CN1183461C - 电子设备通信系统及中继器 - Google Patents

Abstract

一种电子设备通信系统包括通过中继器连接的电子设备以及至少一个或多个控制器和存储卡。中继器和电子设备之间的通信由存储卡通信系统来执行，该存储卡通信系统将娱乐系统连接到与中继器的卡槽相连接的存储卡上，从电子设备所输出的控制信号通过存储卡通信系统输入到中继器。存储卡通信系统的数据速率高于控制器通信系统的数据速率，因此通过来自电子设备的控制信号可以实现中继器的高速转换。

Description

电子设备通信系统及中继器

技术领域

本发明涉及电子设备通信系统，其中电子设备以及一个或多个控制器和存储卡通过中继器与所述电子设备连接。

背景技术

传统上，家庭娱乐系统和其它电子设备包括与该系统相连接的控制器或其它控制器，并且有关控制器的控制环境的各种数据以及通过娱乐系统执行的游戏中的进度被储存在与该系统相连接的存储卡或其它存储卡中。但是，为了使多人同时进行游戏，有一种已知的方法，其中控制器不是直接连接娱乐系统，而是将中继器与娱乐系统相连接，从而便能够使多个控制器同时与该中继器相连接，中继器则与某个控制器相连接。通过使用这种中继器，多个控制器可以与一个中继器相连接，因此多个人便可以使用该娱乐系统进行游戏，有助于游戏的多样化。

但是，在这种先有技术的电子设备通信系统中，其中多个控制器可以通过中继器同时与娱乐系统相连接，存储卡常规上直接与娱乐系统相连接。所以，当每个控制器的数据分别被储存在存储卡中时，就出现了问题：需要将存储卡的存储区域进行划分，并将数据分别储存在各个存储区域中，或为各控制器重新连接存储卡，这样一来，就不可能分配足够的存储空间，或者可能需要为各控制器重新插入存储卡。

为此，提出了一些技术，其中，提供了对应于控制器连接器数量的多个卡槽，并通过连接对应于所连接的控制器数量的多个存储卡，减少了重新插入存储卡的复杂性，而且为各个控制器提供了存储区域，如未审查的日本专利申请No.JP-A-H8-191951中所述。在191951公布所公开的技术中，通过将中继器上所提供的系统侧连接插头与娱乐系统的控制器连接器相连接，实现通过中继器在电子设备、控制器及存储卡之间的通信。但是，在这种先有技术中公开中，电子设备和中继器通过控制器连接器进行连接，因此从电子设备输出的控制信号通过用于包括该控制器连接器在内的控制器的通信系统被输入中继器。这种布置存在几个固有的问题。

首先，用于控制器的通信系统的电子设备通常没有配备抑制不必要的辐射的电路，因此问题就在于：该通信系统的数据速率极低。具体地说，当电子设备和存储卡之间的数据速率约为24Mbps时，电子设备和控制器之间的数据速率通常为500kbps的最大值。因此，当通过从电子设备输出到用于控制器的通信系统中的控制信号来执行中继器的转换控制时，数据速率低，从而便存在一个问题：中继器中的控制器连接器或卡槽的高速转换则无法实现。此外，来自控制器的键入数据被不断地广播到电子设备，使数据密度高，在这一点上还存在一个问题：中继器中的控制器连接器或卡槽的高速转换无法实现。尤其是由于目前电子设备的中央处理器达到较高的处理器速度，因此需要一种电子设备通信系统，它能够实现中继器中控制器连接器或卡槽的高速转换。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种电子设备通信系统，它能够实现中继器中控制器连接器或卡槽的高速转换，并提供一种用于所述电子设备通信系统中的中继器和电子设备。

