一种键盘—视频—鼠标切换系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种键盘-视频-鼠标切换系统，包括：主控模块（11），以及分别与所述主控模块（11）连接的设置输入模块（12）、USB键盘切换模块（13）、USB鼠标切换模块（14）、VGA视频切换模块（15）、HDMI视频切换模块（16）和DVI视频切换模块（17）；所述系统与USB键盘（30）、USB鼠标（40）、显示器（50）及多台主机（20）连接。本实用新型采用主控模块（11）对USB键盘输入、USB鼠标输入、VGA视频输出、HDMI视频输出和DVI视频输出进行切换控制，实现了通过一套输入输出设备对多台主机（20）进行操作和控制，还实现了多种视频信号的实时热切换。相比只支持单一视频接口的切换设备，本实用新型可适用于多种视频接口的切换，应该范围更广，实用性更强。
【专利说明】一种键盘_视频_鼠标切换系统
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及多计算机切换【技术领域】，更具体地说，涉及一种键盘-视频-鼠标切换系统。
【背景技术】
[0002]在电脑和视频产品的生产与测试、计算机的个人家庭应用或企业办公应用中，越来越多的场合需要用户同时操作和控制多台计算机主机(比如个人电脑、服务器等)。按照传统方式，一台主机通常配备一套键盘、鼠标和显示器等输入输出设备，对于多计算机的应用场合，如果采用传统方式则会造成空间和设备成本的浪费。为了使用户可以通过一套输入输出设备对多台主机进行操作和控制，键盘-视频-鼠标切换(KVM，Keyboard-Video-Mouse,也称为多计算机切换)技术应需而生。
[0003]目前，虽然KVM切换设备已发展到第三代，但现有的KVM切换设备支持的视频接口较为单一，比如仅支持VGA(Video Graphics Array,视频图形阵列)、HDMI (HighDefinition Multimedia Interface,高清晰度多媒体接口 )和 DVI (Digital VisualInterface,视频数字接口)其中一种视频接口。当多台主机支持不同的视频接口时，现有的KVM切换设备无法满足多种视频信号的切换需求，从而限制了现有的KVM切换设备的应用范围。
实用新型内容
[0004]本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述无法满足多种视频信号的切换需求、应用范围受限的缺陷，提供一种可支持多种视频信号切换、应用范围更广的键盘_视频_鼠标切换系统。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种键盘-视频-鼠标切换系统，所述系统与多台主机连接，所述系统包括:
[0006]主控模块，以及分别与所述主控模块连接的设置输入模块、USB键盘切换模块、USB鼠标切换模块、VGA视频切换模块、HDMI视频切换模块和DVI视频切换模块；
[0007]所述USB键盘切换模块通过USB数据线分别与USB键盘和多台所述主机连接；所述USB鼠标切换模块通过USB数据线分别与USB鼠标和多台所述主机连接；所述VGA视频切换模块、所述HDMI视频切换模块、所述DVI视频切换模块分别通过视频信号传输线与显示器和多台所述主机连接。
[0008]在本实用新型一种键盘-视频-鼠标切换系统中，所述USB键盘切换模块包括与所述USB键盘连接的键盘信号输入模块、分别与所述键盘信号输入模块和所述主控模块连接的键盘切换选择模块、分别与所述键盘切换选择模块和多台所述主机连接的键盘信号输出模块。
[0009]在本实用新型一种键盘-视频-鼠标切换系统中，所述USB鼠标切换模块包括与所述USB鼠标连接的鼠标信号输入模块、分别与所述鼠标信号输入模块和所述主控模块连接的鼠标切换选择模块、分别与所述鼠标切换选择模块和多台所述主机连接的鼠标信号输出模块。
