CN201054134Y - 随插即用的便携式外围装置计算机界面控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种随插即用的便携式外围装置的计算机界面控制器，具有：一计算机界面控制装置，一微型控制器，一虚拟光驱控制装置，可以虚拟方式向该计算机装置端口宣告该计算机界面控制器为光驱装置，并以该驱动程序存储器做为虚拟光盘，与该计算机装置进行通信，而对该计算机装置提供该驱动程序，以驱动该外围装置。本实用新型的随插即用的便携式外围装置的计算机界面控制器另可整合一大量数据传输节点装置，一上传节点装置，一上传与下载节点装置及一双向数据传输界面装置。本实用新型是一种具有驱动程序的界面控制器，可以简化安装程序，达到随插即用的功能。

Description

随插即用的便携式外围装置计算机界面控制器

技术领域

本实用新型涉及一种随插即用的便携式外围装置计算机界面控制器，特别是涉及一种装有驱动程序的便携式外围装置计算机界面控制器。该控制器为单一芯片整合结构，同时结合多个USB数据传输界面，将多个功能整合于单一芯片中。

背景技术

以目前的技术在一般便携式消费性产品的设计应用上，有几个问题需要改善。在成本上，虽然有多种产品例如：UART、鼠标、键盘等外围装置可以使用相同的计算机界面装置，但是在不同的产品上必须分别配置该相同的计算机界面装置，造成数种产品使用相同的界面，却要使用者依不同的产品功能分开购买，形成了一种浪费。在耗电量上，当使用多个相同计算机界面的外围装置时，计算机必须同时提供多个不同的产品的耗电。然而便携式外围装置多半使用于笔记本电脑。而笔记本电脑最重要的功能是可携带性(portable)，如果外围装置耗电量太大，即不适合长时间使用在笔记本电脑上。因此，一种能将使用相同计算机界面装置的多个外围装置加以整合，并通过同一计算机界面装置与计算机连接的界面控制器，应有其必要。

此外，目前虽然有多种计算机界面控制器的标准，但发展至今，USB界面控制器已经成为最受欢迎的计算机界面控制器标准。举凡高阶消费性电子产品，例如数字像机、手机、MP3、PDA、游戏机等产品，均已使用或配备USB界面控制器。预估未来使用USB界面的比例会逐年上升，并广泛使用于中阶产品的市场。可以说USB界面已成为新一代消费性产品吸引市场必备的界面。至于低阶产品，则是另一个更广大的市场。对于外围装置而言，配备USB界面控制器可以结合USB界面使用的方便性，以及计算机的文件数据的高整合性与可编辑性，因而提升产品的附加价值。但是在现行技术之下，在计算机设备上使用配备USB界面装置的外围装置前，必须自行安装驱动程序。对这种限制，所有的外围产品制造商以及使用者皆感到困扰。目前现行技术并未提供解决的方案，降低了USB界面在消费性电子产品使用上的方便性。

换言之，使用于USB界面的消费性电子产品，绝大多数无法在操作系统上直接使用，而必需在计算机上安装附产品所带的光盘片上的驱动程序。此种由使用者通过光盘数据的读取，间接完成产品与计算机之间数据传输所需的通沟，虽然可行，但是对使用者而言则极不方便。第一、光盘片不适合随身携带。使用上也不会有人随身携带。使得外围产品无法提供随插即用的功能。第二、光盘片通过外围装置的驱动程序安装于特定计算机后，即长期闲置。但因光盘片收藏不易，容易遗失。使用者想在其它计算机上安装时，往往寻找不到。第三、驱动程序在安装过程中必须实际安装于计算机，并且常驻于计算机操作系统程序。不但占用计算机系统资源，并且在每次开机时均需重行启动，使得开机时间变长。

因此目前对于使用诸如USB界面装置的便携式外围装置，确有简化安装程序，达到随插即用的必要。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种新颖的外围装置的计算机界面控制器。

