专利名称：电脑界面控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电脑界面控制器，特别是一种支持多媒体产 品的界面控制器，该界面控制器可应用于不同的操作系统，是一种可 携式外围装置的电脑界面控制器装置。本实用新型具有单一芯片整合 结构，结合影像与声音等媒体，并同时支持多种电脑操作系统所需的 驱动程序。
背景技术：
以目前的技术，在多媒体产品市场的应用上，使用者使用产品的 时间大多是携带在身上。整个产品的功能设计成可以独立操作使用。 所以产品在使用上，必须结合多样的感官刺激，以影像与声音刺激使用者的使用兴趣。然而，对于USB界面的使用，只是用于多媒体产品 的一种连接装置，该连接装置大多情况下都是一种被动的使用模式。以目前的保健电子产品一血压计为例，使用者必须每天记录使用 者血压，再把每天测量的血压记录下来。累积一个月的数据后，再自 制成曲线图表格，以便自行观察每天的血压，或是提供给医护人员参 考，以达到自我提醒的目的。由于大部分的使用者都不是电脑专家，无法编辑记录所得的资料， 更无法利用记录的资料进行判断，结果造成记录的资料只是数据，无 法应用于健康指数的分析。许多电脑软件可以提供处理、分析功能。 但是对于绝大多数使用者，均难以操作这些外围产品与电脑联机，进 行数据下载。如果能够提供便利的电脑连接功能，将会造福于使用者。这种现象对于其它产品，例如计步器、心跳计数器、脉搏计数、体 脂肪测试器等等，也都存在。再举携带式小型数码相框为例。数码相框可将电子图文件显示于 电子相框上。显示方式可为静态图片或动态影像，并可搭配声音的播 放，影音具备。此外并可随身携带。但是因为数码相框显示器尺寸较 小，使用者常有随时利用身边任何电脑显示或操作的需求。但是市售 的数码相框并不支持这两种操作系统。如果电脑使用不同的操作系统， 会给使用者造成障碍。即使电脑可以支持该操作系统，也需通过复杂 的建置程序，才能够使用，这无疑会给使用者造成时间上的浪费。发明内容本实用新型的目的在于提供一种可以支持多媒体的外围装置的电 脑界面控制器。本实用新型的目的也在于提供一种可选择电脑操作系统，随插即 用的外围装置的电脑界面控制器。本实用新型的目的也在于提供一种可由使用者选择电脑操作系 统，随插即用的可携式外围装置的电脑界面控制器。本实用新型的目的也在于提供一种可结合多种数据传输界面的可 携式外围装置的电脑界面控制器。为达成上述目的，本实用新型利用单一芯片整合结构，结合多功 能影像与声音控制装置，多个复合式USB数据传输界面与虚拟光驱， 并针对多种电脑操作系统，提供外围装置的驱动程序，达成随插即用 的复合式多功能电脑界面控制器。本实用新型的电脑界面控制器包含 一中央控制元件、 一电脑界 面控制元件、 一驱动程序存储器、 一声音输出元件、 一声音输入元件、 一虚拟光驱控制元件、以及一驱动程序选择装置。更明确地说，该中央控制元件用以控制所连接的外围装置的界面 应用功能，处理数据与传递信息。而该电脑界面控制元件通过一电脑 通讯界面，与一电脑装置进行各种通讯及输出入控制。该驱动程序存 储器连接于该电脑界面控制元件，用以存放外围装置所使用的驱动程 序。该声音输出元件连接于中央控制元件，用以进行声音的输出。该 声音输入元件则连接于该中央控制元件，用以将输入声音信号转为数 字信号。而声音输入元件内可含放大器与声音控制，以做语音或声音 的输入。该虚拟光驱控制元件连接于中央控制元件，可以虚拟方式向电脑 装置端宣告电脑界面控制器为光驱；并依使用者所选择的操作系统， 选择启动虚拟光驱内支持该操作系统的驱动程序，再对电脑装置提供 该驱动程序，以驱动外围装置。此外，驱动程序选择装置连接于中央 控制元件，用以选择启动虚拟光盘内的驱动程序。本实用新型的电脑界面控制器的形式不限。较佳的实例为可携式 外围装置的电脑界面控制器。该可携式外围装置的形式也不限。较佳 的实例为随插即用可携式外围装置。其应用上的形式也不限。较佳的 实例为由一语音媒体控制元件与至少一种电脑操作系统结合而成的可 携式外围装置。再者，本实用新型的电脑界面控制器所使用的控制界 面不限于特定的界面。较佳的实例为USB界面。