CN1430145A - 一种使蓝牙usb适配器具有人机交互(hid)功能的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种使蓝牙USB适配器具有人机交互(HID)功能的方法。这种方法使蓝牙USB适配器在计算机启动时与蓝牙键盘、鼠标配合实现一个普通的USB键盘和鼠标人机交互设备。在计算机BIOS系统不支持蓝牙功能情况下，这种方法使得用户在启动时也能使用蓝牙键盘和鼠标。

Description

一种使蓝牙USB适配器具有人机交互(HID)功能的方法
技术领域
本发明涉及无线通信领域中的蓝牙和USB技术，具体地涉及人机交互方法。
背景技术
蓝牙(Bluetooth)是一种的短距离无线通信技术，它工作在2.4GHz的ISM(工业-科学-医疗)频段。蓝牙的基本网络结构是由一个主控设备和最多七个从属设备组成的微微网(Piconet)，主控设备和从属设备之间采用时分多址(TDMA)的方式进行通信。利用蓝牙技术，可以实现以低成本方式将各种设备连接起来。
USB(通用串行总线)技术是当前计算机与外设之间互连的一种标准化有线连接方式，它支持计算机与各种外设之间的连接。USB接口的主要特点是：即插即用，可热插拔。用户只要简单地将外设插入到计算机USB总线中，计算机就能自动识别和配置USB设备。当前主流的计算机都可以支持USB键盘、鼠标。
蓝牙USB适配器能够实现与笔记本电脑、台式机算机、手机、掌上电脑、人机接口设备等在短距离内的无线数据通讯。将蓝牙USB适配器插到笔记本电脑或者台式计算机上，就可以同其他具有蓝牙功能的各种蓝牙数字设备连接起来，实现各种功能，省掉了这些设备之间的电缆连接。蓝牙USB适配器将会得到很广泛的应用。
蓝牙人机交互应用可以用来以无线方式连接计算机和各种外设。这些典型外设有键盘、鼠标、游戏杆等设备。其中键盘和鼠标是计算机必不可少的基本配置。蓝牙键盘、鼠标免去了与主机之间的电缆连接，让用户从计算机屏幕前的狭小空间解放出来，可以在更广泛的范围内对计算机控制。因此蓝牙键盘、鼠标将成为人机交互设备的主流。
与蓝牙键盘、鼠标相连的计算机必须具有蓝牙功能，而且需要运行相应的蓝牙协议软件才能使用蓝牙键盘、鼠标。由于现有的计算机的BIOS系统不能支持蓝牙功能，在计算机启动过程中去无法使用蓝牙键盘、鼠标，如不能进行BIOS配置和输入开机密码。只有当计算机上的操作系统启动后并运行蓝牙软件，计算机才能接受蓝牙键盘的数据。这使得蓝牙键盘不能方便的用于目前的计算机系统里，大大限制了蓝牙键盘的使用范围。
发明内容
本发明为了克服上述的缺陷，提出了一种使蓝牙USB适配器具有人机交互功能的方法。该方法是通过更新蓝牙USB适配器上的软件实现的，该方法包括：
使适配器有两种工作模式，启动模式和正常模式；
在启动模式下，蓝牙USB适配器和蓝牙键盘和鼠标配合变成一个普通的USB键盘、鼠标；
在正常模式下，蓝牙USB适配器变成通用蓝牙USB适配器，蓝牙USB适配器的工作步骤为；(a)上电初始化蓝牙协议栈；(b)进入启动模式，自动地或者按预先设置的方式连接蓝牙键盘或者鼠标；(c)从USB接口监听模式切换指令；(d)收到切换指令后，进入正常模式；(e)作为通用USB适配器使用；(f)继续从USB接口监听模式切换指令；(g)收到切换指令，进入启动模式；
步骤执行的顺序一般是：(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)，也可以是：(a)(b)(c)(d)(e)。如果没有收到切换指令，则步骤为(a)(b)(c)。
一种上述方法的蓝牙USB适配器，所述的蓝牙USB适配器包括：
USB接口，用于同计算机对应的USB接口通讯，发送和接收基带控制芯片的数据，并通过这个接口传送给计算机，它同基带控制芯片连接。
