专利名称：Usb多功能装置及用于usb多功能装置的方法
技术领域：
本发明有关于通用串行总线(Universal Serial BUS，以下简称为USB)多功能装置，特别是有关于用户能够使用功能切换来在多个功能或者多功能组合之间切换的USB多功能装置。
背景技术：
USB是支持在USB主机计算机与多种可同时存取的USB外部设备之间进行数据交换的电缆总线。连接的外部设备通过主机安排的且基于令牌的协议来共用USB带宽。当主机与其他外部设备运行时，USB总线允许对外部设备的连接、配置、使用、以及分离。一种现有技术的设计，例如USB复合装置，是能够支持同时连接到USB主机计算机的多种功能，例如计算机网卡、CD-ROM、闪存盘的USB外部设备装置。但是并非所有操作系统都支持此类型装置，所以操作系统要运行较长的扫描时间来找出其所支持的功能类型。另一种现有技术的设计，例如主机辅助(host-aid)解决方案，需要运行引导程序(guideprogram)0这需要系统付出额外的努力来执行用于操作系统的引导程序，并且需要用户付出额外的努力来发送额外的信号命令USB装置来切换功能。又一种现有技术的设计，例如自动运行USB多功能装置，实际上是执行及/或安装程序到操作系统来自动显示程序，让用户选择操作系统支持哪些功能，以及用户现在想要使用哪些功能。但是，这些装置都不能让用户容易地直接命令他们想要操作系统立即执行哪些功能，而必须等待来自操作系统的进一步指示。由此，业界需要用户友好(user-friendly)的界面来在USB多功能装置提供的多个功能之间切换。
发明内容
有鉴于此，本发明提供解决上述问题的USB多功能装置及用于USB多功能装置的方法。依本发明一实施方式，揭示一种USB多功能装置，支持用于USB主机的多个功能，包含已安装的第一软件模块，以支持第一选择的功能。USB多功能装置包含功能切换模块、存储器及控制器。功能切换模块，接收无关于任何先前信号的输入信号来从第一选择的功能切换至第二选择的功能。存储器包含由控制器执行的切换程序、支持第一选择的功能的第一软件模块以及支持第二选择的功能的第二软件模块。控制器执行切换程序，以基于输入信号来决定第二选择的功能，并且安装第二软件模块。根据本发明另一实施方式，提供一种用于USB多功能装置的方法，支持用于USB主机的多个功能，包含:由功能切换模块来接收无关于任何先前信号的输入信号来从第一选择的功能切换至第二选择的功能；由存储器来储存切换程序、支持第一选择的功能的第一软件模块以及支持第二选择的功能的第二软件模块；以及由控制器来执行切换程序，以基于输入信号来决定第二选择的功能；以及由控制器安装第二软件模块。本发明所提出的USB多功能装置及用于USB多功能装置的方法，其能够提供用户 友好界面来在USB多功能装置提供的多个功能之间切换。
图1为依本发明一实施方式USB系统的方块示意图。图2为依本发明一实施方式，用于USB多功能装置的范例功能切换方法的流程图。
具体实施例方式下文举出较佳实施方式来执行本发明。较佳实施方式仅为说明本发明，然其并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。图1为依本发明一实施方式USB系统I的方块不意图。USB系统I包含USB主机10及USB多功能装置12。The USB主机10为个人计算机，并且包含处理器100、存储器102、以及USB主机控制器104。处理器100耦接存储器102以及USB主机控制器104，并且控制其运行。USB多功能装置12包含控制器120、存储器122、功能切换模块124、集线器126、以及USB端口 128。控制器120耦接存储器122、功能切换模块124、集线器126、以及USB端口 128，并且控制其运行。USB主机10中的存储器102包含操作系统1020、以及运行于操作系统1020上的各种应用1022。操作系统1020向应用1020提供系统服务，并且支持针对USB主机控制器104的USB服务。操作系统1020为Microsoft Windows家族、Linux家族、MAC OS家族，或其他相似的操作系统。应用1022为具有用户所需功能的软件程序，包括字处理(wordprocessing)程序、音乐播放程序、或者图像处理程序。