号を出力する許可タイミング設定部と、
前記許可信号に基づき活性化され、前記所定信号線の状態を検出する状態検出部とを備えることを特徴とする終端制御装置。
【請求項２】
前記終端とは、前記所定信号線における電圧レベルのプルアップであり、
前記状態検出部は、前記許可信号に基づく活性化により、前記所定信号線におけるＳＥ０状態が検出可能となることを特徴とする請求項１に記載の終端制御装置。
【請求項３】
前記終端とは、前記所定信号線における電圧レベルのプルアップであり、
前記状態検出部は、前記許可信号に基づく活性化により、前記所定信号線を介して伝播されるバスリセット状態が検出可能となることを特徴とする請求項１に記載の終端制御装置。
【請求項４】
ユニバーサルシリアルバスにおける所定信号線に対して、終端の有無の切替が可能な終端制御装置であって、
前記所定信号線の電圧レベルを検出する電圧検出部と、
前記所定信号線の電圧レベルが終端電圧レベルに到達した際に前記電圧検出部から出力される報知信号に基づき活性化され、前記所定信号線の状態を検出する状態検出部とを備えることを特徴とする終端制御装置。
【請求項５】
前記終端とは、前記所定信号線における電圧レベルのプルアップであり、
前記状態検出部は、前記報知信号に基づく活性化により、前記所定信号線におけるＳＥ０状態が検出可能となることを特徴とする請求項４に記載の終端制御装置。
【請求項６】
前記終端とは、前記所定信号線における電圧レベルのプルアップであり、
前記状態検出部は、前記報知信号に基づく活性化により、前記所定信号線を介して伝播されるバスリセット状態が検出可能となることを特徴とする請求項４に記載の終端制御装置。
【請求項７】
ユニバーサルシリアルバスにおける所定信号線に対して、終端の有無の切替が可能な終端制御装置であって、
終端開始信号からの所定時間を計時することにより許可信号を出力する許可タイミング設定部と、
前記所定信号線の電圧レベルを検出する電圧検出部と、
前記許可信号と、前記所定信号線の電圧レベルが終端電圧レベルに到達した際に前記電圧検出部から出力される報知信号とが入力され、前記許可信号と前記報知信号とが共に活性化されることに基づき活性化され、前記所定信号線の状態を検出する状態検出部とを備えることを特徴とする終端制御装置。
【請求項８】
所定信号線に対して終端の有無の切替が可能なユニバーサルシリアルバスシステムであって、
終端開始信号からの所定時間を計時することにより許可信号を出力する許可タイミング設定部と、
前記許可信号に基づき活性化され、前記所定信号線の状態を検出する状態検出部とを備えることを特徴とするユニバーサルシリアルバスシステム。
【請求項９】
所定信号線に対して終端の有無の切替が可能なユニバーサルシリアルバスシステムであって、
前記所定信号線の電圧レベルを検出する電圧検出部と、
前記所定信号線の電圧レベルが終端電圧レベルに到達した際に前記電圧検出部から出力される報知信号に基づき活性化され、前記所定信号線の状態を検出する状態検出部とを備えることを特徴とするユニバーサルシリアルバスシステム。
【請求項１０】
所定信号線に対して終端の有無の切替が可能なユニバーサルシリアルバスシステムであって、
終端開始信号からの所定時間を計時することにより許可信号を出力する許可タイミング設定部と、
前記所定信号線の電圧レベルを検出する電圧検出部と、
前記許可信号と、前記所定信号線の電圧レベルが終端電圧レベルに到達した際に前記電圧検出部から出力される報知信号とが入力され、前記許可信号と前記報知信号とが共に活性化されることに基づき活性化され、前記所定信号線の状態を検出する状態検出部とを備えることを特徴とするユニバーサルシリアルバス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ユニバーサルシリアルバスシステムに関するものであり、特に、ユニバーサルシリアルバスシステムに接続される周辺機器におけるバスの終端機能に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
非特許文献１に開示されているユニバーサルシリアルバス（以下、ＵＳＢと略記する。）の仕様においては、バスに周辺機器が接続される場合や、バスに終端回路が接続されないハイスピード（Ｈｉｇｈ　Ｓｐｅｅｄ）モードの設定状態からサスペンド状態に移行した場合に、終端回路として、プルアップ抵抗等のプルアップ回路によりバスの終端動作が開始される。
【０００３】
終端動作の開始により、信号線Ｄ＋またはＤ−がプルアップされ、ホストまたはハブに対して周辺機器が接続されたことや、信号線Ｄ＋がプルアップされハイスピードモードがサスペンドされてフルスピード（Ｆｕｌｌ　Ｓｐｅｅｄ）モードに移行したことが確認される。
【０００４】
ここで、ＵＳＢの終端動作を図５に示す。ＵＳＢ１００はホストまたはハブとの間に接続されており、その配線長に応じて寄生抵抗ＲＬと寄生容量ＣＬとを配線負荷を有している。ＵＳＢ１００の一端において、周辺機器（不図示）に備えられたプルアップ回路ＰＵ１に接続されるものとする。プルアップ回路ＰＵ１は、プルアップ電圧ＶＨとＵＳＢ１００との間を終端抵抗Ｒ１で接続するスイッチ回路ＳＷ１を備えている。スイッチ回路ＳＷ１が導通することにより、ＵＳＢ１００はプルアップ電圧ＶＨに充電されていくが、スイッチ回路ＳＷ１の応答時間、終端回路ＰＵ１のプルアップ駆動能力、またはＵＳＢ１００上の配線負荷等により、電圧レベルは急峻に立ち上がることはなく、所定の伝播遅延を経て所定の電圧レベルに達する。従って、ホストまたはハブが周辺機器による終端動作を検出するためには、所定の時間を必要とする。
