CN100397379C

CN100397379C - 计算机外设装置接口形式的连接判断方法及装置

Info

Publication number: CN100397379C
Application number: CNB2005101085737A
Authority: CN
Inventors: 刘祥生; 马伯文
Original assignee: Holtek Semiconductor Inc
Current assignee: Holtek Semiconductor Inc
Priority date: 2005-10-12
Filing date: 2005-10-12
Publication date: 2008-06-25
Anticipated expiration: 2025-10-12
Also published as: CN1949201A

Abstract

本发明提供一种计算机外设装置接口形式的连接判断方法和装置，该装置包括：电压调整器，调整连接判断装置的电路工作电压；USB实体层与开关控制器，检测是否已连接USB接口装置，按照USB传输协议进行传输；至少四个拉升开关电阻，USB实体层与开关控制器未检测到USB接口装置时启动PS2接口状态，使拉升开关电阻进行拉升操作；输出模拟开关，USB实体层与开关控制器启动时输出模拟信号。本发明应用外设装置内设置的微控制器，根据所连接计算机接口产生的信号判断连接是USB还是PS2，两种接口共用四条信号线传输信号及提供电力，并以对应的传输协议传输信号。本发明可解决输入装置无法判断计算机接口而产生的无法使用的问题。

Description

计算机外设装置接口形式的连接判断方法及装置

技术领域

本发明涉及一种计算机外设装置接口形式的连接判断方法及装置，特别涉及一种应用了在计算机外设装置内部设置的微控制器(MCU)的计算机外设装置接口形式的连接判断方法及装置，其中，该微控制器可根据所连接计算机接口产生的信号来判断连接是USB接口还是PS2接口，并以其对应的传输协议进行信号传输。

背景技术

传统的计算机外接外设接口，大多采用RS232、PS2的接口进行耦接，但随着计算机主机处理速度的增加，配备前述的计算机外设时，常因为计算机外设的效能跟不上主机的速度而影响了整体的处理速度，因此本领域的研发人员便积极开发新的传输接口，以符合提高计算机整体效能的需求。于是出现了更新一代的计算机传输接口，在有线传输接口中，包括：通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)及IEEE 1394等接口。

对一般的使用者或企业而言，随着计算机技术的迅速发展，与计算机连接的接口不断衍生而出，当新购入计算机的输入外设装置(如：键盘、鼠标)时，除了必须考虑连接接口是否吻合，还需考虑新的输入装置的处理芯片能否与旧型计算机兼容和匹配，对于仍在使用旧型计算机的人而言，确实存在这些困扰。

通常旧型计算机外设装置仅能支持单一的计算机连接接口，即使借由转接头连接较新的连接接口，往往也无法正常地运行使用，其原因是该旧型计算机外设装置缺乏判断连接接口及转换连接信号的功能。

目前仍在使用的计算机几乎都可同时支持PS2接口及USB接口的其中之一，而这两种计算机连接接口具有共同的特点，都是通过四条信号线来传输信号及提供电力，因此本发明的最主要的目的是设计出一种判断装置，其可共享一组信号来支持PS2接口或USB接口传输协议。

发明内容

为了解决以上所述的公知技术的缺陷，本发明的主要目的是提供一种应用了在计算机外设装置内部设置的微控制器(MCU)，也可为微处理器(MPU)的计算机外设装置接口形式的连接判断方法及装置，其中该微控制器可根据所连接计算机接口产生的信号来判断连接是USB接口还是PS2接口，并以其对应的传输协议进行信号传输。

为实现上述目的，本发明提供一种计算机外设装置接口形式的连接判断装置，其具有设置在计算机外设装置内部的固件，该固件包括：电压调整器，用以调整该连接判断装置的电路工作电压；USB实体层与开关控制器，用以判断在USB接口上是否已连接作为USB接口装置的计算机外设装置，并按照USB传输协议进行传输；至少四个拉升开关电阻，与该USB实体层与开关控制器相连接，当该USB实体层与开关控制器判断为未连接USB接口装置时，启动PS2接口状态，并使该四个拉升开关电阻进行拉升操作；以及输出模拟开关，分别与该电压调整器以及该USB实体层与开关控制器相连接，当USB实体层与开关控制器判断为连接了USB接口装置时，开启该输出模拟开关以输出模拟信号；其中，四个拉升开关电阻之一通过该输出模拟开关与该电压调整器相连接。

