專利名稱：虛擬usb復合裝置枚舉的制作方法
技術領域：
本發(fā)明的各方面大體涉及通用串行總線(USB)裝置，且更特定來說涉及虛擬USB裝置的枚舉。
背景技術：
例如USB主機個人計算機(PC主機)等通用串行總線(USB)主機經(jīng)設計以實現(xiàn)若干USB外圍裝置的即插即用(plug-and-play)操作。即，USB外圍裝置自動配置以用于當其物理上連接到USB主機的USB端口時與USB主機通信。USB主機可能夠處置達127個USB外圍裝置且可提供用于針對附接在USB總線上的每一裝置動態(tài)加載和卸載驅動器的機制。不同于USB主機，USB外圍裝置通常不能針對各種USB功能性動態(tài)加載和卸載驅動器。事實上，USB外圍裝置當其物理上連接到USB主機時向USB主機枚舉預定義靜態(tài)功能集合。所述靜態(tài)功能集合通常在運行時間可能不會擴展。某些較新的USB外圍裝置可能能夠具有多個USB功能性。然而，此類裝置可能僅具有配置所要功能性的有限能力，因為USB外圍裝置不能針對所述功能性動態(tài)加載和卸載USB驅動器。某些復合USB裝置可允許在單一 USB端口上向USB主機枚舉多個USB功能。USB規(guī)范描述用于通過允許裝置在單一 USB端口上枚舉多個功能而設計此類復合裝置的某些方法。圖1展示根據(jù)USB規(guī)范可表示裝置內的多個邏輯功能的USB描述符層級100。USB枚舉的至少三個階段可在將USB裝置插入到主機中時發(fā)生。裝置描述符102表示針對裝置的USB枚舉。若干配置描述符104表示針對裝置的各種配置的USB枚舉。若干接口描述符106可各自表示針對USB功能性的對應一者的USB枚舉。若干端點描述符108枚舉數(shù)據(jù)信道向特定接口的指派。端點描述符108允許特定功能性存取特定數(shù)據(jù)信道以便例如向USB主機來回傳遞數(shù)據(jù)。因為圖1展示的描述符層級100是靜態(tài)的，所以額外接口通?？赡懿槐惶砑拥剿鰧蛹?，除非發(fā)生或模擬裝置的物理斷開連接和重新連接。某些USB裝置允許通過在內部斷開和閉合將USB裝置連接到USB主機的USB電路以模擬USB裝置從USB主機斷開連接和重新連接到USB主機來允許描述符層級100的重新配置。然而，此方法通常易受歸因于所有邏輯接口的斷開連接和重新連接的錯誤的影響，所述錯誤可能以非預期方式破壞有效的應用會話。斷開和閉合USB電路以允許USB功能性的重新枚舉也可能成問題，例如在為USB外圍裝置的沒電的電池充電的過程中。根據(jù)USB規(guī)范，USB外圍裝置可在USB外圍裝置枚舉之前從USB主機汲取達100mA，且可在USB外圍裝置枚舉之后向USB主機請求達500mA。然而，USB外圍裝置可能必須汲取多于IOOmA才能加載其操作系統(tǒng)。為從經(jīng)放電電池恢復，USB裝置可在啟動加載過程的早期向USB主機枚舉。初始枚舉可在加載USB外圍操作系統(tǒng)之前發(fā)生且可僅使用達IOOmA的電流。為在利用經(jīng)放電電池的啟動過程期間進一步節(jié)省功率，USB外圍裝置可初始枚舉為較簡單的USB外圍裝置，例如USB人機接口裝置(HID)類別裝置。在USB外圍裝置的初始枚舉完成之后，USB外圍裝置可向USB主機請求達500mA。額外電流可用于完成加載USB外圍裝置的操作系統(tǒng)。一旦加載操作系統(tǒng)，USB外圍裝置就將通常向USB主機重新枚舉以表示其實際功能性，如操作系統(tǒng)所規(guī)定?？赏ㄟ^如上所述斷開和閉合USB電路以模擬USB裝置的重新連接來執(zhí)行重新枚舉。然而，USB規(guī)范將接著強制將充電電流從約500mA減小到小于IOOmA的預枚舉電平。因此，斷開和閉合USB電路以重新枚舉USB裝置功能性直到電池充分充電后才可以用USB相符方式執(zhí)行。模擬USB外圍裝置的斷開連接/重新連接還可引起其它不合需要的邊界效應。舉例來說，某些操作系統(tǒng)中的硬件端口的命名可在操作系統(tǒng)辨識USB裝置的物理斷開連接/重新連接時自動更新。這在正存取重命名端口的過程中可能引起錯誤。USB規(guī)范定義將多個USB裝置封裝在具有內嵌式USB集線器的單一復合裝置封裝內的方法。參看圖2描述包含內嵌式USB集線器的復合裝置的實例。根集線器202可直接連接到USB主機204，且若干USB裝置206可經(jīng)由根集線器202連接到USB主機204。若干額外裝置208可經(jīng)由若干額外USB集線器210連接到根集線器202。某些復合裝置可包含具有一個或一個以上經(jīng)連接USB裝置208的USB集線器210。經(jīng)由一個或一個以上USB集線器將USB裝置連接到USB主機可解決與上文描述的為USB裝置再充電相關聯(lián)的一些問題。因為USB集線器為相對簡單的裝置，所以其可在初始啟動加載過程期間進行枚舉而無需重新枚舉步驟。在其初始枚舉之后，USB集線器可將其從USB主機的電流汲取從小于IOOmA增加到約500mA，且可保持汲取500mA直到電池被充電為止。