一種多功能數碼移動存儲裝置的製作方法

2023-07-22 16:40:16

專利名稱：一種多功能數碼移動存儲裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於USB技術領域的新型多功能產品，核心是建立在USB MP3，USB Audio和光碟在Windows等作業系統下具有自動運行其存放軟體的功能等基礎之上，具體涉及一種多功能數碼移動存儲裝置。
背景技術：
當前，在數字娛樂領域，基於USB移動存儲技術的MP3播放器得到了快速普及。USB MP3播放器目前大多採用快閃記憶體Flash或者微型硬碟作為存儲介質，而數據交換接口為USB，軟體採用USB Mass Storage的BulkOnly傳輸協議，從而可以插入支持USB接口的電腦，成為一個可移動的磁碟，更新各種音樂文件。USB MP3播放器也因為可以存儲各種文件資料，許多用戶也把它作為移動存儲設備USB快閃記憶體盤使用。
由於MP3在產品問世時是基於為客戶提供便捷的移動數字娛樂設備，滿足人們在閒暇時刻欣賞MP3、WMA等各種格式的數位音樂需要。因此，目前MP3播放器儘管不斷推出新品，但仍然朝著支持更多的音樂格式、更豐富的音響效果、更海量的存儲容量、更時尚的外觀設計以及彩色LCD屏等方向發展，而MP3固有的移動存儲功能只是作為附屬的功能，沒有得到更大的應用和開發，不能不說是一大缺陷。
目前，隨著網際網路技術的迅猛發展，網絡技術已經滲透到人們的各種生活之中，新技術的不斷出現也在不斷挑戰傳統的技術和生活模式，如近幾年來基於Internet Protocol的VoIP語音通信技術。VoIP語音通信技術因其數據傳輸基於網際網路數據業務，大大節省了用戶通話的費用，而且簡單易用，從而得到了各運營商ISP、企業用戶和個人用戶的大力支持。現在VoIP通信已經實現了PC對PC、PC對電話、電話對電話等各種通話模式。
如果VoIP通話是基於PC應用時，其通信軟體必須安裝到PC上，用戶可以從安裝光碟或者網際網路下載安裝。由於VoIP軟體在安裝時要求使用者掌握電腦技術，而且還需要經過較複雜的設置，這對於不熟悉電腦技術的人將是非常困難的。即使使用者懂電腦技術，但如果在出差在外，或者在網吧、機場提供上網業務的場所，沒有安裝其需要的VoIP通信軟體，而再次安裝其通話軟體也是比較麻煩的。
VoIP在PC上通話時，還需要有音效卡支持，普通的音效卡在打VoIP電話時，會有較大的噪音和回聲，而且對於PC機在插入耳麥時，還需要搬起主機箱找插孔也是比較麻煩。因此，提供音質好，使用方便的聲音輸入/輸出設備是比較重要的。以前，一般PC的音效卡時插在計算機ISA或者PCI插槽上，現在的PC主板已經基本上集成了音效卡。隨著USB技術的發展，也出現了USB外置音效卡，而且某些音效卡晶片針對VoIP這類應用還做了專門的優化，具有良好的降噪效果，保證了良好的通話效果。
實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種既有USB MP3播放功能、又可存放PC端的VoIP通信軟體以及各種配置參數，當該設備插入PC時，VoIP軟體可以自動運行，用戶戴上該設備配備的耳麥麥克即可撥打或者接聽IP電話的多功能數碼移動存儲裝置，就是需要把USB MP3數位音樂播放、USB音效卡以及USB快閃記憶體盤/移動硬碟模擬CD-ROM保證自動運行等各種技術集成起來，為用戶提供一個具有移動存儲、數碼娛樂播放、VoIP通話的全新便捷移動通信設備。
本實用新型包括殼體、USB接口、耳麥麥克插口、操作鍵及電路板，殼體上設有USB接口、耳麥麥克插口、操作鍵，電路板置於殼體內。
本實用新型的電路部分可以由通用模塊集成方案、三晶片方案和雙晶片方案。
1、通用模塊集成方案該方案是將常見的USB MP3播放器、USB Audio Card設備、USBMass Storage Device設備如快閃記憶體盤、可移動硬碟等通過USB Hub集成器組成。