【０００５】
ホストまたはハブが周辺機器による終端動作を確認すると、信号線Ｄ＋、Ｄ−を共にネゲート状態にするＳＥ０（ＳｉｇｎａｌＥｎｄｅｄ０）状態にセットする。ここで、ＳＥ０状態を２．５μｓｅｃ以上継続することによりバスリセット（ＢｕｓＲｅｓｅｔ）状態が送出され、周辺機器が初期化されると共に、データの転送スピードが確定される。これにより、ホストまたはハブと、周辺機器との間でデータ転送が可能となる。
【０００６】
【非特許文献１】
“ユニバーサルシリアルバス仕様書（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　Ｓｅｒｉａｌ　Ｂｕｓ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）”、ｐ．１４４−１５５、［ｏｎｌｉｎｅ］、平成１２年４月２７日（Ａｐｒｉｌ　２７，２０００）、インターネット＜　ＨＹＰＥＲＬＩＮＫ　”ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｕｓｂ．ｏｒｇ／ｄｅｖｅｌｏｐｅｒｓ／ｄａｔａ／ｕｓｂ＿２０．ｚｉｐ”ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｕｓｂ．ｏｒｇ／ｄｅｖｅｌｏｐｅｒｓ／ｄａｔａ／ｕｓｂ＿２０．ｚｉｐ＞
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、周辺機器により指示される終端開始から終端回路ＰＵ１が動作を開始し、信号線Ｄ＋またはＤ−が所定の電圧レベルにまで充電されるまでの時間においては、信号線Ｄ＋、Ｄ−は共にネゲート状態である。従って、周辺機器は、この期間をＳＥ０状態として誤検出するおそれがある。この誤検出の期間が、スイッチ回路ＳＷ１の応答時間、終端回路ＰＵ１のプルアップ駆動能力、またはＵＳＢ１００上の配線負荷等により２．５μｓｅｃ以上継続してしまうと、周辺機器は誤ってバスリセット（ＢｕｓＲｅｓｅｔ）状態を検出してしまうおそれがあり問題である。
【０００８】
すなわち、バスリセット（ＢｕｓＲｅｓｅｔ）状態を誤検出した周辺機器と、未だ、信号線Ｄ＋またはＤ−がプルアップされたことを検出していないホストまたはハブとの間で、ＵＳＢ１００によるインターフェースにおける認識状態にずれが生じてしまう。この認識状態のずれに起因して、その後の動作に支障をきたすおそれがあり問題である。
【０００９】
例えば、周辺機器は、ＳＥ０状態の誤検出を２．５μｓｅｃ以上継続することによりバスリセット（ＢｕｓＲｅｓｅｔ）状態を誤検出してしまい、ホスト等の指令によらず単独でバスリセット（ＢｕｓＲｅｓｅｔ）シーケンスを開始してしまう場合がある。終端動作として信号線Ｄ＋がプルアップされることを考えると、信号線Ｄ＋が所定電圧レベルに達した時点で、周辺機器がチャープ（Ｃｈｉｒｐ）処理に移行している場合には、規定シーケンスに基づき信号線Ｄ−をアサートすることとなるが、この動作により、ホスト等は信号線Ｄ＋、Ｄ−が共にアサートされたものとして検出する。これにより、ホスト等は、接続された周辺機器またはバスの異常を誤検出してしまい、バスにおける接続の遮断等を行うことからシステムの正常動作を確保できないおそれがあり問題である。
【００１０】
本発明は前記従来技術の課題の少なくとも１つを解消するためになされたものであり、ＵＳＢを終端する際、バスの電圧レベルが終端電圧レベルに移行するまでの伝播遅延時間を考慮した制御を行うことにより、伝播遅延時間に起因する電圧レベルの誤検出を防止して安定したシステム動作を実現することが可能な終端制御装置、およびユニバーサルシリアルバスシステムを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１に係る終端制御装置は、ユニバーサルシリアルバスにおける所定信号線に対して終端の有無の切替を行うことができ、終端開始信号からの所定時間を計時することにより許可信号を出力する許可タイミング設定部と、許可信号に基づき活性化され、所定信号線の状態を検出する状態検出部とを備えることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項８に係るユニバーサルシリアルバスシステムは、所定信号線に対して終端の有無の切替が可能であり、終端開始信号からの所定時間を計時することにより許可信号を出力する許可タイミング設定部と、許可信号に基づき活性化され、所定信号線の状態を検出する状態検出部とを備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項１の終端制御装置、または請求項８のユニバーサルシリアルバスシステムでは、許可タイミング設定部により所定信号線の終端開始から所定時間の経過の後に許可信号が出力される。この許可信号により状態検出部が活性化され、所定信号線の状態が検出可能となる。
【００１４】
これにより、終端開始信号による終端開始から所定信号線が終端状態へ移行するための時間を所定時間として確保した後に、許可信号が出力されて状態検出が可能となるので、所定信号線が終端状態に移行するまでの過渡期間における所定信号線の状態を誤って検出することはない。所定信号線における状態の誤検出を防止することができ、終端制御を確実に行うことができる。
【００１５】
