專(zhuān)利名稱(chēng)：Usb糾錯(cuò)編解碼裝置及方法、usb傳輸系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及 一 種U S B糾錯(cuò)編解碼裝置及其方法，特別涉及 一種在USB的等時(shí)(isochronous)傳輸中，對(duì)USB傳輸錯(cuò)誤可實(shí)現(xiàn) 糾錯(cuò)的USB編解碼裝置及其方法。
背景技術(shù)：
USB協(xié)議規(guī)定了四種傳輸方式，以適應(yīng)各種裝置的需要 控制(Control)傳輸，等時(shí)(isochronous)傳輸，中斷(interrupt)傳 輸及大量(bulk)傳輸。其中等時(shí)(isochronous)傳輸提供了確定的 帶寬和間隔時(shí)間(latency),因此通常被用于對(duì)實(shí)時(shí)性要求嚴(yán)格 的流數(shù)據(jù)傳輸，或者用于要求恒定的數(shù)據(jù)傳送率的實(shí)時(shí)應(yīng)用中。 音頻或視頻數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性要求較高，因此在USB音頻或視頻裝 置和USB主控端(USB Host)之間，通常采用等時(shí)(isochronous) 傳輸?shù)膫鬏敺绞綄?shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。例如U S B音頻裝置在播音的時(shí) 候，USB主控端，如計(jì)算機(jī)，將應(yīng)用程序發(fā)送的數(shù)字音頻數(shù)據(jù)， 如PCM格式的音頻數(shù)據(jù)，通過(guò)等時(shí)傳輸(isochronous)的傳輸方 式傳輸給USB音頻裝置，如USB揚(yáng)聲器，USB揚(yáng)聲器將接收到 的音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換，然后產(chǎn)生模擬的聲音信號(hào)并輸出。
在USB協(xié)議中，為了保證數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性，等時(shí)(isochronous) 傳輸并沒(méi)有定義錯(cuò)誤重傳機(jī)制來(lái)保證數(shù)據(jù)的正確性，而在等時(shí) 傳輸中再加入錯(cuò)誤重傳機(jī)制需要修改USB裝置的底層協(xié)議。但 是，USB裝置在實(shí)際的使用過(guò)程中，由于環(huán)境的因素，例如各 種電磁干擾的存在，數(shù)據(jù)在傳輸?shù)倪^(guò)程中不可避免的會(huì)發(fā)生錯(cuò) 誤。但是，由于沒(méi)有錯(cuò)誤重傳機(jī)制，所以此時(shí)對(duì)于錯(cuò)誤數(shù)據(jù)的 處理往往顯得很簡(jiǎn)單，通常的做法就是簡(jiǎn)單的丟棄。對(duì)于音頻
6或視頻裝置而言，數(shù)據(jù)的丟失意味著聲音或圖像的連續(xù)性遭到 破壞。因此，表現(xiàn)出來(lái)的現(xiàn)象就是或者總諧波失真的升高，或 者說(shuō)是聲音或圖像品質(zhì)的下降。對(duì)于普通級(jí)別的音頻或視頻裝 置而言，在錯(cuò)誤發(fā)生的頻率較低的情況下，這種由于數(shù)據(jù)傳輸 錯(cuò)誤帶來(lái)的音質(zhì)或畫(huà)質(zhì)的下降是在可接受的范圍內(nèi)的，所以并 不影響此類(lèi)裝置的正常使用。但是對(duì)于高端的音頻或視頻裝置 而言，任何給音質(zhì)或畫(huà)質(zhì)帶來(lái)的損失錯(cuò)誤都要盡可能地避免。 因此，如果USB音頻或視頻裝置傳輸錯(cuò)誤過(guò)多，則無(wú)法滿(mǎn)足高 端的音頻或視頻裝置的要求。
目前的USB音頻或視頻裝置中，大都沒(méi)有采取有效的措施 來(lái)降低這種錯(cuò)誤的發(fā)生概率，從而無(wú)法避免由于這種傳輸錯(cuò)誤 而帶來(lái)的性能的降低。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提出了 一種USB糾錯(cuò)編碼裝置，包括一 糾錯(cuò)編碼模塊，其接收一有效數(shù)據(jù)，根據(jù)有效數(shù)據(jù)產(chǎn)生一糾錯(cuò)
碼，并將糾錯(cuò)碼和有效數(shù)據(jù)排列為一糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)；以及一發(fā)
送控制模塊，其將糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)發(fā)送到一 U S B總線(xiàn)上。
本發(fā)明還提出了 一種USB糾錯(cuò)解碼裝置，包括一錯(cuò)誤校驗(yàn) 模塊，其判斷從一 U S B總線(xiàn)接收的 一 糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)的傳輸是否 正確；以及一糾錯(cuò)運(yùn)算模塊，當(dāng)糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)的傳輸不正確時(shí)， 根據(jù)糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)還原出一有效數(shù)據(jù)。
本發(fā)明還提出了 一種可糾錯(cuò)的USB傳輸系統(tǒng)，包括一USB 糾錯(cuò)編碼裝置，其根據(jù)一有效數(shù)據(jù)產(chǎn)生一糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)，并將 糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)發(fā)送到一USB總線(xiàn)上；以及一USB糾錯(cuò)解碼裝置， 其從USB總線(xiàn)上接收糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)，判斷糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)的傳輸 是否正確，如果傳輸不正確，則根據(jù)該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)還原出有效數(shù)據(jù)。
