专利名称：重新识别usb设备的控制器及控制方法
技术领域：
本发明涉及到一种重新识别USB设备的控制器，尤其是一种适用于USB电缆通断控制的重新识别USB设备的控制器及控制方法。
背景技术：
现有的USB接口常用于实现主机和外设的连接，在连接的过程中会出现主机不识别USB接口所连接的外设情况，此时为了实现主机和外设的正常连接，需要首先将外设从主机上的USB接口拔下来，然后再插到主机上的USB接口中，进而通过将外设和主机先断电然后重新连接，使得主机重新识别USB接口上连接的外设，达到主机和外设正常连接、正常 通讯的目的，有时候为了让主机重新识别外设，先拔后插的动作可能重复几次。各种外设(比如手机和笔记本电脑等)出厂前都需要进行测试，测试的时候也需要首先将外设和测试用服务器连接，测试过程中测试服务器不识别待测外设的情况也时有发生，鉴于每次测试时服务器上连接的外设数量比较大，现有技术中通过拔插实现主机重新识别外设的方法的工作量会非常大，而且发现主机和外设不能正常工作也需要时间，势必会浪费大量的等待时间，在等待时间内测试中止，即使发现后通过拔插继续测试，也会使得测试时间不可预测的延长，不利于测试的顺利完成。中国专利文献CN201508549U公开一种控制通用串行总线接口通断的装置及系统，实现对电子信息设备上的USB接口的通断控制，避免电子信息设备上的电子个人信息被人通过USB接口非法拷贝，上述装置包括一控制命令单元和一开关电路单元，其中，控制命令单元与开关电路单元的控制端连接，用于控制开关电路单元的第一开关和第二开关的闭合或断开；一 USB控制器的电源端口通过第一开关耦合到USB接口的电源端口，USB控制器的第一串行数据线端口通过第二开关耦合到USB接口相应的第一数据线端口。该专利文献公开的装置和系统不但具有软件系统的保密性，同时也具有硬件系统的可靠性。由于控制命令单元的控制命令诸多，所以大大减小了被破解的概率，从而大大增强了 USB接口控制的安全性。该专利文献公开的控制通用串行总线接口通断的装置及系统实现了电子信息设备上USB接口的通断控制，但是这种控制依赖于USB控制器，即依赖于USB的控制芯片，是和USB控制器高度耦合在一起的设备，实现的是从内部控制电子信息设备上USB接口的通断，不能独立于USB的控制芯片独立工作；因此，不能用于在服务器不识别外设时直接控制服务器和外设先断开然后再重新连接进而让服务器重新识别外设。
发明内容
为此，本发明所要解决的是现有控制通用串行总线接口通断的装置及系统无法实现在不拔插外设的情况下控制服务器再次识别外设带来的不方便测试外设的技术问题，提供一种重新识别USB设备的控制器和控制方法。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下一种重新识别USB设备的控制器，包括
一种重新识别USB设备的控制器，包括第一组USB接口单元，包括若干个USB接口，用于与服务器上的USB接口相连；第二组USB接口单元，包括若干个USB接口，用于与外设上的USB接口相连；线路板，连接所述第一组USB接口单元和第二组USB接口单元，用于实现所述第一组USB接口单元中的USB接口和所述第二组USB接口单元中相应的USB接口的连接； 开关单元，设置于所述线路板上，与所述第一组USB接口单元中各个USB接口的至少一根电源线串联，用于实现对所述USB接口的至少一根电源线的通断控制；开关控制器，与所述服务器和所述开关单元相连，接收所述服务器发送的第一组USB接口单元中的USB接口与服务器通信通断的指令信息，并根据所述通断指令信息控制 所述开关单元中的预定开关断开和闭合。所述开关控制器进一步包括，USB协议转换芯片，将从所述服务器接收的指令信息进行协议转换后输出；可编程逻辑芯片，接收所述USB协议转换芯片转换后的协议信息并解析，得到需要控制的USB接口的位置信息和控制开关先断开然后闭合的指令并发送给开关单元。所述第一组USB接口单元和所述第二组USB接口单元中USB接口的数量均为十个，且均分两层设置。所述第一组USB接口单元和所述第二组USB接口单元分别位于所述第二壳体的相对的两个侧面上。还包括第一壳体和第二壳体，其中，所述开关控制器封装于所述第一壳体中，所述第一组USB接口单元、所述第二组USB接口单元、所述线路板和所述开关单元封装于所述第二壳体中，并且所述第二壳体的相应位置上成型有USB接口。