CN101794267A - Usb设备切换装置及其实现方法 - Google Patents

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王洁民
叶戟文
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Abstract

本发明揭示了一种USB设备切换装置及其实现方法，包括：微控制单元；串行接口模块，与所述微控制单元电性连接，用以与计算机进行通讯，接受并发送计算机的控制指令；USB端口切换模块，与所述微控制单元电性连接，选定控制USB设备与计算机通信连接；USB通信端口模块，与所述USB端口切换模块连接，用以连接计算机及USB设备的USB端口。本发明提供的USB设备切换装置及其实现方法，可以实现了对USB设备的批量处理，精确切换并控制USB设备，拓展了USB的应用领域，减化了操作流程，大大地提高了效率。

Description

USB设备切换装置及其实现方法
技术领域
本发明涉及USB设备连接控制技术，且特别涉及一种USB设备切换装置及其实现方法。
背景技术
USB(Universal Serial Bus)通用串行总线，是一种连接外部串行设备的技术标准，计算机***接驳***设备(如键盘、鼠标、打印机等)的输入/输出接口标准。USB就是设备插架的一种规范。USB是在1994年底由英特尔、康柏、IBM、Microsoft等多家公司联合提出的。但是直到1999年，USB才真正被广泛应用。同时，它也得到了各PC厂商、芯片制造商和PC外设厂商的广泛支持。在USB方式下，所有的外设都在机箱外连接，连接外设不必再打开机箱；允许外设热插拔，而不必关闭主机电源。USB采用″级联″方式，即每个USB设备用一个USB插头连接到一个外设的USB插座上，而其本身又提供一个USB插座供下一个USB外设连接用。
目前，USB设备一般分两种，一种是集线器(Hub)，其功能是为其它USB设备提供扩展接口；另一种是完成某项具体功能的PC***设备，如鼠标、键盘等。USB外设在国内外以惊人的速度发展，迄今为止，各种USB的外设已经有数千种。
而USB Hub作为USB设备的一种已经被广泛应用，它是一种可以将一个USB接口转换为多个(通常为4个)，并可以使这些接口同时使用的装置。但由于USB Hub提供可扩展的接口较少，并且无法直接选定相应接口的USB设备，极大的限制的USB的应用。
发明内容
本发明旨在解决现有技术中，USB Hub(集线器)提供可扩展的接口较少，并且无法直接选定相应接口的USB设备等技术问题。
有鉴于此，本发明提供一种USB设备切换装置，包括：微控制单元；串行接口模块，与所述微控制单元电性连接，用以与计算机进行通讯，接受并发送计算机的控制指令；USB端口切换模块，与所述微控制单元电性连接，选定控制USB设备与计算机通信连接；USB通信端口模块，与所述USB端口切换模块连接，用以连接计算机及USB设备的USB端口。
进一步的，所述微控制单元为C8051单片机。
进一步的，所述串行接口模块，包括控制芯片，转换芯片RS232，以及串行接口。
进一步的，所述USB端口切换模块，包括：译码器，及与其连接的USB端口切换装置。
进一步的，所述USB通信端口模块，包括：连接计算机的主USB端口，连接外部设备的USB端口。
进一步的，所述的USB设备切换装置，还包括：级联模块，连接与USB设备之间，其包括USB信号级联端口、控制信号级联端口和开关。
本发明还提供一种USB设备切换的方法，包括以下步骤：
提供USB设备切换装置，其包括：微控制单元，串行接口模块、USB端口切换模块，USB通信端口模块；
将所述USB通信端口模块与计算机的USB口连接，将所述串行接口模块与计算机的串口连接；
计算机通过所述串行接口模块向所述微控制单元发送控制指令；
通过所述微控制单元接收并发送所述控制指令至所述USB端口切换模块；
所述USB端口切换模块根据所述控制指令对指定的USB设备进行连接；
通过所述USB通信端口模块将该指定的USB设备或USB端口连接到计算机的USB接口，实现该指定的USB设备或USB端口与计算机的通信连接。
进一步的，所述微控制单元为C8051单片机。
进一步的，所述串行接口模块，包括控制芯片，转换芯片RS232，以及串行接口。
进一步的，所述USB端口切换模块，包括：译码器，及与其连接的USB端口切换装置。
进一步的，所述USB通信端口模块，包括：连接计算机的主USB端口，连接外部设备的USB端口。
进一步的，所述USB设备切换装置还包括：级联模块，连接与USB设备之间，其包括USB信号级联端口、控制信号级联端口和开关。
本发明提供的USB设备切换装置及其实现方法，可以实现了对USB设备的批量处理，精确切换并控制USB设备，拓展了USB的应用领域，减化了操作流程，大大地提高了效率。
附图说明
图1所示为本发明一实施例提供的USB设备切换装置的结构示意图；
图2所示为本发明一实施例提供的USB设备切换的方法流程图。
具体实施方式
为使本发明的技术特征更明显易懂，下面结合附图，给出具体实施例，对本发明做进一步的描述。
请参见图1，其所示为本发明一实施例提供的USB设备切换装置的结构示意图。该USB设备切换装置100，包括：微控制单元110；串行接口模块120，与所述微控制单元110电性连接，用以与计算机200进行通讯，接受并发送计算机200的控制指令；USB端口切换模块130，与所述微控制单元110电性连接，选定控制USB设备300与计算机200通信连接；
USB通信端口模块140，与所述USB端口切换模块130连接，用以连接计算机200及USB设备300的USB端口。
首先通过计算机200发送一选择连接控制命令至USB设备切换装置100，由USB设备切换装置100中的串行接口模块120进行接收，在本实施例中，所述串行接口模块120，包括控制芯片，转换芯片例如：RS232，以及串行接口，计算机的控制命令通过该串行接口进行传输。串行接口接受该控制命令，并将该控制命令发送给微控制单元110，在本实施例中，微控制单元110为C8051单片机，但本发明不限于此。微控制单元110接收到该控制命令，将该控制命令发送至USB端口切换模块130，在本实施例中，USB端口切换模块130包括译码器是用来解码控制指令，及与译码器连接的USB端口切换装置，该USB端口切换装置由继电器、MOS管等器件构成，以控制外接USB设备的数据线和电源线的开关，从而实现切换的功能，但本发明不限于此，凡能实现本发明目地的器件都属于本发明的范围。USB端口切换模块130将解码后的控制命令传输至USB通信端口模块140，以实现控制切换外接USB设备与计算机的选择切换连接。在本实施例中，USB通信端口模块140包括，连接计算机的主USB端口，连接外部设备的USB端口。
在本发明的另一实施例中，USB设备切换装置还包括：级联模块，连接与USB设备之间，其包括USB信号级联端口、控制信号级联端口和开关。本模块的作用是将各个外接USB设备进行级联，从而大大扩展可切换的USB设备。
为更好的阐释本发明，请参见图2，其所示为本发明一实施例提供的USB设备切换的方法流程图。
该USB设备切换的方法，包括以下步骤：
S210提供USB设备切换装置，其包括：微控制单元，串行接口模块、USB端口切换模块，USB通信端口模块；
S220将USB设备切换的USB通信端口模块与计算机的USB口连接，将装置的串行接口模块与计算机的串口连接；
S230计算机通过所述串行接口模块向所述微控制单元发送控制指令；
S240通过所述微控制单元接收并发送所述控制指令至所述USB端口切换模块；
S250所述USB端口切换模块根据所述控制指令对指定的USB设备进行连接；
S260通过所述USB通信端口模块将该指定的USB设备或USB端口连接到计算机的USB接口，实现该指定的USB设备或USB端口与计算机的通信连接。
综上所述，本发明实施例提供的USB设备切换装置及其实现方法，可以实现了对USB设备的批量处理，精确选择切换并控制USB设备与计算机进行通信，拓展了USB的应用领域，减化了操作流程，大大地提高了效率。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (12)

