CN108804367B - 一种无线外设系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无线外设系统，包括PC端、USB接收头、无线模块和外设；USB接收头与PC端连接，USB接收头通过无线模块与外设连接，USB接收头内创建有虚拟总线服务器，外设内创建有虚拟总线客户端，虚拟总线服务器包括数据传输模块和连接模块，虚拟总线客户端包括功能单元和解码模块；连接模块与PC端连接，功能单元对外设的操作进行编码形成功能数据，并将功能数据输出至解码模块；解码模块对功能数据进行解码形成解码数据，并通过无线模块输出至数据传输模块；数据传输模块将解码数据输出至连接模块，连接模块将解码数据输出至PC端。本发明的优点和有益效果在于：具备很好的扩展性，提高了无线外设系统的使用便利度和实用性。

Description

一种无线外设系统
技术领域
本发明涉及通信领域，特别涉及一种无线外设系统。
背景技术
本技术是对目前市面上的2.4G无线键鼠等设备的完善。这些2.4G的无线设备，都有一个2.4G的USB接收头和使用的设备一一匹配。而接收头的USB功能，则是固化在硬件中，如果是2.4G无线鼠标的USB接收头，那就只能实现鼠标功能；如果是2.4G无线游戏手柄的USB接收头，就只能实现手柄的功能。即使是一些可以同时支持键盘和鼠标的2.4G无线接收头，功能也是固定的，并不具备扩展性。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种无线外设系统。本技术方案通过一个USB接收头，即可配备适配多种不同的外设，使得无线外设系统具备很好的扩展性；同时，多种不同的外设可通过一个USB接收头与PC端连接，因此，提高了无线外设系统的使用便利度。又由于功能数据的编码和解码工作均是外设进行的，因此，若开发出新的外设则仅需与原有的USB接收头连接，即可与PC端进行通信，进一步的提高了无线外设系统的扩展性和实用性。
本发明中的一种无线外设系统，包括PC端、USB接收头、无线模块和外设；
所述USB接收头与所述PC端连接，所述USB接收头通过无线模块与外设连接，所述USB接收头内创建有虚拟总线服务器，所述外设内创建有虚拟总线客户端，所述虚拟总线服务器包括数据传输模块和连接模块，所述虚拟总线客户端包括功能单元和解码模块；
所述连接模块与所述PC端连接，所述功能单元对所述外设的操作进行编码形成功能数据，并将功能数据输出至所述解码模块；所述解码模块对所述功能数据进行解码形成解码数据，并通过所述无线模块输出至所述数据传输模块；所述数据传输模块将解码数据输出至所述连接模块，所述连接模块将解码数据输出至PC端。
上述方案中，所述功能单元为用于实现外设的基本功能的控制电路，所述外设可为鼠标、键盘或手柄，所述功能单元可为鼠标控制电路、键盘控制电路或手柄控制电路，功能数据可为鼠标控制数据、键盘控制数据或手柄控制数据，所述解码数据可为鼠标解码数据、键盘解码数据或手柄解码数据。
上述方案中，所述无线模块包括第一模块和第二模块，所述第一模块安装在所述USB接收头内并与所述数据传输模块连接，所述第二模块安装在所述外设内并与所述解码模块连接。
上述方案中，所述第一模块和第二模块分别为2.4G无线模块。
上述方案中，所述PC端包括主机、主控制器和和USB接口，所述主机内安装有客户软件和系统软件，所述USB接口与所述主控制器连接，所述主控制器与所述主机连接，所述USB接收头插入所述USB接口内，使所述客户软件通过系统软件与连接模块之间可进行通信。