USB Mass Storage Device設備提供光碟模擬功能，在插入Windows等作業系統後，顯示為一個光碟，其光碟格式不限為為CD-ROM，CD-R/W等，其用來存放VoIP通信軟體，防止用戶誤刪除和感染病毒，同時實現Windows作業系統下的光碟自動運行功能。除此之外，USBMass Storage Device設備還最好提供用戶標識ID或者設備序列號訪問功能。
USB Mp3播放器和USB Audio Card設備共用一個耳麥輸出埠，在聽MP3，WMA等數位音樂時聲音從MP3的解碼晶片中輸出聲音，而在撥打VoIP電話或者通過即時通訊軟體進行語音聊天時，Windows作業系統將把音頻數據通過USB接口從USB Audio晶片輸出。USBAudio晶片最好也支持USB HID協議，以便於VoIP通信軟體能夠通過USB HID協議即時查詢該裝置的按鍵信息。
用戶的通話數據可以存放在USB Mass Storage Device設置或者USB MP3的存儲介質上。這些存儲介質不限於Flash Disk、IBM公司的MicroDrive、CF、SD/XD和MMC等各種存儲介質。
該集成方式實現比較容易，但存在以下缺點晶片多，成本高、體積大；USB MP3和Audio晶片的音頻輸入輸出電路無法復用；USB MP3和USB Mass Storage Device不能夠共用存儲介質。
以上缺點主要是通用USB MP3晶片不具有USB Audio Card功能以及模擬USB光碟如CD-ROM，CD-R/W等自動運行功能導致的。
2、三晶片方案該方案由一個USB控制晶片MCU或者DSP、USB MP3 Decode、存儲介質如Flash、MicroDrive等核心模塊組成。MCU或者DSP控制軟體控制存儲介質和MP3解碼晶片，從而實現USB Mass StorageDevice可移動磁碟，USB光碟如CD-ROM、CD-R/W模擬，MP3/WMA等各種數位音樂播放以及USB Audio Card Device，使MP3 Decode具有MP3解碼、播放以及Audio輸入輸出雙重功能。
該方案的核心之一是MCU/DSP需要把存儲介質如Flash等化為兩個存儲設備，一個是USB Mass Storage Device可行動裝置，一個為CD-ROM設備，其中USB Mass Storage Device可以存儲MP3等數位音樂以及用戶個文文件，CD-ROM用來存放VoIP通信軟體。另外，MCU/DSP在管理存儲介質時，還可劃分出一個隱藏數據區，用來存儲用戶標識ID或者設備序列號等數據。
該方案的核心之二是MCU/DSP還需要支持USB Audio Device協議，從而當該設備插入電腦時，MCU/DSP能夠向Host PC上報該設備為USB複合設備，即一個USB Mass Storage Device、一個光碟、一個USB Audio設備以及可選的USB HID設備。該裝置具有USB Audio功能，可以使用戶在進行VoIP通話時，耳麥直接插入該設備的音頻輸入/輸出接口，免去插入PC的Audio輸出埠的不便，同時也降低了普通音效卡在VoIP通話中的噪音和回聲影響，提高了VoIP通話質量。
目前，該方案需要進行專門的開發，使MCU或者DSP具有以上功能。如果MCU/DSP要支持USB Audio Device class協議，需要支持2個USB I sochronous Endpoint，一個為Isochronous In Endpoint，負責聲音輸入處理通道，一個為Isochronous Out Endpoint，負責聲音輸出處理通道。
如果MCU/DSP在晶片上不支持2個USB Isochronous Endpoint技術，則MCU/DSP是無法把MP3 Decoder作為USB Audio Device的。因此，MCU/DSP僅能夠完成USB Mass Storage Device和虛擬USB光碟功能。需要增加USB Audio Device晶片，通過USB Hub與MCU/DSP連接起來。
3、雙晶片方案此方案與三晶片方案類似，只是USB ASIC Chip/MCU/DSP高度集成了USB Mass Storage，USB光碟模擬、USB MP3播放和USB Audio以及其它特殊功能，大大減少了元器件，節約了硬體成本。
本實用新型的優點在於集多種功能於一身，成本低廉，操作使用靈活方便，實用性強，利於推廣。


