并聯式大規模usb擴展裝置及工作方法、系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種USB擴展裝置，尤其涉及一種并聯式大規模USB擴展裝置及工作方法、系統。
【背景技術】
[0002]目前某些行業越來越追求高效的辦公自動化，在具有若干外部USB設備的情況下，如果能高效并準確地對每一個設備進行控制，將大大地提高工作效率。而傳統的USB擴展器依舊需要人工手動開關，消耗了大量的人力物力，同時反復插拔也會對設備造成損耗，一段時間便要更新某些硬件設備。傳統的USB擴展裝置擴展數量較少，且無法對每個USB端口進行很好的控制，不能滿足設備的大規模擴展。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種并聯式大規模USB擴展裝置及工作方法、系統，以實現對USB設備有效管理，提高辦公自動化程度，降低人力工作量及設備損耗成本。
[0004]為了解決上述技術問題，本發明提供了一種并聯式大規模USB擴展裝置，包括:若干USB擴展板，各USB擴展板均設有主、從USB總線接口和主、從通信及電源接口，且通過主USB總線接口、主通信及電源接口與上位機相連;并且各USB擴展板之間還適于通過相應主、從USB總線接口互聯和主、從通信及電源接口互聯，以實現各USB擴展板之間的數據傳送及通信連接。
[0005]進一步，所述USB擴展板包括:帶有若干USB端口的擴展單元、處理器模塊、邏輯控制電路、與該處理器模塊相連的通信模塊;所述處理器模塊通過通信模塊從上位機獲得相應USB設備的接入指令，并根據該接入指令通過邏輯控制電路控制位于USB端口上的相應USB設備進行接入。
[0006]進一步，所述擴展單元為若干個，且采用并聯連接方式接入USB總線;所述擴展單元包括:與各USB端口相連的USB擴展芯片，所述USB擴展芯片通過一繼電器與USB總線相連；所述邏輯控制電路適于分別控制各擴展單元中繼電器的選通、USB擴展芯片觸發和各USB端口開啟。
[0007]進一步，所述處理器模塊對各USB端口均進行相應編碼，即獲得與各USB端口相對應的端口編碼;并且對USB端口所插接的USB設備進行編碼，即獲得相應設備編碼；以及將各端口編碼、設備編碼通過通信模塊發送至上位機中的USB管理數據庫進行存儲;使用相應USB設備時，所述接入指令從USB管理數據庫生成，并通過通信模塊發送至USB擴展板。
[0008]進一步，針對各USB擴展板中的處理器模塊設置擴展板編碼，并通過所述通信模塊發送至USB管理數據庫進行存儲;所述USB管理數據庫中建立擴展板編碼、USB端口編碼、設備編碼的對應列表；當若干USB擴展板互聯且接入上位機后，上位機通過對應列表查詢各USB端口上USB設備的工作情況，并發送USB端口開或關閉指令，使該USB端口對應的USB設備接入或斷開。
[0009]又一方面，本發明還提供了一種基于USB總線的并聯式大規模擴展系統，其包括:所述的并聯式大規模USB擴展裝置。
[0010]第三方面，本發明還提供了一種并聯式大規模USB擴展裝置的工作方法。
[0011 ]所述并聯式大規模USB擴展裝置包括:若干USB擴展板，各USB擴展板均設有主、從USB總線接口和主、從通信及電源接口 ；所述工作方法包括:通過主USB總線接口、主通信及電源接口與上位機相連;并且各USB擴展板之間還適于通過相應主、從USB總線接口互聯和主、從通信及電源接口互聯，以實現各USB擴展板之間的數據傳送及通信連接。
[0012]進一步，所述USB擴展板包括:帶有若干USB端口的擴展單元、處理器模塊、邏輯控制電路、與該處理器模塊相連的通信模塊;所述處理器模塊通過通信模塊從上位機獲得相應USB設備的接入指令，并根據該接入指令通過邏輯控制電路控制位于USB端口上的相應USB設備進行接入。
[0013]進一步，所述擴展單元為若干個，且采用并聯連接方式接入USB總線;所述擴展單元包括:與各USB端口相連的USB擴展芯片，所述USB擴展芯片通過一繼電器與USB總線相連；所述邏輯控制電路適于分別控制各擴展單元中繼電器的選通、USB擴展芯片觸發和各USB端口開啟。
[0014]進一步，所述處理器模塊對各USB端口均進行相應編碼，即獲得與各USB端口相對應的端口編碼;并且對USB端口所插接的USB設備進行編碼，即獲得相應設備編碼；以及將各端口編碼、設備編碼通過通信模塊發送至上位機中的USB管理數據庫進行存儲;使用相應USB設備時，所述接入指令從USB管理數據庫生成，并通過通信模塊發送至USB擴展板;并且，針對各USB擴展板中的處理器模塊設置擴展板編碼，并通過所述通信模塊發送至USB管理數據庫進行存儲;所述USB管理數據庫中建立擴展板編碼、USB端口編碼、設備編碼的對應列表；當若干USB擴展板互聯且接入上位機后，上位機通過對應列表查詢各USB端口上USB設備的工作情況，并發送USB端口開或關閉指令，使該USB端口對應的USB設備接入或斷開。
