專利名稱：一種具有usb結構的數(shù)字相機至打印機的轉換裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種通用串行總線的應用技術，尤其是涉及具有通用串行總線結構的數(shù)字相機至打印機的轉換裝置。
在傳統(tǒng)的串行埠比如RS-232C中，最為人們所抱怨的三大缺點，是速度慢、接線麻煩、以及所能支持的埠數(shù)有限等。然自1996年通用串行總線(Universal Serial Bus，下文以USB簡稱)問世后，便以12Mbits/sec的高速、避免接線錯誤的設計、支持高達127個外圍裝置的擴充能力、成本低廉、以及隨插即用(plug-and-play)等功能，儼然成為新一代串行埠的標準。目前的計算機外設產(chǎn)品中，諸如顯示器、鍵盤、鼠標、搖桿、掃描儀、打印機、以及數(shù)字相機(Digital Still Camera)等，均已有廠商相繼推出支持通用串行總線的產(chǎn)品。
目前，由數(shù)字相機所拍攝的高畫質數(shù)字影像，均需先經(jīng)過個人計算機做處理儲存后，再以Microsoft公司操作系統(tǒng)Windows 98所提供的USB主機端軟件(比如USB driver或USD controller driver等)，傳送至個人計算機所連接的打印機處做輸出打印。換句話說，數(shù)字相機所拍攝的數(shù)字影像若要輸出打印，均需借助個人計算機做為操作接口，因此，對于不需要個人計算機、或臨時未能隨身攜帶個人計算機的使用者而言，將無法從數(shù)字相機中打印出來所拍攝的數(shù)字影像。
本發(fā)明的目的是提供一種具有USB結構的數(shù)字相機至打印機的轉換裝置，該裝置僅需數(shù)字相機與打印機均具有USB結構，就可以將數(shù)字影像在數(shù)字相機處事先選取編輯后，直接經(jīng)該裝置傳送至打印機處做輸出打印。
本發(fā)明的另外一個目的是提供一種具有USB結構的位相機打印機的轉換裝置，該裝置僅需打印機具有USB結構，便可將數(shù)字相機快閃記憶卡內儲的數(shù)字影像資料，直接輸出至打印機端做打印。
為達到上述目的，本發(fā)明可通過提供一種轉換裝置來完成。根據(jù)本發(fā)明的轉換裝置連接在一數(shù)字相機與一打印機之間，包括一傳輸控制器、一固件內存、以及一多任務微控制器。傳輸控制器具有一緩存器，在接收數(shù)字相機的影像資料先是儲存至緩存器內，再傳送至打印機處輸出打印。固件內存內儲有一系統(tǒng)程序。而多任務微控制器通過一數(shù)據(jù)總線與一控制總線，與傳輸控制器和固件內存連接，此多任務控制器根據(jù)系統(tǒng)程序，控制傳輸控制器的同時接收及傳送影像資料。本發(fā)明還可通過下述方式達到，提供一種具有USB結構的位相機至打印機的轉換裝置，該轉換裝置接在一數(shù)字相機與一打印機之間，該轉換裝置包括一傳輸控制器，其具有一雙向數(shù)據(jù)傳輸暫存區(qū)塊，該傳輸控制器接收該數(shù)字相機的影像資料，先儲存至該雙向傳輸暫存區(qū)塊后，再傳送至該打印機；一儲存一系統(tǒng)程序的內存；以及一多任務微控制器，通過一數(shù)據(jù)總線與一控制總線與該傳輸控制器和該內存連接，該多任務控制器根據(jù)該系統(tǒng)程序，控制該傳輸控制器的同時接收及傳送該等影像資料。
由于本發(fā)明的轉換裝置可做兩個USB裝置的轉換接口，因此，僅需數(shù)字相機與打印機均具有USB結構，就可以將數(shù)字影像在數(shù)字相機處事先選取編輯后，直接經(jīng)此傳送至打印機處做輸出打印。此外，本發(fā)明的轉換裝置可包括一抽取式記憶卡，供傳輸控制器接收抽取式記憶卡內儲的影像資料至緩存器儲存后，再傳送至該打印機。因此，僅需打印機具有USB架構，便可將數(shù)字相機快閃記憶卡內儲的數(shù)字影像資料，直接輸出至打印機端做打印。
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明數(shù)字相機至打印機的轉換裝置一較佳實施例的方框圖；圖2是圖1中資料格式傳輸控制器的詳細方框圖；圖3是圖2中先進先出緩存器的結構圖。