USB主机控制器104包含存储器模块(图1未显示)、USB端口 1044以及逻辑电路(图1未显示)。存储器模块储存USB驱动1040、1042，用于与USB多功能装置12通信。USB端口 1044与USB多功能装置12交换数据以及命令。逻辑电路控制USB主机的运行。应用1022使应用层(application level)呼叫(call)操作系统提供的系统服务，而系统服务通过USB驱动1040或者USB驱动1042来注意与USB多功能装置12的较低层通信细节并且将所请求的信息返回到相应的应用1022。USB多功能装置12是具有由储存于其中的多个界面描述所定义的多个独立界面的多功能装置。多功能装置可声明(declare)其单独一个USB配置文件中同时具有多种功能。USB多功能装置12在总线上至少有一个地址，并且每一界面具有一个不同的功能及其相关预定的装置驱动程序。在此，功能意指提供给USB主机各种能力的装置，包括键盘、鼠标、扬声器、显示器、模拟光盘(emulated⑶-ROM)、或者网络适配器。一些实施方式中，复合USB特性实际上是本发明USB多功能装置12的一个功能。此实施方式中，USB多功能装置12具有一个用于网卡的界面(功能I)与另一个用于模拟(emulated)⑶的界面(功能2)。每一界面具有一个相关的界面描述。USB主机10加载来自USB多功能装置12或者本地存储器的对应每一界面的驱动。存储器122包含由控制器120存取且执行的配置描述1220、切换程序1222、用于功能I的软件模块1224、以及用于功能2的软件模块1226。软件模块为支持特定USB功能的Iinux内核或者Microsoft Windows软件模块。存储器122为任何类型的计算机可读存储器媒体，包括电子存储器、磁性存储媒体、光学存储媒体、或者任何其他类型的数据存储器。配置描述1220规定的属性包括配置的功耗、每一装置的电源、以及配置所具有的界面数目。当配置描述1220中规定多于一种功能时，USB主机10能够将USB多功能装置12识别为USB多功能装置。USB多功能装置12具有多于一个配置描述1220，并且USB主机10获取所有配置并且做出启用哪个配置的判断，其中一次仅能启用一个配置。图1所示的实施方式中，USB多功能装置包含两个功能，即:功能I以及功能2。集线器126耦接用于功能I的方块1260以及用于功能2的方块1262。功能方块1260和1262可为硬件装置(例如USB闪存驱动器)或者模拟软件(例如模拟光盘)。USB多功能装置12通过USB端口 128与USB主机10通信。相似地，USB主机10通过USB端口 1044执行与USB多功能装置的数据传送。现有技术中，USB主机10自动地或者通过USB主机上的引导程序(guideprogram),同时加载在USB多功能装置12上的多个装置。本发明中，USB多功能装置12利用功能切换模块124与切换程序1222来选择并且决定所需功能或者所需选择的多个功能(例如至少两个功能组成的功能组合)。功能切换模块124可为硬件切换、按钮、或者触屏显示器，当需要装置功能切换时，接收与任何先前来自用户的信号无关或者不相干的非交互式(non-1nteractive)输入信号。例如,功能切换模块为一个的下压按钮,可由用户按下来交替地在USB多功能装置12提供的网卡功能和模拟⑶功能之间切换。一旦检测到非交互式输入信号，则功能切换模块124响应地产生输入中断信号Ssw，以通知控制器120关于功能的改变。控制器120加载切换程序1222。切换程序1222包含用于USB多功能装置12在开发者或者经销商所定义的多个功能或者多个功能组合之间切换的指令代码。切换程序1222中，预先决定的功能或者功能组合可定义为基于非交互式输入信号选择，其中一次仅能选择其中之一。一实施方式中，三组带选择的功能被定义为模拟光盘(功能I)、网卡(功能2)、以及模拟光盘加上网卡，当用户在功能切换模块124输入非交互式输入信号时，控制器120循环地顺序选择每一组。举例而言，非交互式输入信号为超过预定持续时间地长按功能切换模块124、预定次数地按压、预定模式地按压、以及相互不同的多种按压模式，其中每一按压模式代表预定功能或者预定的功能组合。软件模块1224、1226为功能I和功能2的软件支持，例如，软件模块1224、1226分别为支持功能I和功能2的Iinux内核模块。