多功能USB組合設備的結構設計

摘要：針對鼠標和鍵盤(pán)等人機接口設備存在功能單一的缺點(diǎn)，不能完全滿(mǎn)足現代社會(huì )的需求，提出了一種多功能USB設備的設計方法。多功能USB設備是一種復雜的USB設備，它雖然只有一個(gè)USB接口，但卻具有實(shí)現多種類(lèi)型設備的功能。以USB多媒體鍵盤(pán)編碼器HT82K95E為核心，完成了兩種人機接口設備的枚舉過(guò)程。還對USB復合設備和USB組合設備兩種基本設計方法進(jìn)行了比較，并對USB組合設備的實(shí)現進(jìn)行了詳細的介紹。
關(guān)鍵詞：人機接口設備；HT82K95E；復合設備；組合設備

引言
隨著(zhù)USB通信技術(shù)的不斷發(fā)展，USB接口得到了廣泛的應用。單一功能的USB設備，如USB鍵盤(pán)、USB鼠標、USB調制解調器等，已經(jīng)不能滿(mǎn)足人們對USB設備功能的要求。多功能的USB設備正不斷涌現出來(lái)，常見(jiàn)的有帶話(huà)筒的USB攝像頭、USB可視電話(huà)等。因此，研究多功能USB設備對于滿(mǎn)足人們對新型USB設備的需求是十分必要的。

1 多功能USB設備的結構模型
多功能USB設備通常是通過(guò)單個(gè)或多個(gè)USB控制器連接不同類(lèi)型的設備來(lái)實(shí)現的。而在一個(gè)USB接口上實(shí)現多個(gè)設備有兩種方法：一種是復合設備(Compound Device)，一種是組合設備(Composite Device)。圖1和圖2分別給出了復合設備和組合設備的結構模型。

實(shí)際上，USB設備應該被視為不同的功能。多個(gè)功能可以被封裝在一起形成一個(gè)物理設備。所以復合設備其實(shí)就是幾個(gè)設備通過(guò)一個(gè)USB Hub形成的單一設備，復合設備內的Hub和與Hub相連的各個(gè)功能會(huì )分配各自的設備地址。組合設備也就是具有多個(gè)接口的設備，每個(gè)接口代表一個(gè)獨立的設備，但是組合設備只有一個(gè)設備地址。
采用復合設備方法開(kāi)發(fā)多功能USB設備時(shí)，其開(kāi)發(fā)過(guò)程同開(kāi)發(fā)兩種不同類(lèi)型的USB設備相同，開(kāi)發(fā)難度較低。本文重點(diǎn)介紹組合設備的設計方法，并舉例加以實(shí)現。

2 組合設備的設計方法
2．1 組合設備的特點(diǎn)
USB組合設備是指具有多個(gè)接口且接口間相互獨立的USB設備。一個(gè)USB設備只有一個(gè)設備地址，可以將不同的功能與不同的接口對應，來(lái)開(kāi)發(fā)多功能USB設備。
組合設備采用一個(gè)USB控制芯片，同時(shí)接A設備和B設備。主機可以同時(shí)與A設備和B設備通信。