KR20040072571A - Implementation of multifunction USB composite device for presentation - Google Patents
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Abstract
Description
기존의 무선 프리젠테이션용 제품은 레이저 포인터에 마우스나 키보드를 제어하는 기능을 추가하여 발표자 스스로가 슬라이드를 RF 원격제어 할 수 있어 편리하게 발표를 진행할 수 있었다. 하지만, 이러한 제품을 사용하는 사용자는 프리젠테이션 자료가 저장된 파일을 네트워크나 이동식 저장장치를 통해 빔프로젝터에 연결된 컴퓨터에 미리 복사한 후 사용해야 하는 번거로움이 발생하게 되고, 기밀 보장이 요구되는 자료인 경우에는 발표 후 컴퓨터에 저장된 파일을 삭제해야 하는 불편함이 발생한다. 또한, RF 원격 제어 기능을 갖는 레이저 포인터를 사용하는 발표자가 마이크를 사용하게 되는 경우에는 두 손을 모두 사용하여야 하며, 보통의 레이저 포인터를 사용하는 사용자는 두 손을 모두 사용할 뿐만 아니라 보조자의 도움이 필요하게 되어 매우 불편한 환경에서 프리젠테이션을 이끌어 가게 될 것이다. 두 가지 이상의 USB 기능을 수행하기 위해서는 USB 허브 장치에 각각의 기능을 가지는 기기들을 연결해서 사용해야만 하는데, 레이저 포인터에 마우스나 키보드를 제어하는 기능이 추가된 장치, 이동식 저장 장치, 그리고, 무선 마이크를 같이 사용하기 위해서는 USB 허브 장치에 각각 연결해서 사용해야 한다. 하지만, 이것은 모든 장치들을 따로 가지고 다녀야 하는 번거로움이 있어 매우 불편하다. 키보드/마우스/조이스틱과 같은 휴먼 인터페이스 장치, 무선 마이크, 그리고, 이동식 저장장치들을 하나의 장치로 구현하기 위해서는 USB 허브 장치에 휴먼 인터페이스 장치 기능의 기기, 무선 마우스 기기, 그리고, 이동식 저장 장치가 각각 연결되는 형태로 구성해야 된다. 즉, 시스템의 경박 단소화 및 저가의 구현이 불가능한 단점이 있다.Existing wireless presentation products add a mouse or keyboard control function to the laser pointer so that the presenter can control the slides by RF remote control. However, the user of such a product has a trouble to use after copying the file where the presentation data is stored to the computer connected to the beam projector through a network or a portable storage device. There is an inconvenience to delete files stored on the computer after the announcement. In addition, if the presenter using a laser pointer with RF remote control is to use a microphone, both hands must be used. A user using a regular laser pointer not only uses both hands but also assists an assistant. You will need to lead a presentation in a very inconvenient environment. In order to perform more than one USB function, you have to connect the devices with the functions to the USB hub device.The device that adds mouse or keyboard control to the laser pointer, removable storage device, and wireless microphone In order to use them together, they must be connected to each USB hub device. However, this is very inconvenient because of the trouble of carrying all the devices separately. To implement a human interface device such as a keyboard / mouse / joystick, a wireless microphone, and portable storage devices as a single device, a device having a human interface device function, a wireless mouse device, and a mobile storage device are respectively connected to a USB hub device. It should be configured in the form That is, there is a disadvantage in that the system can be made light and simple and inexpensive.
