專利名稱：具有主機(jī)/裝置功能的usb界面及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種通用串行總線(Universal Serial Bus，USB)的多功能界面及其控制方法，尤指一種具有USB主機(jī)/裝置功能的USB界面及其控制方法。
背景技術(shù)：
為了解決傳統(tǒng)中電腦及其輔助設(shè)備間連接界面繁雜的問題，通用串行總線(Universal Serial Bus，USB)規(guī)格于1996年間被提出，用以提供外部不同輔助設(shè)備一個(gè)單一規(guī)格的輸出/輸入界面。USB1.0規(guī)格釋出之后，經(jīng)過了許多次的增修以配合市場(chǎng)以及設(shè)計(jì)者的需要，例如于1998年釋出的USB1.1增加了新傳輸規(guī)格(interrupt OUT)，2000年釋出的USB2.0則支援高速(Hi-speed)規(guī)格并增加了迷你B型界面(mini-B connector)，也定義了新的描述元(descriptor)，其后，USB OTG規(guī)格在2001年被提出，以實(shí)現(xiàn)更好的電源管理以及允許相同裝置以不同形式工作的目的。
在USB規(guī)格演進(jìn)的過程中，一直維持著主從式(Host-Device)的架構(gòu)。請(qǐng)參照?qǐng)D1所示，為USB發(fā)展者論壇(USB Implementers Forum)于2000年提出的通用序列總線規(guī)格2.0版(Universal Serial Bus specification Revision2.0)規(guī)格中所揭示的一USB物理總線拓樸(Physical Bus Topology)示意圖。由圖1中可知，一個(gè)USB系統(tǒng)100可由主機(jī)(Host)110、裝置(Device)120通過總線連接界面(Inter-connection)所構(gòu)成，其中所述裝置120可分類為一般裝置、復(fù)合式裝置(Compound Device)以及混合式裝置(Composite Device)。
今對(duì)上述元件作一更詳盡的定義一主機(jī)具有一主機(jī)控制器(Hostcontroller)以及一根集線器(Root Hub)，所述根集線器至少具有一個(gè)端口(Port)，主機(jī)在USB系統(tǒng)中承擔(dān)了大部分控制以及溝通的工作。功能(function)為提供一種特定能力(capability)給主機(jī)的輔助識(shí)別，例如鼠標(biāo)、鍵盤等。一集線器(hub)具有一上行端口(up-stream port)以及至少一個(gè)下行端口(down-stream port)，所述上行端口用以與一主機(jī)連接，所述下行端口用以分別與置入(embedded)或外部的裝置進(jìn)行連接。裝置為一種功能、集線器或其組合，一復(fù)合式裝置具有一集線器以及至少一功能，以此，一主機(jī)視連接的復(fù)合式裝置為一集線器及所述集線器所連接的至少一實(shí)體裝置(physical device)，每一所述實(shí)體裝置具有一獨(dú)立地址，舉例來說，鍵盤與軌跡球可被整合為一復(fù)合式裝置，在此裝置的內(nèi)部，這些單獨(dú)的功能被永久的連接至一集線器上，亦可稱為一「復(fù)合式集線器」。在主機(jī)方面，一個(gè)復(fù)合式裝置就像是一個(gè)單獨(dú)的集線器上連結(jié)了其它功能，如圖1中所示，右下方方塊框起的部份即為一復(fù)合式集線器(CompoundHub)。所述集線器以及所述裝置均具有一獨(dú)立地址。一混合式裝置為一具有復(fù)數(shù)個(gè)獨(dú)立界面(Interface)的功能裝置，所述界面借助一儲(chǔ)存于所述裝置中的描述元完成定義。一混合式裝置僅有一地址，但每一所述界面具有一不同功能且可獨(dú)立控制。舉例來說，一混合式裝置可同時(shí)具有一用于音效裝置的界面以及另一用于控制面版的界面。