USB多功能装置12使用相应的软件模块以特定的功能与USB主机10通信。虽然图1仅显示两个软件模块，本领域技术人员应了解，USB多功能装置12可整合更多的软件模块来支持更多的(多于两个)功能。一旦耦接，则USB主机10首先请求USB多功能装置12来指示对多功能或者逻辑装置(Logical Device, LD)的支持。作为响应，USB多功能装置12先通过识别单独一个USB配置描述1220中、装置所支持的逻辑装置的数目来返回支持信息给USB主机10。接着，为了获取相应每一所支持的逻辑装置的特定信息，USB主机10发出单独的请求，其中每一请求都以各逻辑装置的标识(identification)过加载，来获取每一逻辑装置描述。接通电源后，控制器120加载切换程序1222来决定功能切换。USB主机10加载来自本地数据存储装置或者网络的相应驱动来与USB多功能装置12通信。功能切换模块124持续监测是否有任何输入信号。一旦检测到输入信号，则控制器120执行切换程序1222来决定对功能的选择。图2为依本发明一实施方式，用于USB多功能装置的范例功能切换方法2的流程图。结合图1中的USB系统I及图2进行说明。一旦开始(步骤S200)，USB多功能装置12耦接于USB主机10，并且控制器120执行切换程序1222来决定最初选择的功能(步骤S202)。控制器120接着从存储器122搜寻用于最初选择的功能的相应软件模块，并且安装相应的软件模块(步骤S204)。软件模块可为支持特定USB功能的Iinux内核软件模块。安装后，USB多功能装置12使用安装的软件模块与USB主机10通信(步骤S206)。例如，控制器120决定将模拟CDROM作为最初选择的功能，并且从存储器122的多个软件模块中找到支持模拟CDROM的相应软件模块来安装，由此USB多功能装置12通过安装的软件模块与USB主机10通信。当USB主机10与USB多功能装置12之间的数据通信进行时，功能切换模块124同时决定用户是否输入了输入信号，即判断功能切换模块是否接收到输入信号(步骤S208)。若是，则控制器120基于输入信号来执行切换程序1222，从最初选择(第一选择)的功能切换到新选择(第二选择)的功能，即基于输入信号决定新选择的功能(步骤S210)。否则，控制器120继续执行与USB主机10的数据通信(步骤S206)。当已经决定新选择的功能时，控制器120卸载用于最初选择(先前选择)的功能的相应软件模块(步骤S212)，并且安装用于所决定选择(新选择)的功能的相应软件模块(步骤S204)，由此，USB主机10在USB多功能装置12中存取新选择的功能。需注意，本实施方式中，第一选择的功能即电源接通时USB多功能装置决定的最初选择的功能。但是其他实施例中，第一选择可以是相对于第二选择而言任何先前选择的功能，而并不限定于电源接通时所选择的最初选择。本发明利用功能切换模块与切换程序来为用户提供一个用户友好(user-friendly)界面，以在USB多功能装置中的多个功能之间切换。在此所使用的术语“决定”包含计算、计数、处理、撷取、研究、查找(例如，查找表、数据库或者其他数据结构)、确认等动作。同时，“决定”还包括解决、选择、挑选、建立等动作。可由通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor, DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit, ASIC)、现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate array)或者其他可编程逻辑装置、离散门(discrete gate)或者晶体管逻辑电路(transistor logic)、离散硬件元件或者其他相关组合的设计来实施或者执行本发明所揭露的多种用于说明的逻辑方块、模块、电路，以执行本发明所描述的功能。通用处理器可为微处理器，或者任何业界可获得的处理器、控制器、微控制器或者状态机。本发明所描述的各种逻辑方块、模块、及电路的运行与功能可由处理器能够存取并执行的电路硬件或者嵌入式软件代码实施。本发明虽以较佳实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明的范围，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。
