CN110362349B - 虚拟输入管理装置及其管理方法 - Google Patents

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Abstract

一种虚拟输入管理装置及其管理方法。虚拟输入管理装置包括切换模块、虚拟输入模块以及仲裁器。切换模块接收主机的第一指令，并依据仲裁器的指示而切换至第一模式或第二模式。当实体输入设备未耦接至切换模块时，切换模块切换至第一模式，并将第一指令传送至虚拟输入模块。虚拟输入模块输出第一响应信号，并经由切换模块回传给主机。当实体输入设备耦接至切换模块时，切换模块切换至第二模式，并将第一指令传送至实体输入设备。实体输入设备输出第二响应信号，并经由切换模块回传给主机。

Description

虚拟输入管理装置及其管理方法
技术领域
本发明是有关于一种电子装置，特别是关于一种虚拟输入管理装置及其管理方法。
背景技术
一般而言，计算机在开机过程中，操作系统(Operating System，OS)可通过自我检测程序来判断是否有外接装置与计算机连接，以便安装与外接装置相对应的驱动程序。然而，对于采用PS/2接口与计算机连接的PS/2输入设备而言，若于自我检测程序之后才连接PS/2输入设备，计算机将不会安装PS/2输入设备的驱动程序，故使用者将无法使用PS/2输入设备。
因此，有必要提供一种虚拟输入管理装置，以解决PS/2输入设备无法即插即用的问题。
发明内容
本发明提供一种虚拟输入管理装置及其管理方法，可于计算机开机时预安装实体输入设备的驱动程序，以使实体输入设备支持即插即用的功能。
本发明的实施例提供一种虚拟输入管理装置。所述虚拟输入管理装置包括切换模块、虚拟输入模块以及仲裁器。切换模块耦接主机，以便接收主机传送的第一指令。切换模块可切换至第一模式或第二模式。虚拟输入模块耦接切换模块。仲裁器耦接切换模块，以便持续检测实体输入设备是否耦接至切换模块。当仲裁器检测到实体输入设备未耦接至切换模块时，仲裁器指示切换模块切换至第一模式，以便将切换模块所接收的第一指令传送至虚拟输入模块。虚拟输入模块依据所接收的第一指令来输出第一响应信号，并经由切换至第一模式的切换模块传送第一响应信号给主机。当仲裁器检测到实体输入设备耦接至切换模块时，仲裁器指示切换模块切换至第二模式，以便将切换模块所接收的第一指令传送至实体输入设备。实体输入设备依据所接收的第一指令来输出第二响应信号，并经由切换至第二模式的切换模块传送第二响应信号给主机。
本发明的实施例提供一种虚拟输入管理方法。所述虚拟输入管理方法包括：由仲裁器持续检测实体输入设备是否耦接至切换模块；当仲裁器检测到实体输入设备未耦接至切换模块时，仲裁器指示切换模块切换至第一模式，以便将主机所传送的第一指令传送至虚拟输入模块，虚拟输入模块依据所接收的第一指令来输出第一响应信号，并经由切换至第一模式的切换模块传送第一响应信号给主机；当仲裁器检测到实体输入设备耦接至切换模块时，仲裁器指示切换模块切换至第二模式，以便将主机所传送的第一指令传送至实体输入设备，实体输入设备依据所接收的第一指令来输出第二响应信号，并经由切换至第二模式的切换模块传送第二响应信号给主机。
基于上述，本发明诸实施例所述的虚拟输入管理装置及其管理方法，可通过虚拟输入模块来仿真实体输入设备的行为。当实体输入设备尚未耦接至切换模块时，可经由虚拟输入模块与主机进行通讯，以便预安装对应于实体输入设备的驱动程序。当实体输入设备耦接于切换模块时，则自动关闭虚拟输入模块的功能，以便启用实体输入设备。因此，所述虚拟输入管理装置及其管理方法，可提供PS/2输入设备原先不支持的热插入(即插即用)功能。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。
附图说明
图1是依照本发明一实施例的虚拟输入管理装置的电路方块图。
图2是依照本发明一实施例的虚拟输入管理方法的流程示意图。
图3是依照本发明一实施例说明图1的虚拟输入模块的电路方块图。
图4是依照本发明一实施例说明虚拟输入模块产生第一响应信号的示意图。
附图标号：
10：虚拟输入管理装置
11：主机
12：实体输入设备
101：切换模块
102：虚拟输入模块
103：仲裁器(arbitrator)
1011：控制器
1012：开关
1021：译码器
1022：索引表
1023：输出信号产生器
10211：译码信息
10221：索引信息
Clock：频率信号