10～資料格式轉換控制器；11～多任務微處理器；12～系統(tǒng)固件內存；13～快閃記憶卡；14～USB數(shù)字相機端口；15～USB打印機埠；20～USB串行接口處理器；21、22～USB收發(fā)器；23～USB狀態(tài)控制器；24～列示處理器；25～先進先出區(qū)塊緩存器；26～多任務微控制器接口；以及，27～直接內存存取控制器。
實施例根據(jù)本發(fā)明的轉換裝置，可將數(shù)字影像在數(shù)字相機端事先選取、編輯后，直接傳送至打印機處做輸出打印，而不需要通過操作系統(tǒng)Windows 98復雜的USB主機端軟件，以此來減少對個人計算機的需求與成本。
請參照圖1，所示為根據(jù)本發(fā)明原理所做的一較佳實施例的方框圖。圖1所示的轉換裝置1包括一資料格式轉換控制器(Data FormatTransfer Controller)10、一多任務微處理器(Multi-processingMicro-controller)11、一系統(tǒng)固件內存(System Firmware Memory)12、一USB數(shù)字相機端口14、以及一USB打印機埠15等等。
如圖1所示，轉換裝置1是以USB數(shù)字相機端口14與一USB數(shù)字相機2耦接，而USB數(shù)字相機端口14與USB數(shù)字相機2之間，是以一USB纜線4進行連接，由于本發(fā)明的轉換裝置1是做為USB結構下的主機端(host)，因此，USB纜線4及位于USB數(shù)字相機端口14的一端屬于Type-A連接器，而位于USB數(shù)字相機2的一端屬于Type-B連接器。同理，轉換裝置1是以USB打印機埠15與一USB打印機3耦接，而USB打印機埠15與USB打印機3之間，是以一USB纜線5進行連接，由于本發(fā)明的轉換裝置1是做為USB結構下的主機端(host)，因此USB纜線5及位于USB打印機埠15的一端屬于Type-A連接器，而位于USB打印機3的一端屬于Type-B連接器。
簡而言之，上述USB數(shù)字相機端口14與USB打印機埠15，即是包含上拉式組件、下拉式組件、及若干緩存器的接口電路。此外，USB數(shù)字相機端口14與USB打印機端口15分別通過總線18和19與資料格式控制器10做資料或控制信號的傳輸。
在圖1中，多任務微控制器11通過一數(shù)據(jù)總線16與一控制總線17，連接與資料格式轉換控制器10、以及系統(tǒng)固件內存12等，為本發(fā)明轉換裝置1的核心處理單元。其根據(jù)系統(tǒng)固件內存12內儲的系統(tǒng)啟始程序(System Initialization Program)做系統(tǒng)啟始化操作，根據(jù)系統(tǒng)固件內存12內儲的系統(tǒng)固件程序進行USB枚舉即組態(tài)程序(USB Enumeration& Configuration Procedure)，并且負責轉換裝置1全部系統(tǒng)的功能運作。為能在多任務處理環(huán)境下減少指令的周期(cycle)數(shù)，多任務微處理器11可以是一精美指令集運算(Reduced Instruction Set Computing，一般簡稱RISC)多任務微處理器。
此外，本發(fā)明的轉換裝置1還可以針對非USB結構的數(shù)字相機，選擇性地設置一可供插接抽取式數(shù)字相機快閃記憶卡(Removable DSCFlash Memory Card)13的插槽。通過此插槽，非USB結構的數(shù)字相機僅需將快閃記憶卡13卸下，再與轉換裝置1的數(shù)據(jù)總線16及控制總線17連接，便可將內儲的數(shù)字影像資料讀出，送至打印機3輸出打印。
請參照圖2，所示為圖1資料格式轉換控制器10的詳細方框圖。如圖2所示，資料格式轉換控制器10包括一USB串行接口處理器(USBSerial Interface Engine)20、第一USB收發(fā)器21、第二USB收發(fā)器22、一USB狀態(tài)控制器(USB state controller)23、一列示處理器(List Processor)24、一先進先出區(qū)塊(bank)緩存器25、一多任務微控制器接口26、以及一直接內存存取控制器27等等。
