CN110389673B - 带唤醒功能的手动kvm切换器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带唤醒功能的手动KVM切换器，包括：至少一切换控制单元，所述切换控制单元分别与至少一视频信号切换单元、一切换按键和一指示单元连接，还包括一USB信号切换单元、至少一唤醒单元和至少一USB多端口转发单元；所述USB信号切换单元与所述切换控制单元相连接，所述唤醒单元分别与一所述USB多端口转发单元和所述切换控制单元相连接，所述USB多端口转发单元的一下游口与一所述唤醒单元固定连接，所述USB多端口转发单元的另一下游口和所述USB信号切换单元相连接，所述USB多端口转发单元的上游口与外部设备相连接。本发明不需要刻意将电脑设置成禁止睡眠，而能轻松唤醒。

Description

带唤醒功能的手动KVM切换器
技术领域
本发明涉及一种带唤醒功能的手动KVM切换器，属于手动KVM切换器技术领域。
背景技术
手动KVM切换器是通过按键控制Keyboard、Video和Mouse进行物理信号切换，从而达到使用一套键盘、鼠标和显示器来控制多台电脑(2台、4台、8台甚至更多)的功能，且多台电脑之间可以自由切换。既节约了硬件成本，又提高了控制效率。手动KVM为纯物理信号切换，从第1台电脑切换到第2台电脑，物理行为可以理解成将视频接口从第1台电脑拔除，然后接入第2台电脑，同时将HUB以及HUB下游的键盘鼠标从第1台电脑的USB口拔除，然后先将HUB插入第2台电脑的USB口，再将键盘鼠标插入到HUB下。现有技术如图1所示，手动KVM切换器往往不带自动唤醒功能。
现有方案存在以下技术缺点：
(1)、为响应节能号召，电脑在使用时会进行睡眠模式设置，超过一定时间未进行操作，则自动进入睡眠模式，以便进行节能省电。而使用现有手动KVM切换器时，必须将电脑设置成禁止睡眠。因为电脑睡眠前如果键盘鼠标未切换到当前电脑，则当前电脑睡眠后，切换器切换到该电脑后无法唤醒电脑，无法实现正常使用。假如当前视频、键盘和鼠标切换至第1台电脑，且第2台电脑进入睡眠模式，此时通过切换器将视频、键盘和鼠标切换到第2台电脑，虽然物理信号均切换成功了，但是因为无法通过切换器唤醒睡眠的电脑，所以该电脑无法正常使用。
(2)、现有手动KVM切换器由USB口供电，如果所有电脑设置了睡眠后USB口不供电且所有电脑进入了睡眠模式，则手动KVM切换器因为没有供电而无法使用。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种带唤醒功能的手动KVM切换器，不需要刻意将电脑设置成禁止睡眠，不用考虑电脑睡眠后无法唤醒、键盘鼠标无法使用问题。
解决上述问题的技术方案为：带唤醒功能的手动KVM切换器，至少一切换控制单元，所述切换控制单元分别与至少一视频信号切换单元、一切换按键和一指示单元连接，还包括一USB信号切换单元、至少一唤醒单元和至少一USB多端口转发单元；所述USB信号切换单元与所述切换控制单元相连接，所述唤醒单元分别与一所述USB多端口转发单元和所述切换控制单元相连接，所述USB多端口转发单元的一下游口与一所述唤醒单元固定连接，所述USB多端口转发单元的另一下游口和所述USB信号切换单元相连接，所述USB多端口转发单元的上游口与外部设备相连接。
进一步地，所述唤醒单元，用于监测当前连接主机的睡眠状态、接收所述切换控制单元的指令以及控制睡眠主机唤醒；所述唤醒单元为写有唤醒程序的带USB功能的芯片。唤醒单元一般可选用写有USB唤醒程序的带USB功能的MCU或选用USB接口芯片与MCU组成的多芯片。
进一步地，所述USB多端口转发单元为USB HUB芯片或USB集线器。
进一步地，还包括供电单元，所述供电单元分别与所述切换控制单元、视频信号切换单元、切换按键、指示单元、USB信号切换单元、唤醒单元和USB多端口转发单元分别连接，并连接外部电源。
进一步地，所述切换按键为1个循环切换按键或者多个直接切换按键。
进一步地，所述指示单元为LED显示灯。
