串行数据传输系统及其方法

摘要

本发明有关一种串行数据传输系统及其方法，适用于网络连接的一主机与一便携式装置，此便携式装置连接一串行装置。主机包括一主机控制模块、一数据转换模块与一第一通讯模块。主机控制模块产生与接收串行数据，数据转换模块连接于第一通讯模块与主机控制模块之间，进行串行数据与网络封包数据的格式交换。第一通讯模块则进行数据转换模块与便携式装置之间的网络封包数据交流。便携式装置配置于主机与串行装置之间，并利用内建的桥接模块进行串行数据与网络封包数据的格式交换。以此建立主机与串行装置之间的连接。

说明书

技术领域

本发明涉及串行装置的连接技术，特别是涉及跨越相同或不同的作业 平台，且可实现远距连接串行装置的串行数据传输系统与方法。

背景技术

先前技术中，计算机主机控制串行装置的方式有两种：

第一种方式：串行装置连接至桌上型计算机主机的串行端口。计算机 主机的作业系统借由串行通讯方法及串行装置的驱动程序，完成计算机主 机与串行装置之间的连接。使用者即可以借由安装作业系统的人机界面软 件，控制串行装置的动作，并取得串行装置的回应数据。

第二种方法：串行装置连接至可携式计算机(如笔记型计算机)的串 行端口，可携式计算机的作业系统借由串行通讯方法及串行装置的驱动程 序，完成可携式计算机与串行装置之间的连接。可携式计算机与计算机主 机通过网络方式或电信方式连接，且可携式计算机与计算机主机所配置的 软件是以计算机主机为主、可携式计算机为辅的主从式软件。使用者可通 过计算机主机的软件控制界面控制便携式装置的运作，间接控制串行装置 或是取得串行装置的回应数据。或者，使用者通过可携式计算机的软件的 控制界面直接控制串行装置，并将相关的必要数据传输至计算机主机，计 算机主机软件即依据可携式计算机提供的数据进行处理或分析。

然而，上述方式的不便之处在于，在第一种方法里，计算机主机与串 行装置所能连接的距离有限，实用性不高。在第二种方式里，计算机主机 虽能以远距的方式与串行装置进行串行通讯，但如果可携式计算机的作业 系统被更换过，或是可携式计算机被更替为便携式装置(例如：平板电脑 或智慧型手机)，即必须依据所更换的作业系统(或是所更替的便携式装置) 安装对应的驱动程序以及控制软件，因此需额外耗费控制软件与驱动程序 的开发成本。更进一步，若是计算机主机与串行装置之间，必须通过双方 协议的加解密作业才能进行串行通讯作业时，计算机主机即无法通过第二 种方法与串行装置进行远距通讯，实用性大为降低。

有鉴于上述现有的计算机主机控制串行装置的方式存在的缺陷，本发 明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，配合学 理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新的串行数据传输系统及其 方法，能够改进现有的计算机主机控制串行装置的方式，使其更具有实用 性。经过不断的研究、设计，经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具 实用价值的本发明。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于，克服现有的计算机主机控制串行装置 存在的问题，而提供了一种串行数据传输系统及其方法，所要解决的技术 问题是，可跨越相同或不同的作业平台，且可实现远距连接串行装置。

本发明的目的与所要解决的技术问题是通过以下的技术方案实现：

本发明所揭示的串行数据传输系统包括一主机与一便携式装置。主机 包括一主机控制模块、一数据转换模块与一第一通讯模块。便携式装置包 括一装置控制模块、一桥接模块与一第二通讯模块。

主机控制模块用以发送一第一串行数据，以及用以接收一第二串行数 据。数据转换模块用以取得并转换第一串行数据为一第一网络封包数据， 及用以转换一第二网络封包数据为第二串行数据且传输至主机控制模块。 第一通讯模块用以传输第一网络封包数据至便携式装置，并接收便携式装 置传输的第二网络封包数据，并将第二网络封包数据传输至数据转换模块。

第二通讯模块用以取得第一通讯模块传输的第一网络封包数据，及用 以将第二网络封包数据传输至第一通讯模块。桥接模块用以转换第一网络 封包数据为第一串行数据，以及用以转换第二串行数据为第二网络封包数 据且传输至第二通讯模块。串行端口连接模块用以取得桥接模块传输的第 一串行数据以传输至一串行装置，并用以取得串行装置回传的第二串行数 据以传输至桥接模块。