即使在經(jīng)由USB集線器添加裝置以及從配置移除裝置時也可維持達500mA的電流汲取。盡管例如USB集線器等裝置可在單一 USB端口上枚舉多個功能，但此類功能是靜態(tài)界定的且不可在運行時間改變。此外，USB主機操作系統(tǒng)可具有可限制USB主機與此類復合USB裝置的交互的多個規(guī)范或局限性?？舍槍哂羞@些操作系統(tǒng)局限性的復合裝置開發(fā)專用驅動器，其中可例如針對邏輯功能的每一可能組合指派專門的產(chǎn)品識別符(ID)。在USB外圍裝置上提供動態(tài)可配置USB功能性的努力已包含在USB外圍裝置的初級處理器中實施復合驅動器。然而，此類復合驅動器固有地存在局限性，因為其管理可能的USB功能性的所有組合且針對每一組合指派單獨的產(chǎn)品ID。一些實施方案針對系統(tǒng)設計時已知的一組超級功能界定產(chǎn)品ID，且基于特定情境針對功能的子集進行枚舉。在任一情況下，添加新的USB功能性是復雜的且涉及所有功能的重新枚舉。專門的USB集線器芯片已添加到USB外圍裝置以用于復合裝置實施方案。除某些內嵌式USB功能外還暴露有一個或一個以上下游端口的復合USB集線器裝置也是市售的。此復合裝置的一個實例在圖3中展示。圖3所示的裝置300是具有SD卡槽302和內嵌式讀卡器功能的USB復合集線器的實例。USB復合裝置可處置代管在不同處理器上的多個獨立功能。然而，USB復合裝置涉及到每一處理器的獨立物理USB接口上的額外成本和額外功率消耗。另外，附接到內嵌式USB集線器芯片的每一處理器仍然具有與獨立的USB裝置的局限性相同的局限性。在具有單一USB端口(例如，微B端口或微AB端口)的某些多處理器系統(tǒng)上，每一處理器可使某一 USB功能性暴露于USB總線。已通過在單一初級處理器上代管對應的USB驅動器來暴露多個USB功能性。這可能是低效的，因為例如多處理器系統(tǒng)中的其它處理器(即，次級處理器)可經(jīng)受經(jīng)由初級處理器與USB硬件通信的增加的額外處理負擔。

發(fā)明內容
根據(jù)本發(fā)明的各方面，可調用虛擬USB集線器功能性以允許在不減小充電電流電平的情況下發(fā)生第二裝置功能性枚舉。調用虛擬USB集線器功能性可由具有低電池電量的裝置執(zhí)行，因此其可繼續(xù)從主機汲取高電平電流以用于快速再充電，同時枚舉第二裝置功能性。所述裝置在低電流電平下作為虛擬集線器執(zhí)行初始枚舉，請求用于充電的較高電流電平，且接著可維持高電流電平同時經(jīng)由虛擬集線器枚舉第二功能性。本發(fā)明的各方面提供一種方法，其包含使用從USB主機的低電流汲取來枚舉通用串行總線(USB)外圍裝置作為虛擬集線器，以及在USB外圍裝置正被枚舉作為虛擬集線器的同時請求從USB主機的高電流汲取。所述方法進一步包含將端口狀態(tài)改變通知發(fā)送到USB主機，以及經(jīng)由虛擬集線器使用高電流汲取來枚舉USB外圍裝置的第二 USB功能性。本發(fā)明的各方面還提供一種設備，其包含用于使用從USB主機的低電流汲取來枚舉通用串行總線(USB)外圍裝置作為虛擬集線器的裝置，以及用于在USB外圍裝置正被枚舉作為虛擬集線器的同時請求從USB主機的高電流汲取的裝置。所述設備還包含用于將端口狀態(tài)改變通知發(fā)送到USB主機的裝置，以及用于經(jīng)由虛擬集線器使用高電流汲取來枚舉USB外圍裝置的第二 USB功能性的裝置。本發(fā)明的各方面還提供一種用于無線網(wǎng)絡中的無線通信的計算機產(chǎn)品。所述計算機產(chǎn)品包含上面存儲有程序代碼的計算機可讀媒體。程序代碼包含用于使用從USB主機的低電流汲取來枚舉通用串行總線(USB)外圍裝置作為虛擬集線器的代碼，以及用于在USB外圍裝置正被枚舉作為虛擬集線器的同時請求從USB主機的高電流汲取的代碼。所述程序代碼進一步包含用以將端口狀態(tài)改變通知發(fā)送到USB主機的程序代碼。所述程序代碼還包含用于經(jīng)由虛擬集線器使用高電流汲取來枚舉USB外圍裝置的第二 USB功能性的代碼。本發(fā)明的各方面還提供一種用于無線通信的設備，其包含存儲器和耦合到存儲器的至少一個處理器。所述處理器經(jīng)配置以使用從USB主機的低電流汲取來枚舉通用串行總線(USB)外圍裝置作為虛擬集線器，且在USB外圍裝置正被枚舉作為虛擬集線器的同時請求從USB主機的高電流汲取。所述處理器還經(jīng)配置以將端口狀態(tài)改變通知發(fā)送到USB主機，且經(jīng)由虛擬集線器使用高電流汲取來枚舉USB外圍裝置的第二 USB功能性。下文將描述本發(fā)明的額外特征和優(yōu)點。所屬領域的技術人員應了解，本發(fā)明可容易用作用于修改或設計用于實行本發(fā)明的相同目的的其它結構的基礎。所屬領域的技術人員還應認識到，此類等效構造不會脫離如在所附權利要求書中所闡述的本發(fā)明的教示。當結合附圖進行考慮時，將從以下描述更好地理解據(jù)信為本發(fā)明的特性的新穎特征(關于其組織和操作方法兩者)連同另外的目標和優(yōu)點。然而，應明確地理解，僅出于說明和描述的目的而提供各圖中的每一者，且其不希望作為對本發(fā)明的限制的界定。


