一种人机接口切换装置的制作方法

专利名称：一种人机接口切换装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种人机接口(human interface)切换装置(switching device)。
背景技术：
图1为一种计算机系统结构的范例示意图。此计算机系统基本结构包含 一主机(main frame)10、监视器(monitor)l 1 、以及一输入单元12。输入单元 12可以是鼠标(mouse)121或键盘(keyboard)122等。
此计算机系统中，主机10可分别连接于监视器11以及输入单元12。例 如，由主机10接收来自输入单元12的输入信号，经过处理后，显示结果于 监视器11上。此输入信息，如文字、图像或程序运算等，都需要经由主机 10后，才能够出现于监视器11。当主机10处于关机状态时，监视器11没 有提供任何功用，此时，监视器ll可能形同一种资源的浪费。

发明内容
本发明的人机接口切换装置可应用于一显示单元、 一图像信号单元 (graphic signal unit)、以及一输入单元，此人机接口切换装置分别连接于此图 像信号单元、此显示单元、以及此输入单元，以显示由此图像信号单元输出 的一图像信号，并接收来自此输入单元的一输入信号。
此人机接口切换装置可包含一输入切换单元(input switching unit)、 一多 媒体单元、以及一功能应用单元。此输入切换单元分别连接于此输入单元、 此功能应用单元以及此图像信号单元。此多媒体单元(multimedia imit)连接 于此图像信号单元、此功能应用单元与此显示单元，其汇集并处理此图像信 号与一应用图像信号后，输出至此显示单元。此功能应用单元(fimctional application unit)连接此输入切换单元与此多媒体单元，可接受输入单元的操 作并产生此应用图像信号。
如上述的人机接口切换装置，其中该输入切换单元可以一模拟模式以该输入信号的物理层电路或是一数字模式以该输入信号的逻辑层电路来实现。
如上述的人机接口切换装置，其中该模拟模式包括一通用串行总线切换 电路、 一通用串行总线集线器、 一通用串行总线主控器。
如上述的人机接口切换装置，其中该通用串行总线切换电路包括一人机 接口连接端口、 一主连接端口、以及一集线器连接端口。
如上述的人机接口切换装置，其中该数字模式包括一上行通用串行总线 收发器、多个下行通用串行总线收发器、 一第一串行接口引擎、 一第二串行 接口引擎、 一集线器中继器、 一传输转译器、以及一路径逻辑。
如上述的人机接口切换装置，其中该功能应用单元包括一系统控制器、 一功能组件、 一人机操作接口、以及一核心闪存。
如上述的人机接口切换装置，该核心闪存包括一鼠标译码固件与一键盘 译码固件，由系统控制器执行。
如上述的人机接口切换装置，该核心闪存包括一通用串行总线主控制 器、 一集线控制器固件，由系统控制器执行。
如上述的人机接口切换装置，其中该人机操作接口包括一手动开关，提 供使用者输入，并驱动系统控制器产生该图像切换信号与该输入切换信号。
如上述的人机接口切换装置，其中该手动开关包括至少一工作模式切换键。
如上述的人机接口切换装置，其中该功能组件至少包括一 NAND型闪存 或一实时控制器电路。
如上述的装置，其中该多媒体单元包括一图像处理单元与一图像产生单 元，该图像处理单元接受该图像切换信号、该图像信号、以及经过该图像产 生单元处理过的该应用图像信号，并显示于该显示单元上。
如上述的装置，其中该图像处理单元以一图像信号接口、高效能縮放引 擎、后处理、以及一显示接口来实现。
如上述的装置，其中该图像处理单元以一前置放大器、以及一显示接口 来实现。
如上述的装置，其中该图像处理单元还包括至少一视频切换器或一视频 叠加器，在该图像切换信号的控制下，切换或叠加该图像信号与该应用图像 信号。如上述的装置，其中该图像产生单元包括至少一视频产生器或至少一视 频数字模拟信号转换器。