USB 주변 기기에서 하나의 장치가 하나의 동작만을 수행하기 보다는 여러 기능을 동시에 수행할 수 있다면 더 효율적일 것이다. 본 발명은 USB 허브 컨트롤러에 다양한 기능을 갖는 컨트롤러들을 집적해서 구성된 USB 합성 장치(USB Compound Device)와 하나의 USB 컨트롤러를 통해 서로 다른 두 가지 이상의 기능을 동시에 수행할 수 있는 USB 복합 장치(USB Composite Device)를 구현하는 것이다. USB 인터페이스 방식에는 총 4가지 방식이 존재한다. “컨트롤 트랜스퍼”, “인터럽트 트랜스퍼”, “벌크 트랜스퍼”, 그리고, “아이소크로노스 트랜스퍼”가 그것인데 마우스 및 키보드와 같은 휴먼 인터페이스 장치는 “인터럽트 트랜스퍼”를, 이동식 저장장치는 “벌크 트랜스퍼”를, 그리고, 무선 마이크는 “아이소크로노스 트랜스퍼”를 각각 사용하게 된다. 이러한 USB 복합 장치를 구현하기 위해서는 “디바이스 디스크립터”내에 “컨피규레이션 디스크립터”를 표현하고, 다시 이 안에 휴먼 인터페이스 장치, 이동식 저장 장치, 그리고, 무선 마이크 장치에 대한 “인터페이스 디스크립터”를 표현하고, 각각에 대한 “엔드포인트 디스크립터”와 휴먼 인터페이스 장치인 경우에는 “HID 디스크립터”,“리포트 디스크립터”와 같은 부가적으로 필요한 “디스크립터”들을 표현한다. 하나의 USB 컨트롤러를 이용해서두 가지 이상의 기능을 수행하는 기기를 개발하기 위해서는 펌웨어를 효율적으로 프로그래밍해야 한다. 또한, 제품으로서 개발하기 위해서는 하드웨어 및 회로 설계가 효과적으로 이뤄져야 한다. 아래의 프로그램은 실제로 구현된 본 기기의 C-언어로 표현된 원시 코드의 일부분을 나타낸 것이다.In a USB peripheral, it would be more efficient if a device could perform several functions simultaneously rather than just one operation. The present invention provides a USB compound device (USB compound device) configured to integrate controllers having various functions in a USB hub controller and a USB composite device capable of simultaneously performing two or more different functions through one USB controller. ) Is implemented. There are four types of USB interface methods. “Control Transfer”, “Interrupt Transfer”, “Bulk Transfer”, and “Isochronos Transfer” are the “Interrupt Transfers” for human interface devices such as mice and keyboards, “Bulk Transfers” for removable storage devices, The wireless microphone will use "isochronos transfer" respectively. In order to implement such a USB composite device, the "Configuration Descriptor" is expressed in the "Device Descriptor", and the "Interface Descriptor" for the human interface device, the removable storage device, and the wireless microphone device is expressed therein. In the case of an "endpoint descriptor" and a human interface device, additionally required "descriptors" such as "HID descriptor" and "report descriptor" are represented. To develop a device that performs more than one function using a single USB controller, firmware must be efficiently programmed. In addition, to develop as a product, hardware and circuit design must be effective. The program below shows a portion of the source code expressed in the C-language of the device actually implemented.
BYTE Configuration_Descriptor[] = {0x09, // Descriptor lengthBYTE Configuration_Descriptor [] = {0x09, // Descriptor length
0x02, // Descriptor type : Configuration0x02, // Descriptor type: Configuration
57,0, // Configuration + EndPoints length57,0, // Configuration + EndPoints length
0x03, // Number of interfaces0x03, // Number of interfaces
0x01, // Configuration value0x01, // Configuration value
0x00, // Configuration string0x00, // Configuration string
0xA0, // Attributes0xA0, // Attributes
0x32} // Power requirement0x32} // Power requirement
위 원시 코드의 4번째 줄에 나타난 “0x03, // Number of interfaces”는 바로 본 기기에서 세 가지 이상의 기능을 수행하기 위한 설정이다. 각각의 기능이 “인터페이스”라는 이름으로 명명되어서 프로그램으로 구현되는 것이다. 다음은 3개의 “인터페이스 디스크립터”에 대해서 설정하는 원시 코드이다.The “0x03, // Number of interfaces” shown in the fourth line of the above source code is the setting to perform three or more functions in this unit. Each function is named "interface" and implemented as a program. Here is the source code for the three "interface descriptors":
BYTE HID_Descriptor[] = {0x09, // Descriptor lengthBYTE HID_Descriptor [] = {0x09, // Descriptor length
0x04, // Descriptor type : Interface0x04, // Descriptor type: Interface
0x00, // Interface Number0x00, // Interface Number
..
..
.}.}
BYTE Mass_storage_Descriptor[] = {0x09, // Descriptor lengthBYTE Mass_storage_Descriptor [] = {0x09, // Descriptor length
0x04, // Descriptor type : Interface0x04, // Descriptor type: Interface
0x01, // Interface Number0x01, // Interface Number
..
..
.}.}
BYTE MIC_Descriptor[] = {0x09, // Descriptor lengthBYTE MIC_Descriptor [] = {0x09, // Descriptor length
0x04, // Descriptor type : Interface0x04, // Descriptor type: Interface
0x02, // Interface Number0x02, // Interface Number
..
..
