专利名称：外接设备，异质设备的传输系统与其方法扩展功能的制作方法
外接设备，异质设备的传输系统与其方法扩展功能
技术领域：
一种外接设备、异质设备的传输系统与其方法，特别有关于一种透过USB3.0连接PC1-E的外接设备、异质设备的传输系统与其方法。
背景技术：
随着集成电路的快速发展，使得计算机的体积可以轻薄短小并达到更快速的运算能力。对于小型计算机而言，主机内部的空间将有所限制。因此小型计算机不会提供介面卡的扩充。所以小型计算机若要新增其他设备的话，将会透过外接的方式进行扩充。一般而言，通用序列汇流排(Universal Serial Bus,简称USB)是项已经很成熟的外接设备的介面。USB的特点是支持热插拔(Hot-Plug)和即插即用(Plug-and-Play)。而且USB3.0接口也可以相容于旧式USB2.0与USB1.1装置。随着大量且快速的传输需求，使得USB也发展到第三版(以下简称USB3.0)。USB3.0的传输速度被提高至5G(Giga bps)。所以USB3.0可以提供更加快速的传输速度。因此有厂商提出将其他传输介面转换为USB3.0介面。其他异质设备可以透过USB3.0的介面连接于主机端，使得单一种类的接口达成多种不同类型设备的连接。由于其他传输介面的种类相异于USB3.0介面，因此在本说明书中系将其称为异质设备。中华民国专利号M375925案中提出了一种「具有USB3.0与PC1-E介面的外接系统」(以下简称M375925案)。M375925 案让具有周边设备连接界面(Peripheral Component Interconnect Express,以下简称PC1-E)的装置透过USB3.0的连接线与电脑连接。
M375925案对USB3.0接头中的传输接脚进行了调整，使得PC1-E的电子装置可以藉由USB3.0的接头连接于USB3.0接口。这样的方式虽然可以实现PC1-E装置与USB3.0的连接。但M375925案直接将USB3.0的差分电压接脚(D+、D-)与PC1-E的参考时脉接脚(REFCLK+、REFCLK-)相接。由于时脉接脚与差分电压接脚所传输的讯号并不相同，所以PC1-E装置并无法取得对应的时脉。所以在无正确时脉的情况下，PC1-E装置执行相应的操作将会发生错误的运行结果。因此，M375925案并无实际解决两种协议在不同时脉下的操作。
发明内容本发明提供一种异质设备的传输系统，其特征在于根据所连接的设备并选择相应种类的传输协议。本发明的异质设备的传输系统包括PC1-E设备与主机端。PC1-E设备具有第一接口、微控制器与第一控制模组，微控制器耦接于第一控制模组，第一接口具有多个第一接脚与多个第二接脚；主机端连接于PC1-E设备，主机端具有第二接口与第二控制模组，第二接口对应设置于PC1-E设备的第一接口；其中，PC1-E设备连接于主机端时，第二控制模组透过第一 接脚耦接于微控制器，第二控制模组透过第二接脚耦接于第一控制模组，第二控制模组透过第一接脚驱动微控制器，使微控制器向第一控制模组发送识别讯号，第二控制模组透过第二接脚向第一控制模组发送操作讯号。本发明另提出一种外接设备，其特征在于透过USB3.0接口连接PC1-E设备。本发明的外接设备包括USB3.0接口、第一控制模组与微控制器。USB3.0接口连接于主机端，USB3.0接口具有多个第一脚位与多个第二脚位；第一控制模组连接于USB3.0接口的第二脚位，第一控制模组接收来自于主机端的操作讯号；微控制器耦接于USB3.0接口的第一脚位与第一控制模组，微控制器透过第一脚位接收辨认要求，微控制器根据辨认要求产生识别讯号，并将识别讯号发送至第一控制模组。本发明更提出一种异质设备的传输方法，其特征在于透过USB3.0接口连接PC1-E设备。