当输入单元连接至输入切换单元时，此输入切换单元可以用模拟模式
(analogical mode)或数字模式(digital mode)来切换此输入信号，并指定此输入 信号应连接至此功能应用单元或图像信号单元。当输入信号连接至此图像信 号单元时，此图像信号单元会处理此输入信号，并输出相对应的图像信号， 通过多媒体单元后，显示于显示单元。当输入信号连接至此功能应用单元时， 输入信号操作此功能应用单元，产生相对应的此应用图像信号，经多媒体单 元处理，再显示于显示单元。
现配合下列附图、实施例的详细说明及权利要求书，将上述及本发明的 其它目的与优点在下文中详述。


图1为一种计算机系统结构的范例示意图。 图2a为将本发明应用于一系统环境的示意图。 图2b为根据本发明的一个结构示意图。
图3是多媒体单元与功能应用单元的一个范例示意图，并与本发明的某 些实施例一致。
图4是输入切换单元以模拟模式来实现切换功能的一个范例示意图。 图5为工作模式切换的一个范例示意图。
图6是输入切换单元以数字模式来实现切换功能的一范例示意图，并与 本发明的某些实施例一致。
图7是多媒体单元与功能应用单元的另一范例示意图，并与本发明的某 些实施例一致。
并且，上述附图中的各附图标记说明如下
10主机 11监视器
12输入单元
121鼠标 122键盘
20输入单元 20a输入信号
21通用串行总线鼠标 211光标22通用串行总线键盘
30图像信号单元 30a图像信号
31第二通用串行总线主控制器
32多端口通用串行总线集线器
40显示单元
50人机接口切换装置
51输入切换单元
511通用串行总线切换电路
5111人机接口连接端口 5112主连接端口
5113集线器连接端口 512第一通用串行总线主控制器 513通用串行总线集线器 52功能应用单元 52a应用图像信号 52c输入切换信号 521系统控制器 5211鼠标译码器 5213集线器控制器 5214通用串行总线主控制器 522人机操作接口 5221屏幕显示控制键 523核心闪存 524功能组件 53多媒体单元 531图像处理单元 5311图像信号接口 5313后处理 5315显示接口 532图像产生单元 5321第一视频产生器
52b图像切换信号 5212键盘译码器
5222工作模式切换键 5241功能应用组件
5312高效能縮放引擎 5314视频切换器 5317视频叠加器
5322第二视频产生器
75323a第一视频数字模拟信号转换器
5323b第二视频数字模拟信号转换器
6多端口通用串行总线集线器
61上行通用串行总线收发器
62下行通用串行总线收发器
63第一串行接口引擎
65传输转译器
67第二串行接口引擎
7图像处理单元
A屏幕显示功能菜单
Al计算器
A3度量单位
A5电话簿
A7环境感测
逻辑"1"
64集线器中继器 66路径逻辑
71前置放大器
A2币制换算 A4时钟 A6记事本 A8模式切换 逻辑"0"
具体实施例方式
请同时参考图2a与图2b，图2a为将本发明应用于一系统环境的示意 图，图2b为根据本发明的一个结构示意图。图2a中，本发明的人机接口切 换装置50分别连接于一输入单元20、 一图像信号单元30、以及一显示单元 40。人机接口切换装置50将图像信号单元30输出的一图像信号30a显示于 显示单元40，并接收来自输入单元20的一输入信号20a或是将输入信号20a 再传送给图像信号单元30。输入单元20可以是有线或无线的鼠标、键盘、 手写板(handwritingboard)、游戏杆(joystick)、触控板(touch pad)、遥控器等； 本实施例以两个输入装置，有线的USB鼠标21与USB键盘22为例。图像 信号单元30具有处理文字或图像等功能，例如是主机板(main board or motherboard)、微处理器(micro processor)、硬盘(hard disk)、电源供应器(power supply)等组合；本实施例以桌上型个人计算机主机为例。