专利名称：Usb对vga接口转换装置的制作方法
技术领域：
本实用新型有关于一种USB对VGA接口转换装置，尤指一种用于电脑主机与显示器间的USB接口端口对VGA显示接口桥接转换的装置。
(2)背景技术习知的电脑主机与显示器间的连结结构，是在电脑主机内建构显示接口电路，如习知的PCI型式显示接口及AGP型式显示接口，无论何种接口，在电脑主机内部必需装设显示适配卡，不但占用电脑主机的接口插槽，且相对增添电脑主机的设备及安装成本，而在电脑主机的显示适配卡与显示器间的连结，皆必需通过多脚位及多脚位信号的信号电缆连结，方可使电脑主机内的VGA显示信号传送至显示器中进行显示，致使电脑主机与显示器间的联机电缆线径必需增大，且线数相对较多，而不利于线路的配置安装，且线径增大相对影响线路的频宽及缩限限制线路的铺设长度及距离，使电脑主机与显示器间的配置距离必需限制在狭小的范围，不便于使用者的空间调配使用，如考虑加长铺设线路，则使线路的信号因而衰减，必需加装额外的信号放大器，更增添电脑主机与显示器间连结的设备成本，实乃电脑主机与显示器接口连结所极待解决的主要课题。
(3)实用新型内容本实用新型的主要目的在于提供一种USB对VGA接口转换装置，包括至少一USB控制器、VGA控制器及一桥接器，藉由桥接器连结于USB控制器及VGA控制器之间作USB对VGA信号的转换，以让电脑主机通过USB接口传输显示画面数据至显示器。
本实用新型的再一目的，即是在提供一种USB对VGA接口转换装置，该桥接器包括一固件接口、先进先出控制器及显示接口转换器，以将USB型式的显示画面数据，以先进先出传送方式，转换成对应的VGA显示信号，以提供给VGA显示器进行显示操作。
本实用新型的又一目的，即是在提供一种USB对VGA接口转换装置，该USB控制器提供USB线缆直接连至电脑主机，并藉由该VGA控制器直接连结至显示器，不必在电脑主机上安装任何显示适配卡硬件，可以藉此提升电脑主机与显示器间线路的数据传输频宽、线路配置长度及范围。
为达上述的目的，本实用新型的USB对VGA接口转换装置，包括至少一USB控制器，以连结电脑主机的USB接口端口；一VGA控制器连结至显示器，以及；一挢接器，连结于上述USB控制器与VGA控制器之间，该接器包括一固件接口、先进先出控制器及显示接口转换器，其中，固件接口连结USB控制器，接受USB控制器发出的总线控制命令，固件接口并向显示接口转换器发送固件及DMA控制信号，且先进先出控制器连结USB控制器，以控制USB控制器以先进先出方式传输来自电脑主机的发送的USB型态的显示数据，并再由先进先出状态控制器将USB数据传送至显示接口转换器，由显示接口转换器连结VGA控制器转换成标准VGA显示接口信号至显示器，使电脑主机与显示器间通过USB线缆及以USB接口传输显示画面数据。
为更清楚理解本实用新型的目的、特点和优点，下面将结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细说明。
(4)
图1是本实用新型的系统方块图；图2为本实用新型的桥接器的电路方块图；图3为图2桥接器的另一实施例图；图4为本实用新型中的电脑主机对USB控制器传送USB接口的显示画面数据的流程图；图5为本实用新型的USB对VGA接口转换装置应用于电脑主机与显示器连结的第一应用实例图；图6为本实用新型的USB对VGA接口转换装置应用于电脑主机与显示器连结的第二应用实例(5)具体实施方式
首先请参阅图1所示，为本实用新型的系统方块图，本实用新型的USB对VGA接口转换装置100，包括至少一USB控制器10、VGA控制器20及桥接器30，其中，USB控制器10连结至一电脑主机200的USB接口端口210，以接受来自电脑主机200送出的USB接口的显示画面数据；该VGA控制器20则连结至一显示器300，桥接器30连结于USB控制器10与VGA控制器20之间，由USB控制器10以先进先出方式，将接收自电脑主机200的USB接口型态的显示画面数据传送给桥接器30，由该桥接器30将USB接口型态的显示画面数据转换成相对应的标准VGA显示画面信号送至VGA控制器20，由VGA控制器20将标准VGA显示画面信号送至显示器300，以供显示器300进行画面显示作业。
