TWI712896B - Usb功能擴充傳輸裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種USB功能擴充傳輸裝置，其在一USB接頭中設定複數USB2.0定義端子及複數功能擴充端子，其中USB2.0定義端子與一USB控制模組連接，用以解析USB2.0定義端子所收發之符合USB2.0協定之訊號；功能擴充端子則連接一輸入輸出控制模組，用以控制切換功能擴充端子之功能；微處理器用以控制資料傳輸並進行USB2.0定義端子及功能擴充端子之腳位定義，並將腳位定義分別寫入USB控制模組及輸入輸出控制模組中；將本發明插接置一主裝置的USB2.0插槽中，透過本發明中之一無線傳輸模組與外部電子裝置訊號連接，使主裝置與外部電子裝置之間透過該等功能擴充端子互相傳輸資料，以擴充主裝置及外部電子裝置之功能。

Description

USB功能擴充傳輸裝置
本發明係有關一種USB傳輸介面之擴充技術，特別是指一種USB功能擴充傳輸裝置。
USB2.0受到規範的限制，當主裝置(如電視)需要提供使用者較佳的體驗效果時，例如極低的系統資料延遲、多聲道高品質音訊等，就會受到限制，若主裝置欲同時支援多種裝置，例如利用搖桿控制器玩遊戲同時享受多聲道環場音效時，也會受到USB2.0的限制。
以聲音訊號為例，USB2.0雖然可以傳送音訊，但主裝置的系統尚需安裝支援的驅動程式才行，且USB2.0有規範的限制，使用者帳戶控制(User Account Control, UAC)的驅動程式先處理完後才送出音訊，因此延遲會增加，舉例而言，手機連接類比輸出是即時的，但透過USB輸出就會產生延遲，再者，USB2.0為半雙工運作模式，其僅有二條差分訊號線，故僅能單向傳輸資料，因此，若欲將電子裝置的功能透過外接裝置進行擴充，則外接裝置的擴充功能程式在寫到最後往往需回到主裝置進行晶片修改，且不同系統會有不同延遲發生，不同裝置型態(如喇叭、耳機、麥克風、搖桿控制器等)也需要相關系統驅動程式支援，例如電視若原本只有雙聲道，要透過外接裝置擴充到多聲道時，需改寫電視的音訊模組，但如此一來電視就需要重新開模製造音訊模組，而消費者也需要購買新的電視才能享受多聲道的品質。
因此，本發明即提出一種USB功能擴充傳輸裝置，有效解決上述該等問題，具體架構及其實施方式將詳述於下：
本發明之主要目的在提供一種USB功能擴充傳輸裝置，其在USB3.0通用接頭中將九個連接端子分成USB2.0定義端子及功能擴充端子二部分，利用USB2.0與主裝置溝通，以定義功能擴充端子之腳位方向及功能，讓主裝置透過現有安裝的USB2.0插槽插接本發明之USB功能擴充傳輸裝置，便可得到快速且高品質的擴充功能。
本發明之另一目的在提供一種USB功能擴充傳輸裝置，其可縮短主裝置開發的時間，讓主裝置可延伸的功能更多，提升USB2.0的音訊品質且可讓主裝置可同時支援多種擴充功能。
為達上述目的，本發明提供一種USB功能擴充傳輸裝置，包括：一USB接頭，包含九個連接端子，包括複數USB2.0定義端子及複數功能擴充端子，該USB接頭可對應插接於一USB插槽中，該USB插槽係設於一主裝置上；一USB控制模組，電性連接該等USB2.0定義端子，用以解析該等USB2.0定義端子所收發之符合USB2.0協定之訊號；一輸入輸出控制模組，電性連接該等功能擴充端子，用以切換該等功能擴充端子之功能；一微處理器，電性連接該等USB2.0定義端子及該等功能擴充端子，用以控制資料傳輸並進行該等USB2.0定義端子及該等功能擴充端子之腳位定義，並將該等腳位定義分別寫入該USB控制模組及該輸入輸出控制模組；以及一無線傳輸模組，透過無線傳輸方式與至少一外部電子裝置訊號連接，使該主裝置與該外部電子裝置之間透過該等功能擴充端子互相傳輸資料，以擴充該主裝置及該外部電子裝置之功能。
依據本發明之實施例，該等功能擴充端子之該等腳位定義係初始默認為任意傳輸訊號。
