專(zhuān)利名稱(chēng)：：通用串行總線(xiàn)矩陣切換系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明關(guān)于一種通用串行總線(xiàn)(USB)矩陣系統(tǒng)，特別是一種能使得含有USB端口的多個(gè)主機(jī)能經(jīng)由USB矩陣系統(tǒng)的切換方式讓多個(gè)USB裝置資源共享。
背景技術(shù)：
：當(dāng)外接裝置通過(guò)通用串行總線(xiàn)(USB)端口與計(jì)算機(jī)連接時(shí)，對(duì)大多數(shù)的使用者而言，相比較RS232串行端口或并行端口，USB端口是更為簡(jiǎn)易好用的。然而，當(dāng)有多個(gè)USB主機(jī)要共享多個(gè)USB裝置時(shí)，情況會(huì)變得很復(fù)雜。因?yàn)閁SB裝置傳輸速率有高速的，例如，滿(mǎn)足USB2.0規(guī)范的卡片閱讀機(jī)或高階掃描儀，但也有只能全速或低速的裝置，如鍵盤(pán)和鼠標(biāo)。依據(jù)USB2.0規(guī)范，當(dāng)USB支持低速或全速傳輸率時(shí)，差動(dòng)電壓是3.3V，而當(dāng)所支持的周邊裝置是高速傳輸率時(shí)，差動(dòng)電壓變成400mV。而目前對(duì)于專(zhuān)用集成電3各(ASIC:application-specificintegratedcircuit)的處理而言，0.4V的電壓太低以致于無(wú)法提供數(shù)字型數(shù)據(jù)0或1的判讀。因此，導(dǎo)致切換矩陣電路或者高階ASIC的處理的設(shè)計(jì)變得很復(fù)雜。圖1A為傳統(tǒng)的用于n個(gè)主機(jī)共享m個(gè)USB裝置的矩陣切換系統(tǒng)50的示意圖。該切換系統(tǒng)包括n個(gè)集線(xiàn)器(HUB1至HUBn)，每個(gè)USB裝置都各自對(duì)應(yīng)于一個(gè)總線(xiàn)切換器(BUSswitch)30。而總線(xiàn)切換器30本身是模擬的，因此，需要有精確的阻抗匹配且有噪聲的問(wèn)題，特別是對(duì)于高速的USB信號(hào)必需更加精準(zhǔn)地調(diào)整阻抗，未準(zhǔn)確校正阻抗則會(huì)導(dǎo)致USB裝置兼容性不佳等問(wèn)題。此外，總線(xiàn)切換器的布局走線(xiàn)復(fù)雜，因?yàn)槠浔旧硗ǔ＞褪且粋€(gè)芯片。每個(gè)集線(xiàn)器也是一個(gè)芯片。因此需要大量的平面面積來(lái)將這些集線(xiàn)器及總線(xiàn)切換器芯片擺放于印刷電路板(PCB)上。此外，因高速傳輸和低/全速傳輸裝置的電壓不同，且前者的USB裝置的差動(dòng)電壓僅有0.4V。因此，在矩陣型切換系統(tǒng)中，高速USB裝置對(duì)高速主機(jī)的數(shù)據(jù)傳送時(shí)，集線(xiàn)器內(nèi)的中繼器35僅可使用模擬式的。請(qǐng)參考圖1B的示意圖。這是一個(gè)傳統(tǒng)集線(xiàn)器的基本架構(gòu)，除了模擬式中繼器35外，還包含下物理層收發(fā)器(Downphysicallayertransceiver;DPPHY)、上物理層收發(fā)器(Upphysicallayertransceiver;UPPHY)及傳輸轉(zhuǎn)譯器(Transactiontranslator;TT)40。傳輸轉(zhuǎn)譯器40是使高速主機(jī)對(duì)低速或全速USB裝置存取時(shí)，不會(huì)被其中一個(gè)低速或全速USB裝置占據(jù)所有帶寬的緩沖裝置。傳輸轉(zhuǎn)譯器40的工作電壓是3.3V，因此，其可以是數(shù)字式或模擬式的裝置。