[0010]在本实用新型一种键盘-视频-鼠标切换系统中，所述VGA视频切换模块包括与多台所述主机连接的VGA视频信号输入模块、分别与所述VGA视频信号输入模块和所述主控模块连接的VGA视频切换选择模块、分别与所述VGA视频切换选择模块和所述显示器连接的VGA视频信号输出模块。
[0011]在本实用新型一种键盘-视频-鼠标切换系统中，所述HDMI视频切换模块包括与多台所述主机连接的HDMI视频信号输入模块、分别与所述HDMI视频信号输入模块和所述主控模块连接的HDMI视频切换选择模块、分别与所述HDMI视频切换选择模块和所述显示器连接的HDMI视频信号输出模块。
[0012]在本实用新型一种键盘-视频-鼠标切换系统中，所述DVI视频切换模块包括与多台所述主机连接的DVI视频信号输入模块、分别与所述DVI视频信号输入模块和所述主控模块连接的DVI视频切换选择模块、分别与所述DVI视频切换选择模块和所述显示器连接的DVI视频信号输出模块。
[0013]在本实用新型一种键盘-视频-鼠标切换系统中，所述设置输入模块包括若干个按键。
[0014]在本实用新型一种键盘-视频-鼠标切换系统中，还包括显示驱动模块，所示显示驱动模块分别与所述主控模块和数码灯连接。
[0015]实施本实用新型的键盘-视频-鼠标切换系统，具有以下有益效果:通过采用主控模块对多台主机的USB键盘输入、USB鼠标输入、VGA视频输出、HDMI视频输出和DVI视频输出进行切换控制，不仅实现了通过一套输入输出设备对多台主机进行操作和控制，还可以同时支持多种视频信号之间的切换。相比现有技术中只支持单一视频接口的键盘-视频-鼠标切换设备，本实用新型可支持多种视频接口的键盘-视频-鼠标切换系统的应用范围更广、实用性更强。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中:
[0017]图1是本实用新型第一实施例的键盘-视频-鼠标切换系统10的结构图；
[0018]图2a是图1所示本实用新型第一实施例中设置输入模块12的电路原理图；
[0019]图2b是图1所示本实用新型第一实施例中主控模块11的电路原理图；
[0020]图3a是图1所示本实用新型第一实施例中USB键盘切换模块13的详细结构图；
[0021]图3b是图1所示本实用新型第一实施例中USB键盘切换模块13的电路原理图；
[0022]图4a是图1所示本实用新型第一实施例中USB鼠标切换模块14的详细结构图；
[0023]图4b是图1所示本实用新型第一实施例中USB鼠标切换模块14的电路原理图；
[0024]图5a是图1所示本实用新型第一实施例中VGA视频切换模块15的详细结构图；
[0025]图5b是图1所示本实用新型第一实施例中VGA视频切换模块15的电路原理图；
[0026]图6a是图1所示本实用新型第一实施例中HDMI视频切换模块16的详细结构图；
[0027]图6b是图1所示本实用新型第一实施例中HDMI视频切换选择模块162的电路原理图；[0028]图7a是图1所示本实用新型第一实施例中DVI视频切换模块17的详细结构图；
[0029]图7b是图1所示本实用新型第一实施例中DVI视频切换选择模块172的电路原理图；
[0030]图8是本实用新型第二实施例的键盘-视频-鼠标切换系统10的结构图；
[0031]图9是本实用新型第二实施例中显示驱动模块18的电路原理图。
【具体实施方式】
[0032]为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的【具体实施方式】。
[0033]图1是本实用新型第一实施例的键盘-视频-鼠标切换系统10的结构图。如图1所示，在本实用新型的第一实施例中，键盘-视频-鼠标切换系统10与多台主机20连接，用于对多台主机20的输入输出进行切换控制。键盘-视频-鼠标切换系统10包括:主控模块11，以及分别与主控模块11连接的设置输入模块12、USB键盘切换模块13、USB鼠标切换模块14、VGA视频切换模块15、HDMI视频切换模块16和DVI视频切换模块17 ;其中，USB键盘切换模块13通过USB数据线分别与USB键盘30和多台主机20连接;USB鼠标切换模块14通过USB数据线分别与USB鼠标40和多台主机20连接；VGA视频切换模块15、HDMI视频切换模块16、DVI视频切换模块17分别通过视频信号传输线与显示器50和多台主机20连接。
