CN101256452A

CN101256452A - Usb输入装置及其扩展带宽的方法

Info

Publication number: CN101256452A
Application number: CNA2007100861053A
Authority: CN
Inventors: 陈维翰; 沈宗贤
Original assignee: KYE Systems Corp
Current assignee: KYE Systems Corp
Priority date: 2007-03-01
Filing date: 2007-03-01
Publication date: 2008-09-03

Abstract

本发明是关于一种USB输入装置及其扩展带宽的方法，主要是令一USB输入装置与一计算机建立联机后，将该装置宣告为复数相同类型的输入装置，而与计算机之间建立复数通道，随后USB输入装置以轮询方式判断各通道是否闲置，若闲置即将数据载入该通道，通过该通道送至计算机；利用前述技术可令USB输入装置同时利用各通道传输数据，以即时且大量的传送数据；以前述设计不仅可有效扩展带宽，也达成令多媒体装置即时传送更多数据的目的。

Description

USB输入装置及其扩展带宽的方法

技术领域

本发明是关于一种USB输入装置及其扩展带宽的方法，尤指一种可有效提高即时数据传输量的USB输入装置及其控制方法。

背景技术

通用串行总线(USB，Universal Serial Bus)无疑是目前最曾遍的接口，其推出时最引人注目的特点莫过于最多可同时支持127个外围装置，解决了个人计算机人机接口上繁复的配线问题。然而，USB接口也非所向披靡，令人未尽满意之处在于传输速度，最早推出的USB 1.1标准仅有12Mbps(每秒12Mb)的传输速度，明显无法满足大量信息传输的需求，后来推出的USB 2.0传输速度可达480Mbps。尽管如此，对于使用者而言，USB接口的数据传输速度仍是差强人意，以目前接口标准，通过USB接口同时传送或下载大量数据存在实际困难。

根据USB接口的协议内容，所有USB装置与集线器(Hub)在初始状态下其地址都预设为0，并设定于失效状态。稍后，计算机将主动轮询，当发现第一个设备(例如键盘)即将地址1分配予该设备，发现第二个设备后则将地址2分配予它，依此方式为所有USB设备或集线器分配地址。根据前述协议内容，一USB设备将与计算机之间建立一单一通道，该USB设备送出的数据即通过该通道传送到计算机，或由计算机下载数据到该USB设备。在所述的协议下，所有USB设备被分配固定的地址(通道)进行数据传输，尽管USB宣称可同时支持127个外围设备，但以常理判断即可明了，绝大多数的个人计算机根本不可能联接到127个外围设备，在此状况下，多数地址在闲置，而对联机中的USB设备而言，虽也分配到地址(通道)，但因受限于单一通道，传送数据量自然受带宽限制，无法即时传送更多数据。

再者，USB设备的传输类型有四种：

控制型传输(Control Transfer)：为双向传输，主要用来沟通主机和装置之间的配置、命令或状态。控制型传输包含三种控制传输型态：控制读取、控制写入与无数据控制。USB运用CRC(Cyclic Redundancy Check)检查数据的正确性，若错误无法恢复，则要求重新传送。

中断型传输(Interrupt Transfer)：在USB1.0定义为单向传输，于USB1.1及USB2.0定义为双向传输。由于USB不支持硬件的中断方式运行，所以必须靠主机以周期性的方式来轮询(Polling)，故USB的中断传输也即为一种轮询的过程；其适用设备为键盘、摇杆或鼠标。

巨量型传输(Bulk Transfer)：可为单向或双向的传输，适用于传送大量的数据，且没有固定的传输速率，适用设备为打印机或扫描仪等。

即时型传输(Isochronous Transfer)：可为单向或双向的传输，此种传输类型须维持一定的传输速度，且允许一定错误率下的错误。其事先与计算机协议好固定的带宽，以确保发送端及接收端的传送速度。适用设备为USB麦克风、喇叭或是MPEG装置。

由上述可知，一般所称广义的计算机输入装置，如键盘、摇杆、鼠标等，如采用USB接口时，其传输类型采用中断型传输，而为一种中低速设备；换言之，在USB协议中，输入装置原不被视为有即时大量传送数据的需求及可能性。但随着在线游戏及电子游戏的盛行，游戏的进行讲究速度与反应，在攻击时可能必须同时防御，此时输入装置必须短时间内通过输入装置将指令送出。然而因输入装置在USB协议中被定义为低速设备，就目前的协议而言，难以在传输速度与即时性上有所突破。

