CN109445564A - 一种usb音频类设备及其控制方法、装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种USB音频类设备及其控制方法、装置。UAC设备的控制方法，包括：检测UAC设备的USB接口接收到的请求类型；在接收到接口设置请求时，根据标准USB音频类协议解析接口设置请求，获得接口设置请求中的目标字段值；根据目标字段值控制UAC设备进入低功耗模式或标称模式。本发明的技术方案通过实时检测USB接口接收到的请求类型，在接收到接口设置请求时，基于标准USB音频类协议解析并确定接口设置请求中的目标字段值，以根据目标字段值控制UAC设备的工作模式，能够在PC端无音频数据传输时，控制UAC设备进入低功耗模式，最大限度降低UAC功耗，避免不必要的功耗产生。

Description

一种USB音频类设备及其控制方法、装置
技术领域
本发明涉及一种USB音频类设备及其控制方法、装置。
背景技术
通用串行总线(Universal Serial BUS，USB)接口是目前电脑中的标准扩展接口。USB接口由于具有热插拔、标准统一、可连接多个设备等特点，在现代电子系统中有了广泛的应用。
USB非常适合作为以PC为平台的音频(包括语音和音乐等)传输协议,USB音频类包括所有与USB接口兼容的音频流和音频控制功能，甚至包括使用模拟音源等功能。设备通过一根USB线就可以通过USB供电并利用内部的音频解码器播放PC端的声音，简单方便，因此USB音频类(USB Audio Class，UAC)设备被广泛使用。例如，UAC设备被广泛使用在消费类电子产品，如虚拟现实产品中，而在这些产品中，产品功耗一直是其需要面对和处理的主要问题之一。
发明内容
本发明提供了一种UAC设备及其控制方法、装置，以有效对UAC设备进行功耗控制。
本发明一方面提供了一种UAC设备的控制方法，包括：检测UAC设备的USB接口接收到的请求类型；在接收到接口设置请求时，根据标准USB音频类协议解析接口设置请求，获得接口设置请求中的目标字段值；根据目标字段值控制UAC设备进入低功耗模式或标称模式。
本发明一方面提供了一种UAC设备的控制装置，包括：检测单元，用于检测UAC设备的USB接口接收到的请求类型；解析单元，用于在接收到接口设置请求时，根据标准USB音频类协议解析接口设置请求，获得接口设置请求中的目标字段值；控制单元，用于根据目标字段值控制UAC设备进入低功耗模式或标称模式。
本发明另一方面提供了一种UAC设备，包括：前文描述的控制装置，该控制装置，用于根据接收到的接口设备请求携带的目标字段的值控制UAC设备进入低功耗模式或标称模式。
本发明另一方面还提供了一种USB音频类设备，包括处理器、存储有机器可执行指令的机器可读存储介质，通过读取并执行机器可读存储介质中的机器可执行指令，处理器可执行前文描述的USB音频类设备的控制方法。
本发明实时检测USB接口接收到的请求类型，在接收到接口设置请求时，基于标准USB音频类协议解析并确定接口设置请求中的目标字段值，以根据目标字段值控制UAC设备的工作模式。本发明能够在PC端无音频数据传输时，控制UAC设备进入低功耗模式，最大限度降低UAC功耗，避免不必要的功耗产生。
附图说明
图1为本发明实施例示出的UAC设备的控制方法流程图；
图2为本发明实施例示出的UAC设备与PC端之间音频传输示意图；
图3为本发明实施例示出的UAC设备低功耗控制流程图；
图4为本发明实施例示出的控制UAC设备进入标称模式的示意图；
图5为本发明实施例示出的控制UAC设备进入低功耗模式的示意图；
图6为本发明实施例示出的UAC设备的控制装置的结构框图；
图7为本发明实施例示出的UAC设备的结构框图；
图8为本发明实施例示出的UAC设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
以下，将参照附图来描述本发明的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本发明。这里使用的词语“一”、“一个(种)”和“该”等也应包括“多个”、“多种”的意思，除非上下文另外明确指出。此外，在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。
在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。
附图中示出了一些方框图和/或流程图。应理解，方框图和/或流程图中的一些方框或其组合可以由计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，从而这些指令在由该处理器执行时可以创建用于实现这些方框图和/或流程图中所说明的功能/操作的装置。