[0034]以切换控制8台主机为例(具体在实现中，也可以对其他数量的主机进行切换控制)，举例说明本实用新型第一实施例的键盘-视频-鼠标切换系统10各模块工作过程:
[0035]图2a是图1所示本实用新型第一实施例中设置输入模块12的电路原理图；图2b是图1所示本实用新型第一实施例中主控模块11的电路原理图。如图2a和图2b所示，设置输入模块12包括8个按键SW1-SW8，SW1-SW8分别用于接收用户选择切换到8台主机20中的其中一台的切换输入信号，主控模块11的输入端D0-D7与设置输入模块12中8个按键电路的输出端对应连接，当某个按键被按下时，设置输入模块12产生相应的电信号输出至主控模块11的输入端。主控模块11根据扫描到的按键电信号，输出3位相应的地址编码信息至USB键盘切换模块13、USB鼠标切换模块14、VGA视频切换模块15、HDMI视频切换模块16和DVI视频切换模块17，以控制USB键盘切换模块13的输出、USB鼠标切换模块14的输出、VGA视频切换模块15的输入、HDMI视频切换模块16的输入和DVI视频切换模块17的输入切换至与该编码地址对应的主机。
[0036]图3a是图1所示本实用新型第一实施例中USB键盘切换模块13的详细结构图。如图3a所示，在本实用新型的第一实施例中，USB键盘切换模块13包括与USB键盘30连接的键盘信号输入模块131、分别与键盘信号输入模块131和主控模块11连接的键盘切换选择模块132、分别与键盘切换选择模块132和多台主机20连接的键盘信号输出模块133。图3b是图1所示本实用新型第一实施例中USB键盘切换模块13的电路原理图。如图3b所示，键盘信号输入模块131为USB接口，其与USB键盘30连接，用于接收USB键盘30输出的键盘输入信号；键盘切换选择模块132由8进I出的高速差分多路复用芯片ADG1207实现，ADG1207的端口 DA、DB (预先定义为输入端口)与键盘信号输入模块131连接，用于接收键盘输入信号；ADG1207的三根地址线输入端A0-A2与主控模块11的输出端Q0-Q2对应连接，以接收主控模块11输出的3位地址编码信息；键盘切换选择模块132根据3位地址编码信息，从8组预先定义为输出的端口 S1A/S1B-S8A/S8B中选择其中的I组进行输出，以)将键盘输入信号切换输出至与该编码地址对应的I台主机20 ;键盘信号输出模块133包括8个USB接口(具体在实现中，键盘信号输出模块133的USB接口数量与切换控制的主机数一致)，其输入端与键盘切换选择模块132的输出端连接，如图3b中示出的键盘信号输出模块133中的I个USB接口与ADG1207的输出端S1A、SlB连接，其余7个USB接口电路与图3b中示出的I个USB接口电路相同，分别与ADG1207的端口 S2A/S2B-S8A/S8B连接(图3b中省略了其他7个USB接口的电路示意);键盘信号输出模块133的输出端与主机20连接，以将键盘输入信号输出至与编码地址对应的切换目标主机20。
[0037]图4a是图1所示本实用新型第一实施例中USB鼠标切换模块14的详细结构图。如图4a所示，在本实用新型的第一实施例中，USB鼠标切换模块14包括与USB鼠标40连接的鼠标信号输入模块141、分别与鼠标信号输入模块141和主控模块11连接的鼠标切换选择模块142、分别与鼠标切换选择模块142和多台主机20连接的鼠标信号输出模块143。图4b是图1所示本实用新型第一实施例中USB鼠标切换模块14的电路原理图。