如前在本發(fā)明的背景中所述的，對(duì)于用于n個(gè)主機(jī)共享m個(gè)USB組件的傳統(tǒng)矩陣型切換系統(tǒng)而言，需要n個(gè)集線(xiàn)器及m個(gè)總線(xiàn)切換器，此二者都屬于模擬形式。而傳統(tǒng)的矩陣型切換系統(tǒng)有噪聲高、需要精準(zhǔn)的阻抗匹配及需要大尺寸布局面積等缺點(diǎn)，其導(dǎo)致USB組件可能有兼容性以及需要大封裝體積的問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容相比較數(shù)字信號(hào)組件而言，模擬信號(hào)組件具有較高的噪聲。本發(fā)明的通用串行總線(xiàn)(USB)矩陣切換系統(tǒng)的組件都集成在專(zhuān)用集成電路(ASIC;application-specificintegratedcircuit)芯片內(nèi)并由凄t字信號(hào)才喿作。依才居本發(fā)明的實(shí)施例，ASIC芯片可提供多個(gè)主機(jī)共享多個(gè)USB裝置的資源，無(wú)論USB組件是低速的鍵盤(pán)、鼠標(biāo)或是高速的USB快閃存儲(chǔ)器、USB掃描器，信號(hào)在集線(xiàn)器(HUB)中都是并行信號(hào)。此外，本發(fā)明的中繼器以及傳輸轉(zhuǎn)譯器(TT)是數(shù)字式的，使它們將在集成電路中提供最低噪聲以及最小尺寸的布局面積。本發(fā)明公開(kāi)了USB矩陣切換系統(tǒng)，提供多個(gè)主機(jī)共享多個(gè)USB裝置。該系統(tǒng)至少包含(1)多個(gè)下物理層接收器，其——對(duì)應(yīng)于這些通用串行總線(xiàn)裝置，用以將每一個(gè)通用串行總線(xiàn)裝置送出的序列信號(hào)轉(zhuǎn)換為并行信號(hào)；(2)多個(gè)上物理層接收器，其——對(duì)應(yīng)于這些主機(jī)，以轉(zhuǎn)換由主機(jī)接收的信號(hào)成為并行信號(hào)或作逆向轉(zhuǎn)換；(3)多個(gè)集線(xiàn)器，其分別一一對(duì)應(yīng)于這些上物理層接收器，每一集線(xiàn)器包含數(shù)字中繼器、傳輸轉(zhuǎn)譯器(TT;transactiontranslator),上層路由器、下層路由器、以及集線(xiàn)控制器；(4)信號(hào)擷取器，以擷取使用者提供的控制信號(hào)；(5)多個(gè)信號(hào)控制切換模塊，其分別一一對(duì)應(yīng)于這些下物理層接收器，每一信號(hào)控制切換模塊包含下傳端口控制器(DPcontroller;downstreamportcontroller):斷線(xiàn)l方真器，用以在i亥下4專(zhuān)端口4空制器沒(méi)有數(shù)據(jù)時(shí)仿真斷線(xiàn)狀態(tài)；以及選擇多任務(wù)器，用以依據(jù)該控制信號(hào)將被選到的通用串行總線(xiàn)裝置切換至這些集線(xiàn)器中的被選到的集線(xiàn)器。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，對(duì)于高速USB組件來(lái)說(shuō)，要將數(shù)據(jù)傳送給所選定的高速主機(jī)是通過(guò)數(shù)字中繼器，因此，本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中噪聲及阻抗匹配的問(wèn)題。通過(guò)以下詳細(xì)描述結(jié)合附圖，將可輕易明了上述內(nèi)容及本發(fā)明的諸多優(yōu)點(diǎn)，其中圖1A示出依據(jù)現(xiàn)有技計(jì)所設(shè)計(jì)的USB矩陣切換芯片的內(nèi)部功能框圖。