动态打印机端口切换器 本发明涉及一种个人计算机(PC)打印机端口(printer port)切换器(switcher)，且特别涉及一种动态打印机端口切换器(Dynamic PrintPort Switcher；DPS)。个人计算机可以利用打印机端口经由本发明的动态打印机端口切换器，分接至打印机(printer)与除打印机以外的装置。
一般而言，使用者使用计算机时，打印机端口通常是与打印机连接。而当使用者欲使用个人计算机照相机(PC camera)、扫描器(scanner)、外接式光碟机与外接硬盘等装置时，若是没有相关的接口卡可供连接，就必须利用打印机端口来做连结。因此，使用时必须做接头拆卸工作，极不方便，并且更加速连接头的耗损。为解决上述使用者所产生的困扰，一般是在个人计算机加装各种装置的接口卡，或是在打印机端口加装打印机端口切换器来解决。
加装接口卡除了必须要有足够的插槽空间之外，接口卡的价钱亦不低。此方法对桌上型(desktop)计算机尚可扩充安装，但费用较高。对笔记本型(notebook)计算机而言，由于其空间受限，就有扩充性问题存在。
参照图1，其绘示公知一种打印机端口切换器使用连接示意图。打印机端口切换器100作为个人计算机110的打印机端口110a至打印机120与个人计算机照相机130等的切换装置。而公知打印机端口切换器一般为拨接式，每当使用者欲更换使用装置时，就必须以人工来做拨接设定，并不符合人工智能自动化的时代需求。
另外，有一种公知电子打印机端口切换器，用于在多部计算机与多部打印机之间的切换，数据是由个人计算机至打印机单方向传输的，无法提供反方向的数据传输(例如，将个人计算机照相机、扫描器、外接式光碟机或外接式硬盘等装置的数据传输至个人计算机)。所以，此种公知电子式打印机端口切换器，无法满足使用者对打印机端口切换器多用途(数据双向传输)的需求。
因此，本发明的主要目的是提供一种与个人计算机打印机端口连接的动态打印机端口切换器，不但可经由此动态打印机端口切换器连接打印机，而且方便使用者经由此动态打印机端口切换器来连接其它外加装置。而且，当使用者欲使用打印机或其它外加装置时，此动态打印机端口切换器可根据应用程序控制，选择连接使用者欲使用的正确装置，合乎人工智能自动化的时代需求。
根据本发明的主要目的，提出一种动态打印机端口切换器，可装设在一个人计算机打印机端口上，并且可经由该动态打印机端口切换器分接一打印机与一计算机外围设备，使得个人计算机可以一应用程序控制动态打印机端口切换器选择切换打印机或计算机外围设备；该切换器至少包括：一打印机端口连接器，可连接至个人计算机打印机端口；一打印机连接器，可连接至打印机；一计算机外围设备连接器，可连接至计算机外围设备；一第一开关电路，具有二连接端与一第一控制输入端，连接端一端耦接打印机端口连接器，连接端另一端耦接打印机连接器；一第二开关电路，具有二连接端与一第二控制输入端，连接端一端耦接打印机端口连接器，连接端另一端耦接计算机外围设备连接器；以及，一控制电路，具有第一第一输入端、一第一输出端与一第二输出端，第一输入端耦接打印机端口连接器，第一输出端耦接第一控制输入端，第二输出端耦接第二控制输入端；其中，应用程序可经由打印机端口连接器输出一控制信号给控制电路，而控制电路根据控制信号控制第一开关电路与第二开关电路的开与关。
依照本发明一较佳实施例，其中控制电路包括：一充放电时间不一致装置，特征为充电快放电慢，其具有一第二输入端与一第三输出端，第二输入端耦接打印机端口连接器；一第一D触发器，具有一第一D输入端、一第一时钟脉冲输入端、一第一清除输入端、一第一标准输出端与一第一反向输出端，第一时钟脉冲输入端耦接打印机端口连接器，第一D输入端耦接第一反向输出端，第一清除输入端耦接第三输出端；一第二D触发器，具有一第二D输入端、一第二时钟脉冲输入端、一第二清除输入端、一第二标准输出端与一第二反向输出端，第二时钟脉冲输入端耦接第一反向输出端，第二D输入端耦接第二反向输出端与第一开关电路，第二清除输入端耦接第三输出端；一第一与门，一输入端耦接第二标准输出端与第一开关电路，另一输入端耦接打印机端口连接器；一第二与门，一输入端耦接第一标准输出端，另一输入端耦接第一与门输出端，输出端耦接第二开关电路；以及，一第三与门，一输入端耦接第一反向输出端，另一输入端耦接第一与门输出端，输出端耦接第二开关电路。
依照本发明一较佳实施例，其中第一开关电路包括：一第一开关组，为双向导通，具有二连接端与一第三控制输入端，连接端一端耦接打印机端口连接器，连接端另一端耦接打印机连接器，第三控制输入端耦接第二反向输出端；以及，一缓冲电路，为单向导通，具有二连接端与一第四控制输入端，连接端一端耦接打印机端口连接器，连接端另一端耦接打印机连接器，第四控制输入端耦接第二标准输出端。