本发明所揭示的串行数据传输方法，适用于网络连接的一主机与一便 携式装置，且便携式装置串行连接一串行装置，此方法包括：提供主机的 一主机控制模块，以用来发送一第一串行数据及用以接收一第二串行数据； 通过主机的一数据转换模块，用以转换第一串行数据为一第一网络封包数 据，及用以将取得的一第二网络封包数据转换回第二串行数据；建立主机 的一第一通讯模块与便携式装置的一第二通讯模块的网络连接，其中，第 二通讯模块用以接收第一通讯模块输出的第一网络封包数据，第一通讯模 块用以接收第二通讯模块输出的第二网络封包数据；通过便携式装置的一 桥接模块，用以将第二通讯模块取得的第一网络封包数据转换回第一串行 数据，及用以将第二串行数据转换为第二网络封包数据；以及借由便携式 装置的一串行端口连接模块，以将桥接模块传输的第一串行数据传输至串 行装置，及用以传输串行装置的第二串行数据至桥接模块。

本发明所揭示的串行数据传输系统与方法，更进一步时，其数据转换 模块可包括一虚拟串行端口管理模块与一串行与网络数据转换模块。虚拟 串行端口管理模块用以建立对应串行装置的一虚拟串行端口，以供接收主 机控制模块发送的第一串行数据及供传输第二串行数据至主机控制模块。 串行与网络数据转换模块用以转换第一串行数据为第一网络封包数据，并 传输第一网络封包数据予第一通讯模块，及用以转换第一通讯模块接收的 第二网络封包数据为第二串行数据，且引导第二串行数据至虚拟串行端口。

本发明的有益效果在于：主机可不限距离连接串行装置。其次，主机 可不受限于便携式装置的作业系统而直接控制串行装置，因此不需额外开 发安装于便携式装置的控制软件与驱动程序，进而降低软件与驱动程序的 开发成本。而且，借由主机可不受限于便携式装置的作业系统而直接控制 串行装置的特性，主机与串行装置之间可施行由双方协议的加解密作业才 可进行的串行通讯作业，故大为提升系统的实用性。

本发明所揭示的系统及方法，可在异质平台上达到扩充串行端口装置 的目的。经由本发明系统及方法，与主机的作业系统不同的便携式装置， 可以连接序到端口装置和主机，负责桥接主机以及串行端口装置之间的数 据传输。即便主机与串行端口装置之间必须通过加解密的传输方式，而便 携式装置上并未具有加解密功能时，本发明系统及方法仍能让便携式装置 与串行端口装置正常运作，轻易达成异质系统扩充的目的。

附图说明

图1绘示本发明实施例的系统架构示意图；

图2绘示本发明实施例的另一系统架构示意图；以及

图3绘示本发明实施例的串行数据传输方法流程示意图。

【主要元件符号说明】

10主机             11主机控制模块

12数据转换模块     121虚拟串行端口管理模块

122虚拟串行端口    123串行与网络数据转换模块

13第一通讯模块     20便携式装置

21装置控制模块     22桥接模块

23第二通讯模块     24串行端口连接模块

241串行端口        30串行装置

S110-S150步骤

具体实施方式

为进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段以及其功 效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的串行数据传输系统及 其方法的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

首先请参照图1绘示本发明实施例的一系统架构示意图。此系统包括一 主机10(Host Device)与一便携式装置20(Portable Device)，一个以上 的串行装置30(Serial Device)接在便携式装置20的串行端口241(Serial  Port)。其中，串行端口的规格包括RS-232、RS-422、RS-485，或更进一步 包括符合通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)规格的连接端口。

主机10包括一主机控制模块11(Host Control Module)、一数据转换 模块12(Data Convert Module)与一第一通讯模块(First Communicate  Module)13。使用者可借由主机10的人机界面控制主机控制模块11，主机 控制模块11是用以发出控制或连接串行装置30的一第一串行数据。