為更完整地理解本發(fā)明的教示，現(xiàn)參考結合附圖進行的以下描述。圖1是概念上說明根據(jù)現(xiàn)有技術的通用串行總線(USB)描述符層級的框圖。圖2是概念上說明根據(jù)現(xiàn)有技術的通用串行總線(USB)復合裝置配置的框圖。圖3是根據(jù)現(xiàn)有技術的通用串行總線(USB)復合裝置的說明。圖4是概念上說明根據(jù)本發(fā)明的一方面的虛擬通用串行總線(USB)集線器的框圖。圖5是說明根據(jù)本發(fā)明的一方面的虛擬通用串行總線(USB)集線器過程的框圖。圖6是說明根據(jù)本發(fā)明的一方面用于使用虛擬USB集線器為通用串行總線(USB)外圍裝置的經(jīng)放電電池充電的過程的框圖。
具體實施例方式本發(fā)明的各方面提供一種將多個邏輯通用串行總線(USB)功能實體組合在單一裝置內的系統(tǒng)和方法。根據(jù)本發(fā)明的各方面，例如智能電話等USB外圍裝置可使多個USB功能暴露于USB主機以存取主機的各個系統(tǒng)。此類系統(tǒng)的實例包含: 提供對內嵌式存儲裝置的直接存取的大容量存儲系統(tǒng)；

實現(xiàn)包含受數(shù)字版權管理(DRM)保護的媒體的媒體文件從USB主機到外圍裝置(且反之亦然)的傳遞的多媒體傳遞協(xié)議(MTP)系統(tǒng)； 提供到膝上型主機的蜂窩式網(wǎng)絡連接性的系留聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)； 實現(xiàn)電話診斷命令、登錄、控制臺等的調試系統(tǒng)；以及 流式傳輸來自內嵌式廣播TV接收器的視頻的視頻系統(tǒng)。本發(fā)明的各方面提供一種用于實施具有模擬集線器的虛擬復合裝置的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)使例如USB外圍裝置等單一物理USB裝置能夠在USB總線上暴露多個獨立功能。根據(jù)本發(fā)明的各方面，單一物理USB裝置上的邏輯功能可動態(tài)添加和移除而不必重新枚舉整個裝置且不會影響其它功能的狀態(tài)。邏輯功能可在系統(tǒng)中的若干處理器的能夠存取USB硬件的任一者上獨立地實施。每一處理器可經(jīng)由虛擬集線器枚舉作為一個或一個以上USB裝置。邏輯功能的初始化可推遲直到處理器及其操作系統(tǒng)初始化為止或直到邏輯功能本身初始化為止。根據(jù)本發(fā)明的各方面，通過使用虛擬集線器，系統(tǒng)可在加電時間、復位時間或啟動時間后即刻枚舉作為USB集線器，且立即開始充電。第二裝置功能枚舉可推遲到系統(tǒng)的操作過程中稍后進行。重新枚舉期間的充電電流的減小由USB標準規(guī)定。根據(jù)本發(fā)明的各方面，可調用虛擬USB集線器功能性以允許發(fā)生第二裝置功能性枚舉而不減小作為裝置的初始枚舉的一部分所請求的充電電流電平。當裝置具有低電池電量時，以來自主機的減小的電流電平可能不能實現(xiàn)第二裝置功能枚舉。根據(jù)本發(fā)明的各方面調用虛擬USB集線器功能性可由具有低電池電量的裝置執(zhí)行，以從主機汲取高電平電流以用于快速再充電，同時枚舉可汲取高電流電平的裝置功能性。裝置在低電流電平下作為虛擬集線器執(zhí)行初始枚舉，請求用于充電的較高電流電平且接著可維持高電流電平，同時經(jīng)由虛擬集線器枚舉第二功能性。根據(jù)本發(fā)明的一方面，虛擬USB功能性可由裝置響應于確定裝置具有經(jīng)放電電池或在預定閾值以下的電池電荷電平而任選地調用。如果電池未放電到預定電平以下，那么裝置可直接執(zhí)行其初始枚舉而不調用虛擬集線器功能性來縮短總枚舉時間。參看圖4描述根據(jù)本發(fā)明的說明性實施例的虛擬集線器架構。所述架構的結構塊包含: USB功能“A”(1)和USB功能“B” (7)是邏輯USB功能軟件實體，例如“USB大容
量存儲裝置驅動器”或“撥號聯(lián)網(wǎng)驅動器”。
USB協(xié)議⑵、(5)和⑶是一般USB協(xié)議的軟件實施方案的例子，所述一般USB協(xié)議包含用于裝置枚舉、準備各種USB描述符和處置控制/主體/中斷/等時端點上的USB傳遞的程序。
USB裝置控制器驅動器(3)和(9)是提供到用于管理低電平程序的USB裝置控制器硬件的存取的裝置驅動器的例子，所述低電平程序例如是分配端點硬件資源、處置USB中斷、起始數(shù)據(jù)接收/發(fā)射程序等。
USB虛擬集線器控制器驅動器(6)擴展USB裝置控制器驅動器(3)和(9);添加USB裝置控制器(12)硬件的初始初始化；以及管理集線器特定功能性，例如處置來自USB資源管理器(10)的連接/斷開連接請求。
