专利名称：具有多个数据连接端口的电子装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电子装置，尤其涉及一种可灵活地相互连接并具有多个数据连接端口的电子装置。
背景技术：
基于自组计算机技术的成熟，一部计算机主机可拆分成许多独立的周边装置，每个周边装置皆有其功能，如屏幕、主机板、显示卡等，让消费者得以有弹性地选购所需的周边装置并加以组合。这些周边装置之间经常通过不同规格的传输接口以及具备不同插孔的连接线来进行组合。
例如，目前的计算机系统经常通过周边装置连接快递(PCIE)规格的外接卡扩充计算机系统。计算机系统亦通过视频图形阵列(Video Graphics Array ;VGA)、数字视频接口(digital visual interface, DVI)、高解析度多媒体接口(HDMI)、显示端口 (displayport)等规格，将视频数据传输到显示装置上进行显示。亦有某些计算机系统的输入装置，例如鼠标、键盘等，有其专属的PS/2接口，而网络线也都是采用RJ45的固定插孔规格。
此外,若使用菊链(daisy-chain)连接特定的数据传输协议来连接这些周边装置时，每个装置皆需符合“一输入一输出原则”，才能使每一个装置皆能正确串连连接。因为 “一输入一输出原则”，所以每个装置必须要有两个菊链连接端口。但若连接端口在周边装置上的位置已经固定，则无论怎样改变其连接的顺序，各个装置在连接后的形状则会大致相同，使用者无法任意且轻易的连接，同时又必须符合一输入一输出原则。故在此提出一简单的切换装置，让每个装置可以有多个菊链连接端口，但同时只有一个输入连接端口以及一个输出连接端口(也就是两个连接端口)得以同时运作。发明内容
本发明提出一种具有多个数据连接端口的电子装置，此电子装置利用多个面上的数据连接端口，可与其他具有此规格的数据连接端口的电子装置灵活地进行连接以及传输信息。
本发明提供一种具有多个数据连接端口的电子装置，此电子装置包括主体、处理单元、以及检测切换单元。主体包括有M个面与N个数据连接端口，且这些数据连接端口配置于M个面上。M、N为正整数且N大于等于2。处理单元则包括有第一接口控制单元与第二接口控制单元。检测切换单元耦接至第一接口控制单元、第二接口控制单元以及数据连接端口，用以检测上述数据连接端口是否连结。当检测到已连接的第i个及第j个数据连接端口之后，检测切换单元分配第i个及第j个数据连接端口分别受控于第一接口控制单元与第二接口控制单元，并禁能不是第i个及第j个数据连接端口的数据连接端口，其中1、 j为正整数，i关j且I彡1、j彡N。
在本发明的一实施例中，上述检测切换单元在检测到首先连结的第i个数据连接端口之后，将第i个数据连接端口电性连接至第一接口控制单元，并且检测切换单元在检 测到第二连结的第j个数据连接端口之后，将第j个数据连接端口电性连接至第二接口控 制单兀。
在本发明的一实施例中，上述数据连接端口、第一接口控制单元以及第二接口 控制单元可以是符合菊链连接特性的数据传输协议。例如，数据传输协议可以是霹雳 (thunderbolt)传输规格或是小型计算机系统接口(SCSI)。
在本发明的一实施例中，上述处理单元还包括一功能运算单元。此功能运算单元 耦接至第一接口控制单元与第二接口控制单元之间，用以执行此电子装置的功能。
在本发明的一实施例中，上述的电子装置还包括N个发光单元，每一发光单元分 别配置于每一上述数据连接端口。当并未检测到已连接的数据连接端口，或是当检测到已 连接的第i个数据连接端口时，检测切换单元便点亮这些发光单元。并且，当检测到已连接 的第i个及第j个数据连接端口时，检测切换单元点亮第i个及第j个数据连接端口所对 应的发光单元，并熄灭其他的发光单元。
另一方面来说，本发明提出一种具有多个数据连接端口的电子装置，此电子装置 包括主体、处理单元、以及检测切换单元。上述主体包括至少一个面与多个数据连接端口， 且这些数据连接端口配置于这些面上。处理单元则包括第一接口控制单元与第二接口控制 单元。检测切换单元耦接至第一接口控制单元、第二接口控制单元以及数据连接端口，用以 检测上述数据连接端口是否连结。在检测到数据连接端口其中之二已连结时，检测切换单 元分配已连结的数据连接端口受控于第一接口控制单元与第二接口控制单元，并禁能未连 结的数据连接端口。
在本发明的一实施例中，在检测到首先连结的数据连接端口后，上述的检测切换 单元将首先连结的数据连接端口电性连接至第一接口控制单元。并且，在检测到第二个连 结的数据连接端口后，检测切换单元将第二连结的数据连接端口电性连接至第二接口控制 单元。此外，本电子装置的其余实施细节请参照上述说明，在此不加赘述。
