专利名称：集成式多主机设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及计算机、网络与总线技术，具体涉及一种集成网络、多主机，同时带统一外部网络接口的集成式多主机设备。
背景技术：
目前，用户组建计算机局域网的方式都是先配置标准的PC，再通过交换机将配置好的PC连接起来，构成计算机网络，包括有盘和无盘工作系统。每台PC都是标准的构架(AT、ATX、BTX)，其接口均为行业标准接口，每台机器相互独立，其硬件资源为各PC独享，每台PC提供一个用户终端。通过这种方式，每个用户必须配置一套完整的硬件设备，占据大量空间，同时每台PC都必须占用一个网络接口，分散给每个用户、不便于统一管理，当某客户端出现硬件故障时，必须对整台电脑进行检修，无论从安装还是维护都非常复杂。
此外，有些大型系统使用诸如LINIX服务器和工作站，其对终端的管理和维护都比较简单，但它需要服务器及特殊的软件设置，与个人使用的PC及PC的操作系统有一定区别，不符合用户通常的使用习惯。
在本申请发明人向中国专利局同时提出的发明专利申请“集成式多单机系统”中，包括中心设备部分和用户端设备部分，设计出中心设备是解决问题的关键。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足之处而提供一种符合用户通常的使用习惯的可供多客户端使用、同时又可以将复杂设备集中维护管理的中心设备。
本实用新型的目的可以通过以下措施来达到这种集成式多主机设备，包括二块或二块以上主机插板和用于网络通讯的交换机插板，其特征在于还包括一背板，所述主机插板和交换机插板与背板PCB布线活动电连接。这样将所有主机和网络集中在一个设备中，仅需管理维护一个复杂设备，因此给用户安装和管理都带来方便，同时，对于每个用户使用的是一个独立逻辑PC，完全符合用户使用习惯。
本实用新型的目的还可以通过以下措施来进一步完善所述主机插板和交换机插板通过背板上的PCI插槽与PCB布线活动电连接，所述主机插板为工控机主机插板。
所述PCI插槽共9个，提供8个主机插板插槽和1个交换机插板插槽。
该集成式多主机设备还包括硬盘/光驱，所述硬盘/光驱通过所述PCB布线上的接口与PCB布线相连。
所述接口为IDE接口，所述多主机设备还包括硬盘和光驱托架。
该集成式多主机设备还包括用于散热的系统风扇。
该集成式多主机设备还包括用于检测所述风扇故障的语音报警模块。
所述背板包括由所述交换机插板提供的使所述多主机设备与外部通讯的网络接口。
所述主机插板包括能接入远程显示器和键盘的电缆接口。
所述电缆接口还包括鼠标、AUDIO、MIC、USB、远程电源控制和远程指示灯的接入端子。
该集成式多主机设备还包括共享的接入PCB布线电源模块。
所述电源包括5V、12V和3.3V，分别设在PCB布线中。
所述接插件的物理结构为通用的PCI接插件。
所述接插件的PCI插槽针脚定义如下针脚编号针脚定义 针脚编号 针脚定义
B1～B7 网络 A3～A39 IDE总线B8～B29 地线 A42 电源PS-ON信号B38～B44电源+5V5BA44 电源PG信号B47～B49电源+12V A45～A49 电源-12VB52～B62电源+3.3VA50 电源开关该主板PCI插槽包括主机网络接口B1～B7，数据读取/控制总线接口A3～A39，电源线B38～B44、B47～B49、B52～B62和A45～A49以及电源控制线A42和A44。
本实用新型相比现有技术具有以下优点1.降低硬件成本，节约空间。
2.方便安装、使用，减少系统维护量。
图1是本实用新型集成式多主机设备的应用组网示意图图2是本实用新型集成式多主机设备的正面示意图。
图3是本实用新型集成式多主机设备的背面示意图。
图4是本实用新型集成式多主机设备的电原理框图。
图5是本实用新型集成式多主机设备的结构示意图。
图6是本实用新型集成式多主机设备的电源控制电路一原理框图。
图7是本实用新型集成式多主机设备的电源控制电路二原理框图。
图8是本实用新型集成式多主机设备中逻辑PC的结构示意图。
图9是本实用新型集成式多主机设备中风扇监控及语音报警装置的电原理框图。
图10是主机模块板与PCB布线线连接的示意图。
图11是交换机板与PCB布线连接的示意图。
图12本实用新型主机板对应的PCI针脚定义图。
图13是本实用新型用户端接入电缆一的示意图。
图14是本实用新型用户端接入电缆二的示意图。