本实用新型的中央处 理器的形式也不限。较佳的实例为微控制器或微处理器。本实用新型的电脑界面控制器尚可包括其它元件。大量数据传输 节点装置，可用以在该外围装置上存取大量数据。本实用新型的电脑 界面控制器更可包括一上本实用新型的电脑界面控制器另可包括其它元件。例如一上传与 下载节点装置，用以向电脑装置宣告外围装置为可大量写入与读取数 据的外围装置。也可为一双向数据传输界面装置，内建多个双向数据 传输界面，以供双向数据传输型外围装置使用。该双向数据传输界面 装置所使用的内建数据传输界面种类也不限。可包括选自下列的至少二种SPI界面、Smart Card Reader界面、UART界面及GPIO界面。本实用新型的驱动程序存储器的种类并无任何限制。该驱动程序 存储器存放外围装置的驱动程序。该驱动程序存储器的形式不限。例 如可为一外部记忆装置。而该外部记忆装置种类也不限。较佳的实例 为串行型闪存、NOR型闪存、NAND型闪存或记忆卡。本实用新型的声音输出元件进行声音输出时，所利用的输出装置 不限。较佳的实例为通过至少一 D类放大器进行声音输出的装置。该 声音输出元件可连接一外部喇叭装置或其它输出装置，以播放音乐或 语音。另一方面，本实用新型的声音输入元件将一输入声音转为一数 字信号后，该数字信号存放位置也不限。较佳的方式为存放于一外围 记忆存取装置上。本实用新型的驱动程序选择装置选择启动该虚拟光盘内的驱动程 序的方式不限。较佳的实例为依据使用者选定的操作系统，选择启动 虚拟光盘内的该驱动程序；更佳者为依据中央控制元件选定的操作系 统，选择启动虚拟光盘内的驱动程序。换言的，本实用新型的驱动程 序选择装置可藉由中央控制元件自动判断而选定操作系统，直接变更 启动该驱动程序。本实用新型的虚拟光驱控制元件宣告电脑界面控制器为一光驱 时，该光驱的形式不限。较佳的实例为一以虚拟方式宣告的光驱。换 言之，本实用新型的虚拟光驱控制元件可以虚拟方式向电脑装置宣告 电脑界面控制器为光驱。此外，本实用新型的虚拟光驱控制元件与电脑装置通讯过程中，所利用的虚拟光驱也不限。较佳的实例为以驱动 程序存储器做为一虚拟光盘，与电脑装置进行通讯，对电脑装置提供 驱动程序，以驱动外围装置。本实用新型的驱动程序选择装置的形式不限。较佳的实例为选择 驱动程序存储器控制器。
图1显示本实用新型电脑界面控制器的系统方块图。图2为本实用新型电脑界面控制器的通讯界面协商流程图。图中符号说明10中央控制元件20电脑界面控制元件30驱动程序存储器31外部的记忆装置40虚拟光驱控制元件41驱动程序选择装置50电脑装置51通讯界面60外围装置70大量数据上传/下载节点装置81上传节点装置82上传/下载节点装置90双向数据传输界面装置91SPI界面192SPI界面293Smart Card Reader界面94UART界面95GPIO界面96 声音输出元件97 模拟数字转换元件98 声音输入元件具体实施方式
以下依据附图说明本实用新型的电脑界面控制器。本实用新型提出一种不同于己知技术的结构。本实用新型结合多 种数据传输界面与多媒体界面于单一的电脑界面控制器，并使用虚拟 光驱装置完成可依据多种电脑操作系统切换外围装置驱动程序，实现 随插即用的可携式电脑界面控制器。图1即显示本实用新型电脑界面控制器的系统方块图。如图1所 示，本实用新型的电脑界面控制器1供一外围装置60与一电脑装置50 进行通讯及输出入控制。其中电脑界面控制器1包括中央控制元件10、 电脑界面控制元件20、驱动程序存储器30、声音输出元件96、模拟数 字转换元件97、声音输入元件98、虚拟光驱控制元件40、以及驱动程 序选择装置41。于本实用新型中，中央控制元件10用以控制所连接的外围装置60 的界面应用功能，处理沟通数据与传递信息。电脑界面控制元件20用 以通过一电脑通讯界面51，与该电脑装置50进行各种通讯及输出入控 制。驱动程序存储器30连接于电脑界面控制元件20，用以存放该外围 装置60所使用的驱动程序。另一方面，声音输出元件96连接于中央 控制元件IO，用以通过例如D类放大器做声音的输出。该声音输出元 件96并可连接外部的喇叭装置62，做播放音乐或语音的功能。