CN113076012A - Km切换器控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种KM切换器控制方法，包括：将用于与外部HID键盘鼠标输入设备连接的键盘鼠标接口芯片通过MCU分别与多个用于与电脑一一对应连接的机械开关连接；MCU的串口接收来自所述外部HID键盘鼠标输入设备的键盘鼠标信号；MCU根据是否按下电脑切换控制键将键盘鼠标信号转发至相应的电脑。通过由MCU来接收键鼠接口芯片的数据，并在按下切换电脑控制键的时候，发送键盘按键弹起对应的字节指令给当前电脑，然后再切换电脑的做法，解决了键盘按键对应的内容会一直在切换前的电脑上输出的问题；通过在键鼠接口芯片上拒绝非HID设备的连接、在MCU上对键鼠接口芯片输入的数据进行合法性和有效性校验、限制键鼠数据为单向传输等手段，增强了设备的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及KM切换器领域，特别涉及一种解决KM切换器键盘内容持续输出和增强安全性的控制方法。
背景技术
KVM切换器：KVM是Keyboard Video Mouse的缩写，即键盘、显示器和鼠标。KVM切换器利用一组键盘、显示器和鼠标实现对多台电脑或服务器的切换，进而节省空间，降低成本，使得用户的管理操作更为便捷，在节省时间的同时提升了工作效率。
KM切换器：在KVM切换器的基础上，减少了显示器的切换，多台电脑的画面通过多台显示器同时展示在用户面前，让用户能够同时观察到多台电脑的界面情况。
HID：HID是Human Interface Device的缩写，即人机交互设备，包括常见的键盘、鼠标等设备。
现有技术中的切换器存在以下缺点：(1)使用HID芯片在操作系统层面将键盘、鼠标保持活动状态的方案，操作系统会一直认为键盘和鼠标处于连接状态，在键盘有按键按下时，切到另外一台电脑，键盘按键对应的内容会一直在切换前的电脑上不停输出，对该电脑工作状态造成破坏，而普遍情况认为这是小概率事件，不需要解决。(2)市面上现有的KM切换器支持非键盘鼠标设备接入，存在一定的安全隐患；在键鼠设备的信号通过电路直接连接的方式到达电脑的方案下，如果是经过改造或者破解的HID设备接入KM切换器时，没有对应的防护能力。
发明内容
本发明提供了一种KM切换器控制方法，以解决至少一个上述技术问题。
为解决上述问题，作为本发明的一个方面，提供了一种KM切换器控制方法，包括：将用于与外部HID键盘鼠标输入设备连接的键盘鼠标接口芯片通过MCU分别与多个用于与电脑一一对应连接的机械开关连接；MCU的串口接收来自所述外部HID键盘鼠标输入设备的键盘鼠标信号；MCU根据是否按下电脑切换控制键将键盘鼠标信号转发至相应的电脑。
优选地，MCU根据是否按下电脑切换控制键将键盘鼠标信号的转发至相应的电脑包括：当没有按下切换控制键时，MCU把自身串口收到的数据直接转发到当前电脑；当按下切换控制键时，如果控制的电脑没有改变，MCU把串口收到的数据直接转发到当前电脑；如果控制的电脑发生改变，MCU先停止接收串口输入数据，然后将键盘按键弹起动作对应的字节指令发送至连接切换前电脑的HID芯片，以停止按键对应字符的持续输入，然后将当前电脑方向的机械开关关断，再开启接通切换目标的机械开关，最后恢复接收串口输入数据。
优选地，使所述外部HID键盘鼠标接口芯片拒绝非HID设备的连接。
优选地，使所述键盘鼠标接口芯片拒绝非HID设备的连接包括：MCU在转发之前，先对字节指令的合法性和有效性进行校验，校验通过则进行转发，不通过则进行拦截不转发。
优选地，所述键盘鼠标接口芯片和MCU之间的连接是单向的，即MCU只接收所述键盘鼠标接口芯片的数据，而不向所述键盘鼠标接口芯片发送数据。
在上述技术方案中，本发明使用HID芯片在操作系统层面将键盘、鼠标保持活动状态的方案下，通过由MCU来接收键鼠接口芯片的数据，并在按下切换电脑控制键的时候，发送键盘按键弹起对应的字节指令给当前电脑，然后再切换电脑的做法，解决了键盘按键对应的内容会一直在切换前的电脑上输出的问题；通过在键鼠接口芯片上拒绝非HID设备的连接和在MCU上对键鼠接口芯片输入的数据进行合法性和有效性校验，增强了设备的安全性。
附图说明
图1示意性地示出了本发明的功能模块图；
图2示意性地示出了转发策略的流程图；
图3示意性地示出了校验输入数据合法性和有效性的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
本发明中的键鼠是键盘和鼠标的简称，文中出现的“键鼠”均指键盘和鼠标。
