TWM636747U

TWM636747U - 具有主機橋接功能的usb集線裝置

Info

Publication number: TWM636747U
Application number: TW111207993U
Authority: TW
Inventors: 李威德
Original assignee: 創惟科技股份有限公司
Priority date: 2022-07-25
Filing date: 2022-07-25
Publication date: 2023-01-21

Abstract

本創作提供一種具有主機橋接功能的USB集線裝置，藉由主機橋接控制器連接兩個上行連接埠，以使所述兩個上行連接埠所連接的兩個主機裝置同步互相傳送資料，提高集線裝置的使用方便性以及使用彈性，以充分利用兩個上行連接埠。

Description

具有主機橋接功能的USB集線裝置

本創作係關於一種集線裝置及其方法，特別是關於一種具有主機橋接功能的USB集線裝置及其控制方法。

隨著資訊技術的快速發展，電子產品的應用日益普及，例如筆記型電腦、手機、平板電腦等手持式電子裝置處處可見。由於這些電子裝置的特點是可隨身攜帶、隨時隨地使用，並且為了使各種電子裝置之間可以互相連線以進行較大量的資料傳輸，故多個電子裝置通常是以通用序列匯流排(Universal Serial Bus,USB)連接線插接於集線器的下行連接埠，該集線器的上行連接埠連接於主機裝置，使得該些電子裝置與該主機裝置之間透過集線器的USB傳輸協定彼此傳送或是接收資料。

習知技術係以一條USB連接線由該集線器的一上行連接埠連接至該主機裝置，該集線器的另一上行連接埠無法再連接另一主機裝置，以致於該兩個主機裝置之間無法透過兩個上行連接埠進行資料的互傳，使用上相當不方便，導致集線器與主機裝置之間的連接受到較大限制。有鑑於此，目前仍需要發展一種新式的集線器，以改善上述問題。

本創作之一目的在於提供一種具有主機橋接功能的USB集線裝置及其控制方法，藉由主機橋接控制器連接兩個上行連接埠，以使所述兩個上行連接埠所連接的兩個主機裝置同步互相傳送資料，提高使用方便性以及集線裝置的使用彈性。

為達成上述目的，本創作之具有主機橋接功能的USB集線裝置，適於連接一第一主機裝置、一第二主機裝置以及複數個周邊裝置，該USB集線裝置包括：一第一上行連接埠，用以連接該第一主機裝置；一第二上行連接埠，用以連接該第二主機裝置；一USB控制器，耦接該第一上行連接埠以及該第二上行連接埠，用以判斷該第一上行連接埠以及該第二上行連接埠的電源準位，以確認該第一上行連接埠以及該第二上行連接埠的該電源準位大於一預定準位；一切換模組，分別連接該USB控制器、該第一上行連接埠以及該第二上行連接埠，用以切換該第一上行連接埠以及該第二上行連接埠以分別連接一USB控制器以及一主機橋接控制器；該主機橋接控制器，分別連接該USB控制器以及該切換模組，用以經由該USB控制器與該切換模組接收來自該第一上行連接埠的第一資料並且傳送該第一資料至連接該第二上行連接埠的該第二主機裝置，並且經由該USB控制器與該切換模組接收來自該第二上行連接埠的第二資料並且傳送該第二資料至連接該第一上行連接埠的該第一主機裝置；以及複數個第一下行連接埠，分別耦接該USB控制器以及分別連接該些周邊裝置，用以傳收該第一資料以及該第二資料於該些周邊裝置。

在一實施例中，該主機橋接控制器包括：一第一橋接器，連接該切換模組以及該USB控制器，用以傳收經由該切換模組以及該USB控制器所傳送的該第一資料以及該第二資料，並且該USB控制器解析的該第一資料以及該第二資料；一緩衝器，連接該第一橋接器，用以儲存該第一資料以及該第二資料；以及一第二橋接器，連接該緩衝器以及該USB控制器，用以傳收經由該切換模組以及該USB控制器所傳送的該第一資料以及該第二資料，並且該USB控制器解析的該第一資料以及該第二資料。