本發(fā)明還提出了 一種USB糾錯(cuò)編碼方法，包括接收一有效
數(shù)據(jù)后，產(chǎn)生一糾錯(cuò)碼；將有效數(shù)據(jù)和糾錯(cuò)碼排列為一糾錯(cuò)編 碼數(shù)據(jù)；以及將糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)發(fā)送到一 U S B總線(xiàn)上。
本發(fā)明還提出了 一種USB糾錯(cuò)解碼方法，包括從一USB總 線(xiàn)接收 一 糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)；判斷糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)的傳輸是否正確； 以及當(dāng)糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)的傳輸不正確時(shí)，根據(jù)糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)還原 出一有效數(shù)據(jù)。
本發(fā)明還提出了 一種可糾錯(cuò)的USB傳輸方法，包括接收一 有效數(shù)據(jù)后，產(chǎn)生一糾錯(cuò)碼；將有效數(shù)據(jù)和糾錯(cuò)碼排列為一糾 錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)；將糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)發(fā)送到一USB總線(xiàn)上；從USB總 線(xiàn)接收糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)；判斷糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)的傳輸是否正確；以 及當(dāng)糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)的傳輸不正確時(shí)，根據(jù)糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)還原出 有效數(shù)據(jù)。
本發(fā)明可以顯著地降低或消除USB傳輸過(guò)程中產(chǎn)生的隨機(jī) 錯(cuò)誤，提高了USB主控端和USB設(shè)備端之間的傳輸可靠性，從 而提升了系統(tǒng)的性能。


圖l是本發(fā)明USB糾錯(cuò)編碼裝置的 一 實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本發(fā)明USB糾錯(cuò)解碼裝置的 一 實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3是本發(fā)明 一 實(shí)施例的USB數(shù)據(jù)包的生成示意圖。 圖4是本發(fā)明可糾錯(cuò)的USB傳輸系統(tǒng)的另 一 實(shí)施例的結(jié)構(gòu) 示意圖。
圖5是本發(fā)明可糾錯(cuò)的USB傳輸系統(tǒng)的另 一 實(shí)施例的結(jié)構(gòu) 示意圖。
圖6是本發(fā)明可糾錯(cuò)的USB傳輸系統(tǒng)的另 一 實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是本發(fā)明 一 實(shí)施例的USB糾錯(cuò)編碼方法的流程圖。 圖8是本發(fā)明 一 實(shí)施例的USB糾錯(cuò)解碼方法的流程圖。 附圖中符號(hào)說(shuō)明如下 10、 10， USB糾錯(cuò)編碼裝置 1011:糾錯(cuò)碼產(chǎn)生模塊 102:發(fā)送控制模塊 20、 20， USB糾錯(cuò)解碼裝置 201:接收控制模塊 203:數(shù)據(jù)擷取模塊 41、 52、 61: USB主控端
101:糾錯(cuò)編碼模塊 1012:糾錯(cuò)碼排列模塊 1021:數(shù)據(jù)包封裝模塊
202:錯(cuò)誤校驗(yàn)?zāi)K 204:糾錯(cuò)運(yùn)算模塊 42、 51、 62: USB設(shè)備端
具體實(shí)施例方式
圖l是本發(fā)明USB糾錯(cuò)編碼裝置的 一 實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。 U S B糾錯(cuò)編碼裝置10接收 一 有效數(shù)據(jù)，并根據(jù)該有效數(shù)據(jù)產(chǎn)生 一糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)，再將該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)發(fā)送到一 U S B總線(xiàn)上。 在 一 實(shí)施例中，U S B糾錯(cuò)編碼裝置10可以包括 一 糾錯(cuò)編碼模塊 101和一發(fā)送控制模塊102。糾錯(cuò)編碼模塊101又可以包括一糾錯(cuò) 碼產(chǎn)生模塊101 l及一糾錯(cuò)碼排列模塊1012;發(fā)送控制模塊102 中還可以包括一數(shù)據(jù)包封裝才莫塊1021。在一實(shí)施例中，該糾錯(cuò) 碼產(chǎn)生模塊lOll接收該有效數(shù)據(jù)，并產(chǎn)生 一 糾錯(cuò)碼(Error Correcting Code)。