通用串行总线USB通信的装置和方法制造方法及图纸

一种通用串行总线USB通信的装置和方法，该装置包括USB装置、USB主机和处理器。USB装置（例如，音频类装置）包括USB总线接口和USB逻辑装置，USB总线接口连接至上游USB端口，并且USB逻辑装置为第一通道上的上游通信提供第一USB端点。USB主机包括USB主机控制器和USB驱动器，USB主机控制器连接至下游USB端口，USB驱动器为第二通道上的下游通信提供第二USB端点；其中，USB主机与USB装置同时操作。处理器被配置为分别经由第一USB端点和第二USB端点在第一通道和第二通道之间传输数据。处理器还被配置为在第一和第三通道之间传输数据，并且混合和/或分割可以是PCM音频数据的数据。

【技术实现步骤摘要】
通用串行总线USB通信的装置和方法
本专利技术的实施方式提供了一种通用串行总线USB通信的装置和方法。
技术介绍
一般地，在通用串行总线USB连接的第一端(在主机处)，通信源于或针对在通用计算机上作为软件运行的诸如所谓的软电话、音频播放器和/或录音机的客户端应用程序， 或者诸如运行在诸如照相机的专用装置以控制打印机的客户端程序。在USB连接的另一端 (在装置处)，通信源于或针对诸如提供输入来自麦克风的音频数据和/或输出音频数据到扬声器的音频功能的特定功能。通常地，通用计算机具有用于与USB装置进行通信的USB 功能，并且计算机用作USB主机，装置连接至其作为USB装置。在被连接到USB主机之前，USB装置必须由USB主机来配置。该装置被配置为属于特定类的装置。它遵循USB规范，S卩，客户端应用程序通常在同一时间仅列举一个同一类的装置。因此，客户端应用程序不能够同时与同一类的两个装置进行通信。USB装置的一个类是音频类，包括诸如麦克风、扬声器、声卡、耳机和乐器的物理装置。该类装置被配置为传输音频数据并可选地传输来自装置的用户接口的状态值。因此， 音频类装置可以包括用于静音、调节音量的简单的用户接口。USB装置的另一类是包括诸如键盘、诸如计算机鼠标的指向装置的物理装置的人机接口装置。通常,通用串行总线USB规范可从www. usb. org获得。
技术实现思路
提供了用于根据通用串行总线USB规范进行通信的设备，包括USB装置，其包括 USB总线接口和USB逻辑装置，所述USB总线接口连接至上游USB端口，所述USB逻辑装置为第一通道上的上游通信提供第一 USB端点;USB主机，包括USB主机控制器和USB驱动器， 所述USB主机控制器连接至下游USB端口，所述USB驱动器为第二通道上的下游通信提供第二USB端点；其中，所述USB主机与所述USB装置同时操作；以及处理器，被配置为分别经由所述第一 USB端点和所述第二 USB端点在所述第一通道和所述第二通道之间传输数据。因此，设备经由处理器互连两个独立的USB系统。设备操作为一个USB系统中的装置和另一个USB系统中的主机。两个独立的USB系统利用被编程的处理器互相连接以在两个USB系统之间传输数据。该处理器在两个系统之间进行任何类型的数据传输或信号处理。由于USB装置和USB主机分别完全根据USB规范，所以这样的设备能够符合USB 规范，同时使新的选择有效，因为处理器能够被编程以在两个系统之间的传输路径上执行信号处理。在一些实施方式中，该设备包括壳体，容纳一个或多个具有存储器的微控制器，其中，在存储器中的预定的地址处设置第一端点和第二端点。微处理器可以被编程以执行处理器和/或USB装置和/或USB主机的操作。端点可以包括被表示为“IN”和/或“OUT”和/或“控制”和/或“中断”的类型的端点。此外，端点还可包括其他类型的端点。端点用作USB通信的接口。发生在装置和主机的各自端点之间的通信通常被称为经由“管道”发生，其中，端点在每个端处终止管道。在一些实施方式中，USB装置被配置为音频类产品以例如脉冲编码调制PCM格式输入或输出音频数据，PCM被用于以数字方式表示音频信号的采样。该处理器被配置为处理这样的音频数据。在一些实施方式中，处理器被配置为根据已知应用于电话系统或诸如例如耳机的电话装置的规范或通用规则来处理数据，其中，数据被传输以作为具有短延迟的实时数据，以避免语音通信的劣化。处理器可以包括用于在从一个USB系统接收的数据包的流被传输到另一 USB系统之前对其进行缓冲的缓冲器。然而，该缓冲器的大小被限制以避免干扰时延或延迟，并同时在缓冲器存储器中仅存储一些包，例如小于2、4、8、16或256个包，或小于500或1000毫秒的数据传输。