上述方案中，所述客户软件包括界面应用程序和设备驱动程序，所述系统软件包括总线驱动程序和主控制器驱动程序，所述设备驱动程序向总线驱动程序发送I/O请求包，所述总线驱动程序通过该I/O请求包向主控制器驱动程序发出驱动指令，主控制器驱动程序根据驱动指令控制主控制器与连接模块进行通，此时，所述连接模块将解码数据通过主控制器和和USB接口输出至主机，实现界面应用程序和设备驱动程序与解码模块之间的通信；所述界面应用程序根据解码模块输入的解码数据进行程序运行。
上述方案中，所述虚拟总线客户端还具有USB描述符，所述客户软件通过所述主控制器、USB接口、USB接收头和无线模块获取所述外设内的USB描述符，并根据USB描述符选择设备驱动程序。
上述方案中，所述设备驱动程序包括键盘驱动程序、鼠标驱动程序和手柄驱动程序。
上述方案中，连接模块通过USB接收头和USB接口与所述主控制器连接，所述主机通过主控制器探测到USB接口的电缆为高电平，所述主机将运行设备驱动程序，使界面应用程序和设备驱动程序与连接模块之间进行通信。
上述方案中，通过将第一模块与第二模块进行无线连接，使所述解码模块通过第一模块与第二模块与连接模块之间进行通信。
本发明的优点和有益效果在于：本发明提供一种无线外设系统，具备很好的扩展性，提高了无线外设系统的使用便利度和实用性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种无线外设系统的结构示意框图。
图中：1、PC端 2、USB接收头 3、无线模块 4、外设
11、主机 12、主控制器 13、USB接口
21、虚拟总线服务器 211、传输模块 212、连接模块
31、第一模块 32、第二模块 41、虚拟总线客户端
411、功能单元 412、解码模块
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，本发明是一种无线外设系统，包括PC端1、USB接收头2、无线模块3和外设4；
USB接收头2与PC端1连接，USB接收头2通过无线模块3与外设4连接，USB接收头2内创建有虚拟总线服务器21，外设4内创建有虚拟总线客户端41，虚拟总线服务器21包括数据传输模块211和连接模块212，虚拟总线客户端41包括功能单元411和解码模块412；
连接模块212与PC端1连接，功能单元411对外设4的操作进行编码形成功能数据，并将功能数据输出至解码模块412；解码模块412对功能数据进行解码形成解码数据，并通过无线模块3输出至数据传输模块211；数据传输模块211将解码数据输出至连接模块212，连接模块212将解码数据输出至PC端1。
优选的，功能单元411为用于实现外设4的基本功能的控制电路，外设4可为鼠标、键盘或手柄，功能单元411可为鼠标控制电路、键盘控制电路或手柄控制电路，功能数据可为鼠标控制数据、键盘控制数据或手柄控制数据，解码数据可为鼠标解码数据、键盘解码数据或手柄解码数据。
优选的，无线模块3包括第一模块31和第二模块32，第一模块31安装在USB接收头2内并与数据传输模块211连接，第二模块32安装在外设4内并与解码模块412连接。
优选的，第一模块31和第二模块32分别为2.4G无线模块3。
具体的，PC端1包括主机11、主控制器12和和USB接口13，主机11内安装有客户软件和系统软件，USB接口13与主控制器12连接，主控制器12与主机11连接，USB接收头2插入USB接口13内，使客户软件通过系统软件与连接模块212之间可进行通信。
优选的，客户软件包括界面应用程序和设备驱动程序，系统软件包括总线驱动程序和主控制器12驱动程序，设备驱动程序向总线驱动程序发送I/O请求包，总线驱动程序通过该I/O请求包向主控制器12驱动程序发出驱动指令，主控制器12驱动程序根据驱动指令控制主控制器12与连接模块212进行通，此时，连接模块212将解码数据通过主控制器12和和USB接口13输出至主机11，实现界面应用程序和设备驱动程序与解码模块412之间的通信；界面应用程序根据解码模块412输入的解码数据进行程序运行。