该声 音输入元件98连接于中央控制元件10。此外，该声音输入元件98可 包括一模拟数字转换器97，以将输入的模拟声音信号转为数字信号，再 存放于该外部记忆存取装置31上。申言之，本实用新型的声音输入元 件98可将来自麦克风63的音讯转换成数字信号。该声音输入元件98也可通过一放大器未图标，将麦克风63收入的声音放大，再对放大的信号做模拟至数字转换97。该虚拟光驱控制元件40连接于中央控制元件10，可以虚拟方式向 电脑装置50端宣告电脑界面控制器1为一光驱，并以驱动程序存储器 40做为虚拟光盘，与电脑装置50进行通讯，而对电脑装置50提供驱 动程序，以驱动该外围装置60。此外，驱动程序选择装置41连接于中 央控制元件10,可以通过使用者所选定的操作系统，直接选择启动虚 拟光盘内的驱动程序。该驱动程序选择装置41可为一选择驱动程序存 储器控制器。在上述结构中，中央控制元件IO可使用任何商用化的微控制器或 微处理器。对于此行业的人士而言，除可自行设计该中央控制元件10 外，也容易通过授权方式取得他人已经完成的微控制器或微处理器核 心电路，加以使用。中央控制元件IO主要功能在于将该电脑界面控制 元件20所送来的数据做处理，进行各种所需的运算，以及对外部界面 做输出等。相关的控制方式也属于已知技术。在此也不再赘述。该电脑界面控制元件20所使用的通讯界面一般可为USB界面。 使用USB界面的主要考虑是因为USB界面为目前最普遍的电脑通讯界 面。然而，其它公用电脑界面，如PCMCIA、 CardBus、 IEEE1394、 PCI 等有线通讯界面，以及红外线、蓝芽、无线电等无线通讯界面，均可 使用于本实用新型中。至于其界面控制装置10的控制方式及电路，因 属已知技术，在此也不再赘述。声音输出元件96主要功能在于将电脑界面控制元件20所送来的 声音数据做处理，并进行各种所需的运算，再对外部的喇叭做输出。 声音输出元件96可使用D类放大器，进行声音的输出。相关的控制方 式也属于已知技术。在此也不再赘述。声音输入元件98用以通过放大器未图标将麦克风63输入的声音做放大，再将放大的信号以模拟数字转换元件未图标转换成数字形式， 再将所得的数字数据进行各种所需的运算后，存在存储器未图标中。 在本实用新型另一实施例中，该数字声音数据系存放在外部的记忆装置31。相关的控制方式也属于已知技术。在此也不再赘述。虚拟光驱控制元件40与驱动程序选择装置41为本实用新型主要 重点的一，用以通过虚拟宣告一光盘的方式，使得电脑50端产生该虚 拟光驱的沟通界面。再通过驱动程序选择装置41决定使用何种操作系 统的驱动程序存储器作为该虚拟光驱，并向该电脑装置50提供该外围 装置60的驱动程序。该驱动程序提供的后，可建置于该电脑装置50， 也可不建置于电脑装置50，而随时供该电脑装置50存取。在本发明的一实施例中，该驱动程序存储器30可为任何适用于控 制芯片的记忆装置，并可为只读存储器或可改写存储器。在本发明的 另一实施例中，利用外部的记忆装置31存放该驱动程序。此时虚拟光 驱控制元件40即将外部记忆装置31作为驱动程序存储器，放置可执 行的档案内容，并以虚拟光驱的型式，提供于电脑装置50。适用的外 部记忆装置31可为例如串行型闪存、NOR型或NAND型闪存或记忆 卡等。虚拟光驱控制元件40可使任何未使用标准界面的外围产品，通过 驱动程序选择元件41而选择使用虚拟光驱的驱动器存储器30所存放 的应用程序，以便外围产品60与电脑50完成各种操作系统的通讯界 面协商。图2所为本实用新型电脑界面控制器的通讯界面协商流程图。如图2所示，虚拟光驱控制元件40在使用者将含电脑界面控制器 1的外围装置60揷入到电脑50的界面装置51，经过电脑50侦测到后， 于201外围装置宣告初始连接。于202电脑50开始协商外围装置的控 制界面。于203该虚拟光驱控制元件40向电脑50宣告一虚拟光驱。其方式可由驱动程序选择装置41自动判断使用者所使用的操作系统为 何。判断的方式包括以虚拟光驱控制元件40上预设的操作系统的应用 程序，进行沟通协商。如果使用者所使用的操作系统与预设的操作系统的应用程序无法沟通连接，即可于204判断为操作系统与应用程序 不兼容。