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1、(10)申请公布号 CN 103425613 A(43)申请公布日 2013.12.04CN103425613A*CN103425613A*(21)申请号 201210151777.9(22)申请日 2012.05.16G06F 13/40(2006.01)(71)申请人宁波市镇海金特电子信息有限公司地址 315000 浙江省宁波市镇海区庄市兆龙路57号(72)发明人张政表 楼利波(54) 发明名称USB扩展装置(57) 摘要USB扩展装置，它涉及计算机衍生物技术领域。它包含电源(A)、计算机(B)、第一USB-HUB控制板(C)和第二USB-HUB控制板(D)，计算机(B)与第一USB-HU。
2、B控制板(C)连接，且计算机(B)和第一USB-HUB控制板(C)均与电源(A)连接，电源(A)和第一USB-HUB控制板(C)均分别与数个第二USB-HUB控制板(D)连接。它将计算机的一个USB接口扩展出336个可控的USB接口，相邻两个接口为一组，降低了整个系统的功耗和发热，避免经常插拔磨损，也避免了经常插拔而引起的不对应的情况，既能达到用户操作要求，也能减少成本，可以为用户带来最大的收益。(51)Int.Cl.权利要求书2页 说明书3页 附图2页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书2页 说明书3页 附图2页(10)申请公布号 CN 103425613 AC。
3、N 103425613 A1/2页21.USB扩展装置，其特征在于它包含电源(A)、计算机(B)、第一USB-HUB控制板(C)和第二USB-HUB控制板(D)，计算机(B)与第一USB-HUB控制板(C)连接，且计算机(B)和第一USB-HUB控制板(C)均与电源(A)连接，电源(A)和第一USB-HUB控制板(C)均分别与数个第二USB-HUB控制板(D)连接。2.根据权利要求1所述的USB扩展装置，其特征在于所述的第一USB-HUB控制板(C)包含第二电源(31)、第一USB上行端口(32)、第一USB-HUB控制器(33)和第一USB下行端口(34)，第一USB上行端口(32)与第一U。
4、SB-HUB控制器(33)连接，且第一USB上行端口(32)和第一USB-HUB控制器(33)均与第二电源(31)连接，第二电源(31)和第一USB-HUB控制器(33)均分别与数个第一USB下行端口(34)连接。3.根据权利要求1所述的USB扩展装置，其特征在于所述的第二USB-HUB控制板(D)包含第三电源(41)、第二USB上行端口(42)、第二USB-HUB控制器(43)、第三USB-HUB控制器(44)、下行端口控制器(45)、第二USB下行端口和电子开关，第二USB上行端口(42)与第二USB-HUB控制器(43)连接，且第二USB上行端口(42)和第二USB-HUB控制器(43)。
5、均与第三电源(41)连接，第二USB-HUB控制器(43)分别与数个第三USB-HUB控制器(44)连接，第三电源(41)分别与下行端口控制器(45)和数个电子开关连接，每个电子开关和第三USB-HUB控制器(44)均分别与数个第三USB下行端口连接，且每个电子开关均与下行端口控制器(45)连接。4.根据权利要求3所述的USB扩展装置，其特征在于所述的第二USB上行端口(42)与第一USB-HUB控制板(C)中的第一USB下行端口(34-1)第一USB下行端口(34-7)接口中的一个相连；下行端口控制器(45)与第三USB-HUB控制器(44)中的一个扩展USB接口相连。5.根据权利要求1所述。
6、的USB扩展装置，其特征在于电源(A)可以将市电220V变为系统要用的直流12V、直流5V、直流3.3V、和直流1.8V，供给各部件，使其能正常工作；第一USB-HUB控制板(C)将计算机的一个USB接口扩展成7个USB接口，是常通接口，不能断开；第二USB-HUB控制板(D)将第一USB-HUB控制板(C)的一个USB接口扩展成49个USB接口，一个是常通接口，不能断开；另外48个是可控接口，相邻两个接口为一组，24组可以人工自动打开和关闭，24组分别插上24组用户卡，一组用户卡有两个卡。6.根据权利要求2所述的USB扩展装置，其特征在于第二电源(31)给第一USB-HUB控制板(C)提供直。
