TW200819984A - Driverless signal generating apparatus and control method thereof - Google Patents

Description

200819984 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於-種免驅動程式之訊號產生設備及其 控制方法’尤其關於—種不需要在作業系統中安裝訊號 產生設備之專用驅動程式而能控制訊號產生設備產生外 部汛號之免驅動程式之訊號產生設備之控制方法。 【先前技術】 傳統的人機介面設備，譬如鍵盤設備、滑鼠設備等， L系被。又。十成可以達到隨插即用（Phg an(J phy )的功能， 以瓖使用者可以輕易地使用此設備。在譬如WINd〇Ws Xp的作業系統中，已經内建有譬如USB人機介面裝置 之驅動程式，因此，使用者不需要另外安裝驅動程式， 而可以在具有WINDOWS XP的作業系統的電腦主機中方 便地識別此人機介面設備。 而這種人機介面設備的基本架構包含了一個USB控 制為（或者其他標準介面之控制器）及一人機介面裝置， 例如鍵盤、滑鼠等。滑鼠及鍵盤都是屬於標準的作業系 統之内建功能，也就是有作業系統中已經内建有驅動程 式。如果利用人機介面設備之USB控制器連接到_電腦 主機’電腦主機自動將内建於作業系統之鍵盤或滑鼠的 驅動程式安裝起來。然而，當一外部訊號產生裝置，例 如指紋感測器透過USB控制器連接至電腦主機時，作業 系統中並沒有内建指紋感測器的驅動程式，因此在沒有 另外提供專屬的驅動程式的情況下，並沒有辦法使用此 6 200819984 指紋感測器，因此使用上相當麻須，無法達到㈣隨用 的方便性’再者驅動程式必須伴隨電腦作業系統更新而 更新，相當麻煩。此外，指紋感測器的製造商必須 專用的驅動程式，而目前驅動程式的撰寫都需要作：： 麻煩的認證手、續’以讓目前的作業系'统，譬如 XP，可以認知到此裝置。 【發明内容】 因此，本發明之一㈤目的係提供一冑免驅動程式之 訊號產生設備及其控制方法，其不需要在作業系統中安 裝訊號產生設備之專用驅動程式而能控制訊號產生設備 產生外部訊號。 為達上述㈣’本發明提供一種免驅動程式之訊號 產生設備’其用以供連接至一電腦主機，電腦主機呈有 一作業系統，作業系統具有訊號產生設備之一應用程i。 訊號產生設備包含一訊號產生裝置及一介面控制器。訊 號產生裝置用以依據一外部刺激而產生一外部訊號。介 面控制器連接至訊號產生裝置，並用以供連接至電°腦主 機’介面控制器中儲存有一拿刀體。韌體將訊號產生設備 模擬成一標準裝置，JL 4M令堂i Μ 什千衣置/、甲作菜糸統已經内建有對應於標 準裝置之一驅動程式，以讓作業系統將訊號產生設備視 為標準裝置。韌體接收作業系統透過驅動程式輸出之一 第一命令，並回應第一命令以讓作業系統識別訊號產生 設備之一屬性。於作業系統中可執行應用程式，以產生 -第二命♦’第一命令與第二命令都屬於一種用以啟動 7 200819984 控制傳輸（Control Transfer)之控制傳輪命令（c_r〇i

Command，ctc)。韋刃體接收第二命令來控制訊 、產生衣置產生外部訊號，並將外部訊號傳回至作業系 統中。 一 ^ 本發明亦提供—種免驅動程式之訊號產生設備之控 制方法。 ^為讓本發明之上述目的、特徵、和優點能更明顯易 ΙΪ，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說 明如下。 ^ 【實施方式】 當任何一個USB裝置與電腦主機連接時，例如USB 拇指碟被插入至電腦主機時，電腦主機的作業系統之驅 動程式偵測到USB拇指碟的存在，然後發出控制傳輸命 令（Control Transfer Command，CTC)至 USB 拇指碟，以 讓USB拇指碟之韌體回應電腦主機，讓作業系統可以識 別到USB拇指碟的存在與其裝置屬性（在此為一 USB儲 存裝置），而可以存取USB拇指碟之儲存裝置。在標準 的通Λ協疋（大里傳輸命令Bulk Transfer Command，BTC) 下，USB拇指碟中的資料是可以被傳輸至電腦主機中執 行。 而如果該USB裝置為一鍵盤或滑鼠等裝置，相同的， 電腦主機的作業系統之驅動程式偵測到USB人機介面裝 置的存在’然後發出控制傳輸命令（Control Transfer Command，CTC)至USB人機介面裝置，以讓USB人機