ここで、終端とは電圧レベルがプルアップされることであるとし、所定信号線として信号線Ｄ＋、Ｄ−を含むものとする。終端開始により信号線Ｄ＋またはＤ−がプルアップされてアサート状態になるまでの時間を所定時間として確保した後に許可信号を出力する。この許可信号に基づいて、状態検出部が活性化されて所定信号線におけるＳＥ０状態の検出が可能となることが好ましい。または、ＳＥ０状態が継続することにより所定信号線を介して伝播されるバスリセット状態の検出が可能となることが好ましい。これにより、所定信号線である信号線Ｄ＋、Ｄ−が確実に終端された後に、所定信号線のＳＥ０状態またはＳＥ０状態の継続の結果としてのバスリセット状態が検出可能となり、終端開始からアサート状態に至る過渡期間における、ＳＥ０状態またはバスリセット状態の誤検出を防止することができる。
【００１６】
ここで前記仕様書によれば、ＳＥ０状態とは、ユニバーサルシリアルバスにおける信号線Ｄ＋、Ｄ−の電圧レベルが共にネゲート状態にある場合をいう。また、バスリセット状態とは、ＳＥ０状態が所定時間継続することにより報知される状態である。
【００１７】
また、終端動作におけるプルアップとは、信号線Ｄ＋Ｄ−の少なくとも何れか一方の信号線をアサート状態の電圧レベルにまで充電する動作を含んでいる。終端動作によりＳＥ０状態以外の状態に状態変化をさせた後に、終端制御装置においてＳＥ０状態への遷移を検出することによりバスのリセット状態等の確認を行い、ユニバーサルシリアルバスにより構築されるシステムの動作設定が行われる。
【００１８】
また、請求項４に係る終端制御装置は、ユニバーサルシリアルバスにおける所定信号線に対して終端の有無の切替を行うことができ、所定信号線の電圧レベルを検出する電圧検出部と、所定信号線の電圧レベルが終端電圧レベルに到達した際に電圧検出部から出力される報知信号に基づき活性化され、所定信号線の状態を検出する状態検出部とを備えることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項９に係るユニバーサルシリアルバスシステムは、所定信号線に対して終端の有無の切替が可能であり、所定信号線の電圧レベルを検出する電圧検出部と、所定信号線の電圧レベルが終端電圧レベルに到達した際に電圧検出部から出力される報知信号に基づき活性化され、所定信号線の状態を検出する状態検出部とを備えることを特徴とする。
【００２０】
請求項４の終端制御装置、または請求項９のユニバーサルシリアルバスシステムでは、電圧検出部により所定信号線の電圧レベルが終端電圧レベルに到達した際に報知信号が出力される。この報知信号により状態検出部が活性化され、所定信号線の状態が検出可能となる。
【００２１】
これにより、終端開始信号により終端が開始された所定信号線の電圧レベルが検出され、終端電圧レベルに到達したことが検出された後に状態検出が可能となるので、所定信号線が終端状態に移行するまでの過渡期間における所定信号線の状態を誤って検出することはない。所定信号線における状態の誤検出を防止することができ、終端制御を確実に行うことができる。
【００２２】
ここで、終端とは電圧レベルがプルアップされることであるとし、所定信号線として信号線Ｄ＋、Ｄ−を含むものとする。終端開始により信号線Ｄ＋またはＤ−がプルアップされてアサート状態になることが検出されて報知信号が出力される。この報知信号に基づいて、状態検出部が活性化されて所定信号線におけるＳＥ０状態の検出が可能となることが好ましい。または、ＳＥ０状態が継続することにより所定信号線を介して伝播されるバスリセット状態の検出が可能となることが好ましい。これにより、所定信号線である信号線Ｄ＋、Ｄ−の電圧レベルを検出して終端のタイミングを把握した上で、所定信号線のＳＥ０状態またはＳＥ０状態の継続の結果としてのバスリセット状態が検出可能となり、終端開始からアサート状態に至る過渡期間における、ＳＥ０状態またはバスリセット状態の誤検出を防止することができる。
【００２３】
また、請求項７に係る終端制御装置は、ユニバーサルシリアルバスシステムにおける所定信号線に対して終端の有無の切替を行うことができ、終端開始信号からの所定時間を計時することにより許可信号を出力する許可タイミング設定部と、所定信号線の電圧レベルを検出する電圧検出部と、許可信号と、所定信号線の電圧レベルが終端電圧レベルに到達した際に電圧検出部から出力される報知信号とが入力され、許可信号と報知信号とが共に活性化されることに基づき活性化され、所定信号線の状態を検出する状態検出部とを備えることを特徴とする。
【００２４】
また、請求項１０に係るユニバーサルシリアルバスシステムは、所定信号線に対して終端の有無の切替が可能であり、終端開始信号からの所定時間を計時することにより許可信号を出力する許可タイミング設定部と、所定信号線の電圧レベルを検出する電圧検出部と、許可信号と、所定信号線の電圧レベルが終端電圧レベルに到達した際に電圧検出部から出力される報知信号とが入力され、許可信号と報知信号とが共に活性化されることに基づき活性化され、所定信号線の状態を検出する状態検出部とを備えることを特徴とする。
【００２５】
請求項７の終端制御装置、または請求項１０のユニバーサルシリアルバスシステムでは、許可タイミング設定部により所定信号線の終端開始から所定時間の経過の後に許可信号が出力される。また、電圧検出部により所定信号線の電圧レベルが終端電圧レベルに到達した際に報知信号が出力される。許可信号と報知信号が共に活性化されることに基づき状態検出部が活性化され、所定信号線の状態が検出可能となる。
【００２６】