基于上述，本发明实施例的电子装置具有多个面，每个面上皆可配置有一或多个 数据连接端口。并且，此电子装置利用检测切换单元来检测这些数据连接端口是否已经连 接，以通过有限数量的接口控制单元来进行信息传递、功能实现等。藉此，由于不需要将每 个数据连接端口皆配置一个接口控制单元，因而可节省成本。此电子装置亦可通过其主体 的不同面与其他电子装置进行连接，增加使用者对于这些电子装置在装设时的乐趣，并可 依据其需求而改变这些电子装置的装设结构。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详 细说明如下。
图1A与图1B是一种具有两个数据连接端口的电子装置的示意图。
图2是描述霹雳传输规格中数据传输的示意图。
图3是依照本发明一实施例说明一种具有多个数据连接端口的电子装置的示意 图。
图4是依照本发明一实施例说明一种具有多个数据连接端口的电子装置的方框图。
附图标记
110 116、300 :电子装置
120 127,321 326 :数据连接端口
130、132、330、332:接口控制单元
140、142、340、342PCIe总线
150、152、350、352 :显示端口总线
160 :霹雳电缆
310 :电子装置的主体
320 :检测切换单元
360 :处理单元
370 :功能运算单元具体实施方式
由于每部计算机主机可以拆分成许多独立的周边装置，并采用通用的数据传输接口以将这些周边装置逐一连结组合，便可组成一台完整的计算机系统。或是，通过通用的数据传输接口，制造商可将各个周边装置各自独立为具有固定外型(例如，长方体、三角锥体、圆锥体...等)的周边装置，让使用者可依照其喜好来自行组建周边装置的连接形状与结构。
图1A与图1B是一种具有两个数据连接端口的电子装置110 116的示意图。于下述本发明所提出的实施例中，所有的数据连接端口以及接口控制单元所符合的数据传输协议皆须具有菊链(daisy chain)连接接口的特性，换句话说，电子装置110 116以及图 3的电子装置300皆需符合“一输入一输出原则”。
以目前通用且符合菊链连接接口特性的数据传输协议而言，本实施例以霹雳 (thunderbolt)传输规格作为举例。此外，于其他实施例中也可以利用小型计算机系统接口 (Small Computer System Interface ;SCSI)来实现上述的数据传输协议,本发明实施例并不限定上述数据传输协议的详细规格，其需符合“一输入一输出”原则即可。如图1A所示， 每个电子装置110 116通常会分别设置有两个符合霹 雳传输规格的数据连接端口 120 127，以使每个电子装置110 116能够相互通过数据连接端口 120 127迅速地传输数据、 实现功能等。
举例来说，电子装置110及112通过数据连接端口 121、122相互传输数据。电子装置110也可藉由电子装置112的桥接，通过符合传输霹雳传输规格的数据连接端口 121 126而使数据由电子装置110双向传输至电子装置114及116中。
然而，由于使用菊链连接特性的数据传输协议来连接这些电子装置110 116，因此必须符合“一输入一输出原则”。换言之，每个电子装置Iio 116皆必须要有两个数据连接端口 120 127，并且每个电子装置110 116中同时只有两个数据连接端口得以同时运作，其中一个作为输入连接端口，另一个则作为输出连接端口。因此，一旦决定了每个电子装置110 116中两个数据连接端口 120 127的设置位置之后，这些电子装置110 116组合起来的样貌就已经被固定了。
例如，本实施例的电子装置110 116皆被设计为长方形，因此组合起来的样貌则 如图1B所示。如果在每个电子装置中都设置有多个数据连接端口，并且每个数据连接端口 皆会对应一个符合该规格的接口控制器，贝1J会由于霹雳传输规格中菊链(Daisy-chain)的 串联传输方式，导致这些电子装置同时只能运作两个数据连接端口，其他的数据连接端口 则会显的多余。
在此说明所述的霹雳传输规格。霹雳传输规格是由英特尔(Intel)公司所研发 的一种数据传输接口，其可作为计算机与其他装置之间的通用总线，并且亦符合菊链连接 接口的“一输入一输出原则”。图2是描述霹雳传输规格中数据传输的示意图，并以电子装 置110及112作为举例。霹雳传输规格是将快捷外设互联标准(Peripheral Component Interconnect Express ；PCIe)以及显示端口(DisplayPort)这两种数据传输接口相互整 合，藉以形成通用的数据传输规格。于本实施例中，数据连接端口 121、122以及接口控制单 元130、132皆符合霹雳传输规格。
