[发明专利]数据传输方法以及使用该方法的通用串行总线主机控制器

说明书

技术领域

本发明涉及一种数据传输方法以及使用该方法的通用串行总线(USB) 主机控制器。具体而言，本发明涉及一种在USB设备和主机之间执行数据 传输的方法和执行该方法的USB主机控制器。

背景技术

在现有的USB3.0的技术规范中，主机通过主机控制器与USB设备进行 交互。为了支持USB 3.0的双总线构架，主机控制器必须包括超速 (SuperSpeed)和USB2.0元件，这能够同时在每个总线上管理主机与USB 设备之间的控制、状态以及信息交换。该主机控制器包括SuperSpeed和 USB2.0的多个下游端口，通过这些下游端口，主机能够检测USB设备的连 接和移除，管理主机和USB设备之间的控制流动，管理主机和USB设备之 间的数据流动，收集状态和活动统计，以及向所连接的USB设备提供电力。 基于超速元件，USB 3.0可提供十倍于USB 2.0的传输速度和更高的节能效 率，因而广泛用于计算机外围设备和消费电子产品。

为支持USB 3.0协议，Intel其后推出了扩展主控制器界面(Extensible Host Controller Interface，简称xHCI)协议，xHCI协议主要描述了系统软件与 硬件之间接口所用的寄存器和数据结构，为USB 3.0主控制器与USB 3.0外 设驱动程序之间提供标准通信方式。根据xHCI协议和USB3.0协议，USB 主机控制器可以启动或停止数据传输，例如USB主机控制器在其用完(run out of)用于该数据传输的缓冲器空间的情况下会停止该数据传输，而当USB 主机控制器通知该USB设备这种状态时，该USB设备会切换到另一个数据 传输或者等待并在该USB主机控制器分配出缓冲器空间时继续同一数据传 输。

在上行周期(Upstream Cycle)/输入事务的处理中，现有的USB主机控 制器需要在其缓冲器内接收到来自USB设备的足够多的输入数据(IN data) 之后，才能利用所有这些输入数据来计算CRC(循环冗余码)结果，并且将 计算出的CRC结果与所有参与计算CRC结果的输入数据组合成一个完整的 数据分组(Data Packet)。之后，判断该数据分组是否存在错误(包括检查 CRC结果是否有错误以及数据分组是否完整等)，如果存在错误，USB主机 控制器将不向主机发送此数据分组，并丢弃该数据分组；如果没有错误，则 将该数据分组发送给主机的系统存储器。

上述数据传输过程请参考附图1所示的流程图。在步骤ST1中，USB主 机控制器接收输入数据，并在步骤ST2中确定本次所接收的输入数据是否为 该数据分组的最后一个数据。需要说明的是，一个数据分组包含的数据量是 可预设的，例如，可预设每个数据分组包含10字节(Byte)或10双字节(DW) 的数据，而输入数据的接收和发送可以以字节或双字(DW)为单位，因此 USB主机控制在步骤ST1中接受到输入数据和步骤ST2中判断是否为数据 分组的最后一个数据，均可以字节或双字为单位。若在步骤ST2判断得出该 输入数据不是数据分组的最后一个数据，则进程返回到步骤ST1继续接收输 入数据。如果在步骤ST2判断所接收的输入数据是该数据分组的最后一个数 据，则在步骤ST3中计算该数据分组的CRC结果，并将所接收的输入数据 组合成数据分组。

由上述可知，现有的USB主机控制器需要在其缓冲器内接收到足够多 的来自USB设备的输入数据之后(例如一个数据分组所包含的数据量)，才 能利用所有这些输入数据来计算CRC结果，因此，在缓冲器接收来自USB 设备的输入数据的过程中，USB主机控制器用于传输数据到主机的总线将 处于空闲状态，因此造成总线的利用率较低，传输数据的整体速率也明显降 低。并且，存放在缓冲器内的数据，由于未能及时传输至主机的系统存储器， 一旦当上行周期(Upstream Cycle)/输入事务出现故障或中断，若USB设备 继续向USB主机控制器内的缓冲器发送输入数据，则极易导致USB主机控 制器内的缓冲器溢出(overrun)。

发明内容

本发明的目的在于提供一种途径以便解决上述现有技术中出现的问题。