在结合附图阅读了以下的详细说明之后，将会更清楚本发明的其它目的和优点。

本发明提供了一种电子设备通信系统，它包括：电子设备、至少一个控制器和至少一个存储卡，其特征在于还包括：中继器，所述至少一个控制器和所述至少一个存储卡连接到所述中继器，存储卡通信系统，用于通过所述中继器来执行所述至少一个存储卡和所述电子设备之间的通信，以及控制器通信系统，用于通过所述中继器来执行所述至少一个控制器和所述电子设备之间的通信，所述控制器通信系统，被布置为独立于所述存储卡通信系统，以及其中，从所述电子设备输出的控制信号通过所述存储卡通信系统被输入到所述中继器中。

其中所述中继器还可以包括：至少一个控制器连接器，所述至少一个控制器连接器连接到所述至少一个控制器，至少一个卡槽，所述至少一个卡槽连接到所述至少一个存储卡并对应于所述至少一个控制器连接器，控制器连接器转换器，它能够选择所述至少一个控制器连接器的其中之一，并允许所述被选择的控制器连接器和所述电子设备之间的通信，卡槽转换器，它能够选择所述至少一个存储卡的其中之一，并允许所述被选择的存储卡和所述电子设备之间的通信，以及通信控制器，它根据来自所述电子设备的控制信号向所述控制器连接器转换器和所述卡槽转换器输出转换控制信号。

本发明还提供了一种中继器，它包括：多个控制器连接器，它们连接到控制器，多个卡槽，它们适合对应于所述多个控制器连接器，并且连接到存储卡，以及系统连接端子，它适合于连接到电子设备，并通过所述电子设备允许被连接的控制器和被连接的存储卡之间的通信，其特征在于，所述多个控制器连接器和所述电子设备之间通过控制器通信系统的通信独立于所述多个存储卡和所述电子设备之间通过存储卡通信系统的通信，以及其中，从所述电子设备输出的控制信号通过所述存储卡通信系统输入到所述中继器。

所述中继器还可以包括：控制器连接器转换器，它允许所述电子设备和控制器之间的通信，其中所述控制器连接到从所述多个控制器连接器中选择的控制器连接器，卡槽转换器，它允许所述电子设备和存储卡之间的通信，其中所述存储卡连接到从所述多个卡槽中选择的卡槽，以及通信控制器，它向所述控制器通信转换器和所述存储卡通信转换器输出转换控制信号，其中，从所述电子设备输出的控制信号被输入到所述通信控制器。

由于控制器通信系统和存储卡通信系统被独立地建立，并且从电子设备输出的控制信号通过存储卡通信系统输入到中继器，所以可能实现电子设备和中继器之间的高速通信。

这样，存储卡通信系统不需要象控制器通信系统那样的用于抑制不必要辐射的电路，还可以在不降低数据速率的情况下实现中继器中控制器连接器或卡槽的高速转换。此外，由于来自电子设备的控制信号通过存储卡通信系统输出到中继器，所述存储卡通信系统具有比控制器通信系统低的数据速率，所以可能使电子设备和中继器之间的通信更有效，并且还可能执行中继器中控制器连接器或卡槽的高速转换。

通过使用这种中继器来提供通信控制器，该通信控制器执行控制器连接器转换器和卡槽转换器的转换控制，从而可能不仅实现插槽的高速转换，而且还可以实现控制器连接器的高速转换。此外，虽然本发明包括含有电子设备及中继器的电子设备通信系统，然而本发明还可以仅包括中继器来构成电子设备通信系统，或仅包括电子设备。

另外，采用根据本发明的中继器，可以使用各种配备了控制器连接器和卡槽的电子设备，因而极大地提高了本发明中继器的通用性。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的电子设备的透视图。

图2是本发明的中继器的俯视图。

图3是图2的中继器的侧视图。

图4是图2的中继器的内部结构的水平剖视图。

图5是本发明的中继器的通信系统结构的方框图。

图6是时间图，说明本发明的中继器的转换操作。

具体实施方式

以下的详细说明为目前考虑的本发明的最佳模式。这样的说明不应理解为具有限制意义，而只是作为阐述本发明用的本发明的一个示例。通过以下说明和附图，本领域的技术人员可以了解本发明的优点和结构。各附图中，相同的参考符号表示相同或相似的部件。

