TWI597608B - The hub-to-bus converter that supports master-slave translation operates as a hub - Google Patents

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Description

支援主從變換之通用序列匯流排之集線器之運作方法
本發明係有關於一種集線器之運作方法，特別係有關於一種可由通用序列匯流排之集線器控制連接於集線器上之電子裝置之主從狀態之支援主從變換之通用序列匯流排之集線器之運作方法。
在個人電腦一開始發展的時代，每一種個人電腦的周邊設備皆有各自的連接介面，這些周邊設備透過連接介面與個人電腦進行資料的傳輸，舉例而言，鍵盤和滑鼠是使用PS/2連接介面與個人電腦連接，印表機則是使用LPT連接介面與個人電腦連接。
因為各種不同的周邊設備需要有不同的連接介面，個人電腦勢必的要配備有不同的連接介面才能與這些周邊設備進行連接，因此使用者在選購個人電腦或周邊設備時，自然地必須要考量到所購買的個人電腦或周邊設備是否有對應的連接介面可以連接，在使用上造成了使用者困擾。
現今的周邊設備皆採用通用序列匯流排(USB，Univcrsal Serial Bus)作為與個人電腦的連接介面，通用序列匯流排具有高傳輸速度的特性，且目前大多數的個人電腦皆內建有通用序列匯流排的驅動程式，因此周邊設備一旦使用通用序列匯流排做為連接介面，即可用於大部分的個人電腦。此外，USB具有隨插即用的優點， 目前包括隨身碟、外接光碟機、行動電源、手機等電子設備皆採用USB做為連接介面。
USB的資料傳輸架構是採用主從式架構，只有操作在主模式(Host mode)之電子設備(例如個人電腦)可以對操作在周邊模式(Device mode)之設備進行資料的存取。隨著攜帶型電子裝置的性能逐漸地提升，使得部分電子裝置想要不透過個人電腦，而是直接與其他攜帶型電子裝置進行資料傳輸，例如數位相機直接與攜帶式硬碟進行資料傳輸。然而，通用序列匯流排的主從式架構限制了攜帶型電子裝置之間進行資料傳輸之可能性。
因此，USB-IF協會在USB2.0架構的基礎上推出了USB OTG(USB On The Go)的架構，採用支援OTG架構的晶片所製作出的電子裝置在互相連接時，可以由其中之一操作在主模式另一方操作在周邊模式以進行資料傳輸。
本發明之主要目的，係提供一種支援主從變換之通用序列匯流排之集線器之運作方法，藉由通用序列匯流排之集線器中之處理單元控制連接於集線器上具有主模式及周邊模式之電子裝置之操作模式，達成即使是不採用OTG架構之周邊設備在透過本發明之集線器連接上同時具有主模式及周邊模式之電子裝置時，亦可讓電子裝置與周邊裝置之間可以進行資料傳輸。
為達上述之指稱之各目的與功效，本發明之一實施例係揭示一種支援主從變換之通用序列匯流排之集線器之運作方法，適用於周邊裝置及第一電子裝置同時連接於通用序列匯流排之集線器 時，其中第一電子裝置同時具有周邊模式及第一主模式，通用序列匯流排之集線器包含有資料匯流排、第一下鏈連接埠、第二下鏈連接埠、上鏈連接埠以及處理單元，其步驟包含：當周邊裝置連接於第一下鏈連接埠時，處理單元依據周邊裝置之規格使周邊裝置透過資料匯流排存取資料，當第一電子裝置連接於第二下鏈連接埠時，處理單元依據第一電子裝置之規格發送第一控制訊息至第一電子裝置，使第一電子裝置操作在第一主模式，以及第一電子裝置透過資料匯流排存取周邊裝置。
於本發明之一實施例中，其中於當周邊裝置連接於第一下鏈連接埠之步驟前，該方法更包含：處理單元使第一下鏈連接埠及第二下鏈連接埠操作於主模式。
於本發明之一實施例中，其中第一電子裝置之規格訊息包含第一電子裝置同時具有周邊模式及第一主模式。
於本發明之一實施例中，其中第一電子裝置透過資料匯流排存取周邊裝置之步驟後，當具有第二主模式之第二電子裝置連接於上鏈連接埠時，該方法更包含：處理單元發送第二控制訊號至第一電子裝置使第一電子裝置操作在周邊模式，第二電子裝置透過資料匯流排存取周邊裝置或/及第一電子裝置。
於本發明之一實施例中，其中於處理單元發送第二控制訊號至第一電子裝置使第一電子裝置操作在周邊模式之步驟前，該方法更包含：第二電子裝置發送第二電子裝置之規格訊息至處理單元。
