CN113641409B - 串口序列号可固定的usb集线器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种串口序列号可固定的USB集线器，其电连接一系统单芯片，该系统单芯片内设置一平台路径控制器以及一中央处理器，本发明的串口序列号可固定的USB集线器包括：若干个传输端口，其用于接收若干个USB周边装置的USB信息；一USB接收传输转换器，其连接该若干个传输端口并通过该若干个传输端口获取该些USB周边装置传输的USB信息并将该USB信息转换成UART信息，该USB接收传输转换器通过该平台路径控制器连接该中央处理器；以及一序列号固定模块，其耦接一电源输入端口且包括一切换器以及一非挥发性记忆体，该电源输入端口用于外接电源，该切换器连接在该电源输入端口以及该非挥发性记忆体之间，该非挥发性记忆体电连接该USB接收传输转换器。

Description

串口序列号可固定的USB集线器
技术领域
本发明是一串口序列号可固定的USB集线器。
背景技术
随着全球一体化与信息化的强化，高效率成为各个行业的重要目标，其中对工业设备的合理管控就极大地提高了各行业的运行效率，改善了传统运行模式。无论是在交通还是在电力、电信、零售、银行金融业等工业领域中，在强化提升具有管控品质和研发性能稳定可靠的工业设备的过程中，后台主控制系统服务器与前台工业设备之间的协同工作是至关重要的。
在对前台工业设备各种功能的监测和控制过程中，后台主控制系统服务器主要通过USB-UART集线器连接前台工业设备，服务器中各种应用程序通过与设备驱动软件在服务器中产生的多个虚拟串口进行信息通信，从而实现了后台主控制系统服务器与前台工业设备基于多节点串口的数据通信。然而因为基本输入输出系统(Basic Input OutputSystem,BIOS)无法固定配对每一串口序列号(COM port ID)而每次开机或是每次传输端口所连接的同一个外围装置经过插拔再次插上同一个传输端口时，操作系统就会重新为每个传输端口分配不同的串口序列号。如此以来，该同一个外围装置所插置的同一个传输端口就可能被分配到不同的串口序列号，使用者所用来控制该同一个外围装置的控制软件，无法使用同一个串口序列号来控制该同一个外围装置或是借由同一个串口序列号找不到可以控制的任何外围装置，而造成软件的损毁或坏损，使用者不得不每次开关机后重新设定每个传输端口的串口序列号，非常的不便。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种串口序列号可固定的USB集线器,其可在服务器每次开机后,每个传输端口都可以得到固定的串口序列号,避免每次开关机之后重新设定串口序列号的不便。
为解决上述技术问题，本发明一种串口序列号可固定的USB集线器，其经由一平台路径控制器连接一中央处理器，其包括：
若干个传输端口，其用于接收若干个USB周边装置的USB信息；
一USB接收传输转换器，其连接该若干个传输端口并通过该若干个传输端口获取该些USB周边装置传输的USB信息并将该USB信息转换成该中央处理器可读取之UART信息，该USB接收传输转换器通过该平台路径控制器连接该中央处理器；以及
一序列号固定模块，其耦接一电源输入端口且包括一切换器以及一非挥发性记忆体，该电源输入端口用于外接电源，该切换器连接在该电源输入端口以及该非挥发性记忆体之间，用于控制切换该非挥发性记忆体与该电源输入端口之间的电导通或不导通，该非挥发性记忆体借由一通讯接口电连接该USB接收传输转换器，该非挥发性记忆体内预先存储该若干个传输端口对应的串口序列号信息，该非挥发性记忆体操作在启动状态及不启动状态其中一者，该USB接收传输转换器根据该非挥发性记忆体的状态决定由该中央处理器及该非挥发性记忆体其中一者取得该串口序列号信息，并借由所取得的该串口序列号信息，分别指派给予与其连接的传输端口对应的串口序列号。
优选地,当该切换器处于电导通状态时，该非挥发性记忆体经由该切换器与该电源输入端口电连接，并借由该电源输入端口接收电力，以使该非挥发性记忆体处于该启动状态。
