CN1744064A

CN1744064A - 多功能通用串行总线无线桥接装置及系统装置

Info

Publication number: CN1744064A
Application number: CN 200410064281
Authority: CN
Inventors: 杨宏君; 蔡政良
Original assignee: Prolific Technology Inc
Current assignee: Prolific Technology Inc
Priority date: 2004-08-30
Filing date: 2004-08-30
Publication date: 2006-03-08
Anticipated expiration: 2024-08-30
Also published as: CN100416531C

Abstract

本发明是关于一种多功能通用串行总线无线桥接装置及系统装置，是应用具有USB主机控制功能及USB外围装置功能的桥接装置，来将USB传送的有线讯号桥接为无线讯号传送，其中并应用一联机即运行(OTG)单元或切换开关，以依据连接的通用串行总线控制器的种类，来选择操作于USB主机控制功能或USB外围装置功能，而可方便使用者的使用。

Description

多功能通用串行总线无线桥接装置及系统装置

技术领域

本发明涉及一种通用串行总线，特别是涉及一种多功能通用串行总线无线桥接装置及系统装置。

背景技术

通用串行总线(Universal Serial Bus简称USB)是一种应用于例如是桌上型计算机、笔记型计算机及个人数字助理(Persona1 Digita1 Assistant，简称PDA)等的外围装置的连接接口。其中，由于其热插拔特性，使得使用者可以方便地任意加入或移去其外围装置，且于加入或移去外围装置时，并可自动侦测而保持桌上型计算机、笔记型计算机及个人数字助理等的正常运作。因此，通用串行总线接口已广泛地使用于例如是键盘、鼠标、网络卡及打印机等外围装置。此外，由于使用通用串行总线接口的外围装置，在加入或移除成为计算机外设时的便利性，因此也发展出一种使用通用串行总线接口的储存装置，以便于不同计算机间的数据转移或数据共享。

请参阅图1所示，其为一种习知的通用串行总线系统连接示意图。图中显示，在支持通用串行总线的计算机中，通常会设置有一USB主机控制器(Host Controller)110，用以控制经由USB连接线而与其连接的各种USB外围装置(Device)。其中，如图所示，USB外围装置150与具OTG(On-The-Go，简称OTG)功能USB外围装置160是直接连接至USB主机控制器110，而USB外围装置130与USB外围装置140则经由USB集线器120再连接至USB主机控制器110。其中，无论为以上的何种连接方式，均是经由USB连接线来连接。

为了提供使用者更方便的使用环境，现今虽有针对特定类别的USB外围装置使用无线连接的方式，但却无法使用于不同类别的USB外围装置，而标题为“Method and apparatus for implementing a wireless universalserial bus host controller by interfacing a universal serial bus hubas a universal serial bus device”的第5,890,015号美国专利，虽已提供可适用于不同USB外围装置的无线连接架构，但却需分别使用不同的装置来桥接USB主机控制器与USB外围装置，对于使用者而言仍有不便。

由此可见，上述现有的通用串行总线无线桥接装置在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决通用串行总线无线桥接装置存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。

有鉴于上述现有的通用串行总线无线桥接装置存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的多功能通用串行总线无线桥接装置及系统装置，能够改进一般现有的通用串行总线无线桥接装置，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的通用串行总线无线桥接装置存在的缺陷，而提供一种新型结构的多功能通用串行总线无线桥接装置，所要解决的技术问题是使其可方便地将USB外围装置经由无线方式桥接至USB主机控制器，从而更加适于实用。

