專利名稱：通用串行總線集線器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型有關(guān)于一種集線器，特別有關(guān)于一種通用串行總線集線器(USB hub)。
背景技術(shù)：
通用串行總線(Universal Serial Bus ；以下簡(jiǎn)稱USB)可說(shuō)是最成功的計(jì)算機(jī)連接端口，幾乎每臺(tái)計(jì)算機(jī)上都具備USB連接端口，并且大部分的外圍設(shè)備(如隨身盤(pán)、數(shù)字相機(jī)、讀卡機(jī)等)均通過(guò)USB連接端口與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。目前常用的USB連接端口為USB 2.0連接端口。USB 2.0的傳輸速度約為 400Mbps。當(dāng)多個(gè)USB 2.0裝置欲與計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接，而計(jì)算機(jī)的USB 2.0連接端口的數(shù)量又不足時(shí)，則可通過(guò)一集線器(hub)，將多個(gè)USB 2.0裝置與計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接。然而，隨著科技的進(jìn)步，USB 3. 0裝置也逐漸出現(xiàn)。若通過(guò)USB 2. 0集線器將USB 3. 0裝置與計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接時(shí)，則無(wú)法達(dá)到快速傳輸(至少4. SGbps)的目的。因此，市場(chǎng)上亦發(fā)展出USB3. 0集線器。一般而言，USB 3.0集線器通常具有多個(gè)USB 3. 0連接端口，但是USB 3. 0裝置并不多見(jiàn)。因此，可能造成只使用到USB 3.0集線器的單一 USB 3.0連接端口，而集線器的其它USB 3.0連接端口為閑置狀態(tài)。另外，目前較常見(jiàn)的是USB 2.0裝置。因此，許多使用者已具有一USB 2.0集線器。 若為了單一 USB 3. 0裝置而再購(gòu)買(mǎi)USB3. 0集線器時(shí)，可能造成使用空間變小，并且無(wú)法讓 USB 3.0集線器發(fā)揮最大功用。

實(shí)用新型內(nèi)容為避免過(guò)多閑置的USB 3.0連接端口，并且可兼顧到USB 2.0裝置，本實(shí)用新型的目的在于提供一種USB集線器，通過(guò)單一 USB 3. 0連接端口，便可避免發(fā)生連接端口閑置的現(xiàn)象，并可降低成本。另外，USB 3.0連接端口亦可連接USB 2.0裝置，故可增加集線器使用的彈性。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供一種通用串行總線集線器，包括向上支持連接端口、第一向下支持連接端口、第二向下支持連接端口以及USB 2.0控制器。向上支持連接端口可耦接主機(jī)的USB 3.0連接端口，用以與主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。第一向下支持連接端口選擇性地操作在第一模式或第二模式中。在第一模式中，第一向下支持連接端口耦接第一 USB 2.0裝置。在第二模式中，第一向下支持連接端口耦接USB 3.0裝置。第一向下支持連接端口根據(jù)向上支持連接端口所接收到的數(shù)據(jù)，提供第一數(shù)據(jù)給第一 USB 2.0裝置或USB 3.0裝置，或是根據(jù)第一 USB 2.0裝置或USB 3. 0裝置所提供的數(shù)據(jù)，提供第二數(shù)據(jù)給向上支持連接端口。第二向下支持連接端口耦接第二 USB 2.0裝置。USB 2.0控制器處理向上支持連接端口所接收到的數(shù)據(jù)，并將處理后的結(jié)果傳送至第一向下支持連接端口及第二向下支持連接端口，或是處理第一向下支持連接端口或第二向下支持連接端口所接收到的數(shù)據(jù)，并將處理后的結(jié)果傳送至向上支持連接端口。[0009]本實(shí)用新型所述的通用串行總線集線器，該第一向下支持連接端口為將該向上支持連接端口所接收到的數(shù)據(jù)作為該第一數(shù)據(jù)或是將該第一 USB 2.0裝置或該USB 3.0裝置所提供的數(shù)據(jù)作為該第二數(shù)據(jù)的端口。本實(shí)用新型所述的通用串行總線集線器，還包括處理器，處理該向上支持連接端口所接收到的數(shù)據(jù)，用以產(chǎn)生該第一數(shù)據(jù)，或是處理該第一 USB 2.0裝置或該USB 3.0裝置所提供的數(shù)據(jù)，用以產(chǎn)生該第二數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型所述的通用串行總線集線器，該處理器為編解碼器。