一种基于无线传输的USB数据截取处理系统及方法技术方案

本发明专利技术提出一种基于无线传输的USB数据截取处理系统及方法，涉及USB数据采集与处理的技术领域，在文件数据写入数据存储器前，USB数据截取处理装置对其进行截取并进行加工，加工后的数据保存至缓存循环队列中存储于随机缓存器中，并通过Wifi模块发送至局域网内的其他从机，通过其他从机接收数据并进行进一步处理以及通过分类写入最后写入本地，在USB数据截取处理之后，基于无线传输实现用户对USB数据的监控查看；本发明专利技术进行的数据截取发送与源文件内容吻合，在实现数据无损截取传输并监控的同时，保证了数据质量，便于用户对传输数据的进一步利用。进一步利用。进一步利用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于无线传输的USB数据截取处理系统及方法


[0001]本专利技术涉及USB数据采集与处理的
，更具体地，涉及一种基于无线传输的USB数据截取处理系统及方法。

技术介绍

[0002]USB是一种便捷的，点对点的数据传输方式，在人们的日常生活中也经常用到USB设备，其中，U盘在日常生活尤其是工作中发挥着非常重要的作用。
[0003]在实际工作中，有时需要对USB设备传输中的数据进行监控及保存，但是USB通讯过程中是不允许被打断的，USB设备与主机之间的通讯数据通常要在结束当前传输任务之后才能查看，对于拥有可视化界面的主机可以在结束传输任务后可以直接查看数据，但对于没有可视化界面和数据查看功能的主机，则需要将USB设备拔除并连接到拥有数据查看功能的主机方可查看。
[0004]2017年5月31日，中国专利技术专利(公开号：CN106776384A)中公开了一种USB数据截取装置及截取方法，其中，装置包括微控制器、静态随机缓存器、以太网/WiFi模块及USB接口端，若需要截取USB通信中传输的数据，可直接将USB主机和USB从机通过USB线接入该装置即可，无需额外的驱动程序，实现了USB数据的无损获取，但如果将数据进行截取，由于USB协议的限制，在主机与USB设备数据传输过程中不满一个内存块大小的数据在监测过程中会有重复出现的现象，目前市面上还没有对USB设备传输过程中的数据进行分类和处理相关产品，仅能将数据原样进行传输，不利于用户对传输数据的进一步利用。

