JP2007047909A

JP2007047909A - Usb device, and method for evading its standby status

Info

Publication number: JP2007047909A
Application number: JP2005229398A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Sato; 勝彦佐藤
Original assignee: Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 2005-08-08
Filing date: 2005-08-08
Publication date: 2007-02-22

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enable a USB device side to prevent a standby status without any time lag. <P>SOLUTION: This USB device 2 is provided with: a stand-by detecting means 8 for detecting that the communication line of a USB is put in an unintended suspend status due to ESD or any noise or like; a pull-up means 9 for disconnecting a USB bus line 3 due to a signal from the standby detection means 8 and resuming connection with a host 1 after a predetermined time; and a standby status preventing system 11. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、親機となるホストに一台又は複数台の子機を接続し、親機からポーリング（問い合わせ）によって子機側を通信するＵＳＢにおけるＵＳＢデバイス及びそのスタンバイ状態回避方法に関する。 The present invention relates to a USB device in USB that connects one or a plurality of slave units to a host host and communicates with the slave unit by polling (inquiry) from the master unit, and a standby state avoidance method thereof.

流通業界におけるＰＯＳターミナルでは、現在、殆どがパソコンベースのＵＳＢ接続によるアーキテクチャーで構成されている。そして、ＰＯＳターミナルにおいては、スキャナ、表示器、プリンタ、カードリーダ等の周辺機器を数多く接続しなければならない。ＵＳＢにおいては、ルートハブ（ＨＵＢ）の使用により多数の周辺機器の接続が可能なものであるが、ルートハブの従属接続は、全体で５段までと制限されている。また、ホストの内部ではハブとデバイス全てにアドレスが付与されて管理されているものであるが、このアドレスが最大１２７個なので、ＵＳＢに接続可能なデバイスは、最大１２７個ということになる。このように多数のデバイスを接続可能なＵＳＢＩ／Ｆは、急速に普及している。このようなＵＳＢの接続状態及び接続時のサスペンド等の問題点を開示したものとしては、特許文献１に示されたようなものがある。 Most POS terminals in the distribution industry currently have a personal computer based USB connection architecture. In the POS terminal, many peripheral devices such as a scanner, a display device, a printer, and a card reader must be connected. In USB, a number of peripheral devices can be connected by using a root hub (HUB), but the number of subordinate connections of the root hub is limited to 5 stages as a whole. In the host, all hubs and devices are assigned addresses and managed. Since this address is 127 at the maximum, the number of devices that can be connected to the USB is 127. USB I / F capable of connecting a large number of devices in this manner is rapidly spreading. Patent Document 1 discloses such a USB connection state and problems such as suspend during connection.

特開２００１−１００８７５号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2001-1000087

しかしながら、ＵＳＢデバイスは、特許文献１にも記載されているように、ＥＳＤ（静電放電）等の外来ノイズによりスタンバイモード（サスペンドモード）に陥ることがあり、この状態ではデバイスとしての動作が行われないため、ＰＯＳターミナル等のＦＡ機器においては致命的な現象であった。これを回避するために、デバイスドライバの処理として通信エラー発生時、ＵＳＢデバイスに対しバスリセットを発行し、スタンバイ状態から回避する処理が行われていた。 However, as described in Patent Document 1, a USB device may fall into a standby mode (suspend mode) due to external noise such as ESD (electrostatic discharge). In this state, the device operates as a device. This is a fatal phenomenon in FA devices such as POS terminals. In order to avoid this, when a communication error occurs as a process of the device driver, a bus reset is issued to the USB device to avoid the standby state.

しかしながら、ＵＳＢにおいては、すべての通信の制御を親機が制御し、子機側から勝手に通信を開始することができないように構成されていることが特徴であり、スタンバイ状態から回避する処理も上位アプリケーションがＵＳＢデバイスと通信しようとした際にしかエラーを検出できないため、レスポンスの悪化を招く場合があった。 However, the feature of USB is that the master unit controls all communications and the slave unit cannot start communications on its own, and the process of avoiding the standby state is also included. Since an error can be detected only when a higher-level application tries to communicate with a USB device, the response may be deteriorated.

