數(shù)據(jù)傳輸裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種數(shù)據(jù)傳輸裝置及方法，通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊將第一數(shù)據(jù)傳輸模塊與第二數(shù)據(jù)傳輸模塊橋接起來(lái)，所述第一數(shù)據(jù)傳輸模塊與第二數(shù)據(jù)傳輸模塊都為集線器，且共用多個(gè)下行端口傳輸數(shù)據(jù)。通過(guò)本發(fā)明的所述數(shù)據(jù)傳輸裝置及方法，使得非超高速的設(shè)備可以模擬為超高速設(shè)備，從而允許更多的設(shè)備同時(shí)高性能的工作，充分利用帶寬，并支持全雙工的工作方式，提高了用戶的體驗(yàn)度。
【專利說(shuō)明】數(shù)據(jù)傳輸裝置及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及有關(guān)于數(shù)據(jù)傳輸裝置與方法，特別是有關(guān)于一種串行(serial)設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸裝置與方法。

【背景技術(shù)】
[0002]通用串行總線(Universal Serial Bus,以下簡(jiǎn)稱為USB)普遍使用于電子裝置中，用以傳輸數(shù)據(jù)于主機(jī)(host)與外圍設(shè)備(device)之間。USB版本1.0 (以下簡(jiǎn)稱為USB1.0)的數(shù)據(jù)傳輸速率為 1.5Mbps (低速，low speed)及 12Mbps (全速，full speed), USB版本2.0(以下簡(jiǎn)稱為USB2.0)的數(shù)據(jù)傳輸速度為480Mbps (高速，high speed)。USB版本
3.0 (以下簡(jiǎn)稱為USB3.0)，其數(shù)據(jù)傳輸速度為5.0Gbps (超高速，superspeed)，是USB2.0的十倍。目前更推出USB版本3.1 (以下簡(jiǎn)稱為USB3.1)，其數(shù)據(jù)傳輸速度可達(dá)1Gbps。
[0003]USB2.0線纜包括4條線:VCC電源，GND地以及一對(duì)數(shù)據(jù)差分線(D+，D-)，采用的半雙工的通信模式，在同一時(shí)間只能一端發(fā)送，一端接收。USB3.0線纜除了兼容USB2.0的4條線纜之外(VCC，GND, D+，D-)，還加入了兩對(duì)超高速數(shù)據(jù)差分線(SSTX+，SSTX-以及SSRX+, SSRX-)。它采用全雙工的通信模式，兩端可以同時(shí)進(jìn)行收發(fā)數(shù)據(jù)。更多細(xì)節(jié)可參考“Universal Serial Bus3.0Specificat1n，，。
[0004]圖1是典型的USB系統(tǒng)，包括USB主機(jī)101，USB集線器102，USB外圍設(shè)備103。USB集線器102是一種擴(kuò)展設(shè)備，它能夠使用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)連接多個(gè)USB外圍設(shè)備，它處于USB主機(jī)和USB外圍設(shè)備之間的位置。
[0005]圖2是現(xiàn)有技術(shù)中的USB3.0集線器201，為了同時(shí)支持符合USB3.0的超高速連接和符合USB2.0的高速連接，它內(nèi)部集成了超高速USB集線器202和高速USB集線器203。超高速USB集線器202和高速USB集線器203之間沒(méi)有數(shù)據(jù)通路。所述USB3.0集線器201內(nèi)部實(shí)際上存在兩條連接通路，即用粗黑線表示的超高速連接和用虛線表示的高速連接。
[0006]當(dāng)所述USB3.0集線器201和上一級(jí)USB集線器或USB主機(jī)之間的連接只存在高速連接時(shí)，所述USB3.0集線器201中的超高速集USB線器202將不能工作，所述USB3.0集線器201以及其上連接的設(shè)備全部工作在高速模式。
[0007]當(dāng)所述USB3.0集線器201和上一級(jí)USB集線器或USB主機(jī)之間的連接存在高速連接和超高速連接兩條連接時(shí)，所述USB3.0集線器201中的超高速USB集線器202和高速USB集線器203同時(shí)工作，連接的超高速USB設(shè)備通過(guò)超高速連接傳輸數(shù)據(jù)，工作在超高速狀態(tài)，連接的高速USB設(shè)備通過(guò)高速連接傳輸數(shù)據(jù)，工作在高速狀態(tài)，即所有的設(shè)備都可以工作在其最高速度狀態(tài)。
[0008]當(dāng)所述USB3.0集線器201和上一級(jí)USB集線器或USB主機(jī)之間的連接只存在超高速連接時(shí)，所述USB3.0集線器201中的高速USB集線器203將不能工作，連接到所述USB3.0集線器201的USB設(shè)備只能工作在超高速狀態(tài)，若該設(shè)備不支持超高速連接，將不能使用，如傳統(tǒng)的USB2.0設(shè)備，或者通過(guò)USB2.0線纜連接到所述USB3.0集線器的USB3.0設(shè)備。