技术实现思路

[0005]为解决如何对USB存储设备在数据传输过程中的数据进行截取处理的问题，本专利技术提出一种基于无线传输的USB数据截取处理系统及方法，获取主机与USB设备通信的数据并加工处理，在实现数据无损截取传输并监控的同时，保证了数据质量，便于用户对传输数据的进一步利用。
[0006]为了达到上述技术效果，本专利技术的技术方案如下：
[0007]一种基于无线传输的USB数据截取处理系统，包括：主机、下位机USB数据截取装置及若干个从机，下位机USB数据截取装置上设有微控制器、USB接口端、以太网/局域网模块、随机缓存器及数据存储器，下位机USB数据截取装置通过USB接口端连接主机，向主机发送请求通信指令，主机识别下位机USB数据截取装置，并向下位机USB数据截取装置的数据存储器写入文件数据，在文件数据写入数据存储器之前，微控制器拷贝文件数据，然后对文件数据加工处理，以缓存循环队列的方式将文件数据写入随机缓存器中，实现USB数据截取，原始文件数据保存至数据存储器；所述若干个从机接入下位机USB数据截取装置的局域网，加工处理后的文件数据通过以太网/局域网模块无线传输至若干个从机中，每一个从机接收到文件数据后，对数据进行二次处理，最后写入本地。
[0008]优选地，下位机USB数据截取装置的以太网/局域网模块为WiFi模块，微控制器通
过AB地址总线及DB数据总线与USB接口端双向连接，微控制器与Wifi模块之间采用SPI协议，通过MOSI实现微控制器向Wifi模块的输出，通过MISO实现Wifi模块向微控制器的输出，微控制器通过DO实现微控制器向数据存储器的输出，通过DI实现数据存储器向微控制器的输出；微控制器通过DO实现微控制器向随机缓存器的输出，通过DI实现随机缓存器向微控制器的输出。
[0009]优选地，所述随机缓存器为随机存储器RAM，数据存储器为TF卡。
[0010]在此，作为下位机USB数据截取装置，使用微控制器作为下位机控制芯片，使用随机缓存器作为写入缓存，USB接口端、TF卡共同模拟USB大容量存储设备，而且微控制器与Wifi模块之间采用SPI协议，实现微控制器与以太网/无线局域网模块之间的通信，既不影响下位机USB数据截取装置本身的正常工作，也能实现数据的快速和高效传输，能达到同步发送的效果；此外，避免了串口复用引发的数据干扰的问题，提高了系统稳定性，此外通过SPI协议还可以将Wifi模块的数据传输速度最大化。
[0011]优选地，主机通过USB协议识别下位机USB数据截取装置，下位机USB数据截取装置向主机发送的请求通信指令为握手包，主机向下位机USB数据截取装置发送令牌包和文件数据包，文件数据包以缓存的形式存放于特定缓冲区，微控制器拷贝文件数据，在随机缓存器中构建缓存循环队列，然后对文件数据进行加工处理，将加工处理后的文件数据存入缓存循环序列。
[0012]在此，根据USB协议，使用批量传输来进行存储设备的数据传输，使用批量传输批量写数据时，采用批量输出事务，在文件数据包以缓存的形式存放于特定缓冲区时，下位机USB数据截取装置截取主机向其发送的暂存在缓冲区的文件数据，将这些数据放入缓存循环队列中，即微控制器基于USB协议，在文件数据写入数据存储器之前，通过拷贝USB数据写入缓存来截取数据。
[0013]优选地，对文件数据进行的加工处理包括数据分类以及数据去重，所述的数据分类是对数据格式进行分类，以分离不同类型数据，所述的数据去重的过程为：
[0014]将文件数据划分为若干个大小相同的文件块；
[0015]对比相邻文件块的数据，查看相邻文件块中是否存在相同的数据段，若是，将后一个下标的文件块中重复的数据段去掉；否则，不予处理；
[0016]为每一个文件块添加头尾标记，将加工处理后的文件块中的文件数据存入缓存循环序列，等待被以太网/局域网模块向若干个从机无线传输。
[0017]在此，在下位机USB数据截取装置对截取到的文件内容进行比对和去重处理时，并添加文件头尾标记，然后将处理后的数据分别暂存到缓存循环队列中。
[0018]优选地，若干个从机中的每一个从机上均设有上位机系统，所述上位机系统包括人机交互界面模块、TCP/IP模块、缓存管理模块及文件管理模块，所述人机交互界面模块具有可视化操作功能，设有系统登录界面、系统环境配置界面、数据监控界面，用户通过人机操作完成登录，然后通过人机操作完成系统环境配置，通过数据监控界面实现数据监控；所述TCP/IP模块包括IP/Port管理单元、设备连接单元和数据接收单元，用于TCP主从机配置、设备连接及接收回调文件数据；所述缓存管理模块用于处理接收回调的文件数据，包括接收数据缓存单元及文件数据本地缓存单元；所述文件管理模块包括文件读写单元及文件信息分析单元，以解析处理后的接收回调文件数据，并将其写入本地磁盘；
[0019]每一个从机上的上位机系统通过TCP/IP模块确认与下位机USB数据截取装置的连接；加工处理后的文件数据存入缓存循环序列后，下位机USB数据截取装置每次从缓存循环序列的队尾取最新文件数据，在局域网内通过TCP/IP协议，利用以太网/局域网模块无线传输至每一个从机的上位机系统，用户通过人机交互界面模块进行数据查看原始数据。
[0020]在此，TCP/IP协议能够保证数据传输的可靠性，而且，上位机系统协助验证文件信息，保证文件截取的完整性。
[0021]优选地，所述缓存循本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于无线传输的USB数据截取处理系统，其特征在于，所述系统包括：主机、下位机USB数据截取装置及若干个从机，下位机USB数据截取装置上设有微控制器、USB接口端、以太网/局域网模块、随机缓存器及数据存储器，下位机USB数据截取装置通过USB接口端连接主机，向主机发送请求通信指令，主机识别下位机USB数据截取装置，并向下位机USB数据截取装置的数据存储器写入文件数据，在文件数据写入数据存储器之前，微控制器拷贝文件数据，然后对文件数据加工处理，以缓存循环队列的方式将文件数据写入随机缓存器中，实现USB数据截取，原始文件数据保存至数据存储器；所述若干个从机接入下位机USB数据截取装置的局域网，加工处理后的文件数据通过以太网/局域网模块无线传输至若干个从机中，每一个从机接收到文件数据后，对数据进行二次处理，最后写入本地。2.根据权利要求1所述的基于无线传输的USB数据截取处理系统，其特征在于，下位机USB数据截取装置的以太网/局域网模块为WiFi模块，微控制器通过AB地址总线及DB数据总线与USB接口端双向连接，微控制器与Wifi模块之间采用SPI协议，通过MOSI实现微控制器向Wifi模块的输出，通过MISO实现Wifi模块向微控制器的输出，微控制器通过DO实现微控制器向数据存储器的输出，通过DI实现数据存储器向微控制器的输出；微控制器通过DO实现微控制器向随机缓存器的输出，通过DI实现随机缓存器向微控制器的输出。3.根据权利要求2所述的基于无线传输的USB数据截取处理系统，其特征在于，所述随机缓存器为随机存储器RAM，数据存储器为TF卡。4.根据权利要求1所述的基于无线传输的USB数据截取处理系统，其特征在于，主机通过USB协议识别下位机USB数据截取装置，下位机USB数据截取装置向主机发送的请求通信指令为握手包，主机向下位机USB数据截取装置发送令牌包和文件数据包，文件数据包以缓存的形式存放于特定缓冲区，微控制器拷贝文件数据，在随机缓存器中构建缓存循环队列，然后对文件数据进行加工处理，将加工处理后的文件数据存入缓存循环序列。5.根据权利要求4所述的基于无线传输的USB数据截取处理系统，其特征在于，对文件数据进行的加工处理包括数据分类以及数据去重，所述的数据分类是对数据格式进行分类，以分离不同类型数据，所述的数据去重的过程为：将文件数据划分为若干个大小相同的文件块；对比相邻文件块的数据，查看相邻文件块中是否存在相同的数据段，若是，将后一个下标的文件块中重复的数据段去掉；否则，不予处理；为每一个文件块添加头尾标记，将加工处理后的文件块中的文件数据存入缓存循环序列，等待被以太网/局域网模块向若干个从机无线传输。6.根据权利要求5所述的基于无线传输的USB数据截取处理系统，其特征在于，若干个从机中的每一个从机上均设有上位机系统，所述上位机系统包括人机交互界面模块、TCP/IP模块、缓存管理模块及文件管理模块，所述人机交互界面模块具有可视化操作功能，设有系统登录界面、系统环境配置界面、数据监控界面，用户通过人机操作完成登录，然后通过人机操作完成系统环境配置，通过数据监控界面实现数据监控；所述TCP/IP模块包括IP/Port管理单元、设备连接单元和数据接收单元，用于TCP主从机配置、设备...

【专利技术属性】
技术研发人员：王美林，罗泽建，肖文，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：