圖1是本實用新型的整體結構示意圖；圖2是本實用新型通用模塊集成方案電路方框示意圖；圖3是本實用新型通用模塊集成方案內部電路邏輯結構示意圖；圖4是本實用新型三晶片方案之一電路方框示意圖(MCU/DSP不支持2個USB Isochronous Endpoint情況)；圖5是本實用新型的三晶片方案之二電路方框示意圖(MCU/DSP支持2個USB Isochronous Endpoint情況)；圖6是本實用新型雙晶片方案電路方框示意圖；圖7是本實用新型雙晶片方案電路內部電路邏輯結構示意圖。
圖中1是殼體，2是USB接口，3是耳麥麥克插口，4是操作鍵，5是電路板，6是保護帽。
具體實施方式
以下結合附圖以實施例對本實用新型做進一步詳細說明術語定義1、USB MP3播放器一種採用USB Mass Storage Device協議，支持MP3、WMA等各種數位音樂格式播放的可行動裝置。
2、USB Mass Storage Device一種通過USB埠，採用Flash、MicroDrive、CF、SD/XD、Sony Memory或者MMC等各種存儲介質的可移動海量存儲設備。
3、USB Audio Card一種通過USB埠，支持USB Audio DeviceClass標準、採用專用音頻解碼晶片的音效卡設備。
4、光碟採用光存儲技術，支持各種常見格式的可移動海量數據存儲設備，如CD-ROM，CD-R/W，DVD等。本裝置所指的光碟為以裝置存儲介質如Flash，MicroDrive等為存儲目標，但設備類型按照光碟協議模擬的特殊設備。
實施例一本實用新型包括殼體(1)、USB接口(2)、耳麥麥克插口(3)、操作鍵(4)及電路板(5)，殼體(1)上設有USB接口(2)、耳麥麥克插口(3)和操作鍵(4)，電路板(5)置於殼體(1)內。
本實用新型的電路部分由通用模塊集成方案組成該方案是將常見的USB MP3播放器、USB Audio Card設備、USBMass Storage Device設備如快閃記憶體盤、可移動硬碟等通過USB Hub集成器組成。
USB Mass Storage Device設備提供光碟模擬功能，在插入Windows等作業系統後，顯示為一個光碟，其光碟格式不限為為CD-ROM，CD-R/W等，其用來存放VoIP通信軟體，防止用戶誤刪除和感染病毒，同時實現Windows作業系統下的光碟自動運行功能。除此之外，USBMass Storage Device設備還最好提供用戶標識ID或者設備序列號訪問功能。
USB Mp3播放器和USB Audio Card設備共用一個耳麥輸出埠，在聽MP3，WMA等數位音樂時聲音從MP3的解碼晶片中輸出聲音，而在撥打VoIP電話或者通過即時通訊軟體進行語音聊天時，Windows作業系統將把音頻數據通過USB接口從USB Audio晶片輸出。USBAudio晶片最好也支持USB HID協議，以便於VoIP通信軟體能夠通過USB HID協議即時查詢該裝置的按鍵信息。
用戶的通話數據可以存放在USB Mass Storage Device設置或者USB MP3的存儲介質上。這些存儲介質不限於Flash Disk、IBM公司的MicroDrive、CF、SD/XD和MMC等各種存儲介質。
實施例二本實用新型包括殼體(1)、USB接口(2)、耳麥麥克插口(3)、操作鍵(4)及電路板(5)，殼體(1)上設有USB接口(2)、耳麥麥克插口(3)和操作鍵(4)，電路板(5)置於殼體(1)內。
本實用新型的電路部分由三晶片方案組成該方案由一個USB控制晶片MCU或者DSP、USB MP3 Decode、存儲介質如Flash、MicroDrive等核心模塊組成。MCU或者DSP控制軟體控制存儲介質和MP3解碼晶片，從而實現USB Mass StorageDevice可移動磁碟，USB光碟如CD-ROM、CD-R/W模擬，MP3/WMA等各種數位音樂播放以及USB Audio Card Device，使MP3 Decode具有MP3解碼、播放以及Audio輸入輸出雙重功能。