USB系統(tǒng)工作原理簡(jiǎn)述于下USB的總線連接界面是一種星狀堆疊(tieredstar)拓樸，此種堆疊最多可達(dá)6層。每一堆疊的中心是集線器(HUB)。每一線段為主機(jī)與集線器/功能(function)、集線器與另一集線器/功能或者節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)之間的連接。圖1所示的USB的拓樸排列，每一節(jié)點(diǎn)代表一裝置或功能。當(dāng)一USB系統(tǒng)致動(dòng)時(shí)，所述系統(tǒng)中的裝置地址均為0，隨后所述系統(tǒng)進(jìn)行裝置尋找并依序?qū)⒌刂贩峙浣o裝置，直到所有裝置均具有指定地址，或者達(dá)到USB裝置數(shù)上限為止。
依上所述，可發(fā)現(xiàn)一個(gè)USB系統(tǒng)內(nèi)的所有數(shù)據(jù)傳輸都必須由主機(jī)端控制起始作業(yè)，所有USB裝置均為附屬裝置(Slaver)，須聽從既定的協(xié)定并回應(yīng)來自Host的傳輸，后以標(biāo)準(zhǔn)的USB數(shù)據(jù)格式接收傳送數(shù)據(jù)。相較于傳統(tǒng)連接端口所使用的對(duì)等連接(peer-peer)架構(gòu)，USB系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了主從式架構(gòu)，利用一主機(jī)完成了復(fù)數(shù)個(gè)裝置的控制。
以此，USB架構(gòu)利用一種傳輸線串接各類型的輔助設(shè)備，而取代傳統(tǒng)的輔助設(shè)備需各類不同纜線，如打印機(jī)的并列端口纜線，數(shù)據(jù)機(jī)的串行端口纜線等，大大的簡(jiǎn)化了外部輔助設(shè)備與主機(jī)之間的連接，并具有諸如隨插即用(Plug-and-Play)、「熱插拔」(Hot Attach&Detach)、低耗電、高泛用性以及低成本等優(yōu)點(diǎn)。
但是隨著消費(fèi)性電子，特別是移動(dòng)式設(shè)備(例如手機(jī)、PDA以及多媒體播放器等)市場(chǎng)的興起，基于移動(dòng)式裝置使用場(chǎng)合的復(fù)雜性，為了減低對(duì)于主機(jī)端的依賴，并使得移動(dòng)式設(shè)備內(nèi)的信息得以快速的被存取運(yùn)用，USB規(guī)格必須進(jìn)行修改，以提供更好的電源管理并允許設(shè)備能以主機(jī)和裝置兩種USB規(guī)格型態(tài)進(jìn)行工作。
為此，USB發(fā)展者論壇于2001年12月推出了USB OTG1.0，經(jīng)過6次修定，于2003年6月推出了USB OTG1.0a，正式成為一個(gè)實(shí)用性的規(guī)范。請(qǐng)見圖2，為USB OTG所定義的裝置類型功能圖。USB OTG定義了兩種裝置類型單設(shè)裝置(Peripheral-Only Device，POD)以及雙用角色裝置(Dual-Role Device，DRD)。單設(shè)裝置與一般裝置的功能近似，而雙用角色裝置具有USB規(guī)格的主機(jī)以及裝置兩種功能，正因如此，雙用角色裝置必須有角色切換的新功能。由圖2所示可知，具有雙用角色裝置功能的設(shè)備得以具有主機(jī)以及裝置兩種功能，例如一手機(jī)可與一主機(jī)端連接而成為一裝置，亦可與一裝置端連接成為驅(qū)動(dòng)所述裝置端的主機(jī)。
OTG1.0作為USB2.0的補(bǔ)充，亦定義了三種接插件Mini A插頭和插座、MiniB插頭和插座、Mini AB插座。在USB-OTG規(guī)范中，A裝置代表主裝置，充當(dāng)主機(jī)的角色，一般指以主機(jī)方式工作的雙用角色裝置，B裝置代表從裝置，充當(dāng)單設(shè)裝置的角色。Mini AB插座則是為雙用角色裝置所設(shè)計(jì)的規(guī)格，以容許Mini A或Mini B插頭插入，并借助所插入的插頭，定義雙用角色裝置的初始角色(如主機(jī)或裝置)，以致動(dòng)(enable)其主機(jī)或裝置單元。Mini A插座是設(shè)計(jì)在主機(jī)上的，用于連接外設(shè)的Mini A插頭，同理，Mini B插座設(shè)計(jì)在裝置上，用以連接Mini B插頭。因此，不同的插座類型，區(qū)分了不同的USB設(shè)備。