在一實施例中，該切換模組設置於該主機橋接控制器中，該主機橋接控制器控制該切換模組之切換。

在一實施例中，該具有主機橋接功能的USB集線裝置，更包括一上行控制電路，連接於該切換模組與該USB控制器之間，用以控制該第一主機裝置與該USB控制器之間的資料傳收。

在一實施例中，該具有主機橋接功能的USB集線裝置，更包括複數第一下行控制電路，分別連接於該些第一下行連接埠與該USB控制器之間，用以控制該些第一下行連接埠與該USB控制器之間的資料傳收。

在一實施例中，該具有主機橋接功能的USB集線裝置，更包括一第二下行控制電路，連接於該USB控制器、該主機橋接控制器以及該切換模組之間，用以控制該USB控制器與該主機橋接控制器之間的資料傳收。

在一實施例中，該電源準位係為該第一主機裝置以及該第二主機裝置的USB介面所定義的VBUS腳位之準位值。

在一實施例中，當該切換模組切換該第一主機裝置，以使該第一上行連接埠連接該USB控制器時，該切換模組同步切換該第二主機裝置，以使該第二上行連接埠連接該主機橋接控制器，以使來自該第一上行連接埠的第一資料從該第一主機裝置傳送至該第二主機裝置。

在一實施例中，當該切換模組切換該第二主機裝置，以使該第二上行連接埠連接該USB控制器時，該切換模組同步切換該第一主機裝置，以使該第一上行連接埠連接該主機橋接控制器，以使來自該第二上行連接埠的第二資料從該第二主機裝置傳送至該第一主機裝置。

本創作之具有主機橋接功能的USB集線裝置之控制方法，適於連接一第一主機裝置、一第二主機裝置以及複數個周邊裝置，該控制方法包括下列步驟：以一USB控制器判斷一第一上行連接埠以及一第二上行連接埠的電源準位，以確認該第一上行連接埠以及該第二上行連接埠的該電源準位大於一預定準位；根據該預定準位，以一切換模組切換該第一上行連接埠以及該第二上行連接埠以分別連接一USB控制器以及一主機橋接控制器；該主機橋接控制器經由該USB控制器與該切換模組接收來自該第一上行連接埠的第一資料並且傳送該第一資料至連接該第二上行連接埠的該第二主機裝置，並且經由該USB控制器與該切換模組接收來自該第二上行連接埠的第二資料並且傳送該第二資料至連接該第一上行連接埠的該第一主機裝置；以及以複數個第一下行連接埠傳收該第一資料以及該第二資料於該些周邊裝置。

在一實施例中，在該主機橋接控制器經由該USB控制器與該切換模組接收來自該第一上行連接埠的第一資料並且傳送該第一資料至連接該第二上行連接埠的該第二主機裝置，並且經由該USB控制器與該切換模組接收來自該第二上行連接埠的第二資料並且傳送該第二資料至連接該第一上行連接埠的該第一主機裝置之步驟中，包括下列步驟：以一第一橋接器傳收經由該切換模組以及該USB控制器所傳送的該第一資料以及該第二資料，並且該USB控制器解析的該第一資料以及該第二資料；以一緩衝器儲存該第一資料以及該第二資料；以及以一第二橋接器傳收經由該切換模組以及該USB控制器所傳送的該第一資料以及該第二資料，並且該USB控制器解析的該第一資料以及該第二資料。

在一實施例中，在該主機橋接控制器經由該USB控制器與該切換模組接收來自該第一上行連接埠的第一資料並且傳送該第一資料至連接該第二上行連接埠的該第二主機裝置，並且經由該USB控制器與該切換模組接收來自該第二上行連接埠的第二資料並且傳送該第二資料至連接該第一上行連接埠的該第一主機裝置之步驟中，包括下列步驟：以一上行控制電路控制該第一主機裝置與該USB控制器之間的資料傳收。

在一實施例中，在以複數個第一下行連接埠傳收該第一資料以及該第二資料於該些周邊裝置步驟中，包括下列步驟：以複數第一下行控制電路控制該些第一下行連接埠與該USB控制器之間的資料傳收。

