专利名称：Usb输入装置及其扩展带宽的方法
技术领域：
本发明是关于一种USB输入装置及其扩展带宽的方法，尤指一种可有效 提高即时数据传输量的USB输入装置及其控制方法。
背景技术：
通用串行总线(USB, Universal Serial Bus)无疑是目前最曾遍的接口 ，其推 出时最引人注目的特点莫过于最多可同时支持127个外围装置，解决了个人 计算机人机接口上繁复的配线问题。然而，USB接口也非所向披靡，令人未 尽满意之处在于传输速度，最早推出的USB 1.1标准仅有12 Mbps(每秒12Mb) 的传输速度，明显无法满足大量信息传输的需求，后来推出的USB 2.0传输 速度可达480Mbps。尽管如此，对于使用者而言，USB接口的数据传输速度 仍是差强人意，以目前接口标准，通过USB接口同时传送或下载大量数据存 在实际困难。根据USB接口的协议内容，所有USB装置与集线器(Hub)在初始状态下 其地址都预设为O,并设定于失效状态。稍后，计算机将主动轮询，当发现笫 一个设备(例如键盘)即将地址1分配予该设备，发现第二个设备后则将地 址2分配予它，依此方式为所有USB设备或集线器分配地址。根据前述协议 内容，一USB设备将与计算机之间建立一单一通道，该USB设备送出的数据 即通过该通道传送到计算机，或由计算机下栽数据到该USB设备。在所述的 协议下，所有USB设备被分配固定的地址(通道)进行数据传输，尽管USB宣 称可同时支持127个外围设备，但以常理判断即可明了，绝大多数的个人计 算机根本不可能联接到127个外围设备，在此状况下，多数地址在闲置，而 对联机中的USB设备而言，虽也分配到地址(通道)，但因受限于单一通道，传送数据量自然受带宽限制，无法即时传送更多数据。再者，USB设备的传输类型有四种控制型传输(Control Transfer):为双向传输，主要用来沟通主机和装置 之间的配置、命令或状态。控制型传输包含三种控制传输型态控制读取、 控制写入与无数据控制。USB运用CRC(Cyclic Redundancy Check)检查数据的 正确性，若错误无法恢复，则要求重新传送。中断型传输(Interrupt Transfer):在USB1.0定义为单向传输，于USBl.l 及USB2.0定义为双向传输。由于USB不支持硬件的中断方式运行，所以必 须靠主机以周期性的方式来轮询(Polling)，故USB的中断传输也即为一种轮 询的过程；其适用设备为键盘、摇杆或鼠标。巨量型传输(Bulk Transfer):可为单向或双向的传输，适用于传送大量 的数据，且没有固定的传输速率，适用设备为打印机或扫描仪等。即时型传输(Isochronous Transfer):可为单向或双向的传输，此种传输 类型须维持一定的传输速度，且允许一定错误率下的错误。其事先与计算机 协议好固定的带宽，以确保发送端及接收端的传送速度。适用设备为USB麦 克风、喇叭或是MPEG装置。由上述可知， 一般所称广义的计算机输入装置，如键盘、摇杆、鼠标等， 如采用USB接口时，其传输类型采用中断型传输，而为一种中低速设备；换 言之，在USB协议中，输入装置原不被视为有即时大量传送数据的需求及可 能性。但随着在线游戏及电子游戏的盛行，游戏的进行讲究速度与反应，在 攻击时可能必须同时防御，此时输入装置必须短时间内通过输入装置将指令 送出。然而因输入装置在USB协议中被定义为低速设备，就目前的协议而言， 难以在传输速度与即时性上有所突破。发明内容因此，本发明主要目的在提供一种USB输入装置扩展带宽的方法，该方法可有效解决既有USB输入装置无法即时大量传送数据的问题。为达成前述目的，令一 USB输入装置与一计算机建立联机后，由USB输入装置执行下列步骤 . 宣告为复数相同类型的输入装置，而与计算机之间建立复数通道； 以轮询方式判断各通道是否为闲置状态；若判断的通道闲置，则将数据载入该通道，通过该通道送至计算机； 在前述方法中，由于USB输入装置在计算机询问(Polling)时将自己宣告 为复数相同类，的输入装置，换言之，虽然只是单一的USB输入装置，但对 于计算机而言，是与复数的USB输入装置分别建立通道，又配合前述的轮询 方式，只要通道闲置，就可将数据载入通道而送至计算机，或利用通道自计 算机下载数据，由于容许更多数据在不同的通道上传输，故不仅可有效扩展 带宽、提高即时数据传送量，更可对协议通道作更有效率的运用。 前述输入装置为鼠标、摇杆或键盘。
