专利名称：外接装置传输介面控制方法及相关装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种控制电脑系统与外接装置间传输介面的方法及相关装置，尤其涉及一种将传输介面资料储存于外接装置的装置组态资料中，以精简外接装置电路的方法及相关装置。
若要以外接的装置扩充电脑系统的功能，电脑系统与外接装置间要能互相交换资料。请参考
图1。图1为一典型电脑系统10配合已知的外接装置20A、20B的功能方块图。电脑系统10中有一主机11主机11中设有用来主控电脑系统运算操作的中央处理器12A、用来桥接讯号的北桥电路12B、南桥电路12C、用来处理图形信息的绘图卡12D、用来显示图形信息的显示器12E、用来做挥发性资料暂存的存取存储器12F、用来处理音响讯号的音效卡14A、用来播放音乐的扬声器14D、让使用者输入指令的输入装置14B(如键盘、鼠标)、用来非挥发性资料储存的硬盘14C及用来连接外接装置的外接埠14E。中央处理器12A通过资料传输较快的北桥电路12B存取存储器12F的资料，并以绘图卡12D快速处理图形信息，在显示器12E上显示出来。中央处理器12A通过南桥电路12C，就能由输入装置14B接受使用者的指令控制，存取硬盘14C中的资料，以音效卡14A处理音响讯号再由扬声器14D播放出来。另外，用来连接主机11及第一外接装置20A、第二外接装置20B的外接埠14E，也是经由南桥电路12C、北桥电路12B电连于中央处理器12A。
就现行的电脑发展趋势而言，电脑系统10通常都有同时连接多个外接装置的能力外接埠14E上也设有多个第一连接端(图1中绘出两个做为代表)16A、16B每个第一连接端对应于一个外接装置。如图1中所示，第一外接装置20A通过第一连接端16A连接于主机11；第二外接装置20B则通过第一连接端16B连接于主机11。以下即以第一外接装置20A为例，来说明已知外接装置的结构及运作情形。对应于第一连接埠16A，第一外接装置20A上也设有第二连接埠18A。另外，第一外接装置20A中还设有传输介面控制装置22、驱动电路24B、非挥发性的存储器26B及核心模组29。传输介面控制装置22中则设有桥接电路24A及另一个非挥发性存储器26A。核心模组29用来实际执行第一外接装置20A的功能。举例来说，若第一外接装置20A为外接式硬盘，则核心模组29就是磁碟本身若第一外接装置20A为外接式光盘机，则核心模组29则包含有资料读取头及带动光盘片旋转的马达等等；若第一外接装置20A为外接式存储卡，则核心模组29则是快闪存储器。驱动电路24B则用来控制核心模组29的运作。连接于驱动电路24B的存储器26B则用来储存第一外接装置20A的装置组态资料28B，也就是核心模组29本身的组态(configuration)资料。举例来说，若第一外接装置20A为光盘机，装置组态资料28B会包含与主机直接存储存取(DMA，Direct Memory Access)有关的事项若第一外接装置20A为外接式硬盘，则装置组态资料28B还会另外包括如外接式硬盘的容量、磁柱(cylinder)、磁区(sector)等等必要的相关资料及操作参数。主机11要得到这些资料，才能正确地通过传输介面控制装置控制外接装置。
为了使主机11能灵活连接于不同种类、功能的外接装置，信息业界会制订统一的外接埠规格，譬如说是USB(通用串行总线)规格(以下称为第一格式)。然而，外接装置的驱动电路24B及核心模组29，则要以另一种规格的指令才能加以控制(以下称为第二格式)。
