并联式大规模usb扩展装置及工作方法、系统的制作方法

文档序号:9667283阅读:495来源:国知局
并联式大规模usb扩展装置及工作方法、系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种USB扩展装置,尤其涉及一种并联式大规模USB扩展装置及工作方法、系统。
【背景技术】
[0002]目前某些行业越来越追求高效的办公自动化,在具有若干外部USB设备的情况下,如果能高效并准确地对每一个设备进行控制,将大大地提高工作效率。而传统的USB扩展器依旧需要人工手动开关,消耗了大量的人力物力,同时反复插拔也会对设备造成损耗,一段时间便要更新某些硬件设备。传统的USB扩展装置扩展数量较少,且无法对每个USB端口进行很好的控制,不能满足设备的大规模扩展。

【发明内容】

[0003]本发明的目的是提供一种并联式大规模USB扩展装置及工作方法、系统,以实现对USB设备有效管理,提高办公自动化程度,降低人力工作量及设备损耗成本。
[0004]为了解决上述技术问题,本发明提供了一种并联式大规模USB扩展装置,包括:若干USB扩展板,各USB扩展板均设有主、从USB总线接口和主、从通信及电源接口,且通过主USB总线接口、主通信及电源接口与上位机相连;并且各USB扩展板之间还适于通过相应主、从USB总线接口互联和主、从通信及电源接口互联,以实现各USB扩展板之间的数据传送及通信连接。
[0005]进一步,所述USB扩展板包括:带有若干USB端口的扩展单元、处理器模块、逻辑控制电路、与该处理器模块相连的通信模块;所述处理器模块通过通信模块从上位机获得相应USB设备的接入指令,并根据该接入指令通过逻辑控制电路控制位于USB端口上的相应USB设备进行接入。
[0006]进一步,所述扩展单元为若干个,且采用并联连接方式接入USB总线;所述扩展单元包括:与各USB端口相连的USB扩展芯片,所述USB扩展芯片通过一继电器与USB总线相连;所述逻辑控制电路适于分别控制各扩展单元中继电器的选通、USB扩展芯片触发和各USB端口开启。
[0007]进一步,所述处理器模块对各USB端口均进行相应编码,即获得与各USB端口相对应的端口编码;并且对USB端口所插接的USB设备进行编码,即获得相应设备编码;以及将各端口编码、设备编码通过通信模块发送至上位机中的USB管理数据库进行存储;使用相应USB设备时,所述接入指令从USB管理数据库生成,并通过通信模块发送至USB扩展板。
[0008]进一步,针对各USB扩展板中的处理器模块设置扩展板编码,并通过所述通信模块发送至USB管理数据库进行存储;所述USB管理数据库中建立扩展板编码、USB端口编码、设备编码的对应列表;当若干USB扩展板互联且接入上位机后,上位机通过对应列表查询各USB端口上USB设备的工作情况,并发送USB端口开或关闭指令,使该USB端口对应的USB设备接入或断开。
[0009]又一方面,本发明还提供了一种基于USB总线的并联式大规模扩展系统,其包括:所述的并联式大规模USB扩展装置。
[0010]第三方面,本发明还提供了一种并联式大规模USB扩展装置的工作方法。
[0011 ]所述并联式大规模USB扩展装置包括:若干USB扩展板,各USB扩展板均设有主、从USB总线接口和主、从通信及电源接口 ;所述工作方法包括:通过主USB总线接口、主通信及电源接口与上位机相连;并且各USB扩展板之间还适于通过相应主、从USB总线接口互联和主、从通信及电源接口互联,以实现各USB扩展板之间的数据传送及通信连接。
[0012]进一步,所述USB扩展板包括:带有若干USB端口的扩展单元、处理器模块、逻辑控制电路、与该处理器模块相连的通信模块;所述处理器模块通过通信模块从上位机获得相应USB设备的接入指令,并根据该接入指令通过逻辑控制电路控制位于USB端口上的相应USB设备进行接入。
[0013]进一步,所述扩展单元为若干个,且采用并联连接方式接入USB总线;所述扩展单元包括:与各USB端口相连的USB扩展芯片,所述USB扩展芯片通过一继电器与USB总线相连;所述逻辑控制电路适于分别控制各扩展单元中继电器的选通、USB扩展芯片触发和各USB端口开启。
[0014]进一步,所述处理器模块对各USB端口均进行相应编码,即获得与各USB端口相对应的端口编码;并且对USB端口所插接的USB设备进行编码,即获得相应设备编码;以及将各端口编码、设备编码通过通信模块发送至上位机中的USB管理数据库进行存储;使用相应USB设备时,所述接入指令从USB管理数据库生成,并通过通信模块发送至USB扩展板;并且,针对各USB扩展板中的处理器模块设置扩展板编码,并通过所述通信模块发送至USB管理数据库进行存储;所述USB管理数据库中建立扩展板编码、USB端口编码、设备编码的对应列表;当若干USB扩展板互联且接入上位机后,上位机通过对应列表查询各USB端口上USB设备的工作情况,并发送USB端口开或关闭指令,使该USB端口对应的USB设备接入或断开。