.}.}
위 세 부분의 원시 코드에서 각각 셋째줄에 나타난 0x00, 0x01, 0x02는 구현하고자 하는 USB 기능에 대한 인덱스이다. 즉, 두개의 기능에서 “0x00”은 첫번째 기능(인터페이스)인 키보드 및 마우스와 같은 휴먼 인터페이스 장치를 표현하는 것이고, “0x01”은 두번째 기능(인터페이스)인 이동식 저장 장치를 표현하는 것이고, “0x02”는 세번째 기능(인터페이스)인 무선 마이크 장치를 표현한 것이다. 만약, 여기에 부가적인 또 다른 기능을 추가하고 싶다면Configuration_Descriptor[]의 “Number of Interface” 항목을 0x04으로 설정하고, 그 기능에 대한 “디스크립터”와 동작 수행을 위한 펌웨어를 프로그래밍하여 추가하면 된다. 본 발명은 USB 허브 컨트롤러를 통해 여러 기능을 가진 기기들을 연결해서 USB 합성 장치를 구현할 수 있고, 효율적인 펌웨어 프로그래밍으로 이러한 어려운 문제점들을 해결해서 RF 신호의 검출을 통해 휴먼 인터페이스 장치(키보드/마우스) 기능, 무선 마이크 기능, 그리고, 이동식 저장 장치 기능을 동시에 수행하는 USB 복합 장치를 구현할 수 있다. 그리고, 이동식 저장 장치 기능의 경우, 플래시 메모리 또는, 소형 하드 디스크(HDD)를 이용해 용량을 크게 늘려서 구현할 수도 있다. USB 컨트롤러는 하나의 펌웨어로 다양한 종류의 메모리와 인터페이스 하기 위해 메모리의 고유 ID 테이블을 읽어서 사용 메모리의 제조사, 용량, 인터페이스 방식 등에 맞는 프로그램을 수행할 수 있도록 구현하고자 한다.The 0x00, 0x01, and 0x02 shown in the third line of the three source codes above are the indexes for the USB function to be implemented. That is, in both functions, “0x00” represents the first function (interface), human interface device such as keyboard and mouse, and “0x01” represents the second function (interface), removable storage device, “0x02”. Represents the third function (interface), a wireless microphone device. If you want to add additional functions to this, set “Number of Interface” item of Configuration_Descriptor [] to 0x04, and add “Descriptor” for that function and firmware to perform the operation. The present invention can implement a USB composite device by connecting devices having various functions through a USB hub controller, and solve the difficult problems by efficient firmware programming to detect a human interface device (keyboard / mouse) function, It is possible to implement a USB composite device that simultaneously performs a wireless microphone function and a removable storage device function. In the case of the removable storage device function, the flash memory or a small hard disk (HDD) may be used to greatly increase the capacity. In order to interface with various types of memory with one firmware, the USB controller reads the unique ID table of the memory and implements a program suitable for the manufacturer, capacity, and interface of the used memory.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 휴먼 인터페이스 장치 기능, 무선 마이크 기능, 그리고, 이동식 저장 장치 기능을 갖는 USB 복합 장치 구성도1A and 1B are diagrams illustrating a USB composite device having a human interface device function, a wireless microphone function, and a removable storage device function according to the present invention.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 휴먼 인터페이스 장치 기능, 무선 마이크 기능, 그리고, 이동식 저장 장치 기능을 갖는 USB 복합 장치 블록도2A and 2B are USB composite device block diagrams having human interface device functionality, wireless microphone functionality, and removable storage functionality in accordance with the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 USB 복합 장치의 수신기에서 펌웨어에 대한 순서도Figure 3 is a flow chart for the firmware in the receiver of the USB composite device according to the present invention
도 4a 및 4b는 본 발명에 따른 송신기 및 수신기인 휴먼 인터페이스 장치 및 무선 마이크의 RF 인터페이스에 대한 데이터 프레임 구조Figures 4a and 4b is a data frame structure for the RF interface of the radio interface and the human interface device and the transmitter according to the present invention
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
1, 31 : 레이저 모듈; 2, 20 : 마이크 스위치; 3, 26 : 마이크;1, 31: laser module; 2, 20: microphone switch; 3, 26: microphone;
4 : 다중 방향 스위치; 5, 21 : 레이저 버튼; 6, 22 : HID 기능 버튼;4: multi-directional switch; 5, 21: laser button; 6, 22: HID function button;
7, 23 : HID 기능 버튼; 8, 24 : HID 기능 버튼; 9,33 : 배터리 용량 표시기7, 23: HID function button; 8, 24: HID function button; 9,33: Battery capacity indicator
10 : 외부 마이크 포트 15, 42 : 스피커 포트; 16, 47 : LED;10: external microphone port 15, 42: speaker port; 16, 47: LED;
17 : USB 플러그; 25 : 외부 마이크 포트 27 : 코덱/압축;17: USB plug; 25: external microphone port 27: codec / compression;
28 : RF 송신부; 29 : 송신 안테나; 30 : 마이크로 컨트롤러;28: an RF transmitter; 29: transmit antenna; 30: microcontroller;
32 : 배터리; 40 : PC; 41 : PC의 USB 포트; 43 : 코덱/압축복원;32: battery; 40: PC; 41: USB port of PC; 43: codec / compression restore;
44 : RF 수신부; 45 : 수신 안테나; 46 : USB 컨트롤러; 48 : 메모리;44: an RF receiver; 45: receiving antenna; 46: USB controller; 48: memory;
