專利名稱：Usb設(shè)備切換裝置及其實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及USB設(shè)備連接控制技術(shù)，且特別涉及一種USB設(shè)備切換裝置及其實(shí)現(xiàn) 方法。
背景技術(shù)：
USB(Universal Serial Bus)通用串行總線，是一種連接外部串行設(shè)備的技術(shù)標(biāo) 準(zhǔn)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接駁外圍設(shè)備(如鍵盤、鼠標(biāo)、打印機(jī)等)的輸入/輸出接口標(biāo)準(zhǔn)。USB就是 設(shè)備插架的一種規(guī)范。USB是在1994年底由英特爾、康柏、IBM、Microsoft等多家公司聯(lián)合 提出的。但是直到1999年，USB才真正被廣泛應(yīng)用。同時(shí)，它也得到了各PC廠商、芯片制 造商和PC外設(shè)廠商的廣泛支持。在USB方式下，所有的外設(shè)都在機(jī)箱外連接，連接外設(shè)不 必再打開(kāi)機(jī)箱；允許外設(shè)熱插拔，而不必關(guān)閉主機(jī)電源。USB采用〃 級(jí)聯(lián)〃 方式，即每個(gè)USB 設(shè)備用一個(gè)USB插頭連接到一個(gè)外設(shè)的USB插座上，而其本身又提供一個(gè)USB插座供下一 個(gè)USB外設(shè)連接用。 目前，USB設(shè)備一般分兩種，一種是集線器(Hub)，其功能是為其它USB設(shè)備提供擴(kuò) 展接口 ；另一種是完成某項(xiàng)具體功能的PC外圍設(shè)備，如鼠標(biāo)、鍵盤等。USB外設(shè)在國(guó)內(nèi)外以 驚人的速度發(fā)展，迄今為止，各種USB的外設(shè)已經(jīng)有數(shù)千種。 而USB Hub作為USB設(shè)備的一種已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，它是一種可以將一個(gè)USB接口 轉(zhuǎn)換為多個(gè)(通常為4個(gè))，并可以使這些接口同時(shí)使用的裝置。但由于USB Hub提供可擴(kuò) 展的接口較少，并且無(wú)法直接選定相應(yīng)接口的USB設(shè)備，極大的限制的USB的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中，USB Hub(集線器)提供可擴(kuò)展的接口較少，并且無(wú) 法直接選定相應(yīng)接口的USB設(shè)備等技術(shù)問(wèn)題。
有鑒于此，本發(fā)明提供一種USB設(shè)備切換裝置，包括微控制單元；串行接口模塊， 與所述微控制單元電性連接，用以與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊，接受并發(fā)送計(jì)算機(jī)的控制指令；USB 端口切換模塊，與所述微控制單元電性連接，選定控制USB設(shè)備與計(jì)算機(jī)通信連接；USB通 信端口模塊，與所述USB端口切換模塊連接，用以連接計(jì)算機(jī)及USB設(shè)備的USB端口 。
進(jìn)一步的，所述微控制單元為C8051單片機(jī)。 進(jìn)一步的，所述串行接口模塊，包括控制芯片，轉(zhuǎn)換芯片RS232，以及串行接口。
進(jìn)一步的，所述USB端口切換模塊，包括譯碼器，及與其連接的USB端口切換裝置。 進(jìn)一步的，所述USB通信端口模塊，包括連接計(jì)算機(jī)的主USB端口 ，連接外部設(shè)備 的USB端口 。 進(jìn)一步的，所述的USB設(shè)備切換裝置，還包括級(jí)聯(lián)模塊，連接與USB設(shè)備之間，其
包括USB信號(hào)級(jí)聯(lián)端口、控制信號(hào)級(jí)聯(lián)端口和開(kāi)關(guān)。 本發(fā)明還提供一種USB設(shè)備切換的方法，包括以下步驟
提供USB設(shè)備切換裝置，其包括微控制單元，串行接口模塊、USB端口切換模塊， USB通信端口模塊； 將所述USB通信端口模塊與計(jì)算機(jī)的USB 口連接，將所述串行接口模塊與計(jì)算機(jī) 的串口連接； 計(jì)算機(jī)通過(guò)所述串行接口模塊向所述微控制單元發(fā)送控制指令； 通過(guò)所述微控制單元接收并發(fā)送所述控制指令至所述USB端口切換模塊； 所述USB端口切換模塊根據(jù)所述控制指令對(duì)指定的USB設(shè)備進(jìn)行連接； 通過(guò)所述USB通信端口模塊將該指定的USB設(shè)備或USB端口連接到計(jì)算機(jī)的USB
接口 ，實(shí)現(xiàn)該指定的USB設(shè)備或USB端口與計(jì)算機(jī)的通信連接。 進(jìn)一步的，所述微控制單元為C8051單片機(jī)。 進(jìn)一步的，所述串行接口模塊，包括控制芯片，轉(zhuǎn)換芯片RS232，以及串行接口。
進(jìn)一步的，所述USB端口切換模塊，包括譯碼器，及與其連接的USB端口切換裝置。 進(jìn)一步的，所述USB通信端口模塊，包括連接計(jì)算機(jī)的主USB端口 ，連接外部設(shè)備 的USB端口 。 進(jìn)一步的，所述USB設(shè)備切換裝置還包括級(jí)聯(lián)模塊，連接與USB設(shè)備之間，其包括 USB信號(hào)級(jí)聯(lián)端口 、控制信號(hào)級(jí)聯(lián)端口和開(kāi)關(guān)。 本發(fā)明提供的USB設(shè)備切換裝置及其實(shí)現(xiàn)方法，可以實(shí)現(xiàn)了對(duì)USB設(shè)備的批量處 理，精確切換并控制USB設(shè)備，拓展了USB的應(yīng)用領(lǐng)域，減化了操作流程，大大地提高了效率。


