CN100338579C

CN100338579C - 内建储存装置的usb集线器

Info

Publication number: CN100338579C
Application number: CNB2004100031523A
Authority: CN
Inventors: 陈庆达; 廖家德; 刘秉章
Original assignee: XIWANG SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: XIWANG SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2004-02-24
Filing date: 2004-02-24
Publication date: 2007-09-19
Anticipated expiration: 2024-02-24
Also published as: CN1661867A

Abstract

本发明为一种内建储存装置的USB集线器，其包括：一上游接口，其是采用通用序列总线接口(universal serial bus，USB)传输协议，以作为相关装置数据交换的通讯端口；一Hub装置主要是由一Hub控制单元、一封包交换单元、一路由器、一内建储存组件及一中继器所构成；及一下游接口，其是采用通用序列总线接口(USB)传输协议，并具有数个接口，以作为相关装置数据交换的通讯端口。因此，可作为USB1.1及USB2.0或更高速的转换接口，而达到向下兼容的接口转换装置，又可作为便携式的储存装置。

Description

内建储存装置的USB集线器

技术领域

本发明涉及一种内建储存装置的USB集线器，尤指一种可向下兼容不同数据传输速率的USB接口，且是具有内建储存装置的USB集线器。

背景技术

通用序列总线接口(universal serial bus，USB)传输协议，被誉为是一种价格低廉，性能优越的标准接口，可以取代传统使用已久的串行或并行的传输端口接口，其目前分为数据流速率为低速/全速(low speed/fullspeed)的USB1.1接口及数据流速率为高速(high speed)的USB2.0接口。USB是采用一种集线器架构(Hub Architecture)，亦即每一个USB集线器的USB接口皆可连接另一集线器，而形成树状结构。随着个人便携式装置及计算机外设的快速发展，USB已普遍成为计算机外设的的标准接口。例如，鼠标，键盘，书写面板，摇杆，数字相机，数字电视接收器，列表机，储存装置，扫描仪，麦克风等，各种计算机外设产品越来越多采用USB标准接口。

发明内容

然而在习用的USB集线器中，不具有转换数据流速率不同的USB2.0及USB1.1两种接口，而在目前处于USB1.1早已广泛使用，但高数据流速率的USB2.0或更高速的需求也不断增加的过渡时期，造成市面上使用USB1.1及USB2.0的装置同时存在，以致于这类无法转换USB1.1及USB2.0接口的USB集线器，或者，当外接数个不同数据流速率的USB外接装置时，其USB集线器只能提供低速的数据流速率，而降低高速数据流速率的USB外接装置的使用效率。另外，由于习用的USB集线器也缺乏信息储存能力，而使得其实用性受到限制，往往造成若使用者需要进行信息保存或传递时，往往需要借助另一有USB接口的储存装置，例如软盘机或随身碟等。如此一来，所需携带的周边器材增加，失去其便携式的优点。因此，本发明基于习用USB集线器所具有的缺失进行发明。

本发明的技术手段为：

本发明是利用一内建储存装置的USB集线器，且其具有转换不同USB接口的功能，解决一个甚至是数个前述相关技术中的限制及缺陷。

本发明为一种内建储存装置的USB集线器，其包括：一上游接口，其是采用通用序列总线接口(universal serial bus，USB)传输协议，以作为相关装置数据交换的通讯端口；一Hub装置主要是由一Hub控制单元、一封包交换单元、一路由器、一内建储存组件及一中继器所构成；及一下游接口，其是采用通用序列总线接口(USB)传输协议，并具有数个接口，以作为相关装置数据交换的通讯端口。

再者，该中继器是将所接收的信号作中继及重复发送处理；该Hub控制单元是一逻辑控制单元，其可检测并控制各组件及数据流路径；该封包交换单元是一数据流量速率转换的组件，可将高速的数据流转换为全速或低速的数据流；该路由器可将数据流分配传输至该下游接口所连接的各组件，或将该下游接口所上传的数据流分配传输至该中继器或封包交换单元；该内建储存组件主要是一可记忆该下游接口下传数据的组件。

基于前述本发明内建储存装置的USB集线器，其可达到以下效果：

1.本发明内建储存装置的USB集线器，可将高速的数据流转换为全速或低速的数据流，因此，可作为USB1.1及USB2.0的转换接口，而达到向下兼容的接口转换装置。

2.本发明所提供的内建储存装置的USB集线器，当外接数个不同数据流速率的USB外接装置时，其USB集线器能同时提供低速及高速两种数据流速率，使得不同数据流速率的USB外接装置都能达到其本身的使用效率。

