計算機外設裝置接口形式的連接判斷方法及裝置的製作方法

2023-06-10 17:33:16 2

專利名稱：計算機外設裝置接口形式的連接判斷方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種計算機外設裝置接口形式的連接判斷方法及裝置，特別涉及一種應用了在計算機外設裝置內部設置的微控制器(MCU)的計算機外設裝置接口形式的連接判斷方法及裝置，其中，該微控制器可根據所連接計算機接口產生的信號來判斷連接是USB接口還是PS2接口，並以其對應的傳輸協議進行信號傳輸。
背景技術：
傳統的計算機外接外設接口，大多採用RS232、PS2的接口進行耦接，但隨著計算機主機處理速度的增加，配備前述的計算機外設時，常因為計算機外設的效能跟不上主機的速度而影響了整體的處理速度，因此本領域的研發人員便積極開發新的傳輸接口，以符合提高計算機整體效能的需求。於是出現了更新一代的計算機傳輸接口，在有線傳輸接口中，包括通用串行總線(Universal Serial Bus，USB)及IEEE 1394等接口。
對一般的使用者或企業而言，隨著計算機技術的迅速發展，與計算機連接的接口不斷衍生而出，當新購入計算機的輸入外設裝置(如鍵盤、滑鼠)時，除了必須考慮連接接口是否吻合，還需考慮新的輸入裝置的處理晶片能否與舊型計算機兼容和匹配，對於仍在使用舊型計算機的人而言，確實存在這些困擾。
通常舊型計算機外設裝置僅能支持單一的計算機連接接口，即使藉由轉接頭連接較新的連接接口，往往也無法正常地運行使用，其原因是該舊型計算機外設裝置缺乏判斷連接接口及轉換連接信號的功能。
目前仍在使用的計算機幾乎都可同時支持PS2接口及USB接口的其中之一，而這兩種計算機連接接口具有共同的特點，都是通過四條信號線來傳輸信號及提供電力，因此本發明的最主要的目的是設計出一種判斷裝置，其可共享一組信號來支持PS2接口或USB接口傳輸協議。

發明內容
為了解決以上所述的公知技術的缺陷，本發明的主要目的是提供一種應用了在計算機外設裝置內部設置的微控制器(MCU)，也可為微處理器(MPU)的計算機外設裝置接口形式的連接判斷方法及裝置，其中該微控制器可根據所連接計算機接口產生的信號來判斷連接是USB接口還是PS2接口，並以其對應的傳輸協議進行信號傳輸。
為實現上述目的，本發明提供一種計算機外設裝置接口形式的連接判斷裝置，其包括電壓調整器，用以調整該連接判斷裝置的電路工作電壓；USB實體層與開關控制器，用以檢測是否已連接USB接口裝置，並啟動USB規格進行傳輸；至少四個拉升開關電阻，當該USB實體層與開關控制器未檢測到USB接口裝置時，啟動PS2接口狀態，並使該四個拉升開關電阻進行拉升操作；以及輸出模擬開關，當USB實體層與開關控制器啟動時，用以輸出模擬信號。
上述的計算機外設裝置接口形式的連接判斷裝置，其中該電壓調整器還連接有電壓輸出元件，用以調整輸出的工作電壓。
上述的計算機外設裝置接口形式的連接判斷裝置，其中當該連接判斷裝置連接到USB接口時，該電壓調整器控制電壓輸出元件將工作電壓調整至3.3V。
上述的計算機外設裝置接口形式的連接判斷裝置，其中當該連接判斷裝置連接到PS2接口時，該電壓調整器控制電壓輸出元件將工作電壓調整至5V。
本發明還提供一種計算機外設裝置接口形式的連接判斷方法，其包括電壓調整器、USB實體層與開關控制器、輸出模擬開關、第一拉升開關電阻、第二拉升開關電阻、第三拉升開關電阻及第四拉升開關電阻，當該計算機外設裝置連接到計算機後，設置於計算機外設裝置內部的固件開始操作，其包括下列步驟(a)開啟第三、四拉升開關電阻，確保USB接口的兩條差動信號線不會產生浮接現象；(b)開啟輸出模擬開關，並預設運行模式為USB接口；(c)清除定時器在一段時間內的計時；(d)進入閒置模式後，設定固件的內部數據，判斷是否有完整的USB標記信號被接收；(e)確定固件運行模式為USB接口，持續開啟輸出模擬開關，並關閉第一拉升開關電阻、第二拉升開關電阻、第三拉升開關電阻及第四拉升開關電阻；(f)由固件判斷是否有完整的PS2標記信號被接收；(g)確定固件運行模式為PS2接口，關閉該輸出模擬開關、第三拉升開關電阻及第四拉升開關電阻，並開啟第一拉升開關電阻、第二拉升開關電阻；(h)由固件判斷定時器是否已超過設定清除的時間；(i)固件切換運行模式為PS2接口，並送出PS2設定碼，再清除一段時間內計數器的計數；以及(j)計算機是否針對PS2設定碼做出正確響應，若為是跳至步驟(g)；若為否則跳至步驟(d)。