本實(shí)用新型所述的通用串行總線集線器，該處理器為放大器。本實(shí)用新型所述的通用串行總線集線器，該處理器為僅將該第一數(shù)據(jù)提供給該第一向下支持連接端口或是僅將該第二數(shù)據(jù)提供給該向上支持連接端口的處理器。本實(shí)用新型所述的通用串行總線集線器，該第一向下支持連接端口及該向上支持連接端口為能夠選擇性地傳送USB 3.0的信號(hào)或USB 2.0的信號(hào)的端口。本實(shí)用新型所述的通用串行總線集線器，該第二向下支持連接端口為僅能傳輸 USB 2.0的信號(hào)的端口。本實(shí)用新型所述的通用串行總線集線器，該通用串行總線集線器具有多個(gè)第二向下支持連接端口，所述第二向下支持連接端口能分別耦接多個(gè)第二 USB 2. 0裝置。本實(shí)用新型所述的通用串行總線集線器，該通用串行總線集線器僅具有一個(gè)第一向下支持連接端口。
圖1為本實(shí)用新型的USB集線器的一可能實(shí)施例。圖2為本實(shí)用新型的USB集線器的另一可能實(shí)施例。
具體實(shí)施方式
為讓本實(shí)用新型的特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉出較佳實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說(shuō)明如下。圖1為本實(shí)用新型的USB集線器的一可能實(shí)施例。如圖所示，USB集線器110具有向上支持連接端口(upstream port) 111、向下支持連接端口(downstream port) 112、113 以及USB 2.0控制器114。向上支持連接端口 111可選擇性地傳送USB 3. 0的信號(hào)或USB 2. 0的信號(hào)。在本實(shí)施例中，向上支持連接端口 111耦接到主機(jī)120的USB 3.0連接端口 121，用以接收來(lái)自主機(jī)120的數(shù)據(jù)，或是提供數(shù)據(jù)給主機(jī)120。在其它實(shí)施例中，向上支持連接端口 111可耦接主機(jī)120的USB 2. 0連接端口(未顯示)。在本實(shí)施例中，為了可傳送USB 2.0及USB 3. 0的信號(hào)，向上支持連接端口 111具有傳輸端TX-、TX+、RX-、RX+、D+及D-。傳輸端TX-、TX+、RX-及RX+用以傳送U SB 3. 0的信號(hào)。傳輸端D+及D-用以傳送USB 2.0的信號(hào)。舉例而言，當(dāng)向上支持連接端口 111與 USB 3.0連接端口 121連接時(shí)，則向上支持連接端口 111可通過(guò)TX-、TX+、RX-及RX+與主機(jī)120進(jìn)行USB 3.0的信號(hào)傳輸。當(dāng)向上支持連接端口 111與主機(jī)120的USB 2. 0連接端口連接時(shí)，則向上支持連接端口 111通過(guò)D+及D-與主機(jī)120進(jìn)行USB 2. 0的信號(hào)傳輸。向下支持連接端口 112可耦接外圍設(shè)備130，用以根據(jù)外圍設(shè)備130的種類，選擇性地操作在一第一模式或一第二模式中。在一可能實(shí)施例中，當(dāng)外圍設(shè)備130為USB 2.0裝置時(shí)，則向下支持連接端口 112操作在第一模式。此時(shí)，向下支持連接端口 112可通過(guò)傳輸端D-及D+與外圍設(shè)備130進(jìn)行USB 2. 0的信號(hào)傳輸。在另一可能實(shí)施例中，當(dāng)外圍設(shè)備130為USB 3. 0裝置時(shí)，則向下支持連接端口 112操作在第二模式。在此實(shí)施例中，向下支持連接端口 112通過(guò)傳輸端TX-、TX+、RX-及 RX+與外圍設(shè)備130進(jìn)行USB 3. 0的信號(hào)傳輸。在本實(shí)施例中，向下支持連接端口 112可根據(jù)向上支持連接端口 111所接收到的數(shù)據(jù)，提供一第一數(shù)據(jù)給外圍設(shè)備130，或是根據(jù)外圍設(shè)備130所提供的數(shù)據(jù)，提供一第二數(shù)據(jù)給向上支持連接端口 111。在一可能實(shí)施例中，向下支持連接端口 112直接將向上支持連接端口 111所接收到的數(shù)據(jù)提供給外圍設(shè)備130，或是將外圍設(shè)備130所提供的數(shù)據(jù)提供給向上支持連接端 Π 111。在另一可能實(shí)施例中，USB集線器110可還包括一處理器115。處理器115用以處理來(lái)自主機(jī)120或外圍設(shè)備130的USB 3.0的信號(hào)，用以使得USB 3. 