图1示出：电子设备，它由娱乐系统10构成；多个控制器30，其中每个控制器均作为一个控制器；多个存储卡50，其中每个存储卡均作为一个存储卡；以及中继器70。电子设备或娱乐系统10传统地与视听输出设备(未示出)相连接，它具有以下功能：对储存在光盘等中的游戏、图像以及其它应用程序进行读取，以及按照操作人员使用控制器30所发出的指令，通过在视听输出设备上进行显示来执行所述程序。系统10还包括主板、电源装置、盘设备以及输入-输出信号控制板(均未示出)，这些装置均包含在机箱11中。控制整个系统的主板(未示出)包括：控制系统(未示出)，它包括CPU及其外围设备；图形系统(未示出)，它包含绘制图像的GPU；声音系统，它播放音乐和声音效果；等等。电源装置(未示出)提供电源给娱乐设备中的外围设备，还提供电源给控制器30、存储卡50以及中继器70，它们均与娱乐系统10相连接。该电源装置可以通过接通机箱11背面的主开关(未示出)及操作机箱11右侧开关12来进行操作。播放CD-ROM、DVD-ROM及其它光盘的盘设备具有主体，该主体包括布置在机箱11内部的光学传感器装置(未示出)以及用于将光盘装入主体的托盘13，其中托盘13的一个端面露在机箱11的右前侧。托盘13由位于托盘13旁边的开关14来操作。输入-输出信号控制板(未示出)包含光盘控制器和通信控制器，其中光盘控制器控制记录了应用程序的光盘，通信控制器执行娱乐设备主体10和外部设备之间的通信。光盘控制器包含例如解码器和缓冲器，其中解码器对与附加纠错码一起记录的程序或数据等进行解码，缓冲器通过暂时记录来自盘设备的数据来加速从光盘读取数据。控制器连接件15和卡槽16与通信控制器相连接，它们被布置在图1所示系统10中，位于机箱11的左前侧；在其下方有USB兼容的外部设备连接件17。通信控制器执行与连接到这些连接件的外部设备的通信控制。在图1的设备主体10上还提供了PCMCIA槽(未示出)和视听输出终端(未示出)，它们也与通信控制器相连接并以同样的方式被控制。

如图1所示，控制器30作为控制器并将操作信号输出给娱乐系统10，它包含主体31、控制开关32和连接器插头33，其中控制开关32最好是布置在控制器主体31的顶部和侧面，而连接器插头33用于直接连接中继器70或娱乐系统10。存储卡50作为存储卡，它包含安装在板上的闪速存储器和用来放置包含所述闪速存储器在内的所述板的外壳，并且在所述板的端头形成导电图案，就象本领域中已知的那样。换句话说，通过将所述板端头插入指定的插槽，例如插入娱乐设备主体10的卡槽16中，形成电气连接的卡边缘连接器(card edge connector)被用作存储卡50的连接结构。游戏或其它应用程序的进度状态及设置可以记录在存储卡50中，并且当游戏结束时，信号从娱乐设备主体10输出到存储卡50中，以便保存状态。如果暂停的游戏稍后再继续，当娱乐设备主体10启动时，记录在存储卡50中的信息被载入或被传送给娱乐设备主体10。

如图2至4所示，中继器70包含主体71、缆线73以及系统侧连接插头75。中继器主体71最好是有一个外壳717，用来放置四个控制器711、四个卡槽713以及控制板715。每个控制器连接件711具有与娱乐设备主体10的控制器连接件15相同的结构，每个卡槽713具有与娱乐设备主体10的卡槽16相同的结构。所述控制器30的连接器插头33连接到作为操作终端连接件的控制器连接件711上(参见图1)。对应于所述控制器连接件711的布置，在控制器连接件711的上面提供了作为存储卡连接件的卡槽713，存储卡50插入其中并与其连接。这样的控制器连接件711和卡槽713被连接在两块板719上，这两块板719关于中心位置的缆线73几乎对称地布置，也就是说，一对控制器连接件711和一对卡槽713相互朝向背面部分布置，这种组合按垂直于面对方向布置在两排(参见图4)。组成每一排的两个控制器连接件711和卡槽713通过板719进行电气连接，并通过连接器721与控制板715相连接。