1‧‧‧通用序列匯流排之集線器
11‧‧‧第一下鏈連接埠
13‧‧‧第二下鏈連接埠
15‧‧‧資料匯流排
17‧‧‧處理單元
19‧‧‧上鏈連接埠
3‧‧‧周邊裝置
5‧‧‧第一電子裝置
7‧‧‧第二電子裝置
第一圖：其係為本發明之第一實施例之支援主從變換之通用序列匯流排之集線器之運作方法之流程圖；第二圖：其係為本發明之第一實施例之支援主從變換之通用序列匯流排之集線器之運作方法之系統示意圖；第三圖：其係為本發明之第二實施例之支援主從變換之通用序列匯流排之集線器之運作方法之流程圖；以及第四圖：其係為本發明之第二實施例之支援主從變換之通用序列匯流排之集線器之運作方法之運作示意圖。
為使 貴審查委員對本發明之特徵及所達成之功效有更進一步之瞭解與認識，謹佐以較佳之實施例及配合詳細之說明，說明如後：
先前之技術中，採用支援OTG架構的晶片所製作出的周邊裝置(例如：隨身硬碟、滑鼠、鍵盤等電子裝置)在與同時具有主模式及周邊模式之電子裝置(例如：智慧型手機、個人數位助理(PDA，Personal Digital Assistant等電子裝置))連接時，可以透OTG協定使得電子裝置操作在主模式，而電子裝置即可與操作在周邊模式之周邊設備進行資料傳輸。然而，這樣的架構需要互相連接的電子裝置皆採用OTG架構才可達成，然，並非所有的周邊裝置都是採用OTG架構，且，以此架構所製作出的周邊設備會有較高的製造成本及較高的硬體設計難度。因此提出一種由通用序列匯流排之集線器控制連接於集線器上之具有通用序列之電子裝置之操作模式之方法，使 得不採用OTG架構之周邊設備在透過本發明之集線器連接上同時具有主模式及周邊模式之電子裝置時，可以讓電子裝置操作在主模式，以使得電子裝置與周邊裝置之間可以進行資料傳輸。
在此說明本發明之第一實施例之支援主從變換之通用序列匯流排之集線器之運作方法之流程，請參閱第一圖，其係為本發明之第一實施例之支援主從變換之通用序列匯流排之集線器之運作方法之流程圖。如圖所示，本實施例之支援主從變換之通用序列匯流排之集線器之運作方法其步驟包含：步驟S1：使下鏈連接埠操作於主模式；步驟S3：周邊裝置連接於第一下鏈連接埠；步驟S5：使周邊裝置透過資料匯流排存取資料；步驟S7：第一電子裝置連接於第二下鏈連接埠；步驟S9：使第一電子裝置運作操作在第一主模式；以及步驟S11：第一電子裝置透過資料匯流排存取周邊裝置。
接著說明為達成本發明之支援主從變換之通用序列匯流排之集線器之運作方法所需之系統，請參閱第二圖，其係為本發明之第一實施例之支援主從變換之通用序列匯流排之集線器之運作方法之系統示意圖。如圖所示，本發明之支援主從變換之通用序列匯流排之集線器之運作方法之系統包含：一通用序列匯流排之集線器1、一周邊裝置3及一第一電子裝置5。
上述之通用序列匯流排之集線器1包含一第一下鏈連接埠11、一第二下鏈連接埠13、一資料匯流排15、一處理單元17及一上鏈連接埠19。其中，第一下鏈連接埠11、第二下鏈連接埠13及上鏈 連接埠19皆為採用通用序列匯流排之連接埠，處理單元17為可進行算術及邏輯運算之電子元件。
周邊裝置3為隨身硬碟、滑鼠、鍵盤等具有通用序列匯流排之介面且操作在周邊模式之電子裝置。第一電子裝置5為智慧型手機、個人數位助理等具有通用序列匯流排之介面且具有第一主模式及周邊模式之電子裝置。
以下將說明本發明之第一實施例之支援主從變換之通用序列匯流排之集線器之運作方法執行時之流程，請參閱第一圖及第二圖。當使用者以第一電子裝置存取周邊裝置之資料時，將執行步驟S1至步驟S11。
於步驟S1中，使下鏈連接埠操作於主模式，處理單元17發出訊息至第一下鏈連接埠11及第二下鏈連接埠13，使得第一下鏈連接埠11及第二下鏈連接埠13操作於主模式。
於步驟S3中，周邊裝置連接於第一下鏈連接埠，將周邊裝置3連接於第一下鏈連接埠11，進一步地說，是將周邊裝置3之通用序列匯流排之介面連接於第一下鏈連接埠11。
於步驟S5中，使周邊裝置透過資料匯流排存取資料，當周邊裝置3連接於第一下鏈連接埠11時，處理單元17則會發出一第一請求訊息至周邊裝置3，周邊裝置3接收到第一請求項訊息後，則會將周邊裝置3之第一規格訊息發送至處理單元17。處理單元17依據第一規格訊息判斷連接於第一下鏈連接埠11之裝置為操作在周邊模式之周邊裝置3，處理單元17使周邊裝置3透過資料匯流排15存取資料。