[0015]本发明的有益效果是,本发明的并联式大规模USB扩展装置中各USB扩展板采用同样的结构,具有良好的互换性,能够扩展出大量USB端口,每个USB端口都有一个固定编号,可由上位机控制相应USB端口或者USB设备选通或关闭;一次性扩展了若干外部设备,这些设备可长时间安装在扩展板上,减少反复插拔设备所需的人力及设备损耗,有利于实现高效的办公自动化,操作简单、使用方便,维护成本低。
【附图说明】
[0016]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0017]图1是本发明扩展板的原理框图;
[0018]图2是本发明的扩展板的结构示意图;
[0019]图3是本发明扩展单元的具体示意图;
[0020]图中,主USB总线接口1、主通信及电源接口 2、从USB总线接口 3、从通信及电源接口
4、面板5、USB端口 6、固定孔7。
【具体实施方式】
[0021]现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成。
[0022]实施例1
[0023]如图1至图3所示,本实施例1提供了一种并联式大规模USB扩展装置,包括:若干USB扩展板,各USB扩展板均设有主、从USB总线接口和主、从通信及电源接口,且通过主USB总线接口、主通信及电源接口与上位机相连;并且各USB扩展板之间还适于通过相应主、从USB总线接口互联和主、从通信及电源接口互联,以实现各USB扩展板之间的数据传送及通信连接。
[0024]其中,所述通信及电源接口即为通信接口与电源接口相结合的一种接口方式,既能保证数据通信也能保证各USB扩展板的电源供给。
[0025]从USB扩展板内部结构看,所述主、从USB总线接口分别从USB总线引出,主、从通信及电源接口中通信接口连接通信模块。
[0026]如图1和图2所示,具体的,为了便于理解,USB总线接口、通信及电源接口在图1中分别用主、从USB总线接口,主、从通信及电源接口表示。
[0027]第一块USB扩展板通过主USB总线接口 1接入上位机,以及通过主通信及电源接口 2连接上位机及供电电源;同时,通过从USB总线接口 3、从通信及电源接口4与第二块USB扩展板的主USB总线接口、主通信及电源接口相连,同理,依次连接各USB扩展版。
[0028]所述主、从通信及电源接口,主、从USB总线接口安装在USB扩展板侧面,USB扩展板的面板5上安装有若干USB端口 6,并且所述面板通过八个固定孔7进行固定。
[0029]图1中电源模块具体为电压稳压模块,并且通过通信及电源接口获得接入电能。
[0030]所述USB扩展板包括:带有若干USB端口的扩展单元、处理器模块、逻辑控制电路、与该处理器模块相连的通信模块;所述处理器模块通过通信模块从上位机获得相应USB设备的接入指令,并根据该接入指令通过逻辑控制电路控制位于USB端口上的相应USB设备进行接入。
[0031]所述扩展单元为若干个,且采用并联连接方式接入USB总线,并构成扩展模块;所述扩展单元包括:与各USB端口相连的USB扩展芯片,所述USB扩展芯片通过一继电器与USB总线相连;所述逻辑控制电路适于分别控制各扩展单元中继电器的选通、USB扩展芯片触发和各USB端口开启。作为逻辑控制电路的一种可选的实施方式,所述逻辑控制电路例如但不限于采用38译码器作为处理器模块的10扩展,并且控制继电器、USB扩展芯片及USB端口的供电部分。
[0032]通过扩展单元采用并联的方式接入USB总线,能够极大的提高USB设备的接入数量。
[0033]其中继电器位于USB扩展芯片的数据线上,通过可靠的机械关断与接通保证信号的稳定性;并且逻辑控制电路中的电子开关与继电器同步开闭,减少了装置的电源损耗。
[0034]所述处理器模块对各USB端口均进行相应编码,即获得与各USB端口相对应的端口编码;并且对USB端口所插接的USB设备进行编码,即获得相应设备编码;以及将各端口编码、设备编码通过通信模块发送至上位机中的USB管理数据库进行存储;使用相应USB设备时,所述接入指令从USB管理数据库生成,并通过通信模块发送至USB扩展板。
[0035]针对各USB扩展板中的处理器模块设置扩展板编码,并通过所述通信模块发送至USB管理数据库进行存储;所述USB管理数据库中建立扩展板编码、USB端口编码、设备编码的对应列表;当若干USB扩展板互联且接入上位机后,上位机通过对应列表查询各USB端口上USB设备的工作情况,并发送USB端口开或关闭指令,使该USB端口对应的USB设备接入或断开。
[0036]实施例2
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