在圖2中，USB串行接口處理器20、USB狀態(tài)控制器23、列示處理器24、先進先出區(qū)塊緩存器25、以及多任務微控制器接口26等，是通過一數(shù)據(jù)總線28及一控制總線29互為連接。第一USB收發(fā)器21經(jīng)總線18連接USB數(shù)字相機端口14，并經(jīng)一數(shù)據(jù)總線30及一控制總線31連接USB串行接口處理器20。第二USB收發(fā)器22經(jīng)總線19連接USB打印機埠15，并經(jīng)一數(shù)據(jù)總線32及一控制總線33連接USB串行接口處理器20。
第一USB收發(fā)器21及第二USB收發(fā)器22均為12Mbit/sec的高速USB收發(fā)器，主要負責傳送和接收USB串行接口處理器20所處理或待處理的資料，以差動(differential)方式將資料同時或分別傳送及接收在本發(fā)明轉換裝置1與數(shù)字相機2和打印機3之間。而USB串行接口處理器20是將USB接收器21和22所需接收或發(fā)送的資料，以非歸零反相(Non-Return Zero InvertedNZRI)方式進行譯碼/編碼，再進行資料的循環(huán)冗余碼檢測(Cyclic Redundancy CheckCRC)核對/產(chǎn)生，然后將接收到的資料由串行轉換為并列、或將待傳送的資料由并列轉換為串行方式。
而USB狀態(tài)控制器23系根據(jù)儲存在系統(tǒng)固件內存12內的系統(tǒng)固件程序，進行處理進出在USB串行接口處理器20的資料，經(jīng)此負責執(zhí)行USB的總線協(xié)議(bus protocol)。此外，USB狀態(tài)控制器23還負責每隔一毫秒(1msec)產(chǎn)生同步用一表征(token)信號，即為USB總線上的表征信號SOF(start of frame)。以此同步信號使數(shù)字相機2、打印機3、以及本發(fā)明轉換裝置1獲致同步。另外，USB狀態(tài)控制器23也需激活或激發(fā)隊列(queued)在列示處理器24內的工作執(zhí)行順序排列(task processinglist)。
列示處理器24是根據(jù)轉換裝置1的系統(tǒng)固件程序排序的執(zhí)行順序表，予以逐次執(zhí)行。
多任務微控制器接口26是經(jīng)數(shù)據(jù)總線16與多任務微控制器11連接，并經(jīng)控制總線34控制直接內存存取控制器27。直接內存存取控制器27連接至控制總線17。當本發(fā)明轉換裝置1待讀取快閃記憶卡13內儲資料時，可通過直接內存存取控制器27對快閃記憶卡13進行快速的影像資料讀取操作，而不需通過對多任務微控制器11的中斷請求(Interrupt Service Request)，而直接對快閃記憶卡13內儲的影像資料進行讀取，因此可避免增加多任務微控制器11的負擔，提高讀取快閃記憶卡13時的速度。
在上述過程中，所處理的控制資料(control message)或待傳送或接收的數(shù)字影像資料，均會暫存在先進先出區(qū)塊緩存器25內。請參照圖3，所示為圖2先進先出區(qū)塊緩存器25的區(qū)塊結構圖。圖3中，先進先出區(qū)塊緩存器25分為三種不同格式的區(qū)塊兩個雙向八字節(jié)的控制傳輸區(qū)塊(bi-directional 8-byte control transfer FIFO bank)251及252、兩個單向八位中斷傳輸區(qū)塊(Uni-directional 8-byte interrupt transfer FIFO bank)253及254、以及一個雙向六十四字節(jié)的Bulk_IN/Bulk_OUT數(shù)據(jù)傳輸區(qū)塊(bi-directional 64-byte Bulk_IN/Bulk_OUT transfer FIFO bank)255。其中，以控制傳輸區(qū)塊251及中斷傳輸區(qū)塊253是對應于數(shù)字相機2，控制傳輸區(qū)塊252及中斷傳輸區(qū)塊254是對應于打印機3。先進先出區(qū)塊緩存器25可以雙端口內存(dual port)實現(xiàn)，這樣效果會更好。