此第一串行数据会由数据转换模块12所接收，并转换为一第一网络封 包数据，以及接收来自便携式装置20的一第二网络封包数据，并转换为该 第二串行数据以传输到主机控制模块11。在一实施例中，数据转换模块12 以一虚拟串行端口管理模块121与一串行与网络数据转换模块123的组合为 例，但本发明不以此为限。

虚拟串行端口管理模块121用以建立对应串行装置30的虚拟串行端口 122。使用者可通过主机控制模块11控制虚拟串行端口管理模块121，并建 立虚拟串行端口122，或是使用者由虚拟串行端口管理模块121的人机界面 (图1未绘示)，控制虚拟串行端口管理模块121来建立虚拟串行端口122。

虚拟串行端口122接收上述第一串行数据。串行与网络数据转换模块 123连接于虚拟串行端口122与上述第一通讯模块13，且会将虚拟串行端口 122接收的第一串行数据转换为符合网络传输格式的第一网络封包数据，再 将第一网络封包数据传输至第一通讯模块13。第一通讯模块13会将第一网 络封包数据借由有线网络或无线网络方式而传输至便携式装置20。

便携式装置20包括一第二通讯模块23(Second Communicate Module)、 一桥接模块22(Bridge Module)与一串行端口连接模块24(Serial Connect  Module)。

第二通讯模块23用以接收上述第一网络封包数据，并将其传输至桥接 模块22。桥接模块22会将第一网络封包数据转换回符合串行通讯方式的数 据格式的第一串行数据，并将其传输至串行端口连接模块24。串行端口连 接模块24再通过串行端口241连接串行装置30，并将第一串行数据直接传输 至串行装置30。串行装置30会依据第一串行数据执行对应动作，即如同主 机控制模块11直接控制串行装置30。

另一方面，串行装置30回应主机10时，产生一第二串行数据。此第二 串行数据通过便携式装置20的串行端口241而被串行端口连接模块24所接 收。串行端口连接模块24会将第二串行数据转送至桥接模块22。桥接模块 22会将第二串行数据转换成符合网络传输的数据格式的第二网络封包数 据，并将其传输至第二通讯模块23。第二通讯模块23会将第二网络封包数 据传输至主机10。

第一通讯模块13会接收此第二网络封包数据并将其转送至数据转换模 块12。串行与网络数据转换模块123会将第二网络封包数据转换为一第二串 行数据，此第二串行数据是符合串行通讯数据格式，并将第二串行数据引 导至虚拟串行端口122，主机控制模块11即取得由虚拟串行端口122传输而 来的第二串行数据。即如同主机控制模块11直接取得串行装置30的回应数 据。

接着，请参照图2所绘示本发明实施例的另一系统架构示意图，与图1 不同处在于，便携式装置20更包括一装置控制模块21，用以连接桥接模块 22、串行端口连接模块24与第二通讯模块23。使用者可借由装置控制模块 21的人机界面(图2未绘示)，输入至少一串行端口参数，以此设定桥接模 块22与串行端口连接模块24。串行端口连接模块24会依此串行端口参数与 串行装置30进行串行通讯，而桥接模块22依据此串行端口参数进行网络封 包数据与串行端口241数据的转换作业。此串行端口参数至少包括一串行端 口241号码参数、一串行数据格式参数、一传输率参数与一同比特参数。

更进一步者，装置控制模块21可通过第一通讯模块13与第二通讯模块 23以连接至主机控制模块11，并将串行端口参数传输至主机控制模块11。 主机控制模块11是依据串行端口参数来设定数据转换模块12，数据转换模 块12会所设定的串行端口参数以进行网络封包数据与串行端口241数据的 转换作业。

另一方面，使用者亦可借由装置控制模块21输入对串行装置30的控制 数据，此控制数据是通过第一通讯模块13与第二通讯模块23而被传输至主 机控制模块11。主机控制模块11再依据控制数据而发送第一串行数据。

其中，主机控制模块11与装置控制模块21可以经由软件(如可由主机 10和可由便携式装置20所读取的应用程序)、硬件(如中央处理单元类型的 运算单元)或是软件与硬件的结合(如将应用程序烧录在一特定晶片)等任 一型态来实施。

其次，请参照图3所绘示本发明实施例的串行数据传输方法的流程示意 图。此方法适用于网络连接的一主机10与一便携式装置20，一串行装置30 装设于便携式装置20的串行端口241，请配合图1或图2绘示的系统图以利于 了解。在此说明主机10连系串行装置30进行串行数据传输方法的流程，此 方法包括：

