CN114244485A - 一种usb信号远距离传输时的数据管理方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种USB信号远距离传输时的数据管理方法，包括：S1、数据管理装置将本地主机基于USB信号发送的IN包发送至远端主机；S2、远端主机在校验到IN包的CRC合格时，判断IN包是否为同步传输，若是，则执行S3，若否，则执行S4；S3、远端主机发送IN包至远端设备，并将远端设备返回的应答数据发送至数据管理装置，使得数据管理装置将应答数据转发至本地主机；S4、远端主机发送IN包至远端设备，并判断远端设备返回的应答数据的CRC是否合格，若是则将应答数据通过数据管理装置发送至本地主机，否则通过数据管理装置发送NAK至本地主机。实现了远端设备和本地之间USB信号的IN包的远距离传输。

Description

一种USB信号远距离传输时的数据管理方法

技术领域

本申请涉及USB技术领域，尤其涉及一种USB信号远距离传输时的数据管理方法。

背景技术

随着科技技术的进步，USB技术趋于成熟，同时USB信号也在众多领域得到了广泛应用。

USB信号传输介质是电缆，一般情况下，因电缆损耗以及USB协议限制等原因，USB信号只能短距离传输，进而影响了USB信号长距离传输的应用。

因此，对USB信号进行管理，以实现远端设备和本地主机之间USB信号的IN包远距离传输，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种USB信号远距离传输时的数据管理方法，实现了远端设备和本地之间USB信号的IN包的远距离传输。

本申请提供了一种USB信号远距离传输时的数据管理方法，应用于USB信号远距离传输时的数据管理系统，所述数据管理系统包括：远端主机和USB信号远距离传输时的数据管理装置，且所述数据管理装置和本地主机连接，所述远端主机上设置有远端设备；

所述管理方法包括：

步骤S1、所述数据管理装置将所述本地主机基于USB信号发送的IN包发送至远端主机；

步骤S2、所述远端主机在校验到所述IN包的CRC合格时，判断所述IN包是否为同步传输，若是，则执行步骤S3，若否，则执行步骤S4；

步骤S3、所述远端主机发送所述IN包至所述远端设备，并将所述远端设备返回的应答数据发送至所述数据管理装置，使得所述数据管理装置将所述应答数据转发至所述本地主机；

步骤S4、所述远端主机发送所述IN包至所述远端设备，并判断所述远端设备返回的应答数据的CRC是否合格，若是则将所述应答数据通过所述数据管理装置发送至所述本地主机，否则通过所述数据管理装置发送NAK至所述本地主机。

优选地，所述步骤S1之前还包括：

步骤S0、所述数据管理装置判断所述IN包的CRC是否合格，若是，回复NAK至所述本地主机后执行后续步骤。

优选地，所述步骤S3中的将所述远端设备返回的应答数据发送至所述数据管理装置，使得所述数据管理装置将所述应答数据转发至所述本地主机，具体包括：

所述远端主机将所述远端设备返回的应答数据发送至所述数据管理装置；

当所述数据管理装置再次接收到所述本地主机发送的所述IN包时，将所述应答数据返回至所述本地主机。

优选地，所述步骤S4中通过所述数据管理装置发送NAK至所述本地主机，还包括：

所述远端主机重新发送所述IN包至所述远端设备；

当获取到的所述远端设备返回的数据是NAK或STALL时，将所述NAK或STALL通过所述数据管理装置发送至所述本地主机。

优选地，步骤S4中将所述应答数据通过所述数据管理装置发送至所述本地主机，还包括：

所述远端主机发送ACK至所述远端设备。

优选地，所述方法还包括：

步骤S6、当所述数据管理装置判断到所述本地主机基于USB信号发送的OUT包和DATA包不是同步传输时，判断所述OUT包和所述DATA包对应的CRC是否合格，若是，则将所述OUT包和所述DATA包发送至所述远端主机；

步骤S7、所述远端主机判断所述OUT包和所述DATA包对应的CRC是否合格，若否，则通过所述数据管理装置发送数据错误至所述本地主机，若是则将所述OUT包和所述DATA包发送至所述远端设备；

