TWI420318B - A non-intrusive general-purpose common busbar switching device - Google Patents

Description

具有非侵入式直接對應之通用匯流排切換裝置

本發明係關於一種具有非侵入式直接對應之通用匯流排切換裝置，尤指一種由一高阻抗模組對一資料傳輸模組上之功能命令碼進行偵測監控，偵測到為非所需之功能命令碼，使其通過，讓一通用匯流排裝置便可與複數電腦裝置其中之一進行溝通連結，藉以達到隨插即用之通用匯流排切換裝置。

習用通用匯流排切換裝置在連結兩台電腦時，對於所連結之外接USB裝置(如：鍵盤、滑鼠等外接USB裝置)的控制，是由該通用匯流排切換裝置內之一主控微處理器(MCU)根據內部或外接記憶體內的模擬程式來模擬外接USB裝置的作動，因此外接USB裝置會被主控微處理器的預設模擬程式所取代，當原有外接USB裝置有進行更換新的外接USB裝置後，再與習用通用匯流排切換裝置連結，而新的外接USB裝置若有新增附加之功能(如多媒體控制、特定快捷鍵設定或熱鍵設定等)時，則新的外接USB裝置的新增附加功能便無法使用，因模擬程式無法模擬新的外接USB裝置的新增附加功能，故便無法正常的連結與操作，使得習用通用匯流排切換裝置無法連結新的外接USB裝置，和外部電腦溝通，進而使新的外接USB裝置所有操作功能將完全喪失無法達到使用者的操作需求。

另習用通用匯流排切換裝置除了以模擬程式來模擬外接USB裝置的作動，尚有以攔截方式來判讀外接USB裝置的作動，由主控微處理器根據內部或外部記憶體內的預設程式與外接USB裝置連接溝通，以啟動外接USB裝置，即是習用通用匯流排切換裝置內主控微處理器會依據預設程式，對所聯結的外接USB裝置進行判讀，但是當判讀非為原來的程式所能溝通的外接USB裝置(即是非程式所能解析等外接USB裝置)，則會使得新的外接USB裝置無法使用，及通過習用通用匯流排切換裝置和外部電腦溝通；若判讀為程式所能溝通解析的外接USB裝置，則允許通過和外部電腦進行溝通，且在切換與另一外部電腦連結時，需要延遲些時間才可與另一外部電腦做雙向溝通。

再者，不管利用模擬程式來模擬外部USB裝置之動作，或以攔截方式來判讀外接USB裝置之動作，當外部USB裝置有更換程式所能處理之新外部USB裝置時，則習用通用匯流排切換裝置之內部或外部記憶體，所儲存之模擬程式或預設程式，皆需由程式撰寫者進行重新撰寫，以將內部或外部記憶體之模擬程式或預設程式進行更新後，才可使新的外部USB裝置能夠通過習用通用匯流排切換裝置，與外部電腦進行溝通連結，然，由程式撰寫者重新撰寫模擬程式或預設程式，不但曠日費時，且在更新過程有可能會因程式撰寫不夠完全，或是新撰寫的模擬程式或預設程式容量過，進而導致內部或外部記憶體之記憶容量不足無法儲存，造成同樣無法使用新的外接USB裝置的新增附加功能，或不同型號的外接USB裝置與外部電腦進行連結溝通，這對使用者來說相當不便。

故當習用通用匯流排切換裝置在與外部USB裝置及多台外部電腦連結時，習用通用匯流排切換裝置會對外部USB裝置進行模擬或攔截，使得外部USB裝置只要更換過為非原來的，或是有新增附加功能時，則無法使用，以通過習用通用匯流排切換裝置，和多台外部電腦進行連結溝通，因此，如何解決此種缺點，亟待業者解決之課題。

本發明之目的即在提供一種具有非侵入式直接對應之通用匯流排切換裝置，由其內一主控微處理模組與一高阻抗模組連結，再由該高阻抗模組對一資料傳輸模組上之一通用匯流排裝置之功能命令碼，進行偵測監控，當偵測到為非所需之功能命令碼，則會讓非所需之功能命令碼通過，使該通用匯流排裝置便可與複數電腦裝置其中之一進行溝通連結，藉以達到隨插即用之目的。