[0015]本發明的有益效果是，本發明的并聯式大規模USB擴展裝置中各USB擴展板采用同樣的結構，具有良好的互換性，能夠擴展出大量USB端口，每個USB端口都有一個固定編號，可由上位機控制相應USB端口或者USB設備選通或關閉；一次性擴展了若干外部設備，這些設備可長時間安裝在擴展板上，減少反復插拔設備所需的人力及設備損耗，有利于實現高效的辦公自動化，操作簡單、使用方便，維護成本低。
【附圖說明】
[0016]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0017]圖1是本發明擴展板的原理框圖；
[0018]圖2是本發明的擴展板的結構示意圖；
[0019]圖3是本發明擴展單元的具體示意圖；
[0020]圖中，主USB總線接口1、主通信及電源接口 2、從USB總線接口 3、從通信及電源接口
4、面板5、USB端口 6、固定孔7。
【具體實施方式】
[0021]現在結合附圖對本發明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發明的基本結構，因此其僅顯示與本發明有關的構成。
[0022]實施例1
[0023]如圖1至圖3所示，本實施例1提供了一種并聯式大規模USB擴展裝置，包括:若干USB擴展板，各USB擴展板均設有主、從USB總線接口和主、從通信及電源接口，且通過主USB總線接口、主通信及電源接口與上位機相連;并且各USB擴展板之間還適于通過相應主、從USB總線接口互聯和主、從通信及電源接口互聯，以實現各USB擴展板之間的數據傳送及通信連接。
[0024]其中，所述通信及電源接口即為通信接口與電源接口相結合的一種接口方式，既能保證數據通信也能保證各USB擴展板的電源供給。
[0025]從USB擴展板內部結構看，所述主、從USB總線接口分別從USB總線引出，主、從通信及電源接口中通信接口連接通信模塊。
[0026]如圖1和圖2所示，具體的，為了便于理解，USB總線接口、通信及電源接口在圖1中分別用主、從USB總線接口，主、從通信及電源接口表示。
[0027]第一塊USB擴展板通過主USB總線接口 1接入上位機，以及通過主通信及電源接口 2連接上位機及供電電源；同時，通過從USB總線接口 3、從通信及電源接口4與第二塊USB擴展板的主USB總線接口、主通信及電源接口相連，同理，依次連接各USB擴展版。
[0028]所述主、從通信及電源接口，主、從USB總線接口安裝在USB擴展板側面，USB擴展板的面板5上安裝有若干USB端口 6，并且所述面板通過八個固定孔7進行固定。
[0029]圖1中電源模塊具體為電壓穩壓模塊，并且通過通信及電源接口獲得接入電能。
[0030]所述USB擴展板包括:帶有若干USB端口的擴展單元、處理器模塊、邏輯控制電路、與該處理器模塊相連的通信模塊;所述處理器模塊通過通信模塊從上位機獲得相應USB設備的接入指令，并根據該接入指令通過邏輯控制電路控制位于USB端口上的相應USB設備進行接入。
[0031]所述擴展單元為若干個，且采用并聯連接方式接入USB總線，并構成擴展模塊;所述擴展單元包括:與各USB端口相連的USB擴展芯片，所述USB擴展芯片通過一繼電器與USB總線相連;所述邏輯控制電路適于分別控制各擴展單元中繼電器的選通、USB擴展芯片觸發和各USB端口開啟。作為邏輯控制電路的一種可選的實施方式，所述邏輯控制電路例如但不限于采用38譯碼器作為處理器模塊的10擴展，并且控制繼電器、USB擴展芯片及USB端口的供電部分。
[0032]通過擴展單元采用并聯的方式接入USB總線，能夠極大的提高USB設備的接入數量。
[0033]其中繼電器位于USB擴展芯片的數據線上，通過可靠的機械關斷與接通保證信號的穩定性;并且邏輯控制電路中的電子開關與繼電器同步開閉，減少了裝置的電源損耗。
[0034]所述處理器模塊對各USB端口均進行相應編碼，即獲得與各USB端口相對應的端口編碼;并且對USB端口所插接的USB設備進行編碼，即獲得相應設備編碼；以及將各端口編碼、設備編碼通過通信模塊發送至上位機中的USB管理數據庫進行存儲;使用相應USB設備時，所述接入指令從USB管理數據庫生成，并通過通信模塊發送至USB擴展板。
[0035]針對各USB擴展板中的處理器模塊設置擴展板編碼，并通過所述通信模塊發送至USB管理數據庫進行存儲;所述USB管理數據庫中建立擴展板編碼、USB端口編碼、設備編碼的對應列表；當若干USB擴展板互聯且接入上位機后，上位機通過對應列表查詢各USB端口上USB設備的工作情況，并發送USB端口開或關閉指令，使該USB端口對應的USB設備接入或斷開。
[0036]實施例2