CN1115621C - 带有轨迹球的无线键盘传输数据的方法 - Google Patents

带有轨迹球的无线键盘传输数据的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及带有轨迹球的无线键盘的数据传输方法，它能够更有效地传输轨迹球数据和键盘数据，从而简化接收部分的操作和减少键盘装置的电流消耗。根据本发明的带有轨迹球的无线键盘的数据传输方法发送一个由五个信号片段构成的引导信号，然后发送包含以相同数据格式记录的轨迹球数据和键盘扫描数据的数据。另外，将第三字节(字节3)的代码值的补码值分配给第四字节(字节4)，以便通过比较第三字节和第四字节来校验传输错误。

Description

带有轨迹球的无线键盘传输数据的方法
技术领域
本发明涉及从无线键盘传输数据的方法，这是一种带有轨迹球的个人电脑的输入设备，并特别涉及一种带有轨迹球的无线键盘传输数据的方法，该方法能够同时更有效地传输键盘数据和轨迹球数据。
背景技术
键盘和鼠标是典型的个人电脑的输入设备。近来，随着科技的高速发展，为了解决由于键盘和/或鼠标以有线方式连接到计算机主机所产生的问题，以及由于鼠标和键盘独立于主机安装所产生的费用问题和安装问题，正在开发一种带有轨迹球的无线键盘装置，其将鼠标以图7所示的轨迹球(732)形式装入键盘(73)中，并通过无线信号，例如红外线或高频信号，与个人电脑进行数据传输。
如图7所示，上述的无线键盘装置具有诸多优点，例如由于向电脑(72)传输数据时不需要布线电缆而使安装和操作变得简单，并且通过在一台电脑上连接多个键盘，多个用户可以同时使用一台电脑。然而，同有线键盘装置相比，它的缺点在于：由于周围的噪音和/或其它原因，键扫描数据和/或轨迹球数据容易被传错。
图1为常用的无线键盘的数据传输方法的方框图。其在一定期间内执行扫描，并将扫描的数据用数据包传输。所述数据包的传输周期(T1)为例如25毫秒，并且该数据包包括一个用于通知计算机主机同步数据传输的引导信号(或称之为前同步信号)，和跟随所述引导信号传输的包含键盘和/或轨迹球数据的4个字节的数据。
通常，无线键盘的数据采用公知的4PPM(脉冲位置调制)方法传输。
在现有技术中，如图2所示，编码0001110作为具有7个片段的引导信号传输。这里，由于单个片段的长度为321.4μs，因此引导信号的长度为2.249ms(321.4μs×7＝2.249ms)。
通常，引导信号的主要功能是使(个人电脑的)接收确认将要收到随后的数据，并使输入设备和主机易于同步。假如引导信号如上所述变大，则对于接收部分来说，优点在于具有非常强的抗干扰性，然而，对于必须在指定周期内连续传输数据的传输部分来说，数据处理变得非常困难，并且由于信号长度过大而使电流消耗变大。
另外，对于带有轨迹球的无线键盘来说，轨迹球数据和键盘数据应当同时传输。在这种情况下，如果键盘数据与轨迹球数据的数据结构彼此不同，则应当将接收部分构造为能够处理这两种不同的格式，因此接收部分的程序量变大并且效率低下。
发明内容
本发明涉及带有轨迹球的无线键盘的数据传输方法，它能够更有效地传输轨迹球数据和键盘数据，从而简化接收部分的操作和减少键盘装置的电流消耗。本发明提供了一种带有轨迹球的无线键盘传输数据的方法，包括如下步骤：发送一个由五个信号片段构成的引导信号，包括前三个连续的低电平信号和随后的高电平信号和低电平信号；在发送完所述引导信号后连续发送第一字节，该第一字节被分配给用于表明是键盘数据或是轨迹球数据的装置代码和用于表明当前用户的用户ID；发送第二字节和第三字节，在轨迹球数据传输的情况下，该第二和第三字节被分配给轨迹球的X轴，Y轴位置变量值，或在键盘数据传输的情况下，该第二和第三字节被分配给特殊键数据和键位置代码；和发送第四字节，该第四字节被分配给校验和码以校验传输错误。
