通用串行总线多功能转接控制器制造技术

一种通用串行总线ＵＳＢ多功能转接控制器，包括一周边连接器、控制电路、一对资料输入端口、资料输出端口，资料输入端口连结来自ＰＣ个人电脑主机的ＵＳＢ端口，以接收来自ＰＣ个人电脑主机对周边设备控制命令与资料传送，该周边连接器用以连接电脑周边设备，并借由资料输出端口连接至下一级或更下一级的相同装置的资料输出端口，以提供不同供周边设备同时使用的状态，以构成一具有多周边多功能用途的ＵＳＢ多功能转接控制器。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关于一种通用串行总线(USB)多功能转接控制器，特别是应用于个人电脑周边介面设备资料传输，及具有自由定义与系列连结的电脑周边设备转换及控制。电脑为目前资料处理、管理或控制的中枢，然而，在电脑结构中，除了用于运算及执行指令的中央处理器外，次要的结构及装置，则是用以作为输入及输出的电脑周边设备，例如键盘(KEYBOARD)、摇杆(JOYSTICK)、数据机(MODEM)、印表机(PRINTER)、扫瞄器(SCANNER)、刷卡机、条码读取机(BAR CODE READER)……等外接的周边设备。其中，每一个周边设备必需通过界面卡(INTERFACE CARD))来作为这周边设备的控制及资料连通管道，诸如一般常见的RS-232或RS-422等标准界面，故界面转换对于周边设备的操作就显得相当重要。又，传统上，用于工业控制的工业电脑或控制主机上所使用的多端口卡(MULTIPORT CARD)模式，必需插在ISA BUS上，但是，此种ISA BUS的多端口卡在使用上，则存在如下缺点1.安装时必需拆卸机器方能安装，相当不便。2.数量必需为二次方数，如2、4、8、16……等，因而使该界面卡在装置使用上受到限制，且多余不使用的界面卡，将造成设备浪费及系统不必要的电源负担。3、在使用上，若其中有一个端(PORT)的界面卡发生故障或损坏，则必须将主电脑主机关闭或停机来进行维修，故对于无法停止或不适合停止的控制、通讯或监控的动作，造成不必要的困扰。4.制造成本高，维修不易，产业利用效率低。5.在每一个多端口卡的界面卡，一定为单一功能的界面，例如RS-232或RS-422，且所能连接的电脑周边设备功能，亦无法作改变，诸如恒为摇杆或恒为其他的监测周边设备，因而影响该周边设备连结的运用范围及灵活度；另外，若必须由RS-232界面转接为RS-422，或由RS-422转接为RS-232，则相当麻烦不便，且需耗费较多的设备成本。再者，以目前的USB模式连结方式，皆以TOP TECH技术方式来连结，诸如图6所示的连结结构，其中，每一个HUB(中枢转接器)向上或向下仅能连接其他HUB，也就是以串接方式来连结。且每一HUB可具有若干个FUNCTION(功能)选择，虽不受限制，但其缺点是，当其中一个HUB损坏或发生故障时，则必需令系统中连结位置较为下层的HUB停止运作，以利更换较为上层的HUB，如此一来，将大大影响系统运转的功能及效率；且在另一方面，各HUB中的FUNCTION是固定的功能模式，并无法随意或随不同的周边设备来加以改变或定义，这样，将使得HUB的种类及组装技术变得更加复杂而难以规划，在周边设备或周边监控元件的装置及配合使用上，将造成莫大的不便及困扰。除此之外，在相关的先前专利技术文献上，台湾第202369号“传统PC用摇杆及滑鼠与USB系统相容的转接模态”专利技术专利案，则介绍了一种典型的USB连结模组，其中，该USB连结方式，如上述图6所示的HUB部分，仅能具有若干固定的FUNCTION功能模式，即其所提及的摇杆及滑鼠两种固定功能模式的选择，除了在连结上会产生上述图6中HUB与HUB连结的问题外，最大的问题是，该FUNCTION功能模式，并无法随该周边设备化的更换或变化，来加以改变其定义，造成应用范围上仍和图6的HUB一样受到拘限，使其整体的系统连结及运作效率受到影响。本专利技术的主要目的，是在于提供一种USB多功能转接控制器，其包含一周边连接器、控制电路、一对资料输入端口(DATA UP STREAM PORT)、资料输出端口(DATA DOWN STREAM PORT)，其中，资料输入端口供连结来自PC个人电脑主机的USB(UNIVERSAL SERIAL BUS)，以接收来自PC个人电脑主机对周边设备控制命令与资料传送，该周边连接器则供以连接电脑周边设备。并由控制电路随PC个人电脑主机送出的周边设备控制命令来自由定义该周边连接器所代表输出的的周边设备定义，以控制所连结的相对周边设备。并借由资料输出端口连接至下一级或更下一级的同系列装置的资料输出端口，使各相互连接的装置能够分别定义为不同周边设备使用的状态，以使本专利技术可随意连结不同的周边设备，并且在装设或故障维修上，可不必关闭电脑主机，即可进行装设或维修；以及，在装设数量上，可随所连结的电脑周边设备自由增、减，而可大大降低USB周边装置连结的系统及设备成本。