[发明专利]一种基于光耦的单向U盘文件传输设备

权利要求书

1.一种基于光耦的单向U盘文件传输设备，其特征在于：包括ARM处理器模块、USB设备接口模块和光耦模块；ARM处理器模块设有用于连接U盘的USB host接口，U盘的数据通过USB host接口输入ARM处理器模块后，经光耦模块输入USB设备接口模块，由USB设备接口模块输出；ARM处理器模块和USB设备接口模块之间建立直接传输控制信号的连接。

2.根据权利要求1所述基于光耦的单向U盘文件传输设备，其特征在于：所述光耦模块采用8通道光电耦合器件实现；U盘的数据从ARM处理器模块输入USB设备接口模块，采用经8通道光电耦合器件隔离的8位数据总线。

3.根据权利要求1所述基于光耦的单向U盘文件传输设备，其特征在于：USB设备接口模块上设有用于连接USB设备的USB总线接口，U盘的数据经USB总线接口输出到USB设备。

4.根据权利要求3所述基于光耦的单向U盘文件传输设备，其特征在于：所述USB设备为计算机。

5.根据权利要求1或2或3或4所述基于光耦的单向U盘文件传输设备，其特征在于：设置电源接口和稳压芯片，电源接口输入的电源接入稳压芯片，稳压芯片向ARM处理器模块、USB设备接口模块和光耦模块分别供电，ARM处理器模块连接有电源指示灯和状态指示灯。

6.根据权利要求1或2或3或4所述基于光耦的单向U盘文件传输设备，其特征在于：USB设备接口模块包含FIFO，设置连接到USB设备接口模块的EEPROM固件存储器。

7.根据权利要求1或2或3或4所述基于光耦的单向U盘文件传输设备，其特征在于：ARM处理器模块安装Linux文件系统，上电后执行U盘状态检测过程如下，

步骤10，调用Shell命令循环检测U盘插入状态；

步骤20，如果检测U盘插入状态正常，便挂载U盘至Linux文件系统的/mnt/usb 目录下，进入下一步，否则继续执行步骤10；

步骤30，检测光耦硬件通路，包括发送全零数据包，计算机接收到数据包并检测；

如果数据包错误，确认光耦通路有问题，重新执行步骤30，如果多次检测都有问题则需对设备进行维修；

如果数据包正确，则确认光耦通路没有问题，进入下一步；

步骤40，检测启动控制信号Start，如果检测到计算机通过USB设备接口模块发送的启动控制信号Start，则启动数据发送过程；如果没有检测到则继续检测；

步骤50，当U盘文件传输完毕，卸载U盘。

8.根据权利要求7所述基于光耦的单向U盘文件传输设备，其特征在于：数据发送过程包括以下步骤，

步骤411，执行U盘扫描，确定待发送的文件，开始准备发送当前数据包；

步骤412，进行数据打包；

步骤413，计算CRC数据校验码并打包在当前数据包的末尾，将打包好的数据包发送出去；

步骤414，检测计算机端发送的重传数据包指令RETRANS、传输下一数据包指令NEXT，如果RETANS状态翻转且NEXT状态不变，则进入步骤412重新发送数据包；如果RETANS状态不变且NEXT状态翻转，进入下一步；

步骤415，判断U盘文件是否传输完毕，如果文件传输完毕则结束发送进程；否则发送下一数据包，并返回步骤413计算CRC数据校验码。

9.根据权利要求7所述基于光耦的单向U盘文件传输设备，其特征在于：计算机端的接收数据过程包括以下步骤，

步骤421，接收到数据包则进入下一步，如果未接收成功，则发送重传数据包指令RETRANS；

步骤422，对接收到的数据包基于CRC数据校验码进行CRC数据校验，如果CRC校验出错，则发送重传数据包指令RETRANS；如果CRC校验通过则进入下一步；

步骤423，对数据包进行解析，恢复数据；

步骤424，判断文件是否传输完毕，如果还有数据待接收，则发送传输下一数据包指令；如果文件接收完毕则结束接收数据过程。

10.根据权利要求9所述基于光耦的单向U盘文件传输设备，其特征在于：对数据包进行解析的实现方式如下，

识别数据包类型，数据包类型包括文件数据头包、文件夹信息包、文件内容数据包，分别编号为数据包类型值1、2、3；

若数据包类型值是1，解析数据内容，并赋值给文件数据头包的结构体变量，在目标路径下按文件名建立新文件，并获取该文件的二进制写入流；

若数据包类型值是2，解析数据内容，并赋值给文件夹信息包的结构体变量，将目标路径和接收的路径合并得到完全路径，以此建立空文件夹；

若数据包类型值是3，解析数据内容，并赋值给文件内容数据包的结构体变量，往获取到的二进制写入流中追加写入数据，当一个文件内容全部写完后关闭写入流。