CN103907103B - 外部设备扩展方法及外部设备 - Google Patents

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Abstract

本发明设计一种外部设备扩展方法和外部设备，在外部设备上设置存储设备接口和实现存储设备接口标准功能操作请求的固化软件；所述外部设备连接到主机上时，该固化软件按存储设备接口标准与主机通信，使所述外部设备被主机辨认为标准外部存储设备，并把外部设备所支持的操作名称、参数名称、数据名称和/或设备状态名称中的一种或一种以上仿真为一个及一个以上目录和/或文件;外部设备接到主机标准的目录和/或文件读/写的请求时，执行对应的外部设备操作指令，处理写入的数据，并根据读的请求返回按主机请求格式化的数据。使用所述外部设备不需要安装驱动程序，可以访问和使用外部设备的所有功能，使一些使用嵌入式软件的智能电器连接使用这些外部设备成为可能。<!-- 2 --><!-- 3 -->

Description

外部设备扩展方法及外部设备
技术领域本发明涉及各种主机的外部设备扩展方法及外部设备，特别是涉及用于计算机、智能电器设备的外部设备扩展方法及外部设备。
背景技术主机通过连接外部设备进行扩展可以扩展其用途。
计算机系统一类的主机可以使用丰富的外部设备。传统的外部设备扩展方法是使用主机上的通用接口，并在主机上安装专用的应用程序和驱动程序来实现的。
在主机比较单一的视窗(windows)操作系统和英特尔(intel)处理器的组合下，这种方法还是很方便、有效的。但随着操作系统版本的增多，驱动程序包越来越大，使用和维护越来越困难。很多外部设备只能选择支持其中一个或有限的几个版本，导致在较旧的主机上无法使用，并且在较新的主机上也可能无法使用。
为便于用户使用，人们做了很多努力。
微软公司在WindowsXPSP2及以后版本的操作系统下，总共定义了4类可以不用额外安装驱动程序的USB设备，具体分类包括：
1.USB视频类(USBVideoCLASS)，简称UVC，主要就是指摄像头类产品；
2.USB音频类(USBAudioCLASS)，简称UAC，主要是指USB声卡；
3.人机交换界面(USBHumanInterfaceDevice)，主要是指USB接口的鼠标键盘等设备；
4.存储设备类(USBMassStorageDevice)，主要是指USB闪存盘。
实际就是对于每一类设备做一个约定，要求该类产品在设计时遵守一定的规范，然后操作系统根据该规范定制一个通用的驱动程序并预先集成到系统中。只要满足该规范的外部设备，使用通用的驱动程序就可以让该设备正常工作。这就大大减轻了windows用户的使用困难。
随着计算机技术的发展，单一视窗(windows)操作系统和英特尔(intel)处理器的组合的局面已经改变。Linux操作系统及其它嵌入式操作系统，ARM和MIPS等架构处理器的使用越来越普遍。现有的设备扩展方法和外部设备已经难以适应这种局面。
智能电器设备一类的主机，如手机、电视、移动互联网设备MID、导航图象显示器PND、媒体播放器、网络摄像机、数码照相机、数码摄像机以及基于mips或arm处理器的上网本等虽具有了比以前的计算机更强大的运算能力，也支持一些通用接口，但按照现有的设备扩展方法却无法连接和使用象计算机一样丰富的外部设备。原因一则是有些主机没有使用视窗(windows)操作系统和英特尔(intel)处理器的组合，且主机种类也太多，很难找到合适版本的驱动程序。另外一个原因则是有些主机使用的是嵌入式软件，添加或删除驱动程序和应用程序都只能通过主机设备升级的方法来实现。能安装驱动的主机也因为安装和删除驱动可能使主机系统性能变差而限制外部设备的使用。同时这些主机的存储、接口等资源相对有限，无法预先集成多种驱动程序和应用程序。