介面裝置之韌體回應主機，讓作業系統可以識別到USB 8 200819984 人機介面裝置的存在與其裝置屬性（在此為一 USB人機 ;丨面衣置）而可以碩取USB人機介面裝置所發出來的 汛唬。在私準的通訊協定（Interrupt Τγ_如， ITC)下，USB人機介面裝置的輸人訊號可以被傳輸至電 腦主機中執行。 由以上兩個例子可以發現，具有不同的USB屬性之 裝置，都有一共通點，那就是可以透過幾乎相同的控制 傳輸命令（CTC)來溝通USB裝置。本發明就是藉由此— 共同的CTC溝通協定，來解決前述問題，本發明採用控 制傳輸命令（control Transfer command，CTC)對譬如= 紋j測器之訊號產生裝置下達抓取訊號的命令以及傳輸 大量的訊號資料，譬如指紋圖像資料。此乃因為CTC命 令對任何USB t置為共通的溝通協定，並且透過適當: :體：軟體設計’可以☆ CTC的通訊協定下傳輸相；大 置的貢料。為此’任何的非標準（〇s沒有内建驅動程式） USB外部訊號產生裝置’都可以偽裝成例如—儲存裝置 (Bulk Transfer Command裝置）或者一鍵盤或滑鼠之仍b 人枝"面裝置（InterrUpt Transfer Command 裂置）等 〇 =内。建驅動程式的裝置，讓0S㈣而使用其内建〇: ’ ^式與該裝置溝通，進而藉由該驅動程式傳輸該外 部訊號產生裝置所產生的訊號至〇S中以進行處理:藉 由這種控制方式，便不需要撰寫並認證供訊號產生裝^ 用的駆動程式，而達成免驅動程式之訊號產生裝置之丄 果。以下將藉由幾個實施例來說明其應用與方法。 ^ 圖1顯示依本發明第一實施例之免驅動 狂八之訊號 9 200819984 產生設備與電腦主機連接之示意圖。如圖丨所示，本實 施例之一種免驅動程式之訊號產生設備2係用以供連接 至一電腦主機1。電腦主機丨具有一主機介面（其中亦内 含介面控制器）13及一作業系統11，作業系統11具有訊 號產生設備2之一驅動程式12及一應用程式14。應用 程式14可以事先裝設在作業系統n中，使用者可以透 過光碟片或網際網路來將此應用程式丨4安裝於作業系統 11中。 /…、、 訊號產生設備2包含一訊號產生裝置22及一介面控 制器23。訊號產生裝^ 22用以依據—外部刺激而產生 一外部訊號SE。於本實施例中，介面控制器23係為一 種USB控制器。介面控制器23連接至訊號產生裝置u， f用以供連接至電腦主機丨，介面控制器23中儲存有一 2體25。訊號產生設備2之裝置介面24係對應於主機 介面13，於本實施例中係為USB介面，而於其他實施例 中可以是PCI-EXpress、IEEE 1394、SATA介面或其他標 準介面。訊號產生裝置22可以是一種生物辨識感測器（孽 如指T感測器）、-麥克風、-光學影像讀取器、或一智 =卡碩卡機，甚至是RF ID讀取器等等。麥克風與光學 P像項取為同樣可以作為生物辨識感測器，用以感測使 2者之擎紋、虹膜、臉型及微血管等生物資料。智慧卡 °貝卡機可以用以讀取使用者所攜帶之卡片。 為了達成本發明之效果，韌體25將訊號產生設備2 模擬成任何一種標準裝置，而在作業系統u中已經内建 有對應該標準裝置之驅動程式12，以讓作業系統u將 10 200819984 訊號產生設備2視為標準裝置。此標準裝置例如一人機 介面裝置（Human Interface Device，HID)或儲存裝置，鐾 如鍵盤或滑鼠。此外，韌體25接收作業系統丨丨透過驅 動程式12輸出之一第一命令C1，並回應第一命令 讓作業系統11識別訊號產生設備2之一屬性。然後，於 作業系統11中可執行應用程式14，以產生一第二命令 C2，第一命令C1與第二命令C2都屬於一種用以啟動控 制傳輸（Control Transfer)之控制傳輸命令（(：〇恤〇1 Transfer Command，CTC)。