CN106776384A - 一种usb数据截取装置及截取方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种USB数据截取装置及截取方法，属于USB数据采集技术领域。装置主要包括微控制器、静态随机存取存储器、以太网/WiFi模块和USB接口端。如果需要截取USB通信中传输的数据，可直接将USB主机和USB从机通过USB线接入该装置即可，无需安装额外的驱动程序。另外，该装置支持多种USB设备，例如HID、U盘、USB打印机等等。截取数据过程中不会破坏原始数据的传输，截取到的数据将通过网络发送至服务器。

Description

一种USB数据截取装置及截取方法

技术领域

本发明涉及一种USB数据截取装置及截取方法，属于USB数据采集技术领域。

背景技术

USB是一种“主-从”式总线，包括一个主机和多个从机。从机（SLAVE）称作外设，主机（HOST）称作主设备。所有USB传输都由主机启动，外设总是响应传输，不会启动传输，最常用的主机就是电脑主机，主机通过USB-A连接器连接到下行设备，然后主从机之间进行通讯。

在实际工作中，我们有时会需要获取USB设备正在传输的信息或者对数据进行监控，但是USB的通讯方式又满足不了这些需求。因此，我们发明了一种USB数据截取装置。该装置可简单的插入USB主机与从机之间，获取主从机之间通讯的数据，实现了无损获取USB数据，市面上暂无相关产品。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供一种USB数据截取装置。

本发明还提供一种利用上述装置截取USB数据的方法。

本发明的技术方案如下：

一种USB数据截取装置，包括微控制器（MCU）、静态随机存取存储器（SRAM）、以太网/WiFi模块和USB接口端。所述微控制器自带USB接口，此处的USB接口将与实际USB通信中的主机连接；所述静态随机存取存储器将保存获取到的USB通信数据；所述以太网/WiFi模块可以将截取的数据发送到服务器；所述USB接口端采用了USB总线通用接口芯片CH374，此处的USB接口将与实际USB通信中的从机连接。（注：实际USB通信是指USB主机和USB从机之间直接建立的USB连接）

根据本发明，优选的，所述USB接口端采用USB总线通用接口芯片CH374。

一种USB数据截取装置的使用方法，包括以下步骤：

（1）将实际USB通信中的USB主机和USB从机分别接入USB数据截取装置，此时相当于建立了两个USB连接：一个USB连接（以下称为USB连接一）建立在实际USB通信中的USB主机和USB数据截取装置中的MCU之间，在这个USB连接中，主机为实际USB通信中的USB主机，从机为USB数据截取装置中的MCU；另一个USB连接（以下称为USB连接二）建立在USB数据截取装置中的USB接口端和实际USB通信中的USB从机之间，在这个USB连接中，主机为USB数据截取装置中的USB接口端，从机为实际USB通信中的USB从机；

（2）实际USB通信中的USB主机获悉有新设备（此处指USB数据截取装置中的MCU）连接上来，就会向其发送一系列的请求，MCU接收到这些请求后会传送给USB数据截取装置中的USB接口端；

（3）在USB连接二中，USB数据截取装置实际上是作为USB主机，所以它会将MCU传给它的指令透传给实际USB通信中的USB从机；

（4）实际USB通信中的USB从机的响应数据会先传至USB数据截取装置中的USB接口端，此时USB数据截取装置中的MCU会读取USB接口端的信息，并将这部分信息透传给实际USB通信中的USB主机；

（5）上述步骤2、步骤3、步骤4会重复执行，直至实际USB通信中的USB主机和实际USB通信中的USB从机建立正确的USB连接；

（6）当实际USB通信中的USB主机和USB从机之间有数据传输时，USB数据截取装置中的MCU会将这些数据复制一份存至SRAM中；

（7）当USB数据截取装置中暂时没有数据传输，则MCU会将SRAM里面的数据通过以太网/WiFi模块发送至指定服务端。

本发明的有益效果在于：

1、本发明一种USB数据截取装置及截取方法，可以获取到通过USB协议传输的数据，方便工业应用，有良好的市场前景；

2、本发明一种USB数据截取装置及截取方法，安装使用简便，和电脑连接过程中不需要额外安装驱动程序；

3、本发明一种USB数据截取装置及截取方法，可以自动识别所接入的USB设备类型，兼容性好。

附图说明

图1为本发明中USB数据截取装置和主从机之间的连接关系，其中1为主机、2为微控制器、3为SRAM、4为USB接口端、5为从机、6为以太网/WiFi模块、AB为地址总线、DB为数据总线、CB为控制总线。