综上所述，现有的设备扩展方法和外部设备已经不能适应主机和外部设备日益多样化的局面，致使有强大运算能力的各种非视窗(windows)操作系统和英特尔(intel)处理器组合的主机只能支持U盘、microSD卡、SD卡或互联网，或通过蓝牙、红外或无线局域网(wifi)等利用文件传输协议(FTP)和对象交换协议(OBEX)传输文件，而无法使用其他外部设备。
发明内容本发明所要解决的技术问题在于避免在扩展设备时在主机中安装驱动程序和专用的应用程序而提出的一种外部设备扩展方法和外部设备，把外部设备仿真成标准存储设备，通过主机对文件、目录的读写来操作外部设备，借助存储设备的广泛支持和文件系统的灵活性，使外部设备能即插即用于计算机和各种智能电器设备。
本发明的技术问题可以通过采用以下技术方案来实现：
提出一种外部设备扩展方法，包括以下步骤，
A.在外部设备设定操作名称、参数名称、数据名称和设备状态名称中的一种或一种以上与外部设备操作指令和/或数据之间的对应关系，以及根据对应关系生成文件系统的规则，所述操作名称、参数名称、数据名称、设备状态名称是能让用户区分不同操作、参数、数据、设备状态的字符串；
B.所述外部设备上电时，外部设备中的固化软件将外部设备初始化为标准外部存储设备，并按上述规则初始化文件系统；
C.所述操作名称、参数名称、数据名称和/或设备状态名称初始化为一个或一个以上仿真的目录和/或文件，文件的扩展名按数据的格式设置；
D.外部设备接到主机标准的目录和/或文件读写的请求时，执行对应的外部设备操作指令，处理写入的数据，并根据读的请求返回按主机请求格式化的数据。
进一步地，所述固化软件中设定操作名称、参数名称、数据名称和设备状态名称中的一种或一种以上与外部设备操作指令和/或数据之间的对应关系，以及根据对应关系生成文件系统的规则，所述对应关系或规则的部分或全部还可以以一个或多个配置文件的方式输出到文件系统中供用户复制和修改。
进一步地，所述固化软件还根据配置文件和/或操作结果修改操作名称、参数名称、数据名称和设备状态名称中的一种或一种以上与外部设备操作指令和/或数据之间的对应关系，以及根据对应关系生成文件系统的规则，并更新文件系统。
进一步地，所述固化软件根据文件、目录与存储设备中簇的对应关系，在主机读写该簇时执行对应的外部设备操作指令。
进一步的，所述固化软件把多个文件、目录的第二簇及随后的簇指向相同的位置以适应大小受到限制的文件系统。
进一步地，所述固化软件在接到主机读写多级目录下的文件和目录的请求时，则依次执行每级目录对应的外部设备操作指令。
进一步地，步骤B中所述标准外部存储设备包括U盘、microSD卡、SD卡、文件传输协议服务器设备(FTPserver)、对象交换协议(OBEX)设备和网络存储设备。
设计一种外部设备，外部设备上设置存储设备接口和实现存储设备接口标准功能操作请求的固化软件；所述外部设备连接到主机上时，该固化软件按存储设备接口标准与主机通信，使所述外部设备被主机辨认为标准外部存储设备，并把外部设备所支持的操作名称、参数名称、数据名称和/或设备状态名称仿真为一个及一个以上目录和/或文件；外部设备接到主机标准的目录和/或文件读/写的请求时，执行对应的外部设备操作指令，处理写入的数据，并根据读的请求返回按主机请求格式化的数据。
进一步地，所述外部设备为数字电视棒；所述数字电视棒包括一个及一个以上的“节目名称.ts”和/或“节目名称.MPG”的仿真文件；所述数字电视棒接到主机读该文件的请求时，初始化为该节目的接收状态，接收该节目数据并按该文件的格式进行格式化后返回给主机。
进一步地，所述数字电视棒含有多个不同种类的数字电视模块，其节目以不同的文件名称供用户使用。
进一步地，所述外部设备为照片打印机；所述照片打印机包括一个及一个以上的以打印选项为名称的仿真目录；所述照片打印机接到主机写入图片文件的请求时，初始化为该图片文件的接收状态，该照片打印机接收完主机传输的图片文件数据后，按指定的打印选项打印该图片。