上述的计算机外设装置接口形式的连接判断装置，其中该电压调整器还连接有电压输出元件，用以调整输出的工作电压。

上述的计算机外设装置接口形式的连接判断装置，其中当该连接判断装置连接到USB接口时，该电压调整器控制电压输出元件将工作电压调整至3.3V。

上述的计算机外设装置接口形式的连接判断装置，其中当该连接判断装置连接到PS2接口时，该电压调整器控制电压输出元件将工作电压调整至5V。

本发明还提供一种计算机外设装置接口形式的连接判断方法，其中的计算机外设装置接口形式的连接判断装置具有设置在计算机外设装置内部的固件，该固件包括电压调整器，USB实体层与开关控制器，与该USB实体层与开关控制器相连接的第一拉升开关电阻、第二拉升开关电阻、第三拉升开关电阻及第四拉升开关电阻，以及分别与该电压调整器和该USB实体层与开关控制器相连接的输出模拟开关，其中该第一拉升开关电阻通过该输出模拟开关与该电压调整器相连接；当该计算机外设装置连接到计算机后，设置于计算机外设装置内部的固件开始操作，其包括下列步骤：(a)开启第三、四拉升开关电阻，确保USB接口的两条差动信号线不会产生浮接现象；(b)开启输出模拟开关，并预设运行模式为USB接口；(c)清除定时器在一段时间内的计时；(d)进入闲置模式后，设定固件的内部数据，判断是否有完整的USB信号被接收；(e)确定固件运行模式为USB接口，持续开启输出模拟开关，并关闭第一拉升开关电阻、第二拉升开关电阻、第三拉升开关电阻及第四拉升开关电阻；(f)由固件判断是否有完整的PS2信号被接收；(g)确定固件运行模式为PS2接口，关闭该输出模拟开关、第三拉升开关电阻及第四拉升开关电阻，并开启第一拉升开关电阻、第二拉升开关电阻；(h)由固件判断定时器是否已超过设定清除的时间；(i)固件切换运行模式为PS2接口，并送出PS2设定码，再清除一段时间内计数器的计数；以及(j)计算机是否针对PS2设定码做出正确响应，若为是跳至步骤(g)；若为否则跳至步骤(d)。

上述的计算机外设装置接口形式的连接判断方法，其中若该步骤(d)的执行结果为“是”时，继续执行步骤(e)；若该步骤(d)的执行结果为“否”时，则执行步骤(f)。

上述的计算机外设装置接口形式的连接判断方法，其中若该步骤(f)的执行结果为“是”时，继续执行步骤(g)；若该步骤(f)的执行结果为“否”时，则执行步骤(h)。

上述的计算机外设装置接口形式的连接判断方法，其中若该步骤(h)的执行结果为“是”时，继续执行步骤(i)；若该步骤(h)的执行结果为“否”时，则执行步骤(d)。

本发明为应用了在计算机外设装置内部设置的微控制器(MCU)的计算机外设装置接口形式的连接判断方法及装置，其中，该微控制器可根据所连接计算机接口产生的信号来判断连接是USB接口还是PS2接口，两种接口都通过共同使用四条信号线来传输信号及提供电力，并以其对应的传输协议进行信号的传输。本发明可有效地应用于键盘、鼠标等输入装置，以解决由于旧型输入装置无法判断计算机接口而产生的无法使用的问题。

附图说明

图1为本发明的计算机外设装置接口形式的连接判断装置的结构图；

图2为本发明的计算机外设装置接口形式的连接判断方法的流程图；

图3为本发明的计算机外设装置接口形式的连接判断装置连接到计算机USB接口的结构图；

图4为本发明的计算机外设装置接口形式的连接判断装置连接到计算机PS2接口的结构图。

附图标号说明：

11电压调整器

12 USB实体层与开关控制器

13输出模拟开关

14第一拉升开关电阻

15第二拉升开关电阻

16第三拉升开关电阻

17第四拉升开关电阻

18电压输出元件

19计算机主机

20当该计算机外设装置连接到计算机后，设置于计算机外设装置内部的固件开始操作

21开启第三、四拉升开关电阻以使USB接口的两条差动信号线不会产生浮接现象

22开启输出模拟开关，并预设运行模式为USB接口

23清除定时器在一段时间内的计时

24进入闲置模式后，设定固件的内部数据，判断是否有完整的USB信号被接收

25确定固件运行模式为USB接口，持续开启输出模拟开关，并关闭第一拉升开关电阻、第二拉升开关电阻、第三拉升开关电阻及第四拉升开关电阻

26由固件判断是否有完整的PS2信号被接收

27确定固件运行模式为PS2接口，关闭该输出模拟开关、第三拉升开关电阻及第四拉升开关电阻，并开启第一拉升开关电阻、第二拉升开关电阻

28由固件判断定时器是否已超过设定清除的时间

29固件切换运行模式为PS2接口，并送出PS2设定码，再清除一段时间内的计数器的计数

30计算机是否针对PS2设定码做出正确响应

4计算机USB接口

5计算机PS2接口

具体实施方式

下面，结合附图说明本发明的详细结构及其连接关系。

其中PS2与USB接口各包含不同的硬件与软件，且计算机外设装置内部所设置的微控制器(MCU)必需符合两种规格的需求才可同时提供所述两种接口的连接。

PS2接口结构主要包括两条信号线，所述两条信号线分别为计时信号线和数据信号线，两条信号线都必须借助两个拉升式(Pull-High)电阻与微控制器中的晶体管连接，以实现对信号传输方向的控制(计算机主机到计算机外设装置、计算机外设装置到计算机主机)，其中PS2接口的工作电压为5V。