下面對本發(fā)明轉換裝置1的全部操作做說明。當系統(tǒng)電源開啟(power-on)或激活(start-up)后，多任務微控制器11從系統(tǒng)固件內存12讀取并執(zhí)行系統(tǒng)啟始程序(System Initialization Program)，做系統(tǒng)啟始化操作。待系統(tǒng)激活后，開始等待數(shù)字相機2和打印機3與轉換裝置1插接(Plug & Play)。另外，多任務微控制器11還對數(shù)字相機2與打印機3同時或分別進行USB枚舉暨組態(tài)程序(USB Enumeration & ConfigurationProcedure)，此USB枚舉暨組態(tài)程序中所需的組態(tài)資料/信息會分別暫存在對應于數(shù)字相機2與打印機3的控制傳輸區(qū)塊251及252內。由于，USB枚舉和組態(tài)程序的步驟與順序均完全依照標準USB組織規(guī)格1.0版的規(guī)范實施，在此就不再作詳細的描述。
待兩端的數(shù)字相機2及打印機3完成USB枚舉和組態(tài)程序后，便可通過USB數(shù)字相機端口14，將數(shù)字相機2所選取、編輯的數(shù)字影像資料，通過轉換裝置1以USB Bulk_IN方式，將數(shù)字影像資料經(jīng)USB纜線4傳送至轉換裝置1后，暫存在先進先出區(qū)塊緩存器25的數(shù)據(jù)傳輸區(qū)塊255內。以后通過USB Bulk_OUT方式，將暫存在數(shù)據(jù)傳輸區(qū)塊255內的數(shù)字影像資料，傳送至USB打印機埠15后，通過USB纜線5遞送至USB打印機3處做輸出打印。
根據(jù)本發(fā)明，數(shù)字影像資料是以Bulk_IN/Bulk_OUT方式傳送，不需要儲存在外部內存，一來可降低轉換裝置的成本，另一方面，又可減少系統(tǒng)固定耗損時間(system latency time)，故得以在最短的時間內，將數(shù)字影像資料傳送至打印機3處做輸出打印。
此外，當數(shù)字相機2或打印機3對轉換裝置1發(fā)出系統(tǒng)服務請求(System Service Request)或其它特殊功能服務需求時，則分別由中斷傳輸區(qū)塊253或254負責接收儲存。
另外，本發(fā)明的轉換裝置1還可以處理抽取式數(shù)字相機快閃記憶卡13內儲的數(shù)字影像資料。根據(jù)本發(fā)明，通過直接系統(tǒng)內存資料存取控制器27，將儲存在快閃記憶卡13內的數(shù)字影像資料讀出后，傳送至先進先出區(qū)塊緩存器25的數(shù)據(jù)傳輸區(qū)塊255內，以后再送到打印機3打印出來。
據(jù)此，本發(fā)明的數(shù)字相機至打印機轉換裝置，只需數(shù)字相機與打印機均具有USB架構，就可以將數(shù)字影像在數(shù)字相機處事先選取編輯后，直接經(jīng)此傳送至打印機處做輸出打印，不需要通過昂貴的個人計算機系統(tǒng)。另外，即使只有打印機具有USB結構，也可將數(shù)字相機快閃記憶卡內儲的數(shù)字影像資料，直接輸出至打印機端做打印。
雖然本發(fā)明已以較佳實施例披露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟知本領域技術者，在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內，當可作更動與潤飾，因此本發(fā)明之保護范圍當視后附權利要求并結合說明書與附圖的范圍所界定者為準。
權利要求
1.一種具有USB結構的數(shù)字相機至打印機的轉換裝置，其連接在一數(shù)字相機與一打印機之間，其特征在于所述轉換裝置包括一具有一緩存器的傳輸控制器，該傳輸控制器接收該數(shù)字相機的影像資料，先儲存至該緩存器后，再傳送至該打印機；一用于儲存一系統(tǒng)程序的內存；一多任務微控制器，其通過一數(shù)據(jù)總線與一控制總線與該傳輸控制器和上述內存連接，該多任務控制器根據(jù)該系統(tǒng)程序，控制該傳輸控制器的同時接收及傳送該等影像資料。
2.根據(jù)權利要求1所述的轉換裝置，其特征在于該緩存器包括一雙向數(shù)據(jù)傳輸區(qū)塊。
3.根據(jù)權利要求2所述的轉換裝置，其特征在于該緩存器是一雙端口內存。