基带控制芯片，内嵌微处理器、RAM、ROM以及基带控制器。整个蓝牙协议栈和应用框架程序，包括HID协议，都运行在基带控制芯片中。它通过USB接口同计算机交换数据，并通过射频芯片接收和发送来自其他蓝牙设备的数据。它同USB接口和射频芯片连接。
射频芯片，用于按照标准的规格无线地发送和接收信息，它同基带控制芯片和天线连接。
外围电路，它是射频芯片工作时所必需的一些模拟电路，它同射频芯片连接。
天线，用于接收和发送无线信号，它同射频芯片相连。
这种方法不需要更改蓝牙USB适配器的硬件部分，只需要改动适配器上的软件部分。特定的软件更新程序可以通过USB接口更新蓝牙USB适配器里的软件。这样目前的蓝牙USB适配器就能很方便的具有蓝牙人机交互功能，省掉了用户的这方面的硬件再投资。同时，这种方法使现有的计算机用户不需要升级或者更换计算机主板，也能方便的使用蓝牙键盘和鼠标，大大节省了用户的硬件开支。因此，这种方法使用户只需付出很小的代价就能享受蓝牙无线键盘和鼠标所带来的方便和自由，同时很好的保护了用户的现有投资。
附图说明
通过借助附图详细描述本发明的工作原理和步骤，将有助于理解本发明的目的和优点。其中：
图1是这种蓝牙USB适配器的系统框图；
图2解释这种方法的工作流程图；
图3解使这种方法所涉及的状态转换图；
图4是这种蓝牙USB适配器的硬件框图。
具体实施例
图1是这种蓝牙USB适配器的系统框图。如图1所示，蓝牙USB适配器100由若干功能模块组成。其中，USB接口110提供与计算机相连的所需要的USB接口功能，其所需要的数据在启动模式下由HID(人机交互设备)协议模块160提供，在正常模式120下由HCI(主机控制接口)控制器130提供。标准通信协议L2CAP(逻辑链接控制和适配协议)170多路复用上层的各种协议。链路管理器180负责接收上层模块发送的命令和数据，并将结果返还给上层。链路管理器180通过基带控制器190和无线收发装置150完成相应的功能。链路管理协议140用于不同蓝牙设备链路管理器之间的相互通信。基带控制器190根据链路管理器180的命令操作。无线收发装置150根据标准的规格无线地发送和接收信息。
图2解释这种方法的工作流程图。如图2所示，当蓝牙USB适配器插入计算机USB接口中时，适配器上电初始化蓝牙协议栈(S110)，进入启动模式(S120)，并且运行HID协议程序(S130)，自动查找周围的蓝牙键盘、鼠标并进行连接，或者根据预先的设定连接特定的蓝牙键盘、鼠标。同时，它从USB接口监听模式切换指令(S140)。如果收到模式切换指令(S150)，它就切换到正常模式(S160)，运行HCI控制程序(S170)，可以当作一般的蓝牙USB适配器使用。
图3解使这种方法所涉及的状态转换图。如图3所示，蓝牙USB适配器有两种工作模式：启动模式(S210)和正常模式(S230)。在启动模式下，蓝牙USB适配器对计算机来看是普通的USB键盘、鼠标；在正常模式下，蓝牙USB适配器就是通用的蓝牙USB适配器。当处于启动模式时，如果收到模式切换命令，满足切换条件1(S220)，蓝牙USB适配器切换到工作模式。当处于正常模式时，如果收到模式切换命令，满足切换条件2(S240)，蓝牙USB适配器切换到启动模式。
当计算机上的蓝牙人机交互协议软件没有启动以前，蓝牙USB适配器处于启动模式，输出与普通USB人机交互设备的一样的接口，并负责与蓝牙键盘、鼠标通讯。这样从计算机的角度来看，它所连接的蓝牙键盘、鼠标就和普通的USB键盘、鼠标是一样的。这样就实现了计算机启动时方便的利用蓝牙键盘输入开机密码，或者对计算机进行BIOS配置等操作。当计算机上的蓝牙控制软件启动后，它通过USB端口与蓝牙USB适配器交互，告诉适配器它开始接手蓝牙USB适配器的控制权。蓝牙USB适配器收到该指令后，放弃同蓝牙键盘的通讯，转换到正常模式，变成一