所述开关为G6HK-2-DC5继电器，所述继电器用于实现USB接口中两根电源线信号的通断控制。所述开关包括USB2. O信号专用模拟开关和继电器，其中，USB2. O信号专用模拟开关用于实现USB接口中两根数据线信号的通断控制，所述继电器用于实现USB接口中两根电源线信号的通断控制。所述USB协议转换芯片为FTDI公司的FT245BL芯片；所述可编程逻辑芯片AMTEL公司的EPM3064A芯片。同时，提供一种重新识别USB设备的控制方法，该方法使用了上述的重新识别USB设备的控制器，同时还使用了通过所述重新识别USB设备的控制器相连的服务器及外设，其实现的控制方法的具体步骤如下S01，服务器实时检测外设和服务器之间的通讯情况，在检测到通讯中断时，发出通信通断的信息；S02，开关单元控制器接收所述通信通断的信息，并根据所述通信通断的信息生成控制预定开关断开和闭合的指令信息并输出；S03，开关接收所述指令信息先断开然后闭合，使得服务器重新识别外设。所述步骤S02中，具体包括将从所述服务器接收的指令信息进行协议转换后输出和将转换后的协议信息进行解析得到需要控制的USB接口信息和控制指令并发送给开关单元的步骤。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点本发明的重新识别USB设备的控制器包括第一组USB接口单元，包括若干个USB接口，用于与服务器上的USB接口相连；第二组USB接口单元，包括若干个USB接口，用于与外设上的USB接口相连；线路板，连接所述第一组USB接口单元和第二组USB接口单元，用于实现所述第一组USB接口单元中的USB接口和所述第二组USB接口单元中相应的USB接口的连接；开关单元，串联设置于所述第一组USB接口单元中的USB接口的至少一个电源线，用于实现对一个USB接口中的至少一根电源线的通断控制；开关控制器，与所述服务器和所述开关单元相连，接收所述服务器发送的第一组USB接口单元中的USB接口与服务器通信通断的信息，并根据所述通断信息控制所述开关单元中的预定开关打开或者关断；通过在服务器和外设通信中断时，先断开重新识别USB设备的控制器的USB接口中电源线与服务器的连接，然后再导通，相当于对外设进行了一次拔掉再插上的操作，进而通过USB接口中电源线的先断开后连通，让服务器重新识别外设，无需进行拔插外设的操作，省时省 力，在测试外设时可节省大量时间和人力。本发明中的重新识别USB设备的控制器完全独立于USB控制器，是独立于服务器的独立外设，可在需要的时候即插即用，通用性大大增强。本发明中的开关控制器为包括USB转换协议芯片和可编程逻辑控制器件的全硬件电路，避免使用MCU软件系统引入不确定性，保证USB接口的工作稳定性。本发明中所述第一组USB接口单元和所述第二组USB接口单元中USB接口的数量均为十个，保证本发明的重新识别USB设备的控制器最多一次可同时连接十个外设，可时实现对十个外设的断通控制，控制方便。 所述第一组USB接口单元和所述第二组USB接口单元分别位于所述第二壳体的相对的两个侧面上，方便与服务器和外设的连接。通过设置第一壳体和第二壳体两个壳体，使得重新识别USB设备的控制器整体美观，而且同时还可起到保护壳体内封装的器件的作用，更重要的是，有效减轻了与服务器直接相连的第二壳体的重量，方便封装后的第二壳体直接插在服务器上，避免质量太大损坏服务器接口。
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中图I为本发明一个实施例的重新识别USB设备的控制器的结构示意图。
具体实施例方式参见图I所示，作为本发明一个实施例的重新识别USB设备的控制器，包括第一组USB接口单元，其包括十个USB接口，且十个USB接口分两层设置，每层包括五个USB接口(附图中仅示意出一层接口)，每个USB接口用于与服务器上的一个USB接口相连，实现与服务器的通讯；本实施例中，为保证服务器上的USB接口数量足够用，使用了两个魔羯5 口的USB 2. O PCI-E扩展卡MC230与服务器主板相连，实现对服务器USB接口的扩展。