在OTG規(guī)格中，兩個(gè)雙用角色裝置進(jìn)行連接時(shí)可交替以主機(jī)和從機(jī)的方式工作，這個(gè)特點(diǎn)相容了現(xiàn)有USB規(guī)格主機(jī)/裝置的結(jié)構(gòu)。OTG規(guī)格的主機(jī)同樣負(fù)責(zé)初始化數(shù)據(jù)通信的任務(wù)。例如總線重置(reset)、獲取USB各種描述符和配置設(shè)備等。完成配置后，兩OTG裝置便可以分別以主機(jī)和從機(jī)方式傳輸信息。其中，兩個(gè)裝置間主從角色交換的過程由主機(jī)協(xié)商協(xié)定(Host negotiation protocol；HNP)定義。
此外，OTG設(shè)備中，僅具有一連接端口，其與主機(jī)端以及裝置端的連接均通過所述連接端口實(shí)現(xiàn)，因此使得OTG設(shè)備欠缺擴(kuò)充性，因而限制了OTG規(guī)格的應(yīng)用與市場(chǎng)價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一目的是提供一種具有主機(jī)/裝置功能的USB界面及其控制方法，所述USB界面可驅(qū)動(dòng)復(fù)數(shù)個(gè)裝置，建構(gòu)一獨(dú)立的USB系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一目的是提供一種具有主機(jī)/裝置功能的USB界面及其控制方法，所述USB界面分別與復(fù)數(shù)個(gè)外接裝置以及一外接主機(jī)連接，所述外接主機(jī)可使用所述USB界面以及所述外接裝置的功能。
本發(fā)明的又一目的是提供一種具有主機(jī)/裝置功能的USB界面及其控制方法，所述USB界面與一外接主機(jī)連接時(shí)被視為一混合式裝置，所述USB界面橋接復(fù)數(shù)個(gè)外接裝置以及所述外接主機(jī)，所述主機(jī)視所述外接裝置為所述USB界面的功能。
本發(fā)明的再一目的是提供一種具有主機(jī)/裝置功能的USB界面及其控制方法，所述USB界面包含一路由器(router)以及復(fù)數(shù)個(gè)連接端口，所述控制單元可定義任一所述連接端口為一上行端口或一下行端口。
本發(fā)明的另一目的是提供一種具有主機(jī)/裝置功能的USB界面及其控制方法，所述USB設(shè)備包含一控制單元(Control Unit)、一主機(jī)單元(USB HostUnit)、一裝置單元(USB Device Unit)以及一存儲(chǔ)單元，所述控制單元控制傳輸至所述主機(jī)單元以及所述裝置單元的數(shù)據(jù)，所述存儲(chǔ)單元于所述USB界面進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)用以儲(chǔ)存運(yùn)算所需的數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的又一目的是提供一種具有主機(jī)/裝置功能的USB界面及其控制方法，所述USB界面包含一路由器以及復(fù)數(shù)個(gè)連接端口，所述控制單元借助檢測(cè)與任一所述連接端口連接的一外接設(shè)備是否提供電源予所述連接端口的方法，定義所述連接端口為一上行端口或一下行端口，當(dāng)所述外接設(shè)備提供電源時(shí)，所述連接端口定義為一上行端口，當(dāng)所述外接設(shè)備未提供電源時(shí)，所述連接端口定義為一下行端口。
本發(fā)明的再一目的是提供一種具有主機(jī)/裝置功能的USB設(shè)備，所述USB界面可與功能電路結(jié)合以構(gòu)成一具有USB主機(jī)/裝置功能的USB設(shè)備(Apparatus)。
本發(fā)明的另一目的是提供一種具有主機(jī)/裝置功能的USB設(shè)備，當(dāng)所述USB設(shè)備僅與至少一外接裝置連接時(shí)，所述USB設(shè)備可驅(qū)動(dòng)復(fù)數(shù)個(gè)裝置，建構(gòu)一獨(dú)立的USB系統(tǒng)，當(dāng)所述USB設(shè)備與一外接主機(jī)以及至少一外接裝置連接時(shí)，所述USB設(shè)備被視為一混合式裝置，所述USB設(shè)備橋接所述外接裝置以及所述外接主機(jī)，使得所述外接主機(jī)得以通過本發(fā)明直接使用所述外接裝置，而無需額外的集線器。
