TWI226551B - Multi-function wireless bridge for USB and associated system - Google Patents

Description

1226551 五、發明說明（1) 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種通用串列匯流排，且特別是有關 於一種多功能通用串列匯流排無線橋接裝置及系統。 【先前技術】 通用串列匯流排（Uni versa 1 Serial Bus，簡稱USB) 是一種應用於例如是桌上型電腦、筆記型電腦及個人數位 助理（Personal Digital Assistant，簡稱PDA)等之週邊 裝置的連接介面。其中，由於其熱插拔特性，使得使用者 可以方便地任意加入或移去其週邊裝置，且於加入或移去 週邊裝置時，並可自動偵測而保持桌上型電腦、筆記型電 腦及個人數位助理等之正常運作。因此，通用串列匯流排 介面已廣泛地使用於例如是鍵盤、滑鼠、網路卡及印表機 等週邊裝置。此外，由於使用通用串列匯流排介面之週邊 裝置’在加入或移除成為電腦週邊時之便利性，因此也發 展出一種使用通用串列匯流排介面之儲存裝置，以便於不 同電腦間之資料轉移或資料共享。 請參考第1圖所示，其為一種習知之通用串列匯流排 系統連接示意圖。圖中顯示，在支援通用串列匯流排之電 腦中，通常會設置有一USB主機控制器（H〇st c〇iltr〇ller) 1 1 0，用以控制經由U S B連接線而與其連接之各種^ $ b週邊 裝置（Device)。其中，如圖所示地，USB週邊裝置15〇與具 0TG(0n-The-Go，簡稱0TG)功能USB週邊裝置160係直接連 接至USB主機控制器110，而USB週邊裝置130與USB週邊裝 置1 4 0則經由U S B集線器1 2 0再連接至u s B主機控制器1 1 〇。

12165twf.ptd 第5頁 1226551 五、發明說明（2) 其中，無論為以上之何種連接方式，均係經由USB連接線 來連接。 為了提供使用者更方便的使用環境，現今雖有針對特 定類別之USB週邊裝置使用無線連接之方式，但卻無法使 用於不同類別之USB週邊裝置，而標題為” Method and apparatus for implementing a wireless universal serial bus host controller by interfacing a universal serial bus hub as a universal serial bus device”之第5, 890, 015號美國專利，雖已提供可適用於不 同USB週邊裝置之無線連接架構，但卻需分別使用不同之 裝置來橋接USB主機控制器與USB週邊裝置，對於使用者而 言仍有不便。 【發明 有 匯流排 經由無 為 列匯流 訊號橋 裝置包 無線傳 流排週 面引擎 用以傳 鑑於此， 無線橋接 線方式橋 達上述及 排無線橋 接為無線 括··串列 收器、通 邊單元、 用以傳收 收無線訊 本發明之目的是提供 裝置及系統，其可方 接至U S Β主機控制器 其他目的，本發明提 接裝置，適用於將通 訊號。此多功能通用 介面引擎（Serial In 用串列匯流排主機控 第一多工器及第二多 通用串列匯流排之有 號’通用串列匯流排 一種多功能通用串列 便地將U S B週邊裝置 供一種多功能通用串 用串列匯流排之有線 串列匯流排無線橋接 ter face Engine)、 制單元、通用串列匯 工器。其中，串列介 線訊號。無線傳收器 主機控制單元用以提

12165twf.ptd 第6頁 1226551 五、發明說明（3) 供通用串列匯流排主機控制功能，以及有線訊號與無線訊 號間之封包轉換功能。通用串列匯流排週邊單元用以提供 通用串列匯流排週邊裝置功能，以及有線訊號與無線訊號 間之封包轉換功能。第一多工器耦接串列介面引擎、通用 串列匯流排主機控制單元及通用串列匯流排週邊單元，用 以依據一選擇訊號，來選擇串列介面引擎與通用串列匯流 排主機控制單元及通用串列匯流排週邊單元之資料傳收路 徑。而第二多工器耦接無線傳收器、通用串列匯流排主機 控制單元及通用串列匯流排週邊單元，用以依據前述之選 擇訊號，來選擇無線傳收器與通用串列匯流排主機控制單 元及通用串列匯流排週邊單元之資料傳收路徑。 本發明之較佳實施例中，此多功能通用串列匯流排無 線橋接裝置更包括一連線即運行（ON-THE-GO)單元，耦接 於串列介面引擎、第一多工器與第二多工器，用以依據串 列介面引擎連接之通用串列匯流排控制器的種類，來提供 前述之選擇訊號。也就是說，當串列介面引擎連接通用串 列匯流排主機控制器時，選擇訊號控制第一多工器與第二 多工器，使串列介面引擎與無線傳收器之傳收路徑連接至 通用串列匯流排週邊單元。而當串列介面引擎連接通用串 列匯流排週邊裝置時，選擇訊號控制第一多工器與第二多 工器，使串列介面引擎與無線傳收器之傳收路徑連接至通 用串列匯流排主機控制單元。其中，選擇訊號也可以由一 切換開關來提供。 本發明另提供應用前述多功能通用串列匯流排無線橋