第二组USB接口单元，与所述第一组USB接口单元中的接口数量相同，也包括十个USB接口，十个USB接口分两层设置，每层上USB接口的数量为五个(附图中仅示意出一层接口)，每个USB接口用于与外设上的一个USB接口相连，实现与外设的通讯；线路板，图中未示出，线路板上连接有所述第一组USB接口单元和第二组USB接口单元，用于实现所述第一组USB接口单元中的每个USB接口和所述第二组USB接口单元中相应的一个USB接口的连接，最终实现一个服务器和十个外设之间的连接通讯，使得本发明的重新识别USB设备的控制器最多一次可同时连接十个外设，可同时实现对十个外设的接通和断开控制，控制简单方便；开关单元，包括十个开关，本实施例中所述开关为双稳态继电器G6HK-2-DC5，每个开关均设置于所述线路板上，其与所述第一组USB接口单元中的一个USB接口的一根电源线串联连接，每个双稳态继电器G6HK-2-DC5用于实现对一个USB接口中一根电源线的通断控制；
开关控制器，与所述服务器和所述开关单元相连，接收所述服务器发送的第一组USB接口单元中的USB接口与服务器通信通断的信息，并根据所述通断信息控制所述开关单元中的预定开关断开和闭合；现将开关控制器的具体工作过程描述如下外设以手机为例，手机连接到服务器上进行出厂前的测试，在手机测试过程中，在服务器上测试软件实时监控测试软件在手机上的测试进度，一旦检测到测试中断，即刻判断服务器与手机的通信异常，这时可以通过服务器端的Windows操作系统的指令通过API接口(ApplicationProgramming Interface,应用程序编程接口)发给开关控制器,作为本发明的一个具体实施例，所述开关控制器进一步包括USB协议转换芯片和可编程逻辑芯片，所述服务器通过USB接口将指令发送给开关控制器，其中开关控制器接收的Windows操作系统的指令先传送给USB协议转换芯片，比如FTDI公司的FT245BL芯片进行协议转换，转换后的协议再发到可编程逻辑芯片，如AMTEL公司的EPM3064A可编程逻辑芯片对接受到的指令内容作解析，得到不能正常通信的USB接口的位置信息，进而将控制该USB接口先断开后接通的指令发送给相应的开关单元实现对预定USB接口的一次关断和一次接通控制，通过断电让服务器重新识别出测试中的手机，保证测试正常进行。本发明中的所述开关控制器为包括USB转换协议芯片和可编程逻辑控制器件的全硬件电路，避免使用MCU软件系统引入不确定性，保证USB接口的工作稳定性。第一壳体和第二壳体，其中，所述开关控制器封装于所述第一壳体中，所述第一组USB接口单元、所述第二组USB接口单元、所述线路板和所述开关单元封装于所述第二壳体中，且所述第一组USB接口单元和所述第二组USB接口单元分别位于所述第二壳体的相对的两个侧面上，合理布设，方便服务器和外设之间的连接；所述第二壳体的相应位置上成型有USB接口。当然本发明中对USB接口未明确说明是USB公口还是USB母口，但对本领域技术人员而言，配合连接的一对USB接口必然一个是USB公口另一个是USB母口，对此本发明中不再区分说明。本实施例中通过在服务器和外设通信中断时，先断开重新识别USB设备的控制器的USB接口中电源线与服务器的连接，然后再导通，相当于对外设进行了一次拔掉再插上的操作，进而通过电源的先断开后连通，让服务器重新识别外设，无需进行拔插外设的操作，省时省力，在测试外设时可节省大量时间和人力。本发明中的重新识别USB设备的控制器完全独立于USB控制器，是独立于服务器的独立外设，可在需要的时候即插即用，通用性大大增强。作为本发明的其它实施例，所述开关包括MAX4906EF和G6HK-2-DC5继电器，其中MAX4906EF实现对USB接口中的两根数据线的通断控制，G6HK-2-DC5继电器实现对USB接口中的两根电源线的控制，实现了对USB接口中的数据线和电源线的分开控制，也使得通断更彻底。其它同上述实施例，同样能实现本发明的目的，属于本发明的保护范围。作为本发明的其它实施例，当服务器和外设之间不通过USB接口实现通讯时，所述开关控制器响应地包括其它协议转换芯片，用于将从服务器上接收到的指令信息进行协 议转换后并输出。其它同上述实施例，同样能实现本发明的目的，属于本发明的保护范围。显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
权利要求
