专利名称：一种复合键盘和指纹识别器的usb复合设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种复合键盘和指纹识别器的USB复合设备，属于集成电路领 域。
背景技术：
目前的USB多功能键盘上如果需要增加指纹识别设备，一般都需要3颗芯片，一颗 USB多功能键盘控制芯片，一个USB指纹识别设备芯片和一颗USBHUB控制芯片。多媒体键 盘和指纹识别设备的功能由各自的控制芯片完成，USB HUB芯片负责把二者结合在一起，即 将USB多媒体键盘和USB指纹识别设备的两个接口结合成一个接口，我们称这种实现方法 为“三芯片”方案。三芯片方案存在以下不足之处使用的芯片多(3颗)，产品成本高，系统连线复 杂，影响系统性能，兼容性不好控制等等，而成本高，集成度低则是最主要的缺点。所以“三芯片，，系统结构太复杂，使用不方便，芯片数目多导致功耗高成本高不利 于市场推广。
发明内容本实用新型目的是提供一种复合键盘和指纹识别器的USB复合设备，该复合设备 实现了多种类型的USB设备共用一个USB控制器。为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种复合键盘和指纹识别器的 USB复合设备，其特征在于包括USB物理接口模块，用于USB线缆信息与串行数据包之间的转换；USB串行数据引擎模块，用于串行数据包与并行数据包之间的转换；控制端点，连接到所述USB串行数据引擎模块，用于接收来自主机的请求信息并 反馈设备的描述符；中断端点，用于缓存与所述复合键盘之间的按键信息，并将所述数据包内端点地 址符合中断端点地址的包内数据存放于该中断端点缓冲区内；块传输(Bulk)端点，用于缓存与所述指纹识别器之间传输的数据，并将所述数据 包内块地址符合块传输(Bulk)端点地址的包内数据存放于该块传输(Bulk)端点缓冲区 内；USB控制器，一端连接到所述USB串行数据引擎模块，另一端分别与所述中断端点 和块传输(Bulk)端点连接；将数据包解包，如果该数据包内USB地址与设备的USB地址相 符，则接受该数据包；或者，将来自中断端点或块传输(Bulk)端点的数据与所述设备的USB 地址和相应的端点地址整合为数据包；SPI接口，用于指纹的数据传输；指纹识别器，用于接受指纹的数据；[0016]键盘矩阵，用于接受按键信息；数据处理模块，一端与中断端点和块传输(Bulk)端点连接，另一端与SPI接口和 键盘矩阵连接，用于数据的中转。由于上述技术方案运用，本实用新型的有益效果是本实用新型专利的优势在于实现了多种工作类型的USB设备共用一个PHY和SIE， 而不是使用一个USB Hub对多个设备进行级联，节约了硬件资源，且Host对各个设备的访 问时间并不比使用Hub慢，达到了同样的USB传输性能要求。
附图1为本实用新型结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述实施例一种复合键盘和指纹识别器的USB复合设备，包括USB物理接口模块(PHY)，用于USB线缆信息与串行数据包之间的转换；USB串行数据引擎模块(SIE)，用于串行数据包与并行数据包之间的转换；控制端点，连接到所述USB串行数据引擎模块(SIE)，用于接收来自主机的请求信 息并反馈设备的描述符；中断端点，用于缓存与所述复合键盘之间的按键信息，并将所述数据包内端点地 址符合中断端点地址的包内数据存放于该中断端点缓冲区内；块传输(Bulk)端点，用于缓存与所述指纹识别器之间传输的数据，并将所述数据 包内块地址符合块传输(Bulk)端点地址的包内数据存放于该块传输(Bulk)端点缓冲区 内；USB控制器，一端连接到所述USB串行数据引擎模块(SIE)，另一端分别与所述中 断端点和块传输(Bulk)端点连接；将数据包解包，如果该数据包内USB地址与设备的USB 地址相符，则接受该数据包；或者，将来自中断端点或块传输(Bulk)端点的数据与所述设 备的USB地址和相应的端点地址整合为数据包向主机传输；SPI接口，用于指纹的数据传输；指纹识别器，用于接受指纹的数据；键盘矩阵，用于接受按键信息；数据处理模块，一端与中断端点和块传输(Bulk)端点连接，另一端与SPI接口和 键盘矩阵连接，用于数据的中转。本实施例上述内容具体解释如下。USB复合设备有2个接口类型，每个接口类型可以单独完成一种功能。