上述的計算機外設裝置接口形式的連接判斷方法，其中若該步驟(d)的執行結果為「是」時，繼續執行步驟(e)；若該步驟(d)的執行結果為「否」時，則執行步驟(f)。
上述的計算機外設裝置接口形式的連接判斷方法，其中若該步驟(f)的執行結果為「是」時，繼續執行步驟(g)；若該步驟(f)的執行結果為「否」時，則執行步驟(h)。
上述的計算機外設裝置接口形式的連接判斷方法，其中若該步驟(h)的執行結果為「是」時，繼續執行步驟(i)；若該步驟(h)的執行結果為「否」時，則執行步驟(d)。
本發明為應用了在計算機外設裝置內部設置的微控制器(MCU)的計算機外設裝置接口形式的連接判斷方法及裝置，其中，該微控制器可根據所連接計算機接口產生的信號來判斷連接是USB接口還是PS2接口，兩種接口都通過共同使用四條信號線來傳輸信號及提供電力，並以其對應的傳輸協議進行信號的傳輸。本發明可有效地應用於鍵盤、滑鼠等輸入裝置，以解決由於舊型輸入裝置無法判斷計算機接口而產生的無法使用的問題。


圖1為本發明的計算機外設裝置接口形式的連接判斷裝置的結構圖；圖2為本發明的計算機外設裝置接口形式的連接判斷方法的流程圖；圖3為本發明的計算機外設裝置接口形式的連接判斷裝置連接到計算機USB接口的結構圖；圖4為本發明的計算機外設裝置接口形式的連接判斷裝置連接到計算機PS2接口的結構圖。
附圖標號說明11電壓調整器12USB實體層與開關控制器13輸出模擬開關14第一拉升開關電阻15第二拉升開關電阻16第三拉升開關電阻17第四拉升開關電阻18電壓輸出元件19計算機主機20當該計算機外設裝置連接到計算機後，設置於計算機外設裝置內部的固件開始操作21開啟第三、四拉升開關電阻以使USB接口的兩條差動信號線不會產生浮接現象22開啟輸出模擬開關，並預設運行模式為USB接口23清除定時器在一段時間內的計時24進入閒置模式後，設定固件的內部數據，判斷是否有完整的USB標記信號被接收25確定固件運行模式為USB接口，持續開啟輸出模擬開關，並關閉第一拉升開關電阻、第二拉升開關電阻、第三拉升開關電阻及第四拉升開關電阻26由固件判斷是否有完整的PS2標記信號被接收27確定固件運行模式為PS2接口，關閉該輸出模擬開關、第三拉升開關電阻及第四拉升開關電阻，並開啟第一拉升開關電阻、第二拉升開關電阻28由固件判斷定時器是否已超過設定清除的時間29固件切換運行模式為PS2接口，並送出PS2設定碼，再清除一段時間內的計數器的計數30計算機是否針對PS2設定碼做出正確響應4計算機USB接口5計算機PS2接口
具體實施例方式
下面，結合

本發明的詳細結構及其連接關係。
其中PS2與USB接口各包含不同的硬體與軟體，且計算機外設裝置內部所設置的微控制器(MCU)必需符合兩種規格的需求才可同時提供所述兩種接口的連接。
PS2接口結構主要包括兩條信號線，所述兩條信號線分別為計時信號線和數據信號線，兩條信號線都必須藉助兩個拉升式(Pull-High)電阻與微控制器中的電晶體連接，以實現對信號傳輸方向的控制(計算機主機到計算機外設裝置、計算機外設裝置到計算機主機)，其中PS2接口的工作電壓為5V。
USB接口結構主要包括兩條差動數據信號線，所述兩條差動數據信號線分別為D+與D-，並且兩條差動數據信號線也必須藉助兩個拉升式(Pull-High)電阻與微控制器中的電晶體連接，以實現對信號傳輸方向的控制，而與PS2最大的差別在於當D+的差動信號線被拉升時，表示傳輸接口是全速USB接口操作；反之，當D-的差動信號線被拉升時，則表示傳輸接口是低速USB接口操作，其中USB接口的工作電壓為3.3V。