一种带唤醒功能的手动KVM切换器，包括：至少一切换控制单元，所述切换控制单元分别与至少一视频信号切换单元、一切换按键和一指示单元连接，还包括一USB信号切换单元和至少一USB多端口转发单元；所述切换控制单元为带有多个USB接口且写有USB唤醒程序的芯片；所述USB信号切换单元与所述切换控制单元相连接，所述切换控制单元与所述USB多端口转发单元的一下游口相连接，所述USB多端口转发单元的另一下游口和所述USB信号切换单元相连接，所述USB多端口转发单元的上游口与外部设备相连接。
进一步地，所述切换控制单元，用于检测按键按下释放情况、视频信号切换控制以及USB信号切换控制，且监测当前连接主机的睡眠状态以及控制睡眠主机唤醒。
进一步地，所述USB多端口转发单元为USB HUB芯片或USB集线器。
进一步地，还包括供电单元，所述供电单元分别与所述切换控制单元、视频信号切换单元、切换按键、指示单元、USB信号切换单元、唤醒单元和USB多端口转发单元分别连接，并连接外部电源。
本发明的优点在于：在主机进行睡眠时，能够通过唤醒单元或者内置有唤醒功能的切换控制单元唤醒，从而不需要刻意将电脑设置成禁止睡眠，不用考虑电脑睡眠后无法唤醒，键盘、鼠标无法使用的问题。
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
附图说明
图1为本发明程序结构示意图；
图2是本发明一个较佳实施例的流程图；
图3为本发明唤醒单元工作流程图；
图4为本发明工作流程图。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
实施例，如图2-4所示，一种带唤醒功能的手动KVM切换器，主要包括：
(1)、供电单元：连接外围5V电源，以便在所有USB主机均睡眠且不供电时，手动KVM切换器依然可以带电正常工作。
(2)、切换按键：可以是1个循环切换按键或多个直接切换按键。
(3)、指示单元：采用LED指示灯，用于指示当前选择的主机。
(4)、视频信号切换单元：该单元主要功能为控制视频信号切换，视频信号切换单元输入端连接主机，输出端连接显示器，视频信号包括但不限于VGA信号、HDMI信号。
(5)、USB信号切换单元：该单元主要功能为控制USB信号切换，USB信号切换单元输入端连接键盘鼠标，输出端连接第一HUB芯片和第二HUB芯片的下游口。
(6)、其中一个USB多端口转发单元：上游口连接第一主机的USB，下游口连接USB信号切换单元。
(7)、另一个USB多端口转发单元：上游口连接第二主机的USB，下游口连接USB信号切换单元。
(8)、第一唤醒单元、第二唤醒单元：主要功能为监测当前连接电脑的睡眠状态、接收切换控制单元的指令以及控制睡眠电脑唤醒。常见带USB功能的MCU如CH55X系列、STM32F1xx系列、GD32F1xx系列等均可作为唤醒单元的实现芯片。
(9)、切换控制单元：主要功能为检测按键按下释放情况、唤醒单元控制、视频信号切换控制以及USB信号切换控制。常见MCU如CH55X系列、STC系列、STM8系列芯片等均可作为切换控制单元的实现芯片。
第一唤醒单元连接在一USB多端口转发单元的其中1个下游USB口，USB键盘鼠标通过USB信号切换单元连接在一USB多端口转发单元的其中2个下游USB口(切换到第一主机时连接，切换到第二主机时断开)，一USB多端口转发单元的上游USB口连接第一主机。第二唤醒单元连接在另一USB多端口转发单元的其中1个下游USB口，USB键盘鼠标通过USB信号切换单元连接在第二HUB芯片的其中2个下游USB口(切换到第二主机时连接，切换到第一主机时断开)，另一USB多端口转发单元的上游USB口连接第二主机。视频信号切换单元输入端连接第一主机和第二主机，输出端连接显示器。切换控制单元与切换按键、LED、视频信号切换单元、USB信号切换单元、第一唤醒单元和第二唤醒单元均有连接。切换控制单元扫描按键状态，如果检测到按键按下，则控制第一唤醒单元或第二唤醒单元唤醒要切换且已睡眠的电脑，然后控制视频信号切换单元和USB信号切换单元进行物理信号切换，最后控制指示灯进行显示。
第一主机连接一USB多端口转发单元的上游口，且一USB多端口转发单元的其中1个下游口固定连接着第一唤醒单元，另外2个下游口由USB信号切换单元控制连接或断开USB键盘鼠标；
第二主机连接另一USB多端口转发单元的上游口，且另一USB多端口转发单元的其中1个下游口固定连接着第二唤醒单元，另外2个下游口由USB信号切换单元控制连接或断开USB键盘、USB鼠标；