0信號(hào)能傳遞的更遠(yuǎn)并更精確，且不會(huì)受到其他干擾。舉例而言，處理器115處理向上支持連接端口 111所接收到的USB 3.0的信號(hào)，再將處理后的結(jié)果通過(guò)向下支持連接端口 112提供給外圍設(shè)備130。 在另一可能實(shí)施例中，處理器115處理向下支持連接端口 112所接收到的USB 3.0的信號(hào)， 再將處理后的結(jié)果通過(guò)向上支持連接端口 111提供給主機(jī)120。本實(shí)用新型并不限定處理器115的種類。處理器的功能可包含編解碼功能、放大功能等，特別對(duì)USB 3.0信號(hào)預(yù)先處理再加以還原。在一可能實(shí)施例中，處理器115為一編解碼器，用以對(duì)USB 3.0的信號(hào)進(jìn)行編碼及/或解碼，以降低噪聲。在另一可能實(shí)施例中， 處理器115為一放大器，用以放大USB 3.0的信號(hào)。在圖1跟圖2中，處理器115跟處理器 215標(biāo)示為虛線框，表示當(dāng)信號(hào)傳遞距離短時(shí)，可以不用額外加上此元件，而當(dāng)信號(hào)傳遞距離較長(zhǎng)時(shí)，則可考慮添加此元件在傳遞路徑中間。一般來(lái)說(shuō)，可稱處理器115跟處理器215 為一中繼器。在本實(shí)施例中，處理器115僅處理USB 3. 0的信號(hào)(來(lái)自向上支持連接端口 111 或向下支持連接端口 112)。處理器115并不會(huì)處理USB 2.0的信號(hào)。舉例而言，當(dāng)外圍設(shè)備130為USB 2.0裝置時(shí)，處理器115并不會(huì)處理來(lái)自外圍設(shè)備130的USB 2. 0的信號(hào)。 同樣地，當(dāng)向上支持連接端口 111耦接到USB 2. 0連接端口時(shí)，處理器115并不會(huì)處理來(lái)自向上支持連接端口 111的USB 2.0的信號(hào)。在本實(shí)施例中，向下支持連接端口 112可選擇性地傳送USB3. 0的信號(hào)或USB 2. 0 的信號(hào)(視外圍設(shè)備的種類而定)，因此可增加USB集線器110的使用彈性。向下支持連接端口 113耦接外圍設(shè)備140。在本實(shí)施例中，外圍設(shè)備140為一 USB 2.0裝置。如圖所示，向下支持連接端口 113通過(guò)傳輸端D-及D+與外圍設(shè)備140進(jìn)行USB 2.0的信號(hào)傳輸。USB 2.0控制器114處理向上支持連接端口 111所接收到USB 2.0的信號(hào)，并將處理后的結(jié)果傳送至向下支持連接端口 112及113，或是處理向下支持連接端口 112或113 所接收到的USB 2.0的信號(hào)，并將處理后的結(jié)果傳送至向上支持連接端口 111。在本實(shí)施例中，向下支持連接端口 112及113均可傳輸U(kuò)SB2. 0的信號(hào)，故在目前以USB 2.0裝置為主流的情況下，仍可配合使用者的需求。另外，本實(shí)用新型具有單一 USB3.0連接端口(如112)，不但可接收USB 3.0的信號(hào)，并且不會(huì)大幅增加成本(因不需使用 USB 3.0控制器)，或是增加電路的復(fù)雜度。另外，在圖1中，USB集線器110設(shè)置在主機(jī)120之外。然而，在其它實(shí)施例中， USB集線器110可整合在主機(jī)120之中。本實(shí)用新型并不限定主機(jī)的種類。在一可能實(shí)施例中，主機(jī)120可為桌上型計(jì)算機(jī)或是筆記型計(jì)算機(jī)。圖2為本實(shí)用新型的USB集線器的另一可能實(shí)施例。圖2相似圖1，不同之處在于圖2的USB集線器210多了向下支持連接端口 216及217，其僅支持USB2. 0外圍設(shè)備 250,260.在一可能實(shí)施例中，僅支持USB2.0外圍設(shè)備的向下支持連接端口至多可達(dá)七個(gè)或以上，只要符合USB集線器的規(guī)范內(nèi)。由于圖2的其它元件的原理與圖1相似，故不再贅述。向下支持連接端口 216及217分別耦接到外圍設(shè)備250及沈0，并通過(guò)傳輸端D+ 及D-與外圍設(shè)備250及260進(jìn)行USB 2. 0的信號(hào)傳輸。在本實(shí)施例中，向下支持連接端口 213,216及217僅能傳輸U(kuò)SB 2. 0的信號(hào)，而向下支持連接端口 212及向上支持連接端口 211可傳輸U(kuò)SB 2. 0或USB 3. 0的信號(hào)(視外圍設(shè)備230的種類而定)。由于本實(shí)用新型的USB集線器僅具有單一 USB 3. 0連接端口，故可避免閑置的連接端口，并可降低成本(不需使用USB 3.0控制器)。