因此，本发明的技术可以硬件和/或软件(包括固件、微代码等)的形式来实现。另外，本发明的技术可以采取存储有指令的机器可读介质上的计算机程序产品的形式，该计算机程序产品可供指令执行系统使用或者结合指令执行系统使用。在本发明的上下文中，机器可读介质可以是能够包含、存储、传送、传播或传输指令的任意介质。例如，机器可读介质可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外或半导体系统、装置、器件或传播介质。机器可读介质的具体示例包括：磁存储装置，如磁带或硬盘(HDD)；光存储装置，如光盘(CD-ROM)；存储器，如随机存取存储器(RAM)或闪存；和/或有线/无线通信链路。
本发明针对基于标准的UAC协议实现的音频设备，设计一种可以有效降低产品功耗的低功耗控制策略，通过PC端与UAC设备之间的标准USB指令，实时检测PC端下发的指令数据来配置UAC设备的工作模式，以在UAC设备处于非工作模式时使UAC设备进入低功耗模式，实现UAC设备的低功耗控制。
本发明一方面提供一种UAC设备的控制方法。
图1为本发明实施例示出的UAC设备的控制方法流程图，如图1所示，本实施例的方法包括：
S110，检测UAC设备的USB接口接收到的请求类型。
S120，在接收到接口设置请求时，根据标准USB音频类协议解析接口设置请求，获得接口设置请求中的目标字段值。
S130，根据目标字段值控制UAC设备进入低功耗模式或标称模式。
在目标字段值为1时，控制UAC设备进入低功耗模式；在目标字段值为0时，控制UAC设备进入标称模式。
本实施例实时检测USB接口接收到的请求类型，在接收到接口设置请求时，基于标准USB音频类协议解析并确定接口设置请求中的目标字段值，以根据目标字段值控制UAC设备的工作模式。本实施例能够在PC端无音频数据传输时，控制UAC设备进入低功耗模式，最大限度降低UAC功耗，避免不必要的功耗产生。
图2为本发明实施例示出的UAC设备与PC端之间音频传输示意图，图3为本发明实施例示出的UAC设备低功耗控制流程图，图4为本发明实施例示出的控制UAC设备进入低功耗模式的示意图，图5为本发明实施例示出的控制UAC设备进入标称模式的示意图，下面结合如图2-5对上述步骤S110-S130进行详细说明。
首先，执行步骤S110，即检测UAC设备的USB接口接收到的请求类型，如图3所示，本实施例中利用UAC设备的微控制器MCU检测USB接口接收到的请求类型。
图2为本发明实施例示出的UAC设备与PC端之间音频传输示意图，如图2所示，本实施例中的UAC设备即为符合UAC协议规范的设备。任何UAC设备在连接到PC端后，PC端主机会检测到有新设备接入，PC端主机利用不同的请求命令查询新接入设备的属性，即PC端主机可以根据请求类型查询接入设备的属性，接入PC端的设备通过不同的描述符向PC端主机报告自己的情况，一般包括设备的种类、设备的功能、设备具有的端点数量以及其他工作属性等信息。在PC端主机获取这些信息之后，PC端主机就可以根据需要分配UAC设备的工作带宽。
UAC设备的USB音频类定义在接口层，而USB音频类又分为不同的子类SubClass以便于对UAC设备进行细节枚举和设置，所有的USB音频功能都被包括在USB音频类的子类中。UAC设备通常使用音频控制接口子类Audio Control Interface Subclass和音频流接口子类Audio Streaming Interface Subclass。其中，在UAC设置中，音频流接口AudioStreaming Interface有两种可选设置，一种设置不包含传输数据的端点，此时设置为setting 0；另一中设置包含一个同步传输的端点，此时设置为setting 1，用来传输音频数据。对于Audio Streaming Interface两种设置的选择由PC端主机决定，PC端主机通过下发接口设置请求Set Interface Request通知所选择的UAC设备。
本实施例示例性示出Set Interface Request的命令格式如表1所示，字段bmRequestType表示命令类型，接口设置请求Set Interface Request对应的字段bmRequestType值为0x01；字段bRequest表示命令类型编码值，接口设置请求SetInterface Request对应的字段bRequest值为0x0a；字段wValue表示传递一个参数给设备，标准USB音频类协议解析中，字段wValue值为0或1；字段wIndex表示制定一个接口或端点；字段wLength表示所传输数据的字节大小，对于接口设置请求Set Interface Request而言，字段wLength值为0；字段Data表示传输的数据，对于接口设置请求Set InterfaceRequest而言，字段Data为无。
表1
bmRequestType bRequest wValue wIndex wLength Data