如图4b所示，鼠标信号输入模块141为USB接口，其与USB鼠标40连接，用于接收USB鼠标40输出的鼠标输入信号；鼠标切换选择模块142由8进I出的高速差分多路复用芯片ADG1207实现，ADG1207的端口 DA、DB (预先定义为输入端口)与鼠标信号输入模块141连接，用于接收鼠标输入信号；ADG1207的三根地址线输入端A0-A2与主控模块11的输出端Q0-Q2对应连接，以接收主控模块11输出的3位地址编码信息；鼠标切换选择模块142根据3位地址编码信息，从8组预先定义为输出的端口 S1A/S1B-S8A/S8B中选择其中的I组进行输出，以将鼠标输入信号切换输出至与该编码地址对应的I台主机20 ;鼠标信号输出模块143包括8个USB接口(具体在实现中，鼠标信号输出模块143的USB接口数量与切换控制的主机数一致)，其输入端与鼠标切换选择模块142的输出端连接，如图4b中示出的鼠标信号输出模块143中的I个USB接口与ADG1207的输出端S1A、SlB连接，其余7个USB接口电路与图4b中示出的I个USB接口电路相同，分别与ADG1207的端口 S2A/S2B-S8A/S8B连接(图4b中省略了其他7个USB接口的电路示意)；鼠标信号输出模块143的输出端与主机20连接，以将鼠标输入信号输出至与编码地址对应的切换目标主机20。
[0038]图5a是图1所示本实用新型第一实施例中VGA视频切换模块15的详细结构图。如图5a所示，在本实用新型的第一实施例中，VGA视频切换模块15包括与多台主机20连接的VGA视频信号输入模块151、分别与VGA视频信号输入模块151和主控模块11连接的VGA视频切换选择模块152、分别与VGA视频切换选择模块152和显示器50连接的VGA视频信号输出模块153。图5b是图1所示本实用新型第一实施例中VGA视频切换模块15的电路原理图。如图5b所示，VGA视频信号输入模块151的输入端与主机20连接，以接收主机输出的VGA视频显示信号；VGA视频信号输入模块151的输出端包括8个VGA视频输出接口(具体在实现中，VGA视频信号输入模块151的VGA视频输出接口数量与切换控制的主机数一致)；VGA视频切换选择模块152由TI公司的8进I出高速多路复用芯片SN74CB3Q3251组合实现，VGA视频切换选择模块152包括7个SN74CB3Q3251芯片(图5b中示出的VGA视频切换选择模块152省略了其余6个SN74CB3Q3251)，一个VGA视频输出接口输出7路VGA信号，7路VGA信号分别输入至7个SN74CB3Q3251芯片的相同端口，比如:第I个VGA视频输出接口的7路VGA信号分别输入至7个SN74CB3Q3251的输入端口 BI ;第2个VGA视频输出接口的7路VGA信号分别输入至7个SN74CB3Q3251的输入端口 B2 ;第3个VGA视频输出接口的7路VGA信号分别输入至7个SN74CB3Q3251的输入端口 B3，以此类推至其余5个VGA视频输出接口与对应的SN74CB3Q3251输入端口 B4-B8 ;如图5b中示出的VGA视频信号输入模块151中的I个VGA视频输出接口输出I路VGA信号至SN74CB3Q3251的输入端BI，该VGA视频输出接口分别输出其他6路VGA信号至另外6个SN74CB3Q3251的输入端BI ;其余7个VGA视频输出接口电路与图5b中示出的I个VGA视频输出接口电路相同(图5b中省略了其他7个VGA视频输出接口)(这一部分还请参照“VGA切换模块说明”修改一下)；7个SN74CB3Q3251的三根地址线输入端S0-S2与主控模块11的输出端Q0-Q2对应连接，以接收主控模块11输出的3位地址编码信息；7个SN74CB3Q3251分别根据3位地址编码信息，分别从8个输入端口 B1-B8中选择其中的I个端口，接收与该编码地址对应的I台主机20输出的VGA视频显示信号；VGA视频信号输出模块153的输入端与SN74CB3Q3251的输出端A连接，将由与编码地址对应的切换目标主机20输出的VGA视频显示信号发送至显示器50显示。
