CN113448448A - 一种kvm控制方法、切换控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
为解决现有技术中由于PS2协议不支持热插拔导致使用KVM的多台设备间PS2接口切换困难的问题,本发明实施例提供一种KVM控制方法、切换控制方法及系统,所述方法接收含有操作指令的数据帧;解析所述数据帧生成操作指令;判断发送所述数据帧的设备是否为当前选中设备,若是,则通过GPIO口模拟PS2接口发送所述操作指令;若否,则切换发送所述数据帧的设备,当发送所述数据帧的设备为当前选中设备时,通过GPIO口模拟PS2接口发送所述操作指令。本发明实施例使用GPIO口模拟PS2接口进行通信,通过切换信号切换各个GPIO口模拟PS2接口的通信通路,实现了多台PS2设备间PS2接口的使用切换。
Description
技术领域
本发明涉及KVM控制领域,具体涉及一种KVM控制方法、切换控制方法及系统。
背景技术
当前,PS2鼠标键盘的控制器大多使用进口PS2协议芯片或者基于FPGAIP核实现。PS2接口作为使用最为广泛的计算机接口,拥有大量的成熟硬件方案,但同时由于PS2协议不支持热插拔,从而,对使用KVM来进行多台设备间PS2接口切换带来了极大的困难。
当前主要解决方案采用PS2协议接口芯片或FPGAIP核来实现,但一方面电路设计复杂、灵活性不大,另一方面整体硬件成本较高并且难以实现全国产化。
发明内容
为解决现有技术中由于PS2协议不支持热插拔导致使用KVM的多台设备间PS2接口切换困难的问题,本发明实施例提供一种KVM控制方法、切换控制方法及系统。
本发明实施例通过下述技术方案实现:
第一方面,本发明实施例提供一种KVM切换控制系统,包括:
具有GPIO口模拟PS2接口的主控端,用于通过所述主控端的GPIO口模拟PS2接口与PS2设备的PS2接口连接;
具有GPIO口模拟PS2接口的受控端,用于通过所述受控端的GPIO口模拟PS2接口与主机的PS2接口连接;
所述主控端和受控端连接。
进一步的,所述具有GPIO口模拟PS2接口的主控端包括具有至少两个GPIO口模拟PS2接口的主控端;
所述具有至少两个GPIO口模拟PS2接口的主控端的任意一个GPIO口模拟PS2接口用于与PS2设备的PS2接口连接;
所述具有GPIO口模拟PS2接口的受控端至少为两个;所述主控端与每个所述受控端连接。
进一步的,具有至少两个GPIO口模拟PS2接口的主控端设有用于切换GPIO口模拟PS2接口的切换键。
进一步的,主控端通过串口与受控端连接。
第二方面,本发明实施例提供一种KVM控制方法,包括:
接收含有操作指令的数据帧;
解析所述含有操作指令的数据帧生成操作指令;
通过GPIO口模拟PS2接口发送所述操作指令,以用于PS2设备的PS2接口接收。
进一步的,还包括:
接收设备操作信息;
根据所述设备操作信息生成含有设备操作信息的数据帧,以使数据帧解析后通过GPIO口模拟PS2接口传递至主机;
所述设备操作信息包括按键和位移信息。
进一步的,所述含有操作指令的数据帧包括操作指令、设备类型、数据类型和数据长度;所述含有设备操作信息的数据帧包括设备操作信息、设备类型、数据类型和数据长度。
第三方面,本发明实施例提供一种KVM切换控制方法,包括:
接收含有操作指令的数据帧;
解析所述数据帧生成操作指令;
判断发送所述数据帧的设备是否为当前选中设备,
若是,则通过GPIO口模拟PS2接口发送所述操作指令;
若否,则切换发送所述数据帧的设备,当发送所述数据帧的设备为当前选中设备时,通过GPIO口模拟PS2接口发送所述操作指令。
进一步的,所述切换发送所述数据帧的设备包括:
监测切换信号,若监测到切换信号,根据切换信号选定切换到的发送所述数据帧的设备;
判断切换到的发送所述数据帧的设备状态与PS2设备的当前状态是否一致,若否,则对所述PS2设备设置以使发送所述数据帧的设备状态与PS2设备的当前状态一致;
与切换到的发送所述数据帧的设备建立连接。
进一步的,所述切换信号包括切换按键信号、PS2设备信号或者切换按键和键盘的特定组合信号。
本发明与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:
本发明实施例的一种KVM控制方法、切换控制方法及系统,通过采用GPIO口模拟PS2接口与PS2设备通信,通过切换信号切换各个GPIO口模拟PS2接口的通信通路,实现了多台PS2设备间PS2接口的使用切换。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本发明实施例的限定。在附图中:
图1为KVM控制方法的流程示意图。
图2为KVM切换控制系统示意图。
图3为选用国产芯片的KVM切换控制系统示意图。
图4为KVM切换控制系统初始化流程示意图。
图5为受控端初始化流程示意图。
图6为主控端初始化流程示意图。
图7为KVM切换控制方法流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作为对本发明的限定。
实施例
为解决现有技术中由于PS2协议不支持热插拔导致使用KVM的多台设备间PS2接口切换困难的问题,本发明实施例提供一种KVM控制方法,通过采用GPIO口模拟PS2接口与PS2设备通信,避免了采用PS2接口互联带来的PS2接口切换困难问题。
以下以主控端作为执行主体说明如下。
一种KVM控制方法包括:
S1.主控端接收含有操作指令的数据帧;
S2.主控端解析所述含有操作指令的数据帧生成操作指令;
S3.主控端通过GPIO口模拟PS2接口发送所述操作指令,以用于PS2设备的PS2接口接收。
上述KVM控制方法,通过主控端接收含有操作指令的数据帧,并对该数据帧进行解析后得到操作指令,进而,通过主控端的GPIO口模拟PS2接口发送操作指令至PS2设备的PS2接口使PS2设备接收到上述操作指令并执行。
从而上述方式通过采用GPIO口模拟PS2接口与PS2设备通信,避免了采用PS2接口互联带来的PS2接口切换困难问题。
为了实现PS2的操作信息向主机的传输,进一步的,所述方法还包括:
S4.主控端接收设备操作信息;
S5.主控端根据所述设备操作信息生成含有设备操作信息的数据帧,以使数据帧解析后通过GPIO口模拟PS2接口传递至主机;
所述设备操作信息包括按键和位移信息。
从而,所述方法通过上述方式实现了PS2设备的操作信息向主机的传输。
进一步的,所述含有操作指令的数据帧包括操作指令、设备类型、数据类型和数据长度;所述含有设备操作信息的数据帧包括设备操作信息、设备类型、数据类型和数据长度。
以下举例说明。
以PS2设备为普通鼠标左键为例,描述鼠标事件的数据处理流程:
鼠标左键被按下后鼠标会主动发送三个字节的数据0x09,0x00,0x00到主控端。主控端接收到数据后,在数据前添加帧头0xA1B2,设备类型0x01,数据类型0x01,数据长度0x03,在数据后面添加校验和0x61组成数据帧(0xA1 0xB2 0x01 0x01 0x03 0x09 0x000x00 0x61),并将数据帧发送到当前选中的受控端。受控端收到数据帧后解析出鼠标数据0x09,0x00,0x00并发送到主机鼠标对应的PS2接口,就完成了此次鼠标左键按下事件的数据传输。
以PS2设备为普通键盘的“A“键为例描述键盘按键事件的数据处理流程:
键盘上“A”键被按下后键盘会主动发送0x1C到主控端。主控端接收到数据后,在数据前添加帧头0xA1B2,设备类型0x02,数据类型0x01,数据长度0x01,在数据后面添加校验和0x73组成数据帧(0xA1 0xB2 0x02 0x01 0x01 0x1C 0x73),并将数据帧发送到当前选中的受控端。受控端收到数据帧后解析出键盘数据0x1C并发送到主机键盘对应的PS2接口,就完成了此次键盘“A”键按下事件的数据传输。
本发明实施例还提供一种KVM切换控制系统,参考图2所示,包括:
具有GPIO口模拟PS2接口的主控端,用于通过所述主控端的GPIO口模拟PS2接口与PS2设备的PS2接口连接;
具有GPIO口模拟PS2接口的受控端,用于通过所述受控端的GPIO口模拟PS2接口与主机的PS2接口连接;
所述主控端和受控端连接。可选地,主控端和受控端通过串口连接。
从而,切换控制系统通过主机的PS2接口、受控端的GPIO口模拟PS2接口、主控端的GPIO口模拟PS2接口和PS2设备的PS2接口完成了信号的传输。其中,受控端与主控端通过串口连接,使受控端和主控端信息的传递和保持状态一致。
为了便于切换,进一步的,所述具有GPIO口模拟PS2接口的主控端包括具有至少两个GPIO口模拟PS2接口的主控端;所述具有至少两个GPIO口模拟PS2接口的主控端的任意一个GPIO口模拟PS2接口用于与PS2设备的PS2接口连接;所述具有GPIO口模拟PS2接口的受控端至少为两个;所述主控端与每个所述受控端连接。