如图5所示，控制板715包含：控制器连接转换器715A，它与控制连接件711电气连接；存储卡槽转换器715B，它与卡槽713电气连接；以及通信控制器715C，它对转换器715A和715B的通信进行控制。控制器连接器转换器715A与四个控制器连接器711中的任何一个连接并与娱乐系统10的控制器连接件15连接。存储卡槽转换器715B与四个卡槽713中的任何一个连接并与娱乐系统10的卡槽16连接。通信控制器715C从娱乐系统10接收命令，并且控制控制器连接转换器715A和存储卡槽转换器715B。

该通信控制器715C包含向转换器715A和715B输出转换控制信号的控制器主体，同时包含两个寄存器SP_REG(未示出)和CD_REG(图6中所示)，这两个寄存器暂时储存来自娱乐系统10的控制信号以及由通信控制器715C根据这些控制信号所执行的转换控制的结果。

如图5所示，在娱乐系统10的通信控制器18和中继器70的控制板715之间使用两个通信系统A和B，来执行娱乐系统10和中继器70之间的通信。具体地说，控制器通信系统A包括娱乐系统10侧的控制器连接器15和控制器连接器转换器715A，而存储卡通信系统B包含娱乐系统10侧的卡槽16和存储卡槽转换器715B。控制器通信系统A直接与控制器连接器转换器715A相连接，存储卡通信系统B通过通信控制器715C与存储卡槽转换器715B相连接，从而使娱乐系统的通信控制器18所输出的控制信号从存储卡通信系统B被引入到中继器70。这样，由于控制器通信系统A和存储卡通信系统B是以这种方式独立地布置的，所以连接娱乐系统10和中继器70的缆线73配备了一组信号线，这组信号线构成这两个通信系统A和B。另外，为了使娱乐系统10的控制器连接器15和卡槽16同时与构成两个系统A和B的所述一组信号线相连接，系统侧连接插头75(参见图2和3)包括控制器通信插头77和存储器通信插头79两者，形成一个单元，其中控制器通信插头被连接到控制器连接器15，而存储器通信插头被插入并连接到卡槽16。

如图6所示，通过存储卡通信系统B从娱乐系统10输入到中继器70的控制信号包括数据传输开始通知信号DTR、串行时钟SCK以及所传输的数据TXD。通过存储卡通信系统B从中继器70输入到娱乐系统10的响应信号包括数据传输开始允许信号DSR和响应数据RXD。在娱乐系统10和中继器70之间的这些信号的通信被执行，以便当数据传输开始通知信号DTR变为低时，开始娱乐系统10和中继器70之间的通信，并且通信期间，数据传输开始通知信号DTR始终为低。同时，如果数据传输开始通知信号DTR在通信中变为高时，则中继器70的通信控制器715C取消未完成的传输并准备下一次通信。

所传输的数据TXD包括含有用于标识控制对象的识别码以及用于对该控制对象进行控制的命令在内的协议，它从娱乐系统10输出，在每个字节与串行时钟SCK同步。响应数据包含用于标识发送数据TXD中所处理的控制对象的识别码以及表示对控制对象的控制结果的结果信息，它从中继器70中输出，按照与上述发送数据TXD相同的方式在每个字节与串行时钟SCK同步。在上述发送数据TXD和响应数据RXD的各字节交换之后，数据传输开始允许信号DSR是通知娱乐系统10关于发送或接收下一个字节的准备工作是否完成的信号，以及如图6所示，当中继器70已经完成发送或接收的准备工作时，通信控制器715C输出有关数据传输开始允许信号DSR的低信号。

