TWI322355B - Driverless signal generating apparatus and control method thereof - Google Patents

Description

1322355 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發月係關於—種免驅動程式之訊號產生設備及其 控制5法’尤其關於-種不需要在作業系統中安裝訊號 產生備之專用驅動程式而能控制訊號產生設備產生外 部訊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， 通常被設計成可以達到隨插即用（Plug and play)的功能， 乂讓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WINDQWsxp的作業系統的電腦主機中方 便地識別此人機介面設備。 时而這種人機介面設備的基本架構包含了一個USB控 制器（或者其他標準介面之控制器）及一人機介面裝置， 例如鍵盤1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t 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 糸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：此 1322355 指紋感測器，因此使用上相當麻 :方便性，再者驅動程式必須伴隨電腦:::::: :新’相當麻煩。此外，指紋感測器的製造商必J = 專用的驅動程式’而目前驅動程式的撰寫都需要作相： ^㈣證手續’以讓目前的作業系統，譬如w : XP，可以認知到此裝置。 、

【發明内容】 因此，本發明之一個目 訊號產生設備及其控制方法 裝訊號產生設備之專用驅動 產生外部訊號。 的係提供一種免驅動程式之 ，其不需要在作業系統中安 程式而能控制訊號產生設備

為達上述目的’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，電腦主機且有 一作業系統，作業系統具有訊號產生設備之一應用程式。 訊號產生設備包含-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—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韌！I。韌體將訊號產生設備 模擬成-標準裝置’其中作業系統已經内建有對應於標 準裝置之-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 设備之一屬性。於作業系統中可執行應用程式，以產生 一第一命令，第一命令與第二命令都屬於一種用以啟動 1322355 控制傳輸（Control Transfer)之控制傳輸命令（c〇ntrol Transfer Command，CTC)。韌體接收第二命令來控制訊 號產生裝置產生外部訊號，並將外部訊號傳回至作業系 統中。 本發明亦提供一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 懂，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㈣到職拇指碟的存在，然後發出控制傳輸命 ^(Control Transfer c〇mmand，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 別到刪拇指碟的存在與其裝置屬性（在此為—咖儲 存裝置），而可以存取USB拇指碟之儲存裝置。在標準 的通訊協定（大量傳輸命令Bulk β :’ USB拇指碟中的資料是可以被傳輸至電腦主機中執 -一〜⑺叭寸衣1，子目间的， 電腦主機的作業系統之驅動程 m i私式偵測到USB人機介面裝 置的存在，然後發出控制 丹 r别命令（Control Transfer

Command，CTC)至 USB 人 八品壯班 機"面裝置’以讓USB人搂 "面裝置之韌體回應主機，讜 機

讓作業系統可以識別到USB 2機介面裝置的存在與其裝置屬性（在此為一 USB人機 ^面裝置）’而可以讀取USB人機介面裝置所發出來的 ^唬在軚準的通訊協定（Interrupt Transfer Command， ITC)下’ USB人機介面裝置的輸入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 袭置’都有—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p本發明就是藉由此一 共同的CTC溝通協定，來解決前述問題，本發明採用控 制傳輸咔令（Control Transfer Command, CTC)對嬖如指