进一步地，所述外部设备为收音机和万用表、示波器复合设备；所述复合设备包含一个及一个以上设备、设备参数为名称的仿真目录和波形文件；所述复合设备接到主机读/写目录的请求时，使用对应的设备参数初始化对应的设备，接到主机读波形文件的请求时，初始化为该文件名指定的数据采集状态，并把采集的数据按波形文件的格式返回给主机。
同现有技术相比较，本发明的外部设备扩展方法及外部设备具有如下技术效果：
使用外部设备不需要安装驱动程序，甚至专用的应用程序也是可选的，而且因为目录和文件数目几乎是无限的，因此可以访问和使用外部设备的所有功能，使一些使用嵌入式软件的智能电器连接使用这些外部设备成为可能。对一些具有不同接口的主机，也只需要一个接口转接装置就可以使用。而且，对文件和目录的操作是最常用的操作之一，一般的用户都能熟练使用。该外部设备还可以象文件一样在网络上共享，供网络上的其他主机使用。
本发明的数字电视棒不仅可用于电脑，还可用于具有文件播放能力的电视，移动互联网设备MID，导航图象显示器PND，媒体播放器等。与现有机顶盒相比，不但成本较低，而且连接简单，可以不需要额外供电，不需要额外的遥控器，纯数字传输压缩信号，带宽要求低，传输损失小，还可以很方便地连接和使用多个不同种类的数字电视模块。
本发明的照片打印机可以免驱用于新旧各种计算机以及其他智能电器，打印时可以利用多种已有的设置，而无需做任何设置，可以同时批量打印多种不同格式的照片，还可以支持分割等非标准打印机操作。
本发明的收音机和万用表、示波器复合设备可以免驱用于新旧各种计算机和手机等各种电器，把这些新旧各种计算机和电器变成一种多用途设备。
附图说明
图1是本发明的应用系统结构示意图；
图2是本发明的外部设备中固化软件流程示意图；
图3是本发明实施例1的数字电视棒目录结构图；
图4是本发明实施例3的多用途设备目录结构图。
具体实施方式以下针对本发明的较佳实施例进行进一步详述
本发明外部设备扩展方法包括以下步骤：
在外部设备中，设定操作名称、参数名称、数据名称和设备状态名称中的一种及一种以上的名称，并设定上述名称与外部设备操作的指令和/或数据的对应关系，以及根据对应关系生成文件系统的规则，其中操作名称、参数名称、数据名称和设备状态名称为能让用户区分不同操作、参数、数据和设备状态的字符串；
外部设备上电时，初始化为标准的外部存储设备，并按照上述规则初始化文件系统；
操作名称、参数名称、数据名称和设备状态名称初始化为一个及一个以上目录和/或文件，文件的扩展名按数据的格式设置；
外部设备接到主机标准的目录和/或文件读和/或写的请求时，执行对应的外部设备操作指令，处理写入的数据，并根据读的请求返回按主机请求格式化的数据。
借助存储设备的广泛支持，把外部设备的差别统一为主机可以支持的不同的目录和文件，把不同外部设备的差别分别放在各外部设备中，使外部设备不需要驱动程序和专用的应用程序，如图1所示，外部设备借助于通用存储设备接口便能即插即用于各种新旧计算机和各种智能电器设备。
本发明外部设备上设置存储设备接口和实现存储设备接口标准功能操作请求的固化软件。如图2所示，该固化软件按存储设备接口标准与主机通信，使外部设备被主机辨认为标准存储设备。并按设定初始化文件系统，按照操作名称、参数名称、数据名称和/或设备状态名称与外部设备操作指令和/或数据的对应关系，以及根据对应关系生成文件系统的规则，把外部设备所支持的操作名称、参数名称、数据名称和设备状态名称初始化为一个及以上目录和/或文件。该固化软件在接到主机标准的读目录的请求时，执行该目录名称对应的外部设备操作指令，并根据主机请求格式化执行结果为目录内容数据返回给主机；该固化软件在接到主机标准的写目录的请求时，执行该目录名称对应的外部设备操作指令，写入多级目录则依次执行每级目录名称对应的外部设备操作指令。该固化软件在接到主机标准的写文件的请求时，执行对应的外部设备操作指令根据该文件的文件名、扩展名、文件头接收和处理数据；该固化软件在接到主机标准的读文件的请求时，按该文件的文件名、扩展名对应的内容、格式采集和格式化数据，并返回给主机。主机对目录、文件的读写，可以用图形用户界面GUI的方式逐级读写，也可以以命令行或程序调用的方式，读写多级目录下的文件和目录。