本发明的异质设备的传输方法包括以下步骤:将PC1-E设备连接于主机端的USB3.0接口 ；由主机端的第二控制模组透过USB3.0接口的多个第一接脚驱动PC1-E设备的微控制器用以产生识别讯号；第二控制模组透过USB3.0接口的多个第二接脚传输操作讯号至PC1-E设备的第一控制模组；将识别讯号传送至第一控制模组；第一控制模组根据识别讯号与操作讯号进行相应的操作。本发明的外接设备、异质设备的传输系统与其方法可以提供PC1-E设备运行时所需的正确时脉，因此本发明可以完整的实现热插拔的目的。本发明可以由USB3.0接口连接USB3.0设备外，也可以连接PC1-E设备，所以可以达到节省空间的目的。有关本发明的特征与实作，兹配合图式作最佳实施例详细说明如下。
图1系为本发明的架构图。图2系为本发明的第一接口的脚位配置示意图。图3系为本发明的运作流程示意图。图4系为本发明的另一种运作流程示意图。
具体实施方式请参考第I图所示，其系为本发明的架构图。本发明的异质设备的传输系统100包括PC1-E设备110与主机端120。PC1-E设备110具有第一接口 111、微控制器112 (MicroControl Unit，简称MCU)与第一控制模组113 (PC1-E Host)。微控制器112耦接于第一接口 111与第一控制模组113。微控制器112中可以写入PC1-E设备110的相关资讯与驱动程序。第一接口 111包括多个第一接脚114与第二接脚115。为实现向下相容的目的，所以USB3.0接口中同时包含了 USB2.0接脚与USB3.0接脚。在此将第一接口 111中的USB2.0的各接脚定义为第一接脚114，USB3.0的各接脚定义为第二接脚115。第一接脚114耦接于微控制器112与主机端120。第二接脚115耦接于第一控制模组113与主机端120。第一接口 111所采用的是USB3.0传输协议。第一接口 111可以采用USB A型(USB A type)或 USB B 型(USB B type)。本发明的第一接口 111中所采用的接脚配置请参考下文所示，请配合第2图所示，其系为本发明的第一接口的脚位配置示意图。第一支接脚系为第一接脚114，其系连接USB2.0的电力接脚(VBus)与PC1-E的电力接脚(Vcc)。第二支接脚系为第一接脚114，其系连接USB2.0的差分电压接脚(D-)与USB2.0的差分电压接脚(D-)。第三支接脚系为第一接脚114，其系连接”82.0的差分电压接脚(D+)。第四支接脚系为第一接脚114，其系连接USB2.0的接地接脚(GND)与PC1-E的接地接脚(GND)。第五支接脚系为第二接脚115，其系为USB3.0的接收接脚(RX-)与PC1-E的PERn接脚(PCI Express Receive Negative signal)。第六支接脚系为第二接脚115,其系连接USB3.0 的接收接脚(RX+)与 PC1-E 的 PERp 接脚(PCI Express Receive Positive signal)。第七支接脚系为第二接脚115，其系连接USB3.0的接地接脚与PC1-E的接地接脚。第八支接脚系为第二接脚115，其系连接USB3.0的传输接脚(TX-)与PC1-E的PETn接脚(PCIExpress Transmit Negative signal)。第九支接脚系为第二接脚115,其系连接USB3.0的传输接脚(TX+)与 PC1-E 的 PETp 接脚(PCI Express Transmit Positive signal)。本发明的主机端120可以是但不限定为个人电脑(Personal Computer)、笔记型电脑(Notebook)或一体电脑(All in one PC,简称ΑΙ0)。主机端120包括第二接口 121与第二控制模组122。第二控制模组122的种类系根据主机端120的运行过程所决定。当主机端120于开机过程时,第二控制模组122系为基础输入输出系统(Basic Input/outputSystem,简称BIOS),第二控制模组122可以驱动平台控制集线器(Platform ControllerHub)进行相应的处理。