これにより、終端開始信号による終端開始から所定信号線が終端状態へ移行するための時間が所定時間として確保され、加えて所定信号線の電圧レベルが終端電圧レベルに到達したことが検出された後に状態検出が可能となるので、所定信号線が終端状態に移行するまでの過渡期間における所定信号線の状態を誤って検出することはない。所定信号線における状態の誤検出を防止することができ、終端制御を確実に行うことができる。
【００２７】
ここで、終端とは電圧レベルがプルアップされることであるとし、所定信号線として信号線Ｄ＋、Ｄ−を含むものとする。終端開始により信号線Ｄ＋またはＤ−がプルアップされてアサート状態になるまでの時間を所定時間として確保した後に許可信号が出力される。更に、終端開始により信号線Ｄ＋またはＤ−がプルアップされてアサート状態になることが検出されて報知信号が出力される。この許可信号と報知信号が共に活性化されることに基づいて、状態検出部が活性化されて所定信号線におけるＳＥ０状態の検出が可能となることが好ましい。または、ＳＥ０状態が継続することにより所定信号線を介して伝播されるバスリセット状態の検出が可能となることが好ましい。これにより、所定信号線である信号線Ｄ＋、Ｄ−が確実に終端された後に、所定信号線のＳＥ０状態またはＳＥ０状態の継続の結果としてのバスリセット状態が検出可能となり、終端開始からアサート状態に至る過渡期間における、ＳＥ０状態またはバスリセット状態の誤検出を防止することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の終端制御装置、およびユニバーサルシリアルバスシステムについて具体化した実施形態を図１乃至図４に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２９】
図１には第１実施形態の回路ブロック図を示す。ユニバーサルシリアルバス（以下、ＵＳＢと略記する）１００に接続される終端制御装置１として、終端開始から信号線Ｄ＋が終端状態へ移行するための時間を所定時間として確保した後に、信号線Ｄ＋、Ｄ−の状態検出が可能となる場合を示している。終端制御装置１は、ユニバーサルシリアルバスシステムに接続される周辺機器（不図示）内あるいはその近傍に配置されており、周辺機器は、ＵＳＢ１００を介してホストあるいはハブとの間で信号伝送を行うものとする。
【００３０】
ＵＳＢ１００として信号線Ｄ＋、Ｄ−を代表して記載する。信号線Ｄ＋、Ｄ−は終端制御装置１に入力される。終端制御装置１内でレシーバ１５に接続されると共に、信号線Ｄ＋については、プルアップ回路ＰＵ１に接続されている。プルアップ回路ＰＵ１は、プルアップ電圧ＶＨからプルアップ抵抗Ｒ１とプルアップスイッチＳＷ１を介して信号線Ｄ＋に接続される。プルアップスイッチＳＷ１にはプルアップ開始信号ＰＵが入力され、スイッチの開閉制御が行われる。
【００３１】
レシーバ１５では、アナログ電圧値として信号線Ｄ＋、Ｄ−を伝播する信号の電圧レベルを、２値のデジタル値に変換して状態信号ＤＤを出力する。状態信号ＤＤは、ＳＥ０継続カウンタ１７に入力される。ＳＥ０継続カウンタ１７には、後述の許可信号ＣｈｋＯＮが入力される（（Ａ）の場合）。許可信号ＣｈｋＯＮの活性化以後、信号線Ｄ＋、Ｄ−が共にネゲートとなりＳＥ０状態であることを示す状態信号ＤＤが入力されることに応じてカウント動作が行われ、ＳＥ０状態の継続時間が計時される。計時結果として出力されるカウント信号ＳＥＣは、バスリセット検出部１９に入力される。ここで、ＳＥ０継続カウンタ１７におけるカウンタ値のリセット条件は、信号線Ｄ＋、Ｄ−のうち少なくとも一方の電圧レベルがアサート状態である場合である。ＳＥ０状態への移行前にカウンタ値はリセットされた状態にある。
【００３２】
バスリセット検出部１９には、プルアップ開始信号ＰＵと共に後述の許可信号ＣｈｋＯＮが入力される（（Ｂ）の場合）。両信号の活性化を条件としてカウント信号ＳＥＣが検出され、バスのリセットが完了したことを示すバスリセット信号ＢＲが出力される。
【００３３】
終端制御装置１は、更に、マスクカウンタ１１と比較部１３を備えている。マスクカウンタ１１には、プルアップ開始信号ＰＵが入力されカウント動作による計時動作が行われる。マスクカウンタ１１からはカウント結果としてマスクカウント信号ＭＣが出力され、比較部１３に入力される。比較部１３には、比較対象としてマスク時間設定信号ＳＣが入力される。この場合のマスク時間設定信号ＳＣの信号形態は、マスクカウント信号ＭＣと同一のビット構成とするので、マスクカウント信号ＭＣとマスク時間設定信号ＳＣとの各ビット値の比較によりプルアップ開始からの所定のマスク時間が計時される。このマスク時間において、ＳＥ０状態の検出動作、またはバスリセット状態の検出動作がマスクされる。比較部１３からは、マスク時間の計時に伴い許可信号ＣｈｋＯＮが出力される。
【００３４】
比較部１３から出力される許可信号ＣｈｋＯＮは、ＳＥ０継続カウンタ１７（（Ａ）の場合）、またはバスリセット検出部１９（（Ｂ）の場合）の少なくとも何れか一方に入力される。（Ａ）の場合においては、許可信号ＣｈｋＯＮの活性化によりＳＥ０継続カウンタ１７が活性化される。信号線Ｄ＋、Ｄ−においてＳＥ０状態が継続する場合に継続時間の検出が可能な状態にセットされる。（Ｂ）の場合においては、許可信号ＣｈｋＯＮの活性化によりバスリセット検出部１９が活性化される。ＳＥ０継続カウンタ１７によるＳＥ０状態の継続時間の検出に応じてバスリセット状態の検出が可能な状態にセットされる。
【００３５】
尚、バスリセット信号ＢＲ、またはプルアップ開始信号ＰＵ、マスク時間設定信号ＳＣは、終端制御装置１内に備えられる図示しないＣＰＵ等の制御部に入出力される信号である。
【００３６】