為達成上述發明目的之技術手段在於：一供連結一通用匯流排裝置之通用匯流排連接模組，且傳送該通用匯流排裝置之一功能命令碼；一接收並傳送該功能命令碼之資料傳輸模組；一接收並傳送該功能命令碼之另一通用匯流排連接模組；一接收並傳送該功能命令碼之切換模組；一與該資料傳輸模組以並聯方式電性連接之高阻抗模組，藉以偵測並判斷該資料傳輸模組之資料是否為所需之功能命令碼；一與該高阻抗模組電性連接之主控微處理模組，用以接收該高阻抗模組所傳來之資料是否為所需之功能命令碼，並令該切換模組依據該功能命令碼進行一切換動作。

為便於　貴審查委員能對本發明之技術手段及運作過程有更進一步之認識與瞭解，茲舉實施例配合圖式，詳細說明如下。

請同時參閱第1圖至第3b圖所示，本發明所提供第一較佳實施例之具有非侵入式直接對應之通用匯流排切換裝置1，係由一通用匯流排連接模組11、一資料傳輸模組12、一另一通用匯流排連接模組13、一切換模組14、一高阻抗模組15、一主控微處理模組16所構成。

該通用匯流排連接模組11為供連結一通用匯流排裝置3，且傳送該通用匯流排裝置之功能命令碼。

該資料傳輸模組12為接收並傳送該功能命令碼。

該另一通用匯流排連接模組13為接收並傳送該功能命令碼。

該切換模組14為接收並傳送該功能命令碼。

該高阻抗模組15為與該資料傳輸模組12以一並聯方式電性連接，藉以偵測並判斷該資料傳輸模組12所傳送之資料是否為所需之功能命令碼。

該主控微處理模組16為與該高阻抗模組15電性連接，用以接收該高阻抗模組所傳來之資料是否為所需之功能命令碼，並令該切換模組依據該功能命令碼進行一切換動作。

當該通用匯流排切換裝置1分別藉由其內之該通用匯流排連接模組11連結該通用匯流排裝置3，及該切換模組14連結複數電腦裝置4，該主控微處理模組16會透過該高阻抗模組15以並聯方式與該資料傳輸模組12電性連接，並隨時偵測該資料傳輸模組12上之該通用匯流排裝置3之功能命令碼，即是該高阻抗模組15會對該資料傳輸模組12之正相資料線D+，及反相資料線D-所傳輸之功能命令碼進行偵測動作，以判讀是否與一記憶模組17內所儲存之預設程式的另一功能命令碼相同，若判讀相同，則該主控微處理模組16會令該切換模組14進行切換，由連結該等電腦裝置4中之第一電腦裝置41，切換連結至該等電腦裝置4中之第二電腦裝置42或第三電腦裝置43，使該通用匯流排裝置3與該第二電腦裝置42，或該第三電腦裝置43連結並溝通；若判讀不同，則該主控微處理模組16讓該功能命令碼順利通過，繼續與該等電腦4中之第一電腦裝置41連結及溝通。

該通用匯流排切換裝置1為利用該高阻抗模組15對該資料傳輸模組12進行偵測監控，在偵測時不會影響該資料傳輸模組12傳輸該功能命令碼，使該通用匯流排裝置3能夠直接與該等電腦裝置4連結，並溝通和傳輸，即便更換新的該通用匯流排裝置3，並具有新增的附加功能(如多媒體控制、特定快捷鍵設定或熱鍵設定等)，或不同型號的該通用匯流排裝置3，亦可通過該通用匯流排切換裝置1直接與該等電腦裝置4連結，不會有相容性限制和資料傳輸的問題發生。

再者，該通用匯流排連接模組11及該另一通用匯流排連接模組13，可替換成一通用匯流排微電腦模組11’及一另一通用匯流排連接模組13’(如第2圖所示)，該通用匯流排微電腦模組11’及該另一通用匯流排連接模組13’，會將與該通用匯流排裝置3及該等電腦裝置4所溝通的通用匯流排列舉(USB Enumelation)順序及資料，依序逐一鉅細靡遺的紀錄儲存在該記憶模組17內，即是該通用匯流排裝置3及該等電腦裝置4，會分別與該通用匯流排微電腦模組11’及該另一通用匯流排連接模組13’內之裝置描述單元111’、另一裝置描述單元131’、組態描述元單元112’、另一組態描述元單元132’、介面描述元單元113’、另一介面描述元單元133’、類別描述元單元114’、另一類別描述元單元134’、及端點描述元單元115’、另一端點描述元單元135’進行溝通(如第3a圖及第3b圖所示)進行溝通，並將溝通後之資料依序儲存在該記憶模組17內。

