通用串行总线网络交换机制造技术

通用串行总线(Universal Serial Bus，简称USB)交换机包括主机端口和多个USB设备端口。每个USB设备端口用于耦合到相应的多个USB设备。USB接口耦合到所述主机端口。交换矩阵耦合在所述USB接口和所述多个USB设备端口之间，并用于将所述USB接口交换到所述多个USB设备端口中的一个。交换控制器耦合到所述多个USB接口、所述主机端口和所述交换矩阵。所述交换控制器用于控制所述USB交换机的运行。

Universal serial bus network switch

Universal serial bus (USB) switch includes host port and multiple USB device ports. Each USB device port is used for coupling to corresponding multiple USB devices. The USB interface is coupled to the host port. The exchange matrix is coupled between the USB interface and the plurality of USB device ports, and is used for exchanging the USB interface to one of the plurality of USB device ports. The exchange controller is coupled to the plurality of USB interfaces, the host port and the exchange matrix. The switch controller is used for controlling the operation of the USB switch.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通用串行总线网络交换机相关申请案交叉申请本申请要求于2017年4月3日递交的专利技术名称为“通用串行总线网络交换机”的第15/477,792号美国申请案的在先申请优先权，该在先申请的内容以引入的方式并入本文。
技术实现思路
本专利技术涉及通用串行总线(UniversalSerialBus，简称USB)，尤其涉及寻址的USB设备数量比寻址位数允许的USB设备数量多的情况。
技术介绍
根据USB标准，用于寻址USB端口的地址字段限制为7位。这将USB主机限制为连接到不超过127个设备(即，27＝128减去为枚举分配的一个)。随着计算机系统变得更加复杂，这种限制可能导致需要连接到超过127个USB设备的计算机出现问题。一个方案是更改标准增加地址位数。然而，旧设备已经构建为7位地址标准，无法使用设计为新标准的设备。
技术实现思路
现描述各种示例从而以简化的形式引入概念的选择，这些概念将在以下具体实施方式中进行进一步的描述。本
技术实现思路
的目的不在于识别权利要求书保护的主题的关键或必要特征，也不在于限制权利要求书保护的主题的范围。一个示例包括端口交换机，所述端口交换机包括主机端口，用于连接到主机；多个USB设备端口，每个USB设备端口可耦合到多个USB设备；交换矩阵，耦合在所述主机端口和所述多个USB设备端口之间，所述交换矩阵用于将所述主机端口选择性地交换到所述多个USB设备端口的USB设备端口；交换控制器，耦合到所述主机端口和所述交换矩阵，所述交换控制器用于：如果请求的USB设备端口可用，肯定应答所述请求的USB设备端口的主机请求，如果所述请求的USB设备端口不可用，向所述主机发送可用的USB设备端口的端口列表，控制所述交换矩阵将所述请求的USB设备端口选择性地连接到所述主机端口以响应所述主机请求，并更新交换表，所述交换表表示所述请求的USB设备端口到所述主机端口的交换机连接。在另一个示例中，一种采用交换机网络形式的通用串行总线(UniversalSerialBus，简称USB)交换机包括：多个主机端口，每个主机端口用于耦合到各自主机；多个USB设备端口，每个USB设备端口用于耦合到各自的多个USB设备；多个USB接口，每个USB接口耦合到不同的相应主机端口，并且包括集线中继器、交换矩阵和事务转换器，其中所述集线中继器用于中继来自相应主机端口的信号；所述事务转换器在低USB标准和高USB标准之间转换；交换矩阵，耦合在所述多个USB接口和所述多个USB设备端口之间，并且用于将USB接口选择性地交换到USB设备端口；交换控制器，耦合到所述多个USB接口、所述多个主机端口和所述交换矩阵，所述交换控制器包括耦合到非瞬时性存储器的处理器，所述非瞬时性存储器包括指令，其中，所述处理器用于执行所述指令完成以下操作：如果请求的USB设备端口可用，肯定应答所述请求的USB设备端口的主机请求，如果所述请求的USB设备端口不可用，向所述主机发送可用的USB设备端口的端口列表，控制所述交换矩阵将所述请求的USB设备端口连接到所述主机端口以响应所述主机请求，并更新交换表，所述交换表表示所述请求的USB设备端口到所述主机端口的交换机连接。