0x01 0x0b 可选设置 接口号 0 无
本实施例的目标字段为字段wValue，字段wValue的取值决定是否有音频数据通过UAC设备传输。当有音频数据通过UAC设备传输时，PC端主机会下发接口设置请求SetInterface Request，此时该接口设置请求Set Interface Request的目标字段wValue的值为1；当UAC设备没有被使用时，PC端主机会下发接口设置请求Set Interface Request，此时该接口设置请求Set Interface Request的目标字段wValue的值为0。因此，本实施例通过判断PC端下发的接口设置请求Set Interface Request来判断UAC设备是否被使用，从而控制UAC设备是否进入低功耗模式。
在检测到USB接口接收到接口设置请求后，执行步骤S120，即在接收到接口设置请求时，根据标准USB音频类协议解析接口设置请求，获得接口设置请求中的目标字段值，本实施例利用UAC设备的MCU对接口设置请求进行解析处理。
由于标准USB音频类协议中规定，当有音频数据通过UAC设备传输时，PC端主机会下发接口设置请求，此时该接口设置请求的目标字段(即表1中的字段wValue)的值为1；当UAC设备没有被使用时，PC端主机会下发接口设置请求，此时该接口设置请求的目标字段(即表1中的字段wValue)的值为0。因此，在根据标准USB音频类协议解析接收到的接口设置请求时即可获得目标字段的值。
在获得目标字段值之后，执行步骤S130，即根据目标字段值控制UAC设备进入低功耗模式或标称模式，本实施例利用UAC设备的MCU控制UAC设备进入低功耗模式或进入标称模式。
如图4所示，当播放音乐或者录音时，PC端主机会下发接口设置请求SetInterface Request，通知设备端此时可以进行音频数据传输；然后设备端的UAC设备会接受到来自PC端的接口设置请求Set Interface Request，通过对接口设置请求SetInterface Request解析处理后，获知PC端将会传输音频数据，退出低功耗模式，即MCU会开启USB音频类设备的功耗设备；接着，PC端主机与设备端的UAC设备之间通过USB接口进行音频数据传输。
如图5所示，当停止播放音乐或者停止录音时，PC端主机会下发接口设置请求SetInterface Request，通知设备端停止音频数据传输；然后设备端的UAC设备会接受到来自PC端的接口设置请求Set Interface Request，通过对接口设置请求Set InterfaceRequest解析处理后，获知PC端将停止传输音频数据，控制UAC设备进入低功耗模式。
如图5所示，本实施例在UAC设备进入低功耗模式时，UAC设备的MCU会关闭UAC设备的功耗设备，在UAC设备进入标称模式时，UAC设备的MCU会开启UAC设备的功耗设备。本实施例所述的关闭功耗设备可以理解为使功耗设备进入低功耗模式，或禁用功耗设备，或停机功耗设备等。
其中，功耗设备包括但不限于音频编解码器Audio Codec、扬声器Speaker、麦克风MIC、传感器Sensor和/或头戴视听装置Headset。以功耗设备包括音频解码器为例，音频编解码器是根据特定的音频文件格式或流媒体格式，对数字音频数据实现压缩/解压缩的器件，该器件正常工作时功耗较高，当音频编解码器空闲时可以通过配置其寄存器使音频编解码器进入低功耗模式。
本实施例基于PC端与UAC设备之间的标准交互指令，建立一套实时调整UAC设备功耗的机制，该机制可以有效降低UAC设备的功耗，且不需要增设外围电路，只需要利用UAC本身的MCU即可实现，实现方法简单。
与本发明UAC设备的控制方法实施例相对应的，本发明还提供一种UAC设备的控制装置。
图6为本发明实施例示出的UAC设备的控制装置的结构框图，如图6所示，本实施例的控制装置包括：
检测单元61，用于检测UAC设备的USB接口接收到的请求类型；
解析单元62，用于在接收到接口设置请求时，根据标准USB音频类协议解析接口设置请求，获得接口设置请求中的目标字段值；
控制单元63，用于根据目标字段值控制UAC设备进入低功耗模式或标称模式。
本实施例中，控制单元63用于在目标字段值为1时，控制UAC设备进入低功耗模式；在目标字段值为0时，控制UAC设备进入标称模式。
控制单元63还用于在UAC设备进入低功耗模式时，关闭USB音频类设备的功耗设备；在UAC设备进入标称模式时，开启USB音频类设备的功耗设备。其中，功耗设备包括音频编解码器、扬声器、麦克风、传感器和/或头戴视听装置。
在实际应用中，控制装置可以利用UAC设备的MCU实现。
本发明还提供一种UAC设备。
图7为本发明实施例示出的UAC设备的结构框图，如图7所示，本实施例的UAC设备包括：前文描述的控制装置，本实施例中的控制装置用于根据接收到的接口设备请求携带的目标字段的值控制UAC设备进入低功耗模式或标称模式。
