基于usb3.0協(xié)議的只讀控制系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及領(lǐng)域，尤其涉及，具體是指一種基于USB3.0協(xié)議的只讀控制系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]設(shè)備只讀接入是取證行業(yè)為了保護(hù)案件資源不被惡意、意外等事件造成數(shù)據(jù)丟失和篡改提出的一種必要的數(shù)據(jù)保護(hù)手段。USB接口由于兼容性、性能等各方面均較好，因此在個(gè)人使用電子設(shè)備的接口中占有極高的比例。因此，對(duì)于USB接口的只讀接入已經(jīng)成為了取證鑒定相關(guān)設(shè)備的必備能力。
[0003]USB 3.0是最新的USB規(guī)范，該規(guī)范由英特爾等公司發(fā)起。USB 2.0已經(jīng)得到了PC廠商普遍認(rèn)可，接口更成為了硬件廠商的必備接口。USB3.0是USB2.0的升級(jí)版本，且向USB2.0設(shè)備兼容。USB3.0相比USB2.0最大的提升是接口的傳輸速度提升到了 5Gbps全雙工，USB2.0為480Mbps半雙工。
[0004]由于USB3.0從半雙工向全雙工模式進(jìn)行了升級(jí)，原來(lái)對(duì)USB2.0的只讀接口傳輸方案已經(jīng)不適用于USB3.0的設(shè)備。目前市面上對(duì)于USB3.0設(shè)備只讀的方案主要采用了降級(jí)的模式，將USB3.0接口降級(jí)為USB2.0半雙工協(xié)議模式下進(jìn)行設(shè)備的只讀接入。這種模式極大的降低了 USB3.0設(shè)備的性能，無(wú)法發(fā)揮出USB3.0接口的高速優(yōu)勢(shì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種使得USB3.0接口可以在保持USB3.0高速傳輸?shù)哪Ｊ较逻M(jìn)行接入設(shè)備的只讀讀取的基于USB3.0協(xié)議的只讀控制系統(tǒng)及方法。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的基于USB3.0協(xié)議的只讀控制系統(tǒng)及方法具有如下構(gòu)成:
[0007]該基于USB3.0協(xié)議的只讀控制系統(tǒng)，其主要特點(diǎn)是，所述的系統(tǒng)包括:
[0008]USB只讀控制模塊，用以與主機(jī)相連接以根據(jù)主機(jī)的數(shù)據(jù)請(qǐng)求讀取USB設(shè)備中的數(shù)據(jù)并刪除主機(jī)該USB設(shè)備的其他操作請(qǐng)求；
[0009]USB接口轉(zhuǎn)換模塊，用以獲取所述的USB設(shè)備的接口協(xié)議，并傳送至所述的USB只讀控制模塊；
[0010]SPI存儲(chǔ)模塊，用以保存系統(tǒng)的程序和系統(tǒng)的配置信息。
[0011 ] 進(jìn)一步地，所述的USB只讀控制模塊包括、USB接口控制單元、PCIe接口單元、OUTFIFO、IN FIFO、USB2.0 接口、USB3.0 接口。
[0012]本發(fā)明還涉及一種基于USB3.0協(xié)議的只讀控制方法，其主要特點(diǎn)是，所述的方法包括以下步驟:
[0013](1)所述的USB接口轉(zhuǎn)換模塊判斷是否存在USB設(shè)備的接入；
[0014](2)如果存在USB設(shè)備的接入，則所述的USB只讀控制模塊在主機(jī)上生成相應(yīng)接口的USB存儲(chǔ)設(shè)備，然后繼續(xù)步驟(4);
[0015](3)如果不存在USB設(shè)備的接入，則繼續(xù)步驟(1)；
[0016](4)所述的USB只讀控制模塊判斷所述的主機(jī)向所述的USB設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)操作請(qǐng)求是否為讀取數(shù)據(jù)請(qǐng)求；