CM1：第一指令
Data：数据信号
DATA0～DATA7：数据位
EN＝0：第二模式
EN＝1：第一模式
IS：中断信号
NS：通知信号
PARITY：检查位
RS1：第一响应信号
RS2：第二响应信号
S300、S311～S312、S321～S322：方法步骤
具体实施方式
图1是依照本发明一实施例的虚拟输入管理装置的电路方块图。如图1所示，虚拟输入管理装置10包括切换模块101、虚拟输入模块102以及仲裁器(arbitrator)102。切换模块101耦接主机11，以便接收主机11传送的第一指令CM1。主机11可以是计算机、服务器或其他行动装置。主机11也可以是计算机、服务器或其他行动装置的处理器。虚拟输入模块102耦接切换模块101。仲裁器103耦接切换模块101，以便监控实体输入设备12是否耦接至切换模块101。
切换模块101可依据仲裁器103的指示而在第一模式(EN＝1)与第二模式(EN＝0)之间进行切换。当仲裁器103检测到实体输入设备12未耦接至切换模块101时，仲裁器103可指示切换模块切换至第一模式(EN＝1)，以便将切换模块101所接收的第一指令CM1传送至虚拟输入模块102。虚拟输入模块102可依据接收到的第一指令CM1来输出第一响应信号RS1，并经由切换至第一模式(EN＝1)的切换模块101将第一响应信号RS1传送给主机11。当主机11接收到第一响应信号RS1时，主机11将安装对应于实体输入设备12的驱动程序。
当仲裁器103检测到实体输入设备12耦接至切换模块101时，仲裁器103可指示切换模块101切换至第二模式(EN＝0)，以便将切换模块101所接收的第一指令CM1传送至实体输入设备12。实体输入设备12可依据接收到的第一指令CM1来输出第二响应信号RS2，并经由切换至第二模式(EN＝0)的切换模块101将第二响应信号RS2传送给主机11。
于图1的实施例中，虚拟输入模块102可以是虚拟键盘或虚拟鼠标，实体输入设备12可以是采用PS/2或RS-485连接接口的实体键盘或实体鼠标。切换模块101包括控制器1011与开关1012。控制器1011耦接开关1012。控制器1011例如是Intel 8042芯片。Intel8042内部有一个状态缓存器，供外界检测虚拟输入模块102或实体输入设备12的状态；一个输出埠和一个输入埠，用来做为与外界的控制信号使用；一个输入缓冲器和一个输出缓冲器，用来存放与外界的界面数据，包括命令和数据等。第一模式(EN＝1)表示实体输入设备12未耦接至切换模块101，而第二模式(EN＝0)则表示实体输入设备12耦接至切换模块101。切换模块101可通过开关1012来切换第一模式(EN＝1)与第二模式(EN＝0)，并通过控制器1011将开关1012的切换状态回传给主机11。在一实施例中，虚拟输入管理装置10具有一缓存器，以储存用以表示开关1012的切换状态为第一模式(EN＝1)或第二模式(EN＝0)的信息。当开关1012为第一模式时，主机11所传送的第一指令CM1可经由控制器1011与开关1012传送至虚拟输入模块102，并且第一响应信号RS1可经由控制器1011与开关1012传送至主机11；当开关1012为第二模式时，主机11所传送的第一指令CM1可经由控制器1011与开关1012传送至实体输入设备12，并且第二响应信号RS2可经由控制器1011与开关1012传送至主机11。
举例来说，图2是依照本发明一实施例的虚拟输入管理方法的流程示意图。请参照图1与图2所示，于步骤S300中，仲裁器103会监控实体输入设备12是否耦接至切换模块101。当仲裁器103检测到实体输入设备12未耦接至切换模块101时，则执行步骤S311，仲裁器103会指示切换模块101切换至第一模式(EN＝1)，切换模块101则通过开关1012切换至第一模式(EN＝1)，并将主机11所传送的第一指令CM1传送至虚拟输入模块102。接着，虚拟输入模块102执行步骤S312，依据所接收的第一指令CM1来输出第一响应信号RS1，并经由切换模块101的控制器1011传送第一响应信号RS1给主机11。当步骤S312执行完毕后，主机11便会安装对应于实体输入设备12的驱动程序。