圖1B示出依據(jù)現(xiàn)有技計(jì)所設(shè)計(jì)的模擬式中繼器和傳輸轉(zhuǎn)譯器示意圖。圖2A示出依據(jù)本發(fā)明所設(shè)計(jì)的USB矩陣切換ASIC芯片的內(nèi)部功能框圖。圖2B示出依據(jù)本發(fā)明所設(shè)計(jì)的數(shù)字中繼器內(nèi)的兩個(gè)隊(duì)列及傳輸轉(zhuǎn)譯器的兩個(gè)緩沖器的示意性功能框圖。圖2C示出依據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)的主機(jī)以傳輸轉(zhuǎn)譯器對(duì)低速或全速裝置傳送數(shù)據(jù)的示意圖。圖2D示出依據(jù)本發(fā)明所設(shè)計(jì)的上層路由器內(nèi)部的功能框圖及其與上層及下層關(guān)系的示意圖。圖2E示出依據(jù)本發(fā)明所設(shè)計(jì)的下層路由器內(nèi)部的功能框圖及當(dāng)并行接口信號(hào)自上層往下層USB裝置傳送的關(guān)系示意圖。圖2F示出依據(jù)本發(fā)明所設(shè)計(jì)的下層路由器內(nèi)部的功能框圖及當(dāng)并行接口信號(hào)自下層USB裝置往上層傳送的關(guān)系示意圖。<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>112A第一隊(duì)列112B第二隊(duì)列114傳輸轉(zhuǎn)譯器114A第一緩沖器114B第二緩沖器116集線(xiàn)控制器118下層^(guān)各由器118A下層路由器的仲裁單元HUB集線(xiàn)器DPPHY下物理層接收器UPPHY上物理層接收器1101至110m下層^(guān)各由器的端點(diǎn)UPPHY1第一個(gè)上物理層接收器UPPHYn第n個(gè)上物理層接收器DPPHY1第一個(gè)下物理層接收器DPPHYm第m個(gè)下物理層接收器具體實(shí)施例方式本發(fā)明在此公開(kāi)詳細(xì)的實(shí)施例的說(shuō)明。不過(guò)，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)、系統(tǒng)和操作結(jié)構(gòu)可能有許多形式及模式的變化，其中某些可以與以下的說(shuō)明有相當(dāng)?shù)牟町?，因此，在此要說(shuō)明的是此處所公開(kāi)的僅為示例，并不用以限定本發(fā)明的權(quán)利要求的范圍。依據(jù)本發(fā)明可提供集成于A(yíng)SIC芯片的數(shù)字通用串行總線(xiàn)(USB)矩陣切換系統(tǒng)，而其所需的處理僅需要深次微米，例如只要求0.18pm以上的處理即可。如圖2A中所示，本發(fā)明公開(kāi)了一種USB矩陣切換系統(tǒng)。圖2A顯示將m個(gè)USB裝置給n個(gè)主機(jī)共享的ASIC芯片100的功能框圖。數(shù)字ASIC芯片100由下而上包含(1)m個(gè)下物理層接收器(DPPHY;downphysicallayerreceiver)(DPPHY1至DPPHYm),以下如無(wú)特別指定時(shí)，將以DPPHY統(tǒng)稱(chēng)，其分別對(duì)應(yīng)于m個(gè)USB裝置(圖中未示出)；(2)m個(gè)信號(hào)控制切換模塊105;(3)n個(gè)集線(xiàn)器HUBl至HUBn,此后以集線(xiàn)器(HUB)統(tǒng)稱(chēng)；(4)n個(gè)上物理層接收器(UPPHY;UPphysicallayerreceiverXUPPHY1至UPPHYn);及(5)信號(hào)擷取器(signalmonitor)104，用以擷取使用者輸入的熱鍵輸入命令信號(hào)。