该固化软件实际上就是可以在外部设备中运行的可执行程序，只是通过目录、文件读写传递命令、参数、数据并向主机返回结果和数据，因此可以采用现有可执行程序的各种技术。可以把程序的配置文件内置在用户不能修改的区域中或外置在用户可以修改的区域中，集中在一个配置文件中配置或分散在多个配置文件中配置等，使用静态设置的配置文件或动态生成的配置文件。
上述主机上的存储设备接口包括早期的串口、并口、PCI外部控制器接口、USB通用串行总线接口、IEEE1394火线接口、SD内存卡接口的基础上发展起来的SDIO接口、网络接口，及红外线、蓝牙和无线局域网(wifi)等无线连接接口等。
上述标准存储设备包括U盘、microSD卡、SD卡、网络存储设备、文件传输协议服务器设备(FTPserver)和对象交换协议(OBEX)设备等。目录内容数据包括格式化的执行目录名称对应的外部设备操作指令后的设备状态名称，及可用的操作名称，参数名称，数据名称对应的目录和/或文件数据。上述外部设备操作指令对应的目录和文件，可以与真实的存储设备的目录、文件以相同的方式混合在格式化数据中返回给主机，在外部设备中以标记或指定位置等方式区分。
主机中应用程序可以是通用的文件管理、处理程序，也可以是专门为该外部设备编写的应用程序、通用虚拟驱动接口程序以符合用户现有的使用习惯。
外部设备根据需要可以对操作产生的结果和数据可以进行记忆和存储以便用户多次使用。
外部设备中目录、文件读写对应的外部设备操作指令可以是读写设备寄存器的单个操作指令，也可以是进行参数设定和/或执行操作的操作指令系列。
上述外部设备中目录、文件与外部设备操作指令的对应关系，可以是直接的也可以是间接的。仿真的U盘、microSD卡和SD卡等设备中，外部设备可以在读写与文件和目录对应的簇时执行对应的指令系列。对于文件传输协议服务器设备(FTPserver)和对象交换协议设备(OBEX)等直接按文件、目录名读写的设备，则在读写文件和目录时执行对应的指令系列。
上述外部设备中目录、文件读写与外部设备操作指令的对应关系，以及根据对应关系生成文件系统的规则，可以全部或部分地保存在一个或多个配置文件中，供固化软件初始化文件系统使用；也可以在全部或部分地保存在固化软件中，在固化软件初始化文件系统时以配置文件的方式输出到文件系统中供用户复制和修改。
上述外部设备包括真实的功能单一的外部设备，多种功能组合的组合设备，以及一个设备仿真的多个设备。
本发明方法可以用于计算机、上网本、手机、电视、移动互联网设备MID、导航图象显示器PND和媒体播放器等的外部设备——数字电视棒。
上述数字电视棒以USB或SDIO作为接口与智能电器设备、计算机等主机相连，并初始化为主机的一个存储设备，如U盘、microSD卡或SD卡，并包含“节目搜索”、“电子节目单”等目录和每个节目名称为名，.TS或.MPG为扩展名的多个文件。
用户打开“节目搜索”目录，主机发出读“节目搜索”目录对应簇数据的指令到数字电视棒，数字电视棒执行该簇对应的搜索节目的指令，并把搜索到的节目以“节目名称.TS”或和“节目名称.MPG”的文件名格式化为目录内容数据后返回给主机，同时存储各文件与簇及接收该节目需要执行的数字电视棒指令的对应关系。
