[发明专利]用于快速启动USB装置的系统、设备及方法

说明书

背景技术

通用串行总线(USB)为用于将计算机附接到多种外围装置的标准外围接口。这些外围装置通常称作功能，其可包括集线器及例如键盘、鼠标、相机、监视器、调制解调器的装置，及许多其它外围装置。

USB系统中的装置以分层星状拓扑连接到USB主机，其中每一装置经由一个或一个以上集线器连接到所述USB主机。USB系统为轮询总线，其中主机计算机包括单一USB控制器，所述USB控制器管理总线上的所有通信且监视总线拓扑由于附接或移除装置而发生的改变。

多数总线事务包括三个包。主机控制器发送一描述事务的类型及方向、装置地址及端点编号的令牌包。经寻址的USB装置从所述令牌包辨识其地址。基于令牌包中所指定的方向将数据从主机传送到经寻址的装置或从经寻址的装置传送到主机。多数情况下，数据的目的地以一指示经传送数据的接收状态的信号交换包(handshake packet)来回应。

虽然USB系统支持连接到总线的多个外围装置，但USB协议为点对点协议。换句话说，单一主机一次可将数据发送到单一的经唯一地寻址的装置。因此，对用于各种装置的数据进行时间多路复用，使得每一装置可在其时隙期间接收或发射数据。

USB系统通常界定一毫秒长的帧，在所述帧内，USB系统可将不同时隙分配到总线上的许多或所有装置。每一装置具有唯一地址，因而所述装置知晓所发射数据是针对其，或随其发送的数据供应唯一地址，使得主机知晓数据是从哪一装置接收。

当初次插入USB装置时，其经历初始化、枚举及配置过程以设置所述USB装置用于供USB主机及其上的客户端软件使用。对于具有大量固件或其它设置要求的复杂USB装置来说，此设置过程可能相当长。然而，许多操作系统强加关于USB装置在可用于操作系统之前可花费多久来执行设置过程的认证要求。

需要用于执行快速设置过程以满足操作系统要求，同时仍允许USB装置的复杂配置的系统、设备及方法。

附图说明

图1展示USB系统的拓扑图。

图2展示本发明的示范性实施例中的逻辑通信管道的简化框图。

图3展示本发明的示范性实施例的简化框图。

图4展示根据本发明的实施例的初始化过程的状态图。

图5展示根据本发明的实施例的枚举过程的简化流程图。

图6A展示在第一枚举过程之后由操作系统显示的示范性控制面板。

图6B展示在第二枚举过程之后由操作系统显示的示范性控制面板。

具体实施方式

词“示范性”在本文中用以意味着“充当一实例、个例或说明”。不必将本文中描述为“示范性”的任何实施例解释为比其它实施例优选或有利。

下文中结合随附图式所阐述的详细描述意在作为对本发明的示范性实施例的描述，而不意在表示可实践本发明的仅有实施例。贯穿此描述所使用的术语“示范性”意味着“充当实例、个例或说明”，且未必应解释为比其它示范性实施例优选或有利。所述详细描述包括特定细节以便实现提供对本发明的示范性实施例的透彻理解的目的。所属领域的技术人员将显而易见，可在无这些特定细节的情况下实践本发明的示范性实施例。在一些个例中，以框图形式来展示众所周知的结构及装置以避免混淆本文中所呈现的示范性实施例的新颖性。

本发明的示范性实施例是针对执行快速USB设置过程(其可包括USB装置的初始化、枚举及配置)，同时仍允许USB装置的复杂的相对较长的配置过程。

图1展示常规USB系统的拓扑图100。USB主机110包括一具有多个连接点的根集线器(root hub)。在图1中，第一功能150A连接于一个连接点处，且第一集线器120A连接到第二连接点。第一集线器120A包括多个连接点。第二功能150B、第二集线器120B及第三集线器120C连接到第一集线器120A。第二集线器120B可包括多个连接点。第三功能150C连接到第二集线器120B。第三集线器120C包括多个连接点。第四功能150D及第五功能150E连接到第三集线器120C。

所述集线器通过将在其上游端口上接收的数据发送到其下游端口中的每一者及将来自其下游端口中的一者的信息发送到其上游端口而充当中继器(repeater)。在任何给定时间，应仅有一个功能或主机正将信息置于总线上。因此，作为实例，主机可发送以第五功能150E为目的地的信息。所述信息途经第一集线器120A及第三集线器120C而流到第五功能150E。