圖1所示為本發(fā)明一實(shí)施例提供的USB設(shè)備切換裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2所示為本發(fā)明一實(shí)施例提供的USB設(shè)備切換的方法流程圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明的技術(shù)特征更明顯易懂，下面結(jié)合附圖，給出具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明做 進(jìn)一步的描述。 請(qǐng)參見(jiàn)圖l，其所示為本發(fā)明一實(shí)施例提供的USB設(shè)備切換裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。該 USB設(shè)備切換裝置IOO，包括微控制單元110 ;串行接口模塊120，與所述微控制單元110電 性連接，用以與計(jì)算機(jī)200進(jìn)行通訊，接受并發(fā)送計(jì)算機(jī)200的控制指令；USB端口切換模 塊130，與所述微控制單元110電性連接，選定控制USB設(shè)備300與計(jì)算機(jī)200通信連接；
USB通信端口模塊140，與所述USB端口切換模塊130連接，用以連接計(jì)算機(jī)200 及USB設(shè)備300的USB端口 。 首先通過(guò)計(jì)算機(jī)200發(fā)送一選擇連接控制命令至USB設(shè)備切換裝置100，由USB設(shè) 備切換裝置100中的串行接口模塊120進(jìn)行接收，在本實(shí)施例中，所述串行接口模塊120，包 括控制芯片，轉(zhuǎn)換芯片例如RS232，以及串行接口，計(jì)算機(jī)的控制命令通過(guò)該串行接口進(jìn)行 傳輸。串行接口接受該控制命令，并將該控制命令發(fā)送給微控制單元110，在本實(shí)施例中，微 控制單元110為C8051單片機(jī)，但本發(fā)明不限于此。微控制單元110接收到該控制命令，將該控制命令發(fā)送至USB端口切換模塊130，在本實(shí)施例中，USB端口切換模塊130包括譯碼 器是用來(lái)解碼控制指令，及與譯碼器連接的USB端口切換裝置，該USB端口切換裝置由繼電 器、MOS管等器件構(gòu)成，以控制外接USB設(shè)備的數(shù)據(jù)線和電源線的開(kāi)關(guān)，從而實(shí)現(xiàn)切換的功 能，但本發(fā)明不限于此，凡能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目地的器件都屬于本發(fā)明的范圍。USB端口切換模 塊130將解碼后的控制命令傳輸至USB通信端口模塊140，以實(shí)現(xiàn)控制切換外接USB設(shè)備與 計(jì)算機(jī)的選擇切換連接。在本實(shí)施例中，USB通信端口模塊140包括，連接計(jì)算機(jī)的主USB 端口 ，連接外部設(shè)備的USB端口 。 在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，USB設(shè)備切換裝置還包括級(jí)聯(lián)模塊，連接與USB設(shè)備 之間，其包括USB信號(hào)級(jí)聯(lián)端口、控制信號(hào)級(jí)聯(lián)端口和開(kāi)關(guān)。本模塊的作用是將各個(gè)外接 USB設(shè)備進(jìn)行級(jí)聯(lián)，從而大大擴(kuò)展可切換的USB設(shè)備。 為更好的闡釋本發(fā)明，請(qǐng)參見(jiàn)圖2，其所示為本發(fā)明一實(shí)施例提供的USB設(shè)備切換 的方法流程圖。 該USB設(shè)備切換的方法，包括以下步驟 S210提供USB設(shè)備切換裝置，其包括微控制單元，串行接口模塊、USB端口切換模 塊，USB通信端口模塊； S220將USB設(shè)備切換的USB通信端口模塊與計(jì)算機(jī)的USB 口連接，將裝置的串行 接口模塊與計(jì)算機(jī)的串口連接； S230計(jì)算機(jī)通過(guò)所述串行接口模塊向所述微控制單元發(fā)送控制指令；
S240通過(guò)所述微控制單元接收并發(fā)送所述控制指令至所述USB端口切換模塊；
S250所述USB端口切換模塊根據(jù)所述控制指令對(duì)指定的USB設(shè)備進(jìn)行連接；
S260通過(guò)所述USB通信端口模塊將該指定的USB設(shè)備或USB端口連接到計(jì)算機(jī)的 USB接口 ，實(shí)現(xiàn)該指定的USB設(shè)備或USB端口與計(jì)算機(jī)的通信連接。 綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供的USB設(shè)備切換裝置及其實(shí)現(xiàn)方法，可以實(shí)現(xiàn)了對(duì) USB設(shè)備的批量處理，精確選擇切換并控制USB設(shè)備與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信，拓展了 USB的應(yīng)用 領(lǐng)域，減化了操作流程，大大地提高了效率。 雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù) 領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此 本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種USB設(shè)備切換裝置，其特征在于，包括微控制單元；串行接口模塊，與所述微控制單元電性連接，用以與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊，接受并發(fā)送計(jì)算機(jī)的控制指令；USB端口切換模塊，與所述微控制單元電性連接，選定控制USB設(shè)備與計(jì)算機(jī)通信連接；USB通信端口模塊，與所述USB端口切換模塊連接，用以連接計(jì)算機(jī)及USB設(shè)備的USB端口。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的USB設(shè)備切換裝置，其特征在于，所述微控制單元為C8051單 片機(jī)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的USB設(shè)備切換裝置，其特征在于，所述串行接口模塊，包括控 制芯片，轉(zhuǎn)換芯片RS232,以及串行接口。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的USB設(shè)備切換裝置，其特征在于，所述USB端口切換模塊，包 括譯碼器，及與其連接的USB端口切換裝置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的USB設(shè)備切換裝置，其特征在于，所述USB通信端口模塊，包 括連接計(jì)算機(jī)的主USB端口 ，連接外部設(shè)備的USB端口 。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的USB設(shè)備切換裝置，其特征在于，還包括級(jí)聯(lián)模塊，連接與 USB設(shè)備之間，其包括USB信號(hào)級(jí)聯(lián)端口 、控制信號(hào)級(jí)聯(lián)端口和開(kāi)關(guān)。
7. —種USB設(shè)備切換的方法，其特征在于，包括以下步驟提供USB設(shè)備切換裝置，其包括微控制單元，串行接口模塊、USB端口切換模塊，USB通 信端口模塊；將所述USB通信端口模塊與計(jì)算機(jī)的USB 口連接，將所述串行接口模塊與計(jì)算機(jī)的串 口連接；利用所述串行接口模塊向所述微控制單元發(fā)送控制指令； 通過(guò)所述微控制單元接收并發(fā)送所述控制指令至所述USB端口切換模塊； 所述USB端口切換模塊根據(jù)所述控制指令對(duì)指定的USB設(shè)備進(jìn)行連接； 通過(guò)所述USB通信端口模塊將該指定的USB設(shè)備或USB端口連接到計(jì)算機(jī)的USB接口 ， 實(shí)現(xiàn)該指定的USB設(shè)備或USB端口與計(jì)算機(jī)的通信連接。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的USB設(shè)備切換的方法，其特征在于，所述微控制單元為C8051 單片機(jī)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的USB設(shè)備切換的方法，其特征在于，所述串行接口模塊，包括 控制芯片，轉(zhuǎn)換芯片RS232,以及串行接口。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的USB設(shè)備切換的方法，其特征在于，所述USB端口切換模塊， 包括譯碼器，及與其連接的USB端口切換裝置。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的USB設(shè)備切換的方法，其特征在于，所述USB通信端口模塊， 包括連接計(jì)算機(jī)的主USB端口 ，連接外部設(shè)備的USB端口 。
12. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的USB設(shè)備切換的方法，其特征在于，所述USB設(shè)備切換裝置 還包括級(jí)聯(lián)模塊，連接與USB設(shè)備之間，其包括USB信號(hào)級(jí)聯(lián)端口 、控制信號(hào)級(jí)聯(lián)端口和開(kāi) 關(guān)。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種USB設(shè)備切換裝置及其實(shí)現(xiàn)方法，包括微控制單元；串行接口模塊，與所述微控制單元電性連接，用以與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊，接受并發(fā)送計(jì)算機(jī)的控制指令；USB端口切換模塊，與所述微控制單元電性連接，選定控制USB設(shè)備與計(jì)算機(jī)通信連接；USB通信端口模塊，與所述USB端口切換模塊連接，用以連接計(jì)算機(jī)及USB設(shè)備的USB端口。本發(fā)明提供的USB設(shè)備切換裝置及其實(shí)現(xiàn)方法，可以實(shí)現(xiàn)了對(duì)USB設(shè)備的批量處理，精確切換并控制USB設(shè)備，拓展了USB的應(yīng)用領(lǐng)域，減化了操作流程，大大地提高了效率。
文檔編號(hào)G06F13/40GK101794267SQ20101012341
公開(kāi)日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2010年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月12日
發(fā)明者葉戟文, 王潔民 申請(qǐng)人:上海華申智能卡應(yīng)用系統(tǒng)有限公司