基于USB Mass Storage接口的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流傳輸?shù)闹谱鞣椒?br>【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到一種基于USB Mass Storage接口及小容量存儲(chǔ)器虛擬USB同步通信接口的方案，特別是一種可以在現(xiàn)有的非智能設(shè)備上實(shí)現(xiàn)多媒體點(diǎn)播以及實(shí)時(shí)流媒體播放的智能化產(chǎn)品。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展迅猛，在線資源急劇猛增，人們對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的依賴越來越強(qiáng)。然而由于現(xiàn)在一些非智能電子設(shè)備不具備上網(wǎng)功能，例如MP3音箱，非智能電視機(jī)等等，但是絕大多數(shù)這類設(shè)備都具有USB接口，可以讀取/播放U盤里的多媒體文件。
[0003]USB接口根據(jù)用途不同，可以分為音頻設(shè)備類、通信設(shè)備類、HID設(shè)備類、顯示設(shè)備類、Mass Storage設(shè)備類等等。不同的設(shè)備類使用的固件不同，一般不可通用。
[0004]綜上所述，現(xiàn)有非智能設(shè)備上的USB接口歸屬于USB Mass Storage設(shè)備類，因此不能完成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流的傳輸，也就無法通過USB接口外接設(shè)備實(shí)現(xiàn)上網(wǎng)沖浪/在線資源獲取。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種基于USB Mass Storage接口及小容量存儲(chǔ)器虛擬USB通信設(shè)備類接口的方案，旨在Mass Storage類USB接口上實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流傳輸。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案涉及模塊如下:中央控制單元、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流處理單元、USB Mass Storage固件、FAT12/16/32文件管理系統(tǒng)、存儲(chǔ)介質(zhì)讀寫驅(qū)動(dòng)、夕卜部存儲(chǔ)介質(zhì)。方案概述如下:微控制處理器配置Mass Storage固件，基于外部存儲(chǔ)介質(zhì)或者內(nèi)部存儲(chǔ)空間虛擬Mass Storage設(shè)備；微控制器重配置FAT文件管理系統(tǒng)，使得已存儲(chǔ)的文件的FAT表為一循環(huán)鏈表；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流處理單元將外部獲取的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流循環(huán)寫入到FAT鏈表中指定的存儲(chǔ)介質(zhì)中；非智能設(shè)備通過USB接口讀取虛擬Mass Storage設(shè)備存儲(chǔ)介質(zhì)上的文件，由于FAT鏈表為一循環(huán)鏈表，故其將循環(huán)讀取一段存儲(chǔ)介質(zhì)中的數(shù)據(jù)。
[0007]USB Mass Storage固件用來保證虛擬的U盤能夠正常的被非智能設(shè)備枚舉/數(shù)據(jù)讀取等Mass Storage類設(shè)備操作，屏蔽非智能設(shè)備對(duì)存儲(chǔ)介質(zhì)的寫操作。
[0008]FAT12/16/32文件管理系統(tǒng)用來管理存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)上的文件夾/文件，其將硬盤分為MBR區(qū)、DBR區(qū)、FAT區(qū)、FDT區(qū)和DATA區(qū)。FAT區(qū)存儲(chǔ)FAT表，用來描述簇的分配狀態(tài)及標(biāo)明文件或目錄的下一簇簇號(hào)。本發(fā)明中需要修改FAT表，使得每一個(gè)文件對(duì)應(yīng)的FAT鏈表進(jìn)入無限循環(huán)讀取連續(xù)簇組。
[0009]實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理單元負(fù)責(zé)在從外部獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并且連續(xù)的寫入到FAT鏈表中指定的存儲(chǔ)介質(zhì)中。
[0010]中央控制單元在系統(tǒng)初始化階段根據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)中的文件信息，依據(jù)FAT12/16/32文件管理系統(tǒng)，重配置其FAT鏈表。
[0011]中央控制單元控制實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理單元，將要求的媒體流循環(huán)寫入虛擬Mass Storage設(shè)備內(nèi)。
【附圖說明】
[0012]圖1為基于Mass Storage設(shè)備類USB接口實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流傳輸?shù)姆桨赶到y(tǒng)框圖，并詳細(xì)給出了微控制處理器中各個(gè)模塊以及各模塊之間的信息交換關(guān)系。