依據本發明之實施例，該等功能擴充端子之該等腳位定義係透過該USB控制模組與該主裝置溝通以進行動態修改，將該主裝置所支援之訊號規格擴充。
依據本發明之實施例，該外部電子裝置為喇叭、耳機、麥克風或搖桿控制器等。
依據本發明之實施例，該USB控制模組可改變該等功能擴充端子之腳位方向，以控制該無線傳輸模組發射或接收資料訊號、或同時支援發射及接收資料訊號。
依據本發明之實施例，該等USB2.0定義端子之腳位定義為符合USB2.0傳輸協定，該等功能擴充端子之腳位定義為可傳輸至少一外部電子裝置之資料訊號。
依據本發明之實施例，該無線傳輸模組將該主裝置所提供之資料訊號發射至該外部電子裝置。
依據本發明之實施例，該無線傳輸模組接收該外部電子裝置所傳送之資料訊號，並透過該微處理器、該輸入輸出模組及該等功能擴充端子中之至少一者傳送給該主裝置。
本發明提供一種USB功能擴充傳輸裝置，請同時參考第1圖及第2圖所示，其分別為本發明USB功能擴充傳輸裝置之應用示意圖及方塊圖。本發明之USB功能擴充傳輸裝置10可對應插接於一主裝置20之一USB插槽22中，此主裝置20可為電腦、筆記型電腦、平板電腦、電視等具有USB插槽22的電子裝置，特別是此USB插槽22為USB2.0規格。主裝置20另透過本發明之USB功能擴充傳輸裝置10與至少一外部電子裝置30進行無線傳輸，互相傳遞資料及訊號，此外部電子裝置30為喇叭、耳機、麥克風或搖桿控制器等。
於第2圖中，本發明之USB功能擴充傳輸裝置10包括一USB接頭12及一本體14，其中，USB接頭12可採用USB3.0通用接頭，故其中包含九個連接端子，此九個連接端子包括複數USB2.0定義端子122及複數功能擴充端子124，於本發明之一實施例中，由於USB2.0規格需要四個定義端子，包含VBUS、GND、D+及D-等USB2.0的規格定義端子，因此剩餘五個端子便為功能擴充端子124。此USB接頭12可插接於主裝置20之USB插槽22中，將本發明之USB功能擴充傳輸裝置10與主裝置20電性連接。
本體14中包括一USB控制模組142、一輸入輸出控制模組144、一微處理器146及一無線傳輸模組148，其中，USB控制模組142與該些USB2.0定義端子122電性連接，其用以對USB2.0協定解碼，解析USB2.0定義端子122所收發之符合USB2.0協定之訊號，若外部訊號為USB2.0協定則同樣由USB控制模組142對訊號進行解碼；輸入輸出控制模組144與該些功能擴充端子144電性連接，用以切換該些功能擴充端子124之功能，舉例而言，指定功能擴充端子144中之第一端子為多聲道輸出(如喇叭)，第二端子為資料輸入(如搖桿控制器之感應訊號)，第三端子為多聲道輸入(如麥克風)等；微處理器146電性連接USB2.0定義端子122及功能擴充端子124，用以控制資料傳輸(data flow)並進行USB2.0定義端子122及功能擴充端子124之腳位定義(pin define)，並將該些腳位定義分別寫入USB控制模組142及輸入輸出控制模組144中，其中，USB2.0定義端子122之腳位定義為符合USB2.0傳輸協定，而功能擴充端子124之腳位定義為可傳輸外部電子裝置30之資料訊號；無線傳輸模組148透過無線傳輸方式與至少一外部電子裝置30訊號連接，例如Wi-Fi、藍芽或其他私有規範之無線傳輸協定，使主裝置20與外部電子裝置30之間透過功能擴充端子124互相傳輸資料，藉由功能擴充端子124擴充20主裝置及外部電子裝置30之功能。
本發明中雖使用USB3.0的通用接頭，但具體操作與USB3.0完全無關，而是需要USB3.0的九個連接端子，將前面四個連接端子做為USB2.0的定義端子後，其餘五個端子便可用以功能擴充，而欲添加何種功能，則可由使用者自行決定。舉例而言，功能擴充端子124之腳位定義可初始默認為任意傳輸訊號，而之後再透過USB控制模組142與主裝置20溝通，以進行動態修改，將主裝置20所支援之訊號規格擴充。