请参考图2，在电子装置110中，PCIe总线140和显示端口总线150将信号传输到 接口控制单元130后，接口控制单元130整合这两种信号，并经由数据连接端口 121、122以 及霹雳电缆(thunder cable) 160传输到另一个电子装置112的接口控制单元132上。接 口控制单元132在接收到上述信号后，便会将此信号分解成两部分，以分别传送给PCIe总 线142和显示端口总线152。藉此，电子装置110及112便可相互传输数字信号以及视频信 号。
于此，本发明实施例的精神在于，此电子装置可通过主动检测每个数据连接端口 是否连接，藉以分配已连接的数据连接端口至电子装置中有限数量(例如两个)的接口控 制单元中。并且，当两个接口控制单元皆已分配到对应的数据连接端口时，电子装置便禁能 其余的数据连接端口使其无法运作，藉以能利用这些数据连接端口来灵活连结这些电子装 置。藉此，由于不需要将每个数据连接端口皆配置一个接口控制单元，因而可节省成本，并 可同时符合菊链连接接口的特性。此外，也可让使用者在装设这些电子装置时能够获得乐 趣，可依据其需求而改变这些电子装置的装设结构。
图3是依照本发明一实施例说明一种具有多个数据连接端口的电子装置300的示 意图，图4是依照本发明一实施例说明一种具有多个数据连接端口的电子装置300的方框 图。请同时参照图3及图4，电子装置300包括主体310、处理单元360以及检测切换单元 320。主体310包括有M个面与N个数据连接端口，且这些数据连接端口配置于M个面上， 其中M、N为正整数且N大于等于2。
于本实施例而言，电子装置300的主体310被设计为具有六个面的长方体，而每个 面上皆各别设置有一个数据连接端口 321 326。也就是说，本实施例的M与N皆等于6， 但本发明实施例并不受限于主体310的外型，也不受限于数据连接端口的设置数量。换句 话说，制造商也可以将电子装置300的主体310设计为圆柱体、三角锥体、四角椎体、圆球 体...等。主体310的每个面上可以设置有一个以及一个以上的数据连接端口 321 326， 或是在某些面并不设置数据连接端口。藉此，应用本实施例者可依其需求将N个数据连接 端口设置在M个主体的面上，而数据连接端口的数量应大于等于2个，便可符合本发明实施 例的精神。
处理单元360则包括有接口控制单元330与接口控制单元332，这两个接口控制单元330、332以及数据连接端口 321 326于本实施例中皆符合上述的霹历传输规格。换句 话说，接口控制单元330、332可以是霹雳控制器(Thunder Controller)。此外，于本实施例 中，处理单元360还包括一功能运算单元370。功能运算单元370耦接至接口控制单元330 与接口控制单元332之间。
以下说明功能运算单元370。此处所指的电子装置300可以是计算机系统当中的 一个周边装置，或是可与计算机系统相连接的其他电子装置。例如，电子装置300可以是 平面显示器、投影机...等显示设备；外接硬盘等储存装置；音响、打印机等输出设备；键 盘、鼠标等输入设备；或是，显示卡、主机板、中央处理器等运算设备等。因此，功能运算单元 370可以是许多电子周边元件当中的控制器或是运算处理器，其可藉由接口控制单元330、 332的PCIe总线340、342以及显示端口总线350、352来接收、传输信号，藉以执行电子装置 300所应具备的功能。应用本实施例者应可通过上述教示而使电子装置300不仅受限于上 述举例。
检测切换单元320耦接至接口控制单元330、接口控制单元332以及数据连接端 口 321 326。此检测切换单元320用以主动检测电子装置300中的数据连接端口 321 326，以判断这些数据连接端口 321 326是否与同样具有符合霹雳传输规格的数据连接端 口的其他电子装置进行连结。
在此说明检测切换单元320的制动方式。由于本实施例仅利用两个接口控制单元 330、332来进行信号传输及功能实现，因此数据连接端口 321 326同时连接至检测切换单 元320，让检测切换单元320同时检测这些数据连接端口 321 326是否已与其他电子装置 进行连结。
换句话说，当检测到有其中两个数据连接端口已连接后，例如是第i个及第j个数 据连接端口，其中1、j为正整数，i古j且I <1、j < N，检测切换单元320便分配第i个 及第j个数据连接端口以使其分别受控于接口控制单元330与接口控制单元332。藉此，这 两个已连接的数据连接端口所对应的两个电子装置便可相互连线而成为通路。并且，检测 切换单元320最多只允许两个连接的数据连接端口相互连线而成为通路，并且没有其他的 接口控制单元可供连线与信号处理，因此检测切换单元320便于此时禁能不是第i个及第 j个的其他数据连接端口，以使其断路。