给中继器70的通信控制器715C的命令包括部分通过上述存储卡通信系统B提供的发送数据TXD，其中初始数据取所规定的值(本实施例中为A001)。即，通信控制器715C取具有初始数据A001的发送数据TXD，并将其返回给娱乐系统10，而所有其它的发送数据TXD则被引入到连接到卡槽713的存储卡50中。如果发送数据TXD具有初始数据A001，但是第二字节中的命令号不是相应的编号，此时，通信控制器715暂停向娱乐系统10输出数据传输开始允许信号DSR和响应数据RXD。娱乐系统10的通信控制器18输出的并输入到中继器70的通信控制器715C中的控制信号所包含的命令包括：

获取中继器70的控制器连接器711和卡槽713的编号，

转换控制器连接器转换器715A和存储卡槽转换器715B，

将数据写入寄存器CD_REG，并写入及读取对应于寄存器SP_REG和CD_REG的数据。

下面将结合图6的时间图来说明基于包含这样的命令的控制信号的中继器70的转换操作。

(1)初始状态和复位

在加电后的初始状态中，控制器连接器转换器715A将槽0的控制器连接器711(图5中的CSLOT0)设置为与娱乐系统10相连接的状态。在向中继器70供电的状态下，如果娱乐系统10在100ms期间或之后没有进行通信，就是说，在控制器连接器711中的数据传输开始通知信号DTR处于高的状态保持100ms或超过100ms的情况下，即使另一个槽号的控制器连接器711处于连接状态，也不会使开关为连接槽0的状态。如果已经选择槽0，则不执行转换操作。对于通过存储卡槽转换器715B的卡槽713的转换，其状态也是一样。

(2)控制器连接器711的转换

如图6所示，首先，娱乐系统10的通信控制器18输出识别码A001，作为发送数据TXD的一个字节，然后再输出表示控制器连接器711的转换的识别码A001，作为发送数据TXD的一个字节。接着，通信控制器18输出被连接并能够进行通信的控制器连接器711的槽号，作为发送数据TXD的一个字节，然后再输出表示从通信控制器18输出信号被完成的编码A000，作为发送数据TXD的一个字节。一接收到发送数据TXD的上述三个字节，通信控制器715C就首先向娱乐系统10输出一个表示中继器的编码ID，作为响应数据RXD的一个字节，然后向娱乐系统10输出槽号，作为响应数据RXD的一个字节。在该响应数据RXD之后，根据包含在发送数据TXD中的槽号，通信控制器715C向控制器连接器转换器715A输出转换控制信号，并使控制器连接器转换器715A按照所述槽号来保持控制器连接器711的连接状态。即，控制器连接器711的转换在图6中的时段T期间被执行，并且在该时段中，娱乐系统10和中继器70之间的通信不被执行。在确认控制器连接器转换器715A的转换完成后，通信控制器715C向娱乐系统10输出数据传输开始允许信号DSR，并且还输出表示转换结果是否良好的一个字节的响应数据RXD。作为响应数据RXD，如果处理成功，则储存在寄存器CD_REG中的内容被输出。另一方面，如果因为槽号非法而不能进行转换，则编码A006作为响应数据RXD被输出。

(3)卡槽713的转换

该转换过程基本上按照与控制器连接器711相同的方式进行，只是表示卡槽713的转换的识别码A002作为发送数据TXD的第二字节被输出。通信控制器715C根据该识别码A002向存储卡槽转换器715B输出转换控制信号。

采用本发明的上述实施例，从娱乐系统10输出的控制信号通过存储卡通信系统B被输入到中继器70中，允许电子设备和中继器之间的高速通信。具体地说，虽然电子设备和控制器之间的数据速率为最大值500kbps，然而通过利用存储卡通信系统B，就有可能实现24Mbps的高速通信。因此，中继器70中控制器连接器711和卡槽713的高速转换变得可能。

