Usb電腦切換器信號延長器及延長器系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型是關(guān)于USB電腦切換器信號延長器及延長器系統(tǒng)，尤其是使用主動(dòng)式虛擬USB技術(shù)于KVM延長器的傳送端中映射接收端上USB設(shè)備的USB設(shè)備信號延長器。
【背景技術(shù)】
[0002]鍵盤(keyboard)、圖像(video)以及鼠標(biāo)(mouse)信號延長器(KVMextender)為遠(yuǎn)距離傳送之一一項(xiàng)技術(shù)，其主要功能為允許使用者可在遠(yuǎn)端通過鍵盤、鼠標(biāo)以及電腦螢?zāi)伙@示器操控一電腦主機(jī)。圖1A所示為現(xiàn)有技術(shù)的KVM延長器的系統(tǒng)10示意圖。請參閱圖1A，系統(tǒng)10包括一第一模塊11與一第二模塊21，皆作為KVM延長器的用。第一模塊11配置于傳送端，并通過一圖像信號纜線101以及一 USB信號纜線102與一電腦主機(jī)Pl相連接。第二模塊21配置于接收端，與一 USB鍵盤Dl及一 USB鼠標(biāo)D2相連接，并通過一圖像信號纜線103與一顯示器Cl相連接。第一模塊11與第二模塊21的間則通過一第五或第六種類網(wǎng)絡(luò)電纜傳輸線(CAT5/CAT6) 104相連接。
[0003]圖1B所示為圖1A的系統(tǒng)功能框圖。請參閱圖1B，第一模塊11中的USB設(shè)備控制器12會模擬成一特定的USB鍵盤與鼠標(biāo)的設(shè)備，同時(shí)耦接一 RS485的收發(fā)器13。電腦主機(jī)Pl的圖像輸出信號依照R、G以及B的三原色的類比信號或其他的數(shù)位信號，通過圖像轉(zhuǎn)換IC15將圖像信號轉(zhuǎn)換成數(shù)位的差動(dòng)(differential)信號。上述兩種信號，經(jīng)過電纜傳輸線104的四對對絞線，傳送至第二模塊21。
[0004]第二模塊21中的USB主控制器22會運(yùn)行特定的固件做為電腦主機(jī)的角色，通過USB集線器24，對所連接的鍵盤Dl與鼠標(biāo)D2執(zhí)行列舉的程序以及做數(shù)據(jù)收集、解析的操作。
[0005]當(dāng)圖像信號傳送至圖像轉(zhuǎn)換IC25后，會再度轉(zhuǎn)換回原先R、G以及B的三原色或數(shù)位信號，并輸出至顯示器Cl。鍵盤Dl與鼠標(biāo)D2的操作數(shù)據(jù)經(jīng)轉(zhuǎn)換成USB設(shè)備控制器12所屬的數(shù)據(jù)后，通過RS485的收發(fā)器23傳送至RS485的收發(fā)器13、USB設(shè)備控制器12，最后傳送至電腦主機(jī)Pl。
[0006]目前的KVM延長器雖然能連接USB鍵盤及USB鼠標(biāo)，但如果使用者想要在第二模塊21使用例如USB隨身碟、USB印表機(jī)、USB光盤驅(qū)動(dòng)器，則通常無法達(dá)成，所以附加效益及功能不夠完整。另外，復(fù)雜功能的鍵盤、鼠標(biāo)的原廠驅(qū)動(dòng)程序或應(yīng)用程序無法在系統(tǒng)10中使用，同時(shí)受限于第二模塊21內(nèi)微處理器(未圖示)的有限資源及運(yùn)作的固件程序，亦常無法成功解譯最新型的USB鍵盤及鼠標(biāo)的包數(shù)據(jù)，易產(chǎn)生兼容性的問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型之一實(shí)施例公開一種USB電腦切換器信號延長器，包括一圖像信號轉(zhuǎn)換模塊，用以將來自一主機(jī)的圖像信號轉(zhuǎn)換成差動(dòng)信號；一虛擬USB集線器，用于與該主機(jī)通信；一第一虛擬USB設(shè)備，用于通過該虛擬USB集線器連接至該主機(jī)，且具有與一第一USB設(shè)備相同的端點(diǎn)設(shè)定數(shù)據(jù)，該第一 USB設(shè)備屬于一第一類別USB設(shè)備；一第二虛擬USB設(shè)備，用于通過該虛擬USB集線器連接至該主機(jī)，且具有與一第二 USB設(shè)備相同的端點(diǎn)設(shè)定數(shù)據(jù)，該第二 USB設(shè)備屬于一第二類別USB設(shè)備，該第一類別與第二類別彼此相異；以及一微處理器，用于產(chǎn)生該虛擬USB集線器，并因應(yīng)于通過一收發(fā)器所接收的該第一 USB設(shè)備的端點(diǎn)設(shè)定數(shù)據(jù)與該第二 USB設(shè)備的端點(diǎn)設(shè)定數(shù)據(jù)，產(chǎn)生該第一虛擬USB設(shè)備與該第二虛擬USB設(shè)備。