[0013]主要單元符號(hào)說明。
[0014]I微控制處理器。
[0015]11中央控制單元。
[0016]12實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理單元。
[0017]13 FAT12/16/32 文件系統(tǒng)。
[0018]14 USB Mass Storage 固件。
[0019]15存儲(chǔ)介質(zhì)讀寫驅(qū)動(dòng)。
[0020]16 USB 接口。
[0021]2非智能設(shè)備。
[0022]21 USB 接口。
[0023]3外部存儲(chǔ)介質(zhì)。
【具體實(shí)施方式】
[0024]如圖1所示，本發(fā)明是一種基于Mass Storage設(shè)備類USB接口實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)量傳輸?shù)姆桨?，包括中央控制單?1，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理單元12，F(xiàn)AT12/16/32文件系統(tǒng)13，USBMass Storage固件14，存儲(chǔ)介質(zhì)讀寫驅(qū)動(dòng)15，USB接口 16和外部存儲(chǔ)介質(zhì)3。
[0025]存儲(chǔ)介質(zhì)讀寫驅(qū)動(dòng)15通過SPI或者USART或者USB接口與外部存儲(chǔ)介質(zhì)3連接，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)存儲(chǔ)介質(zhì)中指定地址的讀寫操作，微控制處理器I中的其它模塊可以通過其完成數(shù)據(jù)的存取。
[0026]USB Mass Storage固件14接收USB接口 16的指令，依據(jù)Mass Storage設(shè)備類的屬性完成相應(yīng)的枚舉。來自USB接口 16的指令為讀批量數(shù)據(jù)時(shí)，USB Mass Storage固件14根據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)讀寫驅(qū)動(dòng)15提供的接口函數(shù)，讀取外部存儲(chǔ)介質(zhì)中的數(shù)據(jù)。
[0027]實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理單元12依據(jù)中央控制單元11的指令，依據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)讀寫驅(qū)動(dòng)15提供的接口函數(shù)，將相應(yīng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流寫入到外部存儲(chǔ)介質(zhì)中。
[0028]中央控制單元11基于FAT12/16/32文件系統(tǒng)，配置虛擬U盤里文件的FAT鏈表，使得非智能設(shè)備通過USB Mass Storage接口讀取U盤內(nèi)指定文件時(shí)，循環(huán)的讀取外部存儲(chǔ)介質(zhì)上的一組簇群。
[0029]上面外部存儲(chǔ)介質(zhì)也可以由微控制處理器內(nèi)部存儲(chǔ)空間模擬，只需要依賴于微控制處理器的資源。
[0030]以上所述的實(shí)施方式僅僅是為了說明本發(fā)明的技術(shù)思想以及特點(diǎn)，其目的在于使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，而不是限定本發(fā)明，即根據(jù)本發(fā)明公開的精神所作的等同變化或修飾，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于USB Mass Storage接口的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流傳輸方案，涉及模塊包括: 中央控制單元:用于重配虛擬USB設(shè)備的FAT表以及控制實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理單元； 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理單元:用于根據(jù)中央控制單元指令獲取指定的媒體流數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)流循環(huán)的寫入中央控制單元指定位置的存儲(chǔ)介質(zhì)； FAT12/16/32文件系統(tǒng):提供存儲(chǔ)介質(zhì)中文件配置信息； USB Mass Storage固件:當(dāng)USB接口連接時(shí)，依據(jù)Mass Storage設(shè)備類的屬性完成相應(yīng)的枚舉； 當(dāng)主機(jī)要讀取文件數(shù)據(jù)時(shí)，USB Mass Storage固件根據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)讀寫驅(qū)動(dòng)提供的接口函數(shù)，讀取外部存儲(chǔ)介質(zhì)中的數(shù)據(jù)； 存儲(chǔ)介質(zhì)讀寫驅(qū)動(dòng):用于實(shí)現(xiàn)對(duì)存儲(chǔ)介質(zhì)中指定地址的讀寫操作。