本发明的另一目的在于，提供一种通用串行总线系统装置，所要解决的技术问题是使其可方便地将USB外围装置经由无线方式桥接至USB主机控制器，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种多功能通用串行总线无线桥接装置，适用于将一通用串行总线的一有线讯号桥接至一无线讯号，其包括：一串行接口引擎，用以传收该有线讯号；一无线传收器，用以传收该无线讯号；一通用串行总线主机控制单元，用以提供通用串行总线主机控制功能及该有线讯号与该无线讯号的封包转换功能；一通用串行总线外围单元，用以提供通用串行总线外围装置功能及该有线讯号与该无线讯号的封包转换功能；一第一多任务器，耦接该串行接口引擎、该通用串行总线主机控制单元及该通用串行总线外围单元，用以依据一选择讯号，来选择该串行接口引擎与该通用串行总线主机控制单元及该通用串行总线外围单元的数据传收路径；以及一第二多任务器，耦接该无线传收器、该通用串行总线主机控制单元及该通用串行总线外围单元，用以依据该选择讯号，来选择该无线传收器与该通用串行总线主机控制单元及该通用串行总线外围单元的数据传收路径。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的多功能通用串行总线无线桥接装置，其更包括一联机即运行单元，耦接该串行接口引擎、该第一多任务器与该第二多任务器，用以依据该串行接口引擎连接的一通用串行总线控制器种类，来提供该选择讯号。

前述的多功能通用串行总线无线桥接装置，其中所述的选择讯号是由一切换开关来提供。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种通用串行总线系统装置，其包括：一第一通用串行总线控制器；一第一多功能通用串行总线无线桥接装置，耦接该第一通用串行总线控制器；一第二通用串行总线控制器；以及一第二多功能通用串行总线无线桥接装置，耦接该第二通用串行总线控制器；其中，该第一多功能通用串行总线无线桥接装置及该第二多功能通用串行总线无线桥接装置分别包括：一串行接口引擎，用以传收一有线讯号；一无线传收器，用以传收一无线讯号；一通用串行总线主机控制单元，用以提供通用串行总线主机控制功能及该有线讯号与该无线讯号的封包转换功能；一通用串行总线外围单元，用以提供通用串行总线外围装置功能及该有线讯号与该无线讯号的封包转换功能；一第一多任务器，耦接该串行接口引擎、该通用串行总线主机控制单元及该通用串行总线外围单元，用以依据一选择讯号，来选择该串行接口引擎与该通用串行总线主机控制单元及该通用串行总线外围单元的数据传收路径；以及一第二多任务器，耦接该无线传收器、该通用串行总线主机控制单元及该通用串行总线外围单元，用以依据该选择讯号，来选择该无线传收器与该通用串行总线主机控制单元及该通用串行总线外围单元的数据传收路径。

前述的通用串行总线系统装置，其中所述的第一多功能通用串行总线无线桥接装置及该第二多功能通用串行总线无线桥接装置更包括一联机即运行单元，耦接该串行接口引擎、该第一多任务器与该第二多任务器，用以依据该串行接口引擎连接的通用串行总线控制器种类，来提供该选择讯号。

前述的通用串行总线系统装置，其中所述的选择讯号是分别由一切换开关来提供。

前述的通用串行总线系统装置，其中所述的第一通用串行总线控制器为一通用串行总线主机控制器，而该第二通用串行总线控制器为一通用串行总线外围装置。

前述的通用串行总线系统装置，其中所述的第一通用串行总线控制器为一通用串行总线主机控制器，而该第二通用串行总线控制器为一通用串行总线集线器。

前述的通用串行总线系统装置，其中所述的第一通用串行总线控制器及该第二通用串行总线控制器均为一通用串行总线主机控制器。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，为了达到前述发明目的，本发明的主要技术内容如下：

本发明提供一种多功能通用串行总线无线桥接装置，适用于将通用串行总线的有线讯号桥接为无线讯号。此多功能通用串行总线无线桥接装置包括：串行接口引擎(Serial Interface Engine)、无线传收器、通用串行总线主机控制单元、通用串行总线外围单元、第一多任务器及第二多任务器。其中，串行接口引擎用以传收通用串行总线的有线讯号。无线传收器用以传收无线讯号，通用串行总线主机控制单元用以提供通用串行总线主机控制功能，以及有线讯号与无线讯号间的封包转换功能。通用串行总线外围单元用以提供通用串行总线外围装置功能，以及有线讯号与无线讯号间的封包转换功能。第一多任务器耦接串行接口引擎、通用串行总线主机控制单元及通用串行总线外围单元，用以依据一选择讯号，来选择串行接口引擎与通用串行总线主机控制单元及通用串行总线外围单元的数据传收路径。而第二多任务器耦接无线传收器、通用串行总线主机控制单元及通用串行总线外围单元，用以依据前述的选择讯号，来选择无线传收器与通用串行总线主机控制单元及通用串行总线外围单元的数据传收路径。