본 발명은 크게 송신기와 수신기 두 부분으로 나누어져 있다. 송신기는 레이저 빔을 송출하는 레이저 모듈, 마우스 및 키보드와 같은 휴먼 인터페이스 기능을 구현하기 위한 기능버튼 부, 송신기에 전원을 공급하는 배터리, 마이크의 동작을 허용하는 마이크 스위치와 마이크, 송신기의 전체적인 동작을 제어하는 마이크로 컨트롤러, 그리고, 디지털 신호를 변조해서 송출하는 RF 송신부로 구성된다. 수신기는 송출된 RF 신호를 디지털 신호로 변환하는 RF 수신부, RF 수신신호 처리 및 복합 장치를 위한 USB 인터페이스를 제어하는 USB 컨트롤러, 동작상태를 알리는 LED, 데이터 저장용 플래시 메모리 또는 소형 하드 디스크(HDD), 그리고, PC의 USB포트에 연결되는 USB 커넥터로 구성된 것을 특징으로 한다.The present invention is largely divided into two parts, a transmitter and a receiver. The transmitter is equipped with a function button unit for implementing human interface functions such as a laser module for transmitting a laser beam, a mouse and a keyboard, a battery for supplying power to the transmitter, a microphone switch and a microphone for operating the microphone, and the overall operation of the transmitter. It consists of a microcontroller to control and an RF transmitter which modulates and transmits a digital signal. The receiver includes an RF receiver for converting the transmitted RF signal into a digital signal, a USB controller for controlling the RF reception signal processing and a USB interface for a composite device, an LED indicating operation status, a flash memory for storing data, or a small hard disk (HDD). And, characterized in that consisting of a USB connector connected to the USB port of the PC.
이하, 첨부한 도면의 상세한 설명은 다음과 같다.Hereinafter, the detailed description of the accompanying drawings are as follows.
도 1은 본 발명의 송신기 및 수신기 시스템에 대한 대표도를 나타낸 것이다. 도 1a의 송신기 시스템 구성도는 레이저 모듈(1), 마이크 모듈(2) 및 마이크 동작 스위치(3), 다중 방향 스위치(4), 레이저 버튼(5), HID 기능 버튼(6,7,8), 배터리 용량 표시기(9) 등으로 구성되어 있다. 레이저 모듈(1)은 레이저 버튼(5)의 누름 동작에 의해서 레이저 빔이 방사되는 모듈이고, 마이크 모듈(2)은 마이크 동작 버튼(3)의 “ON”상태에 의해서 동작되기 때문에 마이크를 이용하면서 다른 제어 버튼을 이용해 휴먼 인터페이스 장치의 기능을 사용할 수 있고, 마우스와 같은 위치 제어 기능이 구현할 경우에는 버튼이나 다중 방향 스위치(4) 대신에 트랙포인트나 터치 패드를 사용해서 처리하고, 그렇지 않을 경우에는 버튼 혹은 다중 방향 스위치(4)를 이용해서 휴먼 인터페이스 장치 기능 버튼(6,7,8)으로서 프리젠테이션과 같은 응용 프로그램에서 무선으로 페이지 업/다운 기능이나 방향키(화살표키) 기능과 같이 무선 키보드 기능을 수행하기도 하고, 파워 포인트와 같은 응용 프로그램에서 슬라이드 찾기와 같은 특정 기능을 수행하는 구조를 가진다. 배터리 용량 표시기(9)는 LED 색깔을 통해서 송신기의 배터리 잔류 용량을 사용자에게 알리기 위한 부분이고, 외부 마이크 포트(10)는 송신기 내장 마이크의 감도가 떨어지거나 송신기를 사용자의 입 가까이로 근접하여 사용하기 어려울 경우 외부 마이크를 연결해서 사용할 수 있도록 구성된 포트이다. 도 1b의 수신기 시스템 구성도는 스피커 출력 포트(15), LED(16), 그리고, USB 커넥터(17)로 구성되어 있다. 스피커 출력포트(15)는 송신기의 무선 마이크 신호를 검출해서 스피커에 직접 연결해서 음성 출력을 할 수 있는 부분이고, LED(16)는 RF 신호 검출 및 플래시 메모리 또는 소형 HDD 접근 상태를 알리는 동작을 수행하는 부분이고, USB 커넥터(17)는 수신기의 USB 컨트롤러를 통해서 PC와 인터페이스를 할 수 있도록 연결해주는 부분이다.1 shows a representative diagram of a transmitter and receiver system of the present invention. The transmitter system diagram of FIG. 1A shows a laser module 1, a microphone module 2 and a microphone operation switch 3, a multi-directional switch 4, a laser button 5, HID function buttons 6, 7, 8 And a battery capacity indicator 9 or the like. The laser module 1 is a module in which the laser beam is radiated by the pressing operation of the laser button 5, and the microphone module 2 is operated by the “ON” state of the microphone operation button 3, The other control buttons can be used to use the functions of the human interface device, and if a position control function such as a mouse is implemented, the trackpoint or touch pad can be used instead of the button or the multi-directional switch (4), otherwise Human interface device function buttons (6,7,8) using buttons or multi-directional switches (4) as wireless keyboard functions such as page up / down functions or arrow keys (arrow keys) wirelessly in applications such as presentations. It has a structure that performs specific functions such as finding a slide in an application such as PowerPoint. . The battery capacity indicator (9) is a part for informing the user of the remaining battery capacity of the transmitter through the LED color, and the external microphone port 10 is less sensitive to the transmitter built-in microphone or to use the transmitter close to the user's mouth It is a port that can be connected to an external microphone when it is difficult. The receiver system configuration diagram of FIG. 1B is composed of a speaker output port 15, an LED 16, and a USB connector 17. The speaker output port 15 is a part that detects a wireless microphone signal of a transmitter and directly connects to a speaker for voice output, and the LED 16 performs an operation of detecting an RF signal and notifying a flash memory or a small HDD access state. The USB connector 17 is a part for connecting with a PC through a USB controller of the receiver.