請求項１記載の発明は、ＥＳＤ又は何らかのノイズ等によりＵＳＢの通信ラインが意図しないサスペンド状態となったことを検出するスタンバイ検出手段と、このスタンバイ検出手段からの信号によりＵＳＢバスラインを切断し所定時間後にホストとの接続を再開するプルアップ手段とよりなるスタンバイ状態回避システムを備えたＵＳＢデバイスである。 According to the first aspect of the present invention, standby detection means for detecting that the USB communication line has entered an unintended suspend state due to ESD or some noise, and the USB bus line is disconnected by a signal from the standby detection means. The USB device includes a standby state avoidance system including pull-up means for resuming connection with the host after a time.

また、請求項２記載の発明は、ＥＳＤ又は何らかのノイズ等によりＵＳＢバスラインのＳＯＦが一定期間なくなったときに前記ＵＳＢバスラインのプルアップを停止し、所定時間経過後に前記ＵＳＢバスラインのプルアップを再開してホストとの接続の確立を行うようにしたＵＳＢデバイスのスタンバイ状態回避方法である。 The invention according to claim 2 stops the pull-up of the USB bus line when the SOF of the USB bus line disappears for a certain period due to ESD or some noise, and pulls up the USB bus line after a predetermined time elapses. This is a method for avoiding the standby state of the USB device by resuming the connection and establishing the connection with the host.

ＵＳＢデバイス側でタイムラグなくスタンバイ状態の回避が行えることでレスポンスの悪化を防ぐことが可能となる。 By avoiding the standby state without a time lag on the USB device side, it becomes possible to prevent the response from deteriorating.

本発明の実施の態様を図面に基づいて説明する。まず、ＵＳＢホスト側１（ホスト）とＵＳＢデバイス側２（デバイス）とは、Ｄ＋及びＤ−と表示したＵＳＢバスライン３で接続されている。このＵＳＢバスライン３は、プルダウン抵抗４、５により所定の信号電圧が維持される。また、このＵＳＢバスライン３は、前記ＵＳＢデバイス側２に設けられたＵＳＢコントローラ６に接続されている。さらに、前記ＵＳＢデバイス側２には、前記ＵＳＢコントローラ６に接続されたＣＰＵ７が設けられ、このＣＰＵ７と前記ＵＳＢバスライン３のＤ＋側との間には、スタンバイ検出手段としてのスタンバイ検出回路８が接続されている。また、前記ＣＰＵ７と前記ＵＳＢバスライン３のＤ＋側との間には、プルアップバッファ９がプルアップ抵抗１０を介して接続されている。前記プルアップバッファ９は、ＵＳＢバスライン３を切断し後述するように所定時間後にＵＳＢホスト側１との接続を再開するプルアップ手段として機能するものであり、このプルアップ手段と前記スタンバイ検出手段としてのスタンバイ検出回路８とによりスタンバイ状態回復システム１１が構成されている。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the USB host side 1 (host) and the USB device side 2 (device) are connected by a USB bus line 3 indicated as D + and D−. The USB bus line 3 is maintained at a predetermined signal voltage by pull-down resistors 4 and 5. The USB bus line 3 is connected to a USB controller 6 provided on the USB device side 2. Further, a CPU 7 connected to the USB controller 6 is provided on the USB device side 2, and a standby detection circuit 8 as a standby detection means is provided between the CPU 7 and the D + side of the USB bus line 3. It is connected. A pull-up buffer 9 is connected via a pull-up resistor 10 between the CPU 7 and the D + side of the USB bus line 3. The pull-up buffer 9 functions as a pull-up means for disconnecting the USB bus line 3 and restarting the connection with the USB host side 1 after a predetermined time as will be described later. The standby detection circuit 8 constitutes a standby state recovery system 11.