举例来说，若第一外接装置20A为外接式硬盘，要以ATA(AT Attachment)指令控制其驱动电路；若第一外接装置20A为外接式光盘机，则要以ATAPI(ATA Packet Interface)指令控制其驱动电路。由于第一格式、第二格式的资料讯号不仅有不同的资料结构，还有不同的电子特性(例如脉冲、电压等特性)，为了要使主机11能通过外接埠14E顺利控制第一外接装置20A，第一外接装置20A中设有桥接电路24A，用来转换外接埠14E与驱动电路24B两者间不同规格的讯号。桥接电路24A设有第一埠25A及第二埠25B，能由第一埠25A接受第一格式(如USB规格)的资料、指令，并转换为第二格式(如ATA或ATAPI规格)的资料、格式，由第二埠25B输出；也能由第二埠25B接收第二格式资料转为第一格式资料再由第一埠25A输出。也就是说，当主机11要控制第一外接装置20A时，主机11会通过外接埠14E将控制指令以符合第一格式(如USB规格)的讯号S1传输至第一外接装置20A。第一外接装置20A中的桥接电路24A分析出第一格式讯号S1中的控制指令，再对应地将控制指令以第二格式由第二埠25B传输至驱动电路24B驱动电路24B就能控制核心模组29做出对应控制指令的动作(如读取资料)。另一方面，核心模组29及驱动电路24B要回传至主机11的资料，则同样以第二格式传输至桥接电路24A的第二埠25B，由桥接电路24A将其转换为第一格式的讯号由第一埠25A输出，再经由第二连接端18A、第一连接端16A回传至主机11的外接埠14E。这样一来，主机11就能通过传输介面控制装置22，顺利的交换指令、资料。
除了上述转换讯号规格的工作外，传输介面控制装置22中还以非挥发性的存储器26A储存了传输介面资料28A，其包含有桥接电路24专属的识别资料(如厂商识别码Vendor Identity，产品识别码Product Identity，制造商名称Manufacture，产品序号Serial Number等等)。如前所述，现在的主机都能同时连接多个外接装置，而各外接装置中桥接电路专属的传输介面资料，就是用来唯一地识别出各对应的外接装置，以便主机能通过外接埠来同时控制多个外接装置。换句话说，当主机要传输某项指令至某一特定外接装置时，可经由外接埠指定该特定外接装置专属的传输介面资料，使得该项指令只会由该特定外接装置接收，不会错误地干扰连接于外接埠的其他外接装置。
总括来说，当主机11开始运作(例如开机)时，主机11会搜寻连接于外接埠14分的外接装置。若有外接装置连接于外接埠14E(如图1中有第一外接装置20A、20B)，主机11会统一要求各第一外接装置20A、20B传输对应的专属传输介面资料给主机。以已知的第一外接装置20A为例，在已知的传输介面控制装置22中，当桥接电路24A接收到主机11的要求后，桥接电路24A会由传输介面控制装置22的存储器26A中读出传输介面资料28A，由桥接电路24A回传至主机11。主机11接收到各外接装置回传的传输介面资料后，才能以指定传输介面资料的方式，正常地与各外接装置交换指令、资料。接着，在主机11要控制各外接装置时，也会向外接装置要求各外接装置的装置组态资料。再以第一外接装置20A为例，当桥接电路24A接收到主机11对装置组态资料的要求时，桥接电路24A会以第二格式(如是ATA或ATAPI规格)的“装置识别”(identify drive)指令传输至驱动电路24B，驱动电路24B就能将存储器26B中的装置组态资料28B读出，回传至桥接电路24A，再由桥接电路24A以第一格式讯号将装置组态资料28B回传至主机11。主机11得到装置组态资料后，便能根据装置组态资料以适当的参数及指令控制驱动电路24B操纵第一外接装置20A的运作。
上述已知技术的缺点，就是除了驱动电路24B用来储存装置组态资料28B的存储器26B外，传输介面控制装置22中还要另外设置存储器26A来储存传输介面资料28A。装置组态资料28B与第一外接装置20A运作时的参数有关，传输介面资料28A则与第一外接装置20A及主机11间传输介面的控制有关，这两个资料都要以非挥发性的方式储存。而已知技术中就要以两个非挥发性的存储器26A、26B来分别储存上述两种资料。非挥发性的存储器必需要使用只读存储器(如EEPROM，electrically erasable programmable read-onlymemory)或是快闪存储器(flash memory)；与一般的逻辑电路或挥发性存储器相比，这些存储器的构造特殊，要有特殊的周边电路配合，而且成本较高。这也使得已知外接装置的传输介面控制装置成本较高，操作构造上也较为复杂。