若主机端120已经进入作业系统(Operation System,简称OS)中，则第二控制模组122改由作业系统来执行。第二接口 121所采用的也是USB3.0传输协议。一般而言，第一接口 111的种类系相对于第二接口 121的种类。或者，本发明也可以透过USB3.0的连接电缆(Cable)连接于第一接口 111与第二接口 121。主机端120在不同的运作环境下，将会由不同的对象担任第二控制模组122。本发明中系将运作环境分为开机过程中(Booting)与作业环境下。如果主机端120处于开机过程中，则控制模组由BIOS所负责。在完成开机后，主机端120会运行作业系统。因此在作业系统的环境下，则是由作业系统负责PC1-E设备110的插拔侦测的相关处理。为清楚说明本发明在开机过程中的运作顺序，请配合第3图所示，其系为本发明的运作流程示意图。本发明的异质设备的传输方法包括以下步骤:步骤S310:将扩充设备连接于主机端的第二接口 ；步骤S320 =BIOS判断扩充设备的种类为USB3.0设备或PC1-E设备；步骤S330:若扩充设备为USB3.0设备，由BIOS对USB3.0设备进行操作；步骤S340:若扩充设备为PC1-E设备，由BIOS透过第一接口的第一接脚驱动PC1-E设备的微控制器并产生识别讯号；步骤S350 =BIOS透过第一接口的多个第二接脚传输操作讯号至PC1-E设备的第一控制模组；步骤S360:将识别讯号传送至第一控制模组；以及步骤S370:第一控制模组根据识别讯号与操作讯号进行相应的操作。为区别辨识前的设备与辨识后的设备，在此将连接时且未辨识的设备定义为扩充设备。将扩充设备透过电缆或接头的方式连接于主机端120。由于主机端120处于开机状态中，因此会由BIOS负责第二控制模组122的角色。BIOS可以透过计时与询问设备资讯的方式确认扩充设备的种类。当BIOS在发出辨认要求后，BIOS会等待微控制器112的回应。由于微控制器112中已经搭载该PC1-E设备110或USB3.0设备的相关资讯，因此微控制器112接到辨认要求会产生相应的回应讯号。若经过一预设时段后，BIOS收到微控制器112的回应讯号，则BIOS将会识别PC1-E设备110。若是经过预设时段后仍未收到回应讯号，BIOS将会把第二接口 121所连接的设备视为USB3.0设备。若为USB3.0设备，则BIOS可以透过原本的程序进行连接。若所连接的扩充设备系为PC1-E设备110，则BIOS透过第一接口 111的第一接脚114并驱动PC1-E设备110的微控制器112用以产生识别讯号。其中，识别讯号的种类包括重置讯号(Reset)、唤醒讯号(Wakeup)与睡眠讯号(Sle印)。而微控制器112所产生的识别讯号系配合PC1-E设备110的控制，因此PC1-E设备110在执行操作时可以配合正确的时序。而BIOS透过第一接口 111的多个第二接脚115传输操作讯号至PC1-E设备110的第一控制模组113。对于步骤S350与S360的执行顺序并非仅局限于此，对于本领域者也可以将这些步骤同时执行或交换顺序。本发明除了前述的开机过程中，也可以应用在作业系统运行中。在作业系统运行时，由于BIOS将不会对周边硬体进行管控。所以在作业系统运行时，系由作业系统担任第二控制模组122的角色。请参考第4图所示，其系为本发明的另一种运作流程示意图。此一实施态样包括以下步骤:步骤S410:将扩充设备连接于主机端的第二接口 ；步骤S420:作业系统判断扩充设备的种类为USB3.0设备或PC1-E设备；步骤S430:若扩充设备为USB3.0设备，由作业系统对USB3.0设备进行操作；步骤S440:若扩充设备为PC1-E设备，由作业系统透过第一接口的第一接脚驱动PC1-E设备的微控制器并产生识别讯号；步骤S450:作业系统透过第一接口的多个第二接脚传输操作讯号至PC1-E设备的第一控制模组；步骤S460:将识别讯号传送至第一控制模组；以及步骤S470:第一控制模组根据识别讯号与操作讯号进行相应的操作。