[0009]當(dāng)前，用戶仍然在使用大量的USB2.0設(shè)備或采用USB2.0線纜連接的設(shè)備，這些設(shè)備在接入U(xiǎn)SB3.0集線器時(shí)，時(shí)常面臨上述情況，導(dǎo)致無(wú)法通信、用戶體驗(yàn)降低等問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明為了解決上述問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種數(shù)據(jù)傳輸裝置及方法。
[0011]實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0012]一種數(shù)據(jù)傳輸裝置，其特征在于，包括:
[0013]第一數(shù)據(jù)傳輸模塊，其上行端口與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊的下行端口相連；
[0014]數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，用于橋接第一數(shù)據(jù)傳輸模塊與第二數(shù)據(jù)傳輸模塊；
[0015]第二數(shù)據(jù)傳輸模塊，其上行端口與上一級(jí)裝置連接；
[0016]其中，所述第一數(shù)據(jù)傳輸模塊與第二數(shù)據(jù)傳輸模塊都為集線器，且共用多個(gè)下行端口傳輸數(shù)據(jù)。
[0017]一種數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0018]將第一數(shù)據(jù)傳輸模塊的上行端口與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊的下行端口相連；
[0019]數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊橋接第一數(shù)據(jù)傳輸模塊與第二數(shù)據(jù)傳輸模塊；
[0020]將第二數(shù)據(jù)傳輸模塊的上行端口與上一級(jí)裝置連接；
[0021]其中，所述第一數(shù)據(jù)傳輸模塊與第二數(shù)據(jù)傳輸模塊都為集線器，且共用多個(gè)下行端口傳輸數(shù)據(jù)。
[0022]本發(fā)明的數(shù)據(jù)傳輸方法和裝置，允許更多的設(shè)備同時(shí)高性能的工作，充分利用帶寬，支持全雙工的工作方式，提高了用戶的體驗(yàn)度。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1是USB系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2是現(xiàn)有技術(shù)中的USB3.0集線器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3是本發(fā)明較佳實(shí)施例中的USB3.0集線器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖4是本發(fā)明較佳實(shí)施例中的數(shù)據(jù)傳輸方法的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體描述。
[0028]本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)傳輸裝置，具體可以是一種改進(jìn)的USB3.0集線器，將USB3.0集線器中的超高速USB集線器和高速USB集線器橋接起來(lái)。
[0029]圖3是本發(fā)明較佳實(shí)施例中的超高速USB3.0集線器307的結(jié)構(gòu)示意圖。所述USB3.0集線器307包括符合USB3.0的超高速USB集線器202，符合USB2.0的高速USB集線器203，同時(shí)，還包括一個(gè)USB2.0-USB3.0協(xié)議轉(zhuǎn)換器301。多個(gè)下行端口(204，205，206，207)通過(guò)超高速連接與所述超高速USB集線器202連接，通過(guò)高速連接與所述高速USB集線器203連接。所述高速USB集線器203的上行端口 208與所述USB2.0-USB3.0協(xié)議轉(zhuǎn)換器301的高速下行端口 304相連。
[0030]所述USB2.0-USB3.0協(xié)議轉(zhuǎn)換器301主要完成USB2.0與3.0之間數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換，速度的轉(zhuǎn)換以及USB上行端口速度的自動(dòng)判斷。現(xiàn)有技術(shù)中已有這樣的協(xié)議轉(zhuǎn)換器，如中國(guó)專利申請(qǐng)公布號(hào)為CN101788972的專利申請(qǐng)中就公開(kāi)了一種這樣的USB2.0-USB3.0協(xié)議轉(zhuǎn)換器。