12165twf.ptd 第7頁 I226551 五、發明說明（4) —___ 接裝置之一種通用 " j 3棑控制器、耦接第1: 統’包括：第一通用串列 h通用•龍流排ί線$:二歹』匿流排控制器之第—多 二制器及耦接第二诵、虫㈢接裝置、第二通用串列匯漭 串列匿流排無線橋接u匯流排控制器之第二多功;l通 本發明之較佳實施 置、線橋接裂置與第二多功二s二夕功能通用串列匯流排 ^，可以是分別連接至‘"二用串列匯流排無線橋接震 二匯流排週邊裝置：歹:主機控制器與通用 排主機控制器與通用串=7 ^疋分別連接至通用串列匯产 :5兩個通用串列匯流排 ：《至可以是分別

裝置間之連接通訊。 成控制以進行不同USB 因此，可以應用輩— ^置，來方便地將USB週邊夕裝功置通由\串列匯流排無線橋 ,控制器，以利於使用者之'"使用。，、、、、'.方式橋接至USB 為讓本發明之上述 ⑴下了文特以較佳實施例，二”“;U點；;： 【實施方式：】 用串3 其為根據本發明較佳實施…

主嬙d ί机排糸、，先連接示意圖。與第1圖不同&«例通 ^機控制器210與USB集線器22〇、USB週门的疋，在USB

功能USB週邊裝置2 6 0之間，分別以一多 =250及具0TG 排無線橋接震置212、214、215及216，串列匯流 个对既有以USB連 mm y 12165twf.ptd 第8頁 1226551 五、發明說明（5) ，，連接之USB有線訊號橋接為無線訊號之方式通訊，而 :：有USB協定架構下’使設置USB主機控制器21〇之電 月^ (未繪示）可以分別與USB週邊裝置23〇、24〇、25〇及具 OTG功能USB週邊裝置2 6 0通訊。此外，第2圖之通用串列匯 流排系統更包括設置於另一台電腦（未繪示）上之USB主 制器2Π ’其亦可經由多功能通用串列匯流排無線橋 接裝置213來與設置USB主機控制器210之電腦通訊。當 然，此種情形之通訊必須在分別設置USB主機控制器2丨〇與 211之電腦上，提供專為電腦與電腦間經由USB通訊之驅動 軟體才可行。 在第2圖中’實線之連接線係代表u s b連接線，而多功 能通用串列匯流排無線橋接裝置2 1 2、2 1 3、2 1 4、2 1 5與 2 1 6間之虛線則代表沒有任何連接線。因此，υ ς β主機控制 器2 1 0與U S Β主機控制器2 1 1 、U S Β集線器2 2 0、U S Β週邊裝置 2 5 0及具0 T G功能U S β週邊裝置2 6 〇間之通訊，係經由多功能 通用串列匯流排無線橋接裝置2 1 2、2 1 3、2 1 4、2 1 5與 2 1 6 ’將U S Β之有線訊號橋接至無線訊號來達成。是以，多 功能通用串列匯流排無線橋接裝置2 1 2、2 1 3、2 1 4、2 1 5與 216必須同時具有USB主機控制功能及USB週邊裝置功能， 且其功能選擇可以是應用USB之連線即運行（ON-THE-GO， 簡稱OTG)協定來自動選擇，如圖中連接具〇TG功能USB週邊 裝置2 6 0之多功能通用串列匯流排無線橋接裝置2 1 6即可自 動選擇操作於主機模式（Host Mode)。或其功能選擇也可 以切換開關來手動選擇，如多功能通用串列匯流排無線橋