本实用新型的目的也在于提供一种随插即用的便携式外围装置的计算机界面控制器。

本实用新型的目的也在于提供一种内建虚拟光驱的便携式外围装置的计算机界面控制器。

本实用新型的目的也在于提供一种可自行在计算机安装驱动程序的便携式外围装置的计算机界面控制器。

本实用新型的目的也在于提供一种可同时结合多种使用USB数据传输界面的便携式外围装置的计算机界面控制器。

为达成上述目的，本实用新型利用单一芯片整合结构，同时结合多个复合式USB数据传输界面与虚拟光驱，提供随插即用的复合式多功能计算机界面控制器。

本实用新型采用的技术特征如下：

一种随插即用的便携式外围装置的计算机界面控制器，用以提供一外围装置与一计算机装置的连接，该计算机界面控制器具有：

一计算机界面控制器，具有一计算机控制界面，该界面与一计算机装置的输出入端控制界面连接；

一微型控制器，控制该计算机界面控制器、一驱动程序存储器、一虚拟光驱控制装置；

一驱动程序存储器，存放该外围装置所使用的驱动程序；及

一虚拟光驱控制装置，该装置是一种以虚拟方式向该计算机装置宣告该计算机界面控制器为光驱装置，并以该驱动程序存储器做为虚拟光盘，与该计算机装置进行通信，而对该计算机装置提供驱动程序，以驱动该外围装置的虚拟光驱控制装置。

其中，该计算机界面控制器所使用的控制界面标准为USB界面。该微型处理器为一微控制器或一微处理器。

其中，还包括一大量数据传输节点装置，该大量数据传输节点装置是一种存取大量数据在该外围装置上的设备。

其中，还包括一上传节点装置，该上传节点装置是一种向计算机装置宣告该外围装置为标准按键装置或标准鼠标等标准外围装置的设备。

其中，还包括一上传与下载节点装置，该上传与下载节点装置是一种向计算机装置宣告该外围装置为可大量写入与读取外围装置的控制数据的设备。

其中，还包括一双向数据传输界面装置，并内建多个双向数据传输界面，以供双向数据传输型外围装置使用。该双向数据传输界面装置内建的数据传输界面包括：SPI界面，Smart Card Reader界面，UART界面，GPIO界面等。

本实用新型的有益效果表现为：该计算机界面控制器适合于任何计算机界面标准的控制器，但一般而言可为USB界面控制器，以符合使用上的趋势。而该微型控制器则可为任何以商用化的微控制器或微处理器。

本实用新型的一大量数据传输节点装置，用以存取大量数据在该外围装置上。对于未使用一般计算机标准界面装置的消费性产品，此大量数据传输节点装置可提供高于一般传输节点装置的数据传输速率。本实用新型确有简化安装程序，达到随插即用的功能。

附图说明

图1显示随插即用的便携式外围装置计算机界面控制器的系统方块图。

图2为插即用的便携式外围装置计算机界面控制器的控制界面协商流程图。

图中符号说明

1  计算机界面控制器

10 计算机界面控制装置

20 微型控制器

30 驱动程序存储器

31 外部的存储装置

40 虚拟光驱控制装置

50 计算机装置

51 控制界面

60 外围装置

70 大量数据上传/下载节点装置

81 上传节点装置

82 上传/下载节点装置

90 向数据传输界面装置

91 SPI界面1

92 SPI界面2

93 Smart Card Reader界面

94 UART界面

95 GPIO界面

具体实施方式

以下依据附图说明本实用新型随插即用的便携式外围装置的计算机界面控制器。

本实用新型提出一种不同于已知技术的结构。本实用新型结合多种数据传输界面与多种功能于单一的外围装置计算机界面控制器并使用，并利用光驱虚拟装置完成安装程序与执行程序的操作，以达成随插即用的目的。

图1即显示本实用新型随插即用的便携式外围装置的计算机界面控制器的系统方块图。如图所示，本实用新型的计算机界面控制器1供一外围装置60与一计算机装置50进行通信及输出入控制，并包括：

一计算机界面控制装置10，具有一计算机控制界面，该界面10与一计算机装置的输出入端控制界面51连接；用以通过一计算机控制界面51，与一计算机装置50进行各种数据传递及输出入控制；

一微型控制器20，控制该计算机界面控制器10、一驱动程序存储器30、一虚拟光驱控制装置40；用以控制该计算机界面控制器1的外围界面应用功能，处理沟通数据与传递讯息；

一驱动程序存储器30，用以存放该外围装置60所使用的驱动程序；及

一虚拟光驱控制装置40，以虚拟方式向该计算机装置50端口宣告该计算机界面控制器1为光驱装置，并以该驱动程序存储器30做为虚拟光盘，与该计算机装置50进行通信，而对该计算机装置50提供该驱动程序，以驱动该外围装置60。

在上述结构中，该计算机界面控制装置10所使用的控制界面一般可为USB界面。因该界面目前为最普遍应用的计算机控制界面。不过，其它公用计算机界面，如PCMCIA、Card Bus、IEEE1394、PCI等有线控制界面，以及红外线、蓝芽、无线电等无线控制界面均可使用在本实用新型。至于其界面控制装置10的控制方式及电路，因属已知技术，在此即不再赘述。

