CN104331676A - 一种通过电平匹配技术实现usb设备权限区分的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种通过电平匹配技术实现USB设备权限区分的方法，利用USB3.0连接器传输USB2.0信号，将USB3.0连接器比USB2.0连接器多出的4个引脚不用于传输USB3.0信号，而是赋予特定的电平，设备连接时核对相应引脚电平是否匹配，使得仅权限相匹配的设备与电脑主机之间能够相互通信。

Description

一种通过电平匹配技术实现USB设备权限区分的方法
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，具体涉及一种通过电平匹配技术实现USB设备权限区分的方法。
背景技术
在工厂等环境下常常需要对USB设备进行管控，以防止内部文件泄露、软件版本混淆等情况发生。如果单纯通过人为管制进行管理，不仅效率低下，而且管理困难，无法进行有效控制。如果单纯通过软件禁用USB存储设备的方式，无法对USB设备的权限进行区分，在实际生产、工作中使用USB设备时频繁需要管理人员参与，增加了管理人员的工作强度，密码泄露时也难以及时发现问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：通过硬件方式实现USB设备的权限区分，可使某一权限分类的USB设备仅能搭配同一权限的电脑主机使用，满足了在封闭环境下对USB设备进行限定、区分使用的要求。此类方法没有密码泄露所造成的风险,增加了破解的难度以及繁琐程度，杜绝了思想松懈、图省事造成的设备混用。
本发明所采用的技术方案为：
一种通过电平匹配技术实现USB设备权限区分的方法， 利用USB3.0连接器传输USB2.0信号，将USB3.0连接器比USB2.0连接器多出的4个引脚不用于传输USB3.0信号，而是赋予特定的电平，设备连接时核对相应引脚电平是否匹配，使得仅权限相匹配的设备与电脑主机之间能够相互通信。
电脑主机端和设备端的USB3.0连接器的具体结构及连接方式为：电脑主机端USB3.0连接器的SSRX-,SSRX+,SSTX-,SSTX+未实际连接USB3.0信号，而是连接电平调节电路，电平核对电路侦测SSRX-,SSRX+,SSTX-,SSTX+的电平状况，当电平高低符合预先设定的要求时，通过Signal_SW信号控制USB2.0高速开关导通，接通主板上的USB信号链路；
设备端USB3.0连接器的SSRX-,SSRX+,SSTX-,SSTX+同样未实际连接USB3.0信号，而是连接电平调节电路，电平核对电路侦测SSRX-,SSRX+,SSTX-,SSTX+的电平状况，当电平高低符合预先设定的要求时，通过Power_SW信号控制电源开关电路连通VBUS与设备上的电源，使得设备可以正常工作。
电平核对电路的电源由VBUS直接供应。
电脑主机端的电平调节电路由上拉电阻组成。
设备端电平调节电路由下拉电阻组成。
所述电平核对电路的工作过程为：对于SSRX-引脚，所述电平核对电路中由电阻对VBUS进行分压，得到不同的电平Vref_SSRX-_1以及Vref_SSRX-_2；而SSRX-预先设定值的高低，位于Vref_SSRX-_1以及Vref_SSRX-_2之间；将SSRX-分别作为2个比较器的正、负极输入，分别与Vref_SSRX-_1以及Vref_SSRX-_2进行比较，当且仅当SSRX-电平值位于Vref_SSRX-_1以及Vref_SSRX-_2之间时，2个比较器才会同时输出高电平；
同理得到：SSRX+引脚的Vref_SSRX+_1、Vref_SSRX+_2、SSRX+，将SSRX+分别与Vref_SSRX+_1以及Vref_SSRX+_2进行比较，当且仅当SSRX+电平值位于Vref_SSRX+_1以及Vref_SSRX+_2之间时，2个比较器才会同时输出高电平；
SSTX-引脚的Vref_SSTX-_1、Vref_SSTX-_2、SSTX-，将SSTX-分别与Vref_SSTX-_1以及Vref_SSTX-_2进行比较，当且仅当SSTX-电平值位于Vref_SSTX-_1以及Vref_SSTX-_2之间时，2个比较器才会同时输出高电平；