于实际应用时，切换模块101的默认值为第一模式(EN＝1)，即主机11开机时，切换模块101是耦接于虚拟输入模块102。仲裁器103会持续监控实体输入设备12与切换模块101的耦接状态。当仲裁器103检测到实体输入设备12耦接至切换模块101时，则执行步骤S321，仲裁器103会指示切换模块101切换至第二模式(EN＝0)，切换模块101则通过开关1012切换至第二模式(EN＝0)，并将主机11所传送的第一指令CM1传送至实体输入设备12。接着，实体输入设备12执行步骤S322，依据所接收的第一指令CM1来输出第二响应信号RS2，并经由切换模块101的控制器1011传送第二响应信号RS2给主机11。
图3是依照本发明一实施例说明图1的虚拟输入模块102的电路方块图。于图3的实施例中，虚拟输入模块102包括译码器1021、索引表1022与输出信号产生器1023。译码器1021耦接至索引表1022。输出信号产生器1023耦接至译码器1021与索引表1022。译码器1021可对主机11传送的第一指令CM1进行译码，以产生译码信息10211。索引表1022建置有对应于第一指令CM1的索引信息10221。在本实施例中，因为来自主机的一个指令可能需要多个响应信号，需要经由译码器1021提供第一指令CM1的信息以及输出信号产生器1023提供此次为第几个响应的信息，来共同决定索引表1022所输出的值，以使的作为所述第几个响应的响应信号。输出信号产生器1023可依实际需求而产生不同的输出信号，例如：当虚拟输入模块102欲响应第一指令CM1时，输出信号产生器1023可输出第一响应信号RS1。当虚拟输入模块102欲阻断仲裁器103检测实体输入设备12与切换模块101的耦接状态时，输出信号产生器1023可输出中断信号IS。当虚拟输入模块102欲通知仲裁器102暂停检测实体输入设备12与切换模块101的耦接状态时，输出信号产生器1023可输出通知信号NS。在一实施例中，译码器1021或/及索引表1022可整合至输出信号产生器1023中。
举例来说，请参照图1与图3所示，当输出信号产生器1023传送第一响应信号RS1至切换模块101的期间，例如第一响应信号RS1尚未完全传送完毕时，仲裁器103检测到实体输入设备12耦接至切换模块101，此时输出信号产生器1023可输出中断信号IS至仲裁器103，以阻断仲裁器103的检测功能，使仲裁器103无法检测到实体输入设备12耦接至切换模块101。于另一实施例中，虚拟输入模块102亦可通过通知信号NS来通知仲裁器102暂停检测实体输入设备12与切换模块101的耦接状态。
举例来说，请参照图1与图3所示，当输出信号产生器1023开始传送第一响应信号RS1至切换模块101时，输出信号产生器1023可发出通知信号NS至仲裁器103，以通知仲裁器103暂停检测实体输入设备12与切换模块101的耦接状态。当输出信号产生器1023已将第一响应信号RS1传输完毕后，输出信号产生器1023可再次发出通知信号NS至仲裁器103，以通知仲裁器103可以继续检测实体输入设备12是否耦接至切换模块101。
图4是依照本发明一实施例说明虚拟输入模块产生第一响应信号的示意图。请参照图3与图4所示，输出信号产生器1013所产生的第一响应信号RS1包括频率信号Clock与数据信号Data。于图4的实施例中，频率信号Clock的频率为12MHz，在单次传输中会包括11次震荡。数据信号Data包括开始、数据位DATA0-DATA7、检查位PARITY、结束等四部分，其中数据位DATA0-DATA7由查询索引表1022来决定。切换模块101接收第一响应信号RS1时，可在频率下降边缘(clock falling edge)(如图4箭号处)对数据信号Data做取样(如图4虚线处)，如此可确保不会取样错误。当取样完成后，切换模块101便会将第一响应信号RS1传送给主机11，以便让主机11安装对应于实体输入设备12的驱动程序。
综上所述，本发明诸实施例所述的虚拟输入管理装置及其管理方法，可通过虚拟输入模块来仿真实体输入设备的行为。当实体输入设备尚未耦接至切换模块时，可经由虚拟输入模块与主机进行通讯，以便预安装对应于实体输入设备的驱动程序。当实体输入设备耦接于切换模块时，则自动关闭虚拟输入模块的功能，以便启用实体输入设备。因此，所述虚拟输入管理装置及其管理方法，可提供PS/2连接装置或RS-485连接装置原先不支持的热插入(即插即用)功能。
虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims (10)

1.一种虚拟输入管理装置，其特征在于，包括：
一切换模块，耦接一主机，用以接收所述主机传送的一第一指令，并且用以切换至一第一模式或一第二模式；