USB接口结构主要包括两条差动数据信号线，所述两条差动数据信号线分别为D+与D-，并且两条差动数据信号线也必须借助两个拉升式(Pull-High)电阻与微控制器中的晶体管连接，以实现对信号传输方向的控制，而与PS2最大的差别在于当D+的差动信号线被拉升时，表示传输接口是全速USB接口操作；反之，当D-的差动信号线被拉升时，则表示传输接口是低速USB接口操作，其中USB接口的工作电压为3.3V。

请参阅图1，其为本发明的计算机外设装置接口形式的连接判断装置的结构图，其包括：

电压调整器11，用以调整该连接判断装置的电路工作电压，电压调整器11还连接有电压输出元件18，用以调整输出的工作电压；当该连接判断装置连接于USB接口时，该电压调整器11控制电压输出元件18将工作电压调整至3.3V；当该连接判断装置连接于PS2接口时，该电压调整器11控制电压输出元件18将工作电压调整至5V；

USB实体层与开关控制器12，用以检测是否已连接USB接口装置，并按照USB传输协议进行传输；

至少四个拉升开关电阻(14、15、16、17)，当该USB实体层与开关控制器12未检测到USB接口装置时，启动PS2接口状态，并使所述四个拉升开关电阻(14、15、16、17)进行拉升操作；以及

输出模拟开关13，当USB实体层与开关控制器12启动时，用以输出模拟信号。

请参阅图2，其为本发明的一种计算机外设装置接口形式的连接判断方法的流程图，其结构包括电压调整器11、USB实体层与开关控制器12、输出模拟开关13、第一拉升开关电阻14、第二拉升开关电阻15、第三拉升开关电阻16及第四拉升开关电阻17，当该计算机外设装置连接到计算机后，设置于计算机外设装置内部的固件开始操作(20)，其操作方法包括下列步骤：

(21)开启第三、四拉升开关电阻，确保USB接口的两条差动信号线不会产生浮接现象；

(22)开启输出模拟开关，并预设运行模式为USB接口；

(23)清除定时器在一段时间内的计时；

(24)进入闲置模式后，设定固件的内部数据，判断是否有完整的USB信号被接收，若该步骤(24)的执行结果为“是”时，继续执行步骤(25)；若该步骤(24)的执行结果为“否”时，则执行步骤(26)；

(25)确定固件运行模式为USB接口，持续开启输出模拟开关以输出模拟信号，并关闭第一拉升开关电阻、第二拉升开关电阻、第三拉升开关电阻及第四拉升开关电阻；

(26)由固件判断是否有完整的PS2信号被接收，若该步骤(26)的执行结果为“是”时，继续执行步骤(27)；若该步骤(26)的执行结果为“否”时，则执行步骤(28)；

(27)确定固件运行模式为PS2接口，关闭该输出模拟开关、第三拉升开关电阻及第四拉升开关电阻，并开启第一拉升开关电阻、第二拉升开关电阻；

(28)由固件判断定时器是否已超过设定清除的时间；

由固件判断定时器是否已超过设定清除的时间，若该步骤(28)的执行结果为“是”时，继续执行步骤(29)；若该步骤(28)的执行结果为“否”时，则执行步骤(24)；

(29)固件切换运行模式为PS2接口，并送出PS2设定码，再清除一段时间内计数器的计数；以及

(30)计算机是否针对PS2设定码做出正确响应，若为是跳至步骤(27)；若为否则跳至步骤(24)。

请参阅图3，其为本发明的计算机外设装置接口形式的连接判断装置连接到计算机USB接口的结构图，当该连接判断装置连接到USB接口时，将按照上述流程图所公开的步骤先行判断，判断为USB接口后，即可开启输出模拟开关，电压调整器控制电压输出元件将工作电压调整至3.3V。