於步驟S7中，第一電子裝置連接於第二下鏈連接埠，將第一電子裝置5連接於第二下鏈連接埠13，進一步地說，是將第一電子裝置5之通用序列匯流排之介面連接於第二下鏈連接埠13。
於步驟S9中，使第一電子裝置運作操作在第一主模式，當第一電子裝置5連接於第二下鏈連接埠13時，處理單元17則會發出一第二請求訊息至第一電子裝置5，第一電子裝置5接收到第二請求項訊息後，則會將第一電子裝置5之第二規格訊息發送至處理單元17。處理單元17依據第二規格訊息判斷連接於第二下鏈連接埠13之裝置為同時具有第一主模式及周邊模式之第一電子裝置5之後，處理單元17發送一第一控制訊息至第一電子裝置5，使第一電子裝置5操作在第一主模式。
於步驟S11中，第一電子裝置透過資料匯流排存取周邊裝置，處理單元17使第一電子裝置5透過資料匯流排15存取資料，此時，周邊裝置3及第一電子裝置5皆透過資料匯流排15存取資料，因此操作於第一主模式之第一電子裝置5可以透過資料匯流排15存取操作在周邊模式之周邊裝置3。
於上述之步驟執行完後，即完成本發明之第一實施例之支援主從變換之通用序列匯流排之集線器之運作方法，使用本發明之支援主從變換之通用序列匯流排之集線器之運作方法，當集線器上之下鏈連接埠同時連接有周邊裝置及具有主模式及周邊模式之電子裝置時，可以透過集線器之處理單元使電子裝置操作在主模式，以存取周邊裝置之資料，使用本發明之方法時，連接於集線器上之周邊裝置無須支援OTG架構，可以降低周邊設備之製造成本及硬體設計的難度。
以下舉例說明本發明之第一實施例之支援主從變換之通用序列匯流排之集線器之運作方法於實際使用中之情況，請參閱第一圖及第二圖。一集線器(相當於通用序列匯流排之集線器1)之處理單元(相當於處理單元17)使集線器之第一下鏈連接埠(相當於第一下鏈連接埠11)及第二下鏈連接埠(相當於第二下鏈連接埠13)操作於主模式(相當於步驟S1)。將隨身碟(相當於周邊裝置3)連接於第一下鏈連接埠(相當於步驟S3)。
接續上述，處理單元發送第一請求訊息至隨身碟，當隨身碟收到第一請求訊息後，將隨身碟之第一規格訊息發送至處理單元，處理單元依據第一規格訊息判斷連接於第一下鏈連接埠之裝置為隨身碟，是一操作在周邊模式之周邊裝置，因此處理單元使隨身碟透過資料匯流排(相當於資料匯流排15)存取資料(相當於步驟S5)。接著，將智慧型手機(相當於第一電子裝置5)連接於第二下鏈連接埠(相當於步驟S7)。
接續上述，處理單元發送第二請求訊息至智慧型手機，當智慧型手機收到第二請求訊息後，將智慧型手機之第二規格訊息發送至處理單元，處理單元依據第二規格訊息判斷連接於第二下鏈連接埠之裝置為智慧型手機，是一具有之第一主模式及周邊模式之裝置，因此處理單元發送第一控制訊息至智慧型手機，智慧型手機收到第一控制訊息後則會操作在第一主模式(相當於步驟S9)，之後，處理單元使智慧型手機透過資料匯流排存取隨身碟(相當於步驟S11)。
接著說明本發明之第二實施例之支援主從變換之通用序列匯流排之集線器之運作方法之流程，請參閱第三圖及第四圖，其係 為本發明之第二實施例之支援主從變換之通用序列匯流排之集線器之運作方法之流程圖及系統示意圖。如圖所示，本實施例與第一實施例差異在於：於本實施例之流程中更包含步驟S13、S15及S17，於本實施例之系統中更包含第二電子裝置7。其餘部分皆與第一實施例相同，於此不再贅述。
上述之第二電子裝置7具有一第二主模式，可為個人桌上型電腦、筆記型電腦等電子裝置。
於步驟S13中，第二電子裝置連接於第一上鏈連接埠，將第二電子裝置7連接於上鏈連接埠19，進一步地說，是將第二電子裝置7之通用序列匯流排之介面連接於上鏈連接埠19。
於步驟S15中，使第一電子裝置運作操作在裝置模式，處理單元17發送第二控制訊號至第一電子裝置5，使第一電子裝置操作在周邊模式。
於步驟S17中，第二電子裝置透過資料匯流排存取周邊裝置或\及第一電子裝置，操作於第二主模式之第二電子裝置7即可透過資料匯流排對操作於周邊裝置3或\及第一電子裝置5進行資料存取。