このような構成において、通常、ＵＳＢバスライン３は、データの送受信をしない場合でも図２に示すように１ｍｓ間隔のＳＯＦ（ＳｔａｒｔｏｆＦｒａｍｅ）バケットでＵＳＢホスト側１より駆動されている。スタンバイ検出回路８は、このＳＯＦバケットを検出している。正常なＵＳＢ接続がなされている場合において、ＥＳＤ又は何らかのノイズ等によりＵＳＢの通信ラインが意図しないサスペンド状態となった場合、すなわち、ＳＯＦバケットが検出されない状態が一定期間継続した場合（一定期間振幅無し）、スタンバイ検出回路８は、ＣＰＵ７にその状態を通知する。ＣＰＵ７は、ＵＳＢホスト側１よりリモートウエィクアップが許可されていない場合（スタンバイに入ることが通知されていない場合）、プルアップバッファ９をオフし、プルアップを停止する。ＵＳＢバスライン３は、ＵＳＢホスト側１でプルダウン抵抗４でプルダウンされているため、Ｄ＋のＵＳＢバスライン３はＬレベルとなり、ＵＳＢバスライン３が切断されたのと同じ状態となる。このため、ＵＳＢホスト側１においては、本デバイスのドライバを一旦アンロードする。そして、一定期間経過後に、ＣＰＵ７は、プルアップバッファ９をオンし、プルアップを開始する。プルアップが開始されることにより、ＵＳＢバスライン３は接続状態となり、ＵＳＢホスト側１はＵＳＢデバイス側２のデバイスを認識し、ドライバのロードが行われ、そのデバイスは動作可能となる。 In such a configuration, the USB bus line 3 is normally driven from the USB host side 1 by an SOF (Start of Frame) bucket with an interval of 1 ms as shown in FIG. 2 even when data is not transmitted / received. The standby detection circuit 8 detects this SOF bucket. When a normal USB connection is made and the USB communication line is in an unintended suspend state due to ESD or some noise, that is, when a state in which no SOF bucket is detected continues for a certain period of time (no amplitude for a certain period) ), The standby detection circuit 8 notifies the CPU 7 of the state. When the remote wakeup is not permitted from the USB host 1 (when not notified of entering standby), the CPU 7 turns off the pull-up buffer 9 and stops the pull-up. Since the USB bus line 3 is pulled down by the pull-down resistor 4 on the USB host side 1, the D + USB bus line 3 becomes L level, which is the same as when the USB bus line 3 is disconnected. For this reason, the USB host side 1 temporarily unloads the driver of this device. Then, after a certain period of time, the CPU 7 turns on the pull-up buffer 9 and starts pull-up. When the pull-up is started, the USB bus line 3 is in a connected state, the USB host side 1 recognizes the device on the USB device side 2, the driver is loaded, and the device becomes operable.

この状態を図３に基いて別の観点から説明する。すなわち、ＵＳＢ通信準備が完了している状態においては、ＵＳＢバスライン３のＤ＋のプルアップが開始される。そして、スタンバイ検出回路８により、ＳＯＦの状態が常に検出されており、Ｄ＋ラインにおけるＳＯＦが一定期間振幅無しの状態になっているか否かの検出がなされている。予め定めた一定期間、振幅無しの状態になると、ＵＳＢホスト側１でのリモートウエィクアップが許可されている状態かどうか、すなわち、正常なスタンバイ状態か否かのチェックがなされ、リモートウエィクアップが許可されている状態であれば、スタンバイ状態へ遷移する。また、リモートウエィクアップが許可されている状態でなければ、ＵＳＢバスライン３のＤ＋ラインのプルアップが停止され、所定時間後に再開され、かつ、ＵＳＢバスライン３のＤ＋ラインのＳＯＦの振幅の有無を検出される状態となり、ＳＯＦが送出されていれば、ＵＳＢデバイスの接続が再開される。 This state will be described from another viewpoint based on FIG. That is, in the state where the USB communication preparation is completed, the D + pull-up of the USB bus line 3 is started. Then, the standby detection circuit 8 always detects the SOF state, and it is detected whether or not the SOF in the D + line has no amplitude for a certain period. When no amplitude is entered for a predetermined period of time, it is checked whether remote wakeup on the USB host side 1 is permitted, that is, whether it is in a normal standby state, and remote wakeup is permitted. If it is in the active state, it transitions to the standby state. If remote wakeup is not permitted, the pull-up of the D + line of the USB bus line 3 is stopped, restarted after a predetermined time, and the presence or absence of the SOF amplitude of the D + line of the USB bus line 3 If the SOF is sent and the SOF is transmitted, the USB device connection is resumed.