1.一种USB设备切换装置，其特征在于，包括：
微控制单元；
串行接口模块，与所述微控制单元电性连接，用以与计算机进行通讯，接受并发送计算机的控制指令；
USB端口切换模块，与所述微控制单元电性连接，选定控制USB设备与计算机通信连接；
USB通信端口模块，与所述USB端口切换模块连接，用以连接计算机及USB设备的USB端口。
2.根据权利要求1所述的USB设备切换装置，其特征在于，所述微控制单元为C8051单片机。
3.根据权利要求1所述的USB设备切换装置，其特征在于，所述串行接口模块，包括控制芯片，转换芯片RS232，以及串行接口。
4.根据权利要求1所述的USB设备切换装置，其特征在于，所述USB端口切换模块，包括：译码器，及与其连接的USB端口切换装置。
5.根据权利要求1所述的USB设备切换装置，其特征在于，所述USB通信端口模块，包括：连接计算机的主USB端口，连接外部设备的USB端口。
6.根据权利要求1所述的USB设备切换装置，其特征在于，还包括：级联模块，连接与USB设备之间，其包括USB信号级联端口、控制信号级联端口和开关。
7.一种USB设备切换的方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供USB设备切换装置，其包括：微控制单元，串行接口模块、USB端口切换模块，USB通信端口模块；
将所述USB通信端口模块与计算机的USB口连接，将所述串行接口模块与计算机的串口连接；
利用所述串行接口模块向所述微控制单元发送控制指令；
通过所述微控制单元接收并发送所述控制指令至所述USB端口切换模块；
所述USB端口切换模块根据所述控制指令对指定的USB设备进行连接；
通过所述USB通信端口模块将该指定的USB设备或USB端口连接到计算机的USB接口，实现该指定的USB设备或USB端口与计算机的通信连接。
8.根据权利要求7所述的USB设备切换的方法，其特征在于，所述微控制单元为C8051单片机。
9.根据权利要求7所述的USB设备切换的方法，其特征在于，所述串行接口模块，包括控制芯片，转换芯片RS232，以及串行接口。
10.根据权利要求7所述的USB设备切换的方法，其特征在于，所述USB端口切换模块，包括：译码器，及与其连接的USB端口切换装置。
11.根据权利要求7所述的USB设备切换的方法，其特征在于，所述USB通信端口模块，包括：连接计算机的主USB端口，连接外部设备的USB端口。
12.根据权利要求7所述的USB设备切换的方法，其特征在于，所述USB设备切换装置还包括：级联模块，连接与USB设备之间，其包括USB信号级联端口、控制信号级联端口和开关。
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