显示单元40，如 CRT显示器或LCD显示器等，其功能为显示图像信号单元30经过此人机接 口切换装置50处理后的文字、图像或运算结果。人机接口切换装置50包含一输入切换单元51、 一功能应用单元52、以 及一多媒体单元53，其中功能应用单元52分别连接于输入切换单元51与多 媒体单元53，可经过输入切换单元51，接受输入单元20的操作并产生一应 用图像信号52a传送到多媒体单元53。输入切换单元51分别连接至输入装 置20、功能应用单元52与图像信号单元30，可将输入装置20切换到功能 应用单元52或图像信号单元30。多媒体单元53分别连接于图像信号单元 30、功能应用单元52与显示单元40，汇集并处理图像信号30a及应用图像 信号52a后，输出至此显示单元40。
图3是多媒体单元与功能应用单元的一个范例示意图，并与本发明的某 些实施例一致。请参考图3，多媒体单元53可包含一图像处理单元531与一 图像产生单元532。图像处理单元531接受图像信号单元30传送的图像信号 30a，依次经过一图像信号接口(graphic signal interface)5311、 一高效能縮放 引擎(scaling engine)5312、 一后处理器(post processing)5313、 一视频切换器 (video switch)5314、 一视频叠加器(video overlay)5317、及一显示接口(display interface)5315处理后，显示于显示单元40。图像产生单元532可包含一第一 视频产生器(videogenemtor)5321、以及一第二视频产生器5322，接受功能应 用单元52的应用图像信号52a从而产生相对应的图像。第一视频产生器5321 连接于图像处理单元531的视频切换器5314，并在一图像切换信号52b为开 启状态下，可与图像信号30a切换；第二视频产生器5322连接于图像处理 单元531的视频叠加器5317,并在图像切换信号52b为开启状态下，可与视 频切换器5314的输出图像堆叠，处理后的画面经过显示接口 5315显示于显 示单元40。本实施例中，第一视频产生器5321使用于产生动态的图像；第 二视频产生器5322使用于产生静态的图像，如一屏幕显示(on-screen-display, OSD)产生器。
功能应用单元52可包含一系统控制器(System Controller)521 、 一人机操 作接口 522、 一核心闪存(core flash)523、以及一功能组件524，系统控制器 521分别连接于人机操作接口 522、核心闪存523、以及功能组件524。人机 操作接口 522可为一开关组件设置于人机接口切换装置50，作为接受使用者 的输入，其包括多个屏幕显示控制键5221与一工作模式切换键5222。屏幕 显示控制键5221与工作模式切换键5222可分别操作以及切换人机接口切换装置50。核心闪存523为一只读存储器(NOR Flash),其中存放人机操作接 口 522运行所需的固件、多个应用程序、以及产生应用图像信号52a的图形 与文字数据。功能组件524包括具有不同功用的功能应用组件5241。
系统控制器521可根据屏幕显示控制键5221的触发及输入单元20的输 入信号20a，执行存于核心闪存523中对应的固件与程序，并从核心闪存523 中取出此操作的应用图像信号52a输出至多媒体单元53的第二视频产生器 5322，使产生对应的屏幕显示功能菜单A(图中未标示)输出至显示单位40， 让使用者可对屏幕显示功能菜单A中的选项进行选取或设定参数。下列范例 为系统控制器521不同功能的说明
系统控制器521是一个微控制单元(micro control unit),功能组件524包 含一供存放电话簿及记事本等应用功能的一记录数据的NAND型闪存， 一用 以计时以提供时间信息的实时控制器RTC电路，以及用以感测环境信息， 如温度、湿度、烟雾或有毒气体的一个或多个环境传感器。