도 2 및 도 3은 본 발명의 송신기 및 수신기에 대한 구성을 상세히 나타낸 블록도이다.2 and 3 are block diagrams showing in detail the configuration of the transmitter and the receiver of the present invention.
도 2의 마이크로 컨트롤러(30)는 송신기의 전체적인 제어를 담당한다. 배터리 전원(32)을 사용하는 마이크로 컨트롤러는 배터리의 잔류 용량 표시기(33)를 통해서 사용자에게 배터리의 잔류량을 표시하고, 각 버튼들의(21 ~ 24)의 누름 상태를 확인해서 레이저 모듈(31)에서 레이저 빔을 방사시키거나, 마우스/키보드 값을 인코딩한다. 또한 마이크 스위치(20)의 “ON/OFF”상태를 확인해서 코덱(A/D 변환기)과 압축(27)을 통해서 마이크(26)나 외부 마이크 포트(25)를 통해서 입력된 음성 신호를 인코딩하거나, RF 송신부(28)로 무선 전송할 데이터를 보낸다. 음성 신호를 송출하는 무선 마이크 기능에서는 코덱을 통해 A/D 변환한 데이터를 RF로 송출하는 방식과 A/D 변환 및 압축을 이용해서 디지털 데이터를 RF로 송출하는 두 가지 방식을 갖는다. RF 송신부(28)는 마이크로 컨트롤러(30)로부터 마이크(26)나 외부 마이크 포트(25)의 음성 신호 또는 마우스/키보드 기능 버튼 신호를 받아서 무선 신호로 변조해 송신 안테나(29)를 통해서 수신기에 전송하는 역할을 담당한다. 도 3의 USB 컨트롤러 역시 수신기의 전체적인 제어 및, USB 인터페이스를 담당하는데 전원은 USB 포트(41)를 통해서 PC(40)로부터 공급 받는다. 수신 안테나(45)를통해서 RF 신호를 받아 디지털 데이터로 변환하는 RF 수신부(44)는 USB 컨트롤러(46)와 연동해서 그 기능을 수행한다. USB 컨트롤러(46)는 수신된 RF 신호를 검출해서 그 신호가 오디오 신호일 경우 이를 디코딩해서 압축 복원 코덱(43)을 통해 스피커 포트(42)로 오디오 출력을 하거나 수신된 오디오 신호를 USB를 통해서 PC의 오디오 장치(사운드카드)를 이용해서 출력하도록 한다. PC의 오디오 장치(사운드카드)를 이용할 경우 USB를 통해 전송된 오디오 신호를 PC의 오디오 장치(사운드카드)로 전송해주는 역할을 하는 소프트웨어가 PC에서 연동되어야 한다. 특히, 압축 복원에 대한 처리는 압축 복원 코덱을 사용할 수도 있고, USB 컨트롤러 내어서 처리할 수도 있고, PC의 응용프로그램을 통해서 처리할 수 있다. 수신된 RF 신호가 마우스/키보드 기능 신호일 경우 각 명령에 따라서 USB 인터페이스를 하고, 플래시 형태나 혹은 소형 하드 디스크(HDD) 형태의 메모리(48) 제어를 통해서 데이터 저장을 할 수 있는 이동식 저장 장치 기능을 수행하고, 위 각각의 동작을 알리기 위해서 LED(47) 점등을 한다.The microcontroller 30 of FIG. 2 is responsible for the overall control of the transmitter. The microcontroller using the battery power 32 displays the remaining amount of the battery to the user through the remaining capacity indicator 33 of the battery, and checks the pressing state of each of the buttons 21 to 24 in the laser module 31. Emit a laser beam or encode mouse / keyboard values. Also, check the “ON / OFF” state of the microphone switch 20 to encode the audio signal input through the microphone 26 or the external microphone port 25 through the codec (A / D converter) and compression (27). The RF transmitter 28 transmits data to be transmitted wirelessly. Wireless microphone function that transmits voice signal has two methods of transmitting A / D converted data to RF through codec and digital data to RF using A / D conversion and compression. The RF transmitter 28 receives a voice signal from the microphone 26 or an external microphone port 25 or a mouse / keyboard function button signal from the microcontroller 30, modulates the signal into a wireless signal, and transmits the signal to a receiver through the transmission antenna 29. It plays a role. The USB controller of FIG. 3 is also responsible for the overall control of the receiver and the USB interface. Power is supplied from the PC 40 through the USB port 41. The RF receiver 44 which receives the RF signal through the reception antenna 45 and converts the RF signal into digital data performs the function in cooperation with the USB controller 46. The USB controller 46 detects the received RF signal, decodes the signal if it is an audio signal, outputs the audio to the speaker port 42 through the decompression codec 43, or