本發(fā)明的又一目的是提供一種具有主機(jī)/裝置功能的USB界面控制方法，借助檢測(cè)與所述USB界面連接端口連接的外接設(shè)備是否提供電源，以定義所述連接端口為一上行端口或一下行端口。
本發(fā)明的再一目的是提供一種具有主機(jī)/裝置功能的USB界面控制方法，借助預(yù)先標(biāo)定裝置功能或以電性方式模擬解除連結(jié)(disconnect)與再連結(jié)(Re-connect)以便重新注冊(cè)新的裝置功能，實(shí)現(xiàn)USB設(shè)備的熱插拔(Hot Plug)特性。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種具有主機(jī)/裝置功能的USB界面，包含復(fù)數(shù)個(gè)連接端口，用以與USB設(shè)備連接；一路由器，與所述連接端口連接，控制單元定義所述連接端口為一上行端口以及一下行端口之一；一主機(jī)單元，與所述路由器連接，當(dāng)任一連接端口定義為一下行端口時(shí)，所述路由器橋接下行端口至主機(jī)單元；以及一裝置單元，與所述路由器連接，當(dāng)任一連接端口定義為一上行端口時(shí)，所述路由器橋接上行端口至所述裝置單元，并定義其他連接端口為一下行端口；一控制單元，與所述路由器、所述主機(jī)單元以及所述裝置單元連接，接收連接端口狀態(tài)以控制USB界面的數(shù)據(jù)流。
借助單純示范最適于實(shí)施本發(fā)明的模式中之一，熟悉本技術(shù)人士將可自以下說明了解本發(fā)明的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)中之一或部分或全部，因此，附圖及說明書基本上可視為范例性而非限制性。


圖1為一USB物理總線拓樸(Physical Bus Topology)示意圖。
圖2為一USB OTG所定義的裝置類型功能圖。
圖3為依據(jù)本發(fā)明一較佳實(shí)施例的一具有主機(jī)/裝置功能的USB控制界面的方塊示意圖。
圖4為依據(jù)本發(fā)明一較佳實(shí)施例的一控制流程圖。
圖5A以及圖5B為所述USB控制界面300于獨(dú)立(Stand Alone)模式下與USB外接裝置的連接關(guān)系及工作示意圖。
圖6A以及圖6B，為所述USB控制界面300于裝置(Device)模式下與USB外接裝置的連接關(guān)系及工作示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖3所示為依據(jù)本發(fā)明一較佳實(shí)施例的一具有主機(jī)/裝置功能的USB控制界面的方塊示意圖。所述USB控制界面300包含一控制單元310、一主機(jī)單元320、一裝置單元330、一存儲(chǔ)單元340、一路由器350以及復(fù)數(shù)個(gè)連接端口360A、360B。所述控制單元310分別與所述主機(jī)單元320、所述裝置單元330、所述存儲(chǔ)單元340以及所述路由器350連接，所述控制單元310控制所述USB控制界面中，例如命令(Command)、數(shù)據(jù)(Data)以及狀態(tài)(Status)信號(hào)等信號(hào)流(flows)，并依據(jù)所述控制單元310所定義的連接端口狀態(tài)(例如為一上行端口或下行端口)，將所述信號(hào)流依需要傳輸至所述主機(jī)單元320以及所述裝置單元330。所述存儲(chǔ)單元340儲(chǔ)存所述USB控制界面運(yùn)作時(shí)所需的數(shù)據(jù)。所述路由器350與所述連接端口360A以及360B連接，是由所述控制單元310定義所述連接端口360A以及360B為一上行端口或下行端口后，借助路由器350而與裝置單元330或主機(jī)單元320耦接。而上行端口或下行端口的定義方法，為檢測(cè)與所述連接端口360A以及360B連接的外接設(shè)備是否提供電源，當(dāng)連接的所述外接設(shè)備提供電源時(shí)，所述連接端口定義為一上行端口，所述外接設(shè)備為一外接主機(jī)；當(dāng)連接的所述外接設(shè)備未提供電源時(shí)，所述連接端口定義為一下行端口，所述外接設(shè)備為一外接裝置，值得注意的是，所述連接端口的數(shù)量可為指定數(shù)目，不以兩組為限，本實(shí)施例中的連接端口數(shù)目?jī)H為說明所需，不應(yīng)視為本發(fā)明的限制。