該糾錯(cuò)碼排列模塊1012接收該有效數(shù)據(jù)和該 糾錯(cuò)碼，并將該有效數(shù)據(jù)和該糾錯(cuò)碼排列為該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)。 其中該糾錯(cuò)碼可以采用不同的編碼算法產(chǎn)生，例如漢明糾錯(cuò)碼， BHG(Bose國(guó)Ghaudhuri-Hocquenghem) 》S il RS(Reed國(guó)Solomon) 編碼等。舉例而言，采用漢明糾錯(cuò)碼，其M^則為d+p+1^2P,其 中d表示該有效數(shù)據(jù)的位數(shù)，p表示該糾錯(cuò)碼的位數(shù)，則例如有效數(shù)位為4位，那么至少需要3位的漢明糾錯(cuò)碼才可以實(shí)現(xiàn)糾錯(cuò)。
d位的有效數(shù)據(jù)通過(guò)與 一個(gè)生成矩陣相乘，生成該p位的糾錯(cuò)碼，
再將該p位的糾錯(cuò)碼插入到該d位有效數(shù)據(jù)中排列為該糾錯(cuò)編碼 數(shù)據(jù)。再舉例而言，采用RS編碼，是將該有效數(shù)據(jù)通過(guò)伽羅瓦 (GF)運(yùn)算法則與一生成多項(xiàng)式運(yùn)算，產(chǎn)生該糾錯(cuò)碼。另外， 該糾錯(cuò)碼除了采用編碼運(yùn)算產(chǎn)生，也可以采用冗余傳輸?shù)姆绞健?在 一 實(shí)施例中，冗余傳輸?shù)姆绞绞且栽撚行?shù)據(jù)的冗余數(shù)據(jù)作 為糾錯(cuò)碼，其中冗余數(shù)據(jù)的產(chǎn)生例如是復(fù)制該有效數(shù)據(jù)。而且，
冗余數(shù)據(jù)會(huì)排列在該有效數(shù)據(jù)之后，并與該有效數(shù)據(jù)一起作為 糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)而傳輸。在一實(shí)施例中，為了提高糾錯(cuò)精確度， 可以復(fù)制多份冗余數(shù)據(jù) 一 起傳輸。該發(fā)送控制模塊10 2接收該糾 錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)，將該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)發(fā)送到USB總線(xiàn)上。在一實(shí)施 例中，該發(fā)送控制模塊10 2中的數(shù)據(jù)包封裝模塊10 21可以將該糾 錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)封裝為一USB數(shù)據(jù)包的形式，其中該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù) 位于該USB數(shù)據(jù)包中的一有效數(shù)據(jù)字段。
圖2是本發(fā)明USB糾錯(cuò)解碼裝置的 一 實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。 USB糾錯(cuò)解碼裝置20從USB總線(xiàn)上接收糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)，對(duì)該糾 錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行錯(cuò)誤校驗(yàn)。由于該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)在U S B總線(xiàn)上 傳輸?shù)倪^(guò)程中可能會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤，導(dǎo)致部分?jǐn)?shù)據(jù)位(bit)丟失或 錯(cuò)誤，因此通過(guò)本發(fā)明的錯(cuò)誤校驗(yàn)可以判斷傳輸是否正確。如 果傳輸不正確，則通過(guò)糾錯(cuò)運(yùn)算進(jìn)行糾錯(cuò)，還原出正確的有效 數(shù)據(jù)送至其它設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)該有效數(shù)據(jù)的應(yīng)用功能。舉例而言， 如果該USB糾錯(cuò)解碼裝置20位于一USB音頻輸出設(shè)備，則在還 原出該有效數(shù)據(jù)后，該有效數(shù)據(jù)會(huì)被發(fā)送給數(shù)模轉(zhuǎn)換(D/A) 裝置(未繪示)以實(shí)現(xiàn)音頻的輸出。USB糾錯(cuò)解碼裝置20包括一 接收控制模塊201, —錯(cuò)誤校驗(yàn)?zāi)K202, —數(shù)據(jù)擷取模塊203 及一糾錯(cuò)運(yùn)算模塊204。該接收控制模塊201從該USB總線(xiàn)接收該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)，在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，接收控制模塊201