在一實施例中，在根據該預定準位，以該切換模組切換該第一上行連接埠以及該第二上行連接埠以分別連接一USB控制器以及一主機橋接控制器之步驟中，還包括以一第二下行控制電路控制該USB控制器與該主機橋接控制器之間的資料傳收。

在一實施例中，當該第一主機裝置較該第二主機裝置先連接於該集線裝置時，該切換模組進行切換作業，以讓該第一主機裝置經由該第一上行連接埠連接該USB控制器，該切換模組同步進行切換，讓該第二主機裝置經由該第二上行連接埠連接該主機橋接控制器，以使來自該第一上行連接埠的第一資料從該第一主機裝置傳送至該第二主機裝置。

在一實施例中，當該第二主機裝置較該第一主機裝置先連接於該集線裝置時，該切換模組切換該第二主機裝置，以使該第二上行連接埠連接該USB控制器，該切換模組同步切換該第一主機裝置，以使該第一上行連接埠連接該主機橋接控制器，以使來自該第二上行連接埠的第二資料從該第二主機裝置傳送至該第一主機裝置。

本創作之具有主機橋接功能的USB集線裝置及其控制方法，藉由主機橋接控制器連接兩個上行連接埠，以使該兩個上行連接埠所連接的兩個主機裝置以雙向同步互相傳送資料，提高集線裝置的使用方便性以及使用彈性，以充分利用兩個上行連接埠。

100:集線裝置

102a:第一上行連接埠

102b:第二上行連接埠

104:切換模組

106:上行控制電路

108:USB控制器

110:第一下行控制電路

112:第二下行控制電路

114:主機橋接控制器

116:第一下行連接埠

118a:第一主機裝置

118b:第二主機裝置

120:周邊裝置

122a:第一橋接器

124:緩衝器

122b:第二橋接器

S200、S202、S204、S206、S208、S210、S212、S214:步驟

為了更清楚地說明本創作實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本創作的一些實施例，對於本創作所屬技術領域中具有通常知識者來講，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

第1圖係繪示依據本創作實施例中具有主機橋接功能的通用序列匯流排之集線裝置之方塊圖。

第2圖係繪示依據本創作實施例中具有主機橋接功能的通用序列匯流排之集線裝置之控制方法流程圖。

請參照圖式，其中相同的元件符號代表相同的元件或是相似的元件，本創作的原理是以實施在適當的運算環境中來舉例說明。以下的說明是基於所例示的本創作具體實施例，其不應被視為限制本創作未在此詳述的其它具體實施例。

參考第1圖，其繪示依據本創作實施例中具有主機橋接功能的通用序列匯流排(USB)之集線裝置100之方塊圖。該USB集線裝置100適於連接一第一主機裝置118a、一第二主機裝置118b以及複數個周邊裝置120，該集線裝置100包括第一上行連接埠102a、第二上行連接埠102b、切換模組104、上行控制電路106、USB控制器108、複數第一下行控制電路110、第二下行控制電路112、主機橋接控制器114以及複數個第一下行連接埠116。該第一上行連接埠102a用以連接該第一主機裝置118a，該第二上行連接埠102b用以連接該第二主機裝置118b。

如第1圖所示，該USB控制器108耦接該第一上行連接埠102a以及該第二上行連接埠102b，用以判斷該第一上行連接埠102a以及該第二上行連接埠102b的電源準位，以確認該第一上行連接埠102a以及該第二上行連接埠102b的該電源準位大於一預定準位，以決定第一主機裝置118a以及第二主機裝置118b是否分別連接所述第一上行連接埠102a以及所述第二上行連接埠102b。在一實施例中，該電源準位係為該第一主機裝置118a以及該第二主機裝置118b的USB介面所定義的VBUS腳位之準位值。在一實施例中，該USB控制器108透過上行控制電路106以及該切換模組104耦接該第一上行連接埠102a，並且透過該第二下行控制電路112以及該主機橋接控制器114耦接該第二上行連接埠 102b。