系统控制器521可根据屏幕显示功能菜单A中的选项，通过核心闪存523 存放的上述功能的应用程序、图形、与文字数据，并存取功能组件524的各 项数据，产生并输出相对应的应用图像信号52a至多媒体单元53的第二视 频产生器5322，显示于显示单元40，便可让此人机接口切换装置50具备电 话簿、记事簿、月历、时钟、温度显示及湿度显示等功能。
系统控制器521也可以是较强运算能力的微控制单元，例如ARM或 MIPS,并搭配复杂的功能组件524。例如，功能组件524可以是一具有网络 的数据通讯电路如ADSL modem或是Cable modem,视频产生器5321可以 是一种2D图形加速电路，核心闪存523存放的驱动上述装置的程序、图形、 与文字数据，以及一网络浏览应用程序，系统控制器521便可配合输入单元 20与核心闪存523内的应用固件产生应用图像信号52a至视频产生器5321 ， 显示于显示单元40。如此，人机接口切换装置50就可以具有网络浏览(intemet browser)单机功能。在相同的工作原理下，功能组件524可以是卡片阅读机 或是载有游戏的非易失性存储器，视频产生器5321可以是2D或是3D图形 加速电路，系统控制器521配合输入单元20与核心闪存523内相对应的应 用固件，人机接口切换装置50就可以具有游戏机的功能。功能组件524也 可以是卡片阅读机、硬盘机、或是光驱等储存媒介，视频产生器5321可以是JPEG解压縮的软硬件，人机接口切换装置50就具备数字相框的功能。此
视频产生器5321可以是MPEG1、 MPEG2/MPEG4解压縮的软硬件，人机接 口切换装置50就是一种多媒体播放器。功能组件524为摄像头与硬盘机， 视频产生器5321为JPEG/MPEG1、 MPEG2/MPEG4解压縮的软硬件时，人 机接口切换装置50就可以具有拍照、摄影、或录像等功能。凡上述应用， 在熟悉该项应用技术的配合下，均可运用于本发明中，并行不悖。
系统控制器521也可根据人机操作接口 522的工作模式切换键5222的 操作，执行存于核心闪存523中对应的固件，分别产生图像切换信号52b与 一输入切换信号52c以设定多媒体单元53与输入切换单元51的工作模式。 此人机接口切换装置50(图中无标示)至少能够产生下列四种的工作模式
1. 工作模式一设定图像切换信号52b开启应用图像信号52a，传送到 图像产生单元532。产生相对应的应用图像后，再传送到视频切换器5314与 视频叠加器5317，与图像信号30a切换、堆叠，最后将图像显示在显示单元 40。并且，输入切换信号52c设定为一逻辑"1" (logic 1)，逻辑1电位可以 代表高电位或低电位，控制输入切换单元51使输入装置20控制人机接口切 换装置50。
2. 工作模式二设定图像切换信号52b开启应用图像信号52a，传送到 图像产生单元532。产生相对应的应用图像后，再传送到视频切换器5314与 视频叠加器5317，与图像信号30a切换、堆叠，最后将图像显示在显示单元 40。并且，输入切换信号52c设定为一逻辑"0" (logic 0)，逻辑0电位可以 代表低电位或高电位，控制输入切换单元51使输入装置20控制图像信号单 元30。
3. 工作模式三设定图像切换信号52b关闭图像产生单元532，使应用 图像信号52a不显示在显示单元40。此时，图像信号单元30传送来的图像 信号30a经由图像处理单元531的处理后显示在显示单元40。并且，输入切 换信号52c设定为逻辑"1"，控制输入切换单元51使输入装置20控制人 机接口切换装置50。
4. 工作模式四设定图像切换信号52b关闭图像产生单元532，使应用 图像信号52a不显示在显示单元40。此时，图像信号单元30传送来的图像 信号30a经由图像处理单元531的处理后显示在显示单元40。并且，输入切换信号52c设定为逻辑"0"，控制输入切换单元51使输入装置20控制图 像信号单元30。