第一唤醒单元和第二唤醒单元采用内部自带的USB功能模拟一个拥有唤醒功能的标准USB设备(比如标准的USB键盘设备，在电脑设备管理器中出现的是标准的USB键盘设备)。主机睡眠后只监测其睡眠前有设备插入且枚举成功的USB口是否有唤醒信号。第一主机成功识别第一唤醒单元所模拟的USB设备后，如果第一主机进入睡眠模式就会开始监测该USB口的唤醒信号。如果监测到该USB口出现唤醒信号，则第一主机就会被唤醒。第二主机成功识别第二唤醒单元所模拟的USB设备后，如果第二主机进入睡眠模式就会开始监测该USB口的唤醒信号。如果监测到该USB口出现唤醒信号，则第二主机就会被唤醒。
第一唤醒单元实时监测第一主机的睡眠状态，并记录保存。接收到切换控制单元切换到第一主机的指令后，先判断第一主机的睡眠状态，如果第一主机未睡眠，则第一唤醒单元不进行任何动作；如果第一主机已睡眠，则第一唤醒单元向第一主机发起1组USB唤醒信号将第一主机唤醒，并刷新保存第一主机的睡眠状态。
第二唤醒单元实时监测第二主机的睡眠状态，并记录保存。接收到切换控制单元切换到第二主机的切换指令后，先判断第二主机的睡眠状态，如果第二主机未睡眠，则第二唤醒单元不进行任何动作；如果第二主机已睡眠，则第二唤醒单元向第二主机发起1组USB唤醒信号将第二主机唤醒，并刷新保存第二主机的睡眠状态。
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 (8)

1.一种带唤醒功能的手动KVM切换器，包括：至少一切换控制单元，所述切换控制单元分别与至少一视频信号切换单元、一切换按键和一指示单元连接，其特征在于，还包括一USB信号切换单元、至少一唤醒单元和至少一USB多端口转发单元；所述USB信号切换单元与所述切换控制单元相连接，所述唤醒单元分别与一所述USB多端口转发单元和所述切换控制单元相连接，所述USB多端口转发单元的一下游口与一所述唤醒单元固定连接，所述USB多端口转发单元的另一下游口和所述USB信号切换单元相连接，所述USB多端口转发单元的上游口与外部设备相连接；所述唤醒单元，用于监测当前连接主机的睡眠状态、接收所述切换控制单元的指令以及控制睡眠主机唤醒；所述唤醒单元为写有唤醒程序的带USB功能的芯片。
2.根据权利要求1所述的带唤醒功能的手动KVM切换器，其特征在于，所述USB多端口转发单元为USB HUB芯片或USB集线器。
3.根据权利要求1-2任一项所述的带唤醒功能的手动KVM切换器，其特征在于，还包括供电单元，所述供电单元分别与所述切换控制单元、视频信号切换单元、切换按键、指示单元、USB信号切换单元、唤醒单元和USB多端口转发单元分别连接，并连接外部电源。
4.根据权利要求1所述的带唤醒功能的手动KVM切换器，其特征在于，所述切换按键为1个循环切换按键或者多个直接切换按键。
5.根据权利要求1所述的带唤醒功能的手动KVM切换器，其特征在于，所述指示单元为LED显示灯。
6.一种带唤醒功能的手动KVM切换器，包括：至少一切换控制单元，所述切换控制单元分别与至少一视频信号切换单元、一切换按键和一指示单元连接，其特征在于，还包括一USB信号切换单元和至少一USB多端口转发单元；所述切换控制单元为带有多个USB接口且写有USB唤醒程序的芯片；所述USB信号切换单元与所述切换控制单元相连接，所述切换控制单元与所述USB多端口转发单元的一下游口相连接，所述USB多端口转发单元的另一下游口和所述USB信号切换单元相连接，所述USB多端口转发单元的上游口与外部设备相连接；所述切换控制单元，用于检测按键按下释放情况、视频信号切换控制以及USB信号切换控制，且监测当前连接主机的睡眠状态以及控制睡眠主机唤醒。
7.根据权利要求6所述的带唤醒功能的手动KVM切换器，其特征在于，所述USB多端口转发单元为USB HUB芯片或USB集线器。
8.根据权利要求6-7任一所述的带唤醒功能的手动KVM切换器，其特征在于，还包括供电单元，所述供电单元分别与所述切换控制单元、视频信号切换单元、切换按键、指示单元、USB信号切换单元、唤醒单元和USB多端口转发单元分别连接，并连接外部电源。
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