本发明还提供了一种带有轨迹球的无线键盘传输数据的方法，包括如下步骤：发送一个由五个信号片段构成的引导信号，包括前三个连续的低电平信号和随后的高电平信号和低电平信号；在发送完所述引导信号后连续发送第一字节，该字节被分配给用于表明是键盘数据或是轨迹球数据的装置代码；发送第二字节和第三字节，在轨迹球数据传输的情况下，该第二和第三字节被分配给轨迹球的X轴，Y轴位置变量值，或在键盘数据传输的情况下，该第二和第三字节被分配给特殊键数据和键位置代码；和发送第四字节，该第四字节被分配给扫描键代码或轨迹球位置代码的补码值，而不是额外计算的校验和码。
附图说明
通过参照附图详细描述本发明的优选实施例，可以使本发明的上述目的和其它优点更加明显，其中：
图1为常用的无线键盘的数据传输方法的方框图。
图2为现有技术的无线键盘的引导信号结构的方框图。
图3为现有技术的无线键盘数据和轨迹球数据结构的示意图。
图4为根据本发明的无线键盘的引导信号结构的方框图。
图5为根据本发明的数据传输方法的键盘数据和轨迹球数据的结构实例的格式示意图。
图6为根据本发明的数据传输方法的键盘数据和轨迹球数据的其它结构实例的格式示意图。
图7为包括一个带有轨迹球的无线键盘的计算机系统的一般结构的立体图。
具体实施方式
本发明旨在解决上述问题。因此本发明的目的是提供一种带有轨迹球的无线键盘传输数据的方法，它能够更有效地传输轨迹球数据和键盘数据，从而简化接收部分的操作和减少键盘装置的电流消耗。
为了实现该目的，根据本发明的带有轨迹球的无线键盘的数据传输方法包括以下步骤：发送一个由5个信号片段构成的引导信号，包括前三个连续的低电平信号和随后的高电平信号和低电平信号，然后跟随在所述引导信号之后传送轨迹球数据和键盘扫描数据。
下面参照附图说明根据本发明的带有轨迹球的无线键盘的数据传输方法。
图4为根据本发明的数据传输方法，由无线键盘传输的数据包结构的方框图。该数据包包括一个引导信号和4个字节的轨迹球和/或键盘数据，其中引导信号由5个片段‘00010’构成。
如前面所述，用4PPM方法对从无线键盘传输的数据进行调制，其中低电平信号(‘0’)在一行中不能传输三遍。
在本发明中，利用该特性，传送被确认为引导信号的3个连续的低电平信号，并传送一个高电平信号(‘1’)以使接收部分同步，并传送一个低电平信号以通知引导信号结束，从而缩短引导信号的长度。
如果单个片段的长度为通常的321.4μs，则由于按照上述方法构造的引导信号由5个片段构成，因此其长度为1.607ms(5×321.4μs)。
因此，引导信号的长度同现有技术相比缩短了642μs，这意味着每个数据包也缩短了同样的长度。无线键盘在指定的周期(25毫秒)内以所述数据包的形式连续地传输轨迹球数据和键盘数据，这意味着在该键盘中，总体电流消耗可以大大节省。
在根据本发明的带有轨迹球的无线键盘的数据传输方法中，在引导信号后连续发送的4字节数据具有如图5所示的结构。在第一字节(字节1)中，分配一个用于识别是键盘数据或是轨迹球数据的数据，另外，再分配一个装置ID和用户ID，以使接收部分确认数据是由哪个用户发送的，并根据数据类型(键盘数据或是轨迹球数据)将键盘扫描数据和/或轨迹球位置扫描数据分配给第二字节(字节2)和第三字节(字节3)。然后，分配给第四字节(字节4)一个校验和码，以校验是否存在传输错误。