4.根據(jù)權利要求2所述的轉換裝置，其特征在于該緩存器尚包括兩個雙向控制傳輸區(qū)塊與兩個單向中斷傳輸區(qū)塊。
5.根據(jù)權利要求1所述的轉換裝置，其特征在于該傳輸控制器還包括一USB串行接口處理器，將串行的該等影像資料轉換為一并列資料后至該緩存器儲存，并將該等并列資料轉換為一串行資料后傳送至該打印機。
6.根據(jù)權利要求5所述的轉換裝置，其特征在于該傳輸控制器還包括一多任務微控制器接口，連接至該數(shù)據(jù)總線，做為該USB串行接口處理器與該多任務微控制器間的一接口。
7.根據(jù)權利要求6所述的轉換裝置，其特征在于該傳輸控制器還包括一抽取式記憶卡，該傳輸控制器接收該抽取式記憶卡內儲的影像資料至該緩存器儲存后，再傳送至該打印機。
8.根據(jù)權利要求7所述的轉換裝置，其特征在于該傳輸控制器還包括一直接內存存取控制器，連接至該多任務微控制器接口與該控制總線之間，對該抽取式記憶卡進行控制。
9.根據(jù)權利要求5所述的轉換裝置，其特征在于該傳輸控制器還包括一第一USB收發(fā)器，連接在該USB串行接口處理器與該數(shù)字相機之間；以及一第二USB收發(fā)器，連接在該USB串行接口處理器與該打印機之間。
10.根據(jù)權利要求5所述的轉換裝置，其特征在于該傳輸控制器還包括一USB狀態(tài)控制器與一列示處理器，均與該USB串行接口處理器連接。
11.一種具有USB結構的位相機至打印機的轉換裝置，所述的轉換裝置連接在一數(shù)字相機與一打印機之間，其特征在于該轉換裝置包括一傳輸控制器，其具有一雙向數(shù)據(jù)傳輸暫存區(qū)塊，該傳輸控制器接收該數(shù)字相機的影像資料，先儲存至該雙向傳輸暫存區(qū)塊后，再傳送至該打印機；一儲存一系統(tǒng)程序的內存；以及一多任務微控制器，通過一數(shù)據(jù)總線與一控制總線與該傳輸控制器和該內存連接，該多任務控制器根據(jù)該系統(tǒng)程序，控制該傳輸控制器的同時接收及傳送該等影像資料。
12.根據(jù)權利要求11所述的轉換裝置，其特征在于該雙向傳輸暫存區(qū)塊是一雙埠內存。
13.根據(jù)權利要求11所述的轉換裝置，其特征在于該傳輸控制器還包括一USB串行接口處理器，將串行的該等影像資料轉換為一并列資料后至該雙向傳輸暫存區(qū)塊儲存，并將該等并列資料轉換為一串行資料后傳送至該打印機。
14.根據(jù)權利要求13所述的轉換裝置，其特征在于該傳輸控制器還包括一多任務微控制器接口，連接至該數(shù)據(jù)總線，做為該USB串行接口處理器與該多任務微控制器間的一接口。
15.根據(jù)權利要求14所述的轉換裝置，其特征在于該傳輸控制器還包括一抽取式記憶卡，該傳輸控制器接收該抽取式記憶卡內儲的影像資料至該雙向傳輸暫存區(qū)塊儲存后，再傳送至該打印機。
16.根據(jù)權利要求15所述的轉換裝置，其特征在于該傳輸控制器還包括一直接內存存取控制器，連接至該多任務微控制器接口與該控制總線之間，對該抽取式記憶卡進行控制。
17.根據(jù)權利要求13所述的轉換裝置，其特征在于該傳輸控制器還包括一第一USB收發(fā)器，連接在該USB串行接口處理器與該數(shù)字相機之間；以及一第二USB收發(fā)器，連接在該USB串行接口處理器與該打印機之間。
18.根據(jù)權利要求13所述的轉換裝置，其特征在于該傳輸控制器還包括一USB狀態(tài)控制器與一列示處理器，均與該USB串行接口處理器連接。
全文摘要
本發(fā)明的轉換裝置是連接在一數(shù)字相機與一打印機之間,包括:一傳輸控制器、一固件內存、以及一多任務微控制器。傳輸控制器具有一緩存器,在接收數(shù)字相機的影像資料時,先是儲存至緩存器內,再傳送到打印機處輸出打印。固件內存內儲有一系統(tǒng)程序。而多任務微控制器通過一數(shù)據(jù)總線與一控制總線,與傳輸控制器和固件內存連接,此多任務控制器根據(jù)系統(tǒng)程序,控制傳輸控制器的同時接收及傳送影像資料。
文檔編號G06F13/38GK1376989SQ0111018
公開日2002年10月30日 申請日期2001年3月28日 優(yōu)先權日2001年3月28日
發(fā)明者林椿斌 申請人:華邦電子股份有限公司