USB資源管理器(10)是管理針對每個虛擬裝置的硬件端點資源的分配的硬件塊。其還負責通知USB虛擬集線器控制器驅動器(6)何時啟用或停用虛擬裝置，且這使虛擬集線器能夠向USB主機模擬端口連接/斷開連接事件。 協(xié)議引擎(11)處置USB硬件邏輯，包含端點管理、包傳遞以及經(jīng)由中斷和寄存器與軟件驅動器介接。
USB裝置控制器(12)囊封USB數(shù)字硬件塊，排除USB物理層硬件。
USB PHY (13)囊封所有USB物理層硬件塊。根據(jù)本發(fā)明的各方面的虛擬集線器裝置邏輯上組合下游端口及其到單一系統(tǒng)封裝中的裝置功能的連接而不暴露外部面向下游的USB端口。根據(jù)本發(fā)明的各方面的USB硬件控制器模擬集線器行為而不在設計中包含實際集線器硬件。初級處理器402或次級處理器404的任一者上的例如USB功能“A”或USB功能“B”等邏輯功能的每一者可直接連接到USB硬件406，且仿佛其為獨立的裝置那樣請求資源。舉例來說，USB功能“A”可為大容量存儲裝置功能，且USB功能“B”可為某一診斷能力。USB功能的每一者在USB主機看起來仿佛其為經(jīng)由USB集線器連接到USB主機的獨立的裝置。根據(jù)本發(fā)明的各方面，次級處理器404可為例如調制解調器處理器，且初級處理器402可為例如應用處理器。塊4、5和6為與虛擬集線器驅動器相關的組件。虛擬集線器驅動器4可為處置來自USB主機的所有集線器特定請求的軟件組件。在上文描述的經(jīng)放電電池的情況下，本發(fā)明的各方面可實現(xiàn)集線器功能性使得對于USB主機來說將似乎啟用了集線器。稍后，虛擬USB裝置可啟用操作系統(tǒng)且可枚舉實際功能性，例如存儲裝置功能性。根據(jù)此實例，存儲裝置功能性的枚舉對于USB主機來說將似乎是仿佛某人正好在集線器后方在集線器端口的一者上插入存儲裝置。
根據(jù)本發(fā)明的各方面，當例如USB功能“A”等特定邏輯實體準備好枚舉時，將命令發(fā)送到USB裝置控制器12以分配端點資源且請求連接。當其請求連接時，硬件406向虛擬集線器驅動器4提出中斷。響應于所述中斷，虛擬集線器驅動器4發(fā)信號通知USB主機，其具有新項目連接在其端口的一者上。此使用USB硬件的增強的型式用連接事件的邏輯處置代替連接事件的物理處置。根據(jù)本發(fā)明的各方面，多個CPU可如同其正與USB控制器交互那樣操作。舉例來說，當多個CPU想要分配資源時，其可以用與先前設計中相同的方式進行此操作。當多個CPU想要連接時，其可對某些寄存器進行寫入，從而與通常一樣請求連接。虛擬集線器的邏輯向協(xié)議引擎11中的多個CPU隱藏。USB資源管理器10處置端點資源的分配。一些集線器邏輯可實施在虛擬集線器驅動器4中。參看圖5描述根據(jù)本發(fā)明的一方面用于提供虛擬集線器功能性的過程。所述過程以在框502中初始化USB控制器以及在框504中為集線器本身分配端點而開始。接著在框506中，虛擬集線器進入斷開連接狀態(tài)，直到例如USB電纜連接到裝置為止。在USB電纜連接之后，在框508中使用適當集線器描述符來枚舉集線器裝置。裝置接著在框510中轉變到連接狀態(tài)。響應于USB斷開連接，裝置返回到斷開連接狀態(tài)(框506)。在連接狀態(tài)中，響應于對應的事件采取特定行動。虛擬集線器可例如接收來自USB主機的端口導向狀態(tài)請求。在框512中，虛擬集線器可通過報告各個端口的狀態(tài)來對主機作出響應。此響應可告知主機例如端口已連接、斷開連接還是暫停。虛擬集線器可例如接收來自主機的端口導向命令，設定端口特征或清除端口特征。在框514中，虛擬集線器可通過請求USB控制器仿效對應的虛擬端口上的對應動作來對所述請求作出響應。虛擬集線器可例如接收來自USB控制器的關于虛擬端口事件(例如，連接/斷開連接事件或遠程喚醒事件)的通知。在框516中，虛擬集線器可通過在中斷端點上將狀態(tài)改變通知發(fā)送到USB主機來對所述通知作出響應。虛擬集線器可例如辨識物理USB端口上的某些電事件，例如連接/斷開連接事件或暫停/重新開始事件。在框518中，虛擬集線器可通過請求USB控制器仿效所有虛擬端口上的對應動作來對所述電事件作出響應。在這些動作的任一者之后，裝置返回到連接狀態(tài)(框510)。參看圖6描述根據(jù)本發(fā)明的一方面用于使用虛擬集線器功能性對USB外圍裝置的經(jīng)放電電池充電的過程。所述過程響應于標準協(xié)議命令而執(zhí)行。在框602中，USB主機使用從USB主機的低電流汲取來枚舉USB外圍裝置作為虛擬集線器。虛擬USB集線器以低電流(< IOOmA)進行枚舉，但在框604中在枚舉過程期間，虛擬USB集線器請求在枚舉之后準予高電流(500mA)。此提供足夠的功率來加載次級USB功能且在USB總線后方枚舉所述功能。在框606中，所述過程包含用高電流汲取的至少一部分對USB外圍裝置的經(jīng)放電電池進行充電。