DPPHY用于將接收到的串行信號(hào)(seriessignal)轉(zhuǎn)換為并行信號(hào)(parallelsignals),例如像是通用收發(fā)器宏單元接口(UTMI;USBtransceivermacro-cellinterface)并行信號(hào)、隨機(jī)存取內(nèi)存(RAM)信號(hào)或者是少量管腳(LPC;lowpincount)并行信號(hào)。DPPHY會(huì)才艮據(jù)數(shù)據(jù)傳輸速度而工作于不同的差動(dòng)電壓上。不過(guò)'UTMI并行信號(hào)工作于相同的電壓，例如3.3V。DPPHY將從對(duì)應(yīng)的USB裝置所接收到的并行信號(hào)轉(zhuǎn)換為串行信號(hào)并且將這些串行信號(hào)傳送到對(duì)應(yīng)的信號(hào)控制切換模塊105。另一方面，DPPHY將從對(duì)應(yīng)的信號(hào)控制切換模塊105所接收到的串行信號(hào)轉(zhuǎn)為并行信號(hào)，再將并行信號(hào)傳送給對(duì)應(yīng)的USB裝置。也就是，每個(gè)DPPHY連接于USB裝置與信號(hào)控制切換模塊105之間，并且在串行信號(hào)和并行信號(hào)之間作轉(zhuǎn)換。UPPHY則是用于將從對(duì)應(yīng)的集線(xiàn)器所接收到的并行信號(hào)轉(zhuǎn)換為串行信號(hào)并將串行信號(hào)傳送至對(duì)應(yīng)的主機(jī)或?qū)膶?duì)應(yīng)主機(jī)接收到的串行信號(hào)轉(zhuǎn)換為并行信號(hào)，再將并行信號(hào)傳送到對(duì)應(yīng)的集線(xiàn)器。換句話(huà)說(shuō)，每一UPPHY連接于主機(jī)和集線(xiàn)器之間并且作并行信號(hào)和串行信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換。每一信號(hào)控制切換才莫塊105包含下傳端口控制器(downstreamportcontroller)105A、中斷連接擬態(tài)器(disconnectemulator)105B及選擇多任務(wù)器(selectMUX)105C。下傳端口控制器(downstreamportcontroller)105A用于接收來(lái)自其下層對(duì)應(yīng)DPPHY的并行信號(hào)。選擇多任務(wù)器105C則依據(jù)信號(hào)擷取器104送出的熱鍵輸入控制信號(hào)104A內(nèi)容將下傳端口控制器105A內(nèi)的并行信號(hào)切換至被選定的集線(xiàn)器。當(dāng)沒(méi)有信號(hào)轉(zhuǎn)儲(chǔ)(dump)于下傳端口控制器105A時(shí)，中斷連接擬態(tài)器105B就會(huì)模擬為其與下層DPPHY斷線(xiàn)的狀態(tài)，比如，其下層沒(méi)有USB裝置連接。每一信號(hào)控制切換模塊105連接對(duì)應(yīng)的DPPHY至所有集線(xiàn)器。信號(hào)擷取器104攔截來(lái)自USB端口的特定信號(hào)并分析其下傳端口的切換信號(hào)。可安排每一信號(hào)控制切換模塊105有一個(gè)信號(hào)擷取器104或者所有的信號(hào)控制切換模塊105共享一個(gè)信號(hào)擷取器104以攔截來(lái)自USB端口的特定信號(hào)。中斷連接擬態(tài)器105B附加于下傳端口控制器(downstreamportcontroller)105A,且在依據(jù)選擇多任務(wù)器105C未選定對(duì)應(yīng)USB裝置時(shí)，其仿真主機(jī)與未被選定的下傳端口處于中斷連接的狀態(tài)。該選擇信號(hào)由使用者輸入，然后由信號(hào)擷取器104所攔截以決定哪一個(gè)集線(xiàn)器會(huì)被選定，被選定的集線(xiàn)器會(huì)被連接于該下傳端口。