类似“节目搜索”的指令执行需要的时间比较长，为避免有些主机扫描目录时的误操作，并给用户一个取消操作的机会，也可以以文件“节目搜索.TS”、“节目名称.MPG”、“节目名称.TXT”和/或其他主机支持的文件代替目录“节目搜索”，文件内容和/或播放器的进度条随时反映搜索的进展情况，在搜索完成以前用户取消文件的读取则放弃节目搜索。
用户打开“节目名称.TS”或“节目名称.MPG”的文件时，主机运行处理该文件的播放器，播放器发出读取该文件对应簇数据的指令到数字电视棒，同时读取、播放收到的数据。数字电视棒按预先存储的对应关系得到接收该节目需要的操作指令并执行，接收数字电视数据并按传输该文件的格式返回给主机。数字电视数据中的电子节目单的数据，可以根据用户选择的其他操作指令以字幕的方式打包到该文件中，同时以文本文件的方式存储到“电子节目单”目录相关联的位置。
用户打开“电子节目单”目录，主机发出读“电子节目单”目录对应簇数据的指令到数字电视棒，数字电视棒从与电子节目单相关联的位置中读取电子节目单列表数据，并按目录数据格式返回给主机。
用户打开“节目名称.TXT”的文件时，主机运行处理“.TXT”文件的文本显示程宇，文本显示程序发出读“节目名称.TXT”文件对应簇数据的指令到数字电视棒，同时打开文本显示程序读取、显示收到的文本。数字电视棒按该文件数据格式返回电子节目单数据到主机。
数字电视棒连接到计算机上时，初始化为主机的一个存储设备和一个标准的微软广播驱动体系的BDA设备，由用户选择使用其中的一种，也可以只初始化为主机的一个存储设备。
初始化存储设备时，为提供与标准BDA播放器相同的用户体验，可以由专门的应用程序来根据播放器需要读写不同文件、目录，并按用户的喜好进行显示。
文件、目录与外部设备操作指令的对应关系以配置文件的方式，供用户读、写和复制，该配置文件放在指定的位置或者以指定的特征供数字电视棒内的软件识别并据此来产生外部设备仿真的目录和文件。配置文件可以是真实的存储方式，也可以是在用户读、写和复制配置文件时根据实际存储的其他方式的数据格式化得到。
数字电视棒也可以由两个部分组成，一个标准的微软广播驱动体系BDA设备，和一个把标准BDA设备仿真为存储设备的模块组成，以便现有标准BDA设备作为其他智能电器的外部设备使用。
数字电视棒根据使用的接收模块的不同，可以为地面数字电视DVB-T、地面高清数字电视DVB-TH、卫星数字电视DVB-S、有线数字电视DVB-C和网络电视IPTV等各种类型中的一种或多种。
数字电视棒如图3所示，具体实例如下：
数字电视棒由RF调谐器、数字电视解调器、USB控制器和USB接口组成，通过USB接口与主机相连，并从USB口取得电源。USB控制器部分包含中央处理器，内存，闪存，USB接口控制器和内置的程序。内置程序实现存储设备接口标准功能操作请求。其中根目录下包含一个文件“数字电视棒设置.ini”，其内容示例如下：
[Device]数字电视棒
[Directory]节目搜索=[Command]Scan
[Directory]电子节目单=[Command]EPG
[Directory]卫星选择=[Command]Star
[Subdirectory]卫星1=[Command]参数1
[Subdirectory]卫星2=[Command]参数2
[File]节目1.ts=[Command]PID=1
[File]节目2.ts=[Command]PID=2
数字电视棒连接主机后初始化为标准存储设备U盘，根据主机的请求除闪存中的文件外，还根据“数字电视棒设置.ini”的内容仿真一系列文件和目录：根目录中有一个“数字电视棒”的目录，“数字电视棒”目录下为“数字电视棒设置.ini”文件中“[Directory]”与“=”之间的名称为名的目录和“[File]”与“=”之间的名称为名的文件，这些目录及其子目录下含有“数字电视棒”目录下相同的内容，“[Subdirectory]”与“=”之间的名称为名的目录只在其归属前一“[Directory]”目录下出现。