本发明的较佳实施例中，此多功能通用串行总线无线桥接装置更包括一联机即运行(ON-THE-GO)单元，耦接于串行接口引擎、第一多任务器与第二多任务器，用以依据串行接口引擎连接的通用串行总线控制器的种类，来提供前述的选择讯号。也就是说，当串行接口引擎连接通用串行总线主机控制器时，选择讯号控制第一多任务器与第二多任务器，使串行接口引擎与无线传收器的传收路径连接至通用串行总线外围单元。而当串行接口引擎连接通用串行总线外围装置时，选择讯号控制第一多任务器与第二多任务器，使串行接口引擎与无线传收器的传收路径连接至通用串行总线主机控制单元。其中，选择讯号也可以由一切换开关来提供。

本发明另提供应用前述多功能通用串行总线无线桥接装置的一种通用串行总线系统，包括：第一通用串行总线控制器、耦接第一通用串行总线控制器的第一多功能通用串行总线无线桥接装置、第二通用串行总线控制器及耦接第二通用串行总线控制器的第二多功能通用串行总线无线桥接装置。

本发明的较佳实施例中，第一多功能通用串行总线无线桥接装置与第二多功能通用串行总线无线桥接装置，可以是分别连接至通用串行总线主机控制器与通用串行总线外围装置，也可以是分别连接至通用串行总线主机控制器与通用串行总线集线器，甚至可以是分别连接至两个通用串行总线主机控制器，以进行不同USB装置间的连接通讯。

借由上述技术方案，本发明多功能通用串行总线无线桥接装置及系统装置至少具有的优点是：可以应用单一的多功能通用串行总线无线桥接装置，来方便地将USB外围装置经由无线方式桥接至USB主机控制器，以利于使用者的使用。

综上所述，本发明特殊结构的多功能通用串行总线无线桥接装置及系统装置，其能够方便地将USB外围装置经由无线方式桥接至USB主机控制器。其具有上述的优点及实用价值，并在同类产品中未见有类似的结构设计公开发表或使用而确属创新，其不论在产品的结构或功能上皆有较大的改进，在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的通用串行总线无线桥接装置具有增进的多项功效，从而更加适于实用，而具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

第1图是显示一种习知的通用串行总线系统连接示意图。

第2图是显示根据本发明较佳实施例的通用串行总线系统连接示意图。

第3图是显示根据本发明较佳实施例的多功能通用串行总线无线桥接装置方块示意图。

110、210、211：USB主机控制器

120、220：USB集线器

130、140、150、230、240、250：USB外围装置

160、260：具OTG功能USB外围装置

212、213、214、215、216、300：多功能USB无线桥接装置

310：串行接口引擎 320：第一多任务器

330：USB主机控制单元 340：USB外围单元

350：第二多任务器 360：无线传收器

370：联机即运行单元

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的多功能通用串行总线无线桥接装置及系统装置其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

请参阅图2所示，是显示根据本发明较佳实施例的通用串行总线系统连接示意图。与图1不同的是，在USB主机控制器210与USB集线器220、USB外围装置250及具OTG功能USB外围装置260之间，分别以一多功能通用串行总线无线桥接装置212、214、215及216，来将既有以USB连接线连接的USB有线讯号桥接为无线讯号的方式通讯，而可在既有USB协议架构下，使设置USB主机控制器210的计算机(图中未示)可以分别与USB外围装置230、240、250及具OTG功能USB外围装置260通讯。此外，图2的通用串行总线系统更包括设置于另一台计算机(图中未示)上的USB主机控制器211，其亦可经由多功能通用串行总线无线桥接装置213来与设置USB主机控制器210的计算机通讯。当然，此种情形的通讯必须在分别设置USB主机控制器210与211的计算机上，提供专为计算机与计算机间经由USB通讯的驱动软件才可行。