在又一个示例中，一种用于将USB网络交换机连接到主机的方法包括：检测所述主机在主机端口处的连接情况；接收第一连接端口请求，所述第一连接端口请求用于将所述主机端口连接到多个USB设备端口的第一USB设备端口；如果所述第一USB设备端口可用，则发送肯定应答；如果所述第一USB设备端口可用，则将所述主机端口交换到所述第一USB设备端口；如果所述第一USB设备端口不可用，则发送可用端口列表；如果所述第一USB设备端口不可用，则接收第二连接端口请求，所述第二连接端口请求包括以下一项：所述可用端口列表中的第二USB设备端口或端口断开连接；更新所述交换机到所述第一USB设备端口、所述第二USB设备端口或所述端口断开连接的USB交换表。附图说明图1是根据一示例性实施例的USB交换网络的框图；图2是根据一示例性实施例的USB网络交换机的框图；图3是根据一示例性实施例的另一个USB交换网络的框图；图4是根据示例性实施例的又一个USB交换网络的框图；图5是根据一示例性实施例的用于建立所述USB网络开关的方法的流程图；图6是根据示例性实施例的交换连接表的示图；图7是根据图5实施例的用于断开所述USB网络交换机端口连接的方法的流程图；图8是示出根据示例性实施例的CONNECT_PORT设置事务的字段的示图；图9是根据图8实施例的所述CONNECT_PORT连接请求的状态事务；图10是根据图8实施例的在所述CONNECT_PORT不可用的情况下用于所述端口连接请求的数据事务；图11A和图11B是根据示例性实施例的控制传输；图12是示出根据示例性实施例的用于实现执行算法和执行方法的主机或交换控制器的电路的框图；图13是根据示例性实施例的操作所述USB网络交换机的事务的总体描述。具体实施方式所述USB网络交换机能够使主机连接多达126个USB设备，而无需更新USB设备的USB寻址标准。在另一实施例中，多个主机可以耦合到所述USB网络交换机，并且每个主机最多可以访问126个USB设备。图1是根据一示例性实施例的USB交换网络的框图。所述网络包括USB交换机100、一个或多个主机110、111、112、113、114、115(例如，主机1-主机m)以及多个USB网络120、121、122、123、124、125、126、127。所述USB交换机100的主机端口耦合到一个或多个主机110-115(例如，主机1-主机m)。每个主机端口耦合到一个主机110-115，如图2所示及随后描述。主机可以是计算机、控制器或其它电子设备，可以连接到所述USB交换机100并将其用于交换目的。图11示出了主机的示例。在后续实施例中，所述主机110-115负责启动数据来往USB设备的传输。所述主机110-115确定需要哪些数据以及哪个USB设备包含所需的数据，并向该特定设备发送命令以启动从所述USB设备传输所述数据。USB设备可以定义为耦合到USB交换机的任何电子设备，以便与主机共享数据。例如，USB设备可以是闪存设备、固态硬盘(solidstatedrive，简称SSD)、硬盘(harddiskdrive，简称HDD)或控制器。每个USB网络120-127可包含多达126个USB设备。因此，每个USB网络120-127都连接到所述USB交换机100的不同端口，该特定网络现在可以通过所述USB标准的所述七位地址寻址。每个网络120-127中的这些设备通过一个称为枚举的进程逐个标识。这些设备物理连接到所述USB交换机100配置的主机。有关枚举的详细信息，请参阅所述USB标准。图2是根据一示例性实施例的USB网络交换机100的框图。为了简洁和清楚起见，图2的USB网络交换机100示出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通用串行总线USB端口交换机，其特征在于，包括：/n主机端口，用于连接到主机；/n多个USB设备端口，每个USB设备端口可耦合到多个USB设备；/n交换矩阵，耦合在所述主机端口和所述多个USB设备端口之间，所述交换矩阵用于将所述主机端口选择性地交换到所述多个USB设备端口的USB设备端口；/n交换控制器，耦合到所述主机端口和所述交换矩阵，所述交换控制器用于：如果请求的USB设备端口可用，肯定应答所述请求的USB设备端口的主机请求，如果所述请求的USB设备端口不可用，向所述主机发送可用的USB设备端口的端口列表，控制所述交换矩阵将所述请求的USB设备端口选择性地连接到所述主机端口以响应所述主机请求，并更新交换表，所述交换表表示所述请求的USB设备端口到所述主机端口的交换机连接。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170403 US 15/477,7921.一种通用串行总线USB端口交换机，其特征在于，包括：
主机端口，用于连接到主机；
多个USB设备端口，每个USB设备端口可耦合到多个USB设备；
交换矩阵，耦合在所述主机端口和所述多个USB设备端口之间，所述交换矩阵用于将所述主机端口选择性地交换到所述多个USB设备端口的USB设备端口；
交换控制器，耦合到所述主机端口和所述交换矩阵，所述交换控制器用于：如果请求的USB设备端口可用，肯定应答所述请求的USB设备端口的主机请求，如果所述请求的USB设备端口不可用，向所述主机发送可用的USB设备端口的端口列表，控制所述交换矩阵将所述请求的USB设备端口选择性地连接到所述主机端口以响应所述主机请求，并更新交换表，所述交换表表示所述请求的USB设备端口到所述主机端口的交换机连接。