當該通用匯流排微電腦模組11’及該另一通用匯流排連接模組13’內之單元在偵測時，有偵測到該通用匯流排裝置3有更換過，且與原來的該通用匯流排裝置3的型號不同，或更換具有新增附加功能的該通用匯流排裝置3，該通用匯流排微電腦模組11’及該另一通用匯流排連接模組13’才會重新記錄儲存新的該通用匯流排裝置3的所有描述元及報告，故該等電腦裝置4便會要求重新列舉及連接動作，此種要求重新列舉及連接動作為動態裝置對應(Dynamic Devices Mapping)，因此該通用匯流排裝置3在做任何插拔過程中，未進行更換過新的該通用匯流排裝置3(即是更換不同型號之通用匯流排裝置3，或具有新增附加功能之通用匯流排裝置3)時，該等電腦裝置4與該通用匯流排微電腦模組11’及該另一通用匯流排連接模組13’依舊保持連接狀態，無需再做斷線重新連線的繁瑣動作，而此種保持連接狀態為裝置直接對應(Devices Direct Mapping)，讓該通用匯流排切換裝置1具有隨插即用之目的。

又，該通用匯流排切換裝置1復包括一外部控制模組18，與該主控微處理模組16連接，用以接收一外部控制訊號。

請參閱第4圖所示，本發明所提供第二較佳實施例之具有非侵入式直接對應之通用匯流排切換裝置1，在該通用匯流排連接模組11及該資料傳輸模組12間，連結一通用匯流排集線模組19，當該通用匯流排連接模組11連結複數個該通用匯流排裝置3時，該通用匯流排集線模組19之上鏈(up-stream)資料線透過該另一通用匯流排連接模組13及該切換模組14，直接與該等電腦裝置4連結，不受該主控微處理模組16影響，所有連結之該通用匯流排裝置3的定址皆由該通用匯流排集線模組19直接與該等電腦裝置4設定完成，故該通用匯流排裝置3之資料傳輸，完全依該通用匯流排集線模組19及該等電腦裝置4所設定之位址進行設定，且該主控微處理模組16會透過該高阻抗模組15在不影響該通用匯流排集線模組19之上鏈(up-stream)資料線之情況下，對該通用匯流排集線模組19與該等電腦裝置4在進行一資料溝通傳輸時，且以非侵入方式側錄監控，並獲得可控制該通用匯流排裝置3之功能命令碼，以進行執行該功能命令碼之指定功能。

而其餘模組之敘述與第一較佳實施例相同，在此不再加以贅述。

請參閱第5圖所示，本發明所提供第三較佳實施例之具有非侵入式直接對應之通用匯流排切換裝置1，為將該資料傳輸模組12直接與該切換模組14連結，該切換模組14則與複數個該另一通用匯流排連接模組13a’、13b’、13c’連結，該等另一通用匯流排連接模組13a’、13b’、13c’再與該等電腦裝置4分別各自連結，使該等另一通用匯流排連接模組13a’、13b’、13c’會分別記錄複數個該等通用匯流排裝置3與該等電腦裝置4所溝通的通用匯流排列舉(USB Enumelation)順序及資料，因此該等另一通用匯流排連接模組13a’、13b’、13c’都具有動態裝置對應(Dynamic Devices Mapping)及裝置直接對應(Devices Direct Mapping)，讓該等通用匯流排裝置3在切換連結該等電腦裝置4其中之一時，可以馬上進行連結，無需再次進行連線溝通初始化，以節省彼此溝通解析的時間，達到具有隨插即用之目的。

請參閱第6圖所示，本發明所提供第四較佳實施例之具有非侵入式直接對應之通用匯流排切換裝置1，將該高阻抗模組15更換成一通用匯流排實體(PHY)模組15’，在該通用匯流排實體(PHY)模組15’內儲存有一通用匯流排介面程式，使得該主控微處理模組16可經由該通用匯流排實體(PHY)模組15’，偵測該資料傳輸模組12內所有該功能命令碼是否為所需之資料，若為非所需之資料，則讓功能命令碼通過，使該該通用匯流排裝置3便可與該等電腦裝置4其中之一進行溝通連結，讓該通用匯流排切換裝置1可節省相關基本通用匯流排訊號處理時間，藉以同樣達到具有隨插即用之目的。

藉此可知，該通用匯流排切換裝置1係由該高阻抗模組15偵測監控該資料傳輸模組12上之通用匯流排裝置3之功能命令碼，當該通用匯流排裝置3與該通用匯流排切換裝置1連結時，會透過該通用匯流排連接模組11傳送該功能命令碼，在該功能命令碼通過該資料傳輸模組12，則該高阻抗模組15會對該功能命令碼進行偵測監控，當偵測為並非所需之資料，會讓該功能命令碼通過，使該通用匯流排裝置3便可與該等電腦裝置4其中之一進行溝通連結，藉以可達到隨插即用之目的。