舉例而言，本發明之USB功能擴充傳輸裝置10可與使用者的手機連線，使用者送出一變更功能擴充端子之定義的指令，無線傳輸模組148接收該指令後，經由微處理器146傳送給輸出輸入控制模組144，由輸出輸入控制模組144執行該指令，控制使用者指定的某一功能擴充端子(例如指定第四端子)改變功能，例如原本第四端子為音訊輸入，變更為資料輸入。此為同一方向之傳輸，若要改變傳輸方向，則係透過USB控制模組142改變功能擴充端子124之腳位方向，將輸入改變成輸出，以控制無線傳輸模組148發射或接收資料訊號。
無線傳輸模組148還可同時支援發射及接收資料訊號，雖然USB2.0僅能支援一種外部電子裝置，但經過本發明擴充後，將可達到同時資料輸入、資料輸出、音訊輸入及音訊輸出等功能。舉例而言，原本USB2.0僅有一組I2S介面以傳輸左右聲道的資料，將功能擴充端子124定義為二組I2S介面後，則可無延遲地同時接收或發射四聲道音訊，舉例而言可應用在家庭劇院擴充多個多聲道的無線喇叭。或是修改成一組I2S介面及一組I2C控制訊號，則可傳輸雙聲道音訊及資料。亦或是設定一組I2S介面為發射、一組I2S介面接收，則外部電子裝置30可同時包括喇叭與麥克風。又或是不侷限於音訊，透過將功能擴充端子124設定成SPI介面的資料腳位，達到同時快速接收與發射資料。
外部電子裝置30以搖桿控制器為例，其上具有大量的感應器，當使用者揮動時會產生大量感應資料，因此需要傳輸的資料量大且不容許延遲，因為使用者的反應是相當敏感的，一但資料延遲在使用者的感受上就會相當不協調，若透過USB2.0定義端子122傳遞，將可能產生高達100毫秒的延遲。而透過本發明將功能擴充端子124設定成SPI介面的資料腳位，搖桿控制器的資料便可快速傳送到主裝置20，並在主裝置20(如電視)上及時產生相應的變化，其延遲低於10毫秒，在人的視覺及聽覺等感官上都不會產生音訊或畫面延遲的感受。
綜上所述，本發明所提供之一種USB功能擴充傳輸裝置係在USB3.0通用接頭中將九個連接端子分成USB2.0定義端子及功能擴充端子二部分，利用USB2.0與主裝置溝通，以定義功能擴充端子之腳位方向及功能，讓主裝置透過現有安裝的USB2.0插槽插接本發明之USB功能擴充傳輸裝置，便可得到快速且高品質的擴充功能。藉由本發明，主裝置可直接沿用原本USB2.0的插槽，不須開發支援USB3.0的軟體及模具，可縮短主裝置開發的時間，並延伸更多可支援的外部電子裝置，不但音訊品質不受限制，更可同時支援多個外部電子裝置。
唯以上所述者，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。故即凡依本發明申請範圍所述之特徵及精神所為之均等變化或修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。
10:USB功能擴充傳輸裝置 12:USB接頭 122:USB2.0定義端子 124:功能擴充端子 14:主體 142:USB控制模組 144:輸入輸出控制模組 146:微處理器 148:無線傳輸模組 20:主裝置 22:USB插槽 30:外部電子裝置
第1圖為本發明USB功能擴充傳輸裝置之應用示意圖。 第2圖為本發明USB功能擴充傳輸裝置之方塊圖。
10:USB功能擴充傳輸裝置
12:USB接頭
122:USB2.0定義端子
124:功能擴充端子
14:主體
142:USB控制模組
144:輸入輸出控制模組
146:微處理器
148:無線傳輸模組

Claims (8)