，次感測益之訊號產生裝置下達抓取訊號的命令以及傳輸 大量的訊號資肖，譬如指紋圖像資料。此乃因為ctc命 令對任何USB裴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 量的資料。為Λ，任何的非標準（〇s沒有内建驅動程田式） USB外部訊號產生裝置，都可以偽裝成例如—儲存裝置 (Bulk Transfer C〇mmand裝置）或者一鍵盤或滑鼠之仍b 人找"面裝置（jnterrUpt Transfer 裝置）等 〇S 已經内建驅動程式的裝置，m 〇s帛認而使用其内建的 驅動程式與該裝置溝通’進而藉㈣㈣^傳輸該外 部：號產生裝置所產生的訊號至os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2 用的驅動程式，而達成免驅動程式之訊號產生裝置2攻 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程式之訊號 ^22355 彦生設備與電腦主機連接之示意圖。如圖i所示，本餘 施例之-種免驅動程式之訊號產生設備2係用以供連: 至一電腦主機1。電腦主機1具有一主機介面（其中亦 含介面控制器）13及一作業系統丨丨，作業系統 U上ί 昇有言凡 號產生設備2之一驅動程式丨2及一應用程式丨4。庳 程式14可以事先裝設在作業系統n中，使用者可 過光碟片或網際網路來將此應用程式14安裝於你普/ U中。 作業糸統 訊號產生設備2包含一訊號產生裝置22及—人 , "尚控 1益23。訊號產生裝置22用以依據一外部刺激而產生 外部訊號SE。於本實施例中，介面控制器23係為— 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1，介面控制器23中儲存有— =體25。訊號產生設備2之裝置介面24係對應於主機 ^ 13於本貫施例中係為USB介面，而於其他實施例 中二以是PCI-Express、IEEE 1394、SATA介面或其他標 ::面。，號產生裝置22可以是一種生物辨識感測器(譬 私紋感測器）、一麥克風、一光學影像讀取器、或—知 =卡=卡機，甚至是RF ID讀取器等等。麥克風與光: 二像靖取器同樣可以作為生物辨識感測器，用以感測使 4者之聲紋、虹膜、臉型及微血管等生物資料。智慧卡 只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h將訊號產生設備$ 有料成任何一種標準裝置’而在作業系統11巾已經内建 、應。亥標準裝置之驅動程式12，以讓作業系統丨丨將 10 1322355 ' 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)或儲存袭置，譬 如鍵盤或滑鼠。此外，韌體25接收作業系統11透過驅 動程式12輸出之一第一命令C1，並回應第一命令C1以 - 讓作業糸統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與第一命令C2都屬於一種用以啟動控 制傳輸（Control Transfer)之控制傳輸命令（c〇ntr〇1 • Transfer c〇mmand ’ 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，並將外部 訊號SE傳回至作業系統11中。 羊刃體2 5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s丨至S5，如圖2 所示。 於步驟S1中，韌體25將訊號產生設備2模擬成譬 如人機介面裝置或儲存裝置之一標準裝置，以讓作業系 統11將訊號產生設備2視為標準|置。 於步驟S2中’韋刃體25接收作業系統n透過内建於 作業系統U巾之供人機介面裂置用之一驅動程式12輸 出之一第一命令C1，並回廣笛 人入 ^ 應、弟一命令c 1以讓作業系統 11識別訊號產生設備2之一屬性。 然後’步驟S 3於作業李結η丄 牙、統11中執行應用程式14。 應用程式14可以由使用者手動 τ動執行，亦可以自動執行。 接著，步驟S4依據所執 Μ仃之應用程式14產生一第 二命令C2。 1322355 然後’步驟S5接收第二命令C2來控制訊號產生設 2之Λ遗產生裝f 22產生外部訊號SE，並將外部訊 遽SE傳回至作業系統丨丨中以進行後續之處理。 本發明最大的特點就是善用CTC溝通方式，藉由應 用程式（AP)與勤體事先定義的專屬命令架構，對訊號產 生裝置22改帛CTC命令溝通，此舉可以有效的突破需 要專屬驅動程式的限制。 圖3顯示依本發明第二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3所示，本實 施例係類似於第一實施例，不同之處在於本實施例之訊 號產^設備2更包含一鍵盤或滑鼠％，其連接至該介面 控制器2 3用以輸出讯號以控制該作業系統1丨之運作。 於本實施例中，透過介面控制器23之_ 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，訊號產生設備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 Memory)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。 此資料係可以來自該訊號產生裝置22或該電腦主機i。 於本實施例中，作業系統丨丨係透過屬於該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 亦不需要額外提供之驅動程式。值得注意的是在整個運 /； 12 1322355 作狀態中’命令C 1、C 2 ' C 3的個數不限於一個，亦可 以利用多個命令來使整個系統可以正常運作。舉例而古， 當利用複數個第三命令C3來控制儲存裝置27時，可以 包含對該儲存裝置的讀與寫兩種命令。