12165twf.ptd 第9頁 1226551 五、發明說明（6) 接裝置212與213，因係分別連接 211&，、故應虫選擇操作於週邊裝置模式（“以以Mode)，而多 功此通用串列匯流排無線橋接裝 =SB集線器2 2 0咖週邊裝置2 5 0，故應選擇操作= 機模式。 巧乃時二f功能通用串列匯流排無線橋接裝置2 1 2、 、 、 與2 1 6間，將形成一小型之無線網路，其可 經^指，網ί辨識碼（ID)，來達成相互傳送無線網路 封匕，1 : ，2可將所接收之無線網路封包轉換為USB協 疋封，傳，。，中為了符合USB協定中有關回應延遲規格 之要求，夕功能通用串列匯流排無線橋接裝置2丨2、2丨3、 214、215與216在接收到USB協定封包時，必須先行回應認 可/不認可（ACK/NACK)封包至USB匯流排上。當缺，如孰習 此藝者所知，在第2圖令雖以較複雜之系統結構來說明'、，、， 但如第2圖所示之虛線兩端之單獨應用的簡單系統也是可 行的。 請參看第3圖所示，其為根據本發明較佳實施例之多 功能通用串列匯流排無線橋接裝置方塊示意圖。如前所 述，多功能通用串列匯流排無線橋接裝置3〇〇必須 有USB主機控制功能及USB週邊裝置功能，因此，多功^通 用串列匯流排無線橋接裝置3 0 0包括通用串列匯流 ^SB )主機控制單元3 3 0及通用串列匯流排（USB)週邊 34 0，用以分別提供通用串列匯流排主機控制功能及 串列匯流排週邊裝置功能，另外’也可同時提供有線訊號 1226551 五、發明說明（7) 與無線訊號間之封包轉換功能。 此外’多功能通用串列匯流排無線橋接裝置3 〇 〇也包 括··串列介面引擎（Serial Interface Engine)310、無線 傳收器3 6 0 、第一多工器3 2 0 、第二多工器3 5 0及連線即”運 行（ON-THE-GO)單元 370。 其中’串列介面引擎3 1 〇用以傳收通用串列匯流排之 2 ΐ號丄無線傳收器3 6 0用以傳收橋接之無線訊號，連 3 2 0盥笛ί丁-早夕疋3 7 〇耦接於串列介面引擎310、第一多工器 通“列—γΛ工器3 5 0 ’用以依據串列介面引擎310連接之 、用；歹」,流排控制器的種類，來提供一選擇訊號W。 ^ 夕工器320轉接串列介而μ勒:Q1n ^ ^ ^ # ^ ^3 3 0 I Ϊ ； Ϊ 2 J ^ S ^ 依據連線即運杆罝二:幻匯机排週邊單凡34 0，用以 介面引擎31〇盘通用串 1、= f f訊號sel ，來選擇串列 列匯流排週邊單元340之資：』收2 ί制單元3 3 0及通用串 麵接無線傳收器36〇、通用 以：：第二多工器350 通用串列匯流排週邊單元340心；=控制單元33〇及 提供之選擇訊號sel ^據連線即運行單元 列^流排主機控制單元3 3 0及\擇用無^專_收器與通用串 之貝料傳收路徑。當然， 列^流排週邊單元340 I, Esel ^ ^ ^ « t ^ ^ # 例如，當串列介面引擎31。上t曰不）來手動提供。 匯流排無線橋接裝置212 圖之多功能通用串列 器210時，則選擇訊號用串列匯流排主機控制 曰匕制第—多工器3 2 0與第二多

1226551 五、發明說明（8) 工器3 5 0 ，使串列介面引擎3 1 0與無線傳收器3 6 0之傳收路 徑連接至通用串列匯流排週邊單元3 4 0，而選擇操作於通 用串列匯流排週邊裝置功能。另外，當串列介面引擎3 1 0 如第2圖之多功能通用串列匯流排無線橋接裝置2 1 5連接通 用串列匯流排週邊裝置2 5 0時，選擇訊號se 1會控制第一多 工器3 2 0與第二多工器3 5 0 ，使串列介面引擎3 1 0與無線傳 收器3 6 0之傳收路徑連接至通用串列匯流排主機控制單元 3 3 0 ，而選擇操作於通用串列匯流排主機控制功能。因 此，可達成應用單一之多功能通用串列匯流排無線橋接裝 置，來方便地將USB週邊裝置經由無線方式橋接至USB主機 控制器，以利於使用者之使用。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以 限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神 和範圍内，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護 範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

12165twf.ptd 第12頁 1226551 圖式簡單說明 第1圖係顯示一種習知之通用串列匯流排系統連接示 意圖。 第2圖係顯示根據本發明較佳實施例之通用串列匯流 排系統連接示意圖。 第3圖係顯示根據本發明較佳實施例之多功能通用串 列匯流排無線橋接裝置方塊示意圖。 【圖式標示說明：】 110、210、211 USB主機控制器 120 、 220 USB 集線器 ’_ 130 、140 、150 、230 、240 、250 USB 週邊裝置 160、2 6 0 具OTG功能USB週邊裝置 212、213、214、215、216、300 多功能通用串歹U匯 流排無線橋接裝置 310 串列介面引擎 320 第一多工器 3 3 0 通用串列匯流排主機控制單元 3 4 0 通用串列匯流排週邊單元 3 5 0 第二多工器 3 6 0 無線傳收器 3 7 0 連線即運行單元