此外，通过低数据密度的存储卡通信系统B在通信系统10和中继器70之间进行通信，因此可以有效地在其间进行通信。也就是说，控制器通信系统A是独立的，因此随操作人员对控制器30的控制开关32所进行的操作而出现的信号仅从控制器通信系统A被输入到通信控制器18中。另一方面，例如，除了当存储卡通信系统B被用来将游戏进度储存在存储卡50中或读取所储存的数据之外，与通信控制器18的信号交换并不通过存储卡通信系统B来执行，因此数据密度低于控制器通信系统A的数据密度。这样，通过使用低数据速率的存储卡通信系统B在娱乐系统10和中继器70之间进行通信，可能有效地在两者之间进行通信而没有浪费。

虽然关于上述实施例相当详细地描述了本发明，但本发明不限于此，而是还包括可以实现本发明目的的其它实施例。

例如，虽然中继器70的系统侧连接插头75的组成方式是可以同时与娱乐系统10的控制器连接器15和卡槽16相连接，但构成控制器通信系统和存储卡通信系统的缆线可以分别从中继器延伸，使得每条缆线均可以单独与娱乐系统的相应控制器连接器和插卡槽相连接。此外，虽然上述实施例中的中继器70上提供了四个控制器连接器711和卡槽713，但中继器可以配备三个或三个以下、五个或五个以上控制器连接器和卡槽。另外，虽然本发明是用作娱乐系统10和中继器70之间的通信系统，但它也可以用作个人计算机等和中继器之间的通信系统。

虽然有关上述几个实施例相当详细地说明了本发明，然而这并不意味着局限于这些细节或实施例或任何特定实施例，而是应该参考后附权利要求书来进行解释，以便考虑到先有技术来提供对权利要求书的最广泛可能的解释，从而有效地包含本发明的预期范围。

Claims (4)

1.一种电子设备通信系统，它包括：电子设备、至少一个控制器和至少一个存储卡，

其特征在于还包括：

中继器，所述至少一个控制器和所述至少一个存储卡连接到所述中继器，

存储卡通信系统，用于通过所述中继器来执行所述至少一个存储卡和所述电子设备之间的通信，以及

控制器通信系统，用于通过所述中继器来执行所述至少一个控制器和所述电子设备之间的通信，

所述控制器通信系统，被布置为独立于所述存储卡通信系统，以及

其中，从所述电子设备输出的控制信号通过所述存储卡通信系统被输入到所述中继器中。

2.如权利要求1所述的电子设备通信系统，其特征在于所述中继器还包括：

至少一个控制器连接器，所述至少一个控制器连接器连接到所述至少一个控制器，

至少一个卡槽，所述至少一个卡槽连接到所述至少一个存储卡并对应于所述至少一个控制器连接器，

控制器连接器转换器，它能够选择所述至少一个控制器连接器的其中之一，并允许所述被选择的控制器连接器和所述电子设备之间的通信，

卡槽转换器，它能够选择所述至少一个存储卡的其中之一，并允许所述被选择的存储卡和所述电子设备之间的通信，以及

通信控制器，它根据来自所述电子设备的控制信号向所述控制器连接器转换器和所述卡槽转换器输出转换控制信号。

3.一种中继器，它包括：

多个控制器连接器，它们连接到控制器，

多个卡槽，它们适合对应于所述多个控制器连接器，并且连接到存储卡，以及

系统连接端子，它适合于连接到电子设备，并通过所述电子设备允许被连接的控制器和被连接的存储卡之间的通信，

其特征在于，所述多个控制器连接器和所述电子设备之间通过控制器通信系统的通信独立于所述多个存储卡和所述电子设备之间通过存储卡通信系统的通信，以及

其中，从所述电子设备输出的控制信号通过所述存储卡通信系统输入到所述中继器。

4.如权利要求3所述的中继器，其特征在于还包括：

控制器连接器转换器，它允许所述电子设备和控制器之间的通信，其中所述控制器连接到从所述多个控制器连接器中选择的控制器连接器，

卡槽转换器，它允许所述电子设备和存储卡之间的通信，其中所述存储卡连接到从所述多个卡槽中选择的卡槽，以及

通信控制器，它向所述控制器通信转换器和所述存储卡通信转换器输出转换控制信号，

其中，从所述电子设备输出的控制信号被输入到所述通信控制器。

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