在框608中，外圍裝置將端口狀態(tài)改變發(fā)送到USB主機。在框610中，所述過程包含經(jīng)由虛擬集線器枚舉USB外圍裝置的第二 USB功能性?？?06中的電池充電可在枚舉虛擬USB集線器之后且在加載次級USB功能(框608中)之前立即開始。本發(fā)明的各方面允許USB功能的分散管理且允許USB主機使用簡單的USB驅動器操作。USB外圍裝置上的新的邏輯實體可容易與先前配置組合。根據(jù)標準USB架構，每一 USB外圍裝置可被指派得到特定地址。當裝置首次物理上連接到USB主機的USB端口時，USB主機軟件發(fā)送將端口地址指派給所述裝置的命令。每一 USB外圍裝置通常已與單一裝置地址相關聯(lián)。本發(fā)明的各方面模擬可具有附接到其的多個USB裝置的集線器。USB控制器經(jīng)重新設計以例如通過將額外水平的“裝置地址”添加到事務路由來處置多個USB裝置地址。USB 2.0總線是廣播總線，其中USB主機在USB總線上發(fā)送的每一消息包含裝置地址。所述消息通常被傳送到連接到USB總線的所有USB外圍裝置。連接的USB外圍裝置的USB硬件審視隨每一廣播命令所包含的裝置地址以確定所述命令是否與其自身的裝置地址相關聯(lián)。USB裝置可接著處理尋址到其本身的命令且忽略其它命令。根據(jù)本發(fā)明，USB裝置硬件控制器可將消息的裝置地址與同不同邏輯實體相關聯(lián)的多個不同地址進行比較。USB資源管理器協(xié)調來自與多個邏輯實體相關聯(lián)的多個邏輯驅動器的先入先出(FIFO)分配請求。USB集線器驅動器基于來自邏輯功能的請求向主機產(chǎn)生連接/斷開連接/遠程喚醒通知。本發(fā)明的各方面將邏輯功能解耦，使得USB裝置不必適應功能性配置的每個可能的排列。邏輯功能可在不影響其它邏輯功能的情況下實時獨立地加載和卸載。此實現(xiàn)例如許多應用向例如智能電話等USB裝置的簡化部署。軟件應用和功能性可因此在USB裝置上利用先前僅在USB主機上可用的某一水平的可擴展性。根據(jù)本發(fā)明的各方面，多個邏輯功能可代管在不同CPU上而不使用過程間通信(IPC)。此實現(xiàn)(例如)例如USB調制解調器等USB外圍裝置上的高數(shù)據(jù)速率。此類高數(shù)據(jù)速率可在例如LTE裝置中使用。某些裝置設計包含裝置中的物理USB集線器以使調制解調器和應用處理器兩者能夠同時與USB主機通信。此允許由調制解調器處理器在高數(shù)據(jù)速率下發(fā)送的數(shù)據(jù)直接去往USB硬件而不首先經(jīng)過應用處理器。根據(jù)本發(fā)明的各方面的虛擬USB集線器可通過用硬件和軟件的組合模擬USB集線器來減小裝置(例如，LTE調制解調器)的成本大小和功率消耗。圖7是展示其中可有利地采用本發(fā)明的一方面的示范性無線通信系統(tǒng)700的框圖。為了說明的目的，圖7展示三個遠程單元720、730和750，以及兩個基站740。將了解，無線通信系統(tǒng)可具有更多遠程單元和基站。遠程單元720、730和750包含IC裝置725A、725C和725B，所述IC裝置包含所揭示的虛擬USB復合裝置。將了解，其它裝置也可包含所揭示的虛擬USB復合裝置，例如基站、交換裝置和網(wǎng)絡設備。圖7展示從基站740到遠程單元720、730和750的前向鏈路信號780以及從遠程單元720、730和750到基站740的反向鏈路信號790。在圖7中，遠程單元720展示為移動電話，遠程單元730展示為便攜式計算機，且遠程單元750展示為無線本地回路系統(tǒng)中的固定位置遠程單元。舉例來說，遠程單元可為移動電話、平板計算機、手持式個人通信系統(tǒng)(PCS)單元、便攜式數(shù)據(jù)單元(例如，個人數(shù)據(jù)助理)、具有GPS功能的裝置、導航裝置、機頂盒、音樂播放器、視頻播放器、娛樂單元、固定位置數(shù)據(jù)單元(例如，儀表讀取設備)，或存儲或檢索數(shù)據(jù)或計算機指令的任何其它裝置，或其任何組合。雖然圖7說明根據(jù)本發(fā)明的教示的遠程單元，但本發(fā)明不限于這些示范性所說明單元。本發(fā)明的各方面可適合用于包含虛擬USB復合裝置的任何裝置中。對于固件和/或軟件實施方案，所述方法可以用執(zhí)行本文描述的功能的模塊(例如，程序、函數(shù)等)實施。有形地體現(xiàn)指令的任何機器可讀媒體可用于實施本文描述的方法。舉例來說，軟件代碼可存儲在存儲器中且由處理器單元執(zhí)行。存儲器可實施在處理器單元內或處理器單元外部。如本文所使用，術語“存儲器”指代任何類型的長期、短期、易失性、非易失性，或其它存儲器，且不限于任何特定類型的存儲器或特定數(shù)目的存儲器，或上面存儲存儲器的特定媒體類型。如果實施在固件和/或軟件中，那么所述功能可作為一個或一個以上指令或代碼存儲在計算機可讀媒體上。實例包含用數(shù)據(jù)結構編碼的計算機可讀媒體，以及用計算機程序編碼的計算機可讀媒體。