此时于205向该电脑50宣告一移除虚拟光驱，于206退出操 作系统，变更该驱动程序选择元件41的预设操作系统应用程序。步骤 回到201，重新对该电脑50的外围装置宣告初始连接。除上述自动判断的方式外，也可选择使用由使用者强制变更外部 设定的方式，由使用者通过驱动程序选择元件41变更适用于操作系统 的应用程序。各种操作系统的应用程序都可放置于外部的存储器31， 当使用者强制外部设定后，经过简单的协商过程，电脑即可开始执行 与外围装置60相关的应用程序。其后，于207电脑50建立虚拟光驱的界面通道。于208电脑50 执行该驱动程序存储器30所存放的驱动程序。于209电脑50开始执 行与外围装置60相关的应用程序。该应用程序尚可提供其它的数据传输方式，例如其它的USB数据 传输界面。因此使用者可以通过该数据传输界面对电脑50作数据的上 传与下载，于210利用该数据通道进行数据的读取或写入。反的，如 该电脑并不执行其它的应用程序，则使用者仍能通过该虚拟光盘的数 据通道，读取该定义为虚拟光盘的存储器40或驱动程序选择装置41 中所存放的数据，进行写入。使用本实用新型的电脑界面控制器，可达成在任何一台电脑机器 上与在任何操作系统上都可随插即用的功能。并且可以为不熟习电脑 使用的人，自动完成所有复杂的电脑操作。举例而言，在电子健康器 材上，使用者多数为年长者而且大多不会使用电脑，也不清楚电脑的 操作系统如何运作，更别说使用电脑做资料编辑，当然就无法利用记录的资料做编辑判断，结果就造成记录的资料只是数据而已。如果使 用本实用新型的电脑界面控制器，可以自动各种电脑以及各种操作系统上，例如微软的电脑操作系统、麦金塔的电脑操作系统、Linux的电脑操作系统，执行储存于外围装置内部的各种应用程序，以将记录的 资料与数据自动编辑成方便观看的资料数据，让使用者直接观看。还 可以提醒使用者相关注意事项。此外，并可搭配显示静态图片或动态 影像，声音播放等，达到影音俱备，提高使用兴趣的目的。在本实用新型的设计下，该界面控制器先通过电脑的界面进行沟 通，再利用虚拟方式向电脑端宣告为光驱虚拟装置，并自行确认适用 的操作系统后，以本实用新型内建的虚拟光驱或外部的存储器做为虚 拟光盘片，自动变更操作系统所需的驱动程序，完成该外围装置的安装。该储存于驱动程序存储器30中的执行程序，并无需安装与常驻于电脑系统中。使用者可直接执行虚拟光驱中的作业程序，真正做到电 脑操作系统零负担的工作模式。电脑执行虚拟光驱中的应用程序后， 应用程序可不以光驱的传输方式，而以指定的传输方式做数据的上传 与下载。本实用新型在制作控制器集成电路时，结构上可采用OTP/Flash/Mask制程的(Memory ROM )存储器。外围产品设计者可 自行决定产品设计的规格需求，依照不同的功能需求，不同的产品规 格，制造客制化的产品。本实用新型提供一种可在任何操作系统上随插即用的可携式外围 装置的电脑界面控制器，另外可提供一大量数据上传/下载节点装置70， 用以取得可与电脑50上传与下载传输大量数据的沟通界面，使用者可 以存取大量数据在该外围装置60上。对于未使用一般电脑标准界面装 置的消费性产品，此大量数据传输节点装置可提供高于一般传输节点 装置的数据传输速率。当该外围装置60为一存储器或含有数据存储器 的外围装置时，可提高应用上的便利。一上传节点装置81及/或一上传与下载节 点装置82，用以向该电脑装置宣告该外围装置为标准按键装置或是标准鼠标等标准外围装置，以使该外围装置60可于电脑装置50上随插 即用。在该外围装置60为按键装置、鼠标或其它使用标准按键或鼠标 界面的装置时，即不需再安装。此外，本实用新型的电脑界面控制器 另可包括一双向数据传输界面装置90，内建多个双向数据传输界面， 以供双向数据传输型外围装置使用。该内建的数据传输界面可包括SPI界面9192、 Smart Card Reader界面93、 UART界面94以及GPIO界面95等。上述界面或模块因属于已知的技术，其详细的结构及电路 即不需赘述。此外，该外围装置60可以包括一显示装置61。具有上述装置的全部或部分的电脑界面控制元件20因已整合多数 外围装置的控制界面，可以适用于多数种的外围装置。无论外围装置 的厂商利用本实用新型的控制器做为单一外围产品的控制器或复合式 外围产品的控制器，均极适用。使用者也不需每次使用该外围装置于 一新电脑时， 一再重复安装程序，极为便利。真正实现在任何操作系 统下都能随插即用的多媒体电脑界面控制器。以上是对本实用新型电脑界面控制器的说明。对于本领域的技术 人员不难由上述的说明，明了本发明的精神进而作出不同的衍伸与变 化，唯只要不超出本实用新型的精神，均应包含于其申请专利范围内。