在键盘数据的情况下，如图5a所示，在首先传输的第一字节(字节1)中，上两位(BIT7，BIT6)被分配用于传输表示键盘数据的键盘码值(‘00’)，接下来的两位(BIT5，BIT4)被分配用于表示被传输的码值是否就是当键被按下(MAKE)或者按下的键被松开(BREAK)时传输的码值。例如，MAKE值被赋值为‘00’而BREAK值为‘11’。将用户ID分配给余下的4位(BIT3～BIT0)并发送以识别多用户系统中的每个用户。
在第二个被传输的第二字节(字节2)中，整个8位(BIT7～BIT0)用于传输键被按下或按下的键被松开时的键位置代码。
接着，在第三个被传输的第三字节(字节3)中，向每一位分配的数据用于表示那些通过红外线(IR)传输时受到阻碍容易丢失的特殊键被按下或放开。也就是说，每一位被单独分配给左边和右边的Shift键，Alt键，Ctrl键等等，从而通过其状态值表示相应的特殊键是否被按下。
在最后被传输的第四字节(字节4)中，四位(BIT3～BIT0)被分配给校验和码以校验传输错误，余下的四位用于传输用于表示那些在第三字节(字节3)中没有分配的余下的特殊键(L-WIN，R-WIN)的状态的数据。
当传输轨迹球数据时，如图5b所示，在第一字节(字节1)中，类似于图5a所示的键盘数据的情况，其中两位(BIT7，BIT6)用于传输表示该数据为轨迹球数据的装置代码(例如‘11’)，四位(BIT3～BIT0)用于传输用户ID。
在第二字节(字节2)和第三字节(字节3)中，分别传输轨迹球在X轴和Y轴的位置变量值。最后，在第四字节(字节4)中，四位(BIT3～BIT0)被分配给校验和码以校验传输错误，其余四位(BIT7～BIT4)用于传输表示鼠标中央键、左键和右键(M-键，L-键，R-键)的按压状态的数据。
假如轨迹球数据和键盘数据以上述的数据格式传输，则在接收过程中，在接收到一个引导信号和随后的4字节数据后，计算机通过校验第一字节能够识别用户并识别该数据是轨迹球数据还是键盘数据。根据识别结果，读出其余字节中记录的代码以确认该键盘数据和/或轨迹球数据，并通过校验第四字节中的校验和码来判断是否出现传输错误。因此，接收过程的程序可以由简单方法构成。
另外，上文提到在多用户系统中，某些位被分配用于传输用户ID。然而，考虑到个人电脑一般只使用一个键盘，因此在通常情况下不需要用户ID。可以将第三字节中分配的码值的补码值，而不是用户ID，分配给第四字节，以简化校验传输错误而无须额外的校验计算。通过这种替换，传输部分便于将第三字节中的补码值分配给第四字节，而不用执行额外的校验和计算，接收部分也便于比较第三和第四字节的码值而无须额外的校验和计算以校验传输错误。
图6图解了本发明其它的实施例，并展示了根据带有轨迹球的无线键盘的数据传输方法的数据结构。图6a为键盘数据传输的数据结构图，而图6b为轨迹球数据传输的数据结构图。
参见附图，在键盘数据传输的情况下，如图6a所示，信号包括：被分配给窗口键的扫描数据和一个表示键盘数据的数据的第一字节(字节1)，分配给表示功能键按压状态的数据的第二字节(字节2)，分配给与按下的普通键相应的键扫描值的第三字节(字节3)，和分配给第三字节(字节3)中键位置代码的补码值的第四字节(字节4)。
因此，在每个数据包传输的过程中，键盘数据的传输部分首先传输引导信号；随后传输包含表示键盘数据的设定码和表示窗口键按压状态的数据的第一字节；并传输第二字节，其中的标记值指示各功能键的按压状态；传输包含与按下的普通键相应的码值的第三字节；最后传输包含记录在第三字节中的码值的补码值的第四字节。接收部分接收引导信号和随后的四个字节，并检查第三字节中的码值与第四字节中的码值是否互补。如果它们互补，可以断定没有传输错误，并处理接收到的数据。否则，可以断定存在传输错误，并执行适当的步骤，比如说请求重传数据等等。
