[发明专利]通用串行总线（USB）的流控制

说明书

本申请要求2006年5月25日提交的名为“Optimized USB FlowControl Mechanism”的临时美国申请No.60/808691的优先权，后者已转让给本申请的受让人，并通过引用被并入本申请中。 

技术领域

本公开内容总体上涉及数据通信，更具体地，涉及用于控制通过USB的数据交换的技术。 

背景技术

USB是一种串行总线，其广泛用于将计算机与外部设备进行互连，所述外部设备例如键盘、鼠标设备、打印机、扫描仪、记忆棒、磁盘驱动器、数字摄像机、网络摄像机等。USB也广泛用于其它电子设备，例如个人数字助理(PDA)、游戏机等。 

USB利用一种以主机为中心(host-centric)的架构来在USB主机(USB host)和耦合到USB主机的USB设备(USB device)之间进行数据交换。USB主机可以位于计算机上，而USB设备可以是通过USB线缆耦合到该计算机的外部设备。在以主机为中心的架构中，USB主机控制与所有USB设备的通信。每当新的USB设备耦合到计算机时，USB主机和该USB设备交换信令来配置该USB设备。此后，每当USB主机希望向该USB设备发送数据或从其接收数据时，USB主机可以周期性地向该USB设备发送令牌分组。每当USB主机发出令牌分组时，该USB设备可以从USB主机接收数据或向其发送数据。 

USB主机可以通过向USB设备发送令牌分组来开始事务处理(transaction)。当接收到令牌分组时，如果USB设备临时无法发送或接收数据，则USB设备可以发送否定确认(NAK)握手分组。当从USB设备接收到NAK时，USB主机可以通过稍后发送另一个令牌分组来重试被NAK 的事务处理。 

NAK握手分组可以用于USB中的流控制(flow control)。USB设备可以发送NAK握手分组以调整/调节(throttle)数据速率并防止其缓冲器下溢(under-flowing)或上溢(over-flowing)。然而，被NAK的事务处理可能消耗大量的USB带宽和功率。 

因此本领域中需要有用来更高效地在USB中执行流控制的技术。 

发明内容

本文描述了用以在USB中执行流控制从而减少被NAK的事务处理并改善数据性能和功率效率的技术。对于流控制，USB设备可以确定其与USB主机交换数据的能力，并且可以基于其能力来发送用于流控制的通知。 

在一种方案中，USB主机可以(例如，周期性地)向USB设备发送令牌分组，以发起与USB设备的数据交换(例如，向USB设备发送数据或从其接收数据)。USB设备可以确定其无法与USB主机交换数据，例如，因为没有要发送的数据或者因为其缓冲器已满或接近已满。USB设备可以向USB主机发送“流关闭(flow off)”通知(例如，在中断管道(pipe)上)，以暂停数据交换。USB主机可以接收流关闭通知，并暂停向USB设备发送令牌分组。此后，USB设备可以确定其能够与USB主机交换数据。USB设备然后可以向USB主机发送“流开启(flow on)”通知，以恢复数据交换。USB主机可以接收流开启通知，并恢复向USB设备发送令牌分组。通过在USB设备无法交换数据期间暂停令牌分组的传输，可以减少或避免被NAK的事务处理。 

本公开内容的各种方面和特征将在下面更详细地描述。 

附图说明

图1示出USB主机和USB设备的框图。 

图2A示出用以从USB设备读取数据的入站(IN)事务处理。 

图2B和2C示出用以向USB设备发送数据的出站(OUT)事务处理。 

图3示出在无流控制的情况下令牌分组的传输和被NAK的事务处 理。 

图4示出使用在中断管道上发送的通知的USB流控制。 

图5示出由USB设备执行的用于流控制的处理。 

图6示出由USB主机执行的用于流控制的处理。 

图7示出无线通信设备的框图。 

具体实施方式

本文所述的流控制技术可以用于USB、其他总线、基于轮询的输入/输出(I/O)系统、以及其中在实体之间交换数据的其它系统。为了清楚起见，下面描述的技术具体针对被涵盖在可公开获得的文档“通用串行总线规范”(修订版2.0，2000年4月27日)中的USB。 

USB使用下列术语：