可以省略，直接由該錯(cuò)誤校驗(yàn)?zāi)K202接收該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)。該 錯(cuò)誤校驗(yàn)?zāi)K202判斷該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)的傳輸是否正確，由于該 糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)是以USB數(shù)據(jù)包的形式接收的，因此判斷該糾錯(cuò) 編碼數(shù)據(jù)的傳輸正確與否，可以直接利用該USB數(shù)據(jù)包中的一 循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)字段中的數(shù)據(jù)。若該循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC) 字段中的數(shù)據(jù)顯示傳輸正確，該數(shù)據(jù)擷取模塊203從該USB數(shù)據(jù) 包的該有效數(shù)據(jù)字段的糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)中擷取出該有效數(shù)據(jù)，直 接將擷取出的該有效數(shù)據(jù)供給其它裝置使用，例如供給數(shù)模轉(zhuǎn) 換(D/A)裝置實(shí)現(xiàn)音頻的輸出。若傳輸不正確，則該糾錯(cuò)運(yùn) 算模塊204根據(jù)該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)還原出正確的有效數(shù)據(jù)。其中還 原的方法與圖l中的USB糾錯(cuò)編碼裝置10所采用的產(chǎn)生該糾錯(cuò) 編碼數(shù)據(jù)的方法相對(duì)應(yīng)。舉例而言，若糾錯(cuò)編碼采用漢明糾錯(cuò) 碼，則將擷取出的該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行除法運(yùn)算。若不能除盡 則說(shuō)明傳輸錯(cuò)誤，且根據(jù)其錯(cuò)誤圖樣可以確定一種邏輯，來(lái)確 定錯(cuò)誤發(fā)生的位置，將錯(cuò)誤所在位(bit)的數(shù)據(jù)取反即可達(dá)到 糾錯(cuò)的目的。再舉例而言，若糾錯(cuò)編碼采用RS編碼，則根據(jù)該 糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)產(chǎn)生一特征多項(xiàng)式，再根據(jù)該特征多項(xiàng)式確定錯(cuò) 誤發(fā)生的位置并糾錯(cuò)。另外，若糾錯(cuò)碼是該有效數(shù)據(jù)的冗余數(shù) 據(jù)，是直接以傳輸無(wú)誤的冗余數(shù)據(jù)作為有效數(shù)據(jù)以達(dá)到糾錯(cuò)的 目的。
圖3是本發(fā)明一實(shí)施例的USB數(shù)據(jù)包的生成示意圖。首先將 一有效數(shù)據(jù)31與生成的 一 糾錯(cuò)碼32排列，生成 一 糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù) 33。需要說(shuō)明的是根據(jù)不同的糾錯(cuò)編碼算法，該糾錯(cuò)碼與該有 效數(shù)據(jù)的排列方式有所不同。然后，再將該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)33封 裝為USB數(shù)據(jù)包30。 USB協(xié)議規(guī)定的一次USB等時(shí)(isochronous) 傳輸包括令牌包階段和數(shù)據(jù)包階段。在數(shù)據(jù)包階段，發(fā)送到U S B總線(xiàn)上的USB數(shù)據(jù)包30包括一同步字段(SYNC) 301,用于本 地時(shí)鐘與l俞入同步； 一標(biāo)識(shí)字^: ( PID ) 302，由標(biāo)識(shí)符和標(biāo)識(shí) 符反碼構(gòu)成，表明USB數(shù)據(jù)包30的類(lèi)型和格式； 一有效數(shù)據(jù)字 段(DATA) 303，其中該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)33被封裝到該有效數(shù)據(jù) 字段303; —循環(huán)冗余校驗(yàn)字段(CRC ) 304，對(duì)USB數(shù)據(jù)包30 的有效數(shù)據(jù)字段3 0 3進(jìn)行校驗(yàn)，以判斷接收到的U S B數(shù)據(jù)包3 0 是否正確。
本發(fā)明的U S B糾錯(cuò)編碼裝置和U S B糾錯(cuò)解碼裝置可以設(shè)置 在不同的設(shè)備中。圖4是本發(fā)明可糾錯(cuò)的USB傳輸系統(tǒng)的 一 實(shí)施 例的結(jié)構(gòu)示意圖?？杉m錯(cuò)的USB傳輸系統(tǒng)包括一USB糾錯(cuò)編碼 裝置IO,設(shè)置在USB主控端(USB Host) 41，如一計(jì)算機(jī)中， 該USB主控端41中的上層應(yīng)用程序生成一有效數(shù)據(jù)供給該USB 糾錯(cuò)編碼裝置10; —USB糾錯(cuò)解碼裝置20,設(shè)置在USB設(shè)備端
(USB Device )42，如USB接口的音頻播放裝置(USB聲卡，USB 揚(yáng)聲器等)。該USB糾錯(cuò)編碼裝置10通過(guò)該USB總線(xiàn)43以等時(shí)
(isochronous )傳輸?shù)姆绞较蛟揢SB糾錯(cuò)解碼裝置20傳輸數(shù)據(jù)， 其傳輸才莫式為USB的下行(downward)傳輸，即數(shù)據(jù)傳輸方向 是由USB主控端41至USB設(shè)備端42。本實(shí)施例中的USB糾錯(cuò)編 碼裝置10和USB糾錯(cuò)解碼裝置20分別與圖l和圖2中相同編號(hào)的 模塊功能相當(dāng)在USB主控端41,該有效數(shù)據(jù)通過(guò)糾錯(cuò)編碼模 塊101產(chǎn)生 一 糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)；再通過(guò)發(fā)送控制模塊102發(fā)送到 USB總線(xiàn)43上。在USB設(shè)備端42,接收控制才莫塊201接收該糾錯(cuò) 編碼數(shù)據(jù)；再通過(guò)錯(cuò)誤校驗(yàn)?zāi)K2 02判斷該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)的傳輸 是否正確；若傳輸不正確，則通過(guò)該糾錯(cuò)運(yùn)算模塊204還原出正 確的有效數(shù)據(jù)。另外，需要指出的是本發(fā)明可應(yīng)用于所有USB 傳輸系統(tǒng)，并不局限于音頻數(shù)據(jù)的USB傳輸。