本发明的方法是将传输介面资料储存于装置组态资料原本就预留的保留资料栏位换句话说，装置组态资料与传输介面资料都被储存于驱动电路的同一个非挥发性存储器中，也因此不需如已知技术般要在传输介面控制装置中设置非挥发性存储器。当主机向外接装置要求传输介面资料时，传输介面控制装置会以第二格式的“装置识别”指令向驱动电路要求装置组态资料，再由装置组态资料的保留资料栏位中读出传输介面资料。本发明揭示的技术能使外接装置中的传输介面控制装置的电路更为精简，构造更为单纯，也能节省成本。
图2为本发明中外接装置与一电脑系统连接的配置示意图。
图3为本发明方法实施时的流程图。
具体实施例方式
请参考图2。图2为本发明中外接装置40A、40B连接于一电脑系统30的功能方块图。电脑系统30中设有主机31；主机31中设有中央处理器32A、北桥电路32A、南桥电路32C、绘图卡32D、显示器32E、存取存储器32F、音效卡34A、扬声器34D、输入装置34B及硬盘(或其他非挥发性存储储存装置)34C、外接埠34E。等同于图1的电脑系统10，电脑系统30与电脑系统10中的同名元件有相同的功能，各元件间整体作业的方式也可类推而得。电脑系统30的外接埠34E(例如USB规格外接埠)可具有多个第一连接端(图2中绘出两个第一连接端36A、36B做为代表)，各第一连接端36A、36B分别对应于第一外接装置40A、第二外接装置40B，并以第一格式(例如USB规格)的讯号传输指令、资料至各外接装置40A、40B。
以下就以第一外接装置40A为例，来说明本发明中的外接装置的构造。第一外接装置40A中设有第二连接端38A、传输介面控制装置42、驱动电路44B、连接于驱动电路44B的非挥发性存储器46及核心模组49。类似于已知第一外接装置20A，核心模组49用来实际执行第一外接装置40A的功能；驱动电路44B则能接受第二格式(如ATA或ATAPI规格)讯号的指令、资料来控制核心模组49的操作。为了要桥接第一格式讯号及第二格式讯号，传输介面控制装置42中也设有桥接电路44A。桥接电路44A中有第一埠45A及第二埠45B；桥接电路44A本身能将第一埠45A接收的第一格式讯号转换为第二格式讯号，由第二埠45B输出也能由第二埠45B输入第二格式讯号，转由第一埠45A输出。
类似于已知第一外接装置20A中的情形，主机31要根据各外接装置提供的传输介面资料才能正确地与各外接装置交换资料、指令。另外，驱动电路44B的非挥发性存储器46中也储存有装置组态资料48B，用来记录核心模组49的相关信息及操作时的必要参数，让主机31得以适当地控制核心模组49发挥功能。一般来说，第二格式(如ATA或ATAPI规格)的规格都会统一规定在装置组态资料中设置预留的保留资料栏位，用来让外接装置制造厂记录其他额外信息如图2中装置组态资料48B中就有保留资料栏位50。在正常情况下，在外接装置运作期间，主机并不需要保留资料栏位中记录的信息。而本发明与已知技术的不同之处，就是利用装置组态资料48B的保留资料栏位50来记录传输介面资料48A。由于保留资料栏位50的预留存储空间比传输介面资料48B来得大，用来记录传输介面资料48B绰绰有馀。为了要标示保留资料栏位50中的传输介面资料48B，保留资料栏位50中的预设位元位置还储存有预先设定的签名码(signature)52。将传输介面资料48A记录于装置组态资料48B中，传输介面控制装置42中就不再需要另外设置非挥发性的存储器来储存传输介面资料了。