在图2中，实线的连接线是代表USB连接线，而多功能通用串行总线无线桥接装置212、213、214、215与216间的虚线则代表没有任何连接线。因此，USB主机控制器210与USB主机控制器211、USB集线器220、USB外围装置250及具OTG功能USB外围装置260间的通讯，是经由多功能通用串行总线无线桥接装置212、213、214、215与216，将USB的有线讯号桥接至无线讯号来达成。是以，多功能通用串行总线无线桥接装置212、213、214、215与216必须同时具有USB主机控制功能及USB外围装置功能，且其功能选择可以是应用USB的联机即运行(ON-THE-GO，简称OTG)协议来自动选择，如图中连接具OTG功能USB外围装置260的多功能通用串行总线无线桥接装置216即可自动选择操作于主机模式(Host Mode)。或其功能选择也可以切换开关来手动选择，如多功能通用串行总线无线桥接装置212与213，因是分别连接至USB主机控制器210与211，故应选择操作于外围装置模式(Device Mode)，而多功能通用串行总线无线桥接装置214与215，因是分别连接至USB集线器220与USB外围装置250，故应选择操作于主机模式。

操作时，多功能通用串行总线无线桥接装置212、213、214、215与216间，将形成一小型的无线网络，其可经由指定的网络辨识码(ID)，来达成相互传送无线网络封包的目的，并可将所接收的无线网络封包转换为USB协议封包传送。其中为了符合USB协议中有关响应延迟规格的要求，多功能通用串行总线无线桥接装置212、213、214、215与216在接收到USB协议封包时，必须先行响应认可/不认可(ACK/NACK)封包至USB总线上。当然，如熟习此艺者所知，在图2中虽以较复杂的系统结构来说明，但如图2所示的虚线两端的单独应用的简单系统也是可行的。

请参阅图3所示，是显示根据本发明较佳实施例的多功能通用串行总线无线桥接装置方块示意图。如前所述，多功能通用串行总线(USB)无线桥接装置300必须同时具有USB主机控制功能及USB外围装置功能，因此，多功能通用串行总线(USB)无线桥接装置300包括通用串行总线(USB)主机控制单元330及通用串行总线(USB)外围单元340，用以分别提供通用串行总线主机控制功能及通用串行总线外围装置功能，另外，也可同时提供有线讯号与无线讯号间的封包转换功能。

此外，多功能通用串行总线(USB)无线桥接装置300也包括：串行接口引擎(Serial Interface Engine)310、无线传收器360、第一多任务器320、第二多任务器350及联机即运行(ON-THE-GO)单元370。

其中，串行接口引擎310用以传收通用串行总线的有线讯号，无线传收器360用以传收桥接的无线讯号，联机即运行单元370耦接于串行接口引擎310、第一多任务器320与第二多任务器350，用以依据串行接口引擎310连接的通用串行总线控制器的种类，来提供一选择讯号sel。

第一多任务器320耦接串行接口引擎310、通用串行总线(USB)主机控制单元330及通用串行总线外围单元340，用以依据联机即运行单元370提供的选择讯号sel，来选择串行接口引擎310与通用串行总线(USB)主机控制单元330及通用串行总线外围单元340的数据传收路径。而第二多任务器350耦接无线传收器360、通用串行总线(USB)主机控制单元330及通用串行总线外围单元340，用以依据联机即运行单元370提供的选择讯号sel，来选择无线传收器360与通用串行总线(USB)主机控制单元330及通用串行总线外围单元340的数据传收路径。当然，如熟习此艺者所知，图中的选择讯号se l也可以是由一切换开关(图中未示)来手动提供。

