CN111339014A - 一种usb设备共享装置 - Google Patents

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程凯
卢笙
陈盈安
姜欣
肖骁
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Abstract

本发明公开了一种USB设备共享装置，其可以使多个主机设备共享一套USB设备，避免了USB设备在各个主机之间反复的插拔，具有减少USB重复设备以避免资源浪费，降低对不同USB设备反复插拔的需求，避免插拔USB设备的时间浪费，提高USB设备的接口使用寿命，减少对USB普通集线器的需求以降低成本等有益效果。

Description

一种USB设备共享装置
技术领域
本发明属于USB设备领域，更具体地，涉及一种USB设备共享装置。
背景技术
USB作为一种通用总线，越来越受到大家的青睐。如今USB已经发展到USB4.0版本，越来越多不同功能的USB设备被开发出来。在研发部门开发人员的座位上，你可能会看到多台显示器、多台台式机、笔记本以及配套的多副键盘和鼠标，还有常用的有麦克风功能的耳机、u盘、移动硬盘，甚至还会有多个调试开发板或手机使用USB接口调试开发。现在一般是在不同电脑接入USB集线器，再插入各自使用的USB设备。部分USB设备如U盘、外接移动硬盘、耳机需要切换电脑，只有多次插拔，不仅会浪费时间，还会影响设备USB接口使用寿命，同时造成设备资源浪费，使用成本升高。现有技术具有如下缺点：部分USB设备如U盘，外接移动硬盘，耳机(如果只有一副)需要切换电脑，于是会插拔多次，浪费时间；影响设备USB接口使用寿命，非TYPE-C接口，还会区分正反插，老式设备大部分不是Type-c接口；每台电脑可能会接入重复设备，如每台电脑需要使用的鼠标，键盘，耳机，实际上只需要一套，造成资源浪费；减少USB设备的接入，同样可以减少USB集线器的需求，降低成本。如何有效方便的共享USB设备，去除重复的USB设备，成为一个亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种USB设备共享装置，该装置可以使多个主机设备共享一套USB设备，避免了USB设备在各个主机之间反复的插拔，解决了现有技术中存在的问题。
为实现上述发明目的，本发明提出的技术方案如下：
一种USB设备共享装置，所述装置包括多个下行USB端口、路由模块和多个内部集线器，所述多个内部集线器中的每者包括控制模块、多个集线器下行USB端口和一个集线器上行USB端口，所述多个下行USB端口中的每者用于连接一个USB设备，所述多个下行USB端口根据所述路由模块的路由规则与相应的集线器下行USB端口连接，所述多个内部集线器中的每者通过所述集线器上行USB端口与一个PC主机连接，所述PC主机通过与其连接的所述内部集线器的所述控制模块配置所述路由模块的所述路由规则，所述下行USB端口根据所述路由规则选择是否断开当前连接以及在断开当前连接的情况下选择与哪个集线器下行USB端口建立新的连接。
所述PC主机通过所述控制模块配置所述路由规则的流程如下：
A.所述PC主机向所述控制模块发送读取所述路由模块的当前路由规则的请求；
B.所述控制模块接收到所述请求后读取所述路由模块的所述当前路由规则并且返回给所述PC主机；
C.所述PC主机修改所述当前路由规则并将修改的路由规则发送至所述控制模块；
D.所述控制模块接收到所述修改的路由规则后将其写入所述路由模块；
E.所述路由模块应用所述修改的路由规则。
进一步地，默认的路由规则可以为所有USB设备接入同一PC主机。
本发明的USB设备共享装置通过软件配置实现USB设备的插拔，具有以下有益效果：减少USB重复设备，避免资源浪费；降低对不同USB设备反复插拔的需求；避免插拔USB设备的时间浪费；提高USB设备的接口使用寿命；减少USB普通集线器的需求，降低成本。
附图说明
图1为根据本发明的USB共享装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
图1为根据本发明的USB共享装置的结构示意图。将若干个PC主机接入该装置上行口，如PC1，PC2，PC3，其中PC1可以为Windows台式机，PC2可以为Linux 台式机，PC3可以为Windows 笔记本。将若干个USB设备如键盘、鼠标、U盘分别接入多个下行USB端口。当USB设备接入后，根据默认配置全部路由接入到PC1。每一个上行接口的PC，均有配置控制模块的权限。PC侧安装特定驱动代码，正常枚举USB设备，主机控制器通过USB链路发起获取相关设备描述符的请求，并使能一套该设备的配置。枚举后会出现一个普通USB集线器用于正常的集线器功能。运行相关软件可进入控制模块的配置界面，类似于N台主机对M 个USB设备的交叉连线（在附图1中，N为3，M为6），其中1个主机可以对应多个USB设备，1个USB设备只可以连接到一个主机，将实际装置的端口路由到内部类集线器的特定端口。当配置完成后，所有USB设备将根据路由规则，选择是否断开当前连接，并重新枚举。类似于有N台主机和M个USB设备接在装置上，通过软件界面，用户设置M1设备用于N3主机，M2设备用于N1主机。这样装置内部会将M1设备接入与N3相连的内部集线器，M2设备接入与N1相连的内部集线器。这样就相当于是N3、N1主机接入了各自的集线器，集线器上有各自的USB设备，然后枚举正常的USB设备。如果用户用软件界面更改配置，装置就会断开设备与内部集线器的USB连接，并接入用户选择新的内部集线器，再次枚举。在上层PC看来就是设备插拔的一个过程，但实际上USB端口并未插拔。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种USB设备共享装置，其特征在于，所述装置包括多个下行USB端口、路由模块和多个内部集线器，所述多个内部集线器中的每者包括控制模块、多个集线器下行USB端口和一个集线器上行USB端口，所述多个下行USB端口中的每者用于连接一个USB设备，所述多个下行USB端口根据所述路由模块的路由规则与相应的集线器下行USB端口连接，所述多个内部集线器中的每者通过所述集线器上行USB端口与一个PC主机连接，所述PC主机通过与其连接的所述内部集线器的所述控制模块配置所述路由模块的所述路由规则，所述下行USB端口根据所述路由规则选择是否断开当前连接以及在断开当前连接的情况下选择与哪个集线器下行USB端口建立新的连接。
2.根据权利要求1所述的USB设备共享装置，其特征在于，其中所述PC主机通过所述控制模块配置所述路由规则的流程如下：
A. 所述PC主机向所述控制模块发送读取所述路由模块的当前路由规则的请求；
B. 所述控制模块接收到所述请求后读取所述路由模块的所述当前路由规则并且返回给所述PC主机；
C. 所述PC主机修改所述当前路由规则并将修改的路由规则发送至所述控制模块；
D. 所述控制模块接收到所述修改的路由规则后将其写入所述路由模块；
E. 所述路由模块应用所述修改的路由规则。
3.根据权利要求1所述的USB设备共享装置，其特征在于，其中默认的路由规则为所有USB设备接入同一PC主机。
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