步骤S8、所述远端主机在判断到所述OUT包和所述DATA包不是同步传输时，将所述远端设备返回的应答数据通过所述数据管理装置发送至所述本地主机。

优选地，所述方法还包括：

步骤S5、当所述数据管理装置判断到所述本地主机基于USB信号发送的OUT包和DATA包是同步传输时，不返回任何信息至所述本地主机。

优选地，步骤S6中的判断所述OUT包和所述DATA包对应的CRC是否合格，若是，则将所述OUT包和所述DATA包发送至所述远端主机，具体包括：

判断所述OUT包和所述DATA包对应的CRC是否合格；

若是，则将所述OUT包和所述DATA包发送至所述远端主机；

若否，则不转发所述OUT包和所述DATA包至所述远端主机，且也不回复任何信息至所述本地主机。

优选地，所述方法还包括：

步骤S9、当所述数据管理装置获取到所述本地主机基于USB信号发送的SETUP包和DATA包时，判断所述SETUP包和所述DATA包的CRC是否合格，若是，则将所述SETUP包和所述DATA包发送至所述远端主机；

步骤S10、所述远端主机判断所述SETUP包和所述DATA包的CRC是否合格，若是，则将所述SETUP包和所述DATA包发送至所述远端设备，并将所述远端设备发送的ACK通过所述数据管理装置发送至所述本地主机。

优选地，所述步骤S10具体包括：

所述远端主机判断所述SETUP包和所述DATA包的CRC是否合格；

若是，则将所述SETUP包和所述DATA包发送至所述远端设备，并将所述远端设备发送的ACK通过所述数据管理装置发送至所述本地主机；

若否，则通过数据管理装置发送数据的重新获取指令至所述本地主机。

从以上技术方案可以看出，本申请具有以下优点：

本申请提供了一种USB信号远距离传输时的数据管理方法，包括：步骤S1、数据管理装置将本地主机基于USB信号发送的IN包发送至远端主机；步骤S2、远端主机在校验到IN包的CRC合格时，判断IN包是否为同步传输，若是，则执行步骤S3，若否，则执行步骤S4；步骤S3、远端主机发送IN包至远端设备，并将远端设备返回的应答数据发送至数据管理装置，使得数据管理装置将应答数据转发至本地主机；步骤S4、远端主机发送IN包至远端设备，并判断远端设备返回的应答数据的CRC是否合格，若是则将应答数据通过数据管理装置发送至本地主机，否则通过数据管理装置发送NAK至本地主机。本申请中通过数据管理装置和远端主机的配合，实现了远端设备和本地之间USB信号的IN包的远距离传输。

附图说明

图1为本实施例中一种USB信号远距离传输时的数据管理系统的结构示意图；

图2为本实施例中一种USB信号远距离传输时的数据管理系统使用时的通信连接图；

图3为本申请实施例中一种USB信号远距离传输时的数据管理方法的第一实施例的流程示意图；

图4为本申请实施例中一种USB信号远距离传输时的数据管理方法的第二实施例的流程示意图；

图5本申请实施例中SETUP包的传输流程图；

图6为本申请实施例中数据管理装置侧IN包的传输示意图；

图7为本申请实施例中远端主机侧IN包的传输示意图；

图8为本申请实施例中数据管理装置侧OUT包的传输示意图；

图9为本申请实施例中远端主机侧OUT包的传输示意图。

具体实施方式

本申请实施例提供了一种USB信号远距离传输时的数据管理方法，实现了远端设备和本地之间USB信号的IN包的远距离传输。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例中一种USB信号远距离传输时的数据管理方法应用于一种USB信号远距离传输时的数据管理系统，如图1和图2所示，本实施例中的数据管理系统包括：远端主机和USB信号远距离传输时的数据管理装置，其中数据管理装置和本地主机连接，远端主机上设置有远端设备，本实施例针对不同的事务做出不同的应答，让本地主机的USB信号顺利传输到远端主机，再由远端主机下发接收的数据到远端设备，这样就延长了一次USB事务在协议上限制的时间，从而达到USB信号长距离传输的目的。

具体地，对于上述数据管理系统对应的数据管理方法进行如下说明：

请参阅图3，图3为本申请实施例中一种USB信号远距离传输时的数据管理方法的第一实施例的流程示意图。

本实施例中的一种USB信号远距离传输时的数据管理方法包括：

步骤301、数据管理装置将本地主机基于USB信号发送的IN包发送至远端主机。

步骤302、远端主机在校验到IN包的CRC合格时，判断IN包是否为同步传输，若是，则执行步骤303，若否，则执行步骤304。

步骤303、远端主机发送IN包至远端设备，并将远端设备返回的应答数据发送至数据管理装置，使得数据管理装置将应答数据转发至本地主机。

步骤304、远端主机发送IN包至远端设备，并判断远端设备返回的应答数据的CRC是否合格，若是则将应答数据通过数据管理装置发送至本地主机，否则通过数据管理装置发送NAK至本地主机。