上列詳細說明係針對本發明之一可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。

1．．．通用匯流排切換裝置

11．．．通用匯流排連接模組

11’．．．通用匯流排微電腦模組

111’．．．裝置描述單元

112’．．．組態描述元單元

113’．．．介面描述元單元

114’．．．類別描述元單元

115’．．．端點描述元單元

12．．．資料傳輸模組

13．．．另一通用匯流排連接模組

13’．．．另一通用匯流排微電腦模組

13a’．．．另一通用匯流排微電腦模

13b’．．．另一通用匯流排微電組腦模組

13c’．．．另一通用匯流排微電腦模組

131’．．．另一裝置描述單元

132’．．．另一組態描述元單元

133’．．．另一介面描述元單元

134’．．．另一類別描述元單元

135’．．．另一端點描述元單元

14．．．切換模組

15．．．高阻抗模組

15’．．．通用匯流排實體(PHY)模組

16．．．主控微處理模組

17．．．記憶模組

18．．．外部控制模組

19．．．通用匯流排集線模組

3．．．通用匯流排裝置

4．．．電腦裝置

41．．．第一電腦裝置

42．．．第二電腦裝置

43．．．第三電腦裝置

第1圖為本發明具有非侵入式直接對應之通用匯流排切換裝置之第一較佳實施例電路方塊示意圖(一)；

第2圖為本發明通用匯流排切換裝置之第一較佳實施例電路方塊示意圖(二)；

第3a圖為本發明通用匯流排微電腦模組之電路方塊示意圖；

第3b圖為本發明另一通用匯流排微電腦模組之電路方塊示意圖：

第4圖為本發明具有非侵入式直接對應之通用匯流排切換裝置之第二較佳實施例電路方塊示意圖；

第5圖為本發明具有非侵入式直接對應之通用匯流排切換裝置之第三較佳實施例電路方塊示意圖；以及

第6圖為本發明具有非侵入式直接對應之通用匯流排切換裝置之第四較佳實施例電路方塊示意圖。

1．．．通用匯流排切換裝置

11．．．通用匯流排連接模組

12．．．資料傳輸模組

13．．．另一通用匯流排連接模組

14．．．切換模組

15．．．高阻抗模組

16．．．主控微處理模組

17．．．記憶模組

18．．．外部控制模組

3．．．通用匯流排裝置

4．．．電腦裝置

41．．．第一電腦裝置

42．．．第二電腦裝置

43．．．第三電腦裝置

Claims (6)

1. 一種具有非侵入式直接對應之通用匯流排切換裝置，包括：一通用匯流排連接模組，可供連結一通用匯流排裝置，且傳送該通用匯流排裝置之一功能命令碼；一資料傳輸模組，係用以接收並傳送該功能命令碼；一另一通用匯流排連接模組，係接收並傳送該功能命令碼；一切換模組，係接收並傳送該功能命令碼；一高阻抗模組，係與該資料傳輸模組以一並聯方式電性連接，藉以感測該切換模組所傳輸的功能命令碼，且不干擾該功能命令碼傳輸；以及一主控微處理模組，係與該高阻抗模組電性連接，用以接收該高阻抗模組所傳來之資料並判斷是否為所需之功能命令碼，並令該切換模組依據該功能命令碼進行一切換動作。
2. 如申請專利範圍第1項所述之通用匯流排切換裝置，其中當該功能命令碼不是所需之功能命令碼時，該切換模組將直接按照該不是所需之功能命令碼，與其相連結之電腦裝置逕行溝通。
3. 如申請專利範圍第1項所述之通用匯流排切換裝置，其中當該功能命令碼為所需之功能命令碼時，該主控微處理模組會使該切換模組切換至與該功能命令碼相對應之電腦裝置進行連結。
4. 如申請專利範圍第1項所述之通用匯流排切換裝置，其中該 通用匯流排連接模組及該另一通用匯流排連接模組，可替換成一通用匯流排微電腦模組及一另一通用匯流排微電腦模組。
5. 如申請專利範圍第1項所述之通用匯流排切換裝置，復包括一外部控制模組，係與該主控微處理模組連接，用以接收一外部控制訊號。
6. 如申請專利範圍第1項所述之通用匯流排切換裝置，又復包括一通用匯流排集線模組，係連結在該通用匯流排連接模組及該資料傳輸模組間。