所述主機(jī)單元320分別與所述控制單元310以及所述路由器350連接，通過所述路由器350與任一定義為一下行端口的所述連接端口連接，以與外接裝置連接，此時(shí)所述USB控制界面的功能為一主機(jī)端界面。值得注意的是，所述主機(jī)單元320的數(shù)量可為指定數(shù)目，不以一個(gè)為限，本實(shí)施例中的所述主機(jī)單元320數(shù)目?jī)H為說明所需，不應(yīng)視為本發(fā)明的限制。所述裝置單元330分別與所述控制單元310以及所述路由器350連接，通過所述路由器350與一定義為一上行端口的所述連接端口連接，借以與外接主機(jī)連接，此時(shí)所述控制單元310將其他連接端口定義為下行端口，所述USB控制界面的功能為一裝置端界面。
由于定義連接端口360A與360B為上行端口或下行端口，是由控制單元310檢測(cè)外接設(shè)備是否提供電源而定，再由控制單元310控制路由器350橋接上行端口于裝置單元330、抑或是橋接下行端口至主機(jī)單元320等。因此，根據(jù)本發(fā)明，橋接器350僅是選擇性(optional)元件，假若連接端口360A或360B為A或mini A型插座，則直接橋接至裝置單元330；連接端口360A或360B為B或mini B型插座，則直接橋接至主機(jī)單元320，即無需設(shè)置路由器350。假若連接端口360A或360B為Mini-AB型插座，則因連接線上的接頭外觀相似，故可設(shè)置路由器350，經(jīng)由控制單元310將上行端口橋接至裝置單元330，將下行端口連接至主機(jī)單元320。
請(qǐng)見圖4所示，為依據(jù)本發(fā)明一較佳實(shí)施例的一控制流程圖。步驟40利用所述控制單元310檢測(cè)是否有外接設(shè)備連接所述連接端口360A或360B，當(dāng)有外接設(shè)備連接時(shí)，步驟41檢測(cè)所述外接設(shè)備是否通過與其連接的連接端口提供電源，如所述外接設(shè)備未提供電源時(shí)，于步驟42中以所述控制單元310定義與所述外接設(shè)備連接的連接端口為一下行端口，并橋接所述下行端口至所述主機(jī)單元320。如所述外接設(shè)備提供電源時(shí)，則進(jìn)行步驟43，以控制單元310定義與所述外接設(shè)備連接的連接端口為一上行端口，并橋接所述上行端口至所述裝置單元330。再于步驟44定義其余的連接端口為下行端口，并將所述下行端口橋接至主機(jī)單元320。然后，進(jìn)行步驟45，持續(xù)檢測(cè)所述連接端口，倘若有另一外接主機(jī)連接另一連接端口時(shí)，得以解決同時(shí)存在兩個(gè)主機(jī)端的問題。
以下對(duì)所述具有主機(jī)/裝置功能的USB控制界面300于不同工作模式下，與外接設(shè)備間的連接關(guān)系及工作方式，作一更清楚的描述請(qǐng)見圖5A以及圖5B，為所述USB控制界面300于獨(dú)立(Stand Alone)模式下與USB外接裝置的連接關(guān)系及工作示意圖，為便于敘述，所述連接端口360A以及360B定義為第一連接端口360A’以及第二連接360B’。圖5A中，一外接裝置370與所述第一連接端口360A’連接，由于USB控制界面300檢測(cè)知所述外接裝置370未能提供電源，故所述第一連接端口360A’被定義為一下行端口，通過所述路由器350與所述主機(jī)單元320連接。因此，所述USB控制界面300可使用所述外接裝置的功能，例如打印、掃描以及存取或播放數(shù)據(jù)等，但亦不以此為限。圖5B中，所述外接裝置370與所述第二連接端口360B’連接，由于USB控制界面300檢測(cè)知所述外接裝置370未能提供電源，故所述第二連接360B’被定義為一下行端口，通過所述路由器350與所述主機(jī)單元320連接。因此，所述USB控制界面300得以使用所述外接裝置的功能，例如打印、掃描以及存取或播放數(shù)據(jù)等，但亦不以此為限。由圖5A以及圖5B顯示的所述USB控制界面300工作示意圖可知，借助所述路由器350的使用，無論一外接裝置是與任一所述連接端口連接，均得以橋接至所述主機(jī)單元320，以此，所述USB控制界面300得以使用所述外接裝置的功能。無論所述連接端口的數(shù)量以及所述外接裝置所連接的所述連接端口有何變動(dòng)，上述的所述USB控制界面300獨(dú)立模式操作依然成立。