就如同前面描述过的，当主机31开始要与第一外接装置40A建立联系时，主机31会先向外接装置40A要求传输介面资料。桥接电路44A接收到此要求后，会以第二格式的“装置识别”控制指令向驱动电路44B要求装置组态资料48B；桥接电路44A接收到驱动电路44B由存储器46读出的装置组态资料48B后，就能由其保留资料栏位50中取得传输介面资料48A，并回传主机31，使主机31能根据第一外接装置40A特有的传输介面资料正确地与其建立联系，并开始与第一外接装置40A交换指令、资料，执行第一外接装置40A的机能，以扩充电脑系统30的功用。请参考图3，图3为本发明中第一外接装置40A与主机31建立联系时进行的流程的流程图。图3的流程图中有下列步骤步骤62开始。当主机31要与外接装置加A开始建立联系时，就要进行图3的流程。如前所述，当主机31开机时，会先扫描外接装置是否存在。若外接埠连接有外接装置，主机31就会通过外接埠向各外接装置要求专属于各外接装置的传输介面资料。主机31的要求会以第一格式的讯号经由第一连接端36A、第二连接端38A传至第一外接装置40A的桥接电路44A。
步骤64桥接电路44A接收到主机31传来的要求后，会以第二格式讯号将控制指令“ATA装置识别”(ATA identifv drive)传输至驱动电路44B。此一指令在ATA规格中已有规定，目的是要驱动电路44B由其存储器46将装置组态资料48B读出，并回传至桥接电路44A。
步骤66桥接电路44A检查驱动电路44B是否回传了装置组态资料48B。若桥接电路44A已经收到装置组态资料48B，则直接进行至步骤72。若桥接电路44B未回应，则进行至步骤68。
步骤68桥接电路44A再以控制指令“ATAPI装置识别”(ATAPIidentifydrive)传输至驱动电路44B。在本发明的较佳实施例中，第一外接装置40A是外接式硬盘或外接式光盘机。硬盘的驱动电路要接收“ATA装置识别”指令才会读出、回传装置组态资料；光盘机的驱动电路则要接收“ATAPI装置识别”指令才会读出并回传装置组态资料。驱动电路44B在步骤66中未回应“ATA装置识别”指令，表示驱动电路、核心模组可能是光盘机，故本步骤桥接电路44A会再以光盘机的指令“ATAPI装置识别”传输至驱动电路44B。总体来说，因为要以同一桥接电路44A共用于各种不同的外接装置，桥接电路44A可以逐次以不同的“装置识别”指令要求驱动电路以装置组态资料回应。在本实施例中，假设桥接电路44A是针对外接式硬盘或光盘机所设计的，所以桥接电路44A最多会发出两种不同的“装置识别”指令(即步骤64、68)要求驱动电路44B回应。
步骤70若驱动电路44B以装置组态资料48B回应桥接电路44A，就进行至步骤72。若驱动电路44B仍未回应，则进行至步骤78。
步骤72到此步骤表示桥接电路44A已经由驱动电路44B取得装置组态资料48B。此时桥接电路44A可检查装置组态资料48B中签名码52是否正确。如同前面讨论过的，本发明中在装置组态资料48B的保留资料栏位50中的预设位元位置记录有预设的签名码52，用来确认传输介面资料48A是否已经正常记录于保留资料栏位50中。若在本步骤桥接电路44A发现签名码52的确符合预设的签名码，表示保留资料栏位50中已经存有传输介面资料48A；并可继续进行至步骤74。若保留资料栏位50中预设位元位置处记录的并非预设的签名码，表示传输介面资料48A并正确地未记录于保留资料栏位中这时就进行至步骤80。
步骤74桥接电路44A取得装置组态资料48B中的传输介面资料48A。桥接电路44A到此步骤已经能确认装置组态资料48B中记录有传输介面资料48A，就能将其传输至主机31，让主机31能藉由传输介面资料48A来正确地与外接装置40A建立联系，并与外接装置40A交换指令、资料。
步骤76结束。主机31在取得第一外接装置40A的传输介面资料48A后，就能在后续步骤中操控第一外接装置40A，来扩充电脑系统30功能。
步骤78例外处理。由步骤70至此，表示桥接电路44A无法由驱动电路44B处得到回应的装置组态资料。此时可由桥接电路44A发出一错误讯息至主机31，由主机31提示使用者第一外接装置40A无法正常作用，或进行其他补救措施。而整个流程也至此结束。