図２の動作波形図を参照しながら、第１実施形態の回路ブロック（図１）の動作について説明する。システムの起動当初は、周辺機器（不図示）、またはホスト等（不図示）の初期設定等が行われるため、終端制御装置１のコントローラ（不図示）からはプルアップ開始信号ＰＵはネゲート状態にあり、プルアップ開始の指令は発せられない。この時点では、信号線Ｄ＋は終端回路ＰＵ１から切り離されており、周辺機器とホスト等との間でＵＳＢ１００による物理的なケーブル接続がされているとしても、ホスト等は周辺機器の認識をすることはできない。
【００３７】
周辺機器における初期設定が完了し、ＵＳＢ１００を介して信号伝送等の論理的な接続が可能な状態に移行すると、コントローラよりプルアップ開始信号ＰＵがアサートされ、信号線Ｄ＋がプルアップ回路ＰＵ１に接続され信号線Ｄ＋のプルアップが開始される。同時にマスクカウンタ１１によるカウント動作が開始され、マスクカウント信号ＭＣのカウント値が順次インクリメントされる。尚、図２においては、プルアップ開始信号ＰＵのアサートから信号線Ｄ＋のプルアップ開始までに時間的な遅延が存在することを示しているが、この遅延は、終端制御装置１における回路の伝播遅延に起因するものである。
【００３８】
信号線Ｄ＋は図５に示したような配線負荷（ＲＬ、ＣＬ）を有しており、プルアップ抵抗Ｒ１を介してプルアップ電圧ＶＨに接続されるため、信号線Ｄ＋は所定の時定数を有しており、電圧レベルのプルアップは徐々に上昇することとなる。更に、プルアップ回路ＰＵ１におけるプルアップの駆動能力にも依存して信号線Ｄ＋の電圧レベルの上昇速度は制限される。
【００３９】
信号線Ｄ＋の電圧レベルは徐々に上昇し、レシーバ１５では、電圧ＶＴＨを閾値電圧として信号線Ｄ＋（合わせてＤ−）の電圧レベルをデジタル値の状態信号ＤＤに変換する。信号線Ｄ＋が閾値電圧レベルＶＴＨを上回ると、アサート状態となると共に信号線Ｄ−がネゲート状態に維持される、いわゆるＪ状態（Ｊ−Ｓｔａｔｅ）ＪＳＴに移行する。Ｊ状態ＪＳＴへの移行により、ホスト等はバスに周辺機器が接続されたことを認識する。その後のタイミングにおいて、バスリセットシーケンスを実行する。バスリセットシーケンスは、ホスト等による所定時間のＳＥ０状態の発行により行われる。
【００４０】
Ｊ状態ＪＳＴに移行するまでの過渡期間Ｘにおいては、信号線Ｄ＋、Ｄ−は共にネゲート状態であり、本来ならＪ状態への移行後に改めて信号線Ｄ＋、Ｄ−が共にネゲート状態となることによりＳＥ０状態にセットされるべきところ、過渡期間ＸにおいてもＳＥ０状態と同等な電圧レベルの状態が存在することとなる。この電圧レベルは、ＳＥ０状態と電圧レベルについては同等であるものの、その意味するところはＳＥ０状態とは無縁の状態である。過渡期間ＸでのＳＥ０状態の誤検出を防止することが必要である。
【００４１】
過渡期間ＸにおけるＳＥ０状態の誤検出を防止するための信号が許可信号ＣｈｋＯＮである。マスク時間設定信号ＳＣをＮカウントに設定することにより、マスクカウンタ１１が、プルアップ開始信号ＰＵのアサートからＮカウントを行うまでの期間がマスク期間Ｍとして設定される。マスク期間Ｍでは、比較部１３によりマスクカウント信号ＭＣとマスク時間設定信号ＳＣとのカウント値が一致しないため、プルアップ許可信号ＣｈｋＯＮはネゲート状態で維持される。マスクカウント信号ＭＣがＮカウントを数え、Ｎカウントに設定されているマスク時間設定信号ＳＣと一致することにより、プルアップ許可信号ＣｈｋＯＮはアサート状態に反転し、以後アサート状態が維持される。
【００４２】
ここで、マスク時間設定信号ＳＣにより設定されるカウント値Ｎのマスク期間Ｍは、バスリセット状態を判断されるＳＥ０状態の継続時間である２．５μｓｅｃ以上であり、更に、サスペンド（Ｓｕｓｐｅｎｄ）状態に移行してしまうＪ状態ＪＳＴの継続時間である３ｍｓｅｃ以下の所定の時間とする。通常、マスク時間Ｍは過渡期間Ｘより長く設定することが好ましい。但し、マスク期間Ｍが過渡期間Ｘより短いとしても、その後の過渡期間Ｘが２．５μｓｅｃより短い時間であれば、ＳＥ０状態の誤検出はされてもバスリセット状態の誤検出にまでは至らず、正常動作が可能な条件である。例えば、マスク期間Ｍとして、１００μｓｅｃ等が考えられる。
【００４３】
アサート状態に反転したプルアップ許可信号ＣｈｋＯＮは、ＳＥ０継続カウンタ１７（（Ａ）の場合）、またはバスリセット検出部１９（（Ｂ）の場合）を活性化する。これ以後のタイミングにおいて、Ｊ状態ＪＳＴに移行した信号線Ｄ＋、Ｄ−の電圧レベルを監視して、ホスト等により駆動されるＳＥ０状態またはＳＥ０状態の継続結果としてのバスリセット状態の検出を行うことができる。
【００４４】
（Ａ）の場合においては、ＳＥ０継続カウンタ１７が活性化されると、レシーバ１５より出力される状態信号ＤＤがＳＥ０状態を示している期間、ＳＥ０継続カウンタ１７がカウント動作を行う。出力されるカウント信号ＳＥＣはバスリセット検出部１９に送られるが、アサート状態であるプルアップ開始信号ＰＵにより活性化されているバスリセット検出部１９により、カウント信号ＳＥＣが所定値であるか否かが検出される。ここで、所定値とは、ＳＥ０状態が２．５μｓｅｃ以上継続していることを示すカウント値である。これにより、ＳＥ０状態が２．５μｓｅｃ以上継続したことが検出されるので、バスリセット検出部１９は、信号線Ｄ＋、Ｄ−がバスリセットの状態を示していることを検出して、バスリセット信号ＢＲを出力する。（Ａ）の場合では、マスク期間Ｍの経過後にＳＥ０継続カウンタ１７が活性化される。システムの起動時等においては、ＳＥ０継続カウンタ１７が非活性に維持されており、起動初期における不要なＳＥ０状態の継続期間のカウント動作を防止することにより消費電流の低減を図ることができる。