本专利技术的另一目的，是在于提供一种USB多功能转接控制器，特别是该控制电路，包含一USB控制器、微处理器、记忆器模组、计时器、中断控制器及一非同步接收、传输器，其中，借由USB控制器向外连接电脑主机USB输出线路，以及下一级或更下一级，且该记忆器模组内更包括一电压抹除式只读记忆器(EEPROM)，是储存用以定义及控制周边设备的界面控制资料，以借由电脑主机的软件指令经由微处理器自该电压可擦只读记忆器取出该周边设备的界面控制程序，并控制非同步接收、传输器经周边连接器输出至所连接的周边设备上，以供连接于该周边连接器上的周边设备，而使该周边设备的范围，可不受限制，诸如数据机、滑鼠、键盘、数位/类比转换器、感测器(SENSOR)、传输参数设定……等各种可以使用在工业控制的周边设备，而使其更具有产业的利用性。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。一种通用串行总线多功能转接控制器，其特征在于其包括至少一对的资料输入端口及资料输出端口，该资料输入端口，是连结至电脑主机的USB线路或上一级的资料输入端口，以接收来自电脑主机的控制命令及资料；一控制电路，是包括一USB控制器、微处理器、记忆器模组、中断控制器及非同步接收、传输器，其中，该USB控制器分别连结资料输入端及资料输出端，以接收来自于资料输入端口输入的资料，并由该资料输出端口输出资料；微处理器，是以一资料端口与该USB控制器连结，以取得输入资料或借此输出资料给USB控制器；记忆器模组，是连结于微处理器的I/O端上，供微处理器执行运算指令、资料储存、缓冲功能，以及各周边设备功能及控制资料储存，以使微处理器可针对电脑主机所赋予的周边控制命令及资料传输，对该记忆器模组内所储存的周边设备功能及控制资料加以重新定义及回存；中断控制器，是分别供中断控制命令或中断控制向量给微处理器及非同步接收、传输器；以及，非同步接收、传输器，是连结于该微处理器的I/O端末端，以接收来自微处理器所输出的最终周边设备控制命令及指令，以输出相对的周边设备控制命令；一周边连接器，是供各种周边设备连结，并接受控制电路的非同步接收、传输器输出的周边控制命令，借以控制所连结的周边设备运作。本专利技术的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。上述的一对资料输入端口及资料输出端口，分别包括有一正资料线(UPSTREAM D+ CONNECTION)及一负资料线(UPSTREAM D- CONNECTION)构成，是以电位差来区别“0”与“1”的资料传输。上述的记忆器模组包括一只读记忆器，是将各种周边控制功能的固件(FIRMWARE)储存在内；一动态随机存取记忆器，将该微处理器的I/O端各个通道(CHANNEL)输入或输出的资料，先行储存，以作为资料传输的缓冲器(BUFFER)，待电脑主机及USB线路较为空闲时，再本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通用串行总线多功能转接控制器，其特征在于：其包括至少一对的资料输入端口及资料输出端口，该资料输入端口，是连结至电脑主机的ＵＳＢ线路或上一级的资料输入端口，以接收来自电脑主机的控制命令及资料；一控制电路，是包括一ＵＳＢ控制器、微处理器、记忆器模组、中断控制器及非同步接收、传输器，其中，该ＵＳＢ控制器分别连结资料输入端及资料输出端，以接收来自于资料输入端口输入的资料，并由该资料输出端口输出资料；微处理器，是以一资料端口与该ＵＳＢ控制器连结，以取得输入资料或借此输出资料给ＵＳＢ控制器；记忆器模组，是连结于微处理器的Ｉ／Ｏ端上，供微处理器执行运算指令、资料储存、缓冲功能，以及各周边设备功能及控制资料储存，以使微处理器可针对电脑主机所赋予的周边控制命令及资料传输，对该记忆器模组内所储存的周边设备功能及控制资料加以重新定义及回存；中断控制器，是分别供中断控制命令或中断控制向量给微处理器及非同步接收、传输器；以及，非同步接收、传输器，是连结于该微处理器的Ｉ／Ｏ端末端，以接收来自微处理器所输出的最终周边设备控制命令及指令，以输出相对的周边设备控制命令；一周边连接器，是供各种周边设备连结，并接受控制电路的非同步接收、传输器输出的周边控制命令，借以控制所连结的周边设备运作。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韩旭，
申请(专利权)人：韩旭，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]