7、流5V电源，第一USB上行端口(32)与计算机(B)的USB接口相连，将USB信号传送到第一USB-HUB控制器(33)中；第一USB-HUB控制器(33)将第一USB上行端口(32)信号扩展出7个USB信号，以达到后面扩展的要求；第一USB下行端口(34-1)第一USB下行端口(34-7)将第一USB-HUB控制器(33)扩展出来的USB信号和第二电源(31)的电源信号结合在一个部件上，方便用USB线传输。7.根据权利要求3所述的USB扩展装置，其特征在于第三电源(41)给第二USB-HUB控制板(D)提供电源，直流12V和直流5V，第二USB上行端口(42)与第一USB-HUB控制板(C)。
8、中的第一USB下行端口(34-1)第一USB下行端口(34-7)接口中的一个相连，将USB信号传送到第二USB-HUB控制器(43)中；第三USB-HUB控制器(44-1)第三USB-HUB控制器(44-7)将USB信号扩展出7个USB信号，以达到后面扩展的要求；下行端口控制器(45)与第三USB-HUB控制器(44)中的一个扩展USB接口相连，接收计算机(B)发送来的控制命权 利 要 求 书CN 103425613 A2/2页3令，再分析这个命令，是属于写ID号、读ID号、切换、关闭全部还是测试命令中的哪一个，如果是写ID号则将计算机(B)送来的ID号保存到本部件的内存中；如果是读ID号则将。
9、本部件内存中的ID号送给计算机(B)；如果是切换则先比较命令中的ID号和本部件内存中的ID号是否相同，不同则报错，正确则将要切换的路数进行译码，输出一个控制信号，去控制部件电子开关；如果是测试则将本控制板中的每一组插槽都顺序通电/断电一次，中间有时间间隔，方便计算机(B)去处理设备；电子开关(1)电子开关(24)可以利用部件下行端口控制器(45)送来的控制信号去控制第二USB下行端口(1)第二USB下行端口(48)的电源直流5V，如果控制信号无效则断开电子开关，使第二USB下行端口上的设备不工作；如果控制信号使能则打开电子开关，使第二USB下行端口上的设备工作；第二USB下行端口(1)第二US。
10、B下行端口(48)可以将部件第三USB-HUB控制器(44)扩展出来的USB信号和部件电子开关的电源信号结合在一个部件上，方便用USB线传输。权 利 要 求 书CN 103425613 A1/3页4USB 扩展装置技术领域 ：0001 本发明涉及计算机衍生物技术领域，具体涉及一种USB扩展装置。背景技术 ：0002 用户在使用计算机的过程中常有两个USB设备，这两个设备有时单独使用，有时要同时使用，目前的使用方法为：0003 方法一、将这两个用户设备直接插在计算机上，这样成本和空间大大提高。因为如果有大量的用户卡，需要有大量的计算机和摆放计算机的空间，还要有管理这些计算机的人员，在人力和财力方。
11、面都是一种浪费。0004 方法二、为了减少人力和财力，配备一台计算机和一个管理人员，把不需要的用户卡拔下放在一个固定地方，用的时候拿来再插到计算机上去，用好了再放回去。这样做对于操作者来说非常麻烦，万一用户和用户卡没有对应，麻烦不说还有可能损坏用户卡。发明内容 ：0005 本发明的目的是提供一种USB扩展装置，它将计算机的一个USB接口扩展出336个可控的USB接口，相邻两个接口为一组，降低了整个系统的功耗和发热，避免经常插拔磨损，也避免了经常插拔而引起的不对应的情况，既能达到用户操作要求，也能减少成本，可以为用户带来最大的收益。0006 为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用以下技术方案。
