CN1220126C - 外围接口设备及其优先级控制方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种能够支持多个接口的外围接口设备及其优先级控制方法。该外围接口设备包括：多个端口、多个接口转换器、优先级确定单元、端口选择单元、和连接单元。所述多个端口接收适合于多个接口方法的信号。所述多个接口转换器分别连接到适合的端口并且将对应于各端口的接口方法的信号转换为适合于硬盘的接口方法的信号。所述优先级确定单元从所述多个端口接收各个接口方法的信号，识别连接接口的方法，并且当连接了两个或多个接口时，确定这些接口中的优先级。所述端口选择单元根据所述优先级控制单元的识别结果，控制电源以选择性地操作所述多个接口转换器。所述连接单元连接到多个接口转换器，并且发送和接收适合于硬盘的接口方法的信号。

Description

外围接口设备及其优先级控制方法
技术领域
本发明涉及一种外围接口设备，尤其涉及一种能够支持多个接口的外围接口设备及其优先级控制方法。
背景技术
随着信息通信设施的发展，引入了各种接口方法，例如，包括电气和电子工程师协会1394(IEEE1394)、通用串行总线(USB)、通用非同步接收机/发射机(UART)、推荐标准232版本C(RS232C)等。其中，IEEE1394和USB被广泛采用作为计算机接口方法。
同时，对于能够连接到计算机的外围设备的数目没有限制，而计算机能够提供的端口数却是有限的。因此，最好外围设备能够支持多个接口方法。
例如，如今为硬盘---一种典型的计算机外围设备提供数十兆字节的容量，而且对硬盘的应用继续在扩展。并且，为增加移动性，提供了便携式硬盘。
现在，英特尔兼容机支持两条硬盘总线，每条总线可以连接两个硬盘(主和从)。考虑到通常使用一个或两个CD-ROM驱动器(或DVD-ROM驱动器)和一个CD-RW驱动器的情况，仅可以通过硬盘总线连接两个硬盘，连接更多硬盘是很困难的。
因此，正在引入硬盘支持多接口的方法，比如IEEE1394和USB。
这些支持多接口的硬盘具有多个桥接器(桥接器将一种接口方法的信号转换为另一种接口方法的信号)，并且选择性地使用其中一个桥接器。例如，USB/集成驱动电子(USB/IDE)桥接器将USB接口方法的信号转换为作为硬盘标准的IDE接口的信号。
支持这些多接口的硬盘可以通过直接连接方法和采用多路复用器的方法进行划分。
直接连接方法的硬盘具有对应各个接口方法的连接端口及连接到该各个连接端口的桥接器。使用哪个桥接器仅由用户的选择确定。
采用多路复用器方法的硬盘具有对应各个接口方法的连接端口及连接到该各个连接端口的桥接器。使用该多路复用器，选择性地使用在桥接器中转换的适合于各个接口方法的信号之一。
然而，当连接了两个或多个使用不同方法的接口时，现有技术直接连接方法的硬盘不能识别所述接口方法和正确地响应接口，从而使接口导致操作失误或麻烦。
而且，在现有技术采用多路复用器方法的硬盘中，不仅要为正在使用的桥接器提供电源而且要为不在使用的桥接器提供电源，使其它桥接器也操作从而导致电源浪费和噪声，并且多路复用器的使用造成外部或便携式硬盘小型化的一个障碍。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的是提供一种支持多个接口方法并且当通过两个或多个接口端口连接了多个外围设备时能够控制外围设备间的优先级的外围接口设备。
而且，为了解决上述问题，本发明的另一个目的是提供一种适合于所述接口设备的优先级控制方法。
根据本发明的一个方面，提供一种外围接口设备，包括：多个端口、多个接口转换器、优先级确定单元、端口选择单元、和连接单元。所述多个端口接收适合于多个接口方法的信号。所述多个接口转换器分别连接到适合的端口并且将与各端口相对应的接口方法的信号转换为适合于硬盘的接口方法的信号。所述优先级确定单元从所述多个端口接收各个接口方法的信号，识别连接接口的方法，并且当连接了两个或多个接口时确定这些接口中的优先级。所述端口选择单元根据所述优先级控制单元的识别结果控制电源以选择性地操作所述多个接口转换器。
根据本发明的另一方面，提供一种外围接口设备的优先级控制方法，该外围接口设备具有至少两个端口，其中每个支持一个接口方法，以及两个接口转换器，该两个接口转换器分别连接到适合的端口，并将与该端口相对应的接口方法的信号转换为适合于外围设备的接口方法的信号。读取该两个端口间的优先级。基于该读取的优先级设置，确定是否连接了高优先级端口。如果连接了较高优先级端口，则选择该较高优先级端口，并且切断提供给与余下的较低优先级端口相对应的转换器的电源。如果没有连接较高优先级端口，则确定是否连接了较低优先级端口，并且如果连接了较低优先级端口，则选择该端口，并且切断提供给与余下的较高优先级端口相对应的转换器的电源。