一虚拟输入模块，耦接所述切换模块，用于安装对应于一实体输入设备的驱动程序；以及
一仲裁器，耦接所述切换模块，用于持续检测所述实体输入设备是否耦接至所述切换模块，
其中当所述仲裁器检测到所述实体输入设备未耦接至所述切换模块时，所述仲裁器指示所述切换模块切换至所述第一模式，以将所接收的所述第一指令传送至所述虚拟输入模块，所述虚拟输入模块依据所接收的所述第一指令以输出一第一响应信号，并经由切换至所述第一模式的所述切换模块传送所述第一响应信号给所述主机，
其中当所述仲裁器检测到所述实体输入设备耦接至所述切换模块时，所述仲裁器指示所述切换模块切换至所述第二模式，以将所接收的所述第一指令传送至所述实体输入设备，所述实体输入设备依据所接收的所述第一指令以输出一第二响应信号，并经由切换至所述第二模式的所述切换模块传送所述第二响应信号给所述主机。
2.如权利要求1所述的虚拟输入管理装置，其特征在于，所述虚拟输入模块包括：
一译码器，用于译码所述第一指令，以产生一译码信息；
一索引表，用于提供所述第一指令的一索引信息；以及
一输出信号产生器，用于产生一输出信号。
3.如权利要求2所述的虚拟输入管理装置，其特征在于，所述输出信号产生器依据所述译码信息与所述索引信息来输出所述第一响应信号，所述主机接收所述第一响应信号，以安装对应于所述实体输入设备的驱动程序。
4.如权利要求2所述的虚拟输入管理装置，其特征在于，于所述输出信号产生器传送所述第一响应信号至所述切换模块的期间，所述输出信号产生器输出一中断信号至所述仲裁器，以中断所述仲裁器去检测所述实体输入设备是否耦接至所述切换模块。
5.如权利要求2所述的虚拟输入管理装置，其特征在于，当所述输出信号产生器开始传送所述第一响应信号至所述切换模块时，所述输出信号产生器输出一第一通知信号至所述仲裁器，以使所述仲裁器暂停所述持续检测所述实体输入设备是否耦接至所述切换模块的操作，其中当所述输出信号产生器已将所述第一响应信号传输完毕时，所述输出信号产生器输出一第二通知信号至所述仲裁器，以使所述仲裁器恢复所述持续检测所述实体输入设备是否耦接至所述切换模块的操作。
6.一种虚拟输入管理方法，其特征在于，包括：
由一仲裁器持续检测一实体输入设备是否耦接至一切换模块；
当所述仲裁器检测到所述实体输入设备未耦接至所述切换模块时，所述仲裁器指示所述切换模块切换至一第一模式，以将一主机所传送的一第一指令传送至虚拟输入模块，所述虚拟输入模块用于安装对应于所述实体输入设备的驱动程序，所述虚拟输入模块依据所接收的所述第一指令以输出一第一响应信号，并经由切换至所述第一模式的所述切换模块传送所述第一响应信号给所述主机；
当所述仲裁器检测到所述实体输入设备耦接至所述切换模块时，所述仲裁器指示所述切换模块切换至一第二模式，以将一主机所传送的所述第一指令传送至所述实体输入设备，所述实体输入设备依据所接收的所述第一指令以输出一第二响应信号，并经由切换至所述第二模式的所述切换模块传送所述第二响应信号给所述主机。
7.如权利要求6所述的虚拟输入管理方法，其特征在于，还包括：
当所述仲裁器检测到所述实体输入设备未耦接至所述切换模块时，由所述虚拟输入模块对所述第一指令进行译码，以获得一译码信息；
所述虚拟输入模块依据所述第一指令在一索引表中找出所述第一指令的一索引信息；
所述虚拟输入模块依据所述译码信息与所述索引信息来输出所述第一响应信号。
8.如权利要求7所述的虚拟输入管理方法，其特征在于，还包括：
当所述主机接收到所述第一响应信号时，所述主机安装对应于所述实体输入设备的驱动程序。
9.如权利要求6所述的虚拟输入管理方法，其特征在于，还包括：
于所述虚拟输入模块传送所述第一响应信号至所述切换模块的期间，所述虚拟输入模块输出一中断信号至所述仲裁器，以中断所述仲裁器去检测所述实体输入设备是否耦接至所述切换模块。
10.如权利要求6所述的虚拟输入管理方法，其特征在于，还包括：
当所述虚拟输入模块开始传送所述第一响应信号至所述切换模块时，所述虚拟输入模块输出一第一通知信号至所述仲裁器，以使所述仲裁器暂停所述持续检测所述实体输入设备是否耦接至所述切换模块的操作，其中当所述虚拟输入模块已将所述第一响应信号传输完毕时，所述虚拟输入模块输出一第二通知信号至所述仲裁器，以使所述仲裁器恢复所述持续检测所述实体输入设备是否耦接至所述切换模块的操作。
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