sends the received audio signal to the PC through the USB. Use an audio device (sound card) to output. When using a PC audio device (sound card), software that transmits the audio signal transmitted through USB to the audio device (sound card) of the PC should be interlocked in the PC. In particular, the decompression processing can be performed using a decompression codec, a USB controller, or a PC application program. When the received RF signal is a mouse / keyboard function signal, the USB interface is used according to each command, and the removable storage device function is capable of storing data through the control of the memory 48 in the form of a flash or a small hard disk (HDD). And the LED 47 is turned on to inform each of the above operations.
도 4는 수신부의 소프트웨어에 대한 순서도를 나타낸 것이다.4 shows a flowchart of the software of the receiver.
수신기가 최초로 PC의 USB 포트에 연결되면(S1) USB 복합 장치에 대한 정보를 주고 받는 이뉴머레이션(S2)을 수행한다. USB 복합 장치로 구현된 마우스 및 키보드와 같은 무선 휴먼 인터페이스 장치, 이동식 저장 장치, 그리고, 무선 마이크 장치의 정보를 각각 PC에 전달해서 인식시킨다. 특히, 이 과정에서는 플래시 메모리 또는 소형 하드 디스크(HDD)의 ID 테이블을 읽어 그 정보를 제조 회사, 메모리 용량, 그리고, 인터페이스 방식을 PC에 전달하고, USB 컨트롤러에서는 이러한 정보를 이용해서 각 메모리 용량에 해당되는 펌웨어를 구동한다. 이 과정을 거쳐서 문제가 없을 경우에 USB 복합 장치는 원하는 동작을 PC와 연동하여 수행할 수 있는 상태가 된다. 수신기의 USB 컨트롤러는 인터럽트(S3) 방식으로 대부분의 작업들을 수행하게 되는데, 메인 함수에서 저장 장치 데이터의 입출력과 RF 수신 데이터 신호 처리를 각종 인터럽트의 설정을 통해서 수행한다. 메인 함수에서 가장 먼저 하는 것은 저장 장치에 대한 접근이 있는지 여부를 판별(S4)하는 것이다. 만약, 접근 요청이 인터럽트(S3)를 통해서 발생된다면 요청된 저장 장치의 접근 명령에 따라서 읽기/쓰기 동작(S9)을 수행한 후 다시 또 다른 인터럽트를 대기하는 상태로 들어간다. 저장 장치에 대한 접근 명령이 요청되지 않으면 RF 수신 데이터를 처리(S5)한다.When the receiver is connected to the USB port of the PC for the first time (S1), it performs enumeration (S2) to exchange information about the USB composite device. Wireless human interface devices such as a mouse and keyboard, a portable storage device, and a wireless microphone device, which are implemented as a USB composite device, are transferred to a PC and recognized. In particular, this process reads the ID table of a flash memory or a small hard disk (HDD) and transmits the information to the PC, the manufacturer, the memory capacity, and the interface method. Run the appropriate firmware. If there is no problem through this process, the USB composite device is in a state capable of performing a desired operation in conjunction with a PC. The USB controller of the receiver performs most of operations in the interrupt (S3) method. In the main function, input / output and RF reception data signal processing of storage data are performed through various interrupt settings. The first thing to do in the main function is to determine whether there is access to the storage device (S4). If the access request is generated through the interrupt S3, after the read / write operation S9 is performed according to the access command of the requested storage device, the access request enters a state waiting for another interrupt. If an access command to the storage device is not requested, the RF reception data is processed (S5).
도 5는 송/수신기의 RF 인터페이스에서 사용되는 데이터 프레임 구조를 나타낸 것이다.5 shows a data frame structure used in the RF interface of the transmitter / receiver.