如第1圖所示，該切換模組104分別連接該USB控制器108、該第一上行連接埠102a以及該第二上行連接埠102b，用以切換該第一上行連接埠102a以及該第二上行連接埠102b以分別連接一USB控制器108以及一主機橋接控制器114。在一實施例中，該切換模組104連接該第二下行控制電路112、主機橋接控制器114以及該第二上行連接埠102b，或是透過第二下行控制電路112與主機橋接控制器114耦接該第二上行連接埠102b。在一實施例中，第二下行控制電路112連接於該USB控制器108、該主機橋接控制器114以及該切換模組104之間，用以控制該USB控制器108與該主機橋接控制器114之間的資料傳收。在一實施例中，如第1圖所示，該切換模組104獨立設置於該主機橋接控制器114之外，用以切換該第一上行連接埠102a以及該第二上行連接埠102b以分別連接一USB控制器108以及一主機橋接控制器114。

在另一實施例中，該切換模組104設置於該主機橋接控制器114中，該主機橋接控制器114控制該切換模組之切換。

如第1圖所示，該主機橋接控制器114分別連接該USB控制器108以及該切換模組104，用以經由該USB控制器108與該切換模組104接收來自該第一上行連接埠102a的第一資料並且傳送該第一資料至連接該第二上行連接埠102b的該第二主機裝置118b，並且經由該USB控制器108與該切換模組104接收來自該第二上行連接埠102b的第二資料並且傳送該第二資料至連接該第一上行連接埠102a的該第一主機裝置118a。複數個第一下行連接埠116分別耦接該USB控制器108以及分別連接該些周邊裝置120，用以傳收該第一資料以及該第二資料於該些周邊裝置120。在一實施例中，複數第一下行控制電路110，分別連接於該些第一下行連接埠116與該USB控制器108之間，用以控制該些第一下行連接埠116與該USB控制器108之間的資料傳收。在一實施例中，該主機橋接控制器114透過第二下行控制電路112連接於該USB控制器108。

在第1圖中，該主機橋接控制器114包括第一橋接器122a、緩衝器124以及第二橋接器122b。該第一橋接器122a連接該切換模組104以及該USB控制器108，用以傳收經由該切換模組104以及該USB控制器108所傳送的該第一資料以及該第二資料，並且該USB控制器108解析的該第一資料以及該第二資料。在一實施例中，該第一橋接器122a透過該第二下行控制電路112連接於該切換模組104。該緩衝器124連接該第一橋接器122a用以儲存該第一資料以及該第二資料。在一實施例中，緩衝器124連接於該第一橋接器122a與該第二橋接器122b之間。該第二橋接器122b連接該緩衝器124以及該USB控制器108，用以傳收經由該切換模組104以及該USB控制器108所傳送的該第一資料以及該第二資料，並且該USB控制器108解析的該第一資料以及該第二資料。在一實施例中，該第二橋接器122b透過該切換模組104連接於該USB控制器108。

如第1圖所示之實施例中，該上行控制電路106，連接於該第一上行連接埠102a與該USB控制器108之間，用以控制該第一主機裝置118a與該USB控制器108之間的資料傳收。複數第一下行控制電路110分別連接於該些第一下行連接埠116與該USB控制器108之間，用以控制該些第一下行連接埠116與該USB控制器108之間的資料傳收。

在第1圖中，當該第一主機裝置118a較該第二主機裝置118b先連接於該集線裝置100時，該切換模組104會進行切換作業，以讓該第一主機裝置118a經由該第一上行連接埠102a連接該USB控制器108。同步地，該切換模組 104會進行切換，讓該第二主機裝置118b經由該第二上行連接埠102b連接該主機橋接控制器114，以使來自該第一上行連接埠102a的第一資料從該第一主機裝置118a傳送至該第二主機裝置118b。換言之，該第一主機裝置118a透過該第一上行連接埠102a連接該USB控制器108時，該第二主機裝置118b同步透過該第二上行連接埠102b連接該主機橋接控制器114，使第一主機裝置118a與第二主機裝置118b之間可同步地互相存取主機橋接控制器114內的資料，例如該第一主機裝置118a傳送第一資料至主機橋接控制器114並且該第二主機裝置118b接收該第一主機裝置118a所傳送的第一資料，或是例如該第二主機裝置118b傳送第二資料至主機橋接控制器114並且該第一主機裝置118a接收該第二主機裝置118b所傳送的第二資料。同時，第一主機裝置118a可以透過該USB控制器108並且經由該第一下行控制電路110以及第一下行連接埠116對該周邊裝置120進行資料存取。