依照本发明一较佳实施例，其中第二开关电路包括：一第二开关组，为双向导通，具有二连接端与一第五控制输入端，连接端一端耦接打印机端口连接器，连接端另一端耦接计算机外围设备连接器，第五控制输入端耦接第二与门输出端；一第三开关组，为双向导通，具有二连接端与一第六控制输入端，连接端一端耦接打印机端口连接器，连接端另一端耦接计算机外围设备连接器，第六控制输入端耦接第三与门输出端；以及，一第四与门，一输入端耦接打印机端口连接器，另一输入端耦接第一与门输出端，输出端耦接计算机外围设备连接器。
依照本发明一较佳实施例，其中计算机外围设备包括个人计算机照相机、扫描器、外接式光碟机或外接式硬盘。
为让本发明的上述和其他目地、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：
图1绘示公知一种打印机端口切换器使用连接示意图；
图2绘示依照本发明一较佳实施例的一种动态打印机端口切换器的方框图；
图3A绘示打印机端口连接器230；
图3B绘示打印机连接器240；
图3C绘示个人计算机照相机连接器250；
图4绘示一种控制电路200较佳实施电路的方框图；
图4A绘示一种充放电时间不一致装置420较佳实施电路图；
图5绘示一种开关电路210较佳实施电路的方框图；
图6绘示一种开关电路220较佳实施电路的方框图；
图7A至图7C分别绘示控制电路在不同操作状态时的信号电压脉冲波形图。
参照图2，其绘示依照本发明一较佳实施例的一种动态打印机端口切换器的方框图。本发明所提出较佳实施例的动态打印机端口切换器包括一控制电路(control circuit)200、一开关电路(switch circuit)210、一开关电路220、一打印机端口连接器(print port connector)230、一打印机连接器(printerconnector)240与一个人计算机照相机(也可以是扫描器、外接式光碟机或外接式硬盘等装置)连接器(PC camera connector)250。打印机端口连接器230、一打印机连接器240与一个人计算机照相机连接器250为本发明的动态打印机端口切换器与外部装置连接的连接装置，可分别耦接个人计算机打印机端口、打印机与个人计算机照相机。控制电路200由打印机端口连接器230接收个人计算机指令信号(例如由应用程序下达的指令)，以控制开关电路210与开关电路220开关的方式，切换打印机端口连接器230耦接打印机连接器240或个人计算机照相机连接器250。
参照图3A、图3B与图3C，其分别绘示打印机端口连接器230、打印机连接器240与个人计算机照相机连接器250。如图3A所示，打印机端口连接器230的接脚包括D0～D7接脚、STB-接脚、AUTOFD-接脚、ERR-接脚、INIT-接脚、SLCTIN-接脚、ACK-接脚、BUSY接脚、PE接脚、SLCT接脚等。如等3B图所示，打印机连接器240的接脚包括PD0～PD7接脚、PSTB-接脚、PAUTOFD-接脚、PERR-接脚、PINIT-接脚、PSLCTIN-接脚、PACK-接脚、PBUSY接脚、PPE接脚、PSLCT接脚等。如图3C所示，个人计算机照相机连接器250的接脚包括CD0～CD7接脚、CBUSY接脚、CAUTOFD-接脚、CSTB-接脚、CACK-接脚等。本发明的目的就是要将打印机端口连接器230的各接脚，切换连接打印机连接器240的各接脚与个人计算机照相机连接器250的各接脚。
接下来，为详细说明本发明较佳实施例的动态打印机端口切换器运作情形，参照图4、图5与图6。图4绘示一种控制电路200较佳实施电路的方框图。图5绘示一种开关电路210较佳实施电路的方框图。图6绘示一种开关电路220较佳实施电路的方框图。
首先，参照图4，控制电路200包括一充放电时间不一致装置420、一D触发器(D flip-flop)400、一D触发器410、一与门(AND gate)430、一与门440、与一与门450。充放电时间不一致装置420的特性为充电快放电慢，其输入端420a耦接打印机端口连接器230的SLCTIN-接脚，输出端420b耦接D触发器400清除输入端(direct clear input)CL与D触发器410清除输入端CL。D触发器400的反向输出端(complement output) Q耦接其D输入端(Dinput)，其时钟脉冲输入端(clock pulse input)CLK耦接打印机端口连接器230的SLCTIN-接脚。D触发器410的反向输出端 Q耦接其D输入端(D input)，其时钟脉冲输入端CLK耦接D触发器410的反向输出端 Q。与门430一输入端耦接D触发器430的标准输出端(normal output)Q，另一输入端耦接打印机端口连接器230的SLCTIN-接脚。与门440一输入端耦接D触发器400的标准输出端Q，另一端耦接与门430输出端，其输出端耦接开关电路220。与门450一输入端耦接D触发器400的反向输出端 Q，另一端耦接与门430输出端，其输出端耦接开关电路220。另外，如图4A所绘示，充放电时间不一致装置420包括二极管D1、电阻R3与电容C4，使得充电路径如箭头420c所示，放电路径如箭头420d所示，因此充电快放电慢。