步骤80例外处理。由步骤72至此，表示桥接电路44A虽然接收到驱动电路44B回应的装置组态资料48B，但检查签名码52后却发现装置组态资料48B中的保留资料栏位50未储存有传输介面资料48A。此时桥接电路44A可向主机31回应一错误讯息并中断流程，或是以一预设的传输介面资料回传给主机31，让主机31仍能根据这个预设的传输介面资料与外接装置40A建立联系。
本发明中的桥接电路44A除了在主机31要求传输介面资料时以“装置识别”指令控制驱动电路44B回应装置组态资料48B外，也可另外以特别定义的指令(以下称“写入指令”)来控制驱动电路44B在其存储器46中写入传输介面资料48A。配合桥接电路44A的这项功能，主机31处也能执行一对应的驱动程序(如视窗驱动程序，window-based driver utility)。使用者可通过这个驱动程序以第一格式讯号传输指令及要写入的传输介面资料至桥接电路44A，以控制桥接电路44A将包含有传输介面资料的“写入指令”传输至驱动电路44B；而驱动电路44B就会在其非挥发性的存储器46中，对应装置组态资料48B的保留资料栏位50处记录下签名码52及传输介面资料48A。以这种方式就可写入或更新装置组态资料48B中的传输介面资料48A。
在已知技术的传输介面控制装置中，要设有复杂价昂的非挥发性存储器来储存传输介面资料；相较之下，本发明是将传输介面资料记录于装置组态资料的保留资料栏位中，使得本发明中的传输介面控制装置不需设有非挥发性存储器，因而能降低外接装置的成本，精简外接装置的电路设计。由于一般业界的标准就已经在装置组态资料中预留有保留资料栏位，故本发明在完全不影响外接装置正常运作的情形下，就能达到降低成本、精简电路设计的目的。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明的权利要求书所要求保护的专利范围所做的均等变化与修饰，都应属本发明专利的涵盖范围。
权利要求
1.一种外接装置的传输介面控制方法，用来使一电脑系统得以传输资料至该外接装置，该电脑系统包含有主机，用来控制该电脑系统的运作；以及第一连接端，用来输出及接收符合第一格式的资料该外接装置包含有第二连接端，用来接收该第一连接端传来的第一格式资料，及传输第一格式的资料至该第一连接端桥接电路，其设有一第一埠及一第二埠，该第一埠电连于该第二连接端，该桥接电路是将该第一埠输入的第一格式的资料对应地转换为第二格式的资料并由该第二埠输出，及将该第二埠输入的第二格式的资料转换为该第一格式的对应资料并由该第一埠输出驱动电路，用来根据该桥接电路第二埠输出的第二格式的资料控制该外接装置的运作；以及存储器，电连于该驱动电路，用来储存一传输介面资料该主机是根据该传输介面资料来将其他资料以该第一格式传输至该桥接电路；而该方法包含有在该主机取得该传输介面资料前，以该桥接电路传输第二格式的控制指令至该驱动电路，使该驱动电路将该存储器中储存的传输介面资料传输至该桥接电路；以及以该桥接电路将该传输介面资料以该第一格式传输至该主机，使该主机得以根据该传输介面资料将第一格式的其他资料传输至该桥接电路。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该存储器为一非挥发性存储器。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该存储器中另储存有一装置组态资料，该主机是根据该装置组态资料控制该外接装置。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，该装置组态资料中包含有一预设的保留资料栏位，而该传输介面资料储存于该保留资料栏位中。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该外接装置为一可携式储存装置。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，该外接装置为一硬盘。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，该外接装置为一IC智慧卡。