選擇信號(hào)有兩個(gè)來(lái)源，一個(gè)是來(lái)自外部的切換電路，另一個(gè)則是來(lái)自信號(hào)擷取器104。例如，指定的下傳端口指向即插即用的裝置，比如HID鍵盤(pán)，并攔截到五個(gè)信號(hào)Scroll(巻動(dòng))、Scroll、3、Insert、1，信號(hào)擷取器104將會(huì)指定下傳端口3連接于集線(xiàn)器1。請(qǐng)參考圖2B,集線(xiàn)器則包含上層路由器118,數(shù)字中繼器(digitalrepeater)112，傳輸轉(zhuǎn)譯器(TT;transactiontranslator)114、集線(xiàn)控制器116及下層路由器110?！f(shuō)明如下相比較模擬式中繼器只是提供高速主機(jī)對(duì)高速USB裝置的繞道(bypass)功能，本發(fā)明的數(shù)字中繼器112包含第一隊(duì)列112A及第二隊(duì)列112B。第一隊(duì)列112A從上層路由器118擷取信號(hào)并以先進(jìn)先出的方式傳送至下層路由器110。相反地，第二隊(duì)列112B用于從下層路由器110接收到的并行信號(hào)并將其傳送到上層路由器118。傳輸轉(zhuǎn)譯器114則用于使高速(highspeed)主機(jī)對(duì)全速(foilspeed)或低速(lowspeed)的USB裝置存取數(shù)據(jù)，以避免某一全速或低速的USB裝置完全占據(jù)信道帶寬。基本上，傳輸轉(zhuǎn)譯器114包含第一緩沖器114A及第二緩沖器114B。第一緩沖器114A用于使高速主機(jī)從上層路由器118經(jīng)由下層路由器110傳輸數(shù)據(jù)到全速及/或低速USB裝置。第二緩沖器114B用于使數(shù)據(jù)從全速及/或低速USB裝置經(jīng)由下層路由器110、上層路由器118傳輸?shù)礁咚僦鳈C(jī)。在此，高速指的是符合USB2.0規(guī)范最高的傳輸速率480Mbps，全速指的是傳輸速率大約12Mbps。而低速則是指像鼠標(biāo)、或鍵盤(pán)之類(lèi)的裝置，通常數(shù)據(jù)存取速率是15Mbps。傳輸轉(zhuǎn)譯器114根據(jù)USB2.0的規(guī)格設(shè)計(jì)。當(dāng)高速主機(jī)從USB外圍裝置存取信號(hào)，且該USB為低速或全速時(shí)，傳輸轉(zhuǎn)譯器114作為緩沖裝置，使該低速及全速的USB組件不會(huì)因此而占據(jù)整個(gè)高速通道的帶寬。圖2C說(shuō)明了當(dāng)要預(yù)備高速主機(jī)對(duì)低速或全速的裝置存取數(shù)據(jù)時(shí)，傳輸轉(zhuǎn)譯器114處理OUT符記(outtoken)及數(shù)據(jù)的示意圖。說(shuō)明如下首先，主機(jī)送出SPLITSTART符記以通知傳輸轉(zhuǎn)譯器114它的下傳端口是目的地，并且OUT符記與其后的數(shù)據(jù)將會(huì)被遞送至此。然后傳輸轉(zhuǎn)譯器114就會(huì)把OUT符記與其后的數(shù)據(jù)存在第一緩沖器114A。之后，在第一緩沖器114A的OUT符記與其后的數(shù)據(jù)再被遞送到上述下傳端口時(shí)，采用低速或全速方式。在遞送期間，高速主機(jī)仍然有能力可以存取其它裝置，比如高速裝置或連接端口，而不需要等待或被中斷。等一段時(shí)間后，主機(jī)會(huì)再送出1個(gè)SPLITCOMPLETE符記給傳輸轉(zhuǎn)譯器114以詢(xún)問(wèn)數(shù)據(jù)是否傳送完畢。若第一緩沖器114A已空，傳輸轉(zhuǎn)譯器114就會(huì)送出一個(gè)下傳端口響應(yīng)的"ACK"(知道)信號(hào)給主機(jī)。