專利名稱：Usb鼠標與u盤集成的復合設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及數(shù)碼消費類產(chǎn)品領域，特別是USB鼠標與U盤集成的復合設備。
背景技術：
目前實現(xiàn)U盤兼USB鼠標的方案都需要三顆芯片， 一顆USB鼠標控制芯片， 一顆U盤控制芯片和一顆USB HUB控制芯片，鼠標和U盤的功能由各自的控制芯 片完成，USBHUB芯片負責把二者結合在一起，即將USB鼠標和U盤的2個接口結 合成一個接口，我們稱這種實現(xiàn)方法為"三芯片"方案。
"三芯片"方案存在以下不足之處使用芯片數(shù)據(jù)多(3塊芯片)，產(chǎn)品成本 高，系統(tǒng)連線復雜，影響系統(tǒng)性能，兼容性不好控制等等，而芯片數(shù)目多引起的 主要缺點就是成本高、集成度低。
每個USB設備可以有多個接口類型，每個接口類型可以單獨完成一個功能。 例如，USB鼠標，它是一個USB設備，同時它也只有一個接口類型，即人體輸入學 設備類型(HID); U盤也是一個USB設備，同時它也只有一個接口類型，即海量存 儲設備類型(MASS STORAGE)。 USB協(xié)議定義了很多種接口類型(即設備類型)，包 括USB鼠標、USB攝相頭、USB打印機、USB閃存盤、USB監(jiān)視器等等。具備兩個 或兩個以上接口類型的USB設備，稱為USB復合設備。正是從這一點出發(fā)，本申 請人提出一種新的方法，即將U盤和鼠標兩種接口類型集成到一個設備中，來取 代傳統(tǒng)的"三芯片"方案。
"三芯片"方案的系統(tǒng)結構如圖1所示，USB鼠標控制芯片的總體結構，包括 有負責USB物理通道的PHY和串行接口引擎SIE,負責數(shù)據(jù)流通道的控制端點 和中斷端點，及CPU和其他控制邏輯。
如圖2ff示，U盤控制芯片的總體結構，與USB鼠標控制芯片的主要不同點是 沒有中斷端點，取而代之的是一個Bulk端點(塊傳輸端點)。鼠標和U盤的數(shù)據(jù) 傳輸方式不同，鼠標的數(shù)據(jù)是間斷性的，不移動鼠標就沒有數(shù)據(jù)傳輸，所以使用 的數(shù)據(jù)端點是中斷端點；U盤的數(shù)據(jù)連續(xù)且大量， 一旦啟動傳輸要求傳完為止，所 以使用的是Bulk端點。
如圖3所示，USB HUB (集線器)控制芯片總體結構，這里的端口 A和端口 B 分別接鼠標控制芯片和U盤控制芯片的USB接口，將兩個USB接口集結成一個。HUB的主要功能就是實現(xiàn)接口的擴展，使設備和主機的接口簡單化，即將鼠標和U 盤兩個接口簡化成一個，方便使用。
所以"三芯片"系統(tǒng)結構太復雜，使用不方便，芯片數(shù)目多成本高不利于市場 推廣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供實現(xiàn)USB鼠標與U盤復合設備的方法，不僅實現(xiàn)了 USB 鼠標與U盤的系統(tǒng)集成，而且成本較低，使用方便，有很可觀的經(jīng)濟效益。
USB鼠標與U盤集成的復合設備，其特征在于設置有一塊芯片，包括PHY(USB 物理接口模塊)和SIE (USB串行數(shù)據(jù)引擎模塊)、用于數(shù)據(jù)流通道的控制端點及 CPU和控制邏輯、用于數(shù)據(jù)流通的USB中斷端點和Bulk端點。
所述PHY用于接受USB連接線傳送過來的串行數(shù)據(jù)；所述SIE用于把串行數(shù) 據(jù)轉換成并行數(shù)據(jù)。