請(qǐng)見圖6A以及圖6B，為所述USB控制界面300于裝置(Device)模式下與USB外接裝置的連接關(guān)系及工作示意圖。圖6A中，一外接主機(jī)380與所述第二連接端口360B’連接，由于USB控制界面300檢測(cè)知所述外接主機(jī)380提供電源，故所述第二連接端口360B’被定義為一上行端口，通過所述路由器350與所述裝置單元330連接，所述控制單元310并定義所述第一連接端口360A’為一下行端口，與所述外接裝置370連接，所述外接裝置370通過所述路由器350橋接至所述主機(jī)單元320。本實(shí)施例中，所述USB控制界面300于裝置(Device)模式下被定義為一混合式裝置(Composite Device)界面，所述外接裝置370視為所述USB控制界面300的一功能，但亦不以此為限，舉例來說，所述USB控制界面300于裝置(Device)模式下亦可被定義為一復(fù)合式裝置(Compound Device)界面。
圖6B中，一外接主機(jī)380與所述第一連接端口360A’連接，由于USB控制界面300檢測(cè)知所述外接主機(jī)380提供電源，故所述第一連接端口360A’被定義為一上行端口，通過所述路由器350與所述裝置單元330連接，所述控制單元310并定義所述第二連接端 360B’為一下行端口，與所述外接裝置370連接，所述外接裝置370通過所述路由器350橋接至所述主機(jī)單元320。
倘若根據(jù)本發(fā)明的USB控制界面300于獨(dú)立(stand alone)模式下，有外接主機(jī)連接至USB控制界面300的連接端口時(shí)，則USB控制界面300會(huì)切換成為裝置(Device)模式。但是，切換至裝置模式前，可等待獨(dú)立模式的操作完成，以確保數(shù)據(jù)的正確性。
于本實(shí)施例圖5以及圖6中的數(shù)據(jù)存取以及傳輸路徑說明如下外接主機(jī)經(jīng)由所述上行端口連接所述路由器，并通過所述裝置單元與控制單元溝通，控制單元再通過所述主機(jī)單元與下行端口，取得所述外接裝置執(zhí)行功能所需的信息與數(shù)據(jù)，并以所述存儲(chǔ)單元儲(chǔ)存運(yùn)作及傳輸所需的數(shù)據(jù)。據(jù)此，所述外接主機(jī)即可于執(zhí)行功能時(shí)，通過所述路徑實(shí)現(xiàn)外接主機(jī)/外接裝置間的操作關(guān)系。
值得注意的是，本實(shí)施例圖5以及圖6中所顯示的特定類型USB裝置僅為例舉，不應(yīng)視為本發(fā)明的限制，事實(shí)上，任何應(yīng)用USB界面進(jìn)行數(shù)據(jù)存取的裝置，均可借助本發(fā)明實(shí)現(xiàn)外接主機(jī)與外接裝置間的連接。
另外，本發(fā)明提供兩種控制方法，使得所述USB控制界面300于裝置(Device)模式下，可實(shí)現(xiàn)USB界面熱插拔(Hot Plug)的功能，今詳述于下當(dāng)外接裝置的功能為事先預(yù)定(predefined)時(shí)，主機(jī)端可利用識(shí)別/驅(qū)動(dòng)(enumeration)所述事先預(yù)定功能以實(shí)現(xiàn)USB的熱插拔功能。首先，無論所述USB控制界面300是否與外接裝置連接，當(dāng)一外接主機(jī)與所述USB控制界面300連接時(shí)，即標(biāo)記(Book)至少一事先預(yù)定功能。隨后，當(dāng)一事先預(yù)定的外接裝置與所述USB控制界面300連接時(shí)，即可致動(dòng)(Enabling)所述功能以使用所述外接裝置。舉例來說，可預(yù)先標(biāo)記一移動(dòng)儲(chǔ)存功能(RemovableDisk Function)或一使用者界面功能(Human Interface Function)，當(dāng)隨后插入的所述外接裝置具有已標(biāo)記功能時(shí)，即可立即使用。要注意的是，預(yù)先標(biāo)記的功能數(shù)量以及種類可以系統(tǒng)需求以及效能決定，不以一個(gè)為限。