도 5a 및 5b에서 보는 바와 같이, RF 송수신에서 사용되는 데이터 포맷은 크게 두 부분으로 나뉘어진다. 무선 마이크 기능이 수행되는지 여부에 따라서 구분되는데, 음성 데이터가 없을 경우에는 단지 휴먼 인터페이스 장치의 제어 신호로서 전송되는 데이터 양이 비교적 적기 때문에 “동기 신호 + ID + 데이터 코드 + (CRC)”로서 제어 신호에 대한 명령만으로 데이터 프레임이 이루어진다. 하지만, 음성 데이터가 전송되는 경우에는 그 데이터양이 많이 때문에 “동기 신호 + ID + 데이터 코드 + 음성 데이터 블록 + (CRC)”의 형태로 한 프레임을 이루어 전송되어진다. 동기 신호는 데이터 프레임의 시작을 알리는 패턴으로서 프레임의 시작에 사용되고, ID는 다수의 사용자가 존재할 경우 각 사용자들을 구분하거나 다중 채널을 사용할 경우 사용되는 물리적인 채널의 번호를 나타내는데 사용되고, 데이터 코드는 해당 데이터 프레임이 휴먼 인터페이스 장치에 대한 제어 명령인지 무선 마이크 데이터인지를 알리기 위해서 사용되고, 음성 데이터 블록은 무선 마이크에서 나오는 음성 신호이다. 음성 데이터 블록은 음성 신호를 일정 단위로 분할해서 전송되고, CRC(Cyclic Redundancy Check)는 전송되는 데이터에서 발생할 수 있는 에러를 수정하기 위해서 사용된다. 다른 사용자와 무선 채널을 공유하기 위해서 짧은 시간동안에만 사용 주파수대를 이용해서 데이터를 전송해야 하고, 음성 데이터가 길어지게 되면 동기가 어긋나는 문제가 생기기 때문에 음성 데이터를 일정 단위의 블록으로 나누어서 전송하는 프레임 구조를 지녀야 할 것이다. 그리고, 다른 무선 채널 사용자들과의 충돌을 방지하기 위해서 무선 채널을 선택할 경우 다른 이용자에 의해서 사용중인 채널인지 여부를 판별한 후 사용하고, 채널 상태가 나쁘거나 문제가 있을 경우엔 자동적으로 채널을 바꿀 수 있는 구조를 지닌다. 이러한 무선 데이터 포맷의 구조에서 수신기는 ID를 통해서 고유 ID에 해당하는 명령만을 수행하게 되는데, ID 저장(S6)이 되지 않은 상태에서 ID가 연속적으로 입력되면 이를 저장(S10)하여 PC의 USB 포트에서 분리될 때까지 이 ID를 가지고 있는 프레임의 명령만을 수행한다. ID가 저장(S6)된 상태라면 수신된 RF 데이터가 ID와 일치하는지를 판별(S7)하고, 일치한다면 다시 ID이후의 데이터를 수신하여 그 데이터가 유효한지 판별(S8)한다. ID가 일치하지 않는다면 메인 함수로 되돌아가서 인터럽트를 기다린다. ID와 더불어서 수신되는 데이터 코드는 여러 가지 종류로 되어 있다. 마우스로서 동작될 때에는 마우스에 대한 데이터 코드가 되고, 키보드로서 동작될 때는 키보드에 대한 데이터 코드가 되고, 마이크로서 동작 될 때에는 음성 데이터 코드가 될 것이다. 수신기는 USB 복합 장치를 구현하고 있기 때문에 여러 종류의 무선 데이터가 존재할 수 있다. 따라서, ID와 더불어 수신되는 데이터는 어떤 종류의 데이터인지 확인을 해야 되고, 이에 따라서 각각 다른 동작을 수행하여야 한다. 데이터 코드를 구분하는 방법은 데이터 코드 포맷에서 코드화된 값을 분석해서 각 동작에 해당되는 데이터로 처리한다. 이러한 방식으로 수신된 RF 신호의 데이터 코드 포맷이 유효 데이터(S8)라면 그 데이터 코드에 대한 처리를 수행(S11)하고 메인 함수로 회귀하고, 유효하지 않다면 데이터 처리 없이 메인 함수로 돌아간다. 유효 데이터에서 데이터 코드를 해석해서 음성 데이터인 경우에는 일정 단위의 블록 단위로 데이터를 수신해서 스피커 포트나 PC를 통해서 음성을 처리하고, 음성 데이터가 아닌 경우에는 데이터 코드를 분석해서 그에 해당되는 명령을 수행한다.As shown in Figures 5a and 5b, the data format used in the RF transmission and reception is largely divided into two parts. It is classified according to whether the wireless microphone function is performed. In the absence of voice data, the control signal is referred to as “synchronous signal + ID + data code + (CRC)” because only a relatively small amount of data is transmitted as a control signal of the human interface device. The data frame is achieved only by the command for. However, when voice data is transmitted, the amount of data is so large that it is transmitted in a frame in the form of "synchronization signal + ID + data code + voice data block + (CRC)". The sync signal is a pattern indicating the start of a data frame, and is used at the start of a frame. The ID is used to distinguish each user when multiple users exist or to indicate the physical channel number used when using multiple channels. The data frame is used to indicate whether it is a control command or wireless microphone data for the human interface device, and the voice data block is a voice signal from the wireless microphone. The voice data block is transmitted by dividing the voice signal into predetermined units, and a cyclic redundancy check (CRC) is used to correct an error that may occur in the transmitted data. In order to share the wireless channel with other users, the data should be transmitted using the frequency band only for a short time, and when the voice data gets longer, the synchronization problem occurs. Will have to have. In order to prevent collision with other wireless channel users, when selecting a wireless channel, it can be used after determining whether the channel is in use by another user, and if the channel is bad or has a problem, the channel can be changed automatically. It has a structure. In the structure of the wireless data format, the receiver performs only a command corresponding to the unique ID through the ID. If the ID is continuously input without the ID storage (S6), the receiver stores it (S10) and