計算機可讀媒體包含物理計算機存儲媒體。存儲媒體可為可由計算機存取的任何可用媒體。借助實例而非限制，此類計算機可讀媒體可包含RAM、R0M、EEPROM、CD-ROM或其它光盤存儲裝置、磁盤存儲裝置或其它磁性存儲裝置，或可用于存儲指令或數(shù)據(jù)結構的形式的所要程序代碼且可由計算機存取的任何其它媒體；如本文使用的磁盤和光盤包含壓縮光盤(CD)、激光光盤、光學光盤、數(shù)字多功能光盤(DVD)、軟性磁盤或藍光光盤，其中磁盤通常以磁性方式再現(xiàn)數(shù)據(jù)，而光盤利用激光以光學方式再現(xiàn)數(shù)據(jù)。上文的組合也應包含在計算機可讀媒體的范圍內。除了在計算機可讀媒體上存儲外，還可將指令和/或數(shù)據(jù)提供為包含在通信設備中的發(fā)射媒體上的信號。舉例來說，通信設備可包含具有指示指令和數(shù)據(jù)的信號的收發(fā)器。所述指令和數(shù)據(jù)經(jīng)配置以致使一個或一個以上處理器實施權利要求書中概述的功能。根據(jù)本發(fā)明的各方面，設備可具有用于使用從USB主機的低電流汲取來枚舉USB外圍裝置作為虛擬集線器的裝置，用于請求從USB主機的高電流汲取的裝置，以及用于使用高電流汲取經(jīng)由虛擬集線器枚舉USB外圍裝置的第二 USB功能性的裝置。在一個方面中，上文提及的裝置可為例如初級處理器402、次級處理器404和圖4所示的USB硬件406。在另一方面中，上文提及的裝置可為經(jīng)配置以執(zhí)行上文提及的裝置所敘述的功能的模塊或任何設備。所屬領域的技術人員將進一步了解，結合本文中的揭示內容而描述的各種說明性邏輯塊、模塊、電路和算法步驟可實施為電子硬件、計算機軟件，或兩者的組合。為清楚說明硬件與軟件的此互換性，上文已大致關于其功能性而描述了各種說明性組件、塊、模塊、電路和步驟。所述功能性是實施為硬件還是軟件取決于特定應用和施加于整個系統(tǒng)的設計約束。所屬領域的技術人員可針對每一特定應用以不同方式實施所描述功能性，但所述實施決策不應被解釋為導致偏離本發(fā)明的范圍。可使用通用處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或其它可編程邏輯裝置、離散門或晶體管邏輯、離散硬件組件，或其經(jīng)設計以執(zhí)行本文中所描述的功能的任何組合來實施或執(zhí)行結合本文中的揭示內容而描述的各種說明性邏輯塊、模塊和電路。通用處理器可以是微處理器，但在替代方案中，處理器可以是任何常規(guī)處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機。處理器還可實施為計算裝置的組合，例如，DSP與微處理器的組合、多個微處理器的組合、一個或一個以上微處理器與DSP核心的聯(lián)合，或任何其它此配置。結合本文中的揭示內容而描述的方法或算法的步驟可直接實施在硬件中、由處理器執(zhí)行的軟件模塊中，或兩者的組合中。軟件模塊可駐存在RAM存儲器、閃存存儲器、ROM存儲器、EPROM存儲器、EEPROM存儲器、寄存器、硬盤、可裝卸磁盤、CD-ROM，或此項技術中已知的任一其它形式的存儲媒體中。示范性存儲媒體耦合到處理器，使得處理器可從存儲媒體讀取信息和將信息寫入到存儲媒體。在替代方案中，存儲媒體可與處理器成一體式。處理器和存儲媒體可駐留于ASIC中。ASIC可駐留于用戶終端中。在替代方案中，處理器和存儲媒體可作為離散組件駐留于用戶終端中。在一個或一個以上示范性設計中，所描述的功能可實施于硬件、軟件、固件或其任一組合中。如果實施于軟件中，則可將功能作為計算機可讀媒體上的一個或一個以上指令或代碼而加以存儲或傳輸。計算機可讀媒體包含計算機存儲媒體與包含促進計算機程序從一處傳遞到另一處的任何媒體的通信媒體兩者。存儲媒體可為可由通用或專用計算機存取的任何可用媒體。舉例來說(且并非限制)，此些計算機可讀媒體可包括RAM、R0M、EEPR0M、CD-ROM或其它光盤存儲裝置、磁盤存儲裝置或其它磁性存儲裝置，或可用于承載或存儲呈指令或數(shù)據(jù)結構形式的所要程序代碼裝置且可由通用或專用計算機或者通用或專用處理器存取的任何其它媒體。同樣，可恰當?shù)貙⑷魏芜B接稱作計算機可讀媒體。舉例來說，如果使用同軸電纜、光纖電纜、雙絞線、數(shù)字訂戶線(DSL)或例如紅外線、無線電和微波等無線技術從網(wǎng)站、服務器或其它遠程源傳輸軟件，則同軸電纜、光纖電纜、雙絞線、DSL或例如紅外線、無線電和微波的無線技術均包含于媒體的定義中。如本文中所使用，磁盤和光盤包含壓縮光盤(CD)、激光光盤、光學光盤、數(shù)字多功能光盤(DVD)、軟磁盤和藍光光盤，其中磁盤通常以磁性方式再現(xiàn)數(shù)據(jù)，而光盤利用激光以光學方式再現(xiàn)數(shù)據(jù)。上述的組合也應包含在計算機可讀媒體的范圍內。盡管已陳述特定電路，但所屬領域的技術人員將了解，實踐本發(fā)明并非需要所有所揭示的電路。