TW202121185A - Usb資料轉換裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明公開一種USB資料轉換裝置，連接於一主機端與一設備端之間，所述主機端與設備端使用不同的USB協定，所述設備端具有一RS-232連接端，所述主機端具有一USB對接端，所述USB資料轉換裝置包括：一USB連接端、一微控制器及一RS232對接端，所述USB連接端與所述主機端之所述USB對接端及所述微控制器相連接，所述RS232對接端與所述微控制器及所述設備端的所述RS232連接端相連接；所述微控制器用以從USB連接端或RS232對接端接收從主機端或設備端發送的USB協定封包，並轉換成設備端或主機端所對應的USB協定封包，最後經由RS232對接端或USB連接端發送至設備端或主機端中。

Description

USB資料轉換裝置
本創作涉及一種USB資料轉換裝置，尤其是涉及一種能轉換不同USB協定資料轉換裝置。
由於科技產品隨著科技的發展逐漸多樣化，不同主機與設備之間往往須藉由相互的連結來達到更有效地運行。然而，由於科技設備的多樣化，故不同主機往往會存在不同的USB資料協定，導致不同主機與設備之間的資料傳輸方式無法相容，故使得不同主機與設備之間無法藉由相連達到更有效的運行。
故需要提供一種USB資料轉換裝置，使得搭載不同USB資料協定之主機端能與設備端經由資料轉換，使得彼此傳輸的資料相互相容，以達到更有效的運行。
本發明之目的提供一種USB資料轉換裝置，該USB資料轉換裝置能轉換不同設備中不相容的USB協定。
為了實現以上目的，本發明公開一種USB資料轉換裝置，連接於一主機端與一設備端之間，所述設備端使用USB通訊設備類別(簡稱，USB-CDC)協定，並具有一RS-232連接端，所述主機端具有一USB對接端，所述USB資料轉換裝置包括：一RS232對接端，連接於所述RS-232連接端，依序接收來自所述RS-232連接端中USB通訊設備類別協定封包中的每一1byte資料；一微控制器，連接於所述RS232對接端，當接收所述RS232對接端的USB通訊設備類別協定封包並將其套入至少一USB人類學介面裝置協定（簡稱USB-HID）封包後，進行以下步驟，收集所述設備端中剩餘的資料；確認資料是否收集完畢，若是還有剩餘的資料，則回到前一個步驟繼續收集剩餘的資料；將所有收集到的資料放進緩衝區；於所述USB人類學介面裝置協定封包加入一結束編碼；填滿編碼，如此將從所述設備端中接收到的USB通訊設備類別協定封包轉換成USB人類學介面裝置協定封包；一USB連接端，連接於所述USB對接端，接收所述微控制器的所述USB人類學介面裝置協定封包後，並傳送所述USB人類學介面裝置協定封包至所述USB對接端。
為了實現以上目的，本發明公開一種USB資料轉換裝置，與一設備端相連接，所述設備端使用USB通訊設備類別協定(簡稱，USB-CDC)，並具有一RS-232連接端，所述USB資料轉換裝置包括：一主機端，主機端包括一USB對接端，如果主機端300僅支援USB人類學介面裝置協定（簡稱USB-HID）而無法支援USB通訊設備類別協定時，USB通訊設備類別協定的資料就必須透過USB人類學介面裝置協定傳送出去， USB通訊設備類別協定資料是以1byte方式序列填入USB人類學介面裝置協定封包，當USB通訊設備類別協定資料完全填入USB人類學介面裝置協定封包後，填入一結束碼；一轉接端，所述轉接端包括一USB連接端、一微控制器及一RS232對接端；所述USB連接端與所述主機端之所述USB對接端及所述微控制器相連接，所述RS232對接端與所述微控制器及所述設備端的所述RS232連接端相連接；所述USB連接端依序接收來自所述USB對接端中USB通訊設備類別協定封包中的每一64byte資料；所述微控制器用以將USB人類學介面裝置協定資料的64Byte以1Byte為單位的方式序列取出，以轉換成USB通訊設備類別協定的資料封包形式並經由所述RS232對接端發送至所述設備端的所述RS232連接端中，同時檢視是否發送結束碼，當微控制器取到結束碼時可判斷資料已經發送完畢；所述RS232對接端與所述設備端的所述連接端相連接，所述RS232對接端用以將轉換完成的USB通訊設備類別協定封包發送至所述設備端的所述RS232連接端中。
承上所述，本發明能轉換設備端及主機端中不同的USB協定資料，如此使得設備端及主機端的資料能相互傳輸並相互使用。
為詳細說明本創作之技術內容、構造特徵、所達成的目的及功效，以下茲例舉實施例並配合圖式詳予說明。