stores it in the USB port of the PC. Only commands in frames with this ID until detached. If the ID is stored (S6), it is determined whether the received RF data matches the ID (S7). If the ID is matched, the data after the ID is received again to determine whether the data is valid (S8). If the IDs do not match, return to the main function and wait for the interrupt. In addition to the ID, there are various kinds of data codes received. When operated as a mouse it will be the data code for the mouse, when it is operated as a keyboard it will be the data code for the keyboard, and when it is operated as a microphone it will be the voice data code. Because the receiver implements a USB composite device, there can be many kinds of wireless data. Therefore, it is necessary to confirm what kind of data the data received together with the ID is, and thus perform different operations. The method of classifying data codes analyzes the coded values in the data code format and processes them as data corresponding to each operation. If the data code format of the RF signal received in this manner is valid data S8, the process of the data code is performed (S11), and if it is not valid, the process returns to the main function, and if it is not valid, it returns to the main function without data processing. If the data is interpreted from the valid data and the voice data is received, the data is received in a unit of block unit, and the voice is processed through the speaker port or the PC. If the data is not the voice data, the data code is analyzed and the corresponding command is executed. Perform.
본 발명은 USB 키보드/마우스와 같은 휴먼 인터페이스 장치, 이동식 저장 장치, 그리고, 마이크 장치를 하나의 컨트롤러를 사용해서 구현한 기기로서 프리젠테이션 응용 프로그램과 레이저 포인터를 이용해 학술회의, 강의, 강연 등을 할 경우 발표 자료를 본 기기에 저장할 수 있을 뿐만 아니라 발표자가 무선 마이크로도 사용할 수 있고 무선으로 마우스 및 키보드의 기능을 통해 보조자의 도움 없이 발표자 스스로가 발표를 효율적으로 이끌어 가도록 도움을 줄 수 있다. 또한, 사용자는 프리젠테이션을 이용한 발표에서 사용하지 않을 경우에 본 발명은 이동식 저장 장치의 기능만을 사용할 수도 있고, 소형 하드 디스크(HDD)를 메모리로 사용할 경우 일반 플래시 메모리보다 더 큰 용량의 메모리를 제공할 수 있다. USB 컨트롤러는 사용 메모리의 고유 ID 테이블을 읽어 메모리의 제조회사, 메모리 용량, 메모리 인터페이스 등을 파악해서 하나의 펌웨어로 다양한 형태의 메모리를 제어할 수 있다. 그리고, 이러한 USB 복합 기기의 발명을 기반으로 사용자들이 원하는 기능을 추가해서 또 다른 형태의 USB 복합 기기를 구현할 수 있을 것으로 예상된다.The present invention is a device that implements a human interface device such as a USB keyboard / mouse, a removable storage device, and a microphone device using a single controller. The present invention provides a presentation program and a laser pointer for conferences, lectures, and lectures. In this case, not only can the presentation be stored on this unit, but the presenter can also use a wireless microphone, and the mouse and keyboard can be used wirelessly to help the presenter effectively lead the presentation without the assistance of an assistant. In addition, the present invention may use only the functions of the removable storage device when the user does not use it in the presentation using the presentation, and when using a small hard disk (HDD) as a memory, the memory of a larger capacity than the general flash memory is provided. can do. The USB controller reads the unique ID table of the memory used to determine the memory manufacturer, memory capacity, memory interface, etc., and can control various types of memory with a single firmware. In addition, based on the invention of the USB composite device, it is expected that other types of USB composite devices may be implemented by adding functions desired by the users.
Claims (15)
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KR1020040059005A KR20040072571A (en) | 2004-07-28 | 2004-07-28 | Implementation of multifunction USB composite device for presentation |
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2004
- 2004-07-28 KR KR1020040059005A patent/KR20040072571A/en not_active Application Discontinuation
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