优选地,当该非挥发性记忆体处于该启动状态，该通讯接口也连动的处于一运作状态。
优选地,当该非挥发性记忆体处于该启动状态，该USB接收传输转换器，读取该非挥发性记忆体以取得该串口序列号信息，而不由该中央处理器取得该串口序列号信息。
优选地,该非挥发性记忆体所预先储存的串口序列号信息是固定的串口序列号信息，其中，该串口序列号信息包括固定的分别对应该些传输端口的串口序列号。
优选地,当该切换器处于不电导通状态时，该非挥发性记忆体与该电源输入端口不导通，且无法借由该电源输入端口接收电力，而使该非挥发性记忆体处于该不启动状态。
优选地,当该非挥发性记忆体处于该不启动状态，该通讯接口也连动的处于一不运作状态。
优选地,当该非挥发性记忆体处于该不启动状态，该USB接收传输转换器，由该中央处理器取得该串口序列号信息，而不由该非挥发性记忆体取得该串口序列号信息。
优选地,其中，该USB接收传输转换器传送一串口序列号请求至该中央处理器，该中央处理器根据该串口序列号请求回传动态的一临时序列号以作为动态的该串口序列号信息至该USB接收传输转换器。
与现有技术相比较，本发明串口序列号可固定的USB集线器通过切换器搭配预先储存有该若干个传输端口对应的串口序列号信息的该非挥发性记忆体，该非挥发性记忆体操作在启动状态及不启动状态其中一者，该USB接收传输转换器根据该非挥发性记忆体的状态决定由该中央处理器及该非挥发性记忆体其中一者取得该串口序列号信息，并借由所取得的该串口序列号信息，分别指派给予与其连接的传输端口对应的串口序列号，免去了每次开关机之后重新设定序列号的不便。
附图说明
图1为本发明一种串口序列号可固定的USB集线器的方块原理图。
具体实施方式
请参阅图1所示，本发明提供一种串口序列号可固定的USB集线器1，其电连接一系统单芯片2(SOC，System on a chip)，该系统单芯片2内设置一平台路径控制器20(PCH，Platform Controller Hub)以及一中央处理器21(CPU，Central Processing Unit)，本发明的串口序列号可固定的USB集线器1包括若干个传输端口10、一USB接收传输转换器11以及一序列号固定模块12。
该若干个传输端口10，其用于接收若干个USB周边装置(图未示)的USB信息。
该USB接收传输转换器11，其连接该若干个传输端口10并通过该若干个传输端口10获取该些USB周边装置传输的USB信息，例如该些USB周边装置的插拔信息、就绪信息、运作状态信息等，并将该USB信息转换成该中央处理器21可读取之UART信息，该USB接收传输转换器11通过该平台路径控制器20连接该中央处理器21，藉此，该中央处理器21可透过该USB接收传输转换器11来与外部的USB周边装置沟通，借以控制该些USB周边装置并监控该些USB周边装置的工作状态。
该序列号固定模块12，其耦接一电源输入端口3且包括一切换器121以及一非挥发性记忆体122。该电源输入端口3用于外接电源，以获得电力。该切换器121，其连接在该电源输入端口3以及该非挥发性记忆体122之间，用于控制切换该非挥发性记忆体122与该电源输入端口3之间的电导通或不导通(也就是断开)。该非挥发性记忆体122电连接该USB接收传输转换器11，该非挥发性记忆体122内预先存储该若干个传输端口10对应的固定的串口序列号信息，当通过该切换器121电导通以控制该电源输入端口3提供电力至该非挥发性记忆体122时，使该非挥发性记忆体122处于一启动状态，该USB接收传输转换器11根据该非挥发性记忆体122处于该启动状态而读取该非挥发性记忆体122内储存的串口序列号信息，并对应地指派给予每一个与其连接的传输端口10一固定的串口序列号，当通过该切换器121不导通以断开该电源输入端口3与该非挥发性记忆体122的连接时，则使该非挥发性记忆体处于该不启动状态，该USB接收传输转换器11会根据该非挥发性记忆体122处于一不启动状态而接收该中央处理器21动态的指派