1.一种重新识别USB设备的控制器，其特征在于，包括 第一组USB接口单元，包括若干个USB接口，用于与服务器上的USB接口相连； 第二组USB接口单元，包括若干个USB接口，用于与外设上的USB接口相连； 线路板，连接所述第一组USB接口单元和第二组USB接口单元，用于实现所述第一组USB接口单元中的USB接口和所述第二组USB接口单元中相应的USB接口的连接； 开关单元，设置于所述线路板上，与所述第一组USB接口单元中各个USB接口的至少一根电源线串联，用于实现对所述USB接口的至少一根电源线的通断控制； 开关控制器，与所述服务器和所述开关单元相连，接收所述服务器发送的第一组USB接口单元中的USB接口与服务器通信通断的指令信息，并根据所述通断指令信息控制所述开关单元中的预定开关断开和闭合。
2.根据权利要求I所述的重新识别USB设备的控制器，其特征在于所述开关控制器进一步包括， USB协议转换芯片，将从所述服务器接收的指令信息进行协议转换后输出；可编程逻辑芯片，接收所述USB协议转换芯片转换后的协议信息并解析，得到需要控制的USB接口的位置信息和控制开关先断开然后闭合的指令并发送给开关单元。
3.根据权利要求I或2所述的重新识别USB设备的控制器，其特征在于所述第一组USB接口单元和所述第二组USB接口单元中USB接口的数量均为十个，且均分两层设置。
4.根据权利要求3所述的重新识别USB设备的控制器，其特征在于所述第一组USB接口单元和所述第二组USB接口单元分别位于所述第二壳体的相对的两个侧面上。
5.根据权利要求4所述的重新识别USB设备的控制器，其特征在于还包括第一壳体和第二壳体，其中，所述开关控制器封装于所述第一壳体中，所述第一组USB接口单元、所述第二组USB接口单元、所述线路板和所述开关单元封装于所述第二壳体中，并且所述第二壳体的相应位置上成型有USB接口。
6.根据权利要求4或5所述的重新识别USB设备的控制器，其特征在于所述开关为G6HK-2-DC5继电器，所述继电器用于实现USB接口中两根电源线信号的通断控制。
7.根据权利要求4或5所述的重新识别USB设备的控制器，其特征在于所述开关包括USB2. O信号专用模拟开关和继电器，其中，USB2. O信号专用模拟开关用于实现USB接口中两根数据线信号的通断控制，所述继电器用于实现USB接口中两根电源线信号的通断控制。
8.根据权利要求2所述的重新识别USB设备的控制器，其特征在于所述USB协议转换芯片为FTDI公司的FT245BL芯片；所述可编程逻辑芯片AMTEL公司的EPM3064A芯片。
9.一种重新识别USB设备的控制方法，其特征在于该方法使用了如权利要求I 一 8任一所述的重新识别USB设备的控制器，同时还使用了通过所述重新识别USB设备的控制器相连的服务器及外设，其实现的控制方法的具体步骤如下 .S01，服务器实时检测外设和服务器之间的通讯情况，在检测到通讯中断时，发出通信通断的信息； .502,开关单元控制器接收所述通信通断的信息，并根据所述通信通断的信息生成控制预定开关断开和闭合的指令信息并输出； .503,开关接收所述指令信息先断开然后闭合，使得服务器重新识别外设。
10.根据权利要求9所述的重新识别USB设备的控制方法，其特征在于所述步骤S02中，具体包括将从所述服务器接收的指令信息进行协议转换后输出和将转换后的协议信息进行解析得到需要控制的USB接口信息和控制指令并发送给开关单元的步骤。
全文摘要
本发明公开重新识别USB设备的控制器及控制方法，其中该控制器包括第一组USB接口单元，包括若干USB接口，与服务器上的USB接口相连；第二组USB接口单元，包括若干USB接口，与外设上的USB接口相连；线路板，连接第一组USB接口单元和第二组USB接口单元，用于实现第一组USB接口单元中的USB接口和第二组USB接口单元中相应USB接口的连接；开关单元，设置于所述线路板上，与所述各个USB接口的至少一根电源线串联，用于实现对所述USB接口的至少一根电源线的通断控制；开关控制器，与所述服务器和所述开关单元相连，接收USB接口与服务器通信通断的指令信息，并根据所述通断指令信息控制预定开关断开和闭合。通过USB接口中电源线的先断开后连通，让服务器重新识别外设，无需拔插外设。
文档编号G06F13/10GK102831084SQ20121029282
公开日2012年12月19日 申请日期2012年8月16日 优先权日2012年8月16日
发明者刘伟, 赵颂东 申请人:刘伟, 赵颂东