由于作业系统对于主机端120的硬体有实质的掌控权力，因此在完成开机后将以作业系统作为第二控制模组122。当作业系统侦测到第二接口 121有装置接入时，作业系统将会调用相关的中断程序。对于所述的中断程序可能随著作业系统种类的不同，而有不一样的实现方式。当扩充设备连接于主机端120作业系统会透过第一接脚114将辨认要求发送至PC1-E设备110的微控制器112。若是扩充设备接到辨认要求，则微控制器112将会返回一回应讯息给主机端120。作业系统在收到回应讯息后，作业系统可以根据回应讯息辨认扩充设备的种类，并调用相关的中断处理进行该项设备连接。以微软公司(Microsoft)的视窗作业系统(Windows OS)为例，视窗作业系统可以调用系统管理中断(System ManagementInterrupt,简称SMI)或驱动程序(Driver)作为PC1-E设备110的识别与连接。接下来，由作业系统透过第一接口 111的第一接脚114驱动PC1-E设备110的微控制器112并产生识别讯号。而微控制器112所产生的识别讯号系配合PC1-E设备110的控制，因此PC1-E设备110在执行操作时可以配合正确的时序。而作业系统透过第一接口111的多个第二接脚115传输操作讯号至PC1-E设备110的第一控制模组113。对于步骤S450与S460的执行顺序并非仅局限于此，对于本领域者也可以将这些步骤同时执行或交换顺序。
本发明的外接设备、异质设备的传输系统100与其方法可以提供PC1-E设备110运行时所需的正确时脉，因此本发明可以完整的实现热插拔的目的。本发明可以由USB3.0接口连接USB3.0设备外，也可以连接PC1-E设备110。所以可以达到节省空间的目的外，本发明也兼顾了实用性的目的。虽然本发明以前述之较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习相像技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，当可作些许之更动与润饰，因此本发明之专利保护范围须视本说明书所附之申请专利范围所界定者为准。
权利要求
1.一种异质设备的传输系统，其特征在于根据所连接的设备并选择相应种类的传输协议，该异质设备的传输系统包括: 一 PC1-E设备，具有一第一接口、一微控制器与一第一控制模组，该微控制器耦接于该第一控制模组，该第一接口具有多个第一接脚与多个第二接脚；以及 一主机端，连接于该 PC1-E设备，该主机端具有一第二接口与一第二控制模组，该第二接口对应设置于该PC1-E设备的该第一接口 ； 其中，该PC1-E设备连接于该主机端时，该第二控制模组透过该第一接脚耦接于该微控制器，该第二控制模组透过该第二接脚耦接于该第一控制模组，该第二控制模组透过该些第一接脚驱动该微控制器，使该微控制器向该第一控制模组发送一识别讯号，该第二控制模组透过该第二接脚向该第一控制模组发送一操作讯号。
2.如权利要求1所述的异质设备的传输系统，其特征在于该第二接口的脚位排列为:第一支接脚为该第一接脚，其连接USB2.0的电力接脚与PC1-E的电力接脚；第二支接脚为该第一接脚，其连接USB2.0的差动电压接脚(D-)与USB2.0的差动电压接脚(D-);第三支接脚为该第一接脚，其连接USB2.0的差动电压接脚(D+);第四支接脚为该第一接脚，其连接USB2.0的接地接脚与PC1-E的接地接脚；第五支接脚为该第二接脚，其连接USB3.0的接收接脚(RX-)与PC1-E的PERn接脚；第六支接脚为该第二接脚，其连接USB3.0的接收接脚(RX+)与PC1-E的PERp接脚；第七支接脚为该第二接脚，其连接USB3.0的接地接脚与PC1-E的接地接脚；第八支接脚为该第二接脚，其连接USB3.0的传输接脚(TX-)与PC1-E的PETn接脚(PCI Express Transmit Negative signal);第九支接脚为该第二接脚,其连接USB3.0的传输接脚(TX+)与PC1-E的PETp接脚。