图1:该图为USB输入装置与计算机间的信号状态示意图。 图2:该图为本发明USB输入装置的示意图。图3:该图为本发明USB输入装置与计算机间的等效联机架构示意图。 图4:该图为本发明的工作流程图。附图标号10, 10， USB输入装置 20 计算机具体实施方式
如图l所示，根据USB通信协议的规范，当一USB输入装置IO接上计 算机20后，USB输入装置IO本身在初始状态下呈失效状态，而计算机20必须在100ms以内主动送出信息以询问USB输入装置10，此时USB输入装置 10会由内部的处理器将本身的相关数据送至计算机20,以宣告本身为一采用 USB接口的装置，至于是何种装置类型、采用何种传输类型，均在传送的数 据中宣告。前述USB输入装置10内部的处理器至少为一个或是复数个不等。本发明即是令USB输入装置IO在前述询问步骤时，将本身宣告为复数 相同类型的输入装置，因而如图2所示，该USB输入装置10与计算机20之 间将建立复数通道，所述的这些通道EPO EPn均可供USB输入装置10以轮 询方式对计算机20上传或下载数据。经过前述宣告步骤，对于计算机20而 言，等同于同时连结复数的USB输入装置，例如一USB输入装置IO，在联机 后宣告自己为复数的摇杆时，对计算机20而言，即如图3所示，等同于同时 与复数的USB摇杆连接。以传送数据为例，其工作流程如图4所示，包括有 下列步骤接受输入信号(见步骤301);处理输入信号，并预备输出数据(见步骤302);判断其中 一通道是否闲置(见步骤303);如判断的通道非闲置，即切换另一通道(见步骤304)，回到前一判断步骤；若判断的通道闲置，则将数据载入该闲置通道(见步骤305);再利用所述的通道将数据送至计算机(见步骤306)。以前述摇杆为例，利用前述技术，当使用者操作摇杆上的不同M时， 即可同时由不同的通道送至计算机20,以提高数据传送速度。由前述流程可以明显看出，虽然只是单一的USB输入装置10与计算机 20连接，但因USB输入装置10向计算机20本身宣告为复数相同类型的输入 装置，而每一输入装置具有独立的通道，且具有相同的带宽，因此在传输数 据时可同时利用复数的通道进行传送，其意味着本发明的USB输入装置10 相较于传统只宣告单一通道的USB输入装置，带宽上已扩充复数倍，其对于 在短时间内必须传输大量数据的USB输入装置而言，有效解决了传统USB输入装置的通道带宽限制，而就一般使用状态，本发明的USB输入装置不致 对其他USB输入装置形成排挤效应，反而能使通道的运用更具效率。以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变 化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1. 一种USB输入装置扩展带宽的方法，其特征在于，该方法包括，令一USB输入装置与一计算机建立联机后，由USB输入装置执行下列步骤宣告为复数相同类型的输入装置，而具有复数通道；以轮询方式判断宣告的各通道是否为闲置状态；若判断的通道闲置，则将数据载入该通道，通过该通道送至计算机。
2. 如权利要求1所述USB输入装置扩展带宽的方法，其特征在于，所述 的USB输入装置为鼠标、摇杆或键盘。
3. —种USB输入装置，其特征在于，该装置内部具有至少一个处理器， 该处理器在与计算机联机时执行下列步骤接受联机计算机的询问；响应计算机询问，并宣告为复数相同类型的输入装置，而具备复数通道。
4. 如权利要求3所述的USB输入装置，其特征在于，所述的处理器于传 输数据时执行下列步骤以轮询方式判断宣告的各通道是否为闲置状态； 若判断的通道闲置，则将数据载入该通道，通过该通道送至计算机。
5. 如权利要求4所述的USB输入装置，该USB输入装置为鼠标、摇杆 或键盘。
全文摘要
本发明是关于一种USB输入装置及其扩展带宽的方法，主要是令一USB输入装置与一计算机建立联机后，将该装置宣告为复数相同类型的输入装置，而与计算机之间建立复数通道，随后USB输入装置以轮询方式判断各通道是否闲置，若闲置即将数据载入该通道，通过该通道送至计算机；利用前述技术可令USB输入装置同时利用各通道传输数据，以即时且大量的传送数据；以前述设计不仅可有效扩展带宽，也达成令多媒体装置即时传送更多数据的目的。
文档编号G06F3/023GK101256452SQ20071008610
公开日2008年9月3日 申请日期2007年3月1日 优先权日2007年3月1日
发明者沈宗贤, 陈维翰 申请人:昆盈企业股份有限公司