级联式大规模usb扩展装置及工作方法、系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种USB扩展装置，尤其涉及一种级联式大规模USB扩展装置及工作方法、系统。
【背景技术】
[0002]目前某些行业越来越追求高效的办公自动化，在具有若干外部USB设备的情况下，如果能高效并准确地对每一个设备进行控制，将大大地提高工作效率。而传统的USB扩展器依旧需要人工手动开关，消耗了大量的人力物力，同时反复插拔也会对设备造成损耗，一段时间便要更新某些硬件设备。传统的USB扩展装置扩展数量较少，且无法对每个USB端口进行很好的控制，不能满足设备的大规模扩展。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种级联式大规模USB扩展装置及工作方法、系统，以实现对USB设备有效管理，提高办公自动化程度，降低人力工作量及设备损耗成本。
[0004]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种级联式大规模USB扩展装置，包括:若干级联式USB扩展板，各级联式USB扩展板均设有主、从USB总线接口和主、从通信接口，且通过主USB总线接口及主通信接口与上位机相连;并且各级联式USB扩展板之间还适于通过相应主、从USB总线接口互联及主、从通信接口互联，以实现各级联式USB扩展板之间的数据传送及通信连接。
[0005]进一步，所述级联式USB扩展板包括:若干级扩展模块，其中第一级扩展模块与第一级USB总线相连，且下一级扩展模块通过该级的USB总线与上一级扩展模块相连；以及各级扩展模块中均包括若干带有若干USB端口的扩展单元;并且设定第一级扩展模块中扩展单元的数量为1，其余各级扩展模块中扩展单元的数量为X，即x = 2n，其中η表示级数，且η >2。
[0006]进一步，所述级联式USB扩展板还包括:处理器模块、逻辑控制电路、与该处理器模块相连的通信模块;所述扩展单元包括:USB扩展芯片，由该USB扩展芯片接出的若干USB端口，且USB扩展芯片通过相应USB总线与同级的扩展单元及上级扩展模块互联;第一级USB总线从第一级扩展单元中的USB扩展芯片引出，适于连接上位机或与上一级级联式USB扩展板中最后一级扩展模块中各扩展单元的相应USB端口相连;所述处理器模块通过通信模块从上位机获得相应USB设备的接入指令，并根据该接入指令通过逻辑控制电路控制位于USB端口上的相应USB设备进行接入或关闭。
[0007]进一步，所述处理器模块对各USB端口均进行相应编码，即获得与各USB端口相对应的端口编码;并且对USB端口所插接的USB设备进行编码，即获得相应设备编码；以及将各端口编码、设备编码通过通信模块发送至上位机中的USB管理数据库进行存储;使用相应USB设备时，所述接入指令从USB管理数据库生成，并通过通信模块发送至级联式USB扩展板，所述处理器根据接入指令关闭或打开相应USB端口。
[0008]进一步，针对各级联式USB扩展板中的处理器模块设置扩展板编码，并通过所述通信模块发送至USB管理数据库进行存储;所述USB管理数据库中建立扩展板编码、USB端口编码、设备编码的对应列表；当若干级联式USB扩展板互联且接入上位机后，上位机通过对应列表查询各USB端口上USB设备的工作情况，并发送USB端口开或关闭指令，使该USB端口对应的USB设备接入或断开。
[0009]又一方面，本发明还提供一种级联式大规模USB扩展装置的工作方法，其中，所述级联式大规模USB扩展装置包括:若干级联式USB扩展板，各级联式USB扩展板均设有主、从USB总线接口和主、从通信接口 ；所述工作方法包括:通过USB总线接口及主通信接口与上位机相连;并且各级联式USB扩展板之间还适于通过相应主、从USB总线接口互联及主、从通信接口互联，以实现各级联式USB扩展板之间的数据传送及通信连接。
[0010]进一步，所述级联式USB扩展板包括:若干级扩展模块，其中第一级扩展模块与第一级USB总线相连，且下一级扩展模块通过该级的USB总线与上一级扩展模块相连；以及各级扩展模块中均包括若干带有若干USB端口的扩展单元;第一级扩展模块中扩展单元的数量为I，其余各级扩展模块中扩展单元的数量设为X，即X = 2n，其中η表示级数，且η 2 2。
[0011]进一步，所述级联式USB扩展板还包括:处理器模块、逻辑控制电路、与该处理器模块相连的通信模块;所述扩展单元包括:USB扩展芯片，由该USB扩展芯片接出的若干USB端口，且USB扩展芯片通过相应USB总线与同级的扩展单元及上级扩展模块互联;第一级USB总线从第一级扩展单元中的USB扩展芯片引出，适于连接上位机或与上一级级联式USB扩展板中最后一级扩展模块中各扩展单元的相应USB端口相连;所述处理器模块通过通信模块从上位机获得相应USB设备的接入指令，并根据该接入指令控制位于相应USB端口上的USB设备进行接入或关闭。
[0012]进一步，所述处理器模块对各USB端口均进行相应编码，即获得与各USB端口相对应的端口编码;并且对USB端口所插接的USB设备进行编码，即获得相应设备编码；以及将各端口编码、设备编码通过通信模块发送至上位机中的USB管理数据库进行存储;使用相应USB设备时，所述接入指令从USB管理数据库生成，并通过通信模块发送至级联式USB扩展板，所述处理器根据接入指令关闭或打开相应USB端口 ；以及针对各级联式USB扩展板中的处理器模块设置扩展板编码，并通过所述通信模块发送至USB管理数据库进行存储；所述USB管理数据库中建立扩展板编码、USB端口编码、设备编码的对应列表；当若干级联式USB扩展板互联且接入上位机后，上位机通过对应列表查询各USB端口上USB设备的工作情况，并发送USB端口开或关闭指令，使该USB端口对应的USB设备接入或断开。
[0013]第三方面，本发明还提供了一种基于USB总线的级联式大规模扩展系统，包括:所述的级联式大规模USB扩展装置。
[0014]本发明的有益效果是，本发明的级联式大规模USB扩展装置中各级联式USB扩展板采用同样的结构，具有良好的互换性，能够扩展出若干USB端口，每个USB端口都有一个固定编号，可由上位机控制相应USB端口或者USB设备选通或关闭；一次性扩展了若干外部设备，这些设备可长时间安装在扩展板上，减少反复插拔设备所需的人力及设备损耗，有利于实现高效的办公自动化，操作简单、使用方便，维护成本低。
【附图说明】
[0015]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0016]图1是本发明扩展板的原理框图；
[0017]图2是本发明扩展单元的具体示意图。
【具体实施方式】
[0018]现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
[0019]实施例1
[0020]如图1和图2所示，本实施例1提供了一种级联式大规模USB扩展装置，包括:若干级联式USB扩展板，各级联式USB扩展板均设有主、从USB总线接口和主、从通信接口，且通过主USB总线接口及主通信接口与上位机相连；并且各级联式USB扩展板之间还适于通过相应主、从USB总线接口互联及主、从通信接口互联，以实现各级联