进一步的,具有至少两个GPIO口模拟PS2接口的主控端设有用于切换GPIO口模拟PS2接口的切换键。
参考图3所示,图3以PS2设备如鼠标、键盘为例。可选地,切换控制系统采用选用兆易创新芯片,在器件选型上可以实现全国产化。可选地,可选用一片兆易创新GD32F207芯片作为主控端,多片兆易创新GD32E103芯片作为受控端。
主控端使用GPIO口模拟PS2接口与设备连接;受控端使用GPIO口模拟PS2接口与对应主机的PS2接口连接;主控端与受控端通过串口互联,主控端使用4个GPIO口作为切换控制键。
切换控制系统的总体过程为:主控端模拟主机与PS2设备交互,实现对PS2设备的控制以及获取PS2设备的按键和位移信息;受控端模拟设备与主机交互,实现主机控制命令的响应和将PS2设备按键和位移信息上传给主机;主控端与受控端通过串口互联,实现两端信息的传递和保持状态一致;主控端通过监测切换键的状态和监控键盘的特定按键组合获取切换信息,通过将设备按键和位移信息发送至选中的受控端的串口来实现设备切换功能。
切换控制系统的控制过程分为三部分,即系统初始化、PS2设备与主机的数据收发和传输通道切换。
参考图4所示。系统初始化时,PS2设备完成自检后主动发送0xAA指令,主控端收到0xAA指令后,获取设备的设备信息,并将获取到的设备信息通过串口发送给各受控端。
受控端收到主控端发过来的设备信息后,发送0xAA指令到主机并根据收到的设备信息应答主机的控制命令,同时将命令发送给主控设备。
主控设备分别保存各受控端发过来的控制命令,主控设备使用当前选中的受控端发过来的控制命令对设备的状态进行设置,并记录当前设备的状态信息,初始化完成。
受控端的初始化流程和控制端的初始化流程参考图5和图6所示,PS2设备与主机的数据收发和传输通道切换,见下述控制方法中的描述,此不赘述。
为了便于切换,本发明实施例还提供一种KVM切换控制方法,以参考图7所示进行说明,所述方法包括主机-PS2设备过程和PS2-主机过程。以主机先发送操作命令为例,即主机的PS2接口向受控端的GPIO口模拟PS2接口发出控制指令。
所述方法包括:
S101.受控端根据所述控制指令生成含有控制指令的数据帧;受控端发送所述数据帧至主控端。
S102.主控端解析含有控制指令的数据帧生成控制命令。
S103.主控端判断受控端是否为当前选中的受控端,若是,主控端通过PS2接口向主控端的GPIO口模拟PS2接口发送控制指令至PS2设备的PS2接口,执行步骤S107;若否,主控端保存操作命令,不发送。
S104.主控端实时监测切换信号。
在此期间主控端实时监测切换信号,可选地,所述切换信号包括切换按键信号、PS2设备信号或者切换按键和键盘的特定组合信号。
以切换信号为主控端上的切换键和PS2设备如键盘的特定组合为例。如切换键包含1-4号,键盘输入A;切换信号的组合有1A、2A、3A和4A;可分别表示切换1号受控端、2号受控端、3号受控端和4号受控端。
例如当主控端监测到切换键2+键盘A的组合时,主控端监测到切换2号受控端的切换信号,则与2号受控端建立连接,即当主控端后续接收到PS2设备的操作信息后,将后续的操作信息发送到2号受控端的串口,从而实现切换功能。
S105.判断切换到的受控端状态与PS2设备状态是否一致,若否,则执行步骤S106。
S106.主控端对PS2设备进行设置,使受控端状态与PS2设备状态保持一致。
当受控端状态与PS2设备状态保持一致时,执行步骤S107。
S107.PS2设备的PS2接口接收主控端的GPIO口模拟PS2接口发出的控制命令。
当PS2设备执行S107步骤的控制指令后,产生操作信息。可选地,所述操作信息为按键和位移信息。
PPS2设备通过其PS2接口向主控端的GPIO口模拟PS2接口发送操作信息。
S108.主控端根据所述操作信息生成含有操作信息的数据帧。主控端将所述数据帧通过串口发给受控端。
如果在步骤S104对受控端进行了切换,则后续主控端连接的受控端均为切换后的新的受控端,例如,上述切换到了2号受控端,则此时,主控端将含有操作信息的数据帧通过串口发给2号受控端。
S109.受控端解析所述数据帧生成操作信息。受控端把解析生成的操作信息通过受控端的GPIO口模拟PS2接口发送至主机的PS2接口.