给予每一个传输端口10一个临时序列号以作为每一传输端口10临时的串口序列号，藉此，该USB接收传输转换器11获取该些USB周边装置传输的USB信息，并对应该些USB周边装置传输的USB信息所分别对应的该传输端口10，以分别取得该些USB周边装置传输的USB信息所分别对应的串口序列号，且该USB接收传输转换器11将该些USB信息及其所分别对应的串口序列号以对应的方式传送给该中央处理器21，藉此，该中央处理器21透过该USB接收传输转换器11传输的USB信息来分别与外部对应的USB周边装置沟通，借以控制该些USB周边装置并监控该些USB周边装置的工作状态。
在本实施例中，该USB接收传输转换器11包括一挥发性记忆体(图未示)用以储存由该中央处理器21与该非挥发性记忆体122其中一者所取得的该串口序列号信息，其中，该串口序列号信息包括至少一传输端口10所对应的固定的串口序列号，其中USB接收传输转换器11是以对应该传输端口10的方式于该挥发性记忆体分别储存所取得的每一固定的串口序列号。
在本实施例中，该串口序列号可固定的USB集线器1是设置于一电子装置内，该切换器121为机械式开关，例如为按键开关、拨动开关(dip-switch)或是跳线(Jumper)等，在另一实施例中，该切换器121为非机械式的开关，例如为电容式触摸开关、电阻式开关、压电开关，
在另一实施例中，该切换器121为芯片、电子组件的样态实施的电子开关，也就是以可受控于该中央处理器21的一通用输入输出接脚(General-purpose input/output,GPIO)所传送的控制讯号的电子开关，例如逻辑闸、晶体管、二极管等或其中至少两者之组合的样态实施，其中，于该电子装置开机时，该中央处理器21执行一基本输入输出系统(Basic Input Output System,BIOS)韧体程序以进行一加电自检(POST)程序，也就是硬件检测程序，用户可于加电自检程序的过程借由至少一快捷键进入基本输入输出系统设定接口(BIOS setup menu)，以借由该基本输入输出系统设定接口更新设定切换该通用输入输出接脚传送至该切换器121的控制讯号，以控制该切换器电导通该电源输入端口3与该非挥发性记忆体122或是不导通该切换器电导通该电源输入端口3与该非挥发性记忆体122，并于该电子装置重启后，以更新设定后的控制讯号控制该切换器121，藉以间接控制是否提供该非挥发性记忆体122电力，进而控制该非挥发性记忆体122处于启动状态与不启动状态其中一者。
在本实施例中，该非挥发性记忆体122为带电可擦可编程只读存储器(EEPROM，Electrically Erasable Programmable read only memory)，也可以是可擦可规化只读存储器(EPROM,Erasable programmable read only memory)、闪存(Flash memory)、可规化只读存储器(PROM,Programmable read-only memory)等断电后其所储存的数据不会流失的记忆体，当该非挥发性记忆体被提供电力时，该非挥发性记忆体122处于可被读取的启动状态，当该非挥发性记忆体122不被提供电力时，则该非挥发性记忆体122处于不可被读取的不启动状态。
在本实施例中，该USB接收传输转换器11于初始化过程、其所连接的任一传输端口10由未连接外围装置的状态切换为连接外围装置的状态或其所连接的任一传输端口10所连接的外围装置插拔后再次连接外围装置，则该USB接收传输转换器11根据该非挥发性记忆体122的状态来决定是否传送一串口序列号请求，详细的说明，该USB接收传输转换器11借由一通讯接口(图未示)连接并读取该非挥发性记忆体122所储存的串口序列号信息，当该非挥发性记忆体122未被供电而处于不可被读取的不启动状态，则该非挥发性记忆体122与该USB接收传输转换器11之间的该通讯接口也连动的处于不运作状态，因此该USB接收传输转换器11借由侦测该通讯接口处于不运作状态，判定该非挥发性记忆体122处于不启