请再配合图2所示，为本发中的桥接器30的方块电路图，其中，该桥接器30包括一固件接口31、先进先出控制器32及显示接口转换器33，其中，固件接口31连结上述的USB控制器10，以取得一总线控制命令A，该固件接口31并以一控制总线B及数据流排C连结显示接口转换器33，以传送DMA控制信号、固件控制信号及控制指令数据，使显示接口转换器33得以将USB接口型态的显示画面数据转换成相对应的VGA显示接口型态画面信号D，该VGA显示接口型态画面信号D的型式不拘，可为PCI或AGP等不同型式的显示接口信号，其详细的实施例说明在以下文中将有详细的说明。
图2中所示的先进先出控制器32，以一数据总线E及控制线F连结至USB控制器10，该先进先出控制器32以控制线F发送先进先出命令控制命令给USB控制器10，让USB控制器10将接收自电脑主机200的USB接口型式的显示画面数据，以先进先出方式，通过数据总线E传送至先进先出控制器32，该先进先出控制器32并与显示接口转换器33以一数据总线G及控制线H连结，以由先进先出控制器33在读取USB控制器10所传送的USB接口型式的显示画面数据后，再藉由控制线H发送先进先出控制信号给显示接口转换器33，让先进先出控制器32同样以先进先出方式，将该USB接口型式的显示画面传送至显示接口转换器33，由显示接口转换器33将此USB接口型式的画面数据转换成相对应VGA接口型态画面信号D输出至显示器300。
请再参阅图3所示，为了进一步阐明本实用新型的技术内容及产业利用价值，特以PCI型态显示接口为转换标的的实施例，说明该桥接器30的内涵，其中，该固件接口31承受来自USB控制器10所传送的PIO总线控制命令A’，且固件接口31与显示接口转换器33’间连结以一DMA地址控制线B1、DMA长度控制线B2、DMA触发控制线B3、固件触发控制线B4及数据总线C，以让固件接口31通过DMA地址控制线B1、DMA长度控制线B2、DMA触发控制线B3、固件触发控制线B4来控制显示接口转换器33’的DMA地址、数据长度、触发信号及固件的触发，并藉由数据总线C传送相关控制指令及数据给显示接口转换器写器33’。
上述图3的先进先出控制器32，则以一数据总线E及控制线F连结至USB控制器10，该先进先出控制器32以控制线F发送先进先出命令控制命令给USB控制器10，让USB控制器10将接收自电脑主机200的USB接口型式的显示画面数据，以先进先出方式，通过数据总线E传送至先进先出控制器32，该先进先出控制器32并与显示接口转换器33’以一数据总线G及控制线H连结，以由先进先出控制器33’在读取USB控制器10所传送的USB接口型式的显示画面数据后，再藉由控制线H发送先进先出控制信号给显示接口转换器33’，让先进先出控制器32同样以先进先出方式，将该USB接口型式的显示画面传送至显示接口转换器33’，该显示接口转换器33’为PCI接口转换的主状态器，根据上述固件接口10经DMA地址控制线B1、DMA长度控制线B2、DMA触发控制线B3、固件触发控制线B4所发送的DMA地址、数据长度、触发信号及固件的触发等控制信号，由该显示接口转换器33’将此USB接口型式的画面数据转换成相对应PCI型式的VGA接口型态画面信号D’输出至显示器300。
如上图2及图3所揭示的桥接器30，其型式不限，在本实用新型中是以现场可编程门阵列(FPGA)的型式为说明的实施例，其它的实施型态，如将桥接器30中的固件接口31、先进先出控制器32及显示接口转换器33整合规划成单一集成电路，如整置规划成ASIC，当不脱离本实用新型的主张范畴。
请再配合图4所示，为本实用新型的USB对VGA接口转换装置100，在实际配合电脑主机200执行显示器300显示作业的流程图，这里所列举的实施例是以微软公司出品的WINDOWS是列操作系统为例，其步骤包括步骤400～440，其中(400)应用程序发送显示需求信息。
