[发明专利]通用串行总线传输转译器及微帧同步方法

说明书

本案是申请日为2011年3月31日、申请号为201110080319.6、发明名称为“通用串行总线传输转译器及微帧同步方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种通用串行总线（Universal Serial Bus，USB），特别涉及一种USB3.0传输转译器（U3TT）及其微帧同步方法。

背景技术

通用串行总线（USB）为一种外围装置（以下简称“装置”）的标准，用以提供装置（device）和主机（host）之间的通信。2008年公开了通用串行总线（USB）3.0，其缆线如图1A所示。USB3.0除了提供相容于USB2.0的一对数据路径D+/D-，还提供二对超速（SuperSpeed）数据路径SSTX+/SSTX-及SSRX+/SSRX-。

当USB2.0装置连接至USB3.0主机时，将会以非超速的数据路径D+/D-来进行通信。为了让USB2.0装置能够升级为类似USB3.0装置，以提升其数据传送速度，本申请申请人曾于中国专利申请第201010129143.4号申请文件中公开一种通用串行总线（USB）3.0的传输转译器（transaction translator）（简称”U3TT”）10，如图1B所示，其连接于USB3.0主机12与USB2.0装置14之间，用以提升USB2.0装置14的通信效能。

通用串行总线（USB）提供四种信息传送（transfer）类型：控制传送（control transfer）、大量传送（bulk transfer）、中断传送（interrupt transfer）及同步传送（isochronous transfer）。其中，同步传送通常使用于传送语音或图像数据，此种传送类型会保留足够的带宽（bandwidth），因此可保证传送速率；然而，此种传送类型并不会对错误进行更正或重试（retry），因而不能保证传输的完全正确。

目前USB3.0传输转译器（U3TT）于进行输入请求（IN）同步传输时，闲置（idle）时间过高且USB2.0总线带宽的利用率过低，因此本申请申请人于另一中国申请文件（题为”通用串行总线传输转译器及输入请求同步传输方法”）提出一种改良的传输转译器（U3TT）。在此改良的传输转译器（U3TT）中，使用二缓冲存储器（buffer），用以自装置预取（pre-fetch）数据，因而得以提高USB2.0总线带宽的利用率。然而，由于USB3.0主机侧的微帧时间（micro-frame time）（其为125微秒）与USB2.0装置侧的微帧时间，两者之间并没有同步，因而会产生以下问题。

图2显示主机侧及装置侧的微帧时间时序图。对于主机侧，主机于每一微帧时间发送同步时间标记分组（isochronous timestamp packet，ITP），用以宣告其微帧时间；主机可能在一微帧时间内的任一时间从缓冲存储器（例如，缓冲存储器1或缓冲存储器2）读取数据。对于装置侧，传输转译器（U3TT）于每一微帧时间发送帧起始（start-of-frame，SOF）分组，用以宣告其微帧时间；传输转译器（U3TT）可控制在每一微帧时间的一半周期时间内（例如前半周期时间）进行数据的预取。如图2所示，主机与装置可能于同一时间内（如图中所圈出的重叠时间）对同一缓冲存储器（如图示的缓冲存储器1）进行存取，因而造成存取冲突（access conflict）问题。在这个例子中，装置侧的微帧时间可能和主机侧的前一微帧时间产生重叠冲突。

此外，由于主机与传输转译器（U3TT）使用不同的时钟源，因此两者往往会有些微的周期时间差异。此时间差异于经过许多周期后，会累积成一个相当大的差异，造成另一个同步的问题。

为了克服上述问题，因此亟需提出一种改良的传输转译器（U3TT）及其微帧同步方法，以解决上述的同步问题。

发明内容

鉴于上述，本发明实施例的目的之一在于提出一种USB3.0传输转译器（U3TT）及其微帧同步方法，不但可解决装置侧和主机侧之间的存取冲突问题，也能解决主机侧和传输转译器（U3TT）的时钟源周期时间差异所造成的累积差异问题。本发明实施例的另一目的在于增进数据的传送效能。