输入切换单元可用多种方式来实现人机接口切换功能。图4是输入切换 单元以模拟模式来实现切换功能的一个范例示意图，并且与本发明的某些实 施例一致。请参考图4，输入切换单元51包含一通用串行总线(Universal Serial Bus, USB)切换电路(switch circuit)511， 一第一通用串行总线主控制器(USB host controller) 512或通用串行总线OTG控制器(USB OTG Controller)。本实 施例以第一通用串行总线主控制器以及一多端口通用串行总线集线器 (multiple-port USB hub) 513为一实施范例说明。通用串行总线切换电路511 可包含一人机接口连接端口(HID port)5111、 一主连接端口(Host port)5112、 以及一集线器连接端口(Hub port)5113。通用串行总线集线器513的一上行 (upstream)端口连接到图像信号单元30，下行(downstream)端口连接到集线器 连接端口 5113。第一通用串行总线主控制器512的一端连接到主连接端口 5112，另一端连接到功能应用单元52的系统控制器521。当通用串行总线鼠 标21与通用串行总线键盘22分别连接至人机接口连接端口 5111时，功能 应用单元52的系统控制器521传回一输入切换信号52c，来指定通用串行总 线鼠标21与通用串行总线键盘22为切换至集线器连接端口 5113连接通用 串行总线集线器513或是切换至主连接端口 5112连接第一通用串行总线主 控制器512。
当输入切换信号52c由逻辑"0"转为逻辑"1"时，人机接口连接端口 5111便会连接至主连接端口 5112，通用串行总线鼠标21及通用串行总线键 盘22便依次连接人机接口连接端口 5111、主连接端口5112、第一通用串行 总线主控制器512与系统控制器521。系统控制器521启动第一通用串行总 线主控制器512来进行通用串行总线的初始化，经过一认证流程后，建立与 通用串行总线鼠标21及通用串行总线键盘22的连接，并由此第一通用串行 总线主控制器512来管理通用串行总线鼠标21与通用串行总线键盘22。系 统控制器521自第一通用串行总线主控制器512取得通用串行总线鼠标21 与通用串行总线键盘22的输入信号，执行其内部一鼠标译码器5211与一键 盘译码器5212等固件，并显示与执行通用串行总线鼠标21和通用串行总线 键盘22的动作。当输入切换信号52C由逻辑"0"转为逻辑"1"时，人机接口连接端口
5111连接至集线器连接端口 5113，通用串行总线鼠标21及通用串行总线键 盘22便依次连接人机接口连接端口 5111、集线器连接端口5113、到达通用 串行总线集线器513的下行端口。系统控制器521启动通用串行总线集线器 513，使通用串行总线集线器513的下行端口连接到通用串行总线集线器513 的上行端口后连接到图像信号单元30。图像信号单元30内的一第二通用串 行总线主控制器31开始进行通用串行总线的初始化，经由一认证流程后， 建立与通用串行总线鼠标21及通用串行总线键盘22的连接，并由图像信号 单元30的第二通用串行总线主控制器31来管理通用串行总线鼠标21与通 用串行总线键盘22。
图5为工作模式切换的一个范例示意图。工作模式一设定为人机接口切 换装置50在开机或重置状态后，多媒体单元53接受来自功能应用单元52 的应用图像信号52a，且与图像信号30a堆叠，并使输入切换单元51将输入 单元20的输入信号20a送至功能应用单元52的系统控制器521 。
功能应用单元52使多媒体单元53的图像产生单元532产生一屏幕显示 功能菜单A显示在显示单元40，如计算器A1、币制换算A2、度量单位换算 A3等，当人机操作接口 522的屏幕显示控制键5221或输入单元20选取屏 幕显示功能菜单A，系统控制器521执行对应该应用功能选项的应用程序。