對于"三芯片"方案，PHY和SIE上只會有一種數(shù)據(jù)，鼠標的數(shù)據(jù)或者U盤的 數(shù)據(jù)，而"單芯片"方案中PHY和SIE上就會有兩種數(shù)據(jù)，中斷端點用于接收鼠 標的數(shù)據(jù)，Biilk端點用于接收U盤的數(shù)據(jù)，即在"單芯片"內(nèi)部將兩種數(shù)據(jù)分開； 所述CPU用于數(shù)據(jù)的分配和協(xié)調；所述控制端點用于主機識別中斷端點和Bulk端 點。
所述控制邏輯包括鼠標控制邏輯和U盤閃存控制邏輯，所述鼠標控制邏輯連 接鼠標感光控制芯片并將鼠標數(shù)據(jù)送到控制端點，所述U盤閃存控制邏輯連接閃 存并將閃存的數(shù)據(jù)送到Bulk端點，這樣就可以在一塊芯片里具備鼠標和U盤的兩 種數(shù)據(jù)流通道。
主機識別USB設備和分辨USB設備類型，都是通過USB描述符來實現(xiàn)的，復 合設備的實現(xiàn)也是從描述符來入手的。USB的描述符包括很多，按照主機識別的常 規(guī)順序包括GET—DESCRIPTOR(取描述符)，SET—ADDRESS (分配設備地址)， SET_CONFIGURATION (確認配置)等。
GET—DESCRIPTOR又包括很多子類，例如DEVICE—DESCRIPTOR (設備描述符)， CONFIG—DESCRIPTOR (配置描述符)，STRING—DESCRIPTOR (文字描述符)，INTERFACE —DESCRIPTOR (接口描述符)'ENDPOINT 一 DESCRIPTOR (端點描述符)等。.
所述復合設備集成的方法就是改變描述符CONFIG—DESCRIPTOR和INTERFACE — DESCRIPTOR的參數(shù)配置，其中CONFIG—DESCRIPTOR指的是對設備的一個參數(shù)配置，包括該設備有多少個接口，有多少種不同配置及設備工作需要的最大電流等等， 將CONFIG—DESCRIPTOR中的項bNumlnterfaces (設備接口類型數(shù))的值設置為2; INTERFACE—DESCRIPTOR指的是設備的接口類型的詳細說明，包括接口類型和接口 子類型的定義，通過定義bInterfaceClass (接口類型)和bInterfaceSubClass (接口子類型)兩項，就可以區(qū)分U盤和USB鼠標，對于復合設備就有2個設備 類型和2個設備子類型。
下面是這兩種描述符的詳細定義，是由USB組織按照國際標準定義的，兼容 所有的USB設備和主機 CONFIGURATION—DESCRIPTOR
bLength;
bDescriptorType; wTotalLength; bN匿Interfaces; bConfigurationValue; iConfiguration; bmAttributes; MaxPower;
USB—INTERFACE—DESCRIPTOR
{
bLength;
bDescriptorType; blnterf aceN函ber; bAlternateSetting; bNumEndpoints; bInterfaceClass; bInterfaceSubClass; b工nterfaceProtocol;ilnterface;
其中項blnterfaceClass (接口類型)和blnterfaceSubClass (接口子類型)嚴 格定義了設備類型。
復合設備的關鍵就是主機將鼠標和U盤的數(shù)據(jù)同時對一個設備傳送，要實現(xiàn)這 點就必須讓主機識別到設備同時有中斷端點和Bulk端點。按照上述方法設置描述 符，和主機對接后，主機通過控制端點就可以識別到具備中斷端點和Bulk端點的 復合設備，鼠標和U盤的數(shù)據(jù)就可以正確的傳送。
本發(fā)明的有益效果
本設備實現(xiàn)了 U盤和鼠標在一個芯片上集成的功能，即"單芯片"，系統(tǒng)集成 度得到提高，成本降低，結構簡單，解決了 "三芯片"方案的主要問題。


圖1為背景技術中三芯片方案的USB鼠標控制芯片的結構示意圖