12、：它包含电源A、计算机B、第一USB-HUB控制板C和第二USB-HUB控制板D，计算机B与第一USB-HUB控制板C连接，且计算机B和第一USB-HUB控制板C均与电源A连接，电源A和第一USB-HUB控制板C均分别与数个第二USB-HUB控制板D连接。0007 所述的第一USB-HUB控制板C包含第二电源31、第一USB上行端口32、第一USB-HUB控制器33和第一USB下行端口34，第一USB上行端口32与第一USB-HUB控制器33连接，且第一USB上行端口32和第一USB-HUB控制器33均与第二电源31连接，第二电源31和第一USB-HUB控制器33均分别与数个第一USB下行端口。
13、34连接。0008 所述的第二USB-HUB控制板D包含第三电源41、第二USB上行端口42、第二USB-HUB控制器43、第三USB-HUB控制器44、下行端口控制器45、第二USB下行端口和电子开关，第二USB上行端口42与第二USB-HUB控制器43连接，且第二USB上行端口42和第二USB-HUB控制器43均与第三电源41连接，第二USB-HUB控制器43分别与数个第三USB-HUB控制器44连接，第三电源41分别与下行端口控制器45和数个电子开关连接，每个电子开关和第三USB-HUB控制器44均分别与数个第二USB下行端口连接，且每个电子开关均与下行端口控制器45连接。0009 本发。
14、明的原理为：每组插槽可以任意控制，用户只要根据需要任意切换插槽，不用的USB设备不需要拔下来，也免去了手工去开关的麻烦。每一个工作时间只有一组插槽在工作，别的插槽都是断电的，这样在一个时刻最多只有一组设备在工作，系统更稳定，功耗说 明 书CN 103425613 A2/3页5最小。0010 本发明将计算机的一个USB接口扩展出336个可控的USB接口，相邻两个接口为一组，降低了整个系统的功耗和发热，避免经常插拔磨损，也避免了经常插拔而引起的不对应的情况，既能达到用户操作要求，也能减少成本，可以为用户带来最大的收益。附图说明 ：0011 图1为本发明的结构示意图，0012 图2为本发明中第一US。
15、B-HUB控制板的结构示意图，0013 图3为本发明中第二USB-HUB控制板的结构示意图。具体实施方式 ：0014 参照图1-图3，本具体实施方式采用以下技术方案：它包含电源A、计算机B、第一USB-HUB控制板C和第二USB-HUB控制板D，计算机B与第一USB-HUB控制板C连接，且计算机B和第一USB-HUB控制板C均与电源A连接，电源A和第一USB-HUB控制板C均分别与数个第二USB-HUB控制板D连接。0015 参照图1，电源A可以将市电220V变为系统要用的直流12V、直流5V、直流3.3V、和直流1.8V，供给各部件，使其能正常工作。第一USB-HUB控制板C将计算机的一个U。
16、SB接口扩展成7个USB接口，是常通接口，不能断开。第二USB-HUB控制板D将第一USB-HUB控制板C的一个USB接口扩展成49个USB接口，一个是常通接口，不能断开(不能外接设备，用于内部控制用)；另外48个是可控接口，相邻两个接口为一组，24组可以人工自动打开和关闭。24组分别插上24组用户卡，一组用户卡有两个卡。0016 所述的第一USB-HUB控制板C包含第二电源31、第一USB上行端口32、第一USB-HUB控制器33和第一USB下行端口34，第一USB上行端口32与第一USB-HUB控制器33连接，且第一USB上行端口32和第一USB-HUB控制器33均与第二电源31连接，第二。
17、电源31和第一USB-HUB控制器33均分别与数个第一USB下行端口34连接。0017 参照图2，第二电源31给部件第一USB-HUB控制板C提供直流5V电源。第一USB上行端口32与计算机B的USB接口相连，将USB信号传送到第一USB-HUB控制器33中。第一USB-HUB控制器33将第一USB上行端口32信号扩展出7个USB信号，以达到后面扩展的要求。第一USB下行端口34-1第一USB下行端口34-7将第一USB-HUB控制器33扩展出来的USB信号和第二电源31的电源信号结合在一个部件上，方便用USB线传输。0018 所述的第二USB-HUB控制板D包含第三电源41、第二USB上行端。