[0031]USB2.0-USB3.0協(xié)議轉(zhuǎn)換器301的超高速上行端口 302通過(guò)超高速連接與超高速USB集線器202的下行端口 207相連，而高速上行端口 303通過(guò)高速連接與所述USB3.0集線器307的上行端口 306相連。
[0032]圖4是本發(fā)明較佳實(shí)施例的數(shù)據(jù)傳輸方法的流程圖。
[0033]步驟S401中，USB2.0-USB3.0協(xié)議轉(zhuǎn)換器301對(duì)所述USB3.0集線器307和上一級(jí)USB集線器或USB主機(jī)之間的連接進(jìn)行判斷，并根據(jù)不同情況采取不同的連接方式；
[0034]步驟S402中，當(dāng)所述USB3.0集線器307和上一級(jí)USB集線器或USB主機(jī)之間的連接只存在高速連接時(shí)，所述USB2.0-USB3.0協(xié)議轉(zhuǎn)換器301將高速下行端口 304與高速上行端口 303直接相連，從而實(shí)現(xiàn)了將所述高速USB集線器203的上行端口 208與所述USB3.0集線器307的上行端口 306的直接相連。此時(shí)，所述USB3.0集線器307以及集線器上連接的設(shè)備全部工作在高速模式。
[0035]步驟S403中，當(dāng)所述USB3.0集線器307和上一級(jí)USB集線器或USB主機(jī)之間的連接只存在超高速連接時(shí)，所述超高速USB集線器202和所述高速USB集線器203同時(shí)工作，所述USB2.0-USB3.0協(xié)議轉(zhuǎn)換器301將其高速下行端口 304轉(zhuǎn)接到超高速上行端口 302上，并實(shí)現(xiàn)兩個(gè)端口之間USB2.0與USB3.0的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，所述超高速上行端口 302經(jīng)超高速連接與所述超高速USB集線器202的下行端口 207相連。此時(shí)，所有連接到該USB3.0集線器307上的超高速USB設(shè)備將工作在超高速模式，所有連接到該USB3.0集線器307上的高速USB設(shè)備將被轉(zhuǎn)換成超高速USB3.0設(shè)備，工作在超高速狀態(tài)。
[0036]步驟S404中，當(dāng)所述USB3.0集線器307和上一級(jí)USB集線器或USB主機(jī)之間的連接存在超高速和高速兩條連接時(shí)，所述超高速USB集線器202和所述高速USB集線器203仍然可以同時(shí)工作，所述USB2.0-USB3.0協(xié)議轉(zhuǎn)換器301將其高速下行端口 304轉(zhuǎn)接到超高速上行端口 302上，并實(shí)現(xiàn)兩個(gè)端口之間USB2.0與USB3.0的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，所述超高速上行端口 302經(jīng)超高速連接與所述超高速USB集線器202的下行端口 207相連。此時(shí)，所有連接到該USB3.0集線器307上的超高速USB設(shè)備將工作在超高速模式，所有連接到該USB3.0集線器307上的高速USB設(shè)備將被轉(zhuǎn)換成超高速USB3.0設(shè)備，工作在超高速狀態(tài)。
[0037]上述實(shí)施中，超高速USB連接可以為USB3.0和/或USB3.1，高速USB連接可以為USB2.0和/或USB1.0，超高速連接可以為全雙工方式，高速連接可以為半雙工方式，以及其他合理的組合方式。
[0038]通過(guò)本發(fā)明的上述數(shù)據(jù)傳輸裝置及方法，使得非超高速的USB設(shè)備可以模擬為超高速USB設(shè)備，從而允許更多的設(shè)備同時(shí)高性能的工作，充分利用帶寬，并支持全雙工的工作方式，提高了用戶的體驗(yàn)度。
[0039]上述技術(shù)方案僅體現(xiàn)了本發(fā)明技術(shù)方案的優(yōu)選技術(shù)方案，本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員對(duì)其中某些部分所可能做出的一些變動(dòng)均體現(xiàn)了本發(fā)明的原理，屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種數(shù)據(jù)傳輸裝置，其特征在于，包括: 第一數(shù)據(jù)傳輸模塊，其上行端口與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊的下行端口相連； 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，用于橋接第一數(shù)據(jù)傳輸模塊與第二數(shù)據(jù)傳輸模塊； 第二數(shù)據(jù)傳輸模塊，其上行端口與上一級(jí)裝置連接； 