当鼠标21、键盘22通过输入切换单元51连接至系统控制器521时，使 用者移动鼠标21并产生坐标信号，其经过系统控制器521中预设的鼠标译 码器5211译码后送给多媒体单元53，使在显示单元40上产生对应鼠标21 移动的一光标211。当使用者操作光标211点选屏幕显示功能菜单A的计算 器Al时，系统控制器521从核心闪存523中取出产生计算器图像的图形和 文字并且将其送给多媒体单元53的图像产生单元532，使在显示单元40上 显示一虚拟计算器供使用者操作，使用者可以用鼠标21点选虚拟计算器上 的数字及运算符号或通过键盘22直接输入数字及运算符号来进行计算。
当功能应用单元52的功能组件524包含NAND型闪存、实时控制器电 路、以及一个或多个环境传感器，所以人机接口切换装置50可提供时钟A4、 电话簿A5、记事本A6、以及环境感测A7等功能。为此，功能应用单元52 中的核心闪存523同时存放时钟A4、电话簿A5、记事本A6、以及环境感测A7显示等应用程序，且系统控制器521可存取功能组件524的应用功能 相关数据。
当处于工作模式一时，系统控制器521根据人机操作接口 522的屏幕显 示控制键5221与输入单元21、 22的输入信号20a，使多媒体单元53产生屏 幕显示功能菜单A显示在该显示单元40，屏幕功能选项A可以是时钟A4、 电话簿A5、记事本A6、以及环境感测A7，如温度、湿度等。当该时钟A4 被选取而产生输入信号给系统控制器521时，系统控制器521由实时控制器 电路取得时间信息并送给图像产生单元532，使显示单元40产生一时间显示 区域将时间显示出来。
当功能应用单元52根据人机操作接口 522的屏幕显示控制键5221与输 入单元20所选择执行屏幕显示功能菜单A中的电话簿A5， NAND型闪存中 与电话簿A5相关的记录数据被系统控器521读取并经多媒体单元53处理后 输出至显示单元40。因此，显示单元40上会显示一电话簿A5供使用者查 阅先前记录的电话信息，如上一页、下一页的选项，或使用者也可点选电话 簿上的新增选项，并以键盘22键入新增的电话信息，键盘22的输入信号会 通过系统控制器521内建的键盘译码器5212译码后再输出给图像产生单元 532并且存入NAND型闪存中。使用者只要以鼠标21点选电话簿上的关闭 选项，即可回到屏幕显示功能菜单A做其它功能的选择。
当屏幕显示功能菜单A中的环境感测A7被选取时，如温度产生输入信 号给系统控制器521时，系统控制器521取得环境感测A7所对应的环境传 感器(如温度传感器)所测得的环境感测信息(即温度)并传送至多媒体单元 53，并在显示单元40上显示实时温度。同样地，其它诸如环境湿度感测功 能也可以通过上述方式实现。
当人机接口切换装置50(图中无标示)处于工作模式一，且系统控制器 521判断使用者将光标211移到显示单元40上(非屏幕显示功能菜单A的区 域)并做点选时，系统控制器521判定使用者想在保留目前执行的应用功能的 情况下，将输入装置21、 22的输入信号20a送至图像信号源单元30。因此， 功能应用单元52便输出图像切换信号52b与输入切换信号52c，将人机接口 切换装置50切换至工作模式二，使输入切换单元51将输入单元21、 22通 过通用串行总线集线器32(图中无标示)连接至图像信号单元30，让输入单元
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21、 22的输入信号通过USB集线器32送给图像信号单元30。由于此时图 像信号30a与应用图像信号52a的图像在显示单元40以堆叠方式显示，所以 在使用者通过输入单元21、 22输入指令控制图像信号单元30的同时，原先 在工作模式一下开启或正在执行的应用功能则仍然持续而不会被关闭。
当人机接口切换装置50处于工作模式一时，使用者以屏幕显示控制键 5221或输入单元21、 22点选屏幕显示功能菜单A的模式切换A8，系统控 制器521会输出图像切换信号52b与输入切换信号52c，将人机接口切换装 置50切换至工作模式四的运行状态。此时，多媒体单元53只接受来自图像 信号单元30的图像信号30a，经过处理后显示在显示单元40。且输入切换 单元51将输入单元21、 22的输入信号20a送至图像信号单元30，因此当使 用者操作输入单元21、 22时，虽然输入单元21、 22是连接在人机接口切换 装置50上，但实际上是将输入信号送至图像信号单元30。