本实施例中的USB信号远距离传输时的数据管理方法包括：步骤S1、数据管理装置将本地主机基于USB信号发送的IN包发送至远端主机；步骤S2、远端主机在校验到IN包的CRC合格时，判断IN包是否为同步传输，若是，则执行步骤S3，若否，则执行步骤S4；步骤S3、远端主机发送IN包至远端设备，并将远端设备返回的应答数据发送至数据管理装置，使得数据管理装置将应答数据转发至本地主机；步骤S4、远端主机发送IN包至远端设备，并判断远端设备返回的应答数据的CRC是否合格，若是则将应答数据通过数据管理装置发送至本地主机，否则通过数据管理装置发送NAK至本地主机。本申请中通过数据管理装置和远端主机的配合，实现了远端设备和本地之间USB信号的IN包的远距离传输。

以上为本申请实施例提供的一种USB信号远距离传输时的数据管理方法的第一实施例，以下为本申请实施例提供的一种USB信号远距离传输时的数据管理方法的第二实施例。

请参阅图4，本申请实施例中一种USB信号远距离传输时的数据管理方法的实施例的流程示意图。

本实施例中的一种USB信号远距离传输时的数据管理方法包括：

步骤401、数据管理装置判断IN包的CRC是否合格，若是，回复NAK至本地主机后执行后续步骤。

步骤402、数据管理装置将本地主机基于USB信号发送的IN包发送至远端主机。

步骤403、远端主机在校验到IN包的CRC合格时，判断IN包是否为同步传输，若是，则执行步骤404，若否，则执行步骤405。

步骤404、远端主机发送IN包至远端设备，并将远端设备返回的应答数据发送至数据管理装置，使得数据管理装置将应答数据转发至本地主机。

具体地，本实施例中的步骤404中的将远端设备返回的应答数据发送至数据管理装置，使得数据管理装置将应答数据转发至本地主机，具体包括：

远端主机将远端设备返回的应答数据发送至数据管理装置；

当数据管理装置再次接收到本地主机发送的IN包时，将应答数据返回至本地主机。

步骤405、远端主机发送IN包至远端设备，并判断远端设备返回的应答数据的CRC是否合格，若是则将应答数据通过数据管理装置发送至本地主机，否则通过数据管理装置发送NAK至本地主机。

具体地，步骤405中的通过数据管理装置发送NAK至本地主机，还包括：

远端主机重新发送IN包至远端设备；

当获取到的远端设备返回的数据是NAK或STALL时，将NAK或STALL通过数据管理装置发送至本地主机。

进一步地，步骤405中的将应答数据通过数据管理装置发送至本地主机，还包括：

远端主机发送ACK至远端设备。

步骤406、当数据管理装置判断到本地主机基于USB信号发送的OUT包和DATA包是同步传输时，不返回任何信息至本地主机。

步骤407、当数据管理装置判断到本地主机基于USB信号发送的OUT包和DATA包不是同步传输时，判断OUT包和DATA包对应的CRC是否合格，若是，则将OUT包和DATA包发送至远端主机。

具体地，步骤407中的判断OUT包和DATA包对应的CRC是否合格，若是，则将OUT包和DATA包发送至远端主机，具体包括：

判断OUT包和DATA包对应的CRC是否合格；

若是，则将OUT包和DATA包发送至远端主机；

若否，则不转发OUT包和DATA包至远端主机，且也不回复任何信息至本地主机。

步骤408、远端主机判断OUT包和DATA包对应的CRC是否合格，若否，则通过数据管理装置发送数据错误至本地主机，若是则将OUT包和DATA包发送至远端设备。

步骤409、远端主机在判断到OUT包和DATA包不是同步传输时，将远端设备返回的应答数据通过数据管理装置发送至本地主机。

通过步骤406至步骤409的描述可以知道，本实施例中还通过数据管理装置和远端主机的配合，实现了远端设备和本地之间USB信号的OUT包的远距离传输。

步骤410、当数据管理装置获取到本地主机基于USB信号发送的SETUP包和DATA包时，判断SETUP包和DATA包的CRC是否合格，若是，则将SETUP包和DATA包发送至远端主机。

步骤411、远端主机判断SETUP包和DATA包的CRC是否合格，若是，则将SETUP包和DATA包发送至远端设备，并将远端设备发送的ACK通过数据管理装置发送至本地主机。