具体实施方式
本实用新型下面将结合附图和实施例作进一步详述本实用新型集成式多单机系统包括中心设备部分和用户端设备部分。如图1所示，中心设备部分为主设备1；用户端设备部分包括多台显示器2及各自对应的键盘3；主设备1与用户端设备通过连接线5连接，该连接线5为4-50米；同时，主设备1还可以通过网络接口连接外部计算机网络4。
本实用新型的核心部分是主设备1，如图2所示，主设备1包括8块主机模块30和1块电源交换机板6以及公用的光驱32，该电源交换机板6包括1个8端口交换机模块31和2个电源模块41，其中1个电源模块41提供4块主机模块30的电源。主设备1可以最多给8个用户提供独立的逻辑PC，可使用一公用硬盘，该硬盘安置在主设备1内，可以根据用户数调整主机模块30的数量。
如图3所示，上述8块主机模块30和1块电源交换机板6共同插在背板7上，通过插针8与背板7上的PCB布线10电连接，公用的光驱32以及内设的共享硬盘也通过接口和连接电缆与背板相连，背板上还设置有接入客户端设备连接电缆的接入孔53和网络接口9，该网络接口用于连接外部网络4。这种结构便于布线和安装。
主设备1的具体电路，如图4所示，包括电源模块41、交换机模块31、电源控制模块40、语音报警模块51、系统风扇模块50和主机模块30以及公用光驱模块32，所有部件通过各自的接口与背板7上的PCB布线10电连接，这样通过PCB布线式结构实现各主机模块30网络连接以及与外部网络的通讯，还实现硬盘/光驱模块32和电源模块41的共享，将包括多个逻辑PC和交换机在内的整个局域网的主要设备集成在一个装置中，而仅将显示器和键盘等拉到客户端，使得设备易于安装和维护。
主设备1的具体结构，如图5所示，包括位于背板上PCB布线10、背板PCB布线上的接插件和接口以及通过这些接插件和接口与PCB布线10连接的各功能模块，功能模块包括主机模块30、交换机模块板31、数据存储设备以及系统风扇和语音报警模块51，主设备1的一大块区域为插箱结构，主机模块30、交换机模块板31为插板，交换机模块板31中集成了2个电源模块41，分别给4个主机模块30提供电源。PCB布线10包括电源接口112、IDE总线113和内部网络PCB布线114，还包括电源控制线。
主设备1中的主机模块30提供给各自用户远程使用，多用户管理主设备1公用电源模块41的电路，包括电路一和电路二两种电路一，如图6所示，电源模块41通过PCB布线10给主机模块30供电，主机模块30按电源控制模块40的指令选择正常工作或进入抑止状态，即芯片和CPU均不工作。
电路二，如图7所示，电源模块41通过PCB布线10和继电器80给与继电器80对应的主机模块30供电，继电器80按电源控制模块40的指令选择接通或断开。
下面以上述电路一为例说明用户使用过程中的电源管理，本实用新型主设备1的2个电源模块41为负荷方式，分别提供4块主机模块30的电源一)开机过程当系统第1个用户使用时，通过客户端的远程电源开关启动其对应主设备内的主机模块30，又称主板30，该主机模块30启动时，该主机模块30发出低电平信号，电源控制模块40接收到该信号后，检测到该主板是第1块启动的，电源控制模块40向电源41发出PS-ON低电平信号，电源41正常启动后向所有主板30供应+3.3V、+5V、+12V、-12V电源，并发出PG高电平信号，电源控制模块40接收到该信号后，向该主板30发出PG高电平信号，该主板30正常工作，其他主板30虽然已经有了+3.3V、+5V、+12V、-12V电源供应，但是由于没有PG高电平信号，处于抑止状态，芯片和CPU33均不工作；当第2个用户使用时，通过客户端的远程电源开关启动第2块主板30，发出PS-ON低电平信号，电源控制模块40接收到该信号后，检测到已经有主板30处于工作状态，并且电源41已经正常工作，电源控制模块40就向第2块主板30发出PG高电平信号，该主板4从抑止状态进入正常工作状态；第3、第4个用户使用时同理控制；二)关机过程当系统的4名用户中第一名用户退出时，通过客户端的远程电源开关关闭当对应的主板30，该主板30发出PS-ON高电平信号，电源控制模块40接收到该信号后，检查其他3块主板30的工作状态，由于还有其他主板30处于工作状态，因此电源控制模块40向该主板30发送PG低电平信号，该主板30处于抑止状态，芯片和CPU33复位并停止工作；第2、第3个用户关机时同理控制；当系统的最后一名用户退出时，通过客户端的远程电源开关关闭最后一块主板30，该主板30发出PS-ON高电平信号，电源控制模块40接收到该信号后，检测到其他主板30均处于抑止状态，电源控制模块40向该主板30发出PG低电平信号，并向电源41发出PS-ON高电平信号，电源41关闭。