例如，当串行接口引擎310如图2的多功能通用串行总线无线桥接装置212连接至通用串行总线主机控制器210时，则选择讯号sel会控制第一多任务器320与第二多任务器350，使串行接口引擎310与无线传收器360的传收路径连接至通用串行总线外围单元340，而选择操作于通用串行总线外围装置功能。另外，当串行接口引擎310如第2图的多功能通用串行总线无线桥接装置215连接通用串行总线外围装置250时，选择讯号sel会控制第一多任务器320与第二多任务器350，使串行接口引擎310与无线传收器360的传收路径连接至通用串行总线(USB)主机控制单元330，而选择操作于通用串行总线主机控制功能。因此，可达成应用单一的多功能通用串行总线无线桥接装置，来方便地将USB外围装置经由无线方式桥接至USB主机控制器，以利于使用者的使用。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1、一种多功能通用串行总线无线桥接装置，适用于将一通用串行总线的一有线讯号桥接至一无线讯号，其特征在于其包括：

一串行接口引擎，用以传收该有线讯号；

一无线传收器，用以传收该无线讯号；

一通用串行总线主机控制单元，用以提供通用串行总线主机控制功能及该有线讯号与该无线讯号的封包转换功能；

一通用串行总线外围单元，用以提供通用串行总线外围装置功能及该有线讯号与该无线讯号的封包转换功能；

一第一多任务器，耦接该串行接口引擎、该通用串行总线主机控制单元及该通用串行总线外围单元，用以依据一选择讯号，来选择该串行接口引擎与该通用串行总线主机控制单元及该通用串行总线外围单元的数据传收路径；以及

一第二多任务器，耦接该无线传收器、该通用串行总线主机控制单元及该通用串行总线外围单元，用以依据该选择讯号，来选择该无线传收器与该通用串行总线主机控制单元及该通用串行总线外围单元的数据传收路径。

2、根据权利要求1所述的多功能通用串行总线无线桥接装置，其特征在于其更包括一联机即运行单元，耦接该串行接口引擎、该第一多任务器与该第二多任务器，用以依据该串行接口引擎连接的一通用串行总线控制器种类，来提供该选择讯号。

3、根据权利要求1所述的多功能通用串行总线无线桥接装置，其特征在于其中所述的选择讯号是由一切换开关来提供。

4、一种通用串行总线系统装置，其特征在于其包括：

一第一通用串行总线控制器；

一第一多功能通用串行总线无线桥接装置，耦接该第一通用串行总线控制器；

一第二通用串行总线控制器；以及

一第二多功能通用串行总线无线桥接装置，耦接该第二通用串行总线控制器；

其中，该第一多功能通用串行总线无线桥接装置及该第二多功能通用串行总线无线桥接装置分别包括：

一串行接口引擎，用以传收一有线讯号；

一无线传收器，用以传收一无线讯号；

5、根据权利要求4所述的通用串行总线系统装置，其特征在于其中所述的第一多功能通用串行总线无线桥接装置及该第二多功能通用串行总线无线桥接装置更包括一联机即运行单元，耦接该串行接口引擎、该第一多任务器与该第二多任务器，用以依据该串行接口引擎连接的一通用串行总线控制器种类，来提供该选择讯号。

6、根据权利要求4所述的通用串行总线系统装置，其特征在于其中所述的选择讯号是分别由一切换开关来提供。

7、根据权利要求4所述的通用串行总线系统装置，其特征在于其中所述的第一通用串行总线控制器为一通用串行总线主机控制器，而该第二通用串行总线控制器为一通用串行总线外围装置。

8、根据权利要求4所述的通用串行总线系统装置，其特征在于其中所述的第一通用串行总线控制器为一通用串行总线主机控制器，而该第二通用串行总线控制器为一通用串行总线集线器。

9、根据权利要求4所述的通用串行总线系统装置，其特征在于其中所述的第一通用串行总线控制器及该第二通用串行总线控制器均为一通用串行总线主机控制器。