圖2為背景技術中三芯片方案的U盤控制芯片的結構示意圖
圖3為背景技術中三芯片方案的USB HUB控制芯片的結構示意圖
圖4為本發(fā)明的芯片結構示意圖
具體實施例方式
如圖4所示，USB鼠標與U盤集成的復合設備，設置有一塊芯片，包括PHY(USB 物理接口模塊)和SIE (USB串行數(shù)據(jù)引擎模塊)、用于數(shù)據(jù)流通道的控制端點及 CPU和控制邏輯、用于數(shù)據(jù)流通的USB中斷端點和Bulk端點。
所述PHY用于接受USB連接線傳送過來的串行數(shù)據(jù)；所述SIE用于把串行數(shù) 據(jù)轉換成并行數(shù)據(jù)。
對于"三芯片"方案，PHY和SIE上只會有一種數(shù)據(jù)，鼠標的數(shù)據(jù)或者U盤的 數(shù)據(jù)，而"單芯片"方案中PHY和SIE上就會有兩種數(shù)據(jù)，中斷端點用于接收鼠 標的數(shù)據(jù)，Bulk端點用于接收U盤的數(shù)據(jù)，即在"單芯片"內(nèi)部將兩種數(shù)據(jù)分開； 所述CPU用于數(shù)據(jù)的分配和協(xié)調；所述控制端點用于主機識別中斷端點和Bulk端點。
所述控制邏輯包括鼠標控制邏輯和U盤閃存控制邏輯，所述鼠標控制邏輯連 接鼠標感光控制芯片并將鼠標數(shù)據(jù)送到控制端點，所述U盤閃存控制邏輯連接閃 存并將閃存的數(shù)據(jù)送到Bulk端點，這樣就可以在一塊芯片里具備鼠標和U盤的兩種數(shù)據(jù)流通道。
主機識別USB設備和分辨USB設備類型，都是通過USB描述符來實現(xiàn)的，復 合設備的實現(xiàn)也是從描述符來入手的。USB的描述符包括很多，按照主機識別的常 規(guī)順序包括GE乙DESCRIPTOR(取描述符)，SET—ADDRESS (分配設備地址)， SET_CONFIGURATION (確認配置)等。
GET—DESCRIPTOR又包括很多子類，例如DEVICE_DESCRIPTOR (設備描述符)， CONFIG—DESCRIPTOR(配置描述符)，STRING—DESCRIPTOR(文字描述符)，INTERFACE —DESCRIPTOR (接口描述符)，ENDPOINT — DESCRIPTOR (端點描述符)等。
所述復合設備集成的方法就是改變描述符CONFIG—DESCRIPTOR和INTERFACE — DESCRIPTOR的參數(shù)配置，其中CONFIG—DESCRIPTOR指的是對設備的一個參數(shù)配置， 包括該設備有多少個接口，有多少種不同配置及設備工作需要的最大電流等等， 將CONFIG—DESCRIPTOR中的項bNumlnterfaces (設備接口類型數(shù))的值設置為2; INTERFACE—DESCRIPTOR指的是設備的接口類型的詳細說明，包括接口類型和接口 子類型的定義，通過定義bInterfaceClass (接口類型)和bInterfaceSubClass (接口子類型)兩項區(qū)分U盤和USB鼠標，對于復合設備就有2個設備類型和2 個設備子類型。
下面是這兩種描述符的詳細定義，是由USB組織按照國際標準定義的，兼容 所有的USB設備和主機 CONFIGURATION DESCRIPTOR
bLength;
bDescriptorType; wTotalLength; bNumlnterfaces; bConfigurationValue; iConfiguration; bmAttributes; MaxPower;USB—INTERFACE—DESCRIPTOR bLength;
bDescriptorType; b工nterfaceNumber; bAlternateSetting; bNumEndpoints; blnterfaceClass; blnterfaceSubClass; blnterfaceProtocol; ilnterface;
