专利名称：Usb鼠标与u盘集成的复合设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及数码消费类产品领域，特别是USB鼠标与U盘集成的复合设备。
背景技术：
目前实现U盘兼USB鼠标的方案都需要三颗芯片， 一颗USB鼠标控制芯片， 一颗U盘控制芯片和一颗USB HUB控制芯片，鼠标和U盘的功能由各自的控制芯 片完成，USBHUB芯片负责把二者结合在一起，即将USB鼠标和U盘的2个接口结 合成一个接口，我们称这种实现方法为"三芯片"方案。
"三芯片"方案存在以下不足之处使用芯片数据多(3块芯片)，产品成本 高，系统连线复杂，影响系统性能，兼容性不好控制等等，而芯片数目多引起的 主要缺点就是成本高、集成度低。
每个USB设备可以有多个接口类型，每个接口类型可以单独完成一个功能。 例如，USB鼠标，它是一个USB设备，同时它也只有一个接口类型，即人体输入学 设备类型(HID); U盘也是一个USB设备，同时它也只有一个接口类型，即海量存 储设备类型(MASS STORAGE)。 USB协议定义了很多种接口类型(即设备类型)，包 括USB鼠标、USB摄相头、USB打印机、USB闪存盘、USB监视器等等。具备两个 或两个以上接口类型的USB设备，称为USB复合设备。正是从这一点出发，本申 请人提出一种新的方法，即将U盘和鼠标两种接口类型集成到一个设备中，来取 代传统的"三芯片"方案。
"三芯片"方案的系统结构如图1所示，USB鼠标控制芯片的总体结构，包括 有负责USB物理通道的PHY和串行接口引擎SIE,负责数据流通道的控制端点 和中断端点，及CPU和其他控制逻辑。
如图2ff示，U盘控制芯片的总体结构，与USB鼠标控制芯片的主要不同点是 没有中断端点，取而代之的是一个Bulk端点(块传输端点)。鼠标和U盘的数据 传输方式不同，鼠标的数据是间断性的，不移动鼠标就没有数据传输，所以使用 的数据端点是中断端点；U盘的数据连续且大量， 一旦启动传输要求传完为止，所 以使用的是Bulk端点。
如图3所示，USB HUB (集线器)控制芯片总体结构，这里的端口 A和端口 B 分别接鼠标控制芯片和U盘控制芯片的USB接口，将两个USB接口集结成一个。HUB的主要功能就是实现接口的扩展，使设备和主机的接口简单化，即将鼠标和U 盘两个接口简化成一个，方便使用。
所以"三芯片"系统结构太复杂，使用不方便，芯片数目多成本高不利于市场 推广。
发明内容
本发明的目的是提供实现USB鼠标与U盘复合设备的方法，不仅实现了 USB 鼠标与U盘的系统集成，而且成本较低，使用方便，有很可观的经济效益。
USB鼠标与U盘集成的复合设备，其特征在于设置有一块芯片，包括PHY(USB 物理接口模块)和SIE (USB串行数据引擎模块)、用于数据流通道的控制端点及 CPU和控制逻辑、用于数据流通的USB中断端点和Bulk端点。
所述PHY用于接受USB连接线传送过来的串行数据；所述SIE用于把串行数 据转换成并行数据。
对于"三芯片"方案，PHY和SIE上只会有一种数据，鼠标的数据或者U盘的 数据，而"单芯片"方案中PHY和SIE上就会有两种数据，中断端点用于接收鼠 标的数据，Biilk端点用于接收U盘的数据，即在"单芯片"内部将两种数据分开； 所述CPU用于数据的分配和协调；所述控制端点用于主机识别中断端点和Bulk端 点。
所述控制逻辑包括鼠标控制逻辑和U盘闪存控制逻辑，所述鼠标控制逻辑连 接鼠标感光控制芯片并将鼠标数据送到控制端点，所述U盘闪存控制逻辑连接闪 存并将闪存的数据送到Bulk端点，这样就可以在一块芯片里具备鼠标和U盘的两 种数据流通道。
主机识别USB设备和分辨USB设备类型，都是通过USB描述符来实现的，复 合设备的实现也是从描述符来入手的。USB的描述符包括很多，按照主机识别的常 规顺序包括GET—DESCRIPTOR(取描述符)，SET—ADDRESS (分配设备地址)， SET_CONFIGURATION (确认配置)等。
GET—DESCRIPTOR又包括很多子类，例如DEVICE—DESCRIPTOR (设备描述符)， CONFIG—DESCRIPTOR (配置描述符)，STRING—DESCRIPTOR (文字描述符)，INTERFACE —DESCRIPTOR (接口描述符)'ENDPOINT 一 DESCRIPTOR (端点描述符)等。.