权利要求
1.一种通用串行总线多功能装置，支持用于通用串行总线主机的多个功能，包含已安装的第一软件模块，以支持第一选择的功能，该通用串行总线多功能装置包含: 功能切换模块，接收无关于任何先前信号的输入信号来从该第一选择的功能切换至第二选择的功能； 存储器，包含由控制 器执行的切换程序、支持该第一选择的功能的该第一软件模块以及支持该第二选择的功能的第二软件模块；以及 该控制器，执行该切换程序，以基于该输入信号来决定该第二选择的功能，并且安装该第二软件模块。
2.如权利要求1所述的通用串行总线多功能装置，其特征在于，该控制器还卸载该第一软件模块。
3.如权利要求1所述的通用串行总线多功能装置，其特征在于，该控制器还在接通电源时决定最初选择的功能，并且安装相应的软件模块来支持该最初选择的功能。
4.如权利要求1所述的通用串行总线多功能装置，其特征在于，该控制器在接收到该输入信号时决定在该第一选择的功能和该第二选择的功能之间循环地顺序切换。
5.如权利要求1所述的通用串行总线多功能装置，其特征在于，该第一选择的功能仅包含该多个功能中的第一功能。
6.如权利要求1所述的通用串行总线多功能装置，其特征在于，该第二选择的功能仅包含该多个功能中的第二功能。
7.如权利要求1所述的通用串行总线多功能装置，其特征在于，该第一选择的功能包含由该多个功能中的至少两个功能组成的第一功能组合。
8.如权利要求1所述的通用串行总线多功能装置，其特征在于，该第二选择的功能包含由该多个功能中的至少两个功能组成的第二功能组合。
9.一种用于通用串行总线多功能装置的方法，支持用于通用串行总线主机的多个功能，包含: 由功能切换模块来接收无关于任何先前信号的输入信号来从该第一选择的功能切换至第二选择的功能； 由存储器来储存切换程序、支持该第一选择的功能的该第一软件模块以及支持该第二选择的功能的第二软件模块；以及 由控制器来执行该切换程序，以基于该输入信号来决定该第二选择的功能；以及 由该控制器安装该第二软件模块。
10.如权利要求9所述的用于通用串行总线多功能装置的方法，其特征在于，该用于通用串行总线多功能装置的方法还包含由该控制器卸载该第一软件模块。
11.如权利要求9所述的用于通用串行总线多功能装置的方法，其特征在于，该用于通用串行总线多功能装置的方法还包含由该控制器在接通电源时决定最初选择的功能，并且安装相应的软件模块来支持该最初选择的功能。
12.如权利要求9所述的用于通用串行总线多功能装置的方法，其特征在于，由该控制器来执行该切换程序的步骤包含由该控制器在接收到该输入信号时决定在该第一选择的功能和该第二选择的功能之间循环地顺序切换。
13.如权利要求9所述的用于通用串行总线多功能装置的方法，其特征在于，该第一选择的功能仅包含该多个功能中的第一功能。
14.如权利要求9所述的用于通用串行总线多功能装置的方法，其特征在于，该第二选择的功能仅包含该多个功能中的第二功能。
15.如权利要求9所述的用于通用串行总线多功能装置的方法，其特征在于，该第一选择的功能包含由该多个功能中的至少两个功能组成的第一功能组合。
16.如权利要求9所述的用于通用串行总线多功能装置的方法，其特征在于，该第二选择的功能包含由 该多个功能中的至少两个功能组成的第二功能组合。
全文摘要
本发明揭示USB多功能装置及用于USB多功能装置的方法。一种USB多功能装置，支持用于USB主机的多个功能，包含已安装的第一软件模块，以支持第一选择的功能。USB多功能装置包含功能切换模块、存储器及控制器。功能切换模块，接收无关于任何先前信号的输入信号来从第一选择的功能切换至第二选择的功能。存储器包含由控制器执行的切换程序、支持第一选择的功能的第一软件模块以及支持第二选择的功能的第二软件模块。控制器执行切换程序，以基于输入信号来决定第二选择的功能，并且安装第二软件模块。上述USB多功能装置及用于USB多功能装置的方法，提供用户友好界面来在USB多功能装置提供的多个功能之间切换。
文档编号G06F13/40GK103218335SQ20121038105
公开日2013年7月24日 申请日期2012年10月10日 优先权日2011年10月18日
发明者陈柏宏 申请人:联发科技股份有限公司