3.如权利要求1所述的异质设备的传输系统，其特征在于该第二控制模组为一BIOS或一作业系统。
4.如权利要求3所述的异质设备的传输系统，其特征在于该主机端于开机过程中，该BIOS侦测该第二接口所连接的设备的种类为USB3.0设备或该PC1-E设备。
5.如权利要求3所述的异质设备的传输系统，其特征在于该主机端于该作业系统运行，该作业系统侦测该第二接口所连接的设备的种类为USB3.0设备或该PC1-E设备。
6.一种外接设备，其特征在于透过USB3.0接口连接PC1-E设备，该外接设备包括: 一 USB3.0接口，系连接于一主机端，该USB3.0接口具有多个第一脚位与多个第二脚位； 一第一控制模组，系连接于该USB3.0接口的该些第二脚位，该第一控制模组接收来自于该主机端的一操作讯号；以及 一微控制器，系稱接于该USB3.0接口的该些第一脚位与该第一控制模组,该微控制器透过该些第一脚位接收一辨认要求，该微控制器根据该辨认要求产生一识别讯号，并将该识别讯号发送至该第一控制模组。
7.一种异质设备的传输方法，其特征在于透过USB3.0接口连接PC1-E设备，该异质设备的传输方法包括以下步骤: 将一 PC1-E设备连接于一主机端的一 USB3.0接口； 由该主机端的一第二控制模组透过该USB3.0接口的多个第一接脚驱动该PC1-E设备的一微控制器用以产生一识别讯号；该第二控制模组透过该USB3.0接口的多个第二接脚传输一操作讯号至该PC1-E设备的一第一控制模组； 将该识别讯号传送至该第一控制模组；以及 该第一控制模组根据该识别讯号与该操作讯号进行相应的操作。
8.如权利要求7所述的异质设备的传输方法，其特征在于该第二控制模组为一BIOS或一作业系统。
9.如权利要求8所述的异质设备的传输方法，其特征在于该PC1-E设备连接于该USB3.0接口的步骤包括: 判断该主机端处于开机过程中或处于作业系统运行中； 若该主机端于开机过程中，则由该BIOS侦测该USB3.0接口所连接的设备为一 USB3.0设备或该PC1-E设备；以及 若该主机端于该作业系统运行中，则由该作业系统侦测该USB3.0接口所连接的设备为该USB3.0设备或该PC1-E设备。
10.如权利要求9所述的异质设备的传输方法，其特征在于侦测该USB3.0接口所连接的设备的步骤中更包括: 该第二控制模组向该USB3.0接口所连接的设备发出一辨认要求； 若该USB3.0接口所连接的设备为该PC1-E设备，该PC1-E设备根据该辨认要求产生一回应讯号并将该回应讯 号返回该第二控制模组 若该USB3.0接口所连接的设备为该USB3.0设备，该USB3.0设备根据该辨认要求产生的另一该回应讯号并将该回应讯号返回该第二控制模组。
全文摘要
一种外接设备、异质设备的传输系统与其方法，其特征在于透过USB3.0接口连接PCI-E设备。外接设备包括USB3.0接口、第一控制模组与微控制器。USB3.0接口连接于主机端，USB3.0接口具有多个第一脚位与多个第二脚位；第一控制模组连接于USB3.0接口的第二脚位，第一控制模组接收来自于主机端的操作讯号；微控制器耦接于USB3.0接口的第一脚位与第一控制模组，微控制器透过第一脚位接收辨认要求，微控制器根据辨认要求产生识别讯号，并将识别讯号发送至第一控制模组，使得外接设备可以在正确的时脉下正常的运作。
文档编号G06F13/42GK103207850SQ20131008084
公开日2013年7月17日 申请日期2013年3月14日 优先权日2013年3月14日
发明者林明政, 黄沛峰 申请人:昆山五昌新精密电子工业有限公司