  1. 一種USB功能擴充傳輸裝置，包括：一USB接頭，包含九個連接端子，該等連接端子包括複數USB2.0定義端子及複數功能擴充端子，該USB接頭可對應插接於一USB插槽中，該USB插槽係設於一主裝置上；一USB控制模組，電性連接該等USB2.0定義端子，用以解析該等USB2.0定義端子所收發之符合USB2.0協定之訊號；一輸入輸出控制模組，電性連接該等功能擴充端子，用以切換該等功能擴充端子之功能；一微處理器，電性連接該等USB2.0定義端子及該等功能擴充端子，用以控制資料傳輸並進行該等USB2.0定義端子及該等功能擴充端子之腳位定義，並將該等腳位定義分別寫入該USB控制模組及該輸入輸出控制模組，其中，該等功能擴充端子之該等腳位定義係初始默認為任意傳輸訊號；以及一無線傳輸模組，透過無線傳輸方式與至少一外部電子裝置訊號連接，使該主裝置與該外部電子裝置之間透過該等功能擴充端子互相傳輸資料，以擴充該主裝置及該外部電子裝置之功能。
  2. 如請求項1所述之USB功能擴充傳輸裝置，其中該等功能擴充端子之該等腳位定義係透過該USB控制模組與該主裝置溝通以進行動態修改，將該主裝置所支援之訊號規格擴充。
  3. 如請求項1所述之USB功能擴充傳輸裝置，其中該外部電子裝置為喇叭、耳機、麥克風或搖桿控制器等。
  4. 如請求項1所述之USB功能擴充傳輸裝置，其中該USB控制模組可改 變該等功能擴充端子之腳位方向，以控制該無線傳輸模組發射或接收資料訊號、或同時支援發射及接收資料訊號。
  5. 如請求項1所述之USB功能擴充傳輸裝置，其中該等USB2.0定義端子之腳位定義為符合USB2.0傳輸協定，該等功能擴充端子之腳位定義為可傳輸至少一外部電子裝置之資料訊號。
  6. 如請求項1所述之USB功能擴充傳輸裝置，其中該無線傳輸模組將該主裝置所提供之資料訊號發射至該外部電子裝置。
  7. 如請求項1所述之USB功能擴充傳輸裝置，其中該無線傳輸模組接收該外部電子裝置所傳送之資料訊號，並透過該微處理器、該輸入輸出模組及該等功能擴充端子中之至少一者傳送給該主裝置。
  8. 如請求項7所述之USB功能擴充傳輸裝置，其中該USB接頭為USB3.0通用接頭。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101710313A (zh) * 2009-11-23 2010-05-19 中兴通讯股份有限公司 一种可动态配置的usb端口复用方法、系统和装置
US20180143927A1 (en) * 2016-11-23 2018-05-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic device configured to communicate with an external electronic device using a usb connector
WO2019079495A1 (en) * 2017-10-18 2019-04-25 Nvidia Corporation METHOD FOR INCREASING THE BANDWIDTH OF A USB-C CONNECTOR

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101710313A (zh) * 2009-11-23 2010-05-19 中兴通讯股份有限公司 一种可动态配置的usb端口复用方法、系统和装置
US20180143927A1 (en) * 2016-11-23 2018-05-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic device configured to communicate with an external electronic device using a usb connector
WO2019079495A1 (en) * 2017-10-18 2019-04-25 Nvidia Corporation METHOD FOR INCREASING THE BANDWIDTH OF A USB-C CONNECTOR

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