另一種USB界面熱插拔方法是借助所述USB控制界面300的設(shè)計(jì)，于所述USB控制界面300以及一外接主機(jī)端連接(connecting)狀態(tài)不變的情況下，當(dāng)有另一外接裝置通過所述USB控制界面300與所述外接主機(jī)連接時(shí)，借助所述USB控制界面300自動(dòng)地與所述外接主機(jī)解除連接(Disconnect，即將D+與D-接腳連接至邏輯低準(zhǔn)位)并再連接(Re-connect，即將D+或D-接腳連接至上拉(pull-up)電阻時(shí))，使所述外接主機(jī)得以利用所述USB界面裝置標(biāo)記所述外接裝置為其界面之一，以檢測(cè)到所述外接裝置的存在，并對(duì)所述外接裝置進(jìn)行識(shí)別與驅(qū)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)USB界面的熱插拔功能。
值得一提的是，前述的連接一詞非限于有線連接以及電連接，足以使各連接單元間依系統(tǒng)需要進(jìn)行信號(hào)傳遞的連接方式，均應(yīng)視為已被本發(fā)明所揭示，舉例而言，例如無線USB規(guī)格(Wireless USB)中的信號(hào)傳遞方法，亦可為本發(fā)明所使用。
本發(fā)明中所述的所述具有主機(jī)/裝置功能的USB界面，得以與功能電路結(jié)合以構(gòu)成一具有USB主機(jī)/裝置功能的USB設(shè)備(Apparatus)，換言之，經(jīng)由本發(fā)明的使用，可整合于任何使用USB界面的電子設(shè)備，例如臺(tái)式電腦、筆記本電腦、隨身碟、數(shù)字影音播放器、手機(jī)、GPS設(shè)備、PDA設(shè)備以及各式輸入以及輸出設(shè)備等，為一具有USB主機(jī)/裝置功能的USB設(shè)備，使得此USB設(shè)備不僅可直接使用所述位階裝置，亦可使一外接主機(jī)端除了使用所述USB設(shè)備本身的功能外，亦可通過所述USB設(shè)備與其他外接裝置連接，直接使用所述外接裝置的功能，而無需改變所述外接主機(jī)、所述USB設(shè)備與所述外接裝置間的纜線連結(jié)。因此，通過所述USB界面的使用，前述的各種電子設(shè)備得以成為具有USB主機(jī)/裝置功能的USB設(shè)備，因而有了極佳的使用便利性與相容性，更大大的提高了市場(chǎng)價(jià)值。
熟知此項(xiàng)技術(shù)人士應(yīng)了解上述附圖及說明中所示的本發(fā)明具體實(shí)施例只是范例性且非限制。
本發(fā)明較佳具體實(shí)施例的前述說明是用于示范及說明目的。并非使本發(fā)明限于所述精確形式或已揭示的范例性具體實(shí)施例。因此，先前說明應(yīng)視為示范性而非限制性。顯然許多修正及變化對(duì)于熟悉此項(xiàng)技術(shù)人士將是很明顯的。具體實(shí)施例的選擇及描述為了更佳解釋本發(fā)明的原理及其實(shí)際應(yīng)用的最佳模式，從而允許熟悉此項(xiàng)技術(shù)人士理解用于各種具體實(shí)施例的本發(fā)明，且具有適合于特定使用或所涵蓋實(shí)作的各種修改。本發(fā)明意于使其范疇由在此所附的本申請(qǐng)權(quán)利要求范圍及其等同者定義，其中除非另有說明，否則所有權(quán)利要求請(qǐng)求項(xiàng)均包含其最廣泛的合理范圍。應(yīng)了解到，可由熟悉此項(xiàng)技術(shù)者對(duì)于具體實(shí)施例進(jìn)行改變，而不脫離由以下本申請(qǐng)權(quán)利要求范圍所定義的本發(fā)明的范疇。
權(quán)利要求
1.一種具有主機(jī)/裝置功能的USB界面，用以連接一外接設(shè)備，該USB界面包含復(fù)數(shù)個(gè)連接端口，用于與所述外接設(shè)備耦接；一控制單元，定義所述連接端口為一上行端口和一下行端口中之一；一主機(jī)單元，耦接至所述控制單元，當(dāng)有所述連接端口中之一經(jīng)定義為所述下行端口時(shí)，會(huì)橋接至所述下行端口；一裝置單元，耦接至所述控制單元，當(dāng)有所述連接端口中之一經(jīng)定義為所述上行端口時(shí)，會(huì)橋接至所述上行端口，并由所述控制單元定義所述連接端口中的其他者為所述下行端口。
2.如權(quán)利要求1所述的USB界面，其特征在于還包括一路由器，耦接至所述控制單元，用以橋接所述主機(jī)單元至所述下行端口、以及橋接所述裝置單元至所述上行端口。