[0017](5)如果所述的主機(jī)向所述的USB設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)操作請(qǐng)求為讀取數(shù)據(jù)請(qǐng)求，則所述的USB只讀控制模塊從所述的USB設(shè)備中讀取相應(yīng)的數(shù)據(jù)并傳送至所述的主機(jī)；
[0018](6)如果所述的主機(jī)向所述的USB設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)操作請(qǐng)求不為讀取數(shù)據(jù)請(qǐng)求，則所述的USB只讀控制模塊刪除該數(shù)據(jù)操作請(qǐng)求，并向所述的主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)操作請(qǐng)求操作成功的信息。
[0019]進(jìn)一步地，所述的USB接口轉(zhuǎn)換模塊判斷是否存在USB設(shè)備的接入，具體包括以下步驟:
[0020](1.1)所述的USB只讀控制模塊開(kāi)啟定時(shí)中斷，以定時(shí)查詢所述的USB接口轉(zhuǎn)換模塊的狀態(tài)；
[0021](1.2)USB接口轉(zhuǎn)換模塊判斷是否存在USB設(shè)備的接入；
[0022](1.3)如果存在USB設(shè)備的接入，則所述的USB接口轉(zhuǎn)換模塊改變自身的狀態(tài)，并返回存在USB設(shè)備的接入的結(jié)果；
[0023](1.4)如果不存在USB設(shè)備的接入，則返回不存在USB設(shè)備的接入的結(jié)果。
[0024]進(jìn)一步地，所述的USB只讀控制模塊包括USB接口控制單元，USB2.0接口以及USB3.0接口 ；所述的USB只讀控制模塊在主機(jī)上生成相應(yīng)接口的USB存儲(chǔ)設(shè)備，具體包括以下步驟:
[0025](2.1)所述的USB接口轉(zhuǎn)換模塊判斷接入的USB設(shè)備是否為USB3.0設(shè)備；
[0026](2.2)如果接入的USB設(shè)備為USB3.0設(shè)備，所述的USB接口控制單元通過(guò)所述的USB3.0接口與主機(jī)相連接，并在主機(jī)上生成USB3.0接口的USB存儲(chǔ)設(shè)備；
[0027](2.3)如果接入的USB設(shè)備不為USB3.0設(shè)備，所述的USB接口控制單元通過(guò)所述的USB2.0接口與主機(jī)相連接，并在主機(jī)上生成USB2.0接口的USB存儲(chǔ)設(shè)備。
[0028]進(jìn)一步地，所述的USB只讀控制模塊包括USB接口控制單元，USB2.0接口、USB3.0接口、OUT FIF0、IN FIFO以及PCIe接口單元；所述的USB只讀控制模塊判斷所述的主機(jī)向所述的USB設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)操作請(qǐng)求是否為讀取數(shù)據(jù)請(qǐng)求，具體包括以下步驟:
[0029](4.1)所述的主機(jī)向所述的USB只讀控制模塊發(fā)送數(shù)據(jù)操作請(qǐng)求；
[0030](4.2)所述的USB接口控制單元判斷所述的數(shù)據(jù)操作請(qǐng)求是否為讀取數(shù)據(jù)請(qǐng)求。
[0031]更進(jìn)一步地，所述的USB只讀控制模塊從所述的USB設(shè)備中讀取相應(yīng)的數(shù)據(jù)并傳送至所述的主機(jī)，具體包括以下步驟:
[0032](5.1)所述的USB接口控制單元將所述的讀取數(shù)據(jù)請(qǐng)求存入OUT FIFO中；
[0033](5.2)所述的PCIe接口單元將所述的OUT FIFO中的數(shù)據(jù)傳送至所述的USB接口轉(zhuǎn)換模塊；
[0034](5.3)所述的USB接口轉(zhuǎn)換模塊將請(qǐng)求發(fā)送至USB設(shè)備；
[0035](5.4)所述的USB設(shè)備將相應(yīng)的數(shù)據(jù)通過(guò)所述的USB接口轉(zhuǎn)換模塊、PCIe接口單元保存至IN FIFO中