权利要求1.一种电脑界面控制器(1)，与外围装置及一电脑装置(50)结合，其特征是，该电脑界面控制器(1)包含一中央控制元件(10)，该中央控制元件为一微控制器或一微处理器；一电脑界面控制元件(20)，一端与电脑通讯界面(51)耦接，另一端与中央控制元件(10)耦接；一驱动程序存储器(30)，与中央控制元件(10)耦接；一模拟数字转换元件(97)，一端耦接于该中央控制元件(10)，另一端耦接于一声音输入元件(98)，且该声音输入元件(98)耦接于麦克风(63)；一声音输出元件(96)，一端耦接于该中央控制元件(10)，另一端耦接于喇叭装置(62)；一驱动程序选择装置(41)，耦接于该中央控制元件(10)；以及一虚拟光驱控制元件(40)，耦接于该中央控制元件(10)，能够虚拟方式向该电脑装置端宣告该电脑界面控制器为一光驱，并依使用者所选择的操作系统，选择启动虚拟光驱内支持该操作系统的驱动程序，再对该电脑装置提供该驱动程序，以驱动外围装置。
2. 如权利要求1所述的电脑界面控制器，其特征是，还包括一 大量数据传输节点装置(70)， 一端耦接于该中央控制元件(10)， 另一端耦接于一双向数据传输界面装置(90)。
3. 如权利要求1所述的电脑界面控制器，其特征是，还包括一 上传节点装置(81)， 一端耦接于该中央控制元件(10)，另一端耦 接于一双向数据传输界面装置(90)。
4. 如权利要求1所述的电脑界面控制器，其特征是，还包括一上传与下载节点装置(82)， 一端耦接于该中央控制元件(10)，另 一端耦接于一双向数据传输界面装置(90)。
5. 如权利要求1所述的电脑界面控制器，其特征是，所述的双 向数据传输界面装置(90)，包括多个双向数据传输界面，该双向数 据传输界面装置(90)与外部存储装置(31)、周边装置(60)、显 示装置(61)耦接。
6. 如权利要求5所述的电脑界面控制器，其特征是，所述双向 数据传输界面装置(卯)内建多个数据传输界面，包括选自下列的至 少二种SPI界面(91) 、 Smart Card Reader界面(93) 、 UART界面(94)以及GPIO界面(95)。
7. 如权利要求5所述的电脑界面控制器，其特征是，该外部记 忆装置(31)包括选自下列的至少一种串行型闪存、NOR型闪存、 NAND型闪存以及记忆卡。
8. 如权利要求1所述的电脑界面控制器，其特征是，该声音输 出元件(96)耦接至少一D类放大器。
9. 如权利要求1所述的电脑界面控制器，其特征是，还包括一 GPIO介面(95)，该介面耦接于该中央控制元件(10)。
10.如权利要求1所述的电脑界面控制器，其特征是，该虚拟光 驱控制元件(40)以该驱动程序存储器(30)做为一虚拟光盘，并与 该电脑装置进行接合，对该电脑装置提供该驱动程序，以驱动该外围 装置。
专利摘要本实用新型为一种电脑界面控制器，具有中央控制元件，电脑界面控制元件，驱动程序存储器，声音输入/输出元件，驱动程序选择装置，及虚拟光驱控制元件，本实用新型可以虚拟方式向电脑装置端宣告该电脑界面控制器为光驱，并依使用者所选择的操作系统，选择启动虚拟光驱内支持该操作系统的驱动程序，再对电脑装置提供该驱动程序，以驱动外围装置。本实用新型的电脑界面控制器可以整合一大量数据传输节点装置，或一双向数据传输界面装置。该双向数据传输界面装置并可内建多个双向数据传输界面。
文档编号G06F13/10GK201111018SQ20072015639
公开日2008年9月3日 申请日期2007年11月8日 优先权日2007年11月8日
发明者黄正宏 申请人:十速科技股份有限公司