請參閱圖1，其為本發明的計算機外設裝置接口形式的連接判斷裝置的結構圖，其包括電壓調整器11，用以調整該連接判斷裝置的電路工作電壓，電壓調整器11還連接有電壓輸出元件18，用以調整輸出的工作電壓；當該連接判斷裝置連接於USB接口時，該電壓調整器11控制電壓輸出元件18將工作電壓調整至3.3V；當該連接判斷裝置連接於PS2接口時，該電壓調整器11控制電壓輸出元件18將工作電壓調整至5V；USB實體層與開關控制器12，用以檢測是否已連接USB接口裝置，並啟動USB規格進行傳輸；至少四個拉升開關電阻(13、14、15、16)，當該USB實體層與開關控制器12未檢測到USB接口裝置時，啟動PS2接口狀態，並使所述四個拉升開關電阻(13、14、15、16)進行拉升操作；以及輸出模擬開關13，當USB實體層與開關控制器12啟動時，用以輸出模擬信號。
請參閱圖2，其為本發明的一種計算機外設裝置接口形式的連接判斷方法的流程圖，其結構包括電壓調整器11、USB實體層與開關控制器12、輸出模擬開關13、第一拉升開關電阻14、第二拉升開關電阻15、第三拉升開關電阻16及第四拉升開關電阻17，當該計算機外設裝置連接到計算機後，設置於計算機外設裝置內部的固件開始操作(20)，其操作方法包括下列步驟(21)開啟第三、四拉升開關電阻，確保USB接口的兩條差動信號線不會產生浮接現象；(22)開啟輸出模擬開關，並預設運行模式為USB接口；(23)清除定時器在一段時間內的計時；(24)進入閒置模式後，設定固件的內部數據，判斷是否有完整的USB標記信號被接收，若該步驟(24)的執行結果為「是」時，繼續執行步驟(25)；若該步驟(24)的執行結果為「否」時，則執行步驟(26)；(25)確定固件運行模式為USB接口，持續開啟輸出模擬開關，並關閉第一拉升開關電阻、第二拉升開關電阻、第三拉升開關電阻及第四拉升開關電阻；(26)由固件判斷是否有完整的PS2標記信號被接收，若該步驟(26)的執行結果為「是」時，繼續執行步驟(27)；若該步驟(26)的執行結果為「否」時，則執行步驟(28)；(27)確定固件運行模式為PS2接口，關閉該輸出模擬開關、第三拉升開關電阻及第四拉升開關電阻，並開啟第一拉升開關電阻、第二拉升開關電阻；(28)由固件判斷定時器是否已超過設定清除的時間；由固件判斷定時器是否已超過設定清除的時間，若該步驟(28)的執行結果為「是」時，繼續執行步驟(29)；若該步驟(28)的執行結果為「否」時，則執行步驟(24)；(29)固件切換運行模式為PS2接口，並送出PS2設定碼，再清除一段時間內計數器的計數；以及(30)計算機是否針對PS2設定碼做出正確響應，若為是跳至步驟(27)；若為否則跳至步驟(24)。
請參閱圖3，其為本發明的計算機外設裝置接口形式的連接判斷裝置連接到計算機USB接口的結構圖，當該連接判斷裝置連接到USB接口時，將按照上述流程圖所公開的步驟先行判斷，判斷為USB接口後，即可開啟輸出模擬開關，電壓調整器控制電壓輸出元件將工作電壓調整至3.3V。
請參閱圖4，其為本發明的計算機外設裝置接口形式的連接判斷裝置連接到計算機PS2接口的結構圖，當該連接判斷裝置連接到PS2接口時，將按照上述流程圖所公開的步驟先行判斷，判斷為PS2接口後，即可關閉該輸出模擬開關、第三拉升開關電阻及第四拉升開關電阻，並開啟第一拉升開關電阻、第二拉升開關電阻，電壓調整器不經調整直接輸出5V的工作電壓。
通過上述圖1至圖4所公開的內容，可以了解本發明為應用了在計算機外設裝置內部設置的微控制器(MCU)的計算機外設裝置接口形式的連接判斷方法及裝置，其中，該微控制器可根據所連接計算機接口產生的信號來判斷連接是USB接口還是PS2接口，兩種接口都通過共同使用四條信號線來傳輸信號及提供電力，並以其對應的傳輸協議進行信號的傳輸。本發明可有效地應用於鍵盤、滑鼠等輸入裝置，以解決由於舊型輸入裝置無法判斷計算機接口而產生的無法使用的問題。