18、口42、第二USB-HUB控制器43、第三USB-HUB控制器44、下行端口控制器45、第二USB下行端口和电子开关，第二USB上行端口42与第二USB-HUB控制器43连接，且第二USB上行端口42和第二USB-HUB控制器43均与第三电源41连接，第二USB-HUB控制器43分别与数个第三USB-HUB控制器44连接，第三电源41分别与下行端口控制器45和数个电子开关连接，每个电子开关和第二USB-HUB控制器44均分别与数个第三USB下行端口连接，且每个电子开关均与下行端口控制器45连接。0019 参照图3，第三电源41给第二USB-HUB控制板D提供电源，直流12V和直流5V。第二US。
19、B上行端口42与第一USB-HUB控制板C中的第一USB下行端口34-1第一USB下行说 明 书CN 103425613 A3/3页6端口34-7接口中的一个相连，将USB信号传送到第二USB-HUB控制器43中。第三USB-HUB控制器44-1第三USB-HUB控制器44-7将USB信号扩展出7个USB信号，以达到后面扩展的要求。下行端口控制器45与第三USB-HUB控制器44中的一个扩展USB接口相连，接收计算机B发送来的控制命令，再分析这个命令，是属于写ID号、读ID号、切换、关闭全部还是测试命令中的哪一个。如果是写ID号则将计算机B送来的ID号保存到本部件的内存中；如果是读ID号则将本。
20、部件内存中的ID号送给计算机B；如果是切换则先比较命令中的ID号和本部件内存中的ID号是否相同，不同则报错，正确则将要切换的路数进行译码，输出一个控制信号(将这一路的信号使能)，去控制部件电子开关；如果是测试则将本控制板中的每一个插槽都顺序通电/断电一次，中间有时间间隔，方便计算机B去处理设备。电子开关1电子开关24可以利用部件下行端口控制器45送来的控制信号去控制第二USB下行端口1第二USB下行端口48的电源直流5V，如果控制信号无效则断开电子开关，使第二USB下行端口上的设备不工作；如果控制信号使能则打开电子开关，使第二USB下行端口上的设备工作。第二USB下行端口1第二USB下行端口4。
21、8可以将部件第三USB-HUB控制器44扩展出来的USB信号和部件电子开关的电源信号结合在一个部件上，方便用USB线传输。0020 本具体实施方式的工作步骤为：0021 1、通电后，计算机B在设备管理器中能找到57个USB-HUB设备和7个USB-RS232设备，根据端口号在软件目录下保存一个文本文件，区别哪个端口对应第几块板。默认状态下，所有插槽(第二USB下行端口)都关闭(关闭所有插槽的电源)。0022 2、根据设备(第二USB下行端口)，向下行端口控制器45发送一个设备ID号，下行端口控制器45收到命令后判断格式是否正确，如果正确就将此设备ID号保存起来。0023 3、提取要切换的那个插。
22、槽号(第二USB下行端口号码)，根据这个插槽号选择端口号和命令，向下行端口控制器45发送切换命令，下行端口控制器45接收到切换命令后，先比较设备ID号是否正确，如果不正确，则报警；如果正确，则切换这个插槽(开通这个插槽的电子开关)，这时计算机B能识别到插槽上的硬件，并安装此设备的驱动。0024 4、安装完成后，计算机B就可以用这个插槽上的设备了。0025 5、使用完成之后，计算机B再向下行端口控制器45发送关闭命令，下行端口控制器45将所有插槽上的电源都关闭(断开所有的电子开关)，回到初始状态(默认状态)。0026 6、重复36步。0027 本具体实施方式将计算机的一个USB接口扩展出336个可控的USB接口，相邻两个接口为一组，每一个时间最多只有一组在运行，降低了整个系统的功耗和发热。只要在装卡的时候把卡插上，以后就不用再插拔，只要切换到那个插槽就可以，这样也保证了用户卡的安全，避免经常插拔磨损，也避免了经常插拔而引起的不对应的情况。说 明 书CN 103425613 A1/2页7图1图2说 明 书 附 图CN 103425613 A2/2页8图3说 明 书 附 图CN 103425613 A。