否則，響應(yīng)的信號(hào)將是"NYET"(還沒(méi)有)信號(hào)。主機(jī)則仍可存取其它高速的裝置，并如前述地再次傳送SPLITCOMPLETE符記給傳輸轉(zhuǎn)譯器114以詢(xún)問(wèn)數(shù)據(jù)是否傳送完畢，直到所有在傳輸轉(zhuǎn)譯器的第一緩沖器114A的數(shù)據(jù)已空。上層路由器118包含一仲裁單元118A。請(qǐng)同時(shí)參考圖2D,主機(jī)發(fā)出的請(qǐng)求信號(hào)(requestsignal)首先會(huì)經(jīng)由對(duì)應(yīng)的UPPHY轉(zhuǎn)換為并行信號(hào)，這些并行信號(hào)再被上層路由器118復(fù)制三份并分別被送往數(shù)字中繼器112、傳輸轉(zhuǎn)譯器114及集線(xiàn)控制器116。而數(shù)字中繼器112、傳輸轉(zhuǎn)譯器114及集線(xiàn)控制器116中只有一個(gè)會(huì)響應(yīng)仲裁單元118A，對(duì)于沒(méi)有響應(yīng)的，該數(shù)據(jù)分組會(huì)被丟棄。上層路由器118會(huì)記錄數(shù)字中繼器112、傳輸轉(zhuǎn)譯器114及集線(xiàn)控制器116三者中的回應(yīng)者，再將該回應(yīng)者的UPPHY通過(guò)數(shù)字中繼器112、傳輸轉(zhuǎn)譯器U4或集線(xiàn)控制器116與下層裝置，即USB裝置相連接。當(dāng)上層^(guān)各由器118收到UPUTMI時(shí)，其將該UPUTMI復(fù)制三份并分別傳送到數(shù)字中繼器112、傳輸轉(zhuǎn)譯器114以及集線(xiàn)控制器。其中只有1個(gè)會(huì)回復(fù)上層路由器118。因此，上層路由器118將等候由USB裝置發(fā)出送到仲裁單元118A的"TxREQ"(transmittingrequest)信號(hào)，然后路由器響應(yīng)UTMITx信號(hào)到上傳UTMI。請(qǐng)參考圖2E,其顯示上層的并行信號(hào)經(jīng)下層路由器IIO傳送的示意圖。如前所述，每個(gè)下層^(guān)^由器110有m個(gè)端點(diǎn)/端口1101至110m。并行信號(hào)浮皮高速主機(jī)向下層傳送時(shí)，上層路由器118會(huì)記錄信號(hào)來(lái)源是來(lái)自于哪個(gè)高速主機(jī)。下層路由器110內(nèi)的所有端點(diǎn)1101至110m會(huì)接收來(lái)自數(shù)字中繼器112及傳輸轉(zhuǎn)譯器114的信號(hào)，如圖2D所示。當(dāng)集線(xiàn)器連接到低速或全速的USB裝置時(shí)，下傳端口控制器105A會(huì)告知USB裝置的信息，因此只有通過(guò)傳輸轉(zhuǎn)譯器114的并行信號(hào)送往下層。相反地，當(dāng)該USB裝置是高速的裝置時(shí)，下層路由器IIO會(huì)丟棄傳輸轉(zhuǎn)譯器114內(nèi)的內(nèi)容，而只將數(shù)字中繼器112內(nèi)的并行信號(hào)向該USB裝置傳送。每一裝置都可能自數(shù)字中繼器112或傳輸轉(zhuǎn)譯器114接收UTMITx信號(hào)。下層路由器IIO將依據(jù)DP控制器105A通知的DP狀態(tài)而決定接著的裝置應(yīng)該獲得的信號(hào)，例如，從圖2D所示，裝置1通知下層路由器110該裝置l屬于高速。之后，下層路由器IIO將從數(shù)字中繼器112傳送Tx信號(hào)到裝置1。裝置n告知下層路由器該裝置屬于低速或全速。然后，下層路由器110將從傳輸轉(zhuǎn)譯器114傳送Tx信號(hào)至裝置n。