所述复合设备集成的方法就是改变描述符CONFIG—DESCRIPTOR和INTERFACE — DESCRIPTOR的参数配置，其中CONFIG—DESCRIPTOR指的是对设备的一个参数配置，包括该设备有多少个接口，有多少种不同配置及设备工作需要的最大电流等等， 将CONFIG—DESCRIPTOR中的项bNumlnterfaces (设备接口类型数)的值设置为2; INTERFACE—DESCRIPTOR指的是设备的接口类型的详细说明，包括接口类型和接口 子类型的定义，通过定义bInterfaceClass (接口类型)和bInterfaceSubClass (接口子类型)两项，就可以区分U盘和USB鼠标，对于复合设备就有2个设备 类型和2个设备子类型。
下面是这两种描述符的详细定义，是由USB组织按照国际标准定义的，兼容 所有的USB设备和主机 CONFIGURATION—DESCRIPTOR
bLength;
bDescriptorType; wTotalLength; bN匿Interfaces; bConfigurationValue; iConfiguration; bmAttributes; MaxPower;
USB—INTERFACE—DESCRIPTOR
{
bLength;
bDescriptorType; blnterf aceN函ber; bAlternateSetting; bNumEndpoints; bInterfaceClass; bInterfaceSubClass; b工nterfaceProtocol;ilnterface;
其中项blnterfaceClass (接口类型)和blnterfaceSubClass (接口子类型)严 格定义了设备类型。
复合设备的关键就是主机将鼠标和U盘的数据同时对一个设备传送，要实现这 点就必须让主机识别到设备同时有中断端点和Bulk端点。按照上述方法设置描述 符，和主机对接后，主机通过控制端点就可以识别到具备中断端点和Bulk端点的 复合设备，鼠标和U盘的数据就可以正确的传送。
本发明的有益效果
本设备实现了 U盘和鼠标在一个芯片上集成的功能，即"单芯片"，系统集成 度得到提高，成本降低，结构简单，解决了 "三芯片"方案的主要问题。
图1为背景技术中三芯片方案的USB鼠标控制芯片的结构示意图
图2为背景技术中三芯片方案的U盘控制芯片的结构示意图
图3为背景技术中三芯片方案的USB HUB控制芯片的结构示意图
图4为本发明的芯片结构示意图
具体实施例方式
如图4所示，USB鼠标与U盘集成的复合设备，设置有一块芯片，包括PHY(USB 物理接口模块)和SIE (USB串行数据引擎模块)、用于数据流通道的控制端点及 CPU和控制逻辑、用于数据流通的USB中断端点和Bulk端点。
所述PHY用于接受USB连接线传送过来的串行数据；所述SIE用于把串行数 据转换成并行数据。
对于"三芯片"方案，PHY和SIE上只会有一种数据，鼠标的数据或者U盘的 数据，而"单芯片"方案中PHY和SIE上就会有两种数据，中断端点用于接收鼠 标的数据，Bulk端点用于接收U盘的数据，即在"单芯片"内部将两种数据分开； 所述CPU用于数据的分配和协调；所述控制端点用于主机识别中断端点和Bulk端点。
所述控制逻辑包括鼠标控制逻辑和U盘闪存控制逻辑，所述鼠标控制逻辑连 接鼠标感光控制芯片并将鼠标数据送到控制端点，所述U盘闪存控制逻辑连接闪 存并将闪存的数据送到Bulk端点，这样就可以在一块芯片里具备鼠标和U盘的两种数据流通道。
主机识别USB设备和分辨USB设备类型，都是通过USB描述符来实现的，复 合设备的实现也是从描述符来入手的。USB的描述符包括很多，按照主机识别的常 规顺序包括GE乙DESCRIPTOR(取描述符)，SET—ADDRESS (分配设备地址)， SET_CONFIGURATION (确认配置)等。
GET—DESCRIPTOR又包括很多子类，例如DEVICE_DESCRIPTOR (设备描述符)， CONFIG—DESCRIPTOR(配置描述符)，STRING—DESCRIPTOR(文字描述符)，INTERFACE —DESCRIPTOR (接口描述符)，ENDPOINT — DESCRIPTOR (端点描述符)等。