最後，韌體25接收第二命令 C2來控制訊號產生裝置22產生外部訊號se，並將外: 訊號SE傳回至作業系統11中。 、勃體25與應用程式14係被設計成在訊號產生設備2 連接至電腦主機1後，能執行以下步驟si至Μ，如圖2 所示。 ^ w机度王莰1有2模擬成嬖 如人機介面裝置或儲存裝置一 ° 準叙置，以讓作紫糸 統11將訊號產生設備2視為標準裝置。 /…、 於步驟S2中，韌體25接^ ° 作業系統11中之供人機介 、内建於 出之一篦一入八Γ1 、， 置用之一驅動程式12輸 出之弟一命令C1，並回應第一人 ,,, 禾 〒令c 1以讓作紫备从 11識別訊號產生設備2之—愿^ 畏1下菜糸統 屬性。 然後，步驟S3於作業系 應用程式14可以由使用者丰、& 11中執行應用程式14。 接著，步驟S4依據所執^^丁’亦可以自動執行。 二命令C2。 1丁之應用程< 14產生一第 11 200819984 、；1 乂知S5接收第二命令C2來控制訊號產生設 備2之訊號產生襄i 22 i生外部《 SE，並將外部訊 號SE傳回至作業系統u中以進行後續之處理。 本叙明取大的特點就是善用CTC溝通方式，藉由應 用：式(AP)與韌體事先定義的專屬命令架構，對訊號產 '置2改用CTC +令溝通，此舉可以有效的突破需 要專屬驅動程式的限制。 囷頌示依本發明第一貫施例之免驅動程式之訊號 產生設備與電腦主機連接之示意圖。如圖3戶斤示，本實 鈀例係颌似於第一實施例’不同之處在於本實施例之訊 :產士設冑2更包含一鍵盤或滑鼠％，其連接至該介面 控制器23 ’用以輸出訊號以控制該作業系統】】之運作。 於本實施例中，透過介面控制器23之韌冑25的設計， 作業系統11亦將訊號產生設備2視為是人機介面裝置， 因此，訊號產生設冑2亦不需要額外提供之驅動程式。 圖4顯示依本發明第三實施例之免驅動程式之訊號 產生設備與電腦主機連接之示意圖。如圖4所示，本實 施例之訊號產生設備2係類似於第一實施例，但更包含 一儲存裝置27’其連接至該介面控制器23。該儲存裝置 可以是一種快閃記憶體（Flash Mem〇ry)或其他非揮發性記 憶體’用以儲存資料，譬如是指紋模版資料或私密資料。 此資料係可以來自该訊號產生裝置22或該電腦主機丄。 於本實施例中，作業系統丨1係透過屬於該CTC之一第 三命令C3來控制該儲存裝置27。同理，訊號產生設備2 亦不而要頜外提供之驅動程式。值得注意的是在整個運 12 200819984 作狀態中，命令C1、C2、C3的個數又服认 t 双不限於一個，亦可 以利用多個命令來使整個系統可以正當谨从 ^ , 正吊運作。舉例而言， 當利用複數個第三命令C3來控制儲存裳置27時，可以 包含對該儲存裝置的讀與寫兩種命令。 藉由本發明之上述實施例，可以名丁 +岛由a 』Μ在不需要專屬的驅 動程式的情況下，達成訊號產生設備之 人1用< Λ唬產生功能由 於不需要專屬的驅動程式’所以亦不需要作繁複的驅動 程式的認證手續。由於應用程式並不需要作認證，因此 可以簡化應用程式的撰寫程序。 在較佳實施例之詳細說明中所提出之具體實施例僅 用以方便說明本發明之技術内$，而非將本發明狹義地 限制於上述實施例，在不超出本發明之精神及以下申古主 專利範圍之情況’所做之種種變化實施，皆屬於本發; 之範圍。 13 200819984 【圖式簡單說明】 回1顯示依本發明第一實施例之免 產生設備與電腦主德4動程式之訊號 一包細主機連接之示意圖。 圖2顯示依本發明第—實施例之 產生設備之批丨十+ 兄馬動程式之訊號 角爻控制方法之流程圖。 圖3顯示依本發明第二實施例之务 產4 -借啟+ 貝她J之免驅動程式之訊號 產生e又備與電腦主機連接之示意圖。 圖4顯示依本發明第三實施例之免 ^ >4 - ^ ^ ^ 具地扒〈充·動程式之訊號 產生e又備與電腦主機埠接之示意圖。 【主要元件符號說明】