[0039]图6a是图1所示本实用新型第一实施例中HDMI视频切换模块16的详细结构图。如图6a所示，在本实用新型的第一实施例中，HDMI视频切换模块16包括与多台主机20连接的HDMI视频信号输入模块161、分别与HDMI视频信号输入模块161和主控模块11连接的HDMI视频切换选择模块162、分别与HDMI视频切换选择模块162和显示器50连接的HDMI视频信号输出模块163。HDMI视频信号输入模块161的输入端与主机20连接，接收主机输出的HDMI视频显示信号；图6b是图1所示本实用新型第一实施例中HDMI视频切换选择模块162的电路原理图；如图6b所示，HDMI视频切换选择模块162由ADI公司的芯片ADV3002实现，ADV3002是4进I出的专用HDMI信号切换器，ADV3002的两根地址线输入端与主控模块11的输出端连接，以接收主控模块11输出的2位地址编码信息；HDMI视频切换选择模块162根据2位地址编码信息，从4路输入信号中选择其中的I路，接收与该编码地址对应的I台主机20输出的HDMI视频显示信号；HDMI视频信号输出模块163的输入端与ADV3002的输出端连接，将由与编码地址对应的切换目标主机20输出的HDMI视频显示信号发送至显示器50显示。在具体实现中，HDMI视频切换选择模块162也可以由2个ADV3002芯片实现，以对8台主机20的HDMI视频输入输出进行切换控制。
[0040]图7a是图1所示本实用新型第一实施例中DVI视频切换模块17的详细结构图。如图7a所示，在本实用新型的第一实施例中，DVI视频切换模块17包括与多台主机20连接的DVI视频信号输入模块171、分别与DVI视频信号输入模块171和主控模块11连接的DVI视频切换选择模块172、分别与DVI视频切换选择模块172和显示器50连接的DVI视频信号输出模块173。DVI视频信号输入模块171的输入端与主机20连接，接收主机输出的DVI视频显示信号；图7b是图1所示本实用新型第一实施例中DVI视频切换选择模块172的电路原理图；如图7b所示，DVI视频切换选择模块172由ADI公司的芯片ADV3002实现，ADV3002是4进I出的专用HDMI/DVI信号切换器，ADV3002的两根地址线输入端与主控模块11的输出端连接，以接收主控模块11输出的2位地址编码信息；DVI视频切换选择模块172根据2位地址编码信息，从4路输入信号中选择其中的I路，接收与该编码地址对应的I台主机20输出的DVI视频显示信号；DVI视频信号输出模块173的输入端与ADV3002的输出端连接，将由与编码地址对应的切换目标主机20输出的DVI视频显示信号发送至显示器50显示。在具体实现中，DVI视频切换选择模块172也可以由2个ADV3002芯片实现，以对8台主机20的DVI视频输入输出进行切换控制。
[0041]本实用新型采用主控模块11对多台主机20的USB键盘输入、USB鼠标输入、VGA视频输出、HDMI视频输出和DVI视频输出进行切换控制，不仅实现了通过一套输入输出设备对多台主机20进行操作和控制，还可支持多种视频信号的实时热切换；采用采用硬件逻辑电路和多路复用芯片实现多台主机输入输出的选择和切换，在保证切换性能的同时，使得本实用新型的键盘-视频-鼠标切换系统的结构和实现更简单。相比只支持单一视频接口切换的键盘-视频-鼠标切换设备，本实用新型可支持多种视频接口切换的键盘-视频-鼠标切换系统的应用范围更广、实用性更强。
[0042]图8是本实用新型第二实施例的键盘-视频-鼠标切换系统10的结构图。如图8所示，在本实用新型的第二实施例中，键盘-视频-鼠标切换系统10除了包括本实用新型第一实施例中的主控模块11、设置输入模块12、USB键盘切换模块13、USB鼠标切换模块
14、VGA视频切换模块15、HDMI视频切换模块16和DVI视频切换模块17，还包括显示驱动模块18 ;显示驱动模块18分别与主控模块11和数码灯60连接。优选地，数码灯60可以为LED灯、LED数码管或LCD灯。图9是本实用新型第二实施例中显示驱动模块18的电路原理图。如图9所示，在本实用新型的第二实施例中，数码灯60包括8个LED灯，当设置输入模块12中的某个按键被按下时，主控模块11扫描该按键按下产生的电信号，并输出与该按键对应的显示驱动信号；显示驱动模块18的输入端A/B/C与主控模块的输出端Q0-Q2连接，显示模块18根据显示驱动信号，驱动与该按键对应的LED灯点亮，以使用户可以直观地获知当前键盘-视频-鼠标切换系统10的输入输出切换至哪台主机20。
