TWI337307B - - Google Patents

Description

1337307 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種USB輸入裝置及其擴展頻寬之方法 ，尤指一種可有效提高即時資料傳輸量的USB輸入裝置及 其控制方法》 【先前技術】 按通用串列匯流排（USB, Unjversa| Se_ Bus)M 是目前最曾遍的介面埠，其推出時最引人注目的特點莫過 於最多可同時支援127個週邊裝置，此解決了個人電腦人 機介面上繁複的配線問題。然而，USB介面埠亦非所向彼 靡’令人未盡滿意之處在於傳輸速度，最早推出的㈣ 1.1標準僅有12 Mbps(每秒12Mb)的傳輸速度，明顯無法 滿足大量資訊傳輸的需求，後來推出的usb 2〇傳輸速度 可達480 Mbps。儘管如此，對於使用者而言，咖介= 璋的資料傳輸速度仍是差強人意，以目前介面㈣，透過 USB介面埠同時傳送或下載大量資料是存在實際困難。 根據USB ,|面痒的協定内容，所有USB設備與集線 器(H —在初始狀態了其位址都預設$ 〇, i設定於失效狀 態。稍後’電腦將主動輪詢，當發現第_個設備（例如鍵 盤）即將位址1分配予該設備，發現第二個設備後則將位 址2分配予它，依此方汰主士丨丨e卜 式為所有U S B設備或集線器分配 位：。根據前述協定内容湖設備將與電腦之間建立 單通C 〇玄U S B 3又備送出的資料即經由該通道傳送到 4 1337307 電腦，或由電腦下載資料到該USB設備。在該等協定下， 所有USB設備被分配固定的位址（通道）進行資料傳輸，儘 管USB宣稱可同時支援127個週邊設備，但以常理判斷 即可明瞭，絕大多數的個人電腦根本不可能連結到127個 週邊設備’在此狀況下’多數位址係在閒置，而對連線中 的USB設備而言，雖也分配到位址（通道），但因受限於單 一通道’傳送資料量自然受頻寬限制，無法即時傳送更多 資料。 夕

再者’ USB設備的傳輸類型計有四種： 控制型傳輸（Control Transfer):為雙向傳輸，主要 用來溝通主機和裝置之間的配置、命令或狀態。控制型傳 輸包含三種控制傳輸型態：控制讀取、控制寫入與無資料 控制。USB 運用 CRC(Cyc丨ic Redundancy Check)檢查資 料之正確性，若此錯誤無法恢復，則要求重新傳送。 中斷型傳輸（|nte「rupt Transfer):在 USB1 〇 定義 為單向傳輸’於USBM及USB2.〇定義為雙向傳輸。由 於咖不支援硬體的中斷方式運行，所以必須靠主機 期性的方式來輪詢（pQ||ing) ’故usb的中斷傳輸亦即為— 種輪詢^程；其適用設備為鍵盤、搖桿或滑鼠。 巨量型傳輪（Bulk Transfer):可為單向或雙向 輸，適用於傳送大量 專 97㈣且沒有固&的傳輸速率，適 用備為印表機或掃描器等。 即時型傳輸 雙向的傳輸，此 (Isochronous T「ansfe「）：可為單向或 種傳輸類型須維持一定的傳輸速度，且允 5 1337307 許一定錯誤率下的錯誤。萁 ,^ ^ ^ 、事先電腦協議好固定的頻寬 以確保發送端及接收端 ± π 1寻达迷度0適用設備為USB麥 克風、喇叭或是MPEG裝置。 :上述可知’一般所稱廣義的電腦輸入裝置，如鍵盤 、搖才干、滑鼠等，如採用丨丨ς R人工士 , "面時，其傳輸類型係採用 中斷i傳輸’而為一種中低读扣_供. Φ，仏入㈣ 卩低速6又備，換言之，在USB協定 中 輸入裝置原不被視A古pr; pi θ 視為有即時大置傳送資料的需求及可 月匕性。但隨著線上遊戲及雷 電子遊戲的盛行，遊戲的進行講 九速度與反應，在攻磐日年印At v η 士 隹文莩時可旎必須同時防禦，此時 置必須短時間内透過輸入裝置將指令送出。然因輸置 在USB協定中被定義為低速設備，就目前的協定而言：難 以在傳輸速度與即時性上有所突破。 【發明内容】