所述复合设备集成的方法就是改变描述符CONFIG—DESCRIPTOR和INTERFACE — DESCRIPTOR的参数配置，其中CONFIG—DESCRIPTOR指的是对设备的一个参数配置， 包括该设备有多少个接口，有多少种不同配置及设备工作需要的最大电流等等， 将CONFIG—DESCRIPTOR中的项bNumlnterfaces (设备接口类型数)的值设置为2; INTERFACE—DESCRIPTOR指的是设备的接口类型的详细说明，包括接口类型和接口 子类型的定义，通过定义bInterfaceClass (接口类型)和bInterfaceSubClass (接口子类型)两项区分U盘和USB鼠标，对于复合设备就有2个设备类型和2 个设备子类型。
下面是这两种描述符的详细定义，是由USB组织按照国际标准定义的，兼容 所有的USB设备和主机 CONFIGURATION DESCRIPTOR
bLength;
bDescriptorType; wTotalLength; bNumlnterfaces; bConfigurationValue; iConfiguration; bmAttributes; MaxPower;USB—INTERFACE—DESCRIPTOR bLength;
bDescriptorType; b工nterfaceNumber; bAlternateSetting; bNumEndpoints; blnterfaceClass; blnterfaceSubClass; blnterfaceProtocol; ilnterface;
其中项b工nterfaceClass (接口类型)和blnterfaceSubClass (接口子类型)严 格定义了设备类型，也就可以完全区分U盘和USB鼠标，对于复合设备来说，就 有2个设备类型和2个设备子类型。列举如下 UU盘(海量存储) BInterf已ceClass = 8 BInterfsceSubClass 二 6
鼠标(人体输入学设备)
BInterfaceClass = 3 BinterfaceSubClass 二 0
复合设备的关键就是主机将鼠标和u盘的数据同时对一个设备传送，要实现这 点就必须让主机识别到设备同时有中断端点和Bulk端点。按照上述方法设置描述 符，和主机对接后，主机通过控制端点就可以识别到具备中断端点和Bulk端点的 复合设备，鼠标和U盘的数据就可以正确的传送。
通过单芯片实现了一个1GB的U盘和鼠标的复合设备，可以当作U盘使用也 可以当作鼠标使用，非常方便。
权利要求
1、USB鼠标与U盘集成的复合设备，其特征在于设置有一块芯片，包括PHY和SIE、用于数据流通道的控制端点及CPU和控制逻辑、用于数据流通的USB中断端点和Bulk端点。
2、 根据权利要求1所述USB鼠标与U盘集成的复合设备，其特征在于所述 PHY用于接受USB连接线传送过来的串行数据；所述SIE用于把串行数据转换成并 行数据。
3、 根据权利要求1所述USB鼠标与U盘集成的复合设备，其特征在于所述 中断端点用于接收鼠标的数据，Bulk端点用于接收U盘的数据，在芯片内部将两 种数据分开，所述CPU用于数据的分配和协调，所述控制端点用于主机识别中断 端点和Bulk端点。
4、 根据权利要求1所述USB鼠标与U盘集成的复合设备，其特征在于所述 控制逻辑包括鼠标控制逻辑和U盘闪存控制逻辑，所述鼠标控制逻辑连接鼠标感 光控制芯片并将鼠标数据送到控制端点，所述U盘闪存控制逻辑连接闪存并将闪 存的数据送到Bulk端点，所述芯片则具备鼠标和U盘的两种数据流通道。
5、 根据权利要求1所述USB鼠标与U盘集成的复合设备，其特征在于所述 复合设备集成的方法是改变描述符CONFIG—DESCRIPTOR和INTERFACE — DESCRIPTOR 的参数配置，其中CONFIG一DESCRIPTOR指的是对设备的一个参数配置，将 CONFIG—DESCRIPTOR中的项bN咖Interfaces的值设置为2 ; INTERFACE — DESCRIPTOR指的是设备的接口类型的说明，包括接口类型和接口子类型的定义， 通过定义blnterfaceClass和blnterfaceSubClass两项来区分U盘和USB鼠标， 对于复合设备则有2个设备类型和2个设备子类型。
全文摘要
本发明公开了USB鼠标与U盘集成的复合设备，其特征在于设置有一块芯片，包括PHY和SIE、用于数据流通道的控制端点及CPU和控制逻辑、用于数据流通的USB中断端点和Bulk端点；通过该设备，就可以在一个设备上实现U盘和鼠标的功能，即“单芯片”，系统集成度得到提高，成本降低，结构简单，解决了“三芯片”方案的主要问题。
文档编号G06F3/038GK101408812SQ20081004622
公开日2009年4月15日 申请日期2008年10月7日 优先权日2008年10月7日
发明者孙银明, 邹铮贤 申请人:四川登巅微电子有限公司