8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，该外接装置为一光盘机。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该第一格式符合USB传输线规格的格式。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该第二格式符合ATA规格的格式。
11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该第二格式符合ATAPI规格的格式。
12.一种用于一电脑系统的外接装置的传输介面控制装置，该传输介面控制装置包含具有第一埠及第二埠的桥接电路，该桥接电路用来将该第一埠输入的第一格式的资料对应地转换为第二格式的资料并由该第二埠输出，及将该第二埠输入的第二格式的资料对应地转换为该第一格式的资料并由该第一埠输出；该电脑系统包含有主机，用来控制该电脑系统之运作；以及第一连接端，用来输出及接收符合该第一格式的资料；该外接装置包含有第二连接端，用来接收该第一连接端传来的第一格式资料，及传输第一格式的资料至该第一连接端；其中该第二连接端电连于该桥接电路的第一埠驱动电路，电连于该桥接电路的第二埠，用来根据该桥接电路传来的第二格式的资料控制该外接装置的运作；以及存储器，电连于该驱动电路，用来储存一传输介面资料该主机根据该传输介面资料来将其他资料以该第一格式传输至该桥接电路；其中在该主机取得该传输介面资料前，该桥接电路会传输一第二格式的控制指令至该驱动电路，使该驱动电路将该存储器中储存的传输介面资传输至该桥接电路并使该桥接电路得以将该传输介面资料以该第一格式传输至该主机，而让该主机得以根据该传输介面资料将第一格式的其他资料传输至该桥接电路。
13.如权利要求12所述的传输介面控制装置，其特征在于，该存储器为非挥发性存储器。
14.如权利要求12所述的传输介面控制装置，其特征在于，该存储器中另储存有一装置组态资料，该主机根据该装置组态资料控制该外接装置。
15.如权利要求14所述的传输介面控制装置，其特征在于，该装置组态资料中包含有一预设的保留资料栏位，而该传输介面资料储存于该保留资料栏位中。
16.如权利要求12所述的传输介面控制装置，其特征在于，该外接装置为一可携式储存装置。
17.如权利要求16所述的传输介面控制装置，其特征在于，该外接装置为一硬盘。
18.如权利要求16所述的传输介面控制装置，其特征在于，该外接装置为一IC智慧卡。
19.如权利要求16所述的传输介面控制装置，其特征在于，该外接装置为一光盘机。
20.如权利要求12所述的传输介面控制装置，其特征在于，该第一格式符合USB传输线规格的格式。
21.如权利要求12所述的传输介面控制装置，其特征在于，该第二格式符合ATA规格的格式。
22.如权利要求12所述的传输介面控制装置，其特征在于，该第二格式符合ATAPI规格的格式。
全文摘要
本发明提供一种电脑系统外接装置的传输介面控制方法及相关装置，用来使电脑系统得以传输资料至外接装置。该外接装置包含有一桥接电路，用来控制该外接装置的传输介面；一驱动电路，用来根据桥接电路的输出控制该外接装置的运作以及一存储器，电连于驱动电路，用来储存一传输介面资料。而该方法包含有在电脑系统取得传输介面资料前，以桥接电路传输一控制指令至驱动电路，使驱动电路将存储器中储存的传输介面资料传输至该桥接电路；以及，以桥接电路将传输介面资料传输至电脑系统，使电脑系统得以根据该传输介面资料将其他资料传输至桥接电路。
文档编号G06F13/10GK1437120SQ0210307
公开日2003年8月20日 申请日期2002年2月7日 优先权日2002年2月7日
发明者林浩興 申请人:扬智科技股份有限公司