このような動作において、ＳＯＦの振幅の有無とリモートウエィクアップの許可がされているか否か（正常なスタンバイ状態か否か）の二条件の組み合わせは４通りあるが、ＳＯＦの振幅が無くリモートウエィクアップの許可がない（正常なスタンバイ状態ではない）場合に限って異常状態となり、一旦、プルアップが停止した後、所定時間後にプルアップを開始し、ＵＳＢデバイスの接続を再開する。 In such an operation, there are four combinations of two conditions: the presence / absence of the SOF amplitude and whether or not the remote wake-up is permitted (whether or not it is in a normal standby state). Only when there is no permission for backup (not in the normal standby state), an abnormal state occurs. Once the pull-up is stopped, the pull-up is started after a predetermined time, and the USB device connection is resumed.

このように、ＵＳＢデバイス側でタイムラグなくスタンバイ状態の回避が行えることでレスポンスの悪化を防ぐことが可能となる。したがって、ＥＳＤ又は何らかのノイズ等によりＵＳＢの通信ラインが意図しないサスペンド状態になってしまうことが多々あるが、従来のように、ＵＳＢホスト側１からドライバを操作して回避するような面倒な手段をとることなく、ＵＳＢデバイス側２から回避することができるものである。 As described above, the standby state can be avoided without time lag on the USB device side, so that it is possible to prevent the response from deteriorating. Therefore, the USB communication line often enters an unintended suspend state due to ESD or some noise. However, as in the past, troublesome means such as operating the driver from the USB host side 1 is avoided. It can be avoided from the USB device side 2 without taking it.

本発明の実施の態様を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the embodiment of this invention. ＳＯＦの信号状態を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the signal state of SOF. 動作状態を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an operation state.

符号の説明Explanation of symbols

１ＵＳＢホスト１
２ＵＳＢデバイス２
３ＵＳＢバスライン
８スタンバイ検出手段
９プルアップ手段
１１スタンバイ状態回避シス
1 USB host 1
2 USB device 2
3 USB bus line 8 Standby detection means 9 Pull-up means 11 Standby state avoidance system

Claims

ＥＳＤ又はノイズ等によりＵＳＢの通信ラインが意図しないサスペンド状態となったことを検出するスタンバイ検出手段と、このスタンバイ検出手段からの信号によりＵＳＢバスラインを切断し所定時間後にホストとの接続を再開するプルアップ手段とよりなるスタンバイ状態回避システムを備えたことを特徴とするＵＳＢデバイス。 Standby detection means for detecting that the USB communication line has entered an unintended suspend state due to ESD or noise, etc., and the USB bus line is disconnected by a signal from the standby detection means, and the connection with the host is resumed after a predetermined time. A USB device comprising a standby state avoidance system comprising pull-up means.

ＥＳＤ又はノイズ等によりＵＳＢバスラインのＳＯＦが一定期間なくなったときに前記ＵＳＢバスラインのプルアップを停止し、所定時間経過後に前記ＵＳＢバスラインのプルアップを再開してホストとの接続の確立を行うようにしたＵＳＢデバイスのスタンバイ状態回避方法。
When the SOF of the USB bus line is lost for a certain period due to ESD or noise, the USB bus line pull-up is stopped, and after a predetermined time elapses, the USB bus line pull-up is resumed to establish a connection with the host. A method for avoiding a standby state of a USB device.