請(qǐng)參考圖2F，其顯示下層的并行信號(hào)經(jīng)下層路由器IIO往上層傳送的示意圖。當(dāng)下傳端口105A中的并行信號(hào)往上傳送且依據(jù)信號(hào)擷取器104所擷取的信號(hào)切換至選定的集線(xiàn)器時(shí)，被選定的集線(xiàn)器的下層路由器110會(huì)有端點(diǎn)記錄是連接到的USB裝置，未連接到USB裝置的端點(diǎn)則會(huì)被斷線(xiàn)仿真器仿真為斷線(xiàn)狀態(tài)。此外，不管USB裝置是低速/全速或是高速USB裝置的哪一種，該端點(diǎn)的并行信號(hào)都會(huì)向著數(shù)字中繼器仲裁單元110A及傳輸轉(zhuǎn)譯器仲裁單元110B傳送。當(dāng)下層路由器110接收到UTMIRx信號(hào)時(shí)，下層路由器110會(huì)依照裝置速度傳送信號(hào)至數(shù)字中繼器仲裁單元IIOA或傳輸轉(zhuǎn)譯器仲裁單元110B。無(wú)論是數(shù)字中繼器仲裁單元110A或傳輸轉(zhuǎn)譯器仲裁單元110B，在接收到REQ信號(hào)之后將會(huì)再向上傳送UTMIRx信號(hào)。當(dāng)想要連接的USB裝置是低速/全速裝置時(shí)，該數(shù)字中繼器仲裁單元UOA會(huì)丟棄該并行信號(hào)，但傳輸轉(zhuǎn)譯器仲裁單元110B將會(huì)把該并行信號(hào)傳給傳輸轉(zhuǎn)譯器114。當(dāng)想要連接的USB裝置是高速裝置時(shí)，該數(shù)字中繼器仲裁單元IIOA會(huì)將該并行信號(hào)向著數(shù)字中繼器112傳送，而傳輸轉(zhuǎn)譯器仲裁單元110B會(huì)丟棄該并行信號(hào)。以上所述利用優(yōu)選實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明的范圍，而且本領(lǐng)域技術(shù)人員都能夠明白，適當(dāng)作些微的改變及調(diào)整，仍將失去本發(fā)明的本質(zhì)技術(shù)特征，也不脫離本發(fā)明的精神和范圍。li權(quán)利要求1.一種多個(gè)主機(jī)共享多個(gè)通用串行總線(xiàn)裝置的資源的通用串行總線(xiàn)矩陣切換系統(tǒng)，至少包含多個(gè)下物理層接收器，其一一對(duì)應(yīng)于這些通用串行總線(xiàn)裝置，用以將每一個(gè)通用串行總線(xiàn)裝置送出的序列信號(hào)轉(zhuǎn)換為并行信號(hào)；多個(gè)上物理層接收器，其一一對(duì)應(yīng)于這些主機(jī)；多個(gè)集線(xiàn)器，其分別一一對(duì)應(yīng)于這些上物理層接收器，每一集線(xiàn)器包含數(shù)字中繼器、傳輸轉(zhuǎn)譯器、上層路由器及下層路由器，該下層路由器記錄與該多個(gè)通用串行總線(xiàn)裝置的已連接或未連接狀態(tài)；信號(hào)擷取器，以擷取使用者提供的控制信號(hào)；以及多個(gè)信號(hào)控制切換模塊，其分別一一對(duì)應(yīng)于這些下物理層接收器，每一信號(hào)控制切換模塊包含下傳端口控制器；斷線(xiàn)仿真器，用以在該下傳端口控制器沒(méi)有數(shù)據(jù)時(shí)仿真斷線(xiàn)狀態(tài)；以及選擇多任務(wù)器，用以依據(jù)該控制信號(hào)將被選到的通用串行總線(xiàn)裝置切換至這些集線(xiàn)器中的被選到的集線(xiàn)器。2.