3.如權(quán)利要求1所述的USB界面，其特征在于還包含一存儲(chǔ)單元，與所述控制單元耦接，用以儲(chǔ)存數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求1所述的USB界面，其特征在于所述控制單元借助檢測(cè)所述連接端口所連接的所述外接設(shè)備是否提供電源，以定義所述連接端口為所述上行端口以及所述下行端口之一。
5.如權(quán)利要求4所述的USB界面，其特征在于當(dāng)所述外接設(shè)備未提供電源時(shí)，與所述外接設(shè)備連接的連接端口定義為所述下行端口，橋接所述下行端口至所述主機(jī)單元。
6.如權(quán)利要求5所述的USB界面，其特征在于當(dāng)所述外接設(shè)備提供電源時(shí)，與所述外接設(shè)備連接的連接端口定義為所述上行端口，橋接所述上行端口至所述裝置單元，并定義其他連接端口為所述下行端口，橋接所述下行端口至所述主機(jī)單元。
7.如權(quán)利要求4所述的USB界面，其特征在于當(dāng)所述外接設(shè)備提供電源時(shí)，與所述外接設(shè)備連接的連接端口定義為所述上行端口，橋接所述上行端口至所述裝置單元，并定義其他連接端口為下行端口，橋接所述下行端口至所述主機(jī)單元。
8.如權(quán)利要求4所述的USB界面，其特征在于當(dāng)與所述連接端口連接均為所述下行端口，則所述外接設(shè)備定義為一外接裝置，則所述USB界面于一獨(dú)立模式下，可直接存取所述外接裝置。
9.如權(quán)利要求8所述的USB界面，其特征在于當(dāng)所述連接端口中之一為所述上行端口時(shí)，所述外接設(shè)備定義為一外接主機(jī)，則所述USB界面于一裝置模式下，使得所述外接主機(jī)可通過所述USB界面裝置標(biāo)記所述外接裝置與所述USB界面的內(nèi)建功能為其一界面，直接使用所述外接裝置與所述USB界面的內(nèi)建功能。
10.如權(quán)利要求4所述的USB界面，其特征在于當(dāng)所述連接端口中之一為所述上行端口時(shí)，所述外接設(shè)備定義為一外接主機(jī)，其他外接設(shè)備均定義為一外接設(shè)備，則所述USB界面于一裝置模式下，使得所述外接主機(jī)可通過所述USB界面裝置標(biāo)記所述外接裝置與所述USB界面的內(nèi)建功能為其一界面，直接使用所述外接裝置與所述USB界面的內(nèi)建功能。
11.一種具有主機(jī)/裝置功能USB界面的控制方法，包括下列步驟檢測(cè)復(fù)數(shù)個(gè)連接端口是否有耦接外接設(shè)備；當(dāng)有所述外接設(shè)備連接時(shí)，檢測(cè)所述外接設(shè)備是否通過與其連接的所述連接端口提供電源；若所述外接設(shè)備未提供電源，定義與所述外接設(shè)備連接的所述連接端口為一下行端口，而橋接所述下行端口至一主機(jī)單元；若所述外接設(shè)備有提供電源，定義與所述外接設(shè)備連接的所述連接端口為一上行端口，而橋接所述下行端口至一裝置單元，并定義其它的所述連接端口為所述下行端口，而橋接至所述主機(jī)單元；以及檢測(cè)所述外接設(shè)備是否被移除。
全文摘要
一種具有USB主機(jī)/裝置功能的USB界面及其控制方法，USB界面可與功能電路結(jié)合以構(gòu)成一具有USB主機(jī)/裝置功能的USB設(shè)備，包含一控制單元、一主機(jī)單元、一裝置單元、一存儲(chǔ)單元、一路由器以及復(fù)數(shù)個(gè)連接端口?？刂茊卧x連接端口為一上行端口或下行端口，并控制USB控制界面中的信號(hào)流，將信號(hào)流依需要傳輸至主機(jī)單元以及裝置單元，存儲(chǔ)單元儲(chǔ)存USB控制界面運(yùn)作時(shí)的暫存數(shù)據(jù)，主機(jī)單元通過路由器與一外接裝置連接，裝置單元通過路由器與一外接主機(jī)連接。
文檔編號(hào)G06F13/38GK101017470SQ20061000431
公開日2007年8月15日 申請(qǐng)日期2006年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月6日
發(fā)明者陳柏菁, 李允國(guó) 申請(qǐng)人:旺玖科技股份有限公司