於上述之步驟執行完後，即完成本發明之第二實施例之支援主從變換之通用序列匯流排之集線器之運作方法，使用本發明之支援主從變換之通用序列匯流排之集線器之運作方法，當集線器上之下鏈連接埠同時連接有周邊裝置及具有主模式及周邊模式之電子裝置，且，上鏈連接埠連接有具有主模式之電子裝置時，可以透過集線器之處理單元使連接於下鏈連接埠之具有主模式及周邊模式之電子裝置操作在周邊模式，以使連接於上鏈連接埠之具有主模式之電子裝置存取連接於下鏈連接埠之裝置之資料。
以下舉例說明本發明之第二實施例之支援主從變換之通用序列匯流排之集線器之運作方法於實際使用中之情況，請參閱第三圖及第四圖並接續第一實施例之舉例。當一個人電腦連接於集線器之上鏈連接埠(相當於上鏈連接埠19)時(相當於步驟S13)，處理單元發送第二控制訊號至智慧型手機，智慧型手機接收到第二控制訊息後會轉為操作在周邊模式(相當於步驟S15)。個人電腦即可對隨身碟及智慧型手機進行資料存取(相當於步驟S17)。
於本發明之一實施例中，於步驟S15，處理單元會先發送一第三請求訊息至第二電子裝置7，第二電子裝置接收到第三請求項訊息後，則會將第二電子裝置7之第三規格訊息發送至處理單元17。處理單元17依據第三規格訊息判斷第二電子裝置具有第二主模式後，處理單元17發送第二控制訊號至第一電子裝置5，使第一電子裝置操作在周邊模式。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍，舉凡依本發明申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵及精神所為之均等變化與修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。
本發明係實為一具有新穎性、進步性及可供產業利用者，應符合我國專利法所規定之專利申請要件無疑，爰依法提出發明專利申請，祈 鈞局早日賜准專利，至感為禱。

Claims (5)

  1. 一種支援主從變換之通用序列匯流排之集線器之運作方法，適用於一周邊裝置及一第一電子裝置同時連接於一通用序列匯流排之集線器時，其中該第一電子裝置同時具有一周邊模式及一第一主模式，該通用序列匯流排之集線器包含有一資料匯流排、一第一下鏈連接埠、一第二下鏈連接埠、一上鏈連接埠以及一處理單元，其步驟包含：當該周邊裝置連接於該第一下鏈連接埠時，該處理單元發出一第一請求訊息至該周邊裝置，該周邊裝置發送一第一規格訊息至該處理單元；該處理單元依據該第一規格訊息使該周邊裝置透過該資料匯流排存取資料；當該第一電子裝置連接於該第二下鏈連接埠時，該處理單元發出一第二請求訊息至該第一電子裝置，該第一電子裝置發送一第二規格訊息至該處理單元；該處理單元依據該第二規格訊息發送一第一控制訊息至該第一電子裝置，使該第一電子裝置操作在該第一主模式；以及該第一電子裝置透過該資料匯流排存取該周邊裝置。
  2. 如專利申請範圍第1項所述之支援主從變換之通用序列匯流排之集線器之運作方法，於該處理單元發出該第一請求訊息至該周邊裝置，該周邊裝置發送該第一規格訊息至該處理單元之步驟前，該方法更包含：該處理單元使該第一下鏈連接埠及該第二下鏈連接埠操作於主模式。
  3. 如專利申請範圍第1項所述之支援主從變換之通用序列匯流排之集線器之運作方法，其中該第二規格訊息包含該第一電子裝置同時具有該周邊模式及該第一主模式。
  4. 如專利申請範圍第1項所述之支援主從變換之通用序列匯流排之集線器之運作方法，於該第一電子裝置透過該資料匯流排存取該周邊裝置之步驟後，當具有一第二主模式之一第二電子裝置連接於該上鏈連接埠時，該方法更包含：該處理單元發送一第二控制訊號至該第一電子裝置使該第一電子裝置操作在該周邊模式；該第二電子裝置透過該資料匯流排存取該周邊裝置或/及該第一電子裝置。
  5. 如專利申請範圍第4項所述之支援主從變換之通用序列匯流排之集線器之運作方法，其中於該處理單元發送該第二控制訊號至該第一電子裝置使該第一電子裝置操作在該周邊模式之步驟前，該方法更包含：該處理單元發送一第三請求訊息至該第二電子裝置，該第二電子裝置發送一第三規格訊息至該處理單元。
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