SSTX+引脚的Vref_SSTX+_1、Vref_SSTX+_2、SSTX+，将SSTX+分别与Vref_SSTX+_1以及Vref_SSTX+_2进行比较，当且仅当SSTX+电平值位于Vref_SSTX+_1以及Vref_SSTX+_2之间时，2个比较器才会同时输出高电平；
各个比较器的输出电平输入到与门或者与非门电路，由与门或者与非门电路输出控制信号控制开关电路
所述方法的运行过程为：当权限一致的USB电脑主机与USB设备相连接时，双方电平调节电路连接在一起，会使相应引脚电平达到预先设定的值，电平核对电路中所有的比较器均输出高电平，最终由与门或者与非门电路输出相应的控制信号，控制USB2.0高速信号开关和电源开关导通，USB设备正常工作；
当权限不一致的主机与设备相连接时，由于电平核对电路侦测到的电平值不符合预先设定的值，因此高速信号开关或电源开关关断，设备与电脑主机之间无法通信。
本发明的有益效果为：采用本发明所提供的方法，硬件上利用电平匹配技术，使仅权限相匹配的设备与电脑主机之间可以相互通信。可方便地通过更改电路中电阻的阻值，设计出多种权限分类。
附图说明
图1为本发明的电脑主机端结构及连接功能框图；
图2为本发明的设备端结构及连接功能框图；
图3为本发明电脑主机端电平调节电路图；
图4为本发明设备端电平调节电路图；
图5为电平Vref_SSRX-_1的电路图；
图6为电平Vref_SSRX-_2的电路图；
图7为SSRX-与Vref_SSRX-_1比较的电路图；
图8为SSRX-与Vref_SSRX-_2比较的电路图。
具体实施方式
下面参照附图所示，通过具体实施方式对本发明进一步说明：
一种通过电平匹配技术实现USB设备权限区分的方法，利用USB3.0连接器传输USB2.0信号，将USB3.0连接器比USB2.0连接器多出的4个引脚不用于传输USB3.0信号，而是赋予特定的电平，设备连接时核对相应引脚电平是否匹配，使得仅权限相匹配的设备与电脑主机之间能够相互通信。
电脑主机端和设备端的USB3.0连接器的具体结构及连接方式为：如图1所示，电脑主机端USB3.0连接器的SSRX-,SSRX+,SSTX-,SSTX+未实际连接USB3.0信号，而是连接电平调节电路，电平核对电路侦测SSRX-,SSRX+,SSTX-,SSTX+的电平状况，当电平高低符合预先设定的要求时，通过Signal_SW信号控制USB2.0高速开关导通，接通主板上的USB信号链路；
如图2所示，设备端USB3.0连接器的SSRX-,SSRX+,SSTX-,SSTX+同样未实际连接USB3.0信号，而是连接电平调节电路，电平核对电路侦测SSRX-,SSRX+,SSTX-,SSTX+的电平状况，当电平高低符合预先设定的要求时，通过Power_SW信号控制电源开关电路连通VBUS与设备上的电源，使得设备可以正常工作。
电平核对电路的电源由VBUS直接供应。
电脑主机端的电平调节电路由上拉电阻组成。如图3所示，为电脑主机端SSRX-引脚的电平调节电路。
设备端电平调节电路由下拉电阻组成。如图3所示，为设备端SSRX-引脚的电平调节电路。
其它引脚的电平调节电路与图3和图4类似，但电阻阻值可进行变化，以使主机端与设备端USB3.0连接器连接时引脚电平为预先设定值。
如图5-8所示，为SSRX-引脚的电平核对电路，所述电平核对电路中由电阻对VBUS进行分压，得到不同的电平Vref_SSRX-_1以及Vref_SSRX-_2；而SSRX-预先设定值的高低，位于Vref_SSRX-_1以及Vref_SSRX-_2之间；将SSRX-分别作为2个比较器的正、负极输入，分别与Vref_SSRX-_1以及Vref_SSRX-_2进行比较，当且仅当SSRX-电平值位于Vref_SSRX-_1以及Vref_SSRX-_2之间时，2个比较器才会同时输出高电平；