请参阅图4，其为本发明的计算机外设装置接口形式的连接判断装置连接到计算机PS2接口的结构图，当该连接判断装置连接到PS2接口时，将按照上述流程图所公开的步骤先行判断，判断为PS2接口后，即可关闭该输出模拟开关、第三拉升开关电阻及第四拉升开关电阻，并开启第一拉升开关电阻、第二拉升开关电阻，电压调整器不经调整直接输出5V的工作电压。

通过上述图1至图4所公开的内容，可以了解本发明为应用了在计算机外设装置内部设置的微控制器(MCU)的计算机外设装置接口形式的连接判断方法及装置，其中，该微控制器可根据所连接计算机接口产生的信号来判断连接是USB接口还是PS2接口，两种接口都通过共同使用四条信号线来传输信号及提供电力，并以其对应的传输协议进行信号的传输。本发明可有效地应用于键盘、鼠标等输入装置，以解决由于旧型输入装置无法判断计算机接口而产生的无法使用的问题。

综上所述，已对本发明的结构特征及各实施例进行了详细描述。但是以上所述仅为本发明的较佳实施例，不能由此限定本发明所实施的范围，只要是按照本发明权利要求所作的均等变化与修饰，都应包含于本发明所要保护的范围内。

Claims

1.一种计算机外设装置接口形式的连接判断装置，其具有设置在计算机外设装置内部的固件，该固件包括：

电压调整器，用以调整该连接判断装置的电路工作电压；

USB实体层与开关控制器，用以判断在计算机USB接口上是否已连接作为USB接口装置的计算机外设装置，并按照USB传输协议进行传输；

至少四个拉升开关电阻，与该USB实体层与开关控制器相连接，当该USB实体层与开关控制器判断为未连接USB接口装置时，启动PS2接口状态，并使该四个拉升开关电阻进行拉升操作；以及

输出模拟开关，分别与该电压调整器以及该USB实体层与开关控制器相连接，当USB实体层与开关控制器判断为连接了USB接口装置时，开启该输出模拟开关以输出模拟信号；

其中，四个拉升开关电阻之一通过该输出模拟开关与该电压调整器相连接。

2.如权利要求1所述的计算机外设装置接口形式的连接判断装置，其中该电压调整器还连接有电压输出元件，用以调整输出的工作电压。

3.如权利要求2所述的计算机外设装置接口形式的连接判断装置，其中当该连接判断装置连接到USB接口时，该电压调整器控制电压输出元件将工作电压调整至3.3V。

4.如权利要求2所述的计算机外设装置接口形式的连接判断装置，其中当该连接判断装置连接到PS2接口时，该电压调整器控制电压输出元件将工作电压调整至5V。

5.一种计算机外设装置接口形式的连接判断方法，其中的计算机外设装置接口形式的连接判断装置具有设置在计算机外设装置内部的固件，该固件包括电压调整器，USB实体层与开关控制器，与该USB实体层与开关控制器相连接的第一拉升开关电阻、第二拉升开关电阻、第三拉升开关电阻及第四拉升开关电阻，以及分别与该电压调整器和该USB实体层与开关控制器相连接的输出模拟开关，其中该第一拉升开关电阻通过该输出模拟开关与该电压调整器相连接；当该计算机外设装置连接到计算机后，设置于计算机外设装置内部的固件开始操作，其包括下列步骤：

(a)开启第三、四拉升开关电阻，确保USB接口的两条差动信号线不会产生浮接现象；

(b)开启输出模拟开关，并预设运行模式为USB接口；

(c)清除定时器在一段时间内的计时；

(d)进入闲置模式后，设定固件的内部数据，判断是否有完整的USB信号被接收，若该步骤(d)的执行结果为“是”时，继续执行步骤(e)；若该步骤(d)的执行结果为“否”时，则执行步骤(f)；

(e)确定固件运行模式为USB接口，持续开启输出模拟开关以输出模拟信号，并关闭第一拉升开关电阻、第二拉升开关电阻、第三拉升开关电阻及第四拉升开关电阻；

(f)由固件判断是否有完整的PS2信号被接收，若该步骤(f)的执行结果为“是”时，继续执行步骤(g)；若该步骤(f)的执行结果为“否”时，则执行步骤(h)；

(g)确定固件运行模式为PS2接口，关闭该输出模拟开关、第三拉升开关电阻及第四拉升开关电阻，并开启第一拉升开关电阻、第二拉升开关电阻；

(h)由固件判断定时器是否已超过设定清除的时间，若该步骤(h)的执行结果为“是”时，继续执行步骤(i)；若该步骤(h)的执行结果为“否”时，则执行步骤(d)；

(i)固件切换运行模式为PS2接口，并送出PS2设定码，再清除一段时间内计数器的计数；以及

(j)计算机是否针对PS2设定码做出正确响应，若为是跳至步骤(g)；若为否则跳至步骤(d)。