在此举例说明之，当使用者先行利用一霹雳电缆与电子装置300中的数据连结端 口 322进行连接之后，检测切换单元320便会检测到第一个已连接的数据连结端口 322，并 将数据连结端口 322的线路电性连接到接口控制单元330中，以使数据连结端口 322受控 于接口控制单元330。电子装置300的功能运算单元370也可通过接口控制单元330、检测 切换单元320及数据连结端口 322，藉以与霹雳电缆另一端相连的电子装置进行信号传输。
然后，如果使用者利用另一个霹雳电缆与电子装置300中的数据连结端口 325进 行连接，检测切换单元320便会检测到第二个已连接的数据连结端口 325，并将数据连结端 口 325的线路电性连接到接口控制单元332中，以使数据连结端口 325受控于接口控制单 元332。藉此，电子装置300的功能运算单元370便可通过接口控制单元332、检测切换单 元320及数据连结端口 325，藉以与霹雳电缆另一端相连的电子装置进行信号传输。此外， 数据连结端口 325相连的电子装置也可以通过电子装置300的桥接而与数据连结端口 322 相连的电子装置进行信号传输。
并且，由于没有其他的接口控制单元可供连线与信号处理，因此检测切换单元320 便于此时禁能没有连线的其他数据连接端口，例如数据连接端口 321、323 324与326，以 使其断路。因此，其余的霹雳电缆就算与上述数据连接端口 321、323 324与326相连接， 也无法与其它电子装置形成通路。
有鉴于此，本实施例中的检测切换单元320可以利用符合本发明实施例中所述功 能的集成电路(IC)来加以实现。或是，应用本实施例者亦可利用多个开关单元来进行线路 切换，便可实现检测切换单元320。
于部分实施例中，应用本实施例者也可以在电子装置300中配置N个发光单元 (例如，N等于6)，藉以表示各数据连接端口的使能状态。也就是说，可以将每个发光单元 分别配置于每个数据连接端口 321 326上，而这些发光单元例如是白光发光二极管。当 检测切换单元320并未检测到已连接的数据连接端口 321 326时，检测切换单元320便 将这些发光单元全数点亮，让使用者得知这些数据连接端口 321 326皆可以使用。换句 话说，当电子装置300于初始状态，且数据连接端口 321 326皆没有连接到其他电子装置 时，这些发光单元便会全亮。
待检测切换单元320检测到单一个已连接的第i个数据连接端口后(例如，数据 连接端口 322已被连接)，检测切换单元320还是会将全部的发光单元全部点亮。此外，当 检测切换单元320已经检测到两个第i个与第j个数据连接端口已被连结时(例如是数据 连接端口 322与325已被连结)，检测切换单元320则仅保留第i个及第j个数据连接端口 所对应的发光单元并使其继续点亮即可，其他的发光单元则成熄灭状态。藉此，便可提醒使 用者，其他的数据连接端口 321、323 324及326为禁能及失效状态，即使再将电子装置插 入失效的连接端口也无法作用。
当电子装置300已有两个已连结的数据连接端口之后，如果使用者拔除其中一个 数据连接端口上的霹雳电缆(例如，拔除数据连接端口 322上所连接的霹雳电缆)，检测切 换单元320则会再度点亮全部的发光单元，直到检测切换单元320再度检测到另一个数据 连接端口被插入霹雳电缆为止。
综上所述，本发明实施例的电子装置300具有多个面，每个面上皆可配置有一或 多个数据连接端口 321 326。此电子装置300利用检测切换单元320来检测这些数据连 接端口 321 326是否已经连接，以通过两个接口控制单元330、332来进行信息传递、功能 实现等。当其中的两个数据连接端口已经被连接之后，检测切换单元便会立即禁能其他还 没连接的数据连接端口。
藉此，由于不需要将每个数据连接端口 321 326皆配置一个接口控制单元，因而 可节省成本。此电子装置300亦可通过其主体的不同面与其他电子装置进行连接，增加使 用者对于这些电子装置在装设时的乐趣。并且，可以依据使用者的需求而改变这些电子装 置的装设结构，提高组合后形状变化的多样性。
虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域 中的普通技术人员，当可作些许更动与润饰，而不脱离本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种具有多个数据连接端口的电子装置，包括 一主体，包括有M个面与N个数据连接端口，且该些数据连接端口配置于M个面，M、N为正整数且N大于等于2 ; 一处理单元，包括一第一接口控制单元与一第二接口控制单元；以及 一检测切换单元，耦接至该第一接口控制单元、该第二接口控制单元以及该些数据连接端口，用以检测该些数据连接端口是否连结，且在检测到已连接第i个及第j个数据连接端口之后，该检测切换单元分配第i个及第j个数据连接端口分别受控于该第一接口控制单元与该第二接口控制单元，并禁能不是第i个及第j个数据连接端口的该些数据连接端口，其中1、j为正整数，i关j且I彡1、j彡N。
2.根据权利要求1所述的电子装置，其中在检测到首先连结的第i个数据连接端口之后，该检测切换单元将第i个数据连接端口电性连接至该第一接口控制单元，并且在检测到第二连结的第j个数据连接端口之后，该检测切换单元将第j个数据连接端口电性连接至该第二接口控制单元。
3.根据权利要求1所述的电子装置，其中该些数据连接端口、该第一接口控制单元以及该第二接口控制单元为符合一菊链连接特性的一数据传输协议。
4.根据权利要求3所述的电子装置，其中该数据传输协议是一霹雳传输规格或是一小型计算机系统接口。
5.根据权利要求1所述的电子装置，其中该处理单元还包括 一功能运算单元，耦接至该第一接口控制单元与该第二接口控制单元之间，用以执行该电子装置的至少一功能。
6.根据权利要求1所述的电子装置，其中还包括 N个发光单元，每一发光单元分别配置于每一数据连接端口， 其中，当并未检测到已连接的该些数据连接端口，或是当检测到已连接的第i个数据连接端口时，该检测切换单元点亮该些发光单元，并且当检测到已连接的第i个及第j个数据连接端口时，该检测切换单元点亮第i个及第j个数据连接端口所对应的该些发光单元，并熄灭其他的该些发光单元。
7.一种具有多个数据连接端口的电子装置，包括 一主体，包括有至少一个面与多个数据连接端口，且该些数据连接端口配置于该至少一个面； 一处理单元，包括一第一接口控制单元与一第二接口控制单元；以及 一检测切换单元，耦接至该第一接口控制单元、该第二接口控制单元以及该些数据连接端口，用以检测该些数据连接端口是否连结，且在检测到该些数据连接端口其中之二已连结时，分配已连结的该些数据连接端口受控于该第一接口控制单元与该第二接口控制单元，并禁能未连结的该些数据连接端口。
8.根据权利要求7所述的电子装置，其中在检测到首先连结的该些数据连接端口其中之一后，该检测切换单元将首先连结的该些数据连接端口其中之一电性连接至该第一接口控制单元，并且在检测到第二连结的该些数据连接端口其中之另一后，该检测切换单元将第二连结的该些数据连接端口其中之另一电性连接至该第二接口控制单元。
9.根据权利要求7所述的电子装置，其中该些数据连接端口、该第一接口控制单元以及该第二接口控制单元是符合一菊链连接特性的一数据传输协议。
10.根据权利要求9所述的电子装置，其中该数据传输协议是一霹雳传输规格或是一小型计算机系统接口。
11.根据权利要求1所述的电子装置，其中该处理单元还包括 一功能运算单元，耦接至该第一接口控制单元与该第二接口控制单元之间，用以执行该电子装置的至少一功能。
12.根据权利要求7所述的电子装置，其中还包括 多个发光单元，每一发光单元分别对应每一数据连接端口， 其中，当该检测切换单元并未检测到已连接的该些数据连接端口，或是当该检测切换单元检测到该些数据连接端口其中之一已连结时，该检测切换单元点亮该些发光单元，并且当检测到该些数据连接端口其中之二已连结时，该检测切换单元点亮该些数据连接端口其中之二所对应的该些发光单元，并熄灭其他的该些发光单元。
全文摘要
一种具有多个数据连接端口的电子装置。此电子装置包括一主体、一处理单元以及一检测切换单元。主体包括有M个面与N个数据连接端口。这些数据连接端口皆配置于M个面。处理单元包括第一接口控制单元与第二接口控制单元。检测切换单元检测这些数据连接端口是否连结。在检测到已连接的第i个及第j个数据连接端口之后，检测切换单元分配第i个及第j个数据连接端口分别受控于第一接口控制单元与第二接口控制单元，并禁能不是第i个及第j个数据连接端口的其他数据连接端口。藉此，此电子装置可与同样具有此数据连接端口规格的其它电子装置灵活地相互连接。
文档编号G06F13/38GK103034600SQ20111030144
公开日2013年4月10日 申请日期2011年9月29日 优先权日2011年9月29日
发明者林祐廷, 谢贺光 申请人:宏碁股份有限公司