图7A、图7B与图7C分别绘示控制电路在不同操作状态时的信号电压脉冲波形图。请将上述三图配合并参照图3和图4。当使用者欲使用打印机或个人计算机照相机时，个人计算机会经由打印机端口连接器230的SLCTIN-接脚，送出控制信号给控制电路200，然后再由控制电路200控制开关电路210与开关电路220的开关状态，切换打印机端口连接器230耦接打印机连接器240或个人计算机照相机连接器250。本发明较佳实施例仅以打印机端口连接器230的SLCTIN-接脚来控制本发明动态打印机端口切换器，乃是为了保持与个人计算机打印机端口的信号定义相容。因此，采用最少的接脚来控制，再由控制电路200产生相对应的多个控制信号，对开关电路210与开关电路220进行操作控制。
在欲将打印机端口连接器230耦接打印机连接器240时，各接脚或信号线的信号如图7A所示。若欲将打印机端口连接器230耦接个人计算机照相机连接器250时，各接脚或信号线的信号如图7B与图7C所示；其中因打印机端口规格不同，例如SPP(Standard Printer Port)规格、ECP(Extend ControlPort)规格与EPP(Extend Printer Port)规格等，所以打印机端口的数据总线(databus)有单向(uni-direction)与双向(bi-direction)之分，因此必须要有两种切换连接方式，来连接打印机端口连接器230耦接个人计算机照相机连接器250；图7B是打印机端口的数据总线为单向的状况，而图7C是打印机端口的数据总线为双向的状况。上述的控制切换状况所需相关的信号特性如下表(1)所示：
表(1)ENPENPTRBIUNIENTo Printer01000To PC Camera (uni-direction)10011To PC Camera (bi-direction)10101
接着，参照图5、图6与上表(1)。图5中，开关电路210可以由开关组510与缓冲电路520组成，其中开关组510为双向导通开关，缓冲电路520为单向导通开关。图6中，开关电路220可以由开关组610、开关组620与与门630组成，其中开关组610与开关组620为双向导通开关。
当欲将打印机端口连接器230耦接打印机连接器240时，控制电路200产生控制信号ENP=0，ENPTR=1，BI=0，UNI=0，EN=0，使得开关组510将D0～D7接脚分别与PD0～PD7接脚连接，缓冲电路520将PSLCT与SLCT接脚、PBUSY与BUSY接脚、PACK-与ACK-接脚、PERR-与ERR-接脚、SLCTIN-与PSLCTIN-接脚、STB-与PSTB-、CAUTOFD-与PAUTOFD接脚(CAUTOFD-与AUTOFD-接脚固定连接)、PPE与PE接脚等相互连接；而开关组610、开关组620与与门630不工作(work)。
当欲将打印机端口连接器230耦接个人计算机照相机连接器250，且打印机端口数据总线为单向时，控制电路200产生控制信号ENP=1，ENPTR=0，BI=0，UNI=1，EN=1，使得开关组620将BUSY，ACK-，PE，SLCT，ERR-接脚分别与CD7～CD3接脚连接，以及，将ACK-与CACK-接脚、BUSY与CBUSY接脚等相互连接，与门630将STB-与CSTB接脚连接；而开关组610、开关组510与缓冲电路520不工作(work)。
当欲将打印机端口连接器230耦接个人计算机照相机连接器250，且打印机端口数据总线为双向时，控制电路200产生控制信号ENP=1，ENPTR=0，BI=1，UNI=0，EN=1，使得开关组610将D0～D7接脚分别与CD0～CD7接脚连接，与门630将STB-与CSTB-接脚连接；而开关组620、开关组510与缓冲电路520不工作(work)。
另外，上述的开关组510、开关组610与开关组620皆可以以两个74HC4066来实现，而缓冲电路520亦可以一个74LS244来实现。
由上述本发明较佳实施例可知，应用本发明的动态打印机端口切换器，使用者使用个人计算机时，切换器可以根据应用程序的指令，将个人计算机自动地切换连接打印机或个人计算机照相机(也可以是扫描器、外接式光碟机或外接式硬盘等装置)。并且，本发明的动态打印机端口切换器可根据打印机端口数据总线的单向性与双向性，作正确且适当的切换，使得外加装置运作无误。因此，本发明的动态打印机端口切换器可根据应用程序控制，选择连接使用者欲使用的正确装置，合乎人工智能自动化的时代需求。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。