附图说明
通过参考附图详细描述优选实施例，本发明的上述目的和优点将变得更加清楚，附图中：
图1是说明现有技术便携式硬盘的结构的示意图；
图2是说明现有技术便携式硬盘的另一种结构的示意图；
图3是说明根据本发明的外围接口的一个优选实施例的结构方框图；
图4是说明图3中所示的端口选择单元的详细结构的电路图；
图5是用于产生输入到图4中所示的设备的补偿信号(USB_EN，1394_EN)的缓冲器的结构的示意图；
图6是本发明的应用到多个接口类型中的另一个优选实施例的结构的示例方框图；
图7是说明根据本发明的外围接口方法的优选实施例的流程图；
图8是说明根据本发明的外围接口方法的另一个优选实施例的流程图。
具体实施方式
如图1所示，现有技术直接连接方法的硬盘包括：IEEE1394端口102，IEEE1394连接器可以连接到该端口；IEEE1394物理层处理器104，用于处理IEEE1394信号的物理层；IEEE1394/IDE桥接器106，用于处理IEEE1394信号的链路层；USB端口108，USB连接器可以连接到该端口；USB/IDE桥接器110，用于处理USB信号的链路层和物理层；以及高级技术附加分组接口(advanced technology attachment packet interface，ATAPI)总线连接器112。
在图1所示的硬盘中，用户选择性地使用仅IEEE1394端口102和USB端口108之一。
然而，由于在图1所示的硬盘中，IEEE1394物理层处理器104、IEEE1394/IDE桥接器106和USB/IDE桥接器110通常都工作，如果使用了一种方法，其它方法的桥接器会浪费功率并将噪声引入到ATAPI信号中。
而且，如果由于用户粗心大意不仅连接了IEEE1394端口102而且连接了USB端口108，硬盘可能不能正常工作。
图2是说明使用采用多路复用器方法的现有技术便携式硬盘的另一种结构的示意图。
如图2所示，现有技术采用多路复用器方法的硬盘包括：IEEE1394端口202，IEEE1394连接器可以连接到该端口；IEEE1394物理层处理器204，用于处理IEEE1394信号的物理层；IEEE1394/IDE桥接器206，用于处理IEEE1394信号的链路层；USB端口208，USB连接器可以连接到该端口；USB/IDE桥接器210，用于处理USB信号的物理层和链路层；多路复用器/多路分解器214，用于选择性地输出IEEE1394/IDE桥接器206和USB/IDE桥接器210的输出之一；和ATAPI总线连接器212。
在图2的硬盘中，多路复用器/多路分解器214的操作由提供给USB端口208的信号控制。USB连接器包括：电源引脚(Vp)、接地引脚(GROUND)、和两个差动信号引脚(D1，D2)。多路复用器/多路分解器214的选择操作由提供到电源引脚(Vp)的USB电源(Vusb)控制。即，如果提供了USB电源(Vusb)，则多路复用器/多路分解器214工作以将USB/IDE桥接器210连接到ATAPI总线连接器212，而如果没有提供USB电源(Vusb)，则多路复用器/多路分解器214工作以将IEEE1394/IDE桥接器206连接到ATAPI总线连接器212。
通过多路复用器/多路分解器214的操作，当IEEE1394端口102和USB端口108都被连接时，图2的硬盘会正确地确定正在使用的接口方法并响应之。
然而，在图2的硬盘中也与图1的硬盘一样，IEEE1394物理层处理器204、IEEE1394/DE桥接器206、和USB/IDE桥接器210通常都工作，如果使用了一种方法，则其它方法的桥接器会浪费功率并将噪声引入到ATAPI信号中。
同时，由于多路复用器/多路分解器214应该对应于IDE类型信号线路的数目，小型化便携式硬盘的尺寸是很困难的，并且切换操作会导致噪声。
图3是说明根据应用到硬盘驱动器的本发明的外围接口设备的优选实施例的结构的方框图。与图2的设备相比，该外围接口设备不使用多路复用器/多路分解器，而是控制电源以选择性地操作IEEE1394/IDE桥接器106和USB/IDE桥接器110。