动状态，且该USB接收传输转换器11根据该非挥发性记忆体122处于不启动状态的判定结果，传送该串口序列号请求经该平台路径控制器20至该中央处理器21，该中央处理器21响应该串口序列号请求经该平台路径控制器20至该USB接收传输转换器11，其中该中央处理器21的响应包括一动态的串口序列号信息，且该动态的串口序列号信息对应的指示每一个与该USB接收传输转换器11连接的传输端口10动态分配的一个临时序列号以作为该传输端口10的串口序列号，该USB接收传输转换器11根据该中央处理器21的响应分别分配与其连接的传输端口10对应的串口序列号；当该非挥发性记忆体122被供电而处于可被读取的启动状态，则该非挥发性记忆体122与该USB接收传输转换器11之间的该通讯接口也连动的处于运作状态，因此该USB接收传输转换器11借由侦测该通讯接口处于运作状态，判定该非挥发性记忆体122处于启动状态，且该USB接收传输转换器11根据该非挥发性记忆体122处于启动状态的判定结果，经由该非挥发性记忆体122与该USB接收传输转换器11之间的该通讯接口读取该非挥发性记忆体122所储存的固定的串口序列号信息，且该串口序列号信息对应的指示每一个与该USB接收传输转换器11连接的传输端口10固定的串口序列号，该USB接收传输转换器11根据所读取的固定的串口序列号信息分别分配与其连接的传输端口10对应的固定的串口序列号。
在本实施例中，当该USB接收传输转换器11通过该若干个传输端口10获取该些USB周边装置传输的USB信息，并根据该USB信息判断出其中一传输端口10与其所连接的USB周边装置的插拔状态变更后，当再次侦测到同一个传输端口10再次电连接任一USB外围装置，则该USB接收传输转换器11再次根据该非挥发性记忆体122的状态以决定由该非挥发性记忆体122与该中央处理器21其中一者取得该同一个传输端口10对应的该串口序列号信息，其中，若该非挥发性记忆体122已切换为启动状态，则该USB接收传输转换器11改由该非挥发性记忆体122固定的该串口序列号信息，以分配给该同一个传输端口10与上次该同一个传输端口10所对应的相同的该固定的串口序列号；若该非挥发性记忆体122仍处于不启动状态，则该USB接收传输转换器11再次接收该中央处理器21动态指派相异于该同一传输端口10上次所分配的串口序列号的另一串口序列号，且该USB接收传输转换器11根据该另一串口序列号对应的分配给该同一传输端口10。
在本实施例中，该通讯接口为集成电路总线(Inter-Integrated Circuit,I2C)、串行外设接口(Serial Peripheral Interface Bus，SPI)或1-Wire等传输时钟(clock)又传输数据(data)的通讯接口。
在本实施例中，该若干个传输端口10借由一电源线及若干个数据传输线连接外部的外围装置，当该传输端口10连接任一外围装置时，该传输端口借由该电源线提供电力至该任一外围装置，且该USB接收传输转换器11分别借由该若干个传输端口10分别对应的该数据传输线与其所连接的该任一外围装置通信，该USB接收传输转换器11藉此以判定其所连接的任一传输端口10由未连接外围装置的状态切换为连接外围装置的状态或其所连接的任一传输端口10所连接的外围装置插拔后再次连接外围装置。
综上所述，本发明串口序列号可固定的USB集线器1通过切换器121搭配预先储存有该若干个传输端口10对应的固定的串口序列号的串口序列号信息的该非挥发性记忆体122，该非挥发性记忆体122操作在启动状态及不启动状态其中一者，该USB接收传输转换器11根据该非挥发性记忆体122的状态决定由该中央处理器21及该非挥发性记忆体122其中一者取得该串口序列号信息，并借由所取得的该串口序列号信息，分别指派给予与其连接的传输端口10对应的串口序列号，免去了每次开关机或是对任一传输端口10所电连接的USB外围装置进行插拔之后重新设定序列号的不便。