圖5是本發(fā)明可糾錯(cuò)的USB傳輸系統(tǒng)的另 一 實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖?？杉m錯(cuò)的USB傳輸系統(tǒng)包括USB糾錯(cuò)編碼裝置IO,設(shè) 置在USB設(shè)備端(USB Device) 51，如一USB接口的音頻錄制 裝置中；USB糾錯(cuò)解碼裝置20，設(shè)置在USB主控端(USB Host) 52,如一計(jì)算機(jī)。該USB糾錯(cuò)編碼裝置10通過(guò)該USB總線(xiàn)53以 等時(shí)(isochronous)傳輸?shù)姆绞较蛟揢SB糾錯(cuò)解碼裝置20傳輸 數(shù)據(jù)，其傳輸模式為USB的上行(upward)傳輸，即數(shù)據(jù)傳輸 方向是由USB設(shè)備端51至USB主控端52。本實(shí)施例中的USB糾 錯(cuò)編碼裝置10和USB糾錯(cuò)解碼裝置20分別與圖l和圖2中相同編 號(hào)的模塊功能相當(dāng)在USB設(shè)備端51,該有效數(shù)據(jù)通過(guò)糾錯(cuò)編 碼模塊101產(chǎn)生一糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)；再通過(guò)發(fā)送控制模塊102發(fā)送 到USB總線(xiàn)53上。在USB主控端52,接收控制模塊201接收該糾 錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)；再通過(guò)錯(cuò)誤校驗(yàn)?zāi)K2 02判斷該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)的傳 輸是否正確；若傳輸不正確，則通過(guò)該糾錯(cuò)運(yùn)算模塊204還原出 正確的有效數(shù)據(jù)。
圖6是本發(fā)明可糾錯(cuò)的USB傳輸系統(tǒng)的另 一 實(shí)施例的結(jié)構(gòu) 示意圖?？杉m錯(cuò)的USB傳輸系統(tǒng)包括USB主控端(USBHost) 61和USB設(shè)備端(USB Device) 62。 USB主控端61中包括USB 糾錯(cuò)編碼裝置10和USB糾錯(cuò)解碼裝置20，； USB設(shè)備端62中包括 USB糾錯(cuò)編碼裝置10，和USB糾錯(cuò)解碼裝置20。本實(shí)施例中的 USB糾錯(cuò)編碼裝置10和USB糾錯(cuò)解碼裝置20分別與圖l和圖2中 相應(yīng)編號(hào)的模塊功能相當(dāng)，這里不再贅述。USB主控端61中的 該USB糾錯(cuò)編碼裝置10通過(guò)該USB總線(xiàn)63以等時(shí)(isochronous ) 傳輸?shù)姆绞较騏SB設(shè)備端62中的該USB糾錯(cuò)解碼裝置20傳輸數(shù) 據(jù)。USB設(shè)備端62中的該USB糾錯(cuò)編碼裝置10，通過(guò)該USB總線(xiàn) 63以等時(shí)(isochronous )傳輸?shù)姆绞较騏SB主控端61中的該USB 糾錯(cuò)解碼裝置20，傳輸數(shù)據(jù)。本實(shí)施例應(yīng)用在USB主控端(USB Host) 61和USB設(shè)備端(USB Device) 62之間既有上行傳輸又有下行傳輸?shù)膫鬏斚到y(tǒng)中，該USB糾錯(cuò)編碼裝置10和該USB糾 錯(cuò)解碼裝置20配合可以實(shí)現(xiàn)對(duì)下行傳輸中的錯(cuò)誤進(jìn)行糾錯(cuò)；該 USB糾錯(cuò)編碼裝置IO，和該USB糾錯(cuò)解碼裝置20，配合可以實(shí)現(xiàn) 對(duì)上行傳輸中的錯(cuò)誤進(jìn)行糾錯(cuò)。
圖7是本發(fā)明一實(shí)施例的USB糾錯(cuò)編碼方法的流程圖。如圖 7所示，首先執(zhí)行步驟S701:接收一有效數(shù)據(jù)后，產(chǎn)生一糾錯(cuò) 碼；執(zhí)行步驟S702:將該有效數(shù)據(jù)和該糾錯(cuò)碼排列為 一糾錯(cuò)編 碼數(shù)據(jù)，如前所述，該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)可以采用不同的方法產(chǎn)生， 例如漢明糾錯(cuò)碼，BHC編碼或RS編碼或冗余傳輸?shù)姆椒ǖ龋粓?zhí) 行步驟S 7 0 3:將該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)發(fā)送到一 U S B總線(xiàn)上。
圖8是本發(fā)明一實(shí)施例的USB糾錯(cuò)解碼方法的流程圖。如圖 8所示，首先執(zhí)行步驟S801:從一USB總線(xiàn)接收一糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)， 其中該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)包含在一USB數(shù)據(jù)包中；再執(zhí)行步驟S802: 判斷該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)的傳輸是否正確；若傳輸正確H 'J執(zhí)行步驟 S803:從該USB數(shù)據(jù)包的 一有效數(shù)據(jù)字段中擷取出該糾錯(cuò)編碼 數(shù)據(jù)，并再?gòu)脑摷m錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)中擷取出一有效數(shù)據(jù)；若傳輸不 正確則執(zhí)行步驟S804:根據(jù)該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)還原出該有效數(shù) 據(jù)，如前所述還原有效數(shù)據(jù)的方法與產(chǎn)生該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)的方