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Claims (1)

1226551 六、申請專利範圍 1. 一種多功能通用串列匯流排無線橋接裝置，適用於 將一通用串列匯流排之一有線訊號橋接至一無線訊號，包 括： 一串列介面引擎，用以傳收該有線訊號； 一無線傳收器，用以傳收該無線訊號； 一通用串列匯流排主機控制單元，用以提供通用串列 匯流排主機控制功能及該有線訊號與該無線訊號之封包轉 換功能， 一通用串列匯流排週邊單元，用以提供通用串列匯流 排週邊裝置功能及該有線訊號與該無線訊號之封包轉換功 能； 一第一多工器，耦接該串列介面引擎、該通用串列匯 流排主機控制單元及該通用串列匯流排週邊單元，用以依 據一選擇訊號，來選擇該串列介面引擎與該通用串列匯流 排主機控制單元及該通用串列匯流排週邊單元之資料傳收 路徑；以及 一第二多工器，耦接該無線傳收器、該通用串列匯流 排主機控制單元及該通用串列匯流排週邊單元，用以依據 該選擇訊號，來選擇該無線傳收器與該通用串列匯流排主 機控制單元及該通用串列匯流排週邊單元之資料傳收路 徑。 2 ·如申請專利範圍第1項所述之多功能通用串列匯流 排無線橋接裝置，更包括一連線即運行單元，耦接該串列 介面引擎、該第一多工器與該第二多工器，用以依據該串

12165twf.ptd 第14頁 1226551 六、申請專利範圍 列介面引擎連接之一通用串列匯流排控制器種類，來提供 該選擇訊號。 3. 如申請專利範圍第1項所述之多功能通用串列匯流 排無線橋接裝置，其中該選擇訊號係由一切換開關來提 供。 4. 一種通用串列匯流排系統，包括： 一第一通用串列匯流排控制器； 一第一多功能通用串列匯流排無線橋接裝置，耦接該 第一通用串列匯流排控制器； 一第二通用串列匯流排控制器；以及 一第二多功能通用串列匯流排無線橋接裝置，耦接該 第二通用串列匯流排控制器； 其中，該第一多功能通用串列匯流排無線橋接裝置及 該第二多功能通用串列匯流排無線橋接裝置分別包括： 一串列介面引擎，用以傳收一有線訊號； 一無線傳收器，用以傳收一無線訊號； 一通用串列匯流排主機控制單元，用以提供通用串列 匯流排主機控制功能及該有線訊號與該無線訊號之封包轉 換功能； 一通用串列匯流排週邊單元，用以提供通用串列匯流 排週邊裝置功能及該有線訊號與該無線訊號之封包轉換功 能； 一第一多工器，耦接該串列介面引擎、該通用串列匯 流排主機控制單元及該通用串列匯流排週邊單元，用以依

12165twf.ptd 第15頁 1226551 六、申請專利範圍 據一選擇訊號，來選擇該串列介面引擎與該通用串列匯流 排主機控制單元及該通用串列匯流排週邊單元之資料傳收 路徑；以及 一第二多工器，耦接該無線傳收器、該通用串列匯流 排主機控制單元及該通用串列匯流排週邊單元，用以依據 該選擇訊號，來選擇該無線傳收器與該通用串列匯流排主 機控制單元及該通用串列匯流排週邊單元之資料傳收路 徑。 5 .如申請專利範圍第4項所述之通用串列匯流排系 統，其中該第一多功能通用串列匯流排無線橋接裝置及該 第二多功能通用串列匯流排無線橋接裝置更包括一連線即 運行單元，耦接該串列介面引擎、該第一多工器與該第二 多工器，用以依據該串列介面引擎連接之一通用串列匯流 排控制器種類，來提供該選擇訊號。 6 .如申請專利範圍第4項所述之通用串列匯流排系 統，其中該選擇訊號係分別由一切換開關來提供。 7. 如申請專利範圍第4項所述之通用串列匯流排系 統，其中該第一通用串列匯流排控制器為一通用串列匯流 排主機控制器，而該第二通用串列匯流排控制器為一通用 串列匯流排週邊裝置。 8. 如申請專利範圍第4項所述之通用串列匯流排系 統，其中該第一通用串列匯流排控制器為一通用串列匯流 排主機控制器，而該第二通用串列匯流排控制器為一通用 串列匯流排集線器。

12165twf.ptd 第16頁 1226551 六、申請專利範圍 9 .如申請專利範圍第4項所述之通用串列匯流排系 統，其中該第一通用串列匯流排控制器及該第二通用串列 匯流排控制器均為一通用串列匯流排主機控制器。

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