其它引脚的电平核对电路与图5-8类似，同理得到：SSRX+引脚的Vref_SSRX+_1、Vref_SSRX+_2、SSRX+，将SSRX+分别与Vref_SSRX+_1以及Vref_SSRX+_2进行比较，当且仅当SSRX+电平值位于Vref_SSRX+_1以及Vref_SSRX+_2之间时，2个比较器才会同时输出高电平；
SSTX-引脚的Vref_SSTX-_1、Vref_SSTX-_2、SSTX-，将SSTX-分别与Vref_SSTX-_1以及Vref_SSTX-_2进行比较，当且仅当SSTX-电平值位于Vref_SSTX-_1以及Vref_SSTX-_2之间时，2个比较器才会同时输出高电平；
SSTX+引脚的Vref_SSTX+_1、Vref_SSTX+_2、SSTX+，将SSTX+分别与Vref_SSTX+_1以及Vref_SSTX+_2进行比较，当且仅当SSTX+电平值位于Vref_SSTX+_1以及Vref_SSTX+_2之间时，2个比较器才会同时输出高电平；
各个比较器的输出电平输入到与门或者与非门电路，由与门或者与非门电路输出控制信号控制开关电路。
所述方法的运行过程为：当权限一致的USB电脑主机与USB设备相连接时，双方电平调节电路连接在一起，会使相应引脚电平达到预先设定的值，电平核对电路中所有的比较器均输出高电平，最终由与门或者与非门电路输出相应的控制信号，控制USB2.0高速信号开关和电源开关导通，USB设备正常工作；
当权限不一致的主机与设备相连接时，由于电平核对电路侦测到的电平值不符合预先设定的值，因此高速信号开关或电源开关关断，设备与电脑主机之间无法通信。

Claims (7)

1.一种通过电平匹配技术实现USB设备权限区分的方法，其特征在于：利用USB3.0连接器传输USB2.0信号，将USB3.0连接器比USB2.0连接器多出的4个引脚不用于传输USB3.0信号，而是赋予特定的电平，设备连接时核对相应引脚电平是否匹配，使得仅权限相匹配的设备与电脑主机之间能够相互通信。
2.根据权利要求1所述的一种通过电平匹配技术实现USB设备权限区分的方法，其特征在于，电脑主机端和设备端的USB3.0连接器的具体结构及连接方式为：电脑主机端USB3.0连接器的SSRX-,SSRX+,SSTX-,SSTX+未实际连接USB3.0信号，而是连接电平调节电路，电平核对电路侦测SSRX-,SSRX+,SSTX-,SSTX+的电平状况，当电平高低符合预先设定的要求时，通过Signal_SW信号控制USB2.0高速开关导通，接通主板上的USB信号链路；
设备端USB3.0连接器的SSRX-,SSRX+,SSTX-,SSTX+同样未实际连接USB3.0信号，而是连接电平调节电路，电平核对电路侦测SSRX-,SSRX+,SSTX-,SSTX+的电平状况，当电平高低符合预先设定的要求时，通过Power_SW信号控制电源开关电路连通VBUS与设备上的电源，使得设备可以正常工作。
3.根据权利要求2所述的一种通过电平匹配技术实现USB设备权限区分的方法，其特征在于：电平核对电路的电源由VBUS直接供应。
4.根据权利要求2或3所述的一种通过电平匹配技术实现USB设备权限区分的方法，其特征在于：电脑主机端的电平调节电路由上拉电阻组成。
5.根据权利要求4所述的一种通过电平匹配技术实现USB设备权限区分的方法，其特征在于：设备端电平调节电路由下拉电阻组成。
6.根据权利要求5所述的一种通过电平匹配技术实现USB设备权限区分的方法，其特征在于，所述电平核对电路的工作过程为：对于SSRX-引脚，所述电平核对电路中由电阻对VBUS进行分压，得到不同的电平Vref_SSRX-_1以及Vref_SSRX-_2；而SSRX-预先设定值的高低，位于Vref_SSRX-_1以及Vref_SSRX-_2之间；将SSRX-分别作为2个比较器的正、负极输入，分别与Vref_SSRX-_1以及Vref_SSRX-_2进行比较，当且仅当SSRX-电平值位于Vref_SSRX-_1以及Vref_SSRX-_2之间时，2个比较器才会同时输出高电平；