S1 :模擬成HID S2 ·輸出第一 CTC命令以判斷屬性 53 :執行應用程式 54 :產生第二CTC命令 S5 :控制訊號產生裝置產生外部訊號 C1 :第一命令 C2 :第二命令 SE :外部訊號 1 :電腦主機 2 :免驅動程式之訊號產生設備 11 :作業系統 12 :驅動程式 13 ·•主機介面 14 :應用程式 22 :訊號產生裝置 23 :介面控制器 24 :裝置介面 25 :韌體 26 :鍵盤/滑鼠 27 :儲存裝置 14

Claims (1)

1. 200819984 十、申請專利範圍： 1 · 一種免驅動程式之訊號產生設備，其用以供連 接至一電腦主機，該電腦主機具有一作業系統，該作業 系統具有該訊號產生設備之一應用程 <，該訊號產生設 備包含： 一訊號產生裝置，其用以依據一外部刺激而產生一 外部訊號；及 一介面控制器，其連接至該訊號產生裝置，並用以 供連接至該電腦主機，該介面控制器中儲存有一韌體， 其中： 該韌體將該訊號產生設備模擬成一標準裝置，其中 該作業系統已經内建有對應於該標準裝置之一驅動程 式，以讓該作業系統將該訊號產生設備視為該標準裝置； 違早刃體接收該作業系統透過該驅動程式 -命令，並回應該第一命令以讓該作業系：：：：= 產生設備之一屬性； 以產生一第二 種用以啟動控 命令（Control 於該作業系統中可執行該應用程式， 命令，該第一命令與該第二命令都屬於_ 制傳輸（Control Transfer)之控制傳輸 丁ransfer Command，CTC);及 該韌體接收該第二命令來控制該訊號產生裝置產生 該外部訊號，並將該外部訊號傳回至該作業系統中。 號產 器。 2.如申請專利範圍第1項所述之免驅動程式之訊 生設備，其中該訊號產生裝置係為一生物辨識感測 15 200819984 3·如申請專利範圍帛！項所述之免驅動 號產生設備’其中該訊號產生裝置係為一指紋感測哭、° -麥克風、-光學影像讀取器、或一讀卡機。 - a 請專利範圍帛1項所述之免驅動程 號產生設備’其巾該介面㈣器係為—種咖控制哭。D 5·如中請專利範圍第！項所述之免驅動 號產生設備，其中該標準襄置係為-鍵盤或一滑鼠凡 如申請專利範圍帛"員所述之免驅動程 唬產生设備’更包含一鍵盤或滑鼠，其連接; 制器，用以輸出訊號以控制該作業系統之運作。…匕 7·如申請專利範圍第】項所述之免 號產生設備’更包含—儲存裝置， 二之讯 器，且其係用以儲存資料。 丨面控制 8·如申請專利範圍帛7項所述之免 號產生設備，其中該資料^ + & •、動私式之訊 腦主機。巾“❹來自該訊號產Μ置或該電 9·如巾請專利範圍第7項所述之 號產生設備’其中該作業系統係透過屬於該：之： 三命令來控制該儲存裝置。 ^之一弟 10. 如申請專利範圍第9項所述之免 號產生設備，其中該第—人Α 動耘式之訊 置之命令。 4二命令係為用以讀或寫該儲存裝 11. 彡巾π專利耗圍第7項所述之免 號產生設備’其中該儲存裝置係為一快閃 ^ Memory)或一非揮發性記憶體。 〜-(as 16 200819984 i2· 一種免驅動程式之訊號產生設備之控制方法， 該訊號產生設備用以供連接至一電腦主機，該電腦主機 具有一作業系統，該作業系統具有該訊號產生設備之一 應用程式，該控制方法包含以下步驟·· 將該訊號產生設備模擬成一標準裝置，其中該作業 系統已經内建有對應於該標準裝置之一驅動程式，以讓 忒作業系統將該訊號產生設備視為該標準裝置； 接收该作業系統透過該驅動程式輸出之一第一命 令，亚回應該第一命令以讓該作業系統識別該訊號產生 設備之一屬性； ^執行該應用程式以產生—第二命令，該第一命令與

   CTC);及

   1 3 ·如申巧專利範圍第 號產生設備之控制方法，i 乐12項所述之免驅動程式之訊 〃中δ亥外部訊號包含生物資料。 17