S110.主机的PS2接口接收受控端的GPIO口模拟PS2接口发出的操作信息。
从而,完成一整个的操作过程。
从而,本方法使用GPIO模拟PS2接口,实现了在使用KVM的多台设备间PS2接口切换,该系统简洁、电路简单、成本低廉;另外,本实施例的系统选用兆易创新芯片,在器件选型上可以实现全国产化。
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应含有在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种KVM切换控制系统,其特征在于,包括:
具有GPIO口模拟PS2接口的主控端,用于通过所述主控端的GPIO口模拟PS2接口与PS2设备的PS2接口连接;
具有GPIO口模拟PS2接口的受控端,用于通过所述受控端的GPIO口模拟PS2接口与主机的PS2接口连接;
所述主控端和受控端连接。
2.如权利要求1所述KVM切换控制系统,其特征在于,所述具有GPIO口模拟PS2接口的主控端包括具有至少两个GPIO口模拟PS2接口的主控端;
所述具有至少两个GPIO口模拟PS2接口的主控端的任意一个GPIO口模拟PS2接口用于与PS2设备的PS2接口连接;
所述具有GPIO口模拟PS2接口的受控端至少为两个;所述主控端与每个所述受控端连接。
3.如权利要求2所述KVM切换控制系统,其特征在于,具有至少两个GPIO口模拟PS2接口的主控端设有用于切换GPIO口模拟PS2接口的切换键。
4.如权利要求1-3任意一项所述KVM切换控制系统,其特征在于,主控端通过串口与受控端连接。
5.一种KVM控制方法,其特征在于,包括:
接收含有操作指令的数据帧;
解析所述含有操作指令的数据帧生成操作指令;
通过GPIO口模拟PS2接口发送所述操作指令,以用于PS2设备的PS2接口接收。
6.如权利要求5所述KVM控制方法,其特征在于,还包括:
接收设备操作信息;
根据所述设备操作信息生成含有设备操作信息的数据帧,以使数据帧解析后通过GPIO口模拟PS2接口传递至主机;
所述设备操作信息包括按键和位移信息。
7.如权利要求6所述KVM控制方法,其特征在于,所述含有操作指令的数据帧包括操作指令、设备类型、数据类型和数据长度;所述含有设备操作信息的数据帧包括设备操作信息、设备类型、数据类型和数据长度。
8.一种KVM切换控制方法,其特征在于,包括:
接收含有操作指令的数据帧;
解析所述数据帧生成操作指令;
判断发送所述数据帧的设备是否为当前选中设备,
若是,则通过GPIO口模拟PS2接口发送所述操作指令;
若否,则切换发送所述数据帧的设备,当发送所述数据帧的设备为当前选中设备时,
通过GPIO口模拟PS2接口发送所述操作指令。
9.如权利要求8所述KVM切换控制方法,其特征在于,所述切换发送所述数据帧的设备包括:
监测切换信号,若监测到切换信号,根据切换信号选定切换到的发送所述数据帧的设备;
判断切换到的发送所述数据帧的设备状态与PS2设备的当前状态是否一致,若否,则对所述PS2设备设置以使发送所述数据帧的设备状态与PS2设备的当前状态一致;
与切换到的发送所述数据帧的设备建立连接。
10.如权利要求9所述KVM切换控制方法,其特征在于,所述切换信号包括切换按键信号、PS2设备信号或者切换按键和键盘的特定组合信号。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20210928 |