2.根据权利要求1所述的端口交换机，其特征在于，还包括多个主机端口，每个主机端口用于连接到不同的主机。


3.根据权利要求2所述的端口交换机，其特征在于，还包括多个USB接口，每个USB接口耦合在各自主机端口和所述交换矩阵之间，每个USB接口包括：
集线中继器，用于在所述各自主机端口和所述选择性连接的USB设备端口之间中继信号；
事务转换器，用于在低USB标准和高USB标准之间转换数据。


4.根据权利要求1所述的端口交换机，其特征在于，所述交换控制器还包括用于存储所述交换表的存储器。


5.根据权利要求1所述的端口交换机，其特征在于，所述交换控制器还用于从所述主机接收CONNECT_PORTn请求，其中n表示所述请求的USB设备端口。


6.根据权利要求5所述的端口交换机，其特征在于，所述交换控制器还用于接收SETUP包和DATA包作为CONNECT_PORTn请求的一部分，其中所述DATA包包括所述表示所述请求的USB设备端口的n。


7.根据权利要求6所述的端口交换机，其特征在于，所述交换控制器还用于通过ACK包响应来自所述主机的所述CONNECT_PORTn请求。


8.根据权利要求7所述的端口交换机，其特征在于，所述交换控制器还用于通过DATA包响应所述CONNECT_PORTn请求，其中所述DATA包包含代表所述可用USB设备端口列表的端口位图。


9.根据权利要求1所述的端口交换机，其特征在于，所述多个USB设备端口中的每一个都可以耦合到126个USB设备。


10.一种采用交换机网络形式的通用串行总线USB交换机，其特征在于，每个USB网络交换机包括：
多个主机端口，每个主机端口用于耦合到各自主机；
多个USB设备端口，每个USB设备端口用于耦合到各自的多个USB设备；
多个USB接口，每个USB接口耦合到不同的相应主机端口，并且包括集线中继器、交换矩阵和事务转换器，其中所述集线中继器用于中继来自相应主机端口的信号；所述事务转换器在低USB标准和高USB标准之间转换；
交换矩阵，耦合在所述多个USB接口和所述多个USB设备端口之间，并且用于将USB接口选择性地交换到USB设备端口；
交换控制器，耦...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘方平，朱小刚，塞尔哈·纳奇姆·阿夫希，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44