本实用新型提供给每个用户实际上独立的逻辑PC，其结构如图8所示，主机模块30构成逻辑PC的CPU和主板，公用的硬盘/光驱构成逻辑PC的计算机外部存储器，公用的电源模块41加上电源控制模块构成逻辑PC的独立电源。这种方式下，每个操作者感觉就是在个人电脑上操作，完全符合大多数操作者的一般习惯。
主设备还包括系统风扇，用于各功能模块的散热。对应的风扇监控及语音报警装置，其结构如图9所示，系统风扇模块含有风扇状态检测/控制电路53，该风扇状态检测/控制电路53检测系统风扇的转速，并根据异常情况控制语音合成集成电路511语音报警，并在一定的条件下，比如一定时间后，控制主机模块30停止工作。
板块的PCB布线结构实现了设备的高度集成化，具体连接如图11、12所示，通过接插件使得主机模块30和交换机电源模块板32与PCB布线活动连接，便于安装和维护。
其中，上述PCB布线上主机模块30对应接插件PCI针脚如图13所示，定义如下针脚编号针脚定义针脚编号针脚定义B1～B7 网络A3～A39 IDE总线B8～B29 地线A42 电源PS-ON信号B38～B44电源+5V5B A44 电源PG信号B47～B49电源+12VA45～A49电源-12VB52～B62电源+3.3V A50 电源开关另外，主设备1通过每用户3条总的长电缆连接至用户端，然后再分出来分别连接各个用户端设备，1条视频电缆，另两条电缆，结构如图14、15所示，其中，DB端子包括多个USB线缆63和外层的屏蔽层62；另一接口端子包括控制线缆64、指示灯线缆65、AUDIO线缆66、MIC线缆67、鼠标线缆68和键盘线缆69以及外层的屏蔽层70。使用电缆后，用户易于远程使用，同时便于安装。
最后，根据本技术领域普通技术人员理解，上述PCB布线可全部采用总线形式，也可以在网络接口上采用端一端连接，即一块主机模块连接一交换机端口。而且本实用新型的电源交换机板6可分解为1块交换机板和两块电源板分别插在背板上。
权利要求1.一种集成式多主机设备，包括二块或二块以上主机插板(30)和用于网络通讯的交换机插板(6)，其特征在于还包括一背板，所述主机插板和交换机插板与背板PCB布线活动电连接。
2.根据权利要求1所述的集成式多主机设备，其特征在于所述主机插板(30)和交换机插板通过背板上的PCI插槽与PCB布线活动电连接。
3.根据权利要求2所述的集成式多主机设备，其特征在于所述PCI插槽共9个，提供8个主机插板插槽和1个交换机插板插槽。
4.根据权利要求1所述的集成式多主机设备，其特征在于还包括硬盘/光驱(32)，所述硬盘/光驱通过所述PCB布线上的接口与PCB布线相连。
5.根据权利要求4所述的集成式多主机设备，其特征在于所述接口为IDE接口，所述多主机设备还包括硬盘和光驱托架。
6.根据权利要求1所述的集成式多主机设备，其特征在于还包括用于散热的系统风扇。
7.根据权利要求5所述的集成式多主机设备，其特征在于还包括用于检测所述风扇故障的语音报警模块。
8.根据权利要求1所述的集成式多主机设备，其特征在于所述背板包括由所述交换机插板提供的使所述多主机设备与外部通讯的网络接口(9)。
9.根据权利要求1所述的集成式多主机设备，其特征在于所述主机插板(30)包括能接入远程显示器和键盘的电缆接口。
10.根据权利要求9所述的集成式多主机设备，其特征在于所述电缆接口还包括鼠标、AUDIO、MIC、USB、远程电源控制和远程指示灯的接入端子。
11.根据权利要求1-10任一项所述的集成式多主机设备，其特征在于还包括共享的接入PCB布线(10)的电源模块(41)。
专利摘要本实用新型涉及并公开一种集成式多主机设备，包括二块或二块以上主机插板(30)和用于网络通讯的交换机插板(6)，其特征在于还包括一背板，所述主机插板和交换机插板与背板PCB布线活动电连接。这种集成式多主机设备可供多客户端使用，采用模块化插拔设计，大大降低了设备安装和维护的难易度。
文档编号H04L12/02GK2810049SQ20052005995
公开日2006年8月23日 申请日期2005年6月20日 优先权日2005年6月20日
发明者毛向阳, 李林斌, 谭赛武, 龚关 申请人:惠州市Tcl电脑科技有限责任公司