此外，未描述某些眾所周知的電路以保持集中于本發(fā)明。雖然已詳細描述本發(fā)明和其優(yōu)點，但應理解，在不脫離如所附權利要求書所界定的本發(fā)明的技術的情況下，可在本文中作出各種改變、替代和變更。舉例來說，相對于襯底或電子裝置使用例如“上方”和“下方”等關系術語。當然，如果襯底或電子裝置翻轉，那么上方變成下方且反之亦然。另外，如果側向定向，那么上方和下方可指代襯底或電子裝置的側部。此外，本申請案的范圍既定不局限于說明書中所描述的過程、機器、制造、物質組成、手段、方法和步驟的特定實施例。如所屬領域的技術人員將容易從本發(fā)明了解的，可根據(jù)本發(fā)明利用目前存在或稍后將開發(fā)的執(zhí)行與本文中所描述的對應實施例大體上相同的功能或實現(xiàn)與其大體上相同的結果的過程、機器、制造、物質組成、手段、方法或步驟。提供本發(fā)明的先前描述以使所屬領域的技術人員能夠制造或使用本發(fā)明。所屬領域的技術人員將容易了解對本發(fā)明的各種修改，且本文中界定的一般原理可應用于其它變化而不背離本發(fā)明的精神或范圍。因此，本發(fā)明既定不限于本文中描述的實例和設計，而是賦予其與本文中揭示的原理和新穎特征相一致的最廣范圍。因此，所附權利要求書既定在其范圍內包含此些過程、機器、制造、物質組成、手段、方法或步驟。
權利要求
1.一種方法，其包括: 使用從USB主機的低電流汲取來枚舉通用串行總線USB外圍裝置作為虛擬集線器；在所述USB外圍裝置正被枚舉作為所述虛擬集線器的同時請求從所述USB主機的高電流汲??； 將端口狀態(tài)改變通知發(fā)送到所述USB主機；以及 經(jīng)由所述虛擬集線器使用所述高電流汲取來枚舉所述USB外圍裝置的第二 USB功能性。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其進一步包括: 用所述高電流汲取的至少一部分對所述USB外圍裝置的至少部分放電的電池進行充電。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其進一步包括: 識別所述USB外圍裝置的所述至少部分放電電池狀態(tài)；以及 響應于檢測到所述至少部分放電電池狀態(tài)執(zhí)行作為所述虛擬集線器的所述枚舉。
4.根據(jù)權利要求2所述的方法，其進一步包括: 確定所述USB外圍裝置的所述至少部分放電的電池是否經(jīng)充分充電以利用從所述USB主機的所述低電流汲取來執(zhí)行所述第二 USB功能性的啟動例程；以及 響應于確定所述至少部分放電的電池經(jīng)充分充電而執(zhí)行所述第二 USB功能性直接向所述USB主機的所述枚舉。
5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其進一步包括: 使用所述高電流汲取的至少一部分加載所述第二 USB功能性的操作系統(tǒng)。
6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其進一步包括: 接收來自所述第二 USB功能性的USB接口通信；以及 響應于接收到所述USB接口通信，模擬到所述USB主機的端口連接事件和端口斷開連接事件中的一者。
7.根據(jù)權利要求1所述的方法，其進一步包括: 將所述USB外圍裝置集成到移動電話、機頂盒、音樂播放器、視頻播放器、娛樂單元、導航裝置、計算機、手持式個人通信系統(tǒng)PCS單元、便攜式數(shù)據(jù)單元和固定位置數(shù)據(jù)單元的至少一者中。
8.—種設備,其包括: 用于使用從USB主機的低電流汲取來枚舉通用串行總線USB外圍裝置作為虛擬集線器的裝置； 用于在所述USB外圍裝置正被枚舉作為所述虛擬集線器的同時請求從所述USB主機的高電流汲取的裝置； 用于將端口狀態(tài)改變通知發(fā)送到所述USB主機的裝置；以及 用于經(jīng)由所述虛擬集線器使用所述高電流汲取來枚舉所述USB外圍裝置的第二 USB功能性的裝置。
9.根據(jù)權利要求8所述的設備，其集成到移動電話、機頂盒、音樂播放器、視頻播放器、娛樂單元、導航裝置、計算機、手持式個人通信系統(tǒng)PCS單元、便攜式數(shù)據(jù)單元和固定位置數(shù)據(jù)單元的至少一者中。
10.一種用于無線網(wǎng)絡中的無線通信的計算機程序產(chǎn)品，其包括: 上面記錄有程序代碼的計算機可讀媒體，所述程序代碼包括: 用以使用從USB主機的低電流汲取來枚舉通用串行總線USB外圍裝置作為虛擬集線器的程序代碼； 用以在所述USB外圍裝置正被枚舉作為所述虛擬集線器的同時請求從所述USB主機的高電流汲取的程序代碼； 用以將端口狀態(tài)改變通知發(fā)送到所述USB主機的程序代碼；以及用以經(jīng)由所述虛擬集線器使用所述高電流汲取來枚舉所述USB外圍裝置的第二 USB功能性的程序代碼。