此，本發明主要目的在提供一種USB輸入裝置擴 頻寬之方法，其可有效解決既有USB輸入裝置無法 量傳送資料的問題 為達成前述目的係令一 USB輸入裝置與一電腦建立 線後，由USB輸入裝置執行下列步驟： 宣告為複數相同類型的輸入裝置’而與電腦 複數通道； 思立 以輪詢方式判斷各通道是否為閒置狀態； 右判斷之通道閒置，則將資料載入該通道，經由該通 6 Γ337307 在前述方法中，由於USB冑入裝置在電腦詢問 (POLLING)時將自己宣告為複數相㈣型之輸入裝置換 言t，雖然只是單一的USB輸入裝置，但電腦而言，係與 複數的USB輪入裝置分別建立通道，又配合前述的輪詢方 式，只有通道閒置，就可將資料載入通道而送至電腦°，或 利用通道自電腦下載資料，由於容許更多資 又夕頁枓在不同的通 道上傳輸，故不僅可有效擴展頻寬、提高即時資料傳送量 _ ’更可對協定通道作更有效率的運用。 、 則述輸入裝置為滑鼠、搖桿或鍵盤。 【實施方式】 如第一圖所示，根據USB通信協定之規範，當一 usb輸入裝置（1〇)接上電腦（20)後，USB輸入裝置（ιΖ)本 身在初始狀態下係呈失效狀態，而電腦（2〇)必須在] 以内主動送出訊息以詢問USB輸入裝置（1 〇)，此時USB • 輸入裝置（1〇)會由内部的處理器將本身的相關資料送至電 腦（20)，以宣告本身為一採用USB介面埠的裝置，至於是 何種裝置類型 '採用何種傳輸類型，均在傳送的資料中宣 告。又前述USB輸入裝置（10)内部的處理器至少為—個 是複數個不等。 本發明即是令USB輸入裝置（1〇>在前述詢問步驟時， 將本身宣告為複數相同類型的輸入裝置，因而如第二圖所 示，該USB輸入裝置（10)與電腦（2〇)之間將建立複數的通 道，該等通道（ΕΡ0〜ΕΡη)均可供USB輸入裝置（1〇)以輪詢 7 1337307 方式對電腦（20)上傳或下載資料。經過前述宣告步驟，對 於電脳（20)而言，其等同於同時連結複數的USB輸入裝置 ，例如一 USB輸入裝置（10，）在連線後宣告自己為複數的 搖桿時，冑電腦(20)而言，即如第三圖所示，#同於同時 與複數的USB搖桿連接。以傳送f料為例，其工作流程請 參閱第四圖所示，包括有下列步驟： 接受輸入訊號（301); 處理輸入訊號，並預備輸出資料（3〇2); 判斷其中一通道是否閒置（303); 如判斷的通道非閒置，即切換另一通道（3〇4)，回到 一判斷步驟； 若判斷的通道閒置，則將資料載入該閒置通道（3〇5); 再利用該通通將資料送至電腦（3〇6)。 以刖述搖桿為例’利用前述技術，當使用者操作搖桿

的不同按鍵時’即可同時由不同的通道送至電腦（20)， 以提高資料傳送速度。 =述流程可以明顯看出，雖然只是單一的咖輸入 =與電腦⑽連接，但因USB輸入裝置⑽向電腦 UU)本身宣告為複數 j頰型之輸入裝置，而每一輸入裝 置具有獨立的通道，且罝古如门& 咖 " 〜且具有相同的頻寬，因此在傳輸資料 同日"T利用複數的通道推并伸1 USR ^ k道進仃傳送，其意味著本發明之 輪入裝置（10)相較於偉 — 梦罢 、得、、先，、亘告早一通道的USB輸入 式置’頻寬上已擴充複數件，盆姐认—& 士 + σ 其對於在紐時間内必須傳輪 大置貢料的USB輸入F署而^ ^ 得铡 平』八裒置而έ，有效解決了傳統USB輪 8 Γ337307 入裝置的通道頻寬限制，而就一般使用狀態，本發明之 USB輸入裝置不致對其他USB輸入裝置形成排擠效應， 反而能使通道之運用更具效率。 【圖式簡單說明】 第一圖：係USB輸入裝置與電腦間之訊號狀態示意圖 〇 第二圖：係本發明USB輸入裝置之示意圖。 ® 第三圖：係本發明USB輸入裝置與電腦間之等效連線 架構不意圖。 第四圖：係本發明之工作流程圖。 【主要元件符號說明】 (10)(10’）USB輸入裝置 (20)電腦 9

Claims (1)

1. 丄JJ/JU/ 十、申請專利範圍： 1·-種USB輸入裝置擴展頻寬之方法，係令_㈣ =裝置與-電腦建立連線後，自USB輸人裝置執行下列 步驟： 宣告為複數相同類型之輸入裝置，而具有複數通道； ::輪詢方式判斷宣告的各通道是否為閒置狀態； 、,_!斷之通道閒置’則將資料裁入該通道，經由該通 道送至電腦。 〜2古如申請專利範圍第1項所述USB輸入裝置擴展頻 見法―，該USB輸入裝置為滑鼠、搖桿或鍵盤。 •-種USB輪入裝置’其内部具有至少一個處理器 〜處理器在與電腦連線時執行下列步驟： 接受連線電腦之詢問； 回應電腦詢問，並&止或α β 艾旦口為複數相同類型之輸入裝置’ 而具備複數通道。 如申叫專利軏圍第3項所述之USB輸入裝置，該 處理器於傳輸資料時執行下列步驟： 以輪詢方式判斷6 %旦告的各通道是否為間置狀態； 經由該通 若判斷之通道閒罟 間置’則將資料載入該通道， 道送至電腦。 *申*專利乾圍第4項所述之USB輸入裝置，該 USB輸入裝置為滑 摇考干或鍵盤。 十一、圖式·· 如次頁 10