3.本发明提出一种内建储存装置的USB集线器，具有一内建的储存装置，因此，可作便携式的储存装置。

附图说明

图1为本发明内建储存装置的USB集线器的组件连接示意图。

图2为本发明内建储存装置的USB集线器的作业流程图。

图中

上游接口 1

Hub装置 2

Hub控制单元 21

封包交换单元 22

路由器 23

外部电源供应单元 24

电源切换开关 25

内建储存组件 26

中继器 27

下游接口 3

接口 31

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的上述目的及所具功效作进一步说明。

参考图1所显示，为本发明的内建储存装置的USB集线器的一种较佳实施例，其结构是包含：一上游接口1、一Hub装置2及一下游接口3。

该上游接口1是采用通用序列总线接口(universal serial bus，USB)传输协议，以作为相关装置数据交换的通讯端口。

该Hub装置2主要是由一Hub控制单元21、一封包交换单元22、一路由器23、一内建储存组件26及一中继器27所构成。其中，该中继器27是将所接收的信号作中继及重复发送处理，以确保数据完整而确实地传输至特定装置；该Hub控制单元21是一逻辑控制单元，可侦测该上游接口1及下游接口3所连接的装置的联机或移除，并确认各连接装置的数据传输速率，以控制该中继器27将数据传输至该路由器23或传输至该封包交换单元22；该封包交换单元22是一数据流量速率转换的组件，可将高速(high speed)的数据流转换为全速(full speed)或低速(lowspeed)的数据流；该路由器(23)是在该Hub控制单元21的控制下，可将数据流分配传输至该下游接口3所连接的各组件，或将该下游接口3所上传的数据流分配传输至该中继器27或封包交换单元22；该内建储存组件26主要是一可记忆该下游接口3下传数据的组件，其可具有一内存控制器，以转换该下游接口3以USB协议所下传数据，而可以不具有USB接口，而将数据储存至该内建储存组件26中的记忆单元。

该下游接口3是采用通用序列总线接口(USB)传输协议，其具有数个接口31，以作为相关装置数据交换的通讯端口。

前述的Hub装置2中具有一外部电源供应单元24，且前述的下游接口3中的各个接口31中分别具有一电源切换开关25，而该Hub控制单元21可管理侦测该下游接口3中的各个接口31连接的装置所需的供电量，并控制该电源切换开关25，使得当任一电源切换开关25对应的接口31所连接的装置耗电量超过该Hub装置2内部提供的电源负载时，该Hub控制单元21会控制该电源切换开关25切换连接至该外部电源供应单元24，以提供该外接装置作为其电源；若任一电源切换开关25对应的接口31所连接的装置耗电量是该Hub装置2内部提供的电源所能负载时，该Hub控制单元21会控制该电源切换开关25切换连接至该Hub装置2内部的电源，以提供该外接装置作为其电源；若任一电源切换开关25对应的接口31所连接的装置耗电量并非该Hub装置2或该外部电源供应单元24所能负载时，该Hub控制单元21会控制该电源切换开关25关闭而不提供该外接装置电源。

参考图2所显示的本发明内建储存装置的USB集线器较佳实施例的作业流程。首先，步骤100是该Hub控制单元21侦测该下游接口3中的各个接口31连接的装置电源规格及数据流速率；接着，步骤200是该Hub控制单元21依据前述步骤侦测外接装置电源规格的结果，会控制连接外接装置的接口31所对应的电源切换开关25，以使得此外接装置的能正常运作；步骤300是该Hub控制单元21依据前述步骤侦测外接装置数据流速率的结果，会控制该中继器27，以使得数据流的路径会直接经由该中继器27而以高速数据流速率传输，或经由该封包交换单元22而以全速或低速数据流速率传输；最后，步骤400是在前述该Hub装置2的作业模式确定后，该上游接口1传输至该Hub装置2的数据即可透过该Hub控制单元21的控制，经由该中继器27或封包交换单元22，再通过该路由器23，将数据自该上游接口1下传至各个接口31所连结的装置，且也可经由同样的数据流路径将数据自各个接口31所连结的装置上传至该上游接口1。

本发明内建储存装置的USB集线器的较佳实施例中，透过该Hub控制单元21依据该内建储存组件26的电源规格及数据流速率，控制连接该内建储存组件26的接口31所对应的电源切换开关25切换连结内部电源或外部电源供应单元24，且控制该中继器27，使得数据流的路径会直接经由该中继器27而以高速数据流速率传输，或经由该封包交换单元22而以全速或低速数据流速率传输，以达到数据上传至该上游接口1或下传至该内建储存组件26而进行储存。