图3中所示的设备包括：IEEE1394端口302，IEEE1394连接器可以连接到该端口；IEEE1394物理层处理器304，用于处理IEEE1394信号的物理层；IEEE1394/IDE桥接器306，用于处理IEEE1394信号的链路层；USB端口308，USB连接器可以连接到该端口；USB/IDE桥接器310，用于处理USB信号的物理层和链路层；端口选择单元314，用于控制IEEE1394物理层处理器304、IEEE1394/IDE桥接器306和USB/IDE桥接器310的操作；和ATAPI总线连接器312。
在图3的设备中，端口选择单元314的操作由提供到USB端口308的信号控制。即，如果提供了USB电源(Vusb)，则端口选择单元314进行控制以使工作电源IEEE1394 VCC不提供给IEEE1394物理层处理器304和IEEE1394/IDE桥接器306，而使工作电源USB VCC提供给USB/IDE桥接器310。因此，当通过USB端口310连接了图3中所示的设备时，仅有USB/IDE桥接器310工作，而IEEE1394物理层处理器304和IEEE1394/IDE桥接器306不工作。从而，消除了由IEEE1394/IDE桥接器306引入噪声的可能性。
同时，如果没有提供USB电源(Vusb)(即，当通过IEEE端口连接设备时)，端口选择单元314进行控制以使工作电源IEEE1394 VCC提供给IEEE1394物理层处理器304和IEEE1394/IDE桥接器306，而工作电源USB VCC不提供给USB/IDE桥接器310。因此，当通过IEEE1394端口302连接图3的设备时，IEEE1394物理层处理器304和IEEE1394/IDE桥接器306工作，而USB/IDE桥接器310不工作。从而，消除了由USB/IDE桥接器310引入噪声的可能性。
另外，由于与图2的设备不同，图3所示的设备不使用多路复用器/多路分解器214，如果应用到便携式硬盘，该设备有助于减小便携式硬盘的尺寸。
图4是说明图3中所示的端口选择单元314的详细结构的电路图。
图4所示单元接收相互互补的两个输入( ENA， ENB)，并且根据状态和操作方式(低电平有效，高电平有效)，产生互不兼容的输出(OUTA，OUTB)。这里，操作方式为“低电平有效”，OUTA对应于IEEE1394工作电源(IEEE1394_VCC)，而OUTB对应于USB工作电源(USB_VCC)。
例如，如果 ENA和 ENB分别为逻辑0和逻辑1，则输出OUTA＝VIN，而不输出OUTB。相反，如果 ENA和 ENB分别为逻辑1和逻辑0，则不输出OUTA，而输出OUTB＝VIN。
图5是用于产生输入到图4中所示设备的补偿信号(USB_EN，IEEE1394_EN)的缓冲器的结构示意图。如果提供了Vusb，则USB_EN变成1，晶体管516短路，并且输出IEEE1394_EN＝0。相反，如果没有提供Vusb，则USB_EN变成0，晶体管516接通，并且输出IEEE1394_EN＝1。
通过端口选择单元314的操作，设置了USB接口方法和IEEE1394接口方法间的优先级。即，当IEEE1394端口302和USB端口308都被连接时，仅使用USB端口308以防止不正常操作和麻烦。
在图3所示的设备中，可以改变USB接口方法和IEEEF1394接口方法间的优先级。通过将IEEE1394类型电源信号(V1394)而不是USB类型电源信号(Vusb)提供给端口选择单元314而执行该改变。
仅使用IEEE1394总线和USB总线将图3中所示设备应用到接口。然而，当使用了多于两种接口方法时图3中所示的设备可以很容易地扩展。
图6是应用到多接口类型的本发明的另一个优选实施例的结构的示例方框图。
图6中所示的设备包括：适合于多接口类型的多个端口602a至602n；转换器604a至604n，连接到各个端口并适合于多接口方法；端口选择单元614，用于控制每个转换器604a至604n的工作电源；优先级控制单元616；和ATAPI总线连接器612。
这些端口可以是，例如，IEEE1394连接器可以连接的IEEE1394端口，或USB连接器可以连接的USB端口。
转换器604可以是，例如，IEEE/IDE转换器或包括USB/IDE桥接器的USB/IDE转换器，所述IEEE/IDE转换器包括处理IEEE1394信号的物理层的IEEE1394物理层处理器和处理IEEE1394信号的链路层的IEEE1394/IDE桥接器。