在一些实施方式中，处理器传输数据并以穿过(cut-through)的方式对在两个USB系统之间传输的数据进行信号处理，其中，在包被全部接收到之前，开始包的传输。由于USB装置和USB主机同时操作，所以这样的处理和数据包的传输是可行的。然而，在一些实施方式中，USB 主机和USB装置互相同步或异步操作。这遵循USB规范，S卩，客户端应用程序通常能够在同一时间只列举同一类的一个装置。因此，客户端应用程序不能够与同一类的两个装置同时通信。在一些实施方式中，处理器被配置为在第一通道和/或第三通道和/或第二通道之间传输数据。因此，根据USB规范，客户端应用程序能够在同一时间列举同一类的一个装置。然而，在一些实施方式中，处理器可以被编程为经由USB主机在各自的第二和第三通道上同时与USB规范下的同一类的两个或更多个装置在下游进行通信，而设备在上游被配置为单个USB装置。可选地，第三和/或任何其他的通道不符合USB规范。该通道可以根据不同的规范，并提供模拟和/或数字输入和/或输出。在一些实施方式中，数字通道根据索尼/飞利浦数字接口、S/PDIF规范。在一些实施方式，提供模拟通道。在一些实施方式中，处理器包括数据转换器或所谓的编解码器，以经由USB主机或USB装置与USB系统连接，例如从而在PCM数据和SA3DIF数据或PCM数据和模拟信号之间进行转换。经由第三通道的通信与在第一和/或第二通道上的通信同时发生。不管第三通道上的通信是否根据USB规范发生，该设备在上游出现为各自装置类的单个装置。在一些实施方式中，处理器被配置为在第一通道与诸如第三、第四、第五和第六的另外的通道之间传输数据。可选地，处理器被配置为在第一通道与其他通道之间传输数据。在一些实施方式中，处理器被配置有分离器，将来自第一通道的信号分离至第二通道和第三通道；和/或混合器，混合在第二通道和第三通道处输入的音频信号并在第一通道上输出所混合的信号。分离器使得可以以连接到多个通道的各自的接收器接收源自第一通道的数据的方式经由USB主机将例如音频数据流的数据流、音频流分离至第二通道和第三通道。在音频数据的情况下，从运行在通用计算机上的软电话应用程序传输到USB装置的音频流可以被分离至两个或更多个物理分离的装置，例如，两个耳机。在一些实施方式中，分离器输出的数据是相同的格式。在一些实施方式中，第二和第三通道是并行USB通道，从而连接到设备的两个USB装置能够同时接收数据。在其它实施方式中，第三通道根据与USB规范不同的规范，处理器包括将从第一通道接收的数据转换为该格式的转换器。混合器使得能够将经由第二通道接收的第一数据流和经由第三通道接收的第二数据流混合为在第一通道上向上游传输的单个数据流。在一些实施方式中，混合器混合以相同的权重输入到混合器的信号，但是信号可以可选地以不同的权重混合，以在从混合器输出的信号中相对于一个信号更强调另一个信号。在一些实施方式中，混合器和分离器并行操作，以在到多个装置的下游方向上分离由USB装置接收的数据，并在所混合的数据被在上游方向上传输之前混合从多个装置接收的数据。这对于音频数据尤其方便，其中，麦克风信号、来自乐器或播放器的信号能够作为单个混合的信号传输到计算机中的客户端应用程序，而来自客户端应用程序的音频信号可以在多个扬声器、录音器或其他消耗音频数据的装置中共享或被分离至这些装置。在一些实施方式中，音频信号是单声道信号、立体声信号、5. 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于根据通用串行总线USB规范进行通信的设备（201；501），包括：USB装置（213；515），包括USB总线接口（206；505）和USB逻辑装置（205；504），所述USB总线接口连接至上游USB端口（207；506），并且所述USB逻辑装置为第一通道上的上游通信提供第一USB端点；其特征在于，所述设备包括：USB主机（214；514），包括USB主机控制器（209；511）和USB驱动器（210；512），所述USB主机控制器连接至下游USB端口（208；508；509），所述USB驱动器为第二通道上的下游通信提供第二USB端点；其中，所述USB主机与所述USB装置同时操作；以及处理器（204；512），被配置为分别经由所述第一USB端点和所述第二USB端点在所述第一通道和所述第二通道之间传输数据。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：勒内·埃尔贝克·詹森，
申请(专利权)人：GN奈康有限公司，
类型：发明
国别省市：