如權(quán)利要求1所述的通用串行總線(xiàn)矩陣切換系統(tǒng)，其中上述每一個(gè)數(shù)字中繼器包含第一隊(duì)列及第二隊(duì)列，該第一隊(duì)列接收來(lái)自對(duì)應(yīng)這些主機(jī)的一端的并行信號(hào)，并將其向這些通用串行總線(xiàn)裝置的一端傳送，該第二隊(duì)列以高速度接收來(lái)自對(duì)應(yīng)這些通用串行總線(xiàn)裝置的一端的并行信號(hào)，并將其以高速度或全/低速度向?qū)?yīng)的這些主機(jī)的一端傳送并以全/低速度傳送至這些主才幾的一端。3.如權(quán)利要求1所述的通用串行總線(xiàn)矩陣切換系統(tǒng)，其更包含集線(xiàn)控制器。4.如權(quán)利要求3所述的通用串行總線(xiàn)矩陣切換系統(tǒng)，其中，該上層路由器位于每一集線(xiàn)器的最頂層，因此，當(dāng)想要將來(lái)自其對(duì)應(yīng)上物理層接收器的并行信號(hào)往下傳送時(shí)，該上層路由器將復(fù)制三份副本并傳送至該數(shù)字中繼器、該傳輸轉(zhuǎn)譯器及該集線(xiàn)控制器，并等待三者的其中之一回應(yīng)。5.如權(quán)利要求3所述的通用串行總線(xiàn)矩陣切換系統(tǒng)，其中，該上層路由器包含仲裁單元，以從該數(shù)字中繼器、傳輸轉(zhuǎn)譯器及集線(xiàn)控制器中決定一回應(yīng)者，并將該回應(yīng)者和對(duì)應(yīng)上物理層接收器連接。6.如權(quán)利要求1所述的通用串行總線(xiàn)矩陣切換系統(tǒng)，其中，該下層路由器包含m個(gè)端點(diǎn)以記錄與這些通用串行總線(xiàn)裝置為已連接或未連接狀態(tài)。7.如權(quán)利要求1所述的通用串行總線(xiàn)矩陣切換系統(tǒng)，其中，每一該選擇多任務(wù)器與該信號(hào)擷取器耦接。8.如權(quán)利要求1所述的通用串行總線(xiàn)矩陣切換系統(tǒng)，其中，這些下物理層接收器、信號(hào)擷取器、信號(hào)控制切換模塊、多個(gè)集線(xiàn)器、多個(gè)上物理層接收器都形成于專(zhuān)用集成電路芯片內(nèi)。9.如權(quán)利要求1所述的通用串行總線(xiàn)矩陣切換系統(tǒng)，其中，上述并行信號(hào)為通用收發(fā)器宏單元接口信號(hào)或少量管腳并行信號(hào)。10.如權(quán)利要求1所述的通用串行總線(xiàn)矩陣切換系統(tǒng)，其中該控制信號(hào)被產(chǎn)生于當(dāng)使用者按下熱鍵時(shí)。全文摘要一種多個(gè)主機(jī)共享多個(gè)通用串行總線(xiàn)(USB)裝置的資源的通用串行總線(xiàn)矩陣切換系統(tǒng)，至少包含多個(gè)下物理層接收器(DPPHY)、多個(gè)上物理層接收器(UPPHY)、多個(gè)集線(xiàn)器、信號(hào)擷取器以及多個(gè)信號(hào)控制切換模塊。下物理層接收器一一對(duì)應(yīng)于這些通用串行總線(xiàn)裝置，用以將每一通用串行總線(xiàn)裝置送出的序列信號(hào)轉(zhuǎn)換為并行信號(hào)；上物理層接收器一一對(duì)應(yīng)于這些主機(jī)；集線(xiàn)器分別一一對(duì)應(yīng)于這些上物理層接收器，每一集線(xiàn)器包含數(shù)字中繼器，傳輸轉(zhuǎn)譯器(TT)，上層路由器及下層路由器，該下層路由器記錄與該多個(gè)通用串行總線(xiàn)裝置的已連接或未連接狀態(tài)；信號(hào)擷取器擷取使用者提供的控制信號(hào)；信號(hào)控制切換模塊分別一一對(duì)應(yīng)于這些下物理層接收器。文檔編號(hào)H04L12/40GK101686132SQ20091013775公開(kāi)日2010年3月31日申請(qǐng)日期2009年4月29日優(yōu)先權(quán)日2008年9月23日發(fā)明者曾英彰,黃漢城申請(qǐng)人:宏正自動(dòng)科技股份有限公司