該方案的核心之一是MCU/DSP需要把存儲介質如Flash等化為兩個存儲設備，一個是USB Mass Storage Device可行動裝置，一個為CD-ROM設備，其中USB Mass Storage Device可以存儲MP3等數位音樂以及用戶個文文件，CD-ROM用來存放VoIP通信軟體。另外，MCU/DSP在管理存儲介質時，還可劃分出一個隱藏數據區，用來存儲用戶標識ID或者設備序列號等數據。
該方案的核心之二是MCU/DSP還需要支持USB Audio Device協議，從而當該設備插入電腦時，MCU/DSP能夠向Host PC上報該設備為USB複合設備，即一個USB Mass Storage Device、一個光碟、一個USB Audio設備以及可選的USB HID設備。該裝置具有USB Audio功能，可以使用戶在進行VoIP通話時，耳麥直接插入該設備的音頻輸入/輸出接口，免去插入PC的Audio輸出埠的不便，同時也降低了普通音效卡在VoIP通話中的噪音和回聲影響，提高了VoIP通話質量。
目前，該方案需要進行專門的開發，使MCU或者DSP具有以上功能。如果MCU/DSP要支持USB Audio Device class協議，需要支持2個USB Isochronous Endpoint，一個為Isochronous In Endpoint，負責聲音輸入處理通道，一個為Isochronous Out Endpoint，負責聲音輸出處理通道。
如果MCU/DSP在晶片上不支持2個USB Isochronous Endpoint技術，則MCU/DSP是無法把MP3 Decoder作為USB Audio Device的。因此，MCU/DSP僅能夠完成USB Mass Storage Device和虛擬USB光碟功能。需要增加USB Audio Device晶片，通過USB Hub與MCU/DSP連接起來。
實施例三本實用新型包括殼體(1)、USB接口(2)、耳麥麥克插口(3)、操作鍵(4)及電路板(5)，殼體(1)上設有USB接口(2)、耳麥麥克插口(3)和操作鍵(4)，電路板(5)置於殼體(1)內。
本實用新型的電路部分由雙晶片方案組成此方案與三晶片方案類似，只是USB ASIC Chip/MCU/DSP高度集成了USB Mass Storage，USB光碟模擬、USB MP3播放和USB Audio以及其它特殊功能，大大減少了元器件，節約了硬體成本。
權利要求1.一種多功能數碼移動存儲裝置，包括殼體(1)、USB接口(2)、耳麥麥克插口(3)、操作鍵(4)及電路板(5)，其特徵在於殼體(1)上同時設有USB接口(2)、耳麥麥克插口(3)和操作鍵(4)，電路板(5)置於殼體(1)內，電路部分是通用模塊集成電路或三晶片電路、雙晶片電路。
2.如權利要求1所述的一種多功能數碼移動存儲裝置，其特徵在於所述的通用模塊集成電路是將USB MP3播放器、USB Audio Card設備、USB Mass Storage Device設備通過USB Hub集成器組成，USBMp3播放器和USB Audio Card設備共用一個耳麥輸出埠，通話數據可以存放在USB Mass Storage Device設置或者USB MP3的存儲介質上。
3.如權利要求1所述的一種多功能數碼移動存儲裝置，其特徵在於所述的三晶片電路由一個USB控制晶片MCU或者DSP、USBMP3 Decode和存儲介質核心模塊組成。
專利摘要本實用新型涉及一種多功能數碼移動存儲裝置。目前的MP3隻能提供移動數字娛樂，滿足人們欣賞MP3、WMA等各種格式的數位音樂需要，但功能單一。本實用新型提供了一個具有移動存儲、數碼娛樂播放、VoIP通話的全新便捷移動通信設備。包括殼體、USB接口、耳麥麥克插口、操作鍵及電路板，殼體上設有USB接口、耳麥麥克插口、操作鍵，電路板置於殼體內，電路部分可以由通用模塊集成方案、三晶片方案和雙晶片方案來實現。本實用新型集多種功能於一身，成本低廉，操作使用靈活方便，實用性強，用途廣泛，效果良好，利於推廣。
文檔編號G06F1/16GK2904111SQ20052005552
公開日2007年5月23日 申請日期2005年3月14日 優先權日2005年3月14日
發明者蔡華波 申請人:深圳市江波龍電子有限公司