“数字电视棒设置.ini”可以在计算机或其他支持文本编辑的主机上由文本编辑器编辑，也可以由内置的程序根据命令的执行结果改写内容。
内置的程序接到主机读写“数字电视棒”目录下的目录和文件的请求时依次执行相应的“[Command]”后的命令和参数，对RF调谐器、数字电视解调器进行控制。接到主机读取“数字电视棒”目录下文件的请求时，传输数字电视解调器送来的ts媒体流到主机中，同时把收到的电子节目单以文本的形式保存在“/数字电视棒/电子节目单”目录下。
这样该数字电视棒不仅能免驱在各种计算机中使用，也可以在有流媒体播放能力的电视机、媒体播放器等设备中使用，不需要额外的电源和遥控器，只需要用电视机、DVD等设备的遥控器按文件、目录的方式操作即可进行节目搜索、切换等操作，也可以保留现有数字电视棒的电源、遥控、指示等功能。
本发明方法可以用于计算机、上网本、手机、数码照相机、移动互联网设备MID和导航图象显示器PND等的外部设备——照片打印机。
上述照片打印机以有线和无线网络为接口与智能电器设备、计算机等主机相连，上电后初始化一个存储设备——文件传输协议服务器设备(FTPserver)，并包含分别以照片大小、打印质量、留白大小、介质种类等及其组合种类为名的多个目录。
当接到主机往目录内写入文件的请求时，照片打印机初始化为目录所对应选项的打印状态，并开始接收数据，接收完数据按照对应的选项进行处理并打印出照片。
照片打印机具体实例如下：
照片打印机由图片处理模块、打印执行机构、无线局域网(wifi)模块、控制模块和电源组成，通过无线局域网(wifi)与各主机相连，仿真为文件传输协议服务器设备(FTPserver)。控制模块包含中央处理器，内存，和内置的程序。内置程序实现存储设备接口文件传输协议服务器设备(FTPserver)标准功能。其中根目录下包含一个文件“照片打印机.ini”，其内容示例如下：
[Device]照片打印机
[Subdirectory]切割=[Command]split
[Directory]/camera/pic=[Directory]1x1
[Directory]/=[Directory]1x1
[Directory]/照片打印机=[Directory]1x1
[Directory]特效=[Command]tune
[Subdirectory]黑白=[Command]blackwhite
[Directory]lxl=[Command]1x1
[Directory]2x4=[Command]2x4
[Directory]3x4=[Command]3x4
照片打印机上电后初始化为文件传输协议服务器设备(FTPserver)，根据主机的请求除闪存中的文件外，还根据“照片打印机.ini”的内容仿真一系列文件和目录：根目录中有一个“照片打印机”的目录，“照片打印机”目录下为“照片打印机.ini”文件中“[Directory]”与“=”之间的名称为名的目录和“[File]”与“=”之间的名称为名的文件，这些目录及其子目录下含有“照片打印机”目录下相同的内容，“[Subdirectory]”与“=”之间的名称为名的目录只在其归属前一“[Directory]”目录下出现；根目录中有一个“/camera/pic”的目录，数码相机拍照时默认在该目录保存，照片打印机根据“[Directory]/camera/pic=[Directory]1x1”，保存照片的同时打印1x1的照片。
“照片打印机.ini”可以在计算机或其他支持文本编辑的主机上由文本编辑器编辑，也可以由内置的程序根据命令的执行结果改写内容。
内置的程序接到主机打开“照片打印机”目录下的目录和文件的请求时依次执行相应的“[Command]”后的命令和参数，对图像处理器、打印执行机构进行控制，接到主机写入照片类型的文件请求时，接收照片数据，并把接收到的照片按设定要求进行处理、打印、切割等操作。