[0008]在本實(shí)用新型之一實(shí)施例中，該第一類別USB設(shè)備包括一 USB鍵盤、一 USB鼠標(biāo)、一 USB巨量設(shè)備、一 USB音效設(shè)備以及一 USB打印機(jī)的至少其中之一。
[0009]在本實(shí)用新型之一實(shí)施例中，該第二類別USB設(shè)備包括一 USB鍵盤、一 USB鼠標(biāo)、一 USB巨量設(shè)備、一 USB音效設(shè)備以及一 USB打印機(jī)的至少其中之一。
[0010]在本實(shí)用新型之一實(shí)施例中，該第一 USB設(shè)備與該第二 USB設(shè)備之一包括一 USB音效設(shè)備，該USB電腦切換器信號延長器還包括一緩沖區(qū)以儲存與該USB音效設(shè)備相關(guān)的數(shù)據(jù)包。
[0011]在本實(shí)用新型之一實(shí)施例中，還包括一存儲器，用于儲存通過該收發(fā)器所接收的該第一 USB設(shè)備的類別信息與該第二 USB設(shè)備的類別信息。
[0012]本實(shí)用新型的又一實(shí)施例公開一種USB電腦切換器信號延長器，包括一圖像信號轉(zhuǎn)換模塊，用以將與一主機(jī)的圖像信號相關(guān)的差動(dòng)信號轉(zhuǎn)換成該圖像信號；一 USB主控制器以及一 USB集線器，用以耦接一第一 USB設(shè)備與一第二 USB設(shè)備，其中該第一 USB設(shè)備屬于一第一類別USB設(shè)備，該第二 USB設(shè)備屬于一第二類別USB設(shè)備，該第一類別與第二類別彼此相異；以及一微處理器，用于通過該USB主控制器以及該USB集線器列舉該第一 USB設(shè)備以取得該第一 USB設(shè)備的端點(diǎn)信息與類別信息，以及列舉該第二 USB設(shè)備以取得該第二USB設(shè)備的端點(diǎn)信息與類別信息，并通過一收發(fā)器傳出所取得的該第一 USB設(shè)備的端點(diǎn)設(shè)定數(shù)據(jù)與類別信息以及該第二 USB設(shè)備的端點(diǎn)設(shè)定數(shù)據(jù)與類別信息。
[0013]在本實(shí)用新型之一實(shí)施例中，該微處理器用于分析該主機(jī)與該第一 USB設(shè)備或該第二 USB設(shè)備的間傳送的數(shù)據(jù)包，并借以決定該主機(jī)與該第一 USB設(shè)備或該第二 USB設(shè)備的間所欲傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。
[0014]在本實(shí)用新型之一實(shí)施例中，該第一 USB設(shè)備與該第二 USB設(shè)備之一包括一 USB音效設(shè)備，該USB電腦切換器信號延長器還包括一緩沖區(qū)以儲存與該USB音效設(shè)備相關(guān)的數(shù)據(jù)包。
[0015]本實(shí)用新型的又一實(shí)施例公開一種USB電腦切換器信號延長器系統(tǒng)，包括一第一模塊，用以與一主機(jī)耦接，該第一模塊用于產(chǎn)生一相應(yīng)于該主機(jī)的虛擬USB集線器；以及一第二模塊，用以與一 USB設(shè)備耦接，并通過一電纜傳輸線與該第一模塊耦接，該第二模塊用于取得該USB設(shè)備的類別信息，并列舉該USB設(shè)備以取得端點(diǎn)信息，以及將該類別信息與端點(diǎn)信息傳送至該第一模塊。
[0016]在本實(shí)用新型之一實(shí)施例中，該USB設(shè)備包括一 USB鍵盤、一 USB鼠標(biāo)、一 USB巨量設(shè)備、一 USB音效設(shè)備以及一 USB打印機(jī)的至少其中之一。
[0017]在本實(shí)用新型之一實(shí)施例中，該第一模塊包括一微處理器，該微處理器用于產(chǎn)生該虛擬USB集線器，并因應(yīng)于該USB設(shè)備的端點(diǎn)信息，產(chǎn)生一相應(yīng)于該USB設(shè)備的虛擬USB設(shè)備。
[0018]在本實(shí)用新型之一實(shí)施例中，該第二模塊包括一微處理器，該微處理器用于分析該主機(jī)與該USB設(shè)備的間傳送的數(shù)據(jù)包，并借以決定該主機(jī)與該USB設(shè)備的間所欲傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。
[0019]在本實(shí)用新型之一實(shí)施例中，該第二模塊包括一微處理器，該微處理器用于分析該USB設(shè)備的端點(diǎn)信息，并借以決定該USB設(shè)備的類別信息。
[0020]在本實(shí)用新型之一實(shí)施例中，該USB設(shè)備包括一 USB音效設(shè)備，該第一模塊包括一緩沖區(qū)以儲存與該USB設(shè)備相關(guān)的數(shù)據(jù)包。