其中，所述第一數(shù)據(jù)傳輸模塊與第二數(shù)據(jù)傳輸模塊都為集線器，且共用多個(gè)下行端口傳輸數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，當(dāng)該裝置與上一級(jí)裝置之間的鏈路僅支持第一數(shù)據(jù)傳輸模塊的數(shù)據(jù)格式時(shí)，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊直接將第一數(shù)據(jù)傳輸模塊的上行端口與上一級(jí)裝置連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，當(dāng)該裝置與上一級(jí)裝置之間的鏈路僅支持第二數(shù)據(jù)傳輸模塊的數(shù)據(jù)格式時(shí)，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊實(shí)現(xiàn)第一數(shù)據(jù)傳輸模塊與第二數(shù)據(jù)傳輸模塊之間的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，并將其上行端口與第二數(shù)據(jù)傳輸模塊的下行端口相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，當(dāng)該裝置與上一級(jí)裝置之間的鏈路同時(shí)支持第一數(shù)據(jù)傳輸模塊和第二數(shù)據(jù)傳輸模塊的數(shù)據(jù)格式時(shí)，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊實(shí)現(xiàn)第一數(shù)據(jù)傳輸模塊與第二數(shù)據(jù)傳輸模塊之間的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，并將其上行端口與第二數(shù)據(jù)傳輸模塊的下行端口相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一數(shù)據(jù)傳輸模塊的數(shù)據(jù)傳輸速率低于所述第二數(shù)據(jù)傳輸模塊。
6.一種數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，包括以下步驟: 將第一數(shù)據(jù)傳輸模塊的上行端口與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊的下行端口相連； 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊橋接第一數(shù)據(jù)傳輸模塊與第二數(shù)據(jù)傳輸模塊； 將第二數(shù)據(jù)傳輸模塊的上行端口與上一級(jí)裝置連接； 其中，所述第一數(shù)據(jù)傳輸模塊與第二數(shù)據(jù)傳輸模塊都為集線器，且共用多個(gè)下行端口傳輸數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，當(dāng)該裝置與上一級(jí)裝置之間的鏈路僅支持第一數(shù)據(jù)傳輸模塊的數(shù)據(jù)格式時(shí)，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊直接將第一數(shù)據(jù)傳輸模塊的上行端口與上一級(jí)裝置連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，當(dāng)該裝置與上一級(jí)裝置之間的鏈路僅支持第二數(shù)據(jù)傳輸模塊的數(shù)據(jù)格式時(shí)，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊實(shí)現(xiàn)第一數(shù)據(jù)傳輸模塊與第二數(shù)據(jù)傳輸模塊之間的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，并將其上行端口與第二數(shù)據(jù)傳輸模塊的下行端口相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，當(dāng)該裝置與上一級(jí)裝置之間的鏈路同時(shí)支持第一數(shù)據(jù)傳輸模塊和第二數(shù)據(jù)傳輸模塊的數(shù)據(jù)格式時(shí)，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊實(shí)現(xiàn)第一數(shù)據(jù)傳輸模塊與第二數(shù)據(jù)傳輸模塊之間的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，并將其上行端口與第二數(shù)據(jù)傳輸模塊的下行端口相連。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一數(shù)據(jù)傳輸模塊的數(shù)據(jù)傳輸速率低于所述第二數(shù)據(jù)傳輸模塊。
【文檔編號(hào)】G06F13/42GK104133801SQ201410275520
【公開(kāi)日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年6月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月18日
【發(fā)明者】江輝, 王佳新, 湯金寬 申請(qǐng)人:長(zhǎng)芯盛（武漢）科技有限公司