2.如權(quán)利要求1所述的基于USBMass Storage接口的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流傳輸方案，其特征為:此方案可以拓展傳統(tǒng)非智能機(jī)功能，可以通過其Mass Storage設(shè)備類USB接口接入網(wǎng)絡(luò)，享受互聯(lián)網(wǎng)上豐富的流媒體資源。
3.如權(quán)利要求1所述的基于USBMass Storage接口的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流傳輸方案，其特征為:所述中央控制單元應(yīng)提前配置好預(yù)設(shè)的多媒體資源，并以相應(yīng)的圖標(biāo)或鏈接方式存儲(chǔ)到虛擬U盤內(nèi)，并對(duì)這些預(yù)存文件的FAT鏈表重配置，使得每個(gè)文件的存儲(chǔ)空間對(duì)應(yīng)于一循環(huán)鏈表。
4.如權(quán)利要求1所述的基于USBMass Storage接口的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流傳輸方案，其特征為:所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理單元應(yīng)根據(jù)中央控制單元指令，將獲取的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流循環(huán)的寫入到一段指定的循環(huán)存儲(chǔ)空間內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1所述的基于USBMass Storage接口的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流傳輸方案，USB MassStorage固件應(yīng)該配合USB主機(jī)完成枚舉，數(shù)據(jù)讀操作，忽略數(shù)據(jù)寫操作。
6.如權(quán)利要求1所述的基于USBMass Storage接口的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流傳輸方案，其特征為:外部存儲(chǔ)介質(zhì)可以為以獨(dú)立的存儲(chǔ)芯片，如果微控制片上資源足夠，也可使用微控制處理器的片上資源作為存儲(chǔ)介質(zhì)虛擬USB存儲(chǔ)設(shè)備。
7.如權(quán)利要求1所述的基于USBMass Storage接口的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流傳輸方案，其特征為:微控制處理器不限定為特定的器件，只要能合理實(shí)現(xiàn)上述各模塊的功能即屬于本發(fā)明權(quán)利要求范疇。
8.如權(quán)利要求3所述的中央控制單元，其應(yīng)具備:根據(jù)預(yù)設(shè)文件存儲(chǔ)信息，正確配置個(gè)文件FAT鏈表，以致USB主機(jī)讀取文件時(shí)，一直循環(huán)讀取一段存儲(chǔ)空間。
9.如權(quán)利要求4所述的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理單元，其應(yīng)具備:快速處理數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)流寫入到指定存儲(chǔ)空間的性能，不會(huì)影響USB接口數(shù)據(jù)讀取。
10.如權(quán)利要求6所述的存儲(chǔ)介質(zhì)，其應(yīng)具備:快速讀寫功能，其讀寫速度應(yīng)大于流媒體的播放速度。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于Mass Storage設(shè)備類USB接口虛擬USB同步通信接口，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流傳輸?shù)姆桨?，該方案的所有模塊均可在單一的微控制處理器中完成或者由微控制器和外部存儲(chǔ)介質(zhì)聯(lián)合完成。其所設(shè)計(jì)到的單元包括中央控制單元、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理單元、FAT12/16/32文件系統(tǒng)、USB Mass Storage固件、存儲(chǔ)介質(zhì)讀寫驅(qū)動(dòng)及外部存儲(chǔ)介質(zhì)。本發(fā)明基于重配置文件系統(tǒng)中的FAT表，使得非智能設(shè)備在讀取USB Mass Storage設(shè)備中的文件時(shí)，總是循環(huán)讀取存儲(chǔ)介質(zhì)內(nèi)的一段存儲(chǔ)空間。中央控制器及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)用戶指定的多媒體資源地址或者鏈接，將數(shù)據(jù)流循環(huán)的寫入到存儲(chǔ)介質(zhì)內(nèi)同樣的存儲(chǔ)空間，以此實(shí)現(xiàn)非智能設(shè)備播放實(shí)時(shí)流媒體。本發(fā)明能夠擴(kuò)展現(xiàn)有非智能設(shè)備的功能，可將其擴(kuò)展為物聯(lián)網(wǎng)未來的一員。
【IPC分類】G06F13-10
【公開號(hào)】CN104866441
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510318816
【發(fā)明人】陸小芳
【申請(qǐng)人】陸小芳
【公開日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年6月12日