同樣地，當該第二主機裝置118b較該第一主機裝置118a先連接於該集線裝置100時，該切換模組104會切換該第二主機裝置118b，以使該第二上行連接埠102b連接該USB控制器108。同步地，該切換模組104會切換該第一主機裝置118a，以使該第一上行連接埠102a連接該主機橋接控制器114，以使來自該第二上行連接埠102b的第二資料從該第二主機裝置118b傳送至該第一主機裝置118a。換言之，該第二主機裝置118b較該第一主機裝置118a先連接於該集線裝置100時，該第二主機裝置118b透過該第二上行連接埠102b連接該USB控制器108，且該第一主機裝置118a同步透過該第一上行連接埠102a連接該主機橋接控制器114，使第二主機裝置118b與第一主機裝置118a之間可同步地互相存取主機橋接控制器114內的資料，例如該第二主機裝置118b傳送第二資料至主機橋接控制器114並且該第一主機裝置118a接收該第二主機裝置118b所傳送的第一資料，或是例如該第一主機裝置118a傳送第一資料至主機橋接控制器114並且該第二主機裝置118b接收該第一主機裝置118a所傳送的第一資料。同時，第二主機裝置118b可以透過該USB控制器108並且經由該第一下行控制電路110以及第一下行連接埠116對該周邊裝置120進行資料存取。

在一較佳實施例中，當該第一主機裝置118a較該第二主機裝置118b先連接於該集線裝置100時，該切換模組104會進行切換作業，以讓該第一主機裝置118a經由該第一上行連接埠102a連接該USB控制器108。進而，該第一主機裝置118a之第一資料可依序經該第一上行連接埠102a、該切換模組104、該上行控制電路106、該USB控制器108、該第二下行控制電路112傳送至主機橋接控制器114。同步地，該切換模組104會進行切換，讓該第二主機裝置118b經由該第二上行連接埠102b連接該主機橋接控制器114，進而使來自該第一上行連接埠102a的第一資料從該第一主機裝置118a傳送至該第二主機裝置118b。

對應地，當該第二主機裝置118b較該第一主機裝置118a先連接於該集線裝置100時，該切換模組104會進行切換作業，以讓該第二主機裝置118b經由該第二上行連接埠102b連接該USB控制器108。進而，該第二主機裝置118b之第二資料可依序經該第二上行連接埠102b、該切換模組104、該上行控制電路106、該USB控制器108、該第二下行控制電路112傳送至主機橋接控制器114。同步地，該切換模組104會進行切換，讓該第一主機裝置118a經由該第一上行連接埠102a連接該主機橋接控制器114，進而使來自該第二上行連接埠102b的第二資料從該第二主機裝置118b傳送至該第一主機裝置118a。

如此一來，第一主機裝置118a與第二主機裝置118b之間可同步地互相存取主機橋接控制器114內的資料，例如該第一主機裝置118a傳送第一資料至主機橋接控制器114並且該第二主機裝置118b接收該第一主機裝置118a所傳送的第一資料，或是例如該第二主機裝置118b傳送第二資料至主機橋接控制器114並且該第一主機裝置118a接收該第二主機裝置118b所傳送的第二資料。

