专利名称：基于soc的网络计算机设计方法及其实现的制作方法
技术领域：
本发明涉及计算机技术，特别是一种基于SOC的网络计算机(NC)设计方法及其实现。
背景技术：
现在市场上流行的计算机设备有一个共同的特点需要强劲的电源、硕大的机箱及繁琐的散热设备，所以其成本也很高，维修也不方便。
发明内容
本发明的目的是克服计算机设备的这些缺点，为那些对性能没有苛刻要求的用户提供一种多功能的廉价选择。
为达到上述目的，本发明的技术解决方案是提供一种基于SOC的网络计算机设计方法及其实现，该方法使用单一SOC芯片，构造一个多功能的计算机系统，替代现在结构复杂的多芯片系统。
所述的基于SOC的网络计算机设计方法及其实现，其使用单一SOC芯片。
所述的基于SOC的网络计算机设计方法及其实现，其具有普通PC模式、无盘工作站模式、Windows Terminal模式及Browser模式等多种工作模式。
所述的基于SOC的网络计算机设计方法及其实现，其具有使用工C卡进行用户认证的功能。
用本发明方法设计的网络计算机(NC)结构紧凑，功能强大，功耗却极小(SOC芯片集成的核心处理器功耗1W)。主板尺寸仅为19×19cm，只需使用一个小型机箱及小型ATX电源，整个系统不需要风扇散热，消灭噪声来源，成本低廉，维护方便。
图1是本发明基于SOC的网络计算机结构图；图2是本发明基于SOC的网络计算机(NC)主板实物照片；图3是本发明基于SOC的网络计算机网络连接示意图；图4是本发明基于SOC的网络计算机使用IC卡读卡器状况示意图。
具体实施例方式
见附图1所示，是本发明基于SOC的网络计算机结构图。本发明采用美国国家半导体公司的Geode SC2200芯片，一个高集成度的SOC(System on a Chip)芯片，主要集成以下功能32位x86 MMX处理器，主频266MHz64位PC100 SDRAM控制器2D视频加速CRT接口最高支持1024×768@16bpp 85HzTFT接口最高支持1024×768@16bpp 60HzCCIR-656视频输入端口PCI总线控制器LPC(Low Pin Count)总线接口AC97/AMC97 2.0兼容音频控制器一个IDE通道一个并口，三个串口，三个USB 1.0端口基于该芯片设计的网络计算机(NC)使用一片SOC芯片加I/O接口及相关驱动，其结构完全打破传统的南桥、北桥加CPU的复杂结构。
设计方法如下所列一个SODIMM-144内存插槽直接接到SOC集成的内存控制器上，最多支持256MB PC100 SDRAM一个CRT 15针接口通过驱动电路接到SOC芯片上用SOC芯片提供的PCI总线连接RTL8139C 10/100M Ethernet控制器，提供一个RJ45接口；另加一个3.3V PCI插槽
SOC的LPC总线用插槽引出，可通过转接卡提供PS2、Boot Rom、软驱等接口SOC的AC97控制器连接一个LM4549 CODEC芯片，提供一个立体声输出端口，一个单声道输入端口SOC的IDE通道连接一个40针接口，最多支持两个IDE设备使用MAX3223 RS-232收发器实现两个串口的电平转换三个USB 1.0端口直接连接到SOC内置的控制器上，其中一个端口接IC卡读卡器，另两个端口接鼠标、键盘等其他USB设备在SOC提供的SUB-ISA总线上连接DOC(Disk-On-Chip)芯片及大容量BIOS；另加一个DEBUG指示电路，使用EPM7128控制两个数码管，最多显示256种状态用本发明方法设计的网络计算机(NC)结构紧凑，功能强大，功耗却极小(SOC芯片集成的核心处理器功耗1W)。主板尺寸仅为19×19cm，只需使用一个小型机箱及小型ATX电源，整个系统不需要风扇散热，NC主板实物如附图2所示。
本系统具有四种工作模式普通PC模式、无盘工作站模式、WindowsTerminal模式及Browser模式一、普通PC模式在该模式下工作的NC和普通的PC机没有区别，除了只能接一台IDE设备外。但是受到NC机CPU性能的限制，在本模式下的应用比较有限。
二、无盘工作站模式不安装任何本地磁盘驱动器，在引导操作系统时主BIOS将控制权交给网卡的Boot ROM程序，使用Intel的PXE远程引导协议，通过以太网从服务器引导系统，文件系统亦是服务器提供的网络文件系统，应用程序可以全部在本机上运行，相当于连接了一台远程硬盘。目前可以在这种模式下运行的操作系统有Windows 9X(需借助Qualystem公司的工具软件LiteNET PC)和Linux。硬件连接如附图3。
三、Windows Terminal模式这种模式和无盘工作站模式基本相同，在硬件连接上两者完全相同(附图3)。但是NC在该模式下工作时，从服务器远程引导操作系统后即可启动图形终端软件，将NC作为图形终端(提供终端服务的应用程序服务器可以沿用提供远程启动服务的服务器，也可以用另一台独立的服务器完成)，将服务器的键盘鼠标输入和显示输出导向到局域网上的NC机。这时全部应用程序(仿真图形终端所用的通信软件除外)均在服务器的CPU和内存上运行，NC只负责图形显示和控制台输入。
四、Browser模式这种模式也类似于无盘工作站，不安装本地磁盘驱动器。但是工作在本模式下的NC需要较大容量的Firm Ware，在其中固化一个小规模的简单操作系统以及浏览器，在本机引导操作系统，随后启动浏览器，利用它与服务器通信，完成浏览互联网页以及进行其他工作。
本系统另带一个IC卡读卡器，连接在USB口上，实现用户认证功能，如附图4所示。IC卡中存储用户信息，当用户将IC卡插入读卡器中时，系统可以自动读取IC卡中存储的内容，然后根据用户的身份信息，给予相应的权限。若用户尚未插入IC卡，则系统无法登录网络，从而也无法完成任何工作。
权利要求
1.一种基于SOC的网络计算机设计方法及其实现，其特征是，该方法使用单一SOC芯片，构造一个多功能的计算机系统，替代现在结构复杂的多芯片系统。
2.如权利要求1所述的基于SOC的网络计算机设计方法及其实现，其特征是，使用单一SOC芯片。
3.如权利要求1所述的基于SOC的网络计算机设计方法及其实现，其特征是，具有普通PC模式、无盘工作站模式、Windows Terminal模式及Browser模式等多种工作模式。
4.如权利要求1所述的基于SOC的网络计算机设计方法及其实现，其特征是，具有使用IC卡进行用户认证的功能。
全文摘要
本发明涉及计算机技术，是一种基于SOC(Systemon a Chip)的网络计算机(Network Computer)设计方法及其实现。本发明使用单片高集成度的SOC处理器，制造一种低成本、低功耗、小体积、多功能的网络计算机(NC)系统。
文档编号G06F17/00GK1510591SQ02157890
公开日2004年7月7日 申请日期2002年12月20日 优先权日2002年12月20日
发明者吴冬冬, 张佩珩, 陈曜 申请人:中国科学院计算技术研究所