請參閱第一圖，本發明USB資料轉換裝置是一種用在一主機端300與一設備端100之間的一轉接端200。為一種將USB通訊設備類別協定(communications device class，簡稱USB-CDC)資料以USB人類學介面裝置協定(human interface device，簡稱USB-HID)協定傳送之資料轉換裝置。設備端100為一種具有RS-232介面101的裝置(RS-232是美國電子工業聯盟（EIA）制定的序列資料通訊的介面標準，原始編號全稱是EIA-RS-232，簡稱RS-232)，該設備端100設有一RS-232連接口102。轉接端200設有一RS-232對接口201、微控制器202(Micro Control Unit，簡稱MCU)及一USB連接口203。主機端300設有一USB對接口301、中央處理器302(Central Processing Unit，簡稱CPU）、隨機存取記憶體303(Random Access Memory，簡稱RAM，也叫主記憶體)及快閃記憶體304(flash memory，簡稱FLASH)。
主機端300為USB通訊設備類別協定資料以USB人類學介面裝置協定協定傳送之資料轉換機制。轉接端200中的MCU用以進行USB人類學介面裝置協定及USB人類學介面裝置協定的資料轉換。主機端300的中央處理器302是電腦的主要裝置之一，功能主要是解釋電腦指令以及處理電腦軟體中的資料。隨機存取記憶體303是與中央處理器302直接交換資料的記憶體。它可以隨時讀寫，而且速度很快，通常作為作業系統或其他正在執行中的程式的臨時資料儲存媒介。快閃記憶體305是一種電子清除式可程式唯讀記憶體的形式，允許在操作中被多次擦或寫的記憶體。這種科技主要用於一般性資料儲存，以及在電腦與其他數位產品間交換傳輸資料，如記憶卡與隨身碟。
設備端100的RS-232連接口102與轉接端200的RS-232對接口201相連接，轉接端200的USB連接口203與主機端300的USB對接口301相連接。
當資料由設備端100傳輸至主機端300時，資料以USB人類學介面裝置協定從設備端100傳送至轉接端200，轉接接端將USB人類學介面裝置協定資料轉換成USB人類學介面裝置協定資料後再傳輸進主機端300中。
在USB人類學介面裝置協定中，傳送資料的數據封包(data packet)的長度為64byte，而USB通訊設備類別協定之數據封包的長度為1byte，RS-232之數據封包的長度為1byte，當使用USB人類學介面裝置協定的主機及使用RS-232的設備進行資料傳輸時，會在轉接端200的微控制器202中進行資料轉換後，繼續傳輸至對應的主機或設備之中。
請參閱第二圖，當資料由設備端100經由轉接端200傳輸至主機端300時，資料會在轉接端200的微控制器202中進行以下資料轉換步驟：在步驟S401中：接收設備端100的傳輸資料。具體地，此步驟為接收設備端100的USB人類學介面裝置協定之1byte資料。此處為微控制器202接收到來自設備端100的USB人類學介面裝置協定資料來達成。步驟S402:收集設備端100中剩餘的資料。具體地，為收集RS-232的剩餘資料。步驟S403:確認資料是否收集完畢。若是還有剩餘的資料，則回到步驟S402繼續收集剩餘的資料。具體地，為確認RS-232的剩餘資料是否收集完畢。步驟S404:將所有收集到的資料放進緩衝區。具體地，將所有收集到的USB人類學介面裝置協定資料套入USB人類學介面裝置協定封包的緩衝區。步驟S405:加入結束編碼。步驟S406:填滿剩餘的碼。具體地，微控制器202先偵測緩衝區的編碼是否滿足64bytes，若是未滿64bytes，則填滿0x00直到64byte編碼資料。如此即能將1byte編碼資料的USB人類學介面裝置協定資料轉換成64byte的USB人類學介面裝置協定資料。步驟S407：將轉換完成的資料傳送至主機端300中。具體地，將從設備端100的USB人類學介面裝置協定資料，轉換成USB人類學介面裝置協定以發送至主機端300中使用。
請參閱第三圖，當資料由主機端300經由轉接端200傳輸至設備端100時說明如下，USB通訊設備類別協定資料是以1Byte之方式傳送，USB人類學介面裝置協定資料是以64Byte組成一Package的方式傳送。如果主機端300僅支援USB人類學介面裝置協定而無法支援USB通訊設備類別協定時，USB通訊設備類別協定資料就必須透過USB人類學介面裝置協定傳送出去，具體地，USB通訊設備類別協定資料以1byte方式序列填入USB人類學介面裝置協定封包，當USB通訊設備類別協定資料完全填入USB人類學介面裝置協定封包後，填入一結束碼，若填入結束碼之後該封包仍有空餘字元，則將封包中的空餘字元填滿0x00直到64byte。USB人類學介面裝置協定資料會在轉接端200的微控制器202中進行以下資料轉換步驟：步驟S501:接收主機端300的傳輸資料。具體地，接收主機端300的USB人類學介面裝置協定資料。步驟S502：轉換編碼並發送至設備端中。具體地，將USB人類學介面裝置協定資料轉換成USB通訊設備類別協定資料，藉由RS-232對接口201發送至設備端100之RS-232連接口102，具體地，將USB人類學介面裝置協定資料64Byte以1Byte為單位的方式序列取出，以轉換成USB通訊設備類別協定的資料形式並發送至設備端中。步驟S503：發送結束碼。具體地，此步驟為檢視發送的資料是否為結束碼，若是沒有，則回到步驟S502。若此時為發送結束碼，則繼續下列步驟，具體地，當轉接端200的微控制器202取到結束碼時可判斷資料已經發送完畢，更進一步地，當微控制器202取到結束碼之後的字元全為0x00時，可更精確判斷資料已經發送完畢。步驟S504：結束。如此即能將主機端300中的USB人類學介面裝置協定資料經轉接端200的轉換成USB人類學介面裝置協定資料以發送至設備端100中。
