[發明專利]一種基于光耦的單向U盤文件傳輸設備

有效

• 申請號: 201310423666.3
• 申請日: 2013-09-17
• 公開（公告）號: CN103440217A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 何發智;張德軍;蔡賢濤;伍龍華;孫俊
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G06F13/38
• 分類號: G06F13/38
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 嚴彥

1.一種基于光耦的單向U盤文件傳輸設備，其特征在于：包括ARM處理器模塊、USB設備接口模塊和光耦模塊；ARM處理器模塊設有用于連接U盤的USB?host接口，U盤的數據通過USB?host接口輸入ARM處理器模塊后，經光耦模塊輸入USB設備接口模塊，由USB設備接口模塊輸出；ARM處理器模塊和USB設備接口模塊之間建立直接傳輸控制信號的連接。

2.根據權利要求1所述基于光耦的單向U盤文件傳輸設備，其特征在于：所述光耦模塊采用8通道光電耦合器件實現；U盤的數據從ARM處理器模塊輸入USB設備接口模塊，采用經8通道光電耦合器件隔離的8位數據總線。

3.根據權利要求1所述基于光耦的單向U盤文件傳輸設備，其特征在于：USB設備接口模塊上設有用于連接USB設備的USB總線接口，U盤的數據經USB總線接口輸出到USB設備。

4.根據權利要求3所述基于光耦的單向U盤文件傳輸設備，其特征在于：所述USB設備為計算機。

5.根據權利要求1或2或3或4所述基于光耦的單向U盤文件傳輸設備，其特征在于：設置電源接口和穩壓芯片，電源接口輸入的電源接入穩壓芯片，穩壓芯片向ARM處理器模塊、USB設備接口模塊和光耦模塊分別供電，ARM處理器模塊連接有電源指示燈和狀態指示燈。

6.根據權利要求1或2或3或4所述基于光耦的單向U盤文件傳輸設備，其特征在于：USB設備接口模塊包含FIFO，設置連接到USB設備接口模塊的EEPROM固件存儲器。

7.根據權利要求1或2或3或4所述基于光耦的單向U盤文件傳輸設備，其特征在于：ARM處理器模塊安裝Linux文件系統，上電后執行U盤狀態檢測過程如下，

步驟10，調用Shell命令循環檢測U盤插入狀態；

步驟20，如果檢測U盤插入狀態正常，便掛載U盤至Linux文件系統的/mnt/usb?目錄下，進入下一步，否則繼續執行步驟10；

步驟30，檢測光耦硬件通路，包括發送全零數據包，計算機接收到數據包并檢測；

如果數據包錯誤，確認光耦通路有問題，重新執行步驟30，如果多次檢測都有問題則需對設備進行維修；

如果數據包正確，則確認光耦通路沒有問題，進入下一步；

步驟40，檢測啟動控制信號Start，如果檢測到計算機通過USB設備接口模塊發送的啟動控制信號Start，則啟動數據發送過程；如果沒有檢測到則繼續檢測；

步驟50，當U盤文件傳輸完畢，卸載U盤。

8.根據權利要求7所述基于光耦的單向U盤文件傳輸設備，其特征在于：數據發送過程包括以下步驟，

步驟411，執行U盤掃描，確定待發送的文件，開始準備發送當前數據包；

步驟412，進行數據打包；

步驟413，計算CRC數據校驗碼并打包在當前數據包的末尾，將打包好的數據包發送出去；

步驟414，檢測計算機端發送的重傳數據包指令RETRANS、傳輸下一數據包指令NEXT，如果RETANS狀態翻轉且NEXT狀態不變，則進入步驟412重新發送數據包；如果RETANS狀態不變且NEXT狀態翻轉，進入下一步；

步驟415，判斷U盤文件是否傳輸完畢，如果文件傳輸完畢則結束發送進程；否則發送下一數據包，并返回步驟413計算CRC數據校驗碼。

9.根據權利要求7所述基于光耦的單向U盤文件傳輸設備，其特征在于：計算機端的接收數據過程包括以下步驟，

步驟421，接收到數據包則進入下一步，如果未接收成功，則發送重傳數據包指令RETRANS；

步驟422，對接收到的數據包基于CRC數據校驗碼進行CRC數據校驗，如果CRC校驗出錯，則發送重傳數據包指令RETRANS；如果CRC校驗通過則進入下一步；

步驟423，對數據包進行解析，恢復數據；

步驟424，判斷文件是否傳輸完畢，如果還有數據待接收，則發送傳輸下一數據包指令；如果文件接收完畢則結束接收數據過程。

10.根據權利要求9所述基于光耦的單向U盤文件傳輸設備，其特征在于：對數據包進行解析的實現方式如下，

識別數據包類型，數據包類型包括文件數據頭包、文件夾信息包、文件內容數據包，分別編號為數據包類型值1、2、3；

若數據包類型值是1，解析數據內容，并賦值給文件數據頭包的結構體變量，在目標路徑下按文件名建立新文件，并獲取該文件的二進制寫入流；

若數據包類型值是2，解析數據內容，并賦值給文件夾信息包的結構體變量，將目標路徑和接收的路徑合并得到完全路徑，以此建立空文件夾；

若數據包類型值是3，解析數據內容，并賦值給文件內容數據包的結構體變量，往獲取到的二進制寫入流中追加寫入數據，當一個文件內容全部寫完后關閉寫入流。