其中項b工nterfaceClass (接口類型)和blnterfaceSubClass (接口子類型)嚴 格定義了設備類型，也就可以完全區(qū)分U盤和USB鼠標，對于復合設備來說，就 有2個設備類型和2個設備子類型。列舉如下 UU盤(海量存儲) BInterf已ceClass = 8 BInterfsceSubClass 二 6
鼠標(人體輸入學設備)
BInterfaceClass = 3 BinterfaceSubClass 二 0
復合設備的關鍵就是主機將鼠標和u盤的數(shù)據(jù)同時對一個設備傳送，要實現(xiàn)這 點就必須讓主機識別到設備同時有中斷端點和Bulk端點。按照上述方法設置描述 符，和主機對接后，主機通過控制端點就可以識別到具備中斷端點和Bulk端點的 復合設備，鼠標和U盤的數(shù)據(jù)就可以正確的傳送。
通過單芯片實現(xiàn)了一個1GB的U盤和鼠標的復合設備，可以當作U盤使用也 可以當作鼠標使用，非常方便。
權利要求
1、USB鼠標與U盤集成的復合設備，其特征在于設置有一塊芯片，包括PHY和SIE、用于數(shù)據(jù)流通道的控制端點及CPU和控制邏輯、用于數(shù)據(jù)流通的USB中斷端點和Bulk端點。
2、 根據(jù)權利要求1所述USB鼠標與U盤集成的復合設備，其特征在于所述 PHY用于接受USB連接線傳送過來的串行數(shù)據(jù)；所述SIE用于把串行數(shù)據(jù)轉換成并 行數(shù)據(jù)。
3、 根據(jù)權利要求1所述USB鼠標與U盤集成的復合設備，其特征在于所述 中斷端點用于接收鼠標的數(shù)據(jù)，Bulk端點用于接收U盤的數(shù)據(jù)，在芯片內(nèi)部將兩 種數(shù)據(jù)分開，所述CPU用于數(shù)據(jù)的分配和協(xié)調，所述控制端點用于主機識別中斷 端點和Bulk端點。
4、 根據(jù)權利要求1所述USB鼠標與U盤集成的復合設備，其特征在于所述 控制邏輯包括鼠標控制邏輯和U盤閃存控制邏輯，所述鼠標控制邏輯連接鼠標感 光控制芯片并將鼠標數(shù)據(jù)送到控制端點，所述U盤閃存控制邏輯連接閃存并將閃 存的數(shù)據(jù)送到Bulk端點，所述芯片則具備鼠標和U盤的兩種數(shù)據(jù)流通道。
5、 根據(jù)權利要求1所述USB鼠標與U盤集成的復合設備，其特征在于所述 復合設備集成的方法是改變描述符CONFIG—DESCRIPTOR和INTERFACE — DESCRIPTOR 的參數(shù)配置，其中CONFIG一DESCRIPTOR指的是對設備的一個參數(shù)配置，將 CONFIG—DESCRIPTOR中的項bN咖Interfaces的值設置為2 ; INTERFACE — DESCRIPTOR指的是設備的接口類型的說明，包括接口類型和接口子類型的定義， 通過定義blnterfaceClass和blnterfaceSubClass兩項來區(qū)分U盤和USB鼠標， 對于復合設備則有2個設備類型和2個設備子類型。
全文摘要
本發(fā)明公開了USB鼠標與U盤集成的復合設備，其特征在于設置有一塊芯片，包括PHY和SIE、用于數(shù)據(jù)流通道的控制端點及CPU和控制邏輯、用于數(shù)據(jù)流通的USB中斷端點和Bulk端點；通過該設備，就可以在一個設備上實現(xiàn)U盤和鼠標的功能，即“單芯片”，系統(tǒng)集成度得到提高，成本降低，結構簡單，解決了“三芯片”方案的主要問題。
文檔編號G06F3/038GK101408812SQ20081004622
公開日2009年4月15日 申請日期2008年10月7日 優(yōu)先權日2008年10月7日
發(fā)明者孫銀明, 鄒錚賢 申請人:四川登巔微電子有限公司