该微型控制器20可使用任何商用化的微控制器或微处理机。对于此行业的人士而言，除可自行设计该微型控制器20外，也容易通过授权方式取得他人已经完成的微控制器或微处理机核心电路，加以使用。该微型控制器20主要功能在于将该计算机界面控制装置10所送来的数据做处理，进行各种所需的运算，以及对外部界面做输出等。相关的控制方式也属于已知技术。在此也不再赘述。

该虚拟光驱控制装置40为本实用新型主要重点之一，用以通过虚拟宣告的方式，使得计算机50端口产生一光驱的沟通界面，藉以将该驱动程序存储器作为一虚拟光驱，向该计算机装置50提供该外围装置60的驱动程序。该驱动程序提供之后，可设置于该计算机装置50，也可不设置于计算机装置50，而随时供该计算机装置50存取。

在本发明的一实施例中，该驱动程序存储器30可为任何适用于控制芯片的存储模块，并可为只读存储器或可改写存储器。在本发明的另一实施例中，利用外部的存储装置31存放该驱动程序。此时该虚拟光驱控制装置40即将该外部存储装置31作为该驱动程序存储器，放置可执行的档案内容，并以虚拟光驱的形式，提供于该计算机装置50。适用的外部存储装置31可为串行型闪存，NOR型闪存，存储卡等。

该虚拟光驱控制装置40可使任何未使用标准界面的外围产品，通过虚拟光驱这种标准模式，达成与计算机50端口的协商与通信，而执行放置于驱动器存储器30的应用程序，以完成该外围产品60与计算机50间的控制界面协商。其工作流程示于图2。图2为本实用新型随插即用的便携式外围装置的计算机界面控制器的控制界面协商流程图。

如图2所示，于201，使用者将该外围装置60含该计算机界面控制器1插入到该计算机50的界面装置51，经过该计算机50侦测结果，该外围装置宣告初始连接。于202，该计算机50开始协商该外围装置的控制界面。于203，该虚拟光驱控制装置40向该计算机50宣告一虚拟光驱。于204，该计算机建立该虚拟光驱的界面通道。于205，该计算机执行该驱动程序存储器30所存放的驱动程序。于206，该计算机开始执行与该外围装置60相关的应用程序。该应用程序提供其它的数据传输方式，例如其它的USB数据传输界面，因此使用者可以通过该数据传输界面对计算机50作数据的上传与下载，于207，利用该数据通道进行数据的读取或写入。反之，如该计算机并不执行其它的应用程序，于208，则使用者仍能通过该虚拟光盘的数据通道，读取该定义为虚拟光盘的存储器40或41中所存放的数据，或进行写入。

使用本发明的界面控制器，外围产品制造商可以省下储存安装程序的光盘片，同时使用者也不需要随身携带安装程序的光盘片，真正做到在任何一台计算机设备上随插即用的功能。举例而言，以市面上的非标准消费性产品，使用者购买后须在第一次操作的计算机与作业平台上，利用产品上所附加的安装程序光盘片，执行非标准消费性产品的安装程序。安装此程序时必须要将执行程序复制于计算机的硬盘中，占据计算机硬盘的可用使用空间。此外并于操作系统上安装一常驻程序，此常驻程序会于计算机每次开机时自动执行，无形中增加操作系统的工作，降低工作效能。不但如此，当使用者携带此产品出外时，不可能将安装光盘片随身携带，使得产品无法使用于无安装使用程序的操作系统上，降低使用产品功能。

在本实用新型的设计下，该界面控制器先通过计算机的界面进行沟通，再利用虚拟方式向计算机端口宣告为光驱虚拟装置，利用本实用新型内建的虚拟光驱，或以外部的存储器做为虚拟的光盘片，储存驱动程序，完成该外围装置的安装。该储存于驱动程序存储器30中的执行程序，并无需安装与常驻于计算机系统中，使用者可直接执行虚拟光驱中的作业程序，真正做到计算机操作系统零负担的工作模式。PC计算机执行虚拟光驱中的应用程序后，应用程序不以光驱的传输方式，而使用指定的方式做数据的上传与下载。

本实用新型在制作控制器IC时，结构上可采用OTP/Flash/Mask制程的Memory ROM存储器。外围产品设计者可自行决定产品设计的规格需求，依照不同的产品设计者所自定的功能，产品不同的产品客制化的需求。