本实施例中的控制装置的模块化结构参考前文描述的用于UAC设备的控制装置的相关实施例，在此不再赘述。
对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
本发明提供的用于USB音频类设备的控制装置可以通过软件实现，也可以通过硬件或者软硬件结合的方式实现。以软件实现为例，参照图8所示，本发明提供的用于USB音频类设备的控制装置可包括处理器801、存储有机器可执行指令的机器可读存储介质802。处理器801与机器可读存储介质802可经由系统总线803通信。并且，通过读取并执行机器可读存储介质802中与控制逻辑对应的机器可执行指令，处理器801可执行上文描述的用于USB音频类设备的控制方法。
本发明中提到的机器可读存储介质802可以是任何电子、磁性、光学或其它物理存储装置，可以包含或存储信息，如可执行指令、数据，等等。例如，机器可读存储介质可以是：RAM(Radom Access Memory，随机存取存储器)、易失存储器、非易失性存储器、闪存、存储驱动器(如硬盘驱动器)、固态硬盘、任何类型的存储盘(如光盘、DVD等)，或者类似的存储介质，或者它们的组合。
根据本发明公开的示例，本发明还提供了一种包括机器可执行指令的机器可读存储介质，例如图8中的机器可读存储介质802，机器可执行指令可由控制装置中的处理器801执行以实现上文描述的用于USB音频类设备的控制方法。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，在本发明的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本发明的目的，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种USB音频类设备的控制方法，其特征在于，所述方法包括：
检测USB音频类设备的USB接口接收到的请求类型；
在接收到接口设置请求时，根据标准USB音频类协议解析所述接口设置请求，获得接口设置请求中的目标字段值；
根据目标字段值控制USB音频类设备进入低功耗模式或标称模式。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据目标字段值控制USB音频类设备进入低功耗模式或标称模式，包括：
在所述目标字段值为1时，控制所述USB音频类设备进入低功耗模式；
在所述目标字段值为0时，控制所述USB音频类设备进入标称模式。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法包括：
在所述USB音频类设备进入低功耗模式时，关闭所述USB音频类设备的功耗设备；在所述USB音频类设备进入标称模式时，开启所述USB音频类设备的功耗设备。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述功耗设备包括音频编解码器、扬声器、麦克风、传感器和/或头戴视听装置。
5.一种USB音频类设备的控制装置，其特征在于，所述装置包括：
检测单元，用于检测USB音频类设备的USB接口接收到的请求类型；
解析单元，用于在接收到接口设置请求时，根据标准USB音频类协议解析所述接口设置请求，获得接口设置请求中的目标字段值；
控制单元，用于根据目标字段值控制USB音频类设备进入低功耗模式或标称模式。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述控制单元，用于在所述目标字段值为1时，控制所述USB音频类设备进入低功耗模式；在所述目标字段值为0时，控制所述USB音频类设备进入标称模式。
7.根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述控制单元，用于在所述USB音频类设备进入低功耗模式时，关闭所述USB音频类设备的功耗设备；在所述USB音频类设备进入标称模式时，开启所述USB音频类设备的功耗设备。
8.一种USB音频类设备，其特征在于，包括权利要求5-7任一项所述的控制装置，所述控制装置，用于根据接收到的接口设备请求携带的目标字段的值控制USB音频类设备进入低功耗模式或标称模式。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，还包括功耗设备，所述功耗设备包括音频编解码器、扬声器、麦克风、传感器和/或头戴视听装置。
10.一种USB音频类设备，其特征在于，包括处理器、存储有机器可执行指令的机器可读存储介质，通过读取并执行机器可读存储介质中的机器可执行指令，处理器可执行如权利要求1-4任一项所述的USB音频类设备的控制方法。
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