发明内容

因此，本发明主要目的在提供一种USB输入装置扩展带宽的方法，该方法可有效解决既有USB输入装置无法即时大量传送数据的问题。

为达成前述目的，令一USB输入装置与一计算机建立联机后，由USB输入装置执行下列步骤：

宣告为复数相同类型的输入装置，而与计算机之间建立复数通道；

以轮询方式判断各通道是否为闲置状态；

若判断的通道闲置，则将数据载入该通道，通过该通道送至计算机；

在前述方法中，由于USB输入装置在计算机询问(Polling)时将自己宣告为复数相同类型的输入装置，换言之，虽然只是单一的USB输入装置，但对于计算机而言，是与复数的USB输入装置分别建立通道，又配合前述的轮询方式，只要通道闲置，就可将数据载入通道而送至计算机，或利用通道自计算机下载数据，由于容许更多数据在不同的通道上传输，故不仅可有效扩展带宽、提高即时数据传送量，更可对协议通道作更有效率的运用。

前述输入装置为鼠标、摇杆或键盘。

附图说明

图1：该图为USB输入装置与计算机间的信号状态示意图。

图2：该图为本发明USB输入装置的示意图。

图3：该图为本发明USB输入装置与计算机间的等效联机架构示意图。

图4：该图为本发明的工作流程图。

附图标号：

10，10’USB输入装置

20 计算机

具体实施方式

如图1所示，根据USB通信协议的规范，当一USB输入装置10接上计算机20后，USB输入装置10本身在初始状态下呈失效状态，而计算机20必须在100ms以内主动送出信息以询问USB输入装置10，此时USB输入装置10会由内部的处理器将本身的相关数据送至计算机20，以宣告本身为一采用USB接口的装置，至于是何种装置类型、采用何种传输类型，均在传送的数据中宣告。前述USB输入装置10内部的处理器至少为一个或是复数个不等。

本发明即是令USB输入装置10在前述询问步骤时，将本身宣告为复数相同类型的输入装置，因而如图2所示，该USB输入装置10与计算机20之间将建立复数通道，所述的这些通道EP0～EPn均可供USB输入装置10以轮询方式对计算机20上传或下载数据。经过前述宣告步骤，对于计算机20而言，等同于同时连结复数的USB输入装置，例如一USB输入装置10’在联机后宣告自己为复数的摇杆时，对计算机20而言，即如图3所示，等同于同时与复数的USB摇杆连接。以传送数据为例，其工作流程如图4所示，包括有下列步骤：

接受输入信号(见步骤301)；

处理输入信号，并预备输出数据(见步骤302)；

判断其中一通道是否闲置(见步骤303)；

如判断的通道非闲置，即切换另一通道(见步骤304)，回到前一判断步骤；

若判断的通道闲置，则将数据载入该闲置通道(见步骤305)；

再利用所述的通道将数据送至计算机(见步骤306)。

以前述摇杆为例，利用前述技术，当使用者操作摇杆上的不同按键时，即可同时由不同的通道送至计算机20，以提高数据传送速度。

由前述流程可以明显看出，虽然只是单一的USB输入装置10与计算机20连接，但因USB输入装置10向计算机20本身宣告为复数相同类型的输入装置，而每一输入装置具有独立的通道，且具有相同的带宽，因此在传输数据时可同时利用复数的通道进行传送，其意味着本发明的USB输入装置10相较于传统只宣告单一通道的USB输入装置，带宽上已扩充复数倍，其对于在短时间内必须传输大量数据的USB输入装置而言，有效解决了传统USB输入装置的通道带宽限制，而就一般使用状态，本发明的USB输入装置不致对其他USB输入装置形成排挤效应，反而能使通道的运用更具效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims

1. 一种USB输入装置扩展带宽的方法，其特征在于，该方法包括，令一USB输入装置与一计算机建立联机后，由USB输入装置执行下列步骤：

宣告为复数相同类型的输入装置，而具有复数通道；

以轮询方式判断宣告的各通道是否为闲置状态；

若判断的通道闲置，则将数据载入该通道，通过该通道送至计算机。

2. 如权利要求1所述USB输入装置扩展带宽的方法，其特征在于，所述的USB输入装置为鼠标、摇杆或键盘。

3. 一种USB输入装置，其特征在于，该装置内部具有至少一个处理器，该处理器在与计算机联机时执行下列步骤：

接受联机计算机的询问；

响应计算机询问，并宣告为复数相同类型的输入装置，而具备复数通道。

4. 如权利要求3所述的USB输入装置，其特征在于，所述的处理器于传输数据时执行下列步骤：

以轮询方式判断宣告的各通道是否为闲置状态；

5. 如权利要求4所述的USB输入装置，该USB输入装置为鼠标、摇杆或键盘。