[0036](5.5)所述的USB接口控制單元將IN FIFO中的數(shù)據(jù)發(fā)送至所述的主機(jī)；
[0037](5.6)所述的主機(jī)保存并顯示該數(shù)據(jù)。
[0038]更進(jìn)一步地，所述的USB只讀控制模塊刪除該數(shù)據(jù)操作請(qǐng)求，并向所述的主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)操作請(qǐng)求操作成功的信息，具體包括以下步驟:
[0039](6.1)所述的USB接口控制單元將該數(shù)據(jù)操作請(qǐng)求刪除，并所述的主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)操作請(qǐng)求操作成功的信息；
[0040](6.2)所述的主機(jī)清除主機(jī)內(nèi)存中的相關(guān)數(shù)據(jù)。
[0041]進(jìn)一步地，所述的步驟(1)之前還包括以下步驟:
[0042](0)所述的USB只讀控制模塊對(duì)所述的系統(tǒng)進(jìn)行初始化。
[0043]更進(jìn)一步地，所述的步驟(0)具體包括以下步驟:
[0044](0.1)所述的USB只讀控制模塊從所述的SPI存儲(chǔ)模塊中讀取初始化程序并加載；
[0045](0.2)所述的USB只讀控制模塊對(duì)所述的USB接口轉(zhuǎn)換模塊的參數(shù)進(jìn)行配置。
[0046]采用了該發(fā)明中的基于USB3.0協(xié)議的只讀控制系統(tǒng)及方法，使得USB3.0接口可以在保持USB3.0高速傳輸?shù)哪Ｊ较逻M(jìn)行接入設(shè)備的只讀讀取，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，應(yīng)用范圍廣泛。
【附圖說(shuō)明】
[0047]圖1為本發(fā)明的基于USB3.0協(xié)議的只讀控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0048]為了能夠更清楚地描述本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，下面結(jié)合具體實(shí)施例來(lái)進(jìn)行進(jìn)一步的描述。
[0049]請(qǐng)參閱圖1所示，USB3.0只讀控制系統(tǒng)主要由USB只讀控制模塊、USB接口轉(zhuǎn)換模塊和相應(yīng)的SPI存儲(chǔ)器組成，SPI存儲(chǔ)器用于保存程序和相關(guān)的配置信息。。
[0050]USB只讀控制模塊通過(guò)USB3.0接口連接到計(jì)算機(jī)的USB3.0接口，在USB設(shè)備接入后進(jìn)行USB設(shè)備的初始化，然后接收、解析主機(jī)的USB協(xié)議數(shù)據(jù)。對(duì)寫入、刪除和格式化請(qǐng)求進(jìn)行過(guò)濾，對(duì)于讀取請(qǐng)求將相應(yīng)USB協(xié)議數(shù)據(jù)放入到OUT FIFO緩沖區(qū)中，實(shí)現(xiàn)只讀控制功能；通過(guò)PCIe接口連接到USB接口轉(zhuǎn)換模塊，將OUT FIFO緩沖區(qū)的協(xié)議數(shù)據(jù)通過(guò)USB接口轉(zhuǎn)換模塊傳送到USB設(shè)備，將USB設(shè)備的返回?cái)?shù)據(jù)保存到IN FIFO緩沖區(qū)，進(jìn)而傳送到計(jì)算機(jī)的USB3.0接口。
[0051]本發(fā)明的USB3.0協(xié)議只讀控制方法包括以下步驟:
[0052](1)初始化
[0053]系統(tǒng)上電后，USB只讀控制模塊負(fù)責(zé)完成模塊的初始化操作。包括從SPI存儲(chǔ)器加載程序；檢測(cè)計(jì)算機(jī)(或主機(jī)、或上位機(jī)，即USB設(shè)備插入的設(shè)備)的USB2.0接口、USB3.0接口的連接狀態(tài)；對(duì)USB接