提供主机10的一主机控制模块11，以用来发送一第一串行数据及用以 接收一第二串行数据(步骤S110)。如前述，使用者借由主机10的人机界面 控制主机控制模块11，令其发出一第一串行数据。另一方面，主机控制模 块11亦会接收由数据转换模块12转换回的第二串行数据。

通过主机10的一数据转换模块12，用以转换第一串行数据为一第一网 络封包数据，及用以将取得的一第二网络封包数据转换回第二串行数据(步 骤S120)。

此步骤中，虚拟串行端口管理模块121会建立对应串行装置30的虚拟串 行端口122。虚拟串行端口管理模块121通过虚拟串行端口122取得第一串行 数据，并将其转换为第一网络封包数据。

另一方面，串行与网络数据转换模块123会从第一通讯模块13取得第二 网络封包数据，并将其转换回第二串行数据，之后再通过虚拟串行端口122 传输第二串行数据至主机控制模块11。

建立主机10的一第一通讯模块13与便携式装置20的一第二通讯模块23 的网络连接，其中，第二通讯模块23用以接收第一通讯模块13输出的第一 网络封包数据，第一通讯模块13用以接收第二通讯模块23输出的第二网络 封包数据(步骤S130)。然而，第一通讯模块13与第二通讯模块23是通过有 线或无线方式进行网络连接。

通过便携式装置20的一桥接模块22，用以将第二通讯模块23取得的第 一网络封包数据转换回第一串行数据，及用以将第二串行数据转换为第二 网络封包数据(步骤S140)。桥接模块22在取得第二通讯模块传输的第一网 络数据时，会将第一网络封包数据转换回第一串行数据，并将转换回的第 一串行数据传输至串行端口连接模块24。

另一方面，桥接模块22亦可取得串行端口连接模块24传输的第二串行 数据，并将其转换为第二网络封包数据，之后再将转换出的第二网络封包 数据传输至第二通讯模块23。

借由便携式装置20的一串行端口连接模块24，以将桥接模块22传输的 第一串行数据传输至串行装置30，及用以传输串行装置30提供的第二串行 数据至桥接模块22(步骤S150)。如前述，串行端口连接模块24会经由串行 端口241而将第一串行数据传输至串行装置30。然而，串行装置30回应主机 10时，会产生一第二串行数据。串行端口连接模块24会通过便携式装置20 的串行端口241取得第二串行数据。

然如，便携式装置方面，使用者可借由装置控制模块21的人机界面(未 绘示)，输入至少一串行端口参数，以此设定桥接模块22与串行端口连接模 块24。在步骤S150时，串行端口连接模块24会依此串行端口参数与串行装 置30进行串行通讯。在步骤S140时，桥接模块22依据此串行端口参数进行 网络封包数据与串行端口241数据的转换作业。

更进一步者，装置控制模块21可通过第一通讯模块13与第二通讯模块 23以连接至主机控制模块11，并将串行端口参数传输至主机控制模块11。 主机控制模块11是依据串行端口参数来设定数据转换模块12，数据转换模 块12会依据所设定的串行端口参数进行网络封包数据与串行端口241数据 的转换作业。然而，此设定作业需在步骤S110执行前完成。

另一方面，使用者亦可借由装置控制模块21输入对串行装置30的控制 数据，此控制数据是通过第一通讯模块13与第二通讯模块23而被传输至主 机控制模块11。主机控制模块11再依据控制数据而发送第一串行数据。使 用者可借此方式来控制主机10连系串行装置30的时间点。

串行数据传输方法经由主机和便携式装置来进行实作。更进一步者， 主机和便携式装置可分别储存一计算机程序，而使主机和便携式装置读取 此计算机程序后执行本发明串行数据传输方法。当计算机程序被主机和便 携式装置载入且执行时，此主机和便携式装置变成用以参与本发明的系统。 当串行数据传输方法经由一般用途处理器实作时，一般用途处理器类似于 应用特定逻辑电路的独特装置，执行本发明的操作步骤。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式 上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发 明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利 用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实 施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以 上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方 案的范围内。