11.根據(jù)權利要求10所述的計算機程序產(chǎn)品，其中所述程序代碼進一步包括: 用以用所述高電流汲取的至少一部分對所述USB外圍裝置的至少部分放電的電池進行充電的程序代碼。
12.根據(jù)權利要求11所述的計算機程序產(chǎn)品，其中所述程序代碼進一步包括: 用以識別所述USB外圍裝置的所述至少部分放電電池狀態(tài)的程序代碼；以及 用以響應于檢測到所述至少部分放電電池狀態(tài)執(zhí)行作為所述虛擬集線器的所述枚舉的程序代碼。
13.根據(jù)權利要求11所述的計算機程序產(chǎn)品，其中所述程序代碼進一步包括: 用以確定所述USB外圍裝置的所述至少部分放電的電池是否經(jīng)充分充電以利用從所 述USB主機的所述低電流汲取來執(zhí)行所述第二 USB功能性的啟動例程的程序代碼；以及用以響應于確定所述至少部分放電的電池經(jīng)充分充電而執(zhí)行所述第二 USB功能性直接向所述USB主機的所述枚舉的程序代碼。
14.根據(jù)權利要求10所述的計算機程序產(chǎn)品，其中所述程序代碼進一步包括: 用以使用所述高電流汲取的至少一部分加載所述第二 USB功能性的操作系統(tǒng)的程序代碼。
15.根據(jù)權利要求10所述的計算機程序產(chǎn)品，其中所述程序代碼進一步包括: 用以接收來自所述第二 USB功能性的USB接口通信的程序代碼；以及 用以響應于接收到所述USB接口通信模擬到所述USB主機的端口連接事件和端口斷開連接事件中的一者的程序代碼。
16.根據(jù)權利要求10所述的計算機程序產(chǎn)品，其集成到移動電話、機頂盒、音樂播放器、視頻播放器、娛樂單元、導航裝置、計算機、手持式個人通信系統(tǒng)PCS單元、便攜式數(shù)據(jù)單元和固定位置數(shù)據(jù)單元的至少一者中。
17.一種用于無線通信的設備，其包括: 存儲器；以及 耦合到所述存儲器的至少一個處理器，所述至少一個處理器經(jīng)配置以: 使用從USB主機的低電流汲取來枚舉通用串行總線USB外圍裝置作為虛擬集線器；在所述USB外圍裝置正被枚舉作為所述虛擬集線器的同時請求從所述USB主機的高電流汲??； 將端口狀態(tài)改變通知發(fā)送到所述USB主機；且 經(jīng)由所述虛擬集線器使用所述高電流汲取來枚舉所述USB外圍裝置的第二 USB功能性。
18.根據(jù)權利要求17所述的設備，其中所述至少一個處理器進一步經(jīng)配置以: 以所述高電流汲取的至少一部分對所述USB外圍裝置的至少部分放電的電池進行充電。
19.根據(jù)權利要求18所述的設備，其中所述至少一個處理器進一步經(jīng)配置以: 識別所述USB外圍裝置的所述至少部分放電電池狀態(tài)；以及響應于檢測到所述至少部分放電電池狀態(tài)執(zhí)行作為所述虛擬集線器的所述枚舉。
20.根據(jù)權利要求18所述的設備，其中所述至少一個處理器進一步經(jīng)配置以: 確定所述USB外圍裝置的所述至少部分放電的電池是否經(jīng)充分充電以利用從所述USB主機的所述低電流汲取來執(zhí)行所述第二 USB功能性的啟動例程；以及 響應于確定所述至少部分放電的電池經(jīng)充分充電而執(zhí)行所述第二 USB功能性直接向所述USB主機的所述枚舉。
21.根據(jù)權利要求17所述的設備，其中所述至少一個處理器進一步經(jīng)配置以: 使用所述高電流汲取的至少一部分加載所述第二 USB功能性的操作系統(tǒng)。
22.根據(jù)權利要求17所述的設備，其中所述至少一個處理器進一步經(jīng)配置以: 接收來自所述第二 USB功能性的USB接口通信；以及 響應于接收到所述USB接口通信，模擬到所述USB主機的端口連接事件和端口斷開連接事件中的一者。
23.根據(jù)權利要求17所述的設備，其集成到移動電話、機頂盒、音樂播放器、視頻播放器、娛樂單元、導航裝置、計算機、手持式個人通信系統(tǒng)PCS單元、便攜式數(shù)據(jù)單元和固定位置數(shù)據(jù)單元的至少一者中。
全文摘要
一種用于實施具有模擬集線器的虛擬通用串行總線USB復合裝置的系統(tǒng)使得例如USB外圍裝置等單一物理USB裝置能夠在所述USB總線上暴露多個獨立的功能。所述單一物理USB裝置上的邏輯功能可動態(tài)地添加和移除而不必重新枚舉所述整個裝置且不會影響其它功能的狀態(tài)。邏輯功能還可獨立地實施在系統(tǒng)中的若干處理器的能夠存取USB硬件的任一者上。每一處理器可經(jīng)由所述虛擬集線器枚舉為一個或一個以上USB裝置。邏輯功能的初始化可經(jīng)由所述虛擬USB集線器執(zhí)行以維持來自具有經(jīng)放電電池的裝置中的USB主機的充電電流電平。
文檔編號G06F13/42GK103154922SQ201180046946
公開日2013年6月12日 申請日期2011年8月30日 優(yōu)先權日2010年8月30日
發(fā)明者伊戈爾·馬拉曼特, 托馬斯·E·弗吉爾 申請人:高通股份有限公司