优先级控制单元616接收多接口方法的信号，并产生指示使用了方法中的哪个接口方法的识别信号。而且，当接收到两个或多个信号时，优先级控制单元616根据预定优先级确定信号间的优先级，并产生相应于该优先级的识别信号。
端口选择单元614产生与所提供的识别信号相对应的电源。此时，其它电源进入禁止状态。
通过优先级控制单元616和端口选择单元614的操作，设置了接口方法间的优先级。即，当通过两个或多个端口使用两个或多个接口方法时，仅使用其中的一个接口方法以防止不正常操作和麻烦。
图7是说明根据本发明的外围接口方法的优选实施例的流程图。
根据图7中所示的外围接口方法，在图2中所示的具有两个接口端口的外围接口设备中，基于预设的优先级，仅选择一个接口端口并且禁止其它接口端口。为了禁止接口，如上参考图2所述，禁止与没有选择的接口端口相对应的转换器的操作，具体而言，切断转换器的电源以禁止接口。
首先，在步骤S802读取优先级设置。优先级设置为，例如，USB-＞IEEE1394。
基于读取的优先级设置，在步骤S804确定是否连接了较高优先级端口。
如果在步骤S804判断出连接了较高优先级端口，则在步骤S806选择该较高优先级端口。
在步骤S808切断提供给对应于余下的较低优先级端口的转换器的电源。
如果在步骤S804判断出没有连接较高优先级端口，则在步骤S810确定是否连接了较低优先级端口。如果也没有连接较低优先级端口，则执行步骤S802。
如果连接了较低优先级端口，则在步骤S812选择该端口。
在步骤S814切断提供给对应于余下的较高优先级端口的转换器的电源。
在步骤S816使用所选端口操作外围设备。
图7中所示的方法可以很容易地应用到如图6中所示的具有多个接口端口的接口设备。
这里，将步骤S808和S812修改为切断提供到与除选中端口外的余下端口相对应的转换器的电源，并且还修改步骤S810，从而如果没有连接下一个较高优先级端口，则确定是否连接了第二个下一个较高优先级端口。
图8是说明根据本发明的外围接口方法的另一个优选实施例的流程图。
根据图8中所示的外围接口方法，在图6中所示的具有两个或多个接口端口的外围接口设备中，根据优先级设置，选择接口端口中具有最高优先级的接口端口，并且禁止其它接口端口。为了禁止接口，如上参考图6所述，禁止与没有选择的接口端口相对应的转换器的操作，具体而言，切断转换器的电源以禁止接口。
首先，在步骤S902确定是否连接了两个或多个端口。
如果仅连接了一个端口，则在步骤S904选择所连接的端口。即，将工作电源提供给对应于该连接的端口的转换器。
如果连接了两个或多个端口，则根据优先级设置仅选择具有较高优先级的一个端口。
在步骤S906读取优先级设置。优先级设置为，例如，USB-＞IEEE1394-＞RS232C-＞…。
基于读取的优先级设置，在步骤S908选择具有较高优先级的端口。
在步骤S910切断提供给对应于没有选中的端口的转换器的电源。
在步骤S912使用所选端口操作外围设备。
本领域的技术人员很容易理解，如本发明的实施例所述的硬盘接口设备和优先级控制方法可以容易地应用到便携式硬盘中。而且，本领域的技术人员很容易理解，上述硬盘接口设备和优先级控制方法可以容易地应用到不仅硬盘而且其它没有重大变化的外围设备。
因此，本发明不限于上述实施例，在本发明的精神和范围内可作多种改变。本发明的范围不由上述内容确定而由附加的权利要求书确定。
如上所述，本发明的外围接口设备和优先级控制方法可以支持多接口方法从而可以获得外围设备的扩展。
而且，当应用到便携式硬盘时，本发明的外围接口设备和优先级控制方法能够减小便携式硬盘的尺寸并提供稳定的操作。

Claims (16)

1.一种硬盘接口设备，包括：
多个端口，用于接收适合于多个接口方法的信号；
多个接口转换器，分别连接到适合的端口，并且将对应于各端口的接口方法的信号转换为适合于硬盘的接口方法的信号；
优先级确定单元，用于从所述多个端口接收各个接口方法的信号，识别所连接接口的方法，并且当连接了两个或多个接口时，确定这些接口中的优先级；
端口选择单元，用于根据所述优先级控制单元的识别结果，控制电源以选择性地操作所述多个接口转换器；和
连接单元，连接到多个接口转换器，并且发送和接收适合于所述硬盘的接口方法的信号。
2.如权利要求1所述的硬盘接口设备，其中所述接口转换器包括适合于至少IEEE1394总线和USB总线的转换器。
3.如权利要求2所述的硬盘接口设备，其中所述端口选择单元响应USB电源信号，控制提供给适合于所述IEEE1394总线和USB总线的转换器的电源。