最后，当人机接口切换装置50运行于工作模式二或工作模式四时，使 用者想要再操作屏幕显示功能菜单A中的选项时，只要按下人机操作接口 522上的工作模式切换键5222便可切换至工作模式一。
图6是输入切换单元以数字模式来实现切换功能的一个范例示意图，并 且与本发明的某些实施例一致。 一个4端口通用串行总线集线器6包含一上 行通用串行总线收发器(Transceiver)61与4个下行通用串行总线收发器62， 其分别连接至图像信号单元30与输入单元20。请参考图6，当系统控制器 521发出的输入切换信号52c要求将输入单元20连接到图像信号单元30吋， 系统控制器521通过其执行核心闪存523的集线器控制器(Hub Controller)5213的固件，控制上行通用串行总线收发器61 、 一第一串行接口 引擎(SerialInterface Engine, SIE)63、集线器中继器(Hub Repeater)64、传输转 译器(Tmnsaction Translator)65、路径逻辑(Routing Logic)66以及4个下行通 用串行总线收发器62，完成一个通用串行总线集线器的功能。当系统控制器 521发出的输入切换信号52c要求将输入单元20连接到系统控制器521时， 系统控制器521通过其执行核心闪存523的通用串行总线主控制器(USB HostController)5214固件，经过一第二串行接口引擎67、路径逻辑66以及4 个下行通用串行总线收发器62在一认证流程之后，检测得到4个下行的输 入装置类别。然后，系统控制器521控制路径逻辑66，将其中输入信号20a送至第二串行接口引擎67，将其它的输入装置连接到集线器功能。
图7是多媒体单元与功能应用单元的另一范例示意图，并与本发明的某
些实施例一致。请参考图7，图像产生单元532包含一第一视频产生器5321、 一第二视频产生器5322、以及第一视频数字模拟信号转换器5323a与第二视 频数字模拟信号转换器5323b。本范例中的图像处理单元7包含一视频切换 器5314、 一显示接口 5315、 一前置放大器(pre-amplifier)71以及一视频叠加 器5317。前置放大器71的一端连接至一图像信号单元30的图像信号30a， 另一端依次连接至视频切换器5314、视频叠加器5317、显示接口 5315、以 及一显示单元40。第一视频产生器5321与第二视频产生器5322均与功能应 用单元52的系统控制器521连接，并接收应用图像信号52a，且分别连接一 第一视频数字模拟信号转换器5323a与一第二视频数字模拟信号转换器 5323b。第一视频数字模拟信号转换器5323a连接于视频切换器5314;第二 视频数字模拟信号转换器5323b则连接于视频叠加器5317。视频产生器5321 处理来自功能应用单元52的应用图像信号52a，经过第一视频数字模拟信号 转换器5323a后，被传送至视频切换器5314与图像信号30a切换，然后再 被传送至视频叠加器5317;第二视频产生器5322处理应用图像信号52a， 经过第二视频数字模拟信号转换器5323b调整后，被传送至视频叠加器5317， 与视频切换器5314传送来的图像信号堆叠，并通过显示接口 5315显示在显 示单元40上。系统控制器521的一图像切换信号52b分别传送至视频切换 器5314与视频叠加器5317，可开启视频切换器5314的图像切换功能与视频 叠加器5317的图像堆叠功能。
以上所述仅为本发明列举的实施例，并不能以此限定本发明实施的范 围。即只要按照本发明权利要求书所作的改动和修饰，均应仍在本发明专利 的范围内。
权利要求