【００４５】
（Ｂ）の場合においては、ＳＥ０継続カウンタ１７が活性化されているところ、新たにバスリセット検出部１９が活性化され、カウント信号ＳＥＣが所定値であるか否かが検出される。ここで、所定値とは、ＳＥ０状態が２．５μｓｅｃ以上継続していることを示すカウント値である。これにより、ＳＥ０状態が２．５μｓｅｃ以上継続したことが検出されるので、バスリセット検出部１９は、信号線Ｄ＋、Ｄ−がバスリセットの状態を示していることを検出して、バスリセット信号ＢＲを出力する。（Ｂ）の場合においては、Ｊ状態ＪＳＴにおいても、ＳＥ０継続カウンタ１７は活性状態が維持されており、ＳＥ０状態の開始に対して迅速な応答を行うことができる。
【００４６】
以上、詳細に説明したように第１実施形態の終端制御装置１、およびユニバーサルシリアルバスシステムによれば、終端開始信号であるプルアップ開始信号ＰＵによる終端開始から、所定信号線である信号線Ｄ＋が終端状態へ移行するための時間を所定時間としてマスク時間設定信号ＳＣにより確保した後に、許可信号ＣｈｋＯＮが出力されてＳＥ０状態やその継続結果としてのバスリセット状態の検出が可能となる。
【００４７】
従って、マスク時間設定信号ＳＣにより設定されるマスク期間Ｍにおいて、ＳＥ０状態またはその継続結果としてのバスリセット状態がマスクされて検出されないため、起動初期の過渡期間Ｘにおいて、終端制御装置１が誤ってＳＥ０状態またはその継続結果としてのバスリセット状態を検出してしまうことはない。バスの状態がＪ状態ＪＳＴに移行した後、または過渡期間Ｘの終了までがバスリセット状態の検出のためのＳＥ０状態の継続時間に比して短い場合に、マスク期間Ｍが終了するので、その後のＪ状態ＪＳＴにおいて、ホスト等からのバスリセットシーケンス指令に伴うＳＥ０状態またはバスリセット状態を検出することができる。起動初期における誤検出を防止しながら正規のＳＥ０状態またはその継続結果としてのバスリセット状態を確実に検出することができ、終端制御を確実に行うことができる。
【００４８】
ここで、マスク期間Ｍは、マスク時間設定信号ＳＣにより外部から設定可能に構成することが便宜である。ＵＳＢ１００の配線負荷やプルアップ回路ＰＵ１におけるプルアップ抵抗Ｒ１の違い、プルアップ時の駆動能力の違い、更には終端制御装置１等を構成する各種回路の応答時間の違い等による過渡期間Ｘのばらつきに関わらず、常に的確なマスク期間Ｍを設定することができる。
【００４９】
図３には第２実施形態の回路ブロック図を示す。ＵＳＢ１００に接続される終端制御装置２として、終端開始による信号線Ｄ＋の電圧レベルの変化を検出することにより、終端完了を確認した上で信号線Ｄ＋、Ｄ−の状態検出が可能となる場合を示している。終端制御装置２は、ユニバーサルシリアルバスシステムに接続される周辺機器（不図示）内あるいはその近傍に配置されており、周辺機器は、ＵＳＢ１００を介してホストあるいはハブとの間で信号伝送を行うものとする。
【００５０】
終端制御装置２は、終端制御装置１からマスクカウンタ１１と比較部１３を除いた構成である。終端制御装置２では、レシーバ１５からの出力信号である状態信号ＤＤが、ＳＥ０継続カウンタ１７に加えてバスリセット検出部２１にも入力されている。
【００５１】
入力される状態信号ＤＤがＪ状態ＪＳＴを指示すると、ＳＥ０継続カウンタ１７は活性化され、その後のＳＥ０状態に対してカウント動作が行われＳＥ０状態の継続時間が計時される。ここで、カウント信号ＳＥＣのバスリセット検出部２１への入力、ＳＥ０継続カウンタ１７におけるカウンタ値のリセット条件等は、終端制御装置１と同様である。
【００５２】
入力される状態信号ＤＤがＪ状態ＪＳＴを指示すると、バスリセット検出部２１は活性化され、その後のＳＥ０状態に対してＳＥ０継続カウンタ１７から出力されるカウント信号ＳＥＣが検出されて、バスのリセットが完了したことを示すバスリセット信号ＢＲを出力する。
【００５３】
終端制御装置２における状態信号ＤＤは、終端制御装置１における許可信号ＣｈｋＯＮと同様の役割を有する。すなわち、状態信号ＤＤがＳＥ０継続カウンタ１７に入力される場合には、状態信号ＤＤがＪ状態ＪＳＴを示すことによりＳＥ０継続カウンタ１７が活性化され、信号線Ｄ＋、Ｄ−においてＳＥ０状態が継続した場合に継続時間の検出が可能な状態にセットされる。状態信号ＤＤがバスリセット検出部２１に入力される場合には、状態信号ＤＤがＪ状態ＪＳＴを示すことによりバスリセット検出部２１が活性化され、ＳＥ０継続カウンタ１７によるＳＥ０状態の継続時間の検出に応じてバスリセット状態の検出が可能な状態にセットされる。
【００５４】
図４には、第２実施形態の動作波形を示す。第１実施形態における動作波形（図２）の場合と同様に、システムが起動し周辺機器の初期設定等が完了した後に、信号線Ｄ＋のプルアップ動作が開始される。信号線Ｄ＋の電圧レベルは所定の時間を要してプルアップレベルにまで上昇していく。その過渡期間Ｘにおいては、信号線Ｄ＋、Ｄ−は共にネゲート状態にあり、電圧レベルで比較すればＳＥ０状態を同等な状態となっている。終端制御装置２がこの状態をＳＥ０状態として誤検出しないように、レシーバ１５からの出力信号である状態信号ＤＤにより信号線Ｄ＋、Ｄ−の電圧レベルの状態を直接検出してマスク期間Ｍを設定する。
【００５５】
すなわち、状態信号ＤＤがＳＥ０継続カウンタ１７を制御することにより、信号線Ｄ＋、Ｄ−がＪ状態ＪＳＴに移行する前には、ＳＥ０継続カウンタ１７は非活性状態に維持され、過渡期間Ｘにおける状態を誤ってＳＥ０状態として検出し継続時間の計時を開始してしまうことはない。