4.如权利要求3所述的硬盘接口设备，还包括：
缓冲器，用于根据所述USB电源信号的状态，产生指示是否连接了USB端口的使能信号(ENB)，和具有所述使能信号的相反逻辑状态的信号( ENB)。
5.如权利要求3所述的硬盘接口设备，其中所述端口选择单元响应IEEE1394电源信号，控制提供给适合于所述IEEE1394总线和USB总线的转换器的电源。
6.如权利要求2所述的硬盘接口设备，其中所述端口选择单元响应USB电源信号，控制提供给适合于所述IEEE1394总线和USB总线的转换器的电源。
7.一种硬盘接口设备，包括：
USB和IEEE1394接口端口，用于接收适合于至少USB和IEEE1394接口的信号；
USB/IDE和IEEE1394/IDE接口转换器，分别连接到USB和IEEE1394接口端口，并且将所述接口总线的信号转换为适合于硬盘的接口总线的信号；
端口选择单元，用于响应从所述USB端口提供的USB接口总线的信号中的电源信号(USB电源信号)，控制所述IEEE1394/IDE接口转换器的电源操作；和
连接单元，连接到所述USB/IDE和IEEE1394/IDE接口转换器，并且在所述转换器和硬盘之间发送和接收所述IDE接口总线的信号。
8.如权利要求7所述的硬盘接口设备，还包括：
缓冲器，用于根据所述USB电源信号的状态，产生指示是否连接了USB端口的使能信号(ENB)，和具有所述使能信号的相反逻辑状态的信号( ENB)，并将所述信号提供到所述端口选择单元。
9.一种外围接口设备，包括：
多个端口，其中每个都支持至少一个接口方法；
多个接口转换器，分别连接到适合的端口，并且将对应于各端口的接口方法的信号转换为适合于外围设备的接口方法的信号；
优先级确定单元，用于从所述多个端口接收各个接口方法的信号，识别所连接接口的方法，并且当连接了两个或多个接口时，确定这些接口中的优先级；
端口选择单元，用于根据所述优先级控制单元的识别结果，控制电源以选择性地操作所述多个接口转换器之一；和
连接单元，连接到多个接口转换器，并且发送和接收适合于所述外围设备的接口方法的信号。
10.如权利要求9所述的外围接口设备，其中所述接口转换器包括适合于至少IEEE1394总线和USB总线的转换器。
11.如权利要求10所述的外围接口设备，其中所述端口选择单元响应USB电源信号，控制提供给适合于所述IEEE1394总线和USB总线的转换器的电源。
12.如权利要求11所述的外围接口设备，还包括：
缓冲器，用于根据所述USB电源信号的状态，产生指示是否连接了USB端口的使能信号(ENB)，和具有所述使能信号的相反逻辑状态的信号( ENB)。
13.如权利要求11所述的外围接口设备，其中所述端口选择单元响应IEEE1394信号，控制提供给适合于所述IEEE1394总线和USB总线的转换器的电源。
14.如权利要求10所述的外围接口设备，其中所述端口选择单元响应USB电源信号，控制提供给适合于所述IEEE1394总线和USB总线的转换器的电源。
15.一种外围接口设备的优先级控制方法，该外围接口设备具有至少两个端口，其中每个支持一个接口方法，及两个接口转换器，该两个接口转换器分别连接到适合的端口，并将对应于各端口的接口方法的信号转换为适合于外围设备的接口方法的信号，所述方法包括：
读取该两个端口间的优先级；
基于该读取的优先级设置，确定是否连接了高优先级端口；
如果连接了较高优先级端口，则选择该较高优先级端口，并且切断提供给对应于余下的较低优先级端口的转换器的电源；以及
如果没有连接较高优先级端口，则确定是否连接了较低优先级端口，并且如果连接了较低优先级端口，则选择该端口，并且切断提供给对应于余下的较高优先级端口的转换器的电源。
16.一种外围接口设备的优先级控制方法，该外围接口设备具有多个端口，其中每个支持一个接口方法，及多个接口转换器，该多个接口转换器分别连接到适合的端口，并将对应于各端口的接口方法的信号转换为适合于外围设备的接口方法的信号，所述方法包括：
确定是否连接了两个或多个端口；
如果仅连接了一个端口，选择所连接的端口并将工作电源仅提供给对应于所连接端口的转换器；
如果连接了两个或多个端口，则读取这些端口中的优先级；以及
基于该读取的优先级设置，选择具有较高优先级的端口，并且切断提供给对应于没有选中的余下端口的转换器的电源。
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