1. 一种人机接口切换装置，应用于一显示单元、一图像信号单元、以及一输入单元之间，该人机接口切换装置包含一输入切换单元，分别连接至该输入单元与该图像信号单元，接收该输入单元的一个或多个输入信号；一多媒体单元，分别连接至该显示单元与该图像信号单元，并且接受来自于该图像信号单元的一图像信号与一应用图像信号；以及一功能应用单元，分别连接于该输入切换单元与该多媒体单元，并产生该应用图像信号与一图像切换信号，传送至该多媒体单元；该输入切换单元可用不同的模式切换来做切换，该输入切换单元接受功能应用单元的一输入切换信号，当该输入切换信号被辨别为一逻辑“0”电位时，该输入单元则连接至该图像信号单元，且被该图像信号单元所管理，而该输入切换信号被辨别为一逻辑“1”电位时，该输入单元连接至该人机接口切换装置，且被该人机接口切换装置所管理。
2. 如权利要求1所述的人机接口切换装置，其中该输入切换单元可以 一模拟模式以该输入信号的物理层电路或是一数字模式以该输入信号的逻 辑层电路来实现。
3. 如权利要求2所述的人机接口切换装置，其中该模拟模式包括一通 用串行总线切换电路、 一通用串行总线集线器、 一通用串行总线主控器。
4. 如权利要求3所述的人机接口切换装置，其中该通用串行总线切换 电路包括一人机接口连接端口、 一主连接端口、以及一集线器连接端口。
5. 如权利要求2所述的人机接口切换装置，其中该数字模式包括一上 行通用串行总线收发器、多个下行通用串行总线收发器、 一第一串行接口引 擎、 一第二串行接口引擎、 一集线器中继器、 一传输转译器、以及一路径逻 辑。
6. 如权利要求1所述的人机接口切换装置，其中该功能应用单元包括 一系统控制器、 一功能组件、 一人机操作接口、以及一核心闪存。
7. 如权利要求6所述的人机接口切换装置，该核心闪存包括一鼠标译 码固件与一键盘译码固件，由系统控制器执行。
8. 如权利要求5或6所述的人机接口切换装置，该核心闪存包括一通用串行总线主控制器、 一集线控制器固件，由系统控制器执行。
9. 如权利要求6所述的人机接口切换装置，其中该人机操作接口包括 一手动开关，提供使用者输入，并驱动系统控制器产生该图像切换信号与该 输入切换信号。
10. 如权利要求9所述的人机接口切换装置，其中该手动开关包括至少 一工作模式切换键。
11. 如权利要求6所述的人机接口切换装置，其中该功能组件至少包括 一 NAND型闪存或一实时控制器电路。
12. 如权利要求1所述的装置，其中该多媒体单元包括一图像处理单元 与一图像产生单元，该图像处理单元接受该图像切换信号、该图像信号、以 及经过该图像产生单元处理过的该应用图像信号，并显示于该显示单元上。
13. 如权利要求12所述的装置，其中该图像处理单元以一图像信号接 口、高效能縮放引擎、后处理、以及一显示接口来实现。
14. 如权利要求12所述的装置，其中该图像处理单元以一前置放大器、 以及一显示接口来实现。
15. 如权利要求13或14所述的装置，其中该图像处理单元还包括至少 一视频切换器或一视频叠加器，在该图像切换信号的控制下，切换或叠加该 图像信号与该应用图像信号。
16. 如权利要求12所述的装置，其中该图像产生单元包括至少一视 频产生器或至少一视频数字模拟信号转换器。
全文摘要
本发明涉及一种人机接口切换装置，其可应用于一显示单元、一图像信号单元、一输入单元之间，此装置包含一输入切换装置分别连接于此输入单元与此图像信号单元，一多媒体单元分别连接于此图像信号单元与此显示单元，一功能应用单元分别连接此输入切换单元与此多媒体单元。此输入切换单元接受此功能应用单元所产生的一输入切换信号，以模拟模式或数字模式来实现切换此输入单元于此图像信号单元与此装置之间的应用。此多媒体单元接受此功能应用单元所产生的一应用图像信号、一图像切换信号、以及此图像信号单元的一图像信号，并显示于显示单元上，此装置提供多工作模式切换，以符合使用者的不同需求。
文档编号G06F3/033GK101425002SQ20071016796
公开日2009年5月6日 申请日期2007年10月31日 优先权日2007年10月31日
发明者薛宗良 申请人:薛宗良