优选的，虚拟总线客户端41还具有USB描述符，客户软件通过主控制器12、USB接口13、USB接收头2和无线模块3获取外设4内的USB描述符，并根据USB描述符选择设备驱动程序。
优选的，设备驱动程序包括键盘驱动程序、鼠标驱动程序和手柄驱动程序。
优选的，连接模块212通过USB接收头2和USB接口13与主控制器12连接，主机11通过主控制器12探测到USB接口13的电缆为高电平，主机11将运行设备驱动程序，使界面应用程序和设备驱动程序与连接模块212之间进行通信。
优选的，通过将第一模块31与第二模块32进行无线连接，使解码模块412通过第一模块31与第二模块32与连接模块212之间进行通信。
上述技术方案的工作原理是：连接模块212通过USB接收头2和USB接口13与主控制器12连接，主机11通过主控制器12探测到USB接口13的电缆为高电平时，主机11将运行设备驱动程序，使界面应用程序和设备驱动程序与连接模块212之间进行通信。客户软件通过主控制器12、USB接口13、USB接收头2和无线模块3获取外设4内的USB描述符，并根据USB描述符选择设备驱动程序，其中，设备驱动程序包括键盘驱动程序、鼠标驱动程序和手柄驱动程序；
对鼠标进行操作，此时鼠标将产生与该操作对应的鼠标操作信息，其中该鼠标操作信息为电信号；鼠标控制电路将对鼠标的操作信息进行编码并形成鼠标控制数据；鼠标控制电路将鼠标控制数据输出至解码模块412，解码模块412将对鼠标控制数据进行解码形成鼠标解码数据，其中，鼠标解码数据可被界面应用软件识别并运用；
客户软件通过鼠标驱动程序向总线驱动程序发送I/O请求包，总线驱动程序通过该I/O请求包向主控制器12驱动程序发出驱动指令，主控制器12驱动程序根据驱动指令控制主控制器12与连接模块212进行通信，此时，连接模块212将鼠标解码数据通过主控制器12和和USB接口13输出至主机11，实现界面应用程序和鼠标驱动程序与解码模块412之间的通信，其中，界面应用程序需通过鼠标驱动程序才可与解码模块412进行通信；界面应用程序根据解码模块412输入的鼠标解码数据进行程序运行；
对键盘进行操作，此时键盘将产生与该操作对应的键盘操作信息，其中该键盘操作信息为电信号；键盘控制电路将对键盘的操作信息进行编码并形成键盘控制数据；键盘控制电路将键盘控制数据输出至解码模块412，解码模块412将对键盘控制数据进行解码形成键盘解码数据，其中，键盘解码数据可被界面应用软件识别并运用；
客户软件通过键盘驱动程序向总线驱动程序发送I/O请求包，总线驱动程序通过该I/O请求包向主控制器12驱动程序发出驱动指令，主控制器12驱动程序根据驱动指令控制主控制器12与连接模块212进行通信，此时，连接模块212将键盘解码数据通过主控制器12和和USB接口13输出至主机11，实现界面应用程序和键盘驱动程序与解码模块412之间的通信，其中，界面应用程序需通过键盘驱动程序才可与解码模块412进行通信；界面应用程序根据解码模块412输入的键盘解码数据进行程序运行。
对手柄进行操作，此时手柄将产生与该操作对应的手柄操作信息，其中该手柄操作信息为电信号；手柄控制电路将对手柄的操作信息进行编码并形成手柄控制数据；手柄控制电路将手柄控制数据输出至解码模块412，解码模块412将对手柄控制数据进行解码形成手柄解码数据，其中，手柄解码数据可被界面应用软件识别并运用；
客户软件通过手柄驱动程序向总线驱动程序发送I/O请求包，总线驱动程序通过该I/O请求包向主控制器12驱动程序发出驱动指令，主控制器12驱动程序根据驱动指令控制主控制器12与连接模块212进行通信，此时，连接模块212将手柄解码数据通过主控制器12和和USB接口13输出至主机11，实现界面应用程序和手柄驱动程序与解码模块412之间的通信，其中，界面应用程序需通过手柄驱动程序才可与解码模块412进行通信；界面应用程序根据解码模块412输入的手柄解码数据进行程序运行。