串行接口简称串口，也称串行通信接口或串行通讯接口(通常指COM接口)，是采用串行通信方式的扩展接口。串行接口(Serial Interface)的数据是一位一位地顺序传送的，其特点是通信线路简单，只要一对传输线就可以实现双向通信，从而大大降低了成本，特别适用于远距离通信，但传送速度较慢。字节指令是指通信数据流中的特定字节，属于通信双方进行功能识别的有效数据。
请参考图1，在基于使用HID芯片使操作系统层面将键盘、鼠标保持活动状态的方案下，键盘和鼠标的控制原理如下：键盘按键的按下和弹起、鼠标的移动、左中右键和滚轮操作，都会产生相应的电路数据流，这些经过键盘、鼠标接口芯片，会被编码成特定格式的串口字节指令，如果将这些字节指令数据流直接和机械开关4相连，最终这些字节指令数据流会通过HID芯片2的解码，变为操作系统可以识别的数据格式，从而实现键盘按键的输入和鼠标的操作。
本发明在解决切换电脑后按键内容持续输出的问题时，在信号经过键盘、鼠标接口芯片63后，不直接和机械开关4相连，而是通过MCU62的串口进行接收处理，再将处理完成后的信号转发到对应的电脑。
下面，对MCU62的处理过程进行详细说明。请参考图2，键鼠信号的转发策略需要根据是否按下电脑切换控制键进行不同的处理。当没有按下切换控制键时，MCU把自身串口收到的数据直接转发到当前电脑。按下切换控制键时，如果控制的电脑没有改变，MCU把串口收到的数据直接转发到当前电脑；如果控制的电脑发生改变，先停止接收串口输入的键鼠数据，然后将键盘按键弹起动作对应的字节指令发送至连接切换前电脑的HID芯片，以停止按键对应字符的持续输入，然后将当前电脑方向的机械开关关断，再开启接通切换目标的机械开关，最后恢复接收串口输入的键鼠数据。
下面，对本发明增强安全性的详细过程进行如下说明。请参考图3，在键鼠接口芯片63上拒绝非HID设备的连接，可在一定程度上增强设备的安全性。由于键鼠的输入信号数据是由MCU62进行转发，那么在转发之前，可以先对字节指令的合法性和有效性进行校验，校验通过则进行转发，不通过则进行拦截不转发。并且MCU62只接收键鼠接口芯片的数据，而不对其发送数据，因此键盘、鼠标接口芯片和MCU62的连接是单向的，数据流可以从键盘、鼠标输入电脑，但不能从电脑向鼠标键盘的方向输出，杜绝了通过KM切换器泄露数据的可能性。
在上述技术方案中，本发明使用HID芯片在操作系统层面将键盘、鼠标保持活动状态的方案下，通过由MCU来接收键鼠接口芯片的数据，并在按下切换电脑控制键的时候，发送键盘按键弹起对应的字节指令给当前电脑，然后再切换电脑的做法，解决了键盘按键对应的内容会一直在切换前的电脑上输出的问题，提升用户体验；通过在键鼠接口芯片上拒绝非HID设备的连接、在MCU上对键鼠接口芯片输入的数据进行合法性和有效性校验、限制键鼠数据为单向传输等手段，增强了设备的安全性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (5)
1.一种KM切换器控制方法，其特征在于，包括：
将用于与外部HID键盘鼠标输入设备(64)连接的键盘鼠标接口芯片(63)通过MCU(62)分别与多个用于与电脑(1)一一对应连接的机械开关(4)连接；
MCU(62)的串口接收来自所述外部HID键盘鼠标输入设备(64)的键盘鼠标信号；
MCU(62)根据是否按下电脑切换控制键(65)将键盘鼠标信号转发至相应的电脑。
2.根据权利要求1所述的KM切换器控制方法，其特征在于，MCU(62)根据是否按下电脑切换控制键(65)将键盘鼠标信号的转发至相应的电脑包括：
当没有按下切换控制键时，MCU(62)把自身串口收到的数据直接转发到当前电脑(1)；
当按下切换控制键时，如果控制的电脑(1)没有改变，MCU(62)把串口收到的数据直接转发到当前电脑；如果控制的电脑(1)发生改变，MCU(62)先停止接收串口输入数据，然后将键盘按键弹起动作对应的字节指令发送至连接切换前电脑的HID芯片(2)，以停止按键对应字符的持续输入，然后将当前电脑方向的机械开关关断，再开启接通切换目标的机械开关，最后恢复接收串口输入数据。
3.根据权利要求1所述的KM切换器控制方法，其特征在于，使所述外部HID键盘鼠标接口芯片(63)拒绝非HID设备的连接。
4.根据权利要求3所述的KM切换器控制方法，其特征在于，使所述键盘鼠标接口芯片(63)拒绝非HID设备的连接包括：
MCU(62)在转发之前，先对字节指令的合法性和有效性进行校验，校验通过则进行转发，不通过则进行拦截不转发。
5.根据权利要求4所述的KM切换器控制方法，其特征在于，所述键盘鼠标接口芯片(63)和MCU(62)之间的连接是单向的，即MCU(62)只接收所述键盘鼠标接口芯片(63)的数据，而不向所述键盘鼠标接口芯片(63)发送数据。
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