这样该照片打印机不仅能免驱在各种计算机中使用，也可以在有输出照片能力的的手机、数码相机等设备中使用，还可以借助系统本身具有的文件批量复制功能批量打印照片，并且同时支持按指定格式切割等非打印操作。
本发明方法可以用于计算机、上网本、手机、数码照相机、移动互联网设备MID和导航图象显示器PND等的外部设备——收音机和万用表、示波器多用途设备。
该外部设备以SDIO为接口与主机相连后，初始化为一个microSD卡，并包含收音机和万用表目录、示波器目录。
收音机目录下有电台搜索和用户定义的城市名目录，及电台名称为名的“.WAV”声音波形文件，城市名目录下有该城市电台名称为名的“.WAV”声音波形文件。用户打开这些声音波形文件，该设备即可控制收音机模块接收该电台信号，经模数变换后按该文件格式返回给主机，用户即可用音乐播放器程序收听电台广播。
万用表目录下有万用表档位目录及目录下的“量程.WAV”声音波形文件，表笔信号经模数变换后其数值对应的语音以“.WAV”声音波形文件格式返回给主机，用户即可用音乐播放器程序作万用表用于测量。也可以保留万用表的液晶显示屏显示测量结果。
示波器目录下有示波器各选项目录及目录下的“测量.WAV”声音波形文件，探头信号经模数变换后按“.WAV”声音波形文件格式返回给主机，用户即可用具有波形显示功能的音乐播放器程序作示波器。模数变换后的数值还可以转换为文本以歌词的形式格式化后返回给主机，供具有歌词显示功能的音乐播放器显示。
收音机、万用表、示波器多用途设备如图4所示，具体实例如下：
收音机、万用表、示波器多用途设备由收音机模块、信号变换电路、SDIO控制器、SDIO接口和电源组成，通过SDIO接口与主机相连，并仿真为一个microSD卡。SDIO控制器部分包含中央处理器，内存，SDIO接口控制器和内置的程序。内置程序实现存储设备接口microSD卡标准功能。其中根目录下包含一个文件“多用途设备.ini”，其内容示例如下：
/收音机=./深圳
./深圳
交通广播=94200
飞扬音乐=97100
./广州
./东莞
/万用表=./电阻
./电压=V
X1=x1
X100=x100
./电阻=R
Ohm=x1
K=x1000
M=x1000000
./电流=I
A=1
Ma=1000
/示波器
./1ms=1ms
./1us=1us
./1v=1v
./1mv=1mv
./1uv=1uv
./trig
该多用途设备连接主机后初始化为标准存储设备microSD卡，根据主机的请求除闪存中的文件外，还根据“多用途设备.ini”的内容仿真一系列文件和目录：
收音机，万用表，示波器目录；
收音机目录下有城市目录和电台波形文件，城市目录下也有电台波形文件；
万用表下有电压，电阻，电流等目录，各目录下有量程波形文件；
示波器下有各设置值目录，目录下有其他设置值目录和测量的波形文件。
“多用途设备.ini”可以在计算机或其他支持文本编辑的主机上由文本编辑器编辑，也可以由内置的程序根据命令的执行结果改写内容。
用户打开电台波形文件，该设备即可控制收音机模块接收该电台信号，经模数变换后按该文件格式返回给主机，用户即可用音乐播放器程序收听电台广播。
用户打开量程波形文件，该设备即选择相应的变换电路，根据经模数变换后的值查找该值的对应的语音按该文件格式返回给主机，用户即可用音乐播放器程序听到测量结果。也可以通过液晶屏幕显示测量结果。
用户打开测量波形文件，该设备即选择相应的变换电路，经模数变换后的波形按该文件格式返回给主机，用户即可用有波形显示功能的音乐播放器程序看到测量波形。
这样该多用途设备不仅能免驱在各种计算机中使用，也可以在有音乐播放能力的的手机、音乐播放器等设备中使用。

Claims (12)

1.一种外部设备扩展方法，其特征在于：包括以下步骤，