具体实施方式

实施例1：

如图1所示，一种USB数据截取装置及截取方法，包括微控制器（MCU）、静态随机存取存储器（SRAM）、以太网/WiFi模块和USB接口端。所述微控制器自带USB接口，此处的USB接口将与实际USB通信中的主机连接；所述静态随机存取存储器将保存获取到的USB通信数据；所述以太网/WiFi模块可以将截取的数据发送到服务器；所述USB接口端采用了USB总线通用接口芯片CH374，此处的USB接口将与实际USB通信中的从机连接。

实施例2：

如图1所示，一种利用实施例1所述的USB数据截取装置截取USB打印机工作过程中电脑传给打印机的数据的方法，步骤如下：

图1中的HOST代表USB主机，此处以电脑主机为例，图1中的SLAVE代表USB从机，此处以打印机为例。USB数据截取装置与电脑主机之间用USB线连接，USB数据截取装置与打印机之间用USB线连接。启动电脑、USB数据截取装置和打印机，启动成功后，电脑将通过USB数据截取装置与打印机之间建立通讯连接。当我们在电脑端打印文档之后，打印机驱动将打印数据通过USB接口传至USB数据截取装置，USB数据截取装置将打印数据传至打印机的同时会将数据保存在SRAM中，打印机接收到打印数据之后打印出文档内容，当USB数据截取装置空闲时，微控制器会从SRAM中读取打印数据，并通过以太网/WiFi模块将数据上传至指定服务器或终端。

Claims (9)

1.一种USB数据截取装置及截取方法，其特征在于，系统包括微控制器、静态随机存取存储器、USB接口端和以太网/WiFi模块。

2.一种USB数据截取装置及截取方法，其特征在于，所述装置可以无损插入USB主机和USB从机之间，数据透明传输，不影响原来USB链路的时序。

3.一种USB数据截取装置及截取方法，其特征在于，所述装置在使用过程中无需特定驱动程序。

4.一种USB数据截取装置及截取方法，其特征在于，USB主机和USB从机设备在接入所述装置时不区分先后顺序，只要接入均可正确识别。

5.一种USB数据截取装置及截取方法，其特征在于，所述装置可以自动识别接入的USB设备类型。

6.一种USB数据截取装置及截取方法，其特征在于，所述以太网/WiFi模块可以将截取的数据传至服务器。

7.一种USB数据截取装置及截取方法，其特征在于，所述装置兼容USB1.1和USB2.0设备，并可以满足传输速率的要求。

8.一种USB数据截取装置及监听方法，其特征在于，所述USB接口端使用CH374接口芯片。

9.一种利用USB数据截取装置获取通过USB传输的数据的方法，步骤如下：

（1）将实际USB通信中的USB主机和USB从机分别接入USB数据截取装置，此时相当于建立了两个USB连接：一个USB连接（以下称为USB连接一）建立在实际USB通信中的USB主机和USB数据截取装置中的MCU之间，在这个USB连接中，主机为实际USB通信中的USB主机，从机为USB数据截取装置中的MCU；另一个USB连接（以下称为USB连接二）建立在USB数据截取装置中的USB接口端和实际USB通信中的USB从机之间，在这个USB连接中，主机为USB数据截取装置中的USB接口端，从机为实际USB通信中的USB从机；

（2）实际USB通信中的USB主机获悉有新设备（此处指USB数据截取装置中的MCU）连接上来，就会向其发送一系列的请求，MCU接收到这些请求后会传送给USB数据截取装置中的USB接口端；

（3）在USB连接二中，USB数据截取装置实际上是作为USB主机，所以它会将MCU传给它的指令透传给实际USB通信中的USB从机；

（4）实际USB通信中的USB从机的响应数据会先传至USB数据截取装置中的USB接口端，此时USB数据截取装置中的MCU会读取USB接口端的信息，并将这部分信息透传给实际USB通信中的USB主机；

（5）上述步骤2、步骤3、步骤4会重复执行，直至实际USB通信中的USB主机和实际USB通信中的USB从机建立正确的USB连接；

（6）当实际USB通信中的USB主机和USB从机之间有数据传输时，USB数据截取装置中的MCU会将这些数据复制一份存至SRAM中；

（7）当USB数据截取装置中暂时没有数据传输，则MCU会将SRAM里面的数据通过以太网/WiFi模块发送至指定服务端。