精田不I 動程式的情況下’達成訊號產生設備之訊號產生功能由 於不需要專屬的驅動程4，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 用以方便說明本發明之技術内容，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 專利範圍之情況，所做之種種變化實 租 之範圍。 種以…皆屬於本發明

/ r'、 13 1322355 【圖式簡單說明】 圖1顯示依本發明第一實施例之免驅動裎式之訊號 產生設備與電腦主機連接之示意圖。 圖2顯示依本發明第一實施例之免驅動程式之訊號 • 產生設備之控制方法之流程圖。 圖3顯示依本發明第二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。 圖4顯示依本發明第三實施例之免驅動程式之訊號 φ 產生設備與電腦主機連接之示意圖。 【主要元件符號說明】

51 :模擬成HID 52 :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 55 :控制訊號產生裝置產生外部訊號 C1:第一命令 C2:第二命令 φ 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)

1322355 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 系統具有言亥訊號產±設備之—應用#呈 <，該訊號產生設 備包含： 巩旎產生裝置，其用以依據_外部刺激而產生一 外部訊號；及 "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： 3亥轫體將忒訊號產生設備模擬成—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； 該韌體接收該作業系統透過該驅動程式輸出之一第 一命令，並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； 於該作業系統中可執行該應用程式，以產生一第二 命令’該第一命令與該第二命令都屬於—種用以啟動控 制傳輸（Control Transfer)之控制傳輸命令（c〇ntr〇1 Transfer Command，CTC);及 該韌體接收該第二命令來控制該訊號產生#置產生 該外部訊號，並將該外部訊號傳回至該作業系统中 2. 如申請專利範圍第1項所述之免驅動程式之訊 號產生設備’其中該訊號產生裝置係為一生物辨識感測 Όύ 〇 ° 15 3_如申請專利範圍第1項所述之免 號產生設備，直φ ^ % % t ,動私式之訊 -麥克風、—光學影像、…置俜“紋感測器、 十心彳冢項取裔 ' 或一讀卡機。 4. Η料利範㈣i項所述 號產生設備，A中#人& > αι 兄θ動釭式之訊 面控制器係為一種咖控制器。 如申凊專利範圍第丨項所述之 號產生設備，豆中W隹壯 U充驅動私式之訊 6.如申，：;=為一鍵盤或—滑鼠。 號產生設備，；專包？：項所述之免驅動程式之訊 制器，用以輪出二了盤或滑鼠’其連接至該介面控 出況遽以控制該作業系統之運作。 7_如申請專利範圍第1項所述之免驅動 號產生設備，更句A w 免驅動釭式之訊 ，且儲存裝置，其連接至該介面控制 益且异係用以儲存資料。 8·如申请專利範圍第7項所述之免驅動ρ + 號產生設備，…… 叮U光驅動耘式之訊 腦主機。 “ '"貝料係來自該訊號產生裝置或該電 1〇·如申請專利範圍第9項所述之免驅動程式 號產生設備，#中哕楚一人…、 勃牙玉式之Λ 置之命令。 °Λ二1卩々係為用以讀或寫該儲存裝 η·如巾請專利範圍第7項所述之免 :產生：，其中該儲存裝置係為一快閃記憶體陶 Memory)或一非揮發性記憶體。 〇 16 1 .如申請專利範圍帛7項 號產生設備，且φ # > ^ 疋％勃紅式之汛 ，、Τ έ亥作業系統係透過屬於該CTC之一笛 三命令來控制該儲存裳置 C之弟 1322355 12. 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 該作業系統將該訊號產生設備視為該標準裝置； 接收5玄作業系統透過該驅動程式輸出之一第一命 • 令，並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一第二命令，該第一命令與 該第二命令都屬於一種用以啟動控制傳輸（c〇ntr〇1 Transfer)之控制傳輸命令（c〇ntr〇i Transfer Command， CTC);及 接收該第二命令來控制該訊號產生設備接收一外部 刺激而產生一外部訊號’並將該外部訊號傳回至該作業 Φ 系統中。 U·如f請專利範圍第12項所述之免驅動程式之訊 •號產生設備之控制方法，其中該外部訊號包含生物資料。 17