个通用的蓝牙USB适配器，使得计算机能通过它同其他具有蓝牙功能的设备通讯，运行其他各种蓝牙应用软件。
如果蓝牙USB适配器没有收到切换指令，这时它只处于启动模式，变成一个专用的蓝牙USB适配器，控制蓝牙键盘和鼠标等人机交互设备，这时计算机无需运行其他的蓝牙控制软件就能使用蓝牙键盘和鼠标。但这就限制了蓝牙USB适配器的使用范围。
图4是这种蓝牙USB适配器的硬件框图。如图4所示，所述的蓝牙USB适配器100由USB接口200、基带控制芯片230、射频芯片240、外围电路220、天线250组成。
USB接口200，用于同计算机对应的USB接口通讯，发送和接收基带控制芯片230的数据，并通过这个接口传送给计算机，它同基带控制芯片230连接。
基带控制芯片230，内嵌微处理器、RAM、ROM以及基带控制器。整个蓝牙协议栈和应用框架程序，包括HID协议210，都运行在基带控制芯片230中。它通过USB接口200同计算机交换数据，并通过射频芯片240接收和发送来自其他蓝牙设备的数据。它同USB接口200和射频芯片240连接。
射频芯片240，用于按照标准的规格无线地发送和接收信息，它同基带控制芯片230和天线250连接。
外围电路220，它是射频芯片240工作时所必需的一些模拟电路，它同射频芯片240连接。
天线250，用于接收和发送无线信号，它同射频芯片240相连。
虽然本发明是参考其优选实施例示出和描述的，但本领域的普通技术人员应该理解，在不脱离附属的权利要求书所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以进行形势和细节的各种改变。

Claims (2)

1、一种使蓝牙USB适配器具有人机交互功能的方法，其特征在于：该方法包括：
使适配器有两种工作模式，启动模式和正常模式；
在启动模式下，使蓝牙USB适配器和蓝牙键盘和鼠标配合变成一个普通的USB键盘、鼠标；
在正常模式下，蓝牙USB适配器变成通用蓝牙USB适配器，蓝牙USB适配器的工作步骤为：(a)上电初始化蓝牙协议栈；(b)进入启动模式，自动地或者按预先设置的方式连接蓝牙键盘或者鼠标；(c)从USB接口监听模式切换指令；(d)收到切换指令后，进入正常模式；(e)作为通用USB适配器使用；(f)继续从USB接口监听模式切换指令；(g)收到切换指令，进入启动模式；
步骤执行的顺序一般是：(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)，也可以是：(a)(b)(c)(d)(e)；如果没有收到切换指令，则步骤为(a)(b)(c)。
2、一种实现权利要求1所述方法的蓝牙USB适配器，其特征在于：所述的蓝牙USB适配器包括：
USB接口(200)，用于同计算机对应的USB接口通讯，发送和接收基带控制芯片(230)的数据，并通过这个接口传送给计算机，它同基带控制芯片(230)连接；
基带控制芯片(230)，内嵌微处理器、RAM、ROM以及基带控制器，整个蓝牙协议栈和应用框架程序，包括HID协议(210)，都运行在基带控制芯片(230)中，它通过USB接口(200)同计算机交换数据，并通过射频芯片(240)接收和发送来自其他蓝牙设备的数据，它同USB接口(200)和射频芯片(240)连接；
射频芯片(240)，用于按照标准的规格无线地发送和接收信息，它同基带控制芯片(230)和天线(250)连接；
外围电路(220)，它是射频芯片(240)工作时所必需的一些模拟电路，它同射频芯片(240)连接；
天线(250)，用于接收和发送无线信号，它同射频芯片(240)相连接。
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