具体地，步骤411具体包括：

步骤S10具体包括：

远端主机判断SETUP包和DATA包的CRC是否合格；

若是，则将SETUP包和DATA包发送至远端设备，并将远端设备发送的ACK通过数据管理装置发送至本地主机；

若否，则通过数据管理装置发送数据的重新获取指令至本地主机。

通过步骤410至步骤411的描述可以知道，本实施例中还通过数据管理装置和远端主机的配合，实现了远端设备和本地之间USB信号的SETUP包的远距离传输。

为了便于理解，本实施例中将上述SETUP事务、OUT事务和IN事务针对管理系统中的各侧分别说明如下：

1)SETUP事务：

如图5所示，在SETUP事务中，数据管理装置接收到本地主机的SETUP包和DATA包，校验CRC是否正确，当CRC错误，不回复本地主机，也不转发给远端主机；当CRC正确时，在接收完DATA数据后，回复ACK给本地主机，并把SETUP包和DATA包数据转发给远端主机；远端主机接收到本地传输的数据，校验CRC，当CRC错误，要求本地主机重传；当CRC正确则发送数据给远端设备，并接收远端设备回复的ACK给数据管理装置，数据管理装置接收到ACK后丢弃。

2)IN事务：

如图6所示，数据管理装置接收到本地主机的IN包，判断是否是同步传输，当是同步传输时，如果接收到远端主机返回的信息，则把信息回复给本地主机，如果没有信息，则不返回任何信息给本地主机；非同步传输时，检验数据CRC是否错，CRC错误，不转发IN包给远端主机，当CRC正确，回复NAK给本地主机，并转发IN包给远端主机，等待远端主机返回数据，当收到远端主机返回的数据时，再次收到本地主机IN包时，把收到的远端主机返回的数据转发给本地主机，等待本地主机回复ACK，如果不回复，则等待下一次IN包，把数据重传，如果回复，丢弃不转发给远端主机。

如图7所示，远端主机接收到数据管理装置转发的IN包，检验CRC，CRC错误，反馈给本地主机，要求重传；CRC正确后进行缓存，判断是否是同步传输，是同步传输，转发IN包给远端设备，等待远端设备返回数据包，未超时直接转发给数据管理装置，超时告知数据管理装置。非同步传输时，并转发IN包给远端设备，等待远端设备返回数据包，判断返回的数据包CRC是否正确，正确则转发给数据管理装置并返回ACK给远端设备，CRC不正确，返回NAK并重新转发IN包给远端设备；如远端设备返回的是NAK或STALL，直接转发给数据管理装置。

3)OUT事务：

如图8所示，数据管理装置接收到本地主机的OUT包和DATA包，判断是否是同步传输，当是同步传输时，不返回任何信息给本地主机；非同步传输时，检验CRC是否错，CRC错误，不转发OUT包和DATA包给远端主机，也不回复本地主机；当CRC正确，数据管理装置在接收完DATA包后返回NAK给本地主机，并传输OUT包和DATA包给远端主机，等待远端主机返回数据，当收到远端主机返回数据时，再次收到本地主机OUT包和DATA包时，在接收DATA包后把远端主机返回的数据转发给本地主机。

如图9所示，远端主机接收到数据管理装置转发的OUT包和DATA包，检验CRC，当CRC错误，反馈给本地，要求重传；CRC正确后进行缓存，转发OUT包和DATA包给远端设备，判断是否是同步传输，是同步传输，结束本次事务。非同步传输时，等待远端设备返回数据包，直接转发给数据管理装置，如超时还没接收到数据返回，则向数据管理装置返回NAK。如果设备拔走，向数据管理装置回复ERROR。

本实施例中的USB信号远距离传输时的数据管理方法包括：步骤S1、数据管理装置将本地主机基于USB信号发送的IN包发送至远端主机；步骤S2、远端主机在校验到IN包的CRC合格时，判断IN包是否为同步传输，若是，则执行步骤S3，若否，则执行步骤S4；步骤S3、远端主机发送IN包至远端设备，并将远端设备返回的应答数据发送至数据管理装置，使得数据管理装置将应答数据转发至本地主机；步骤S4、远端主机发送IN包至远端设备，并判断远端设备返回的应答数据的CRC是否合格，若是则将应答数据通过数据管理装置发送至本地主机，否则通过数据管理装置发送NAK至本地主机。本申请中通过数据管理装置和远端主机的配合，实现了远端设备和本地之间USB信号包(IN包、OUT包和SETUP包)的远距离传输。

本申请的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种USB信号远距离传输时的数据管理方法，其特征在于，应用于USB信号远距离传输时的数据管理系统，所述数据管理系统包括：远端主机和USB信号远距离传输时的数据管理装置，且所述数据管理装置和本地主机连接，所述远端主机上设置有远端设备；