再者，本實(shí)用新型的USB 3.0連接端口亦可連接USB2. 0裝置，故可增加使用的彈性。以上所述僅為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例，然其并非用以限定本實(shí)用新型的范圍，任何熟悉本項(xiàng)技術(shù)的人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，可在此基礎(chǔ)上做進(jìn)一步的改進(jìn)和變化，因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍當(dāng)以本申請(qǐng)的權(quán)利要求書(shū)所界定的范圍為準(zhǔn)。附圖中部分符號(hào)的說(shuō)明如下110,210 :USB 集線器；111,211 向上支持連接端口 ； 112、113、212、213、216、217 向下支持連接端口 ；114,214 =USB 2.0 控制器；115,215 處理器；130、140、230、240、250、 260 外圍設(shè)備；120 主機(jī)；121 =USB 3. 0連接端口。
權(quán)利要求1.一種通用串行總線集線器，其特征在于，包括向上支持連接端口，能夠耦接主機(jī)的USB 3. 0連接端口，用以與該主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；第一向下支持連接端口，選擇性地操作在第一模式或第二模式中，在該第一模式中， 該第一向下支持連接端口耦接第一 USB 2.0裝置，在該第二模式中，該第一向下支持連接端口耦接USB 3. 0裝置，該第一向下支持連接端口根據(jù)該向上支持連接端口所接收到的數(shù)據(jù)，提供第一數(shù)據(jù)給該第一 USB 2.0裝置或該USB 3.0裝置，或是根據(jù)該第一 USB 2. 0裝置或該USB 3.0裝置所提供的數(shù)據(jù)，提供第二數(shù)據(jù)給該向上支持連接端口 ；第二向下支持連接端口，耦接第二 USB 2.0裝置；以及USB 2. 0控制器，用以處理該向上支持連接端口所接收到的數(shù)據(jù)，并將處理后的結(jié)果傳送至該第一向下支持連接端口及該第二向下支持連接端口，或是處理該第一向下支持連接端口或該第二向下支持連接端口所接收到的數(shù)據(jù)，并將處理后的結(jié)果傳送至該向上支持連接端口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用串行總線集線器，其特征在于，還包括處理器，處理該向上支持連接端口所接收到的數(shù)據(jù)，用以產(chǎn)生該第一數(shù)據(jù)，或是處理該第一 USB 2.0裝置或該USB 3.0裝置所提供的數(shù)據(jù)，用以產(chǎn)生該第二數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通用串行總線集線器，其特征在于，該處理器為編解碼器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通用串行總線集線器，其特征在于，該處理器為放大器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用串行總線集線器，其特征在于，該通用串行總線集線器具有多個(gè)第二向下支持連接端口，所述第二向下支持連接端口能分別耦接多個(gè)第二 USB 2.0裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用串行總線集線器，其特征在于，該通用串行總線集線器僅具有一個(gè)第一向下支持連接端口。
專利摘要一種通用串行總線集線器，包括一向上支持連接端口、一第一向下支持連接端口、一第二向下支持連接端口以及一USB 2.0控制器。向上支持連接端口及第一向下支持連接端口可選擇性地與USB 2.0裝置或USB 3.0裝置進(jìn)行傳輸。第二向下支持連接端口僅能與USB 2.0裝置進(jìn)行傳輸。USB 2.0控制器處理第二向下支持連接端口或向上支持連接端口所接收到的USB2.0的信號(hào)。本實(shí)用新型所述的集線器不僅可避免發(fā)生連接端口閑置的現(xiàn)象，還可降低成本，另外，USB 3.0連接端口還可連接USB 2.0裝置，從而增加了集線器使用的彈性。
文檔編號(hào)G06F13/38GK201974803SQ20102056366
公開(kāi)日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2010年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月30日
發(fā)明者施士揚(yáng), 許錦松 申請(qǐng)人:威盛電子股份有限公司