因此本技术方案通过一个USB接收头2，即可配备适配多种不同的外设4，使得无线外设系统具备很好的扩展性；同时，多种不同的外设4可通过一个USB接收头2与PC端1连接，因此，提高了无线外设系统的使用便利度。又由于功能数据的编码和解码工作均是外设4进行的，因此，若开发出新的外设4则仅需与原有的USB接收头2连接，即可与PC端1进行通信，进一步的提高了无线外设系统的扩展性和实用性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种无线外设系统，其特征在于，包括PC端、USB接收头、无线模块和外设；
所述USB接收头与所述PC端连接，所述USB接收头通过无线模块与外设连接，所述USB接收头内创建有虚拟总线服务器，所述外设内创建有虚拟总线客户端，所述虚拟总线服务器包括数据传输模块和连接模块，所述虚拟总线客户端包括功能单元和解码模块；
所述连接模块与所述PC端连接，所述功能单元对所述外设的操作进行编码形成功能数据，并将功能数据输出至所述解码模块；所述解码模块对所述功能数据进行解码形成解码数据，并通过所述无线模块输出至所述数据传输模块；所述数据传输模块将解码数据输出至所述连接模块，所述连接模块将解码数据输出至PC端；
所述PC端包括主机、主控制器和和USB接口，所述主机内安装有客户软件和系统软件，所述USB接口与所述主控制器连接，所述主控制器与所述主机连接，所述USB接收头插入所述USB接口内，使所述客户软件通过系统软件与连接模块之间可进行通信；
所述客户软件包括界面应用程序和设备驱动程序，所述系统软件包括总线驱动程序和主控制器驱动程序，所述设备驱动程序向总线驱动程序发送I/O请求包，所述总线驱动程序通过该I/O请求包向主控制器驱动程序发出驱动指令，主控制器驱动程序根据驱动指令控制主控制器与连接模块进行通，此时，所述连接模块将解码数据通过主控制器和和USB接口输出至主机，实现界面应用程序和设备驱动程序与解码模块之间的通信；所述界面应用程序根据解码模块输入的解码数据进行程序运行，
所述功能单元为用于实现外设的基本功能的控制电路，所述外设可为鼠标、键盘或手柄，所述功能单元可为鼠标控制电路、键盘控制电路或手柄控制电路，功能数据可为鼠标控制数据、键盘控制数据或手柄控制数据，所述解码数据可为鼠标解码数据、键盘解码数据或手柄解码数据，所述虚拟总线客户端还具有USB描述符，所述客户软件通过所述主控制器、USB接口、USB接收头和无线模块获取所述外设内的USB描述符，并根据USB描述符选择设备驱动程序。
2.根据权利要求1所述的一种无线外设系统，其特征在于，所述无线模块包括第一模块和第二模块，所述第一模块安装在所述USB接收头内并与所述数据传输模块连接，所述第二模块安装在所述外设内并与所述解码模块连接。
3.根据权利要求2所述的一种无线外设系统，其特征在于，所述第一模块和第二模块分别为2.4G无线模块。
4.根据权利要求1所述的一种无线外设系统，其特征在于，所述设备驱动程序包括键盘驱动程序、鼠标驱动程序和手柄驱动程序。
5.根据权利要求1所述的一种无线外设系统，其特征在于，连接模块通过USB接收头和USB接口与所述主控制器连接，所述主机通过主控制器探测到USB接口的电缆为高电平，所述主机将运行设备驱动程序，使界面应用程序和设备驱动程序与连接模块之间进行通信。
6.根据权利要求2所述的一种无线外设系统，其特征在于，通过将第一模块与第二模块进行无线连接，使所述解码模块通过第一模块与第二模块与连接模块之间进行通信。
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