在指针输入类的轨迹球数据的情况下，如图6b所示，该数据包括：分配给一个表示轨迹球数据的数据和轨迹球按键输入的扫描数据的第一字节(字节1)；分别分配给指针的X位置值和Y位置值的第二和第三字节(字节2，字节3)；和分配给第三字节中Y位置值的补码值的第四字节(字节4)。
在这种情况下，通过简单地比较第三字节和第四字节中的码值，接收部分能够校验传输错误。因此，无需额外校验计算的程序。
如上所述，在带有轨迹球的无线键盘的数据传输中，本发明通过减小数据的大小来降低无线键盘设备的电流消耗，从而节省能源。并用相同的格式传输轨迹球数据和键盘数据以简化接收处理程序，从而压缩了接收计算机所需的程序的大小。另外，其校验传输错误时无需额外的校验和计算，去除了传输处理程序和接收处理程序中的校验和计算过程，从而简化了该程序。

Claims (6)

1.一种带有轨迹球的无线键盘传输数据的方法，包括如下步骤：
发送一个由五个信号片段构成的引导信号，包括前三个连续的低电平信号和随后的高电平信号和低电平信号；
在发送完所述引导信号后连续发送第一字节，该第一字节被分配给用于表明是键盘数据或是轨迹球数据的装置代码和用于表明当前用户的用户ID；
发送第二字节和第三字节，在轨迹球数据传输的情况下，该第二和第三字节被分配给轨迹球的X轴，Y轴位置变量值，或在键盘数据传输的情况下，该第二和第三字节被分配给特殊键数据和键位置代码；和
发送第四字节，该第四字节被分配给校验和码以校验传输错误。
2.如权利要求1所述的带有轨迹球的无线键盘传输数据的方法，其特征在于，在轨迹球数据传输的情况下，待传输的所述数据包括：
第一字节，包括2位表示轨迹球数据的装置代码，2位空闲码，和4位用户ID；
第二字节和第三字节，分别包括X轴和Y轴的轨迹球位置变量值；和
第四字节，包括3位按键数据，1位空闲码，和4位校验和码。
3.如权利要求1所述的带有轨迹球的无线键盘传输数据的方法，其特征在于，在键盘数据传输的情况下，待传输的所述数据包括：
第一字节，包括2位指示键盘数据的装置代码，2位用于指示传输开始于键按下时或键放开后的MAKE/BREAK代码，和4位用户ID；
第二字节，包括8位分别分配的特殊键数据；
第三字节，包括键位置代码值；和
第四字节，包括2位窗口键数据，2位空闲码，和4位校验和码。
4.一种带有轨迹球的无线键盘传输数据的方法，包括如下步骤。
发送一个由五个信号片段构成的引导信号，包括前三个连续的低电平信号和随后的高电平信号和低电平信号；
在发送完所述引导信号后连续发送第一字节，该字节被分配给用于表明是键盘数据或是轨迹球数据的装置代码；
发送第二字节和第三字节，在轨迹球数据传输的情况下，该第二和第三字节被分配给轨迹球的X轴，Y轴位置变量值，或在键盘数据传输的情况下，该第二和第三字节被分配给特殊键数据和键位置代码；和
发送第四字节，该第四字节被分配给扫描键代码或轨迹球位置代码的补码值，而不是额外计算的校验和码。
5.如权利要求4所述的带有轨迹球的无线键盘传输数据的方法，其特征在于，在键盘数据传输的情况下，待传输的所述数据包括：
第一字节，分配给表示键盘数据的代码和指示窗口键按压状态的代码；
第二字节，分配给表示各功能键的按压状态的标记值；
第三字节，分配给按下的普通键的扫描码值；和
第四字节，分配给第三字节中的码值的补码值。
6.如权利要求4所述的带有轨迹球的无线键盘传输数据的方法，其特征在于，在轨迹球数据传输的情况下，待传输的所述数据包括：
第一字节，分配给指示轨迹球数据的代码和指示按键按压状态的代码；
第二字节，分配给X轴的轨迹球位置值；
第三字节，分配给Y轴的轨迹球位置值；和
第四字节，分配给第三字节中的码值的补码值。
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