[0043]上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的【具体实施方式】，上述的【具体实施方式】仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。
【权利要求】
1.一种键盘-视频-鼠标切换系统，所述系统与多台主机(20)连接，其特征在于，所述系统包括: 主控模块(11)，以及分别与所述主控模块(11)连接的设置输入模块(12)、USB键盘切换模块(13)、USB鼠标切换模块(14)、VGA视频切换模块(15)、HDMI视频切换模块(16)和DVI视频切换模块(17)； 所述USB键盘切换模块(13)通过USB数据线分别与USB键盘(30)和多台所述主机(20)连接；所述USB鼠标切换模块(14)通过USB数据线分别与USB鼠标(40)和多台所述主机(20)连接；所述VGA视频切换模块(15)、所述HDMI视频切换模块(16)、所述DVI视频切换模块(17)分别通过视频信号传输线与显示器(50)和多台所述主机(20)连接。
2.根据权利要求1所述的键盘-视频-鼠标切换系统，其特征在于，所述USB键盘切换模块(13)包括与所述USB键盘(30)连接的键盘信号输入模块(131)、分别与所述键盘信号输入模块(131)和所述主控模块(11)连接的键盘切换选择模块(132 )、分别与所述键盘切换选择模块(132 )和多台所述主机(20 )连接的键盘信号输出模块(133 )。
3.根据权利要求1所述的键盘-视频-鼠标切换系统，其特征在于，所述USB鼠标切换模块(14)包括与所述USB鼠标(40)连接的鼠标信号输入模块(141 )、分别与所述鼠标信号输入模块(141)和所述主控模块(11)连接的鼠标切换选择模块(142)、分别与所述鼠标切换选择模块(142)和多台所述主机(20)连接的鼠标信号输出模块(143)。
4.根据权利要求1所述的键盘-视频-鼠标切换系统，其特征在于，所述VGA视频切换模块(15)包括与多台所述主机(20)连接的VGA视频信号输入模块(151 )、分别与所述VGA视频信号输入模块(151)和所述主控模块(11)连接的VGA视频切换选择模块(152)、分别与所述VGA视频切换选择模块(152)和所述显示器(50)连接的VGA视频信号输出模块(153)。
5.根据权利要求1所述的键盘-视频-鼠标切换系统，其特征在于，所述HDMI视频切换模块(16)包括与多台所述主机(20)连接的HDMI视频信号输入模块(161)、分别与所述HDMI视频信号输入模块(161)和所述主控模块(11)连接的HDMI视频切换选择模块(162 )、分别与所述HDMI视频切换选择模块(162)和所述显示器(50)连接的HDMI视频信号输出模块(163)。
6.根据权利要求1所述的键盘-视频-鼠标切换系统，其特征在于，所述DVI视频切换模块(17)包括与多台所述主机(20)连接的DVI视频信号输入模块(171)、分别与所述DVI视频信号输入模块(171)和所述主控模块(11)连接的DVI视频切换选择模块(172)、分别与所述DVI视频切换选择模块(172)和所述显示器(50)连接的DVI视频信号输出模块(173)。
7.根据权利要求1所述的键盘-视频-鼠标切换系统，其特征在于，所述设置输入模块(12)包括若干个按键。
8.根据权利要求1所述的键盘-视频-鼠标切换系统，其特征在于，所述系统还包括显示驱动模块(18)，所示显示驱动模块(18)分别与所述主控模块(11)和数码灯(60)连接。
【文档编号】G06F9/48GK203405806SQ201320339872
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年6月14日 优先权日:2013年6月14日
【发明者】邓君, 王志方, 张元星 申请人:深圳宝龙达信息技术股份有限公司