根據上述，本創作之具有主機橋接功能的通用序列匯流排之集線裝置100及控制方法，藉由主機橋接控制器114連接第一上行連接埠102a以及第二上行連接埠102b，以使該第一上行連接埠102a以及第二上行連接埠102b所連接的第一主機裝置118a以及第二主機裝置118b同步互相傳送資料，提高集線裝置100的使用方便性以及使用彈性，以充分利用第一上行連接埠102a以及第二上行連接埠102b。

參考第1圖以及第2圖，第2圖係繪示依據本創作實施例中具有主機橋接功能的通用序列匯流排之集線裝置100之控制方法流程圖。

在步驟S200中，當第一主機裝置118a連接第一上行連接埠102a時，切換模組104切換該第一上行連接102a埠至USB控制器108。在一實施例中，以一上行控制電路106控制該第一主機裝置118a與該USB控制器108之間的資料傳收。

在步驟S202中，當第二主機裝置118b連接第二上行連接102b埠時，切換模組104切換該第二上行連接102b埠至主機橋接控制器114，並且該主機橋接控制器114連接該USB控制器108。

在步驟S204中，該USB控制器108判斷該第一上行連接102a埠以及該第二上行連接102b埠的電源準位，以確認該第一上行連接102a埠以及該第二上行連接102b埠的該電源準位大於一預定準位。在一實施例中，該電源準位係為該第一主機裝置118a以及該第二主機裝置118b的USB介面所定義的VBUS腳位之準位值。

在步驟S206中，根據該預定準位，以一切換模組104切換該第一上行連接埠102a以及該第二上行連接埠102b以分別連接一USB控制器108以及一主機橋接控制器114。在一實施例中，以一第二下行控制電路112控制該USB控制器108與該主機橋接控制器114之間的資料傳收。

在步驟S208中，該主機橋接控制器114經由該USB控制器108與該切換模組104接收來自該第一上行連接埠102a的第一資料並且傳送該第一資料至連接該第二上行連接埠102b的該第二主機裝置118b，並且經由該USB控制器108與該切換模組104接收來自該第二上行連接埠102b的第二資料並且傳送該第二資料至連接該第一上行連接埠102a的該第一主機裝置118a。步驟S208還包括下列步驟：以一第一橋接器122a傳收經由該切換模組104以及該USB控制器108所傳送的該第一資料以及該第二資料，並且該USB控制器108解析的該第一資料以及該第二資料；以一緩衝器124儲存該第一資料以及該第二資料；以及以一第二橋接器122b傳收經由該切換模組104以及該USB控制器108所傳送的該第一資料以及該第二資料，並且該USB控制器108解析的該第一資料以及該第二資料。

在步驟S210中，當該第一主機裝置118a較該第二主機裝置118b先連接於該集線裝置100時，該切換模組104進行切換作業，以讓該第一主機裝置118a經由該第一上行連接埠102a連接該USB控制器108，該切換模組104同步進行切換，讓該第二主機裝置118b經由該第二上行連接埠102b連接該主機橋接控制器114，以使來自該第一上行連接埠102a的第一資料從該第一主機裝置118a傳送至該第二主機裝置118b。

在步驟S212中，當該第二主機裝置118b較該第一主機裝置118a先連接於該集線裝置100時，該切換模組切換104該第二主機裝置118b，以使該第二上行連接埠102b連接該USB控制器108，該切換模組104同步切換該第一主機裝置118a，以使該第一上行連接埠102a連接該主機橋接控制器114，以使來自該第二上行連接埠102b的第二資料從該第二主機裝置118b傳送至該第一主機裝置118a。

在步驟S214中，以複數個第一下行連接埠116傳收該第一資料以及該第二資料於該些周邊裝置120。在一實施例中，以複數第一下行控制電路110控制該些第一下行連接埠116與該USB控制器108之間的資料傳收。

綜上所述，本創作之具有主機橋接功能的USB集線裝置及其控制方法，藉由主機橋接控制器連接兩個上行連接埠，以使該兩個上行連接埠所連接的兩個主機裝置以雙向同步互相傳送資料，提高集線裝置的使用方便性以及使用彈性，以充分利用兩個上行連接埠。

雖然本創作已用較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本創作，本創作所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本創作之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本創作之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。