法相對(duì)應(yīng)。
本發(fā)明可糾錯(cuò)的USB傳輸方法的 一 實(shí)施例是采用圖7所示 的USB糾錯(cuò)編碼方法及圖8所示的USB糾錯(cuò)解碼方法來(lái)完成具 備糾錯(cuò)功能的USB傳輸。
本發(fā)明中USB糾錯(cuò)編碼裝置和USB糾錯(cuò)解碼裝置中各模塊 及糾錯(cuò)編解碼方法的實(shí)現(xiàn)方式可以是硬件模塊，也可以是軟件 模塊。例如，在Microsoft Windows系統(tǒng)中的USB主控端(USB Host)的各模塊可以通過(guò)濾波器驅(qū)動(dòng)器(filter Driver )的軟件方 式來(lái)實(shí)現(xiàn)。USB設(shè)備端(Device)的各模塊可以由數(shù)字信號(hào)處理(DSP)和相應(yīng)的算法來(lái)實(shí)現(xiàn)。而且，USB糾錯(cuò)編碼裝置和USB糾 錯(cuò)解碼裝置可以通過(guò)協(xié)商，采用合適的糾錯(cuò)算法，來(lái)達(dá)到糾錯(cuò) 能力和運(yùn)算復(fù)雜性之間的平衡。
本發(fā)明在無(wú)須更改USB裝置的硬件底層協(xié)議的前提下，通 過(guò)USB糾錯(cuò)編解碼裝置的配合，實(shí)現(xiàn)對(duì)USB傳輸過(guò)程中發(fā)生的 傳輸錯(cuò)誤進(jìn)行糾錯(cuò)，經(jīng)本發(fā)明的USB傳輸系統(tǒng)所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通 過(guò)糾錯(cuò)可以保持?jǐn)?shù)據(jù)的高品質(zhì)。
本發(fā)明除了適用于無(wú)錯(cuò)誤重傳機(jī)制的等時(shí)(isochronous)傳 輸方式以外，也可以適用于USB協(xié)議中規(guī)定的其它傳輸方式， 如控制(Control)傳輸，中斷(interrupt)傳輸及大量(bulk)傳輸。
本發(fā)明可以顯著地降低或消除USB傳輸過(guò)程中產(chǎn)生的隨機(jī) 錯(cuò)誤，提高了 USB主控端和USB設(shè)備端之間的傳輸可靠性，從 而提高了可靠還原數(shù)據(jù)的能力，從而提升了系統(tǒng)的性能，因此 具有很高的產(chǎn)業(yè)利用性。
以上所述僅為本發(fā)明較佳實(shí)施例，然其并非用以限定本發(fā)
明的范圍，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范 圍內(nèi)，可在此基礎(chǔ)上做進(jìn)一步的改進(jìn)和變化，因此本發(fā)明的保 護(hù)范圍當(dāng)以本申請(qǐng)的權(quán)利要求書(shū)所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1. 一種USB糾錯(cuò)編碼裝置，其特征在于，包括一糾錯(cuò)編碼模塊，其接收一有效數(shù)據(jù)后，根據(jù)該有效數(shù)據(jù)產(chǎn)生一糾錯(cuò)碼，并將該糾錯(cuò)碼和該有效數(shù)據(jù)排列為一糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)；以及一發(fā)送控制模塊，其將該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)發(fā)送到一USB總線(xiàn)上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的USB糾錯(cuò)編碼裝置，其特征在于，該發(fā)送控制模塊將該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)以一 U S B數(shù)據(jù)包的形式發(fā)送至該USB總線(xiàn)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的USB糾錯(cuò)編碼裝置，其特征在于，該糾錯(cuò)編碼模塊以 一 冗余數(shù)據(jù)作為該糾錯(cuò)碼。
4. 一種USB糾錯(cuò)解碼裝置，其特征在于，包括一錯(cuò)誤校驗(yàn)?zāi)K，其判斷從一 U S B總線(xiàn)接收的 一 糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)的傳輸是否正確；以及一糾錯(cuò)運(yùn)算模塊，當(dāng)該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)的傳輸不正確時(shí)，根據(jù)該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)還原出一有效數(shù)據(jù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的USB糾錯(cuò)解碼裝置，其特征在于，還包括 一 接收控制模塊，其從該U S B總線(xiàn)接收該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的USB糾錯(cuò)解碼裝置，其特征在于，還包括一數(shù)據(jù)擷取模塊，當(dāng)該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)的傳輸正確時(shí)，該數(shù)據(jù)擷取模塊從該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)中擷取出該有效數(shù)據(jù)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的USB糾錯(cuò)解碼裝置，其特征在于，該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)包含在一USB數(shù)據(jù)包中，該錯(cuò)誤校驗(yàn)?zāi)K根據(jù)該USB數(shù)據(jù)包的 一循環(huán)冗余校驗(yàn)字段判斷該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)是否正確。