同理得到：SSRX+引脚的Vref_SSRX+_1、Vref_SSRX+_2、SSRX+，将SSRX+分别与Vref_SSRX+_1以及Vref_SSRX+_2进行比较，当且仅当SSRX+电平值位于Vref_SSRX+_1以及Vref_SSRX+_2之间时，2个比较器才会同时输出高电平；
SSTX-引脚的Vref_SSTX-_1、Vref_SSTX-_2、SSTX-，将SSTX-分别与Vref_SSTX-_1以及Vref_SSTX-_2进行比较，当且仅当SSTX-电平值位于Vref_SSTX-_1以及Vref_SSTX-_2之间时，2个比较器才会同时输出高电平；
SSTX+引脚的Vref_SSTX+_1、Vref_SSTX+_2、SSTX+，将SSTX+分别与Vref_SSTX+_1以及Vref_SSTX+_2进行比较，当且仅当SSTX+电平值位于Vref_SSTX+_1以及Vref_SSTX+_2之间时，2个比较器才会同时输出高电平；
各个比较器的输出电平输入到与门或者与非门电路，由与门或者与非门电路输出控制信号控制开关电路。
7.根据权利要求6所述的一种通过电平匹配技术实现USB设备权限区分的方法，其特征在于，所述方法的运行过程为：当权限一致的USB电脑主机与USB设备相连接时，双方电平调节电路连接在一起，会使相应引脚电平达到预先设定的值，电平核对电路中所有的比较器均输出高电平，最终由与门或者与非门电路输出相应的控制信号，控制USB2.0高速信号开关和电源开关导通，USB设备正常工作；
当权限不一致的主机与设备相连接时，由于电平核对电路侦测到的电平值不符合预先设定的值，因此高速信号开关或电源开关关断，设备与电脑主机之间无法通信。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050181730A1 (en) * 2000-08-07 2005-08-18 Fujitsu Limited Information device system
CN201215849Y (zh) * 2008-04-03 2009-04-01 姚一旦 计算机u盘或移动硬盘口安全接插件
CN101901559A (zh) * 2010-07-30 2010-12-01 中国船舶重工集团公司第七○九研究所 一种usb接口安全控制方法
CN101901315A (zh) * 2010-07-12 2010-12-01 浪潮齐鲁软件产业有限公司 一种usb移动存储介质安全隔离与监控管理方法
CN102393837A (zh) * 2011-11-08 2012-03-28 深圳市海思半导体有限公司 一种usb充电器识别装置及方法
CN103019991A (zh) * 2012-12-03 2013-04-03 深圳市文鼎创数据科技有限公司 接口系统及切换方法、USB key及UART终端

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050181730A1 (en) * 2000-08-07 2005-08-18 Fujitsu Limited Information device system
CN201215849Y (zh) * 2008-04-03 2009-04-01 姚一旦 计算机u盘或移动硬盘口安全接插件
CN101901315A (zh) * 2010-07-12 2010-12-01 浪潮齐鲁软件产业有限公司 一种usb移动存储介质安全隔离与监控管理方法
CN101901559A (zh) * 2010-07-30 2010-12-01 中国船舶重工集团公司第七○九研究所 一种usb接口安全控制方法
CN102393837A (zh) * 2011-11-08 2012-03-28 深圳市海思半导体有限公司 一种usb充电器识别装置及方法
CN103019991A (zh) * 2012-12-03 2013-04-03 深圳市文鼎创数据科技有限公司 接口系统及切换方法、USB key及UART终端

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