【００５６】
また、状態信号ＤＤがバスリセット検出部２１を制御することにより、信号線Ｄ＋、Ｄ−がＪ状態ＪＳＴに移行する前には、バスリセット検出部２１は非活性状態に維持され、過渡期間Ｘにおいて継続する状態を誤ってバスリセット状態として検出してしまうことはない。
【００５７】
過渡期間Ｘの終了に伴い状態信号ＤＤがＪ状態ＪＳＴを示す信号に遷移することによりマスク期間Ｍが終了する。これにより、ＳＥ０継続カウンタ１７、およびバスリセット検出部２１が活性化され、これ以後のタイミングにおいて、Ｊ状態ＪＳＴに移行した信号線Ｄ＋、Ｄ−の電圧レベルを監視して、ホスト等により駆動されるＳＥ０状態またはＳＥ０状態の継続結果としてのバスリセット状態の検出を行うことができる。
【００５８】
尚、上記の説明では、状態信号ＤＤは、ＳＥ０継続カウンタ１７とバスリセット検出部２１との両回路に入力されるものとして説明したが、何れか一方の回路に入力してやれば同様の効果を奏することは言うまでもない。
【００５９】
以上、詳細に説明したように第２実施形態の終端制御装置２、およびユニバーサルシリアルバスシステムによれば、終端開始信号であるプルアップ開始信号ＰＵにより終端が開始された信号線Ｄ＋の電圧レベルが検出され、終端電圧レベルであるとして認識される閾値電圧ＶＴＨに到達したことが検出された後に、ＳＥ０状態やその継続結果としてのバスリセット状態の検出が可能となる。
【００６０】
従って、レシーバ１５により検出される信号線Ｄ＋の電圧レベルが閾値電圧ＶＴＨ以下であるマスク期間Ｍにおいては、ＳＥ０状態またはその継続結果としてのバスリセット状態がマスクされて検出されないため、起動初期の過渡期間Ｘにおいて、終端制御装置２が誤ってＳＥ０状態またはその継続結果としてのバスリセット状態を検出してしまうことはない。バスの状態がＪ状態ＪＳＴに移行することに応じてマスク期間Ｍが終了するので、その後のＪ状態ＪＳＴにおいて、ホスト等からのバスリセットシーケンス指令に伴うＳＥ０状態を検出することができる。起動初期における誤検出を防止しながら正規のＳＥ０状態またはその継続結果としてのバスリセット状態を確実に検出することができ、終端制御を確実に行うことができる。
【００６１】
尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは言うまでもない。
例えば、本実施形態においては、システム起動時における周辺機器の認識手続きを例に説明をしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、ハイスピードモードからサスペンド状態に移行する際に行われるバスの終端動作等、その他の終端動作に対しても同様に適用することができる。
また、本実施形態では、バスの終端として電圧レベルがプルアップされる場合を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、プルダウンを含めた所定電圧レベルへの終端に対しても同様に適用することができる。
また、本実施形態では、終端すべき信号線として信号線Ｄ＋を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、信号線Ｄ−に対しても同様に適用することができ、更に、その他の信号線に対して終端を行う場合にも同様に適用することができる。
また、本実施形態では、第１実施形態と第２実施形態とを別途に適用する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、両者を組み合わせて構成することができることも言うまでもない。
【００６２】
ここで、本発明の技術思想により従来技術における課題を解決するための手段を以下に列記する。
（付記１）　ユニバーサルシリアルバスにおける所定信号線に対して、終端の有無の切替が可能な終端制御装置であって、
終端開始信号からの所定時間を計時することにより許可信号を出力する許可タイミング設定部と、
前記許可信号に基づき活性化され、前記所定信号線の状態を検出する状態検出部とを備えることを特徴とする終端制御装置。
（付記２）　前記許可タイミング設定部は、
前記終端開始信号に基づき計時を開始する計時部と、
前記計時部による計時時間と前記所定時間との比較結果に応じて前記許可信号を出力する比較部とを備えることを特徴とする付記１に記載の終端制御装置。
（付記３）　前記所定時間は、外部から設定可能であることを特徴とする付記１または２に記載の終端制御装置。
（付記４）　前記終端とは、前記所定信号線における電圧レベルのプルアップであり、
前記状態検出部は、前記許可信号に基づき活性化され、前記所定信号線におけるＳＥ０状態の継続時間を監視する継続監視部を備えることを特徴とする付記１に記載の終端制御装置。
（付記５）　前記終端とは、前記所定信号線における電圧レベルのプルアップであり、
前記状態検出部は、前記許可信号に基づき活性化され、前記継続監視部からの継続信号に基づきバスリセット状態を検出するバスリセット検出部を備えることを特徴とする付記４に記載の終端制御装置。
（付記６）　前記終端とは、前記所定信号線における電圧レベルのプルアップであり、
前記状態検出部は、前記許可信号に基づく活性化により、前記所定信号線におけるＳＥ０状態が検出可能となることを特徴とする付記１に記載の終端制御装置。
（付記７）　前記終端とは、前記所定信号線における電圧レベルのプルアップであり、