承上所述，本發明能轉換設備端100及主機端300中的USB通訊設備類別協定與USB人類學介面裝置協定資料，如此使得設備端100及主機端300的資料能相互傳輸並相互使用。
100:設備端 101:具有RS-232介面的裝置 102:RS-232連接端 200:轉接端 201:RS-232對接端 202:微控制器 203:USB連接端 300:主機端 301:USB對接端 302:中央處理器 303:隨機存取記憶體 304:快閃記憶體 S401~S407:步驟 S501~S504:步驟
［第一圖］係應用本發明USB資料轉換裝置之系統方塊圖。 ［第二圖］係本發明設備端傳輸資料至主機端之資料轉換流程圖。 ［第三圖］係本發明主機端傳輸資料至設備端之資料轉換流程圖。
100:設備端
101:具有RS-232介面的裝置
102:RS-232連接端
200:轉接端
201:RS-232對接端
202:微控制器
203:USB連接端
300:主機端
301:USB對接端
302:中央處理器
303:隨機存取記憶體
304:快閃記憶體

Claims (5)

  1. 一種USB資料轉換裝置，連接於一主機端與一設備端之間，所述設備端使用USB通訊設備類別協定，並具有一RS-232連接端，所述主機端具有一USB對接端，所述USB資料轉換裝置包括：一RS232對接端，連接於所述RS-232連接端，依序接收來自所述RS-232連接端中USB通訊設備類別協定封包中的每一1byte資料；一微控制器，連接於所述RS232對接端，當接收所述RS232對接端的USB通訊設備類別協定封包並將其套入至少一USB人類學介面裝置協定封包後，進行以下步驟，收集所述設備端中剩餘的資料；確認資料是否收集完畢，若是還有剩餘的資料，則回到前一個步驟繼續收集剩餘的資料；將所有收集到的資料放進緩衝區；於所述USB人類學介面裝置協定封包加入一結束編碼；填滿編碼，如此將從所述設備端中接收到的USB通訊設備類別協定封包轉換成USB人類學介面裝置協定封包；一USB連接端，連接於所述USB對接端，接收所述微控制器的所述USB人類學介面裝置協定封包後，並傳送所述USB人類學介面裝置協定封包至所述USB對接端。
  2. 如請求項1所述之USB資料轉換裝置，其中，填滿編碼的步驟中，所述微控制器會先偵測緩衝區的編碼是否滿足64bytes，若是未滿64bytes，則填滿0x00直到64byte編碼資料。
  3. 一種USB資料轉換裝置，與一設備端相連接，所述設備端使用USB通訊設備類別協定，並具有一RS-232連接端，所述USB資料轉換裝置包括：一主機端，主機端包括一USB對接端，如果主機端僅支援USB人類學介面裝置協定而無法支援USB通訊設備類別協定時，USB通訊設備類別協定的資料就必須透過USB人類學介面裝置協定傳送出去， USB通訊設備類別協定資料是以1byte方式序列填入USB人類學介面裝置協定封包，當USB通訊設備類別協定資料完全填入USB人類學介面裝置協定封包後，填入一結束碼；一轉接端，所述轉接端包括一USB連接端、一微控制器及一RS232對接端；所述USB連接端與所述主機端之所述USB對接端及所述微控制器相連接，所述RS232對接端與所述微控制器及所述設備端的所述RS232連接端相連接；所述USB連接端依序接收來自所述USB對接端中USB人類學介面裝置協定封包中的每一64byte資料；所述微控制器用以將USB人類學介面裝置協定資料的64Byte以1Byte為單位的方式序列取出，以轉換成USB通訊設備類別協定的資料封包形式並經由所述RS232對接端發送至所述設備端的所述RS232連接端中，同時檢視是否發送結束碼，當微控制器取到結束碼時可判斷資料已經發送完畢；所述RS232對接端與所述設備端的所述連接端相連接，所述RS232對接端用以將轉換完成的USB通訊設備類別協定封包發送至所述設備端的所述RS232連接端中。
  4. 如請求項3所述之USB資料轉換裝置，其中，若填入結束碼之後該封包仍有空餘字元，則將封包中的空餘字元填滿0x00直到64byte。
  5. 如請求項3所述之USB資料轉換裝置，其中，當微控制器取到結束碼之後的字元全為0x00時，可更精確判斷資料已經發送完畢。
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