在另一实施例中，其与该第一实施例的差别在于，在另一实施例中，该系统单芯片2分别连接两个串口序列号可固定的USB集线器1，例如为一第一USB集线器(图未示)及一第二USB集线器(图未示)，且该第一USB集线器及该第二USB集线器内所分别包括用于储存固定的该串口序列号信息的该非挥发性记忆体122分别为第一序列号内存(图未示)及第二序列号内存(图未示)，其中，该第一序列号内存所储存的固定的该串口序列号信息相异于该第二序列号内存所储存的固定的该串口序列号信息，藉此，该第一USB集线器及该第二USB集线器所分别包括的第一序列号内存及第二序列号内存被供电而均处于启动状态，则该第一USB集线器及该第二USB集线器分别根据该第一序列号内存及该第二序列号所分别储存的相异且固定的该串口序列号信息，以分别对应的分配给每一传输端口10对应的一个相异的串口序列号，也就是说该第一USB集线器所对应的任一传输端口所对应的串口序列号相异于该第一USB集线器及该第二USB集线器所连接的其他传输端口对应的串口序列号。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种串口序列号可固定的USB集线器，其经由一平台路径控制器连接一中央处理器，其特征在于，包括：
若干个传输端口，其用于接收若干个USB周边装置的USB信息；
一USB接收传输转换器，其连接该若干个传输端口并通过该若干个传输端口获取该些USB周边装置传输的USB信息并将该USB信息转换成该中央处理器可读取的UART信息，该USB接收传输转换器通过该平台路径控制器连接该中央处理器；以及
一序列号固定模块，其耦接一电源输入端口且包括一切换器以及一非挥发性记忆体，该电源输入端口用于外接电源，该切换器连接在该电源输入端口以及该非挥发性记忆体之间，用于控制切换该非挥发性记忆体与该电源输入端口之间的电导通或不导通，该非挥发性记忆体借由一通讯接口电连接该USB接收传输转换器，该非挥发性记忆体内预先存储该若干个传输端口对应的串口序列号信息，该非挥发性记忆体操作在启动状态及不启动状态其中一者，该USB接收传输转换器根据该非挥发性记忆体的状态决定由该中央处理器及该非挥发性记忆体其中一者取得该串口序列号信息，并借由所取得的该串口序列号信息，分别指派给予与其连接的传输端口对应的串口序列号，当该非挥发性记忆体处于该启动状态，该USB接收传输转换器，读取该非挥发性记忆体以取得该串口序列号信息，而不由该中央处理器取得该串口序列号信息，其中，该非挥发性记忆体所预先储存的串口序列号信息是固定的串口序列号信息，其中，该串口序列号信息包括固定的分别对应该些传输端口的串口序列号。
2.根据权利要求1所述的串口序列号可固定的USB集线器,其特征在于,当该切换器处于电导通状态时，该非挥发性记忆体经由该切换器与该电源输入端口电连接，并借由该电源输入端口接收电力，以使该非挥发性记忆体处于该启动状态。
3.根据权利要求2所述的串口序列号可固定的USB集线器,其特征在于,当该非挥发性记忆体处于该启动状态，该通讯接口也连动的处于一运作状态。
4.根据权利要求1所述的串口序列号可固定的USB集线器,其特征在于,当该切换器处于不电导通状态时，该非挥发性记忆体与该电源输入端口不导通，且无法借由该电源输入端口接收电力，而使该非挥发性记忆体处于该不启动状态。
5.根据权利要求1所述的串口序列号可固定的USB集线器,其特征在于,当该非挥发性记忆体处于该不启动状态，该通讯接口也连动的处于一不运作状态。
6.根据权利要求1所述的串口序列号可固定的USB集线器,其特征在于,当该非挥发性记忆体处于该不启动状态，该USB接收传输转换器，由该中央处理器取得该串口序列号信息，而不由该非挥发性记忆体取得该串口序列号信息。
7.根据权利要求5所述的串口序列号可固定的USB集线器,其特征在于,其中，该USB接收传输转换器传送一串口序列号请求至该中央处理器，该中央处理器根据该串口序列号请求回传动态的一临时序列号以作为动态的该串口序列号信息至该USB接收传输转换器。
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