例如，USB多 媒体键盘，它是一个USB设备，同时它也只有一个接口类型，即人体输入学设备类型(HID)， 该类型采用中断端点传输方式；USB指纹识别设备也是一个USB设备，它也只有一个接口 类型，根据方案的不同有不同的有不同的设备类型，本例使用的是海量存储设备类型(Mass Storage)，这是由于用户按下指纹传感器后产生的指纹数据需要在短时间内传输到主机(PC)，且数据量很大，而USB海量存储设备类型正是为了满足这种类型的传输指定的协议， 该类型采用块传输(Bulk)端点传输方式。USB协议定义了很多种接口类型，包括了 USB多 媒体键盘，USB摄像头，USB打印机，USB闪存盘，USB监视器等等，具备两个或以上接口类型 的USB设备，称为USB复合设备。上述方法，即将USB多媒体键盘和USB指纹识别设备两种 接口类型集成到一个设备中，来取代了现有的“三芯片”方案。USB多媒体键盘与USB指纹识别设备集成的USB复合设备，设置有一块芯片，包括 PHY(USB物理接口模块)和SIE (USB串行数据引擎模块)，用于数据流通道的控制端点及 CPU和控制逻辑，用于数据流同的USB中断端点和Bulk端点。所述PHY用于接受USB线缆传送过来的串行数据，所述SIE用于把串行数据转换 成并行数据。本实施例中PHY和SIE上就会有两种数据，中断端点用于接受键盘的数据，该按键 的键盘数据放在中断端点并等待主机定时来获取，Bulk端点用于发送USB指纹识别设备的 数据，同时也接受来自主机的用于配置指纹识别器的指令和数据，即在本实施例内部将两 种数据分开；所述CPU用于数据的分配和协调，具体为主要利用USB设备的多个端点，来自 键盘矩阵的数据发往中断端点，来自主机的指令和数据和来自指纹识别器的数据发往Bulk 端点；所述控制端点，当USB设备枚举时，通知主机当前设备类型以及设备共有几个端点， 各个端点的类型，并且枚举数据中包含了多媒体键盘设备以及指纹识别设备的特殊信息用 于主机识别中断端点和Bulk端点。上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术 的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。 凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之 内。
权利要求一种复合键盘和指纹识别器的USB复合设备，其特征在于包括USB物理接口模块，用于USB线缆信息与串行数据包之间的转换；USB串行数据引擎模块，用于串行数据包与并行数据包之间的转换；控制端点，连接到所述USB串行数据引擎模块，用于接收来自主机的请求信息并反馈设备的描述符；中断端点，用于缓存与所述复合键盘之间的按键信息，并将所述数据包内端点地址符合中断端点地址的包内数据存放于该中断端点缓冲区内；块传输(Bulk)端点，用于缓存与所述指纹识别器之间传输的数据，并将所述数据包内块地址符合块传输(Bulk)端点地址的包内数据存放于该块传输(Bulk)端点缓冲区内；USB控制器，一端连接到所述USB串行数据引擎模块，另一端分别与所述中断端点和块传输(Bulk)端点连接；将数据包解包，如果该数据包内USB地址与设备的USB地址相符，则接受该数据包；或者，将来自中断端点或块传输(Bulk)端点的数据与所述设备的USB地址和相应的端点地址整合为数据包；SPI接口，用于指纹的数据传输；指纹识别器，用于接受指纹的数据；键盘矩阵，用于接受按键信息；数据处理模块，一端与中断端点和块传输(Bulk)端点连接，另一端与SPI接口和键盘矩阵连接，用于数据的中转。
专利摘要一种复合键盘和指纹识别器的USB复合设备，其特征在于包括USB物理接口模块；USB串行数据引擎模块；中断端点，用于缓存与所述复合键盘之间的按键信息；块传输(Bulk)端点，用于缓存与所述指纹识别器之间传输的数据；USB控制器，一端连接到所述USB串行数据引擎模块，另一端分别与所述中断端点和块传输(Bulk)端点连接；将数据包解包，如果该数据包内USB地址与设备的USB地址相符，则接受该数据包；或者，将来自中断端点或块传输(Bulk)端点的数据与所述设备的USB地址和相应的端点地址整合为数据包。本实用新型实现了多种类型的USB设备共用一个USB控制器。
文档编号G06F3/02GK201716680SQ20102025876
公开日2011年1月19日 申请日期2010年7月15日 优先权日2010年7月15日
发明者匡启和, 王廷平, 聂智, 肖佐楠, 郑茳 申请人:苏州国芯科技有限公司