前記状態検出部は、前記許可信号に基づく活性化により、前記所定信号線を介して伝播されるバスリセット状態が検出可能となることを特徴とする付記１に記載の終端制御装置。
（付記８）　ユニバーサルシリアルバスにおける所定信号線に対して、終端の有無の切替が可能な終端制御装置であって、
前記所定信号線の電圧レベルを検出する電圧検出部と、
前記所定信号線の電圧レベルが終端電圧レベルに到達した際に前記電圧検出部から出力される報知信号に基づき活性化され、前記所定信号線の状態を検出する状態検出部とを備えることを特徴とする終端制御装置。
（付記９）　前記終端とは、前記所定信号線における電圧レベルのプルアップであり、
前記状態検出部は、前記報知信号に基づき活性化され、前記所定信号線におけるＳＥ０状態の継続時間を監視する継続監視部を備えることを特徴とする付記８に記載の終端制御装置。
（付記１０）　前記終端とは、前記所定信号線における電圧レベルのプルアップであり、
前記状態検出部は、前記報知信号に基づき活性化され、前記継続監視部からの継続信号に基づきバスリセット状態を検出するバスリセット検出部を備えることを特徴とする付記９に記載の終端制御装置。
（付記１１）　前記終端とは、前記所定信号線における電圧レベルのプルアップであり、
前記状態検出部は、前記報知信号に基づく活性化により、前記所定信号線におけるＳＥ０状態が検出可能となることを特徴とする付記８に記載の終端制御装置。
（付記１２）　前記終端とは、前記所定信号線における電圧レベルのプルアップであり、
前記状態検出部は、前記報知信号に基づく活性化により、前記所定信号線を介して伝播されるバスリセット状態が検出可能となることを特徴とする付記８に記載の終端制御装置。
（付記１３）　ユニバーサルシリアルバスにおける所定信号線に対して、終端の有無の切替が可能な終端制御装置であって、
終端開始信号からの所定時間を計時することにより許可信号を出力する許可タイミング設定部と、
前記所定信号線の電圧レベルを検出する電圧検出部と、
前記許可信号と、前記所定信号線の電圧レベルが終端電圧レベルに到達した際に前記電圧検出部から出力される報知信号とが入力され、前記許可信号と前記報知信号とが共に活性化されることに基づき活性化され、前記所定信号線の状態を検出する状態検出部とを備えることを特徴とする終端制御装置。
（付記１４）　所定信号線に対して終端の有無の切替が可能なユニバーサルシリアルバスシステムであって、
終端開始信号からの所定時間を計時することにより許可信号を出力する許可タイミング設定部と、
前記許可信号に基づき活性化され、前記所定信号線の状態を検出する状態検出部とを備えることを特徴とするユニバーサルシリアルバスシステム。
（付記１５）　所定信号線に対して終端の有無の切替が可能なユニバーサルシリアルバスシステムであって、
前記所定信号線の電圧レベルを検出する電圧検出部と、
前記所定信号線の電圧レベルが終端電圧レベルに到達した際に前記電圧検出部から出力される報知信号に基づき活性化され、前記所定信号線の状態を検出する状態検出部とを備えることを特徴とするユニバーサルシリアルバスシステム。
（付記１６）　所定信号線に対して終端の有無の切替が可能なユニバーサルシリアルバスシステムであって、
終端開始信号からの所定時間を計時することにより許可信号を出力する許可タイミング設定部と、
前記所定信号線の電圧レベルを検出する電圧検出部と、
前記許可信号と、前記所定信号線の電圧レベルが終端電圧レベルに到達した際に前記電圧検出部から出力される報知信号とが入力され、前記許可信号と前記報知信号とが共に活性化されることに基づき活性化され、前記所定信号線の状態を検出する状態検出部とを備えることを特徴とするユニバーサルシリアルバス。
【００６３】
【発明の効果】
本発明によれば、ユニバーサルシリアルバスを終端する際、バスの電圧レベルが終端電圧レベルに移行するまでの伝播遅延時間を考慮して制御を行うので、電圧レベルの伝播遅延時間に起因する誤検出を防止することができ、安定したシステム動作を実現することが可能な終端制御装置、およびユニバーサルシリアルバスシステムを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の回路ブロック図である。
【図２】第１実施形態の動作波形図である。
【図３】第２実施形態の回路ブロック図である。
【図４】第２実施形態の動作波形図である。
【図５】ユニバーサルシリアルバスの終端回路を示す回路図である。
【符号の説明】
１、２　　　　終端制御装置
１１　　　　　マスクカウンタ
１３　　　　　比較部
１５　　　　　レシーバ
１７　　　　　ＳＥ０継続カウンタ
１９、２１　　バスリセット検出部
１００　　　　ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）
ＰＵ１　　　　プルアップ回路
Ｄ＋、Ｄ−　　信号線
Ｒ１　　　　　プルアップ抵抗
ＳＷ１　　　　プルアップスイッチ
ＢＲ　　　　　バスリセット信号
ＣｈｋＯＮ　　許可信号
ＤＤ　　　　　状態信号
ＭＣ　　　　　マスクカウント信号
ＰＵ　　　　　プルアップ開始信号
ＳＣ　　　　　マスク時間設定信号
ＳＥＣ　　　　カウント信号
ＶＨ　　　　　プルアップ電圧
Ｍ　　　　　　マスク期間
Ｘ　　　　　　過渡期間
【図１】
2004145813.tif 000003
【図２】
2004145813.tif 000004
【図３】
2004145813.tif 000005
【図４】
2004145813.tif 000006
【図５】
2004145813.tif 000007