在本实用新型的随插即用的便携式外围装置的计算机界面控制器，另外还可以提供一大量数据上传/下载节点装置70，用以取得可与计算机50上传与下载传输大量数据的沟通界面，使用者可以存取大量数据在该外围装置60上。对于未使用一般计算机标准界面装置的消费性产品，此大量数据传输节点装置可提供高于一般传输节点装置的数据传输速率。因此该外围装置60为一存储器或含有数据存储器的外围装置时，可提供应用上的便利。

本实用新型随插即用的便携式外围装置的计算机界面控制器另可包括一上传节点装置81及/或一上传与下载节点装置82，用以向该计算机装置宣告该外围装置为标准按键装置或是标准鼠标等标准外围装置，以提供该外围装置60可于该计算机装置50上随插即用。在该外围装置60为按键装置，鼠标或其它利用按键或鼠标界面的装置时，即不需再安装。此外，该随插即用的便携式外围装置的计算机界面控制器1还包括一双向数据传输界面装置90，并内建多个双向数据传输界面，以供双向数据传输型外围装置使用。该双向数据传输界面装置90内建的数据传输界面可包括：SPI界面9192，Smart Card Reader界面93，UART界面94，GPIO界面95等。上述界面或模块因属于已知的技术，其详细的结构及电路即不需赘述。

具有上述装置的全部或部分的外围装置计算机界面控制器1因已整合多种外围装置的控制界面，可以适用于多种的外围装置，无论外围装置的厂商利用本实用新型的控制器做为单一外围产品的控制器或复合式外围产品的控制器，均极适用。使用者也不需每次使用该外围装置于一新计算机时，一再重复安装程序，极为便利。真正实现随插即用的复合式多功能计算机界面控制器。

以上是对本新实用新型随插即用的便携式外围装置的计算机界面控制器的说明。熟悉本领域的专业人士不难由上述的说明，明了本发明的精神进而作出不同的衍伸与变化，唯只要不超出本实用新型的精神，均应包含于其申请专利范围内。

Claims (11)

1.一种随插即用的便携式外围装置的计算机界面控制器，用以提供一外围装置与一计算机装置的连接，其特征是，包括：

一计算机界面控制器，具有一计算机控制界面，该界面与一计算机装置的输出入端控制界面连接；

一微型控制器，控制该计算机界面控制器、一驱动程序存储器、一虚拟光驱控制装置；

一驱动程序存储器，存放该外围装置所使用的驱动程序；及

一虚拟光驱控制装置，该装置是一种以虚拟方式向该计算机装置宣告该计算机界面控制器为光驱装置，并以该驱动程序存储器做为虚拟光盘，与该计算机装置进行通信，而对该计算机装置提供驱动程序，以驱动该外围装置的虚拟光驱控制装置。

2.如权利要求1所述的便携式外围装置的计算机界面控制器，其特征是，该计算机界面控制器所使用的控制界面标准为USB界面。

3.如权利要求1所述的便携式外围装置的计算机界面控制器，其特征是，该微型处理器为一微控制器或一微处理器。

4.如权利要求1所述的便携式外围装置的计算机界面控制器，其特征是，还包括一大量数据传输节点装置，该大量数据传输节点装置是一种存取大量数据在该外围装置上的设备。

5.如权利要求1所述的便携式外围装置的计算机界面控制器，其特征是，还包括一上传节点装置，该上传节点装置是一种向计算机装置宣告该外围装置为标准按键装置或标准鼠标等标准外围装置的设备。

6.如权利要求1所述的便携式外围装置的计算机界面控制器，其特征是，还包括一上传与下载节点装置，该上传与下载节点装置是一种向计算机装置宣告该外围装置为可大量写入与读取外围装置的控制数据的设备。

7.如权利要求1所述的便携式外围装置的计算机界面控制器，其特征是，还包括一双向数据传输界面装置，并内建多个双向数据传输界面。

8.如权利要求7所述的便携式外围装置的计算机界面控制器，其特征是，该双向数据传输界面装置内建的数据传输界面包括选自下列的至少二种：SPI界面，Smart Card Reader界面，UART界面，GPIO界面。

9.如权利要求1所述的便携式外围装置的计算机界面控制器，其特征是，该驱动程序存储器为一外部存储装置。

10.如权利要求9所述的便携式外围装置的计算机界面控制器，其特征是，该外部存储装置包括选自下列的至少一种：串行型闪存，NOR型闪存，存储卡。

11.如权利要求1所述的便携式外围装置的计算机界面控制器，其特征是，该计算机控制界面为USB界面。

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