基于前述本发明内建储存装置的USB集线器，当该上游接口1所连接的装置是采USB2.0接口时，若该下游接口3的接口31是连接采用USB2.0接口的外接装置，则该Hub控制单元21会控制该中继器27将数据直接传输至该路由器23，而下传至此外接装置，且以相同的数据流路径将数据上传至该上游接口1所连接的装置；若该下游接口3的接口31是连接采用USB1.1接口的外接装置，则该Hub控制单元21会控制该封包交换单元22，将下传数据速率由USB2.0接口传输速率降低至USB1.1接口传输速率，以下传至此外接装置，且以相同的数据流路径将数据以USB1.1接口传输速率上传至该上游接口1所连接的装置。因此，该Hub装置2的数据传输接口，可达到向下兼容的效果。

前述的高速及低速/全速数据流速率是分别指USB2.0接口及USB1.1接口，然而，随着USB接口需求或技术的增进，其对于高速及低速/全速数据流速率可能会有不同的定义。而本发明内建储存装置的USB集线器，其主要是在于提供至少两种数据流速率的USB外接装置，可同时以外接装置各自的数据流速率作上传或下传的数据传输。因此，本发明的高速数据流速率是指较低速/全速数据流速率更快的，而不特别限定是是分别指USB2.0接口及USB1.1接口。

虽然已应用较佳实施例说明本发明，但本领域的技术人员仍可对上述实施例加以更改及变更，而不偏离本发明的精神及观点；以上所述仅为本发明的较佳具体实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化及修饰，皆应属本发明申请专利的涵盖范围。

Claims

1.一种USB集线器，其特征在于，包含：

一上游接口，其是采用通用序列总线接口传输协议，以作为相关装置数据交换的通讯端口；

一Hub装置主要是由一Hub控制单元、一封包交换单元、一路由器及一中继器所构成，其中，该中继器是将所接收的信号作中继及重复发送处理，以将数据传输至特定装置；该Hub控制单元是一逻辑控制单元，其可侦测该上游接口及下游接口所连接的装置的联机或移除，并确认各连接装置的数据传输速率，以控制该中继器将数据传输至该路由器或传输至该封包交换单元；该封包交换单元是一数据流量速率转换的组件，可将高速的数据流转换为全速或低速的数据流；该路由器是在该Hub控制单元的控制下，可将数据流分配传输至该下游接口所连接的各组件，或将该下游接口所上传的数据流分配传输至该中继器或封包交换单元；及

一下游接口，其是采用通用序列总线接口传输协议，并具有数个接口，以作为相关装置数据交换的通讯端口。

2.根据权利要求1所述的USB集线器，其特征在于，该Hub装置中具有一外部电源供应单元，且前述的下游接口中的各个接口中分别具有一电源切换开关，而该Hub控制单元又可管理侦测该下游接口中的各个接口连接的装置所需的供电量，并控制该电源切换开关，使得该电源切换开关切换连接至内部电源或该外部电源供应单元。

3.一种内建储存装置的USB集线器，其特征在于，包含：

一Hub装置主要是由一Hub控制单元、一封包交换单元、一路由器、一内建储存组件及一中继器所构成，其中，该中继器是将所接收的信号作中继及重复发送处理，以将数据传输至特定装置；该Hub控制单元是一逻辑控制单元，其可侦测该上游接口及下游接口所连接的装置的联机或移除，并确认各连接装置的数据传输速率，以控制该中继器将数据传输至该路由器或传输至该封包交换单元；该封包交换单元是一数据流量速率转换的组件，可将高速的数据流转换为全速或低速的数据流；该路由器是在该Hub控制单元的控制下，可将数据流分配传输至该下游接口所连接的各组件，或将该下游接口所上传的数据流分配传输至该中继器或封包交换单元；该内建储存组件是一可记忆该下游接口下传数据的组件；及一下游接口，其是采用通用序列总线接口传输协议，并具有数个接口，以作为相关装置数据交换的通讯端口。

4.根据权利要求3所述的内建储存装置的USB集线器，其特征在于，该Hub装置中具有一外部电源供应单元，且前述的下游接口中的各个接口中分别具有一电源切换开关，而该Hub控制单元又可管理侦测该下游接口中的各个接口连接的装置所需的供电量，并控制该电源切换开关，使得该电源切换开关切换连接至内部电源或该外部电源供应单元。