綜上所述，已對本發明的結構特徵及各實施例進行了詳細描述。但是以上所述僅為本發明的較佳實施例，不能由此限定本發明所實施的範圍，只要是按照本發明權利要求所作的均等變化與修飾，都應包含於本發明所要保護的範圍內。
權利要求
1.一種計算機外設裝置接口形式的連接判斷裝置，其包括電壓調整器，用以調整該連接判斷裝置的電路工作電壓；USB實體層與開關控制器，用以檢測是否已連接USB接口裝置，並啟動USB規格進行傳輸；至少四個拉升開關電阻，當該USB實體層與開關控制器未檢測到USB接口裝置時，啟動PS2接口狀態，並使該四個拉升開關電阻進行拉升操作；以及輸出模擬開關，當USB實體層與開關控制器啟動時，用以輸出模擬信號。
2.如權利要求1所述的計算機外設裝置接口形式的連接判斷裝置，其中該電壓調整器還連接有電壓輸出元件，用以調整輸出的工作電壓。
3.如權利要求2所述的計算機外設裝置接口形式的連接判斷裝置，其中當該連接判斷裝置連接到USB接口時，該電壓調整器控制電壓輸出元件將工作電壓調整至3.3V。
4.如權利要求2所述的計算機外設裝置接口形式的連接判斷裝置，其中當該連接判斷裝置連接到PS2接口時，該電壓調整器控制電壓輸出元件將工作電壓調整至5V。
5.一種計算機外設裝置接口形式的連接判斷方法，其包括電壓調整器、USB實體層與開關控制器、輸出模擬開關、第一拉升開關電阻、第二拉升開關電阻、第三拉升開關電阻及第四拉升開關電阻，當該計算機外設裝置連接到計算機後，設置於計算機外設裝置內部的固件開始操作，其包括下列步驟(a)開啟第三、四拉升開關電阻，確保USB接口的兩條差動信號線不會產生浮接現象；(b)開啟輸出模擬開關，並預設運行模式為USB接口；(c)清除定時器在一段時間內的計時；(d)進入閒置模式後，設定固件的內部數據，判斷是否有完整的USB標記信號被接收；(e)確定固件運行模式為USB接口，持續開啟輸出模擬開關，並關閉第一拉升開關電阻、第二拉升開關電阻、第三拉升開關電阻及第四拉升開關電阻；(f)由固件判斷是否有完整的PS2標記信號被接收；(g)確定固件運行模式為PS2接口，關閉該輸出模擬開關、第三拉升開關電阻及第四拉升開關電阻，並開啟第一拉升開關電阻、第二拉升開關電阻；(h)由固件判斷定時器是否已超過設定清除的時間；(i)固件切換運行模式為PS2接口，並送出PS2設定碼，再清除一段時間內計數器的計數；以及(j)計算機是否針對PS2設定碼做出正確響應，若為是跳至步驟(g)；若為否則跳至步驟(d)。
6.如權利要求5所述的計算機外設裝置接口形式的連接判斷方法，其中若該步驟(d)的執行結果為「是」時，繼續執行步驟(e)；若該步驟(d)的執行結果為「否」時，則執行步驟(f)。
7.如權利要求5所述的計算機外設裝置接口形式的連接判斷方法，其中若該步驟(f)的執行結果為「是」時，繼續執行步驟(g)；若該步驟(f)的執行結果為「否」時，則執行步驟(h)。
8.如權利要求5所述的計算機外設裝置接口形式的連接判斷方法，其中若該步驟(h)的執行結果為「是」時，繼續執行步驟(i)；若該步驟(h)的執行結果為「否」時，則執行步驟(d)。
全文摘要
本發明提供一種計算機外設裝置接口形式的連接判斷方法和裝置，該裝置包括電壓調整器，調整連接判斷裝置的電路工作電壓；USB實體層與開關控制器，檢測是否已連接USB接口裝置，啟動USB規格進行傳輸；至少四個拉升開關電阻，USB實體層與開關控制器未檢測到USB接口裝置時啟動PS2接口狀態，使拉升開關電阻進行拉升操作；輸出模擬開關，USB實體層與開關控制器啟動時輸出模擬信號。本發明應用外設裝置內設置的微控制器，根據所連接計算機接口產生的信號判斷連接是USB還是PS2，兩種接口共用四條信號線傳輸信號及提供電力，並以對應的傳輸協議傳輸信號。本發明可解決輸入裝置無法判斷計算機接口而產生的無法使用的問題。
文檔編號G06F13/42GK1949201SQ20051010857
公開日2007年4月18日 申請日期2005年10月12日 優先權日2005年10月12日
發明者劉祥生, 馬伯文 申請人:盛群半導體股份有限公司