A.在外部设备设定操作名称、参数名称、数据名称和设备状态名称中的至少一种与外部设备操作指令和/或数据之间的对应关系，以及根据该对应关系生成文件系统的规则，所述操作名称、参数名称、数据名称、设备状态名称是能让用户区分不同操作、参数、数据、设备状态的字符串；
B.所述外部设备上电时，外部设备中的固化软件将外部设备初始化为标准外部存储设备，并按照上述规则初始化文件系统；
C.所述操作名称、参数名称、数据名称和设备状态名称初始化为至少一个仿真的目录和/或文件，文件的扩展名按数据的格式设置；
D.外部设备接到主机标准的目录和/或文件读写的请求时，执行对应的外部设备操作指令系列，处理写入的数据，并根据读的请求返回按主机请求格式化的数据。
2.如权利要求1所述的外部设备扩展方法，其特征在于：所述固化软件中所设定操作名称、参数名称、数据名称和设备状态名称的至少一种与外部设备操作指令和/或数据之间的对应关系，以及根据该对应关系生成文件系统的规则，所述对应关系和规则的部分或全部以一个或多个配置文件的方式输出到文件系统中供用户复制和修改。
3.如权利要求1所述的外部设备扩展方法，其特征在于：所述固化软件还根据配置文件和/或操作结果修改操作名称、参数名称、数据名称和设备状态名称中的至少一种与外部设备操作指令和/或数据之间的对应关系，以及根据该对应关系生成文件系统的规则，并更新文件系统。
4.如权利要求1所述的外部设备扩展方法，其特征在于：所述固化软件根据文件、目录与存储设备中簇的对应关系，在主机读写该簇时执行对应的外部设备操作指令。
5.如权利要求1所述的外部设备扩展方法，其特征在于：所述固化软件把多个文件、目录的第二簇及随后的簇指向相同的位置以适应大小受到限制的文件系统。
6.如权利要求1所述的外部设备扩展方法，其特征在于：所述固化软件在接到主机读写多级目录下的文件和目录的请求时，则依次执行每级目录对应的外部设备操作指令。
7.如权利要求1所述的外部设备扩展方法，其特征在于：步骤B中所述标准外部存储设备包括U盘、microSD卡、SD卡、文件传输协议服务器设备(FTPSerVer)、对象交换协议(OBEX)设备和网络存储设备。
8.一种外部设备，其特征在于：外部设备上设置存储设备接口和实现存储设备接口标准功能操作请求的固化软件；所述外部设备连接到主机上时，该固化软件按存储设备接口标准与主机通信，使所述外部设备被主机辨认为标准外部存储设备，并把外部设备所支持的操作名称、参数名称、数据名称和/或设备状态名称中的至少一种仿真为至少一个目录和/或文件；外部设备接到主机标准的目录和/或文件读/写的请求时，执行对应的外部设备操作指令，处理写入的数据，并根据读的请求返回按主机请求格式化的数据。
9.按照权利要求8所述的外部设备，其特征在于：所述外部设备为数字电视棒；所述数字电视棒包括至少一个的"节目名称.ts"和/或"节目名称.MPG"的仿真文件；所述数字电视棒接到主机读该文件的请求时，初始化为该节目的接收状态，接收该节目数据并按该文件的格式进行格式化后返回给主机。
10.按照权利要求9所述的外部设备，其特征在于：所述数字电视棒含有多个不同种类的数字电视模块，其节目以不同的文件名称供用户使用。
11.按照权利要求8所述的外部设备，其特征在于：所述外部设备为照片打印机；所述照片打印机包括至少一个的以打印选项为名称的仿真目录；所述照片打印机接到主机写入图片文件的请求时，初始化为该图片文件的接收状态，该照片打印机接收完主机传输的图片文件数据后,按指定的打印选项打印该图片。
12.按照权利要求8所述的外部设备，其特征在于：所述外部设备为多功能复合设备；所述复合设备包括至少一个以设备参数为名称的仿真目录；所述复合设备接到主机读/写目录的请求时，使用对应的设备参数初始化对应的设备。
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