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的USB糾錯(cuò)解碼裝置，其特征在于，該糾錯(cuò)運(yùn)算模塊對(duì)該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行 一 解碼運(yùn)算還原該有效數(shù)據(jù)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的USB糾錯(cuò)解碼裝置，其特征在于，該糾錯(cuò)運(yùn)算模塊是以該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)中的 一 冗余數(shù)據(jù)作為該有效數(shù)據(jù)。
10. —種可糾錯(cuò)的USB傳輸系統(tǒng)，其特征在于，包括一 U S B糾錯(cuò)編碼裝置，其根據(jù) 一 有效數(shù)據(jù)產(chǎn)生 一 糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)，并將該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)發(fā)送到一USB總線(xiàn)上；以及一USB糾錯(cuò)解碼裝置，其從該USB總線(xiàn)上接收該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)，判斷該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)的傳輸是否正確，如果傳輸不正確，則根據(jù)該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)還原出該有效數(shù)據(jù)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的可糾錯(cuò)的USB傳輸系統(tǒng)，其特征在于，該USB糾錯(cuò)編碼裝置還包括一糾錯(cuò)編碼模塊，其接收該有效數(shù)據(jù)后，產(chǎn)生一糾錯(cuò)碼，并將該有效數(shù)據(jù)和該糾錯(cuò)碼排列為該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)；以及一發(fā)送控制模塊，其接收該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)，將該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)封裝為一 U S B數(shù)據(jù)包并發(fā)送到該U S B總線(xiàn)上。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的可糾錯(cuò)的USB傳輸系統(tǒng)，其特征在于，該USB糾錯(cuò)解碼裝置還包括一錯(cuò)誤校驗(yàn)?zāi)K，其判斷從該U S B總線(xiàn)上接收到的該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)的傳輸是否正確，其中該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)包括在一USB數(shù)據(jù)包中；以及一糾錯(cuò)運(yùn)算模塊，當(dāng)該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)的傳輸不正確時(shí)，其根據(jù)該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)還原出該有效數(shù)據(jù)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的可糾錯(cuò)的USB傳輸系統(tǒng)，其特征在于，該USB糾錯(cuò)解碼裝置還包括一數(shù)據(jù)擷取模塊，當(dāng)該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)的傳輸正確時(shí)，其從該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)中擷取出該有效數(shù)據(jù)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的可糾錯(cuò)的USB傳輸系統(tǒng)，其特 征在于，該錯(cuò)誤校驗(yàn)?zāi)K根據(jù)該U S B數(shù)據(jù)包的 一 循環(huán)冗余校驗(yàn) 字段判斷該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)是否正確。
15. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的可糾錯(cuò)的USB傳輸系統(tǒng)，其特 征在于，該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)是以 一 等時(shí)傳輸?shù)姆绞桨l(fā)送到該U S B 總線(xiàn)上。
16. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的可糾錯(cuò)的USB傳輸系統(tǒng)，其特 征在于，該USB糾錯(cuò)編碼裝置和該USB糾錯(cuò)解碼裝置其中之一 置于一USB主控端時(shí)，則另 一置于一USB設(shè)備端。
17. —種USB糾錯(cuò)編碼方法，其特征在于，包括下列步驟 接收一有效數(shù)據(jù)后，產(chǎn)生一糾錯(cuò)碼；將該有效數(shù)據(jù)和該糾錯(cuò)碼排列為 一 糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)；以及 將該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)發(fā)送到一 U S B總線(xiàn)上。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的USB糾錯(cuò)編碼方法，其特征在 于，將該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)以一USB數(shù)據(jù)包的形式發(fā)送至該USB總 線(xiàn)，其中該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)封裝到該USB數(shù)據(jù)包中的 一有效數(shù)據(jù) 字段。
19. 一種USB糾錯(cuò)解碼方法，其特征在于，包括下列步驟 從一 U S B總線(xiàn)接收 一 糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)； 判斷該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)的傳輸是否正確；以及當(dāng)該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)的傳輸不正確時(shí)，根據(jù)該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù) 還原出一有效數(shù)據(jù)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的USB糾錯(cuò)解碼方法，其特征在 于，還包括當(dāng)該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)的傳輸正確時(shí)，從該糾錯(cuò)編碼 數(shù)據(jù)中擷取出該有效數(shù)據(jù)。
21. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的USB糾錯(cuò)解碼方法，其特征在 于，該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)包含在一USB數(shù)據(jù)包中，判斷該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)是否正確是依據(jù)該USB數(shù)據(jù)包的 一循環(huán)冗余校驗(yàn)字段。
22. —種可糾錯(cuò)的USB傳輸方法，其特征在于，包括下列 步驟接收一有效數(shù)據(jù)后，產(chǎn)生一糾錯(cuò)碼； 將該有效數(shù)據(jù)和該糾錯(cuò)碼排列為 一 糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)； 將該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)發(fā)送到一 U S B總線(xiàn)上； 從該U S B總線(xiàn)接收該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)； 判斷該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)的傳輸是否正確；以及 當(dāng)該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)的傳輸不正確時(shí)，根據(jù)該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù) 還原出該有效凄t據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種USB糾錯(cuò)編解碼裝置及方法、USB傳輸系統(tǒng)及方法。USB糾錯(cuò)編碼裝置根據(jù)一有效數(shù)據(jù)產(chǎn)生一糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)，再將糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)發(fā)送到一USB總線(xiàn)上。USB糾錯(cuò)解碼裝置從USB總線(xiàn)上接收糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)，對(duì)糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行一錯(cuò)誤校驗(yàn)，如果傳輸不正確，則根據(jù)該糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)還原出有效數(shù)據(jù)。本發(fā)明可以顯著地降低或消除USB傳輸過(guò)程中產(chǎn)生的隨機(jī)錯(cuò)誤，提高了USB主控端和USB設(shè)備端之間的傳輸可靠性，從而提升了系統(tǒng)的性能。
文檔編號(hào)G06F13/42GK101477507SQ20091000609
公開(kāi)日2009年7月8日 申請(qǐng)日期2009年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月22日
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