所述管理方法包括：

步骤S1、所述数据管理装置将所述本地主机基于USB信号发送的IN包发送至远端主机；

步骤S2、所述远端主机在校验到所述IN包的CRC合格时，判断所述IN包是否为同步传输，若是，则执行步骤S3，若否，则执行步骤S4；

步骤S3、所述远端主机发送所述IN包至所述远端设备，并将所述远端设备返回的应答数据发送至所述数据管理装置，使得所述数据管理装置将所述应答数据转发至所述本地主机；

步骤S4、所述远端主机发送所述IN包至所述远端设备，并判断所述远端设备返回的应答数据的CRC是否合格，若是则将所述应答数据通过所述数据管理装置发送至所述本地主机，否则通过所述数据管理装置发送NAK至所述本地主机。

2.根据权利要求1所述的USB信号远距离传输时的数据管理方法，其特征在于，所述步骤S1之前还包括：

步骤S0、所述数据管理装置判断所述IN包的CRC是否合格，若是，回复NAK至所述本地主机后执行后续步骤。

3.根据权利要求1所述的USB信号远距离传输时的数据管理方法，其特征在于，所述步骤S3中的将所述远端设备返回的应答数据发送至所述数据管理装置，使得所述数据管理装置将所述应答数据转发至所述本地主机，具体包括：

所述远端主机将所述远端设备返回的应答数据发送至所述数据管理装置；

当所述数据管理装置再次接收到所述本地主机发送的所述IN包时，将所述应答数据返回至所述本地主机。

4.根据权利要求1所述的USB信号远距离传输时的数据管理方法，其特征在于，所述步骤S4中通过所述数据管理装置发送NAK至所述本地主机，还包括：

所述远端主机重新发送所述IN包至所述远端设备；

当获取到的所述远端设备返回的数据是NAK或STALL时，将所述NAK或STALL通过所述数据管理装置发送至所述本地主机。

5.根据权利要求1所述的USB信号远距离传输时的数据管理方法，其特征在于，步骤S4中将所述应答数据通过所述数据管理装置发送至所述本地主机，还包括：

所述远端主机发送ACK至所述远端设备。

6.根据权利要求1所述的USB信号远距离传输时的数据管理方法，其特征在于，所述方法还包括：

步骤S6、当所述数据管理装置判断到所述本地主机基于USB信号发送的OUT包和DATA包不是同步传输时，判断所述OUT包和所述DATA包对应的CRC是否合格，若是，则将所述OUT包和所述DATA包发送至所述远端主机；

步骤S7、所述远端主机判断所述OUT包和所述DATA包对应的CRC是否合格，若否，则通过所述数据管理装置发送数据错误至所述本地主机，若是则将所述OUT包和所述DATA包发送至所述远端设备；

步骤S8、所述远端主机在判断到所述OUT包和所述DATA包不是同步传输时，将所述远端设备返回的应答数据通过所述数据管理装置发送至所述本地主机。

7.根据权利要求6所述的USB信号远距离传输时的数据管理方法，其特征在于，所述方法还包括：

步骤S5、当所述数据管理装置判断到所述本地主机基于USB信号发送的OUT包和DATA包是同步传输时，不返回任何信息至所述本地主机。

8.根据权利要求6所述的USB信号远距离传输时的数据管理方法，其特征在于，步骤S6中的判断所述OUT包和所述DATA包对应的CRC是否合格，若是，则将所述OUT包和所述DATA包发送至所述远端主机，具体包括：

判断所述OUT包和所述DATA包对应的CRC是否合格；

若是，则将所述OUT包和所述DATA包发送至所述远端主机；

若否，则不转发所述OUT包和所述DATA包至所述远端主机，且也不回复任何信息至所述本地主机。

9.根据权利要求1所述的USB信号远距离传输时的数据管理方法，其特征在于，所述方法还包括：

步骤S9、当所述数据管理装置获取到所述本地主机基于USB信号发送的SETUP包和DATA包时，判断所述SETUP包和所述DATA包的CRC是否合格，若是，则将所述SETUP包和所述DATA包发送至所述远端主机；

步骤S10、所述远端主机判断所述SETUP包和所述DATA包的CRC是否合格，若是，则将所述SETUP包和所述DATA包发送至所述远端设备，并将所述远端设备发送的ACK通过所述数据管理装置发送至所述本地主机。

10.根据权利要求9所述的USB信号远距离传输时的数据管理方法，其特征在于，所述步骤S10具体包括：

所述远端主机判断所述SETUP包和所述DATA包的CRC是否合格；

若是，则将所述SETUP包和所述DATA包发送至所述远端设备，并将所述远端设备发送的ACK通过所述数据管理装置发送至所述本地主机；

若否，则通过数据管理装置发送数据的重新获取指令至所述本地主机。

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