[0021]在本實(shí)用新型之一實(shí)施例中，還包括另一第一模塊，用以與該主機(jī)耦接，該另一第一模塊用于產(chǎn)生一相應(yīng)于該主機(jī)的虛擬USB集線器，其中該第二模塊包括一相應(yīng)于該第一模塊的第一差動(dòng)信號切換模塊，以及一相應(yīng)于該另一第一模塊的第二差動(dòng)信號切換模塊。
[0022]本公開的上述實(shí)施例提供一種USB電腦切換器信號延長器，使用主動(dòng)式虛擬USB的方式在電腦主機(jī)的傳送端(transmitter site)中映射位于遠(yuǎn)方接收端(receiver site)上的USB鼠標(biāo)、USB鍵盤、USB巨量設(shè)備、USB音效以及USB列表機(jī)或其他USB設(shè)備等。本公開的上述實(shí)施提供具有兩個(gè)獨(dú)立模塊的KVM延長器，其中第一模塊耦接于一電腦主機(jī)，第二模塊耦接一顯示器以及USB鍵盤、USB鼠標(biāo)、USB巨量設(shè)備、USB音效設(shè)備以及USB打印機(jī)或其他USB設(shè)備。第一模塊與第二模塊間使用第五或第六種類網(wǎng)絡(luò)電纜傳輸線(CAT5/CAT6)線材相互連接，其中第一模塊可接收電腦主機(jī)的圖像以及USB信號，并將圖像信號經(jīng)過轉(zhuǎn)換IC以及將USB信號通過例如RS485IC轉(zhuǎn)換后通過第五或第六種類網(wǎng)絡(luò)電纜傳輸線內(nèi)的四對對絞纜線分別載送至第二模塊。第二模塊除還原圖像信號并于顯示器顯示電腦主機(jī)的圖像畫面外，也能將所連接的USB裝置的相關(guān)信號轉(zhuǎn)換并傳送至第一模塊，運(yùn)用主動(dòng)式虛擬USB的技術(shù)方式，讓第二模塊所連接的USB設(shè)備，與第一模塊耦接的電腦主機(jī)連結(jié)，如同直接連接在電腦主機(jī)上。
[0023]上文中已經(jīng)概略地?cái)⑹霰緦?shí)用新型的技術(shù)特征，為能更佳了解本實(shí)用新型，下文中將詳細(xì)描述構(gòu)成本實(shí)用新型權(quán)利要求標(biāo)的其它技術(shù)特征。
[0024]就本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域中普通技術(shù)人員而言，應(yīng)可了解基于下文中所公開的概念與特定實(shí)施例，便能輕易地修改或設(shè)計(jì)出其它結(jié)構(gòu)而實(shí)現(xiàn)與本實(shí)用新型相同的目的。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者亦應(yīng)可了解這類等效的建構(gòu)并未脫離后附的權(quán)利要求所界定的本實(shí)用新型精神。
【附圖說明】
[0025]圖1A所示為現(xiàn)有技術(shù)的鍵盤、圖像以及鼠標(biāo)信號延長器(KVM extender)的系統(tǒng)框圖；
[0026]圖1B所示為圖1A的系統(tǒng)功能框圖；
[0027]圖2所示為本實(shí)用新型一實(shí)施例的USB電腦切換器信號延長器的系統(tǒng)框圖；
[0028]圖3A所示為本實(shí)用新型一實(shí)施例的多地址USB設(shè)備控制器的框圖；
[0029]圖3B所示為本實(shí)用新型一實(shí)施例的USB主控制器的框圖；
[0030]圖3C所示為本實(shí)用新型一實(shí)施例的控制器的框圖；
[0031]圖4A所示為本實(shí)用新型一實(shí)施例的控制IN傳輸(主機(jī)接收數(shù)據(jù))的流程示意圖；
[0032]圖4B所示為本實(shí)用新型一實(shí)施例的控制OUT傳輸(主機(jī)送出數(shù)據(jù))的流程示意圖；
[0033]圖5A所示為本實(shí)用新型一實(shí)施例的中斷IN傳輸(主機(jī)接收數(shù)據(jù))的流程示意圖；
[0034]圖5B所示為本實(shí)用新型另一實(shí)施例的中斷OUT傳輸(主機(jī)送出數(shù)據(jù))的流程示意圖；
[0035]圖6A所示為本實(shí)用新型一實(shí)施例的巨量IN傳輸(主機(jī)接收數(shù)據(jù))的流程示意圖；
[0036]圖6B所示為本實(shí)用新型一實(shí)施例的巨量OUT傳輸(主機(jī)送出數(shù)據(jù))的流程示意圖；
[0037]圖7A所示為本實(shí)用新型一實(shí)施例的等時(shí)IN傳輸(主機(jī)接收數(shù)據(jù))的流程示意圖；
[0038]圖7B所示為本實(shí)用新型一實(shí)施例的等時(shí)OUT傳輸(主機(jī)送出數(shù)據(jù))的流程示意圖；以及
[0039]圖8所示為本實(shí)用新