(410)激活GDI32显示控制功能。将应用程序需求的显示数据发送给图形引擎。
(420)激活图形引擎(GRAPHICS ENGINE)。以图形引擎处理所需的显示数据。
(430)显示图形驱动程序(GRAPHICS DRIVER)驱动。即由该驱动程序编辑及驱动所需的显示画面数据。
(440)经USB接口传送。
亦即由以上各步骤的说明下，显示本实用新型的USB对VGA接口转换装置100可方便配合任何习知的电脑主机200及操作系统，而不需要在电脑主机200内部安装任何显示适配卡硬件，可扩增电脑主机200内部接口的空间，且不必使用过粗的信号缆线连结电脑主机200与显示器300，并可相对增加电脑主机200与显示器300的联机长度及范围。
请再参阅图5所示，为本实用新型的USB对VGA接口转换装置100应用在电脑主机200与显示器300间的USB连接线缆500连结的第一应用实例，其中，该USB对VGA接口转换装置100的USB控制器10、VGA控制器20及桥接器30可整置在一接头600内，该接头600一端至少设有一USB插座610，该USB插座610连结USB控制器10，以藉由USB插座610供USB连接线缆500一端的USB接头510连结，进而通过USB连接线缆500连结至电脑主机200的USB接口端口210，而接头600另一端则设有一VGA接头620，以连结至显示器300的信号接头310。
请再配合图6所示，为本实用新型的USB对VGA接口转换装置100应用在电脑主机200与显示器300间的USB连接线缆500连结的第二应用例，其中，该USB对VGA接口转换装置100的USB控制器10、VGA控制器20及桥接器30可整置在显示器300内部的显示控制电路板320上，并在该显示控制电路板320上至少设有一USB插座330，USB插座330露出于显示器300外，以连结该USB连接线缆500一端的USB接头510，以通过该USB连接线缆500连结至电脑主机200的USB接口端口210上，而该VGA控制器20则直接连结至显示控制电路板320，以直接提供显示器300所需的VGA显示信号。
本实用新型的实用新型精神，是在于以最为精简及低成本的技术手段，来使习知的电脑主机200内部不必装设多余的显示适配卡硬件，而仅过轻巧简便的USB连接线缆500，即可连结显示器300，并将所需的画面显示数据以高频宽、低信号耗损的USB接口型式传送并转换成相对的VGA接口型态显示信号D或D’供显示器300作显示，可以大幅降低电脑主机200与显示器300间的连结线路成本及铺设成本，同时也相对提高电脑主机200与显示器300间的配置空间及范围，诚为一极具产业利用价值的实用新型。
以上图1～图6所示本实用新型的USB对VGA接口转换装置，其中所揭示的说明及图式，是为便于阐明本实用新型的技术内容及技术手段，所揭示较佳实施例的一隅，并不因而拘限其范畴。并且，凡是一切针对本实用新型的技术手段、装置细部局部改进、变更，或者是组件的等效替代、置换，当不脱离本实用新型的实用新型精神及范畴，其范围将由以下的权利要求所界定。
权利要求1.一种USB对VGA接口转换装置，其特征在于，包括至少一USB控制器，连结电脑主机的USB接口端口，以接受电脑主机传送的USB接口型式显示画面数据，并输出一总线控制命令及所述USB接口型式显示画面数据；一VGA控制器，连结至显示器，以输出VGA接口型式显示信号给显示器，以及；一桥接器，连结于USB控制器与VGA控制器之间，并接受USB控制器送出的总线控制命令，且向USB控制器发送先进先出控制信号，以先进先出方式接收USB控制器所传送的USB接口型式画面显示数据，并将该USB接口型式画面显示数据转换成相对应的VGA接口型式显示信号输出至VGA控制器。
2.如权利要求1所述的USB对VGA接口转换装置，其特征在于，该USB控制器连结一USB插座。
3.如权利要求1所述的USB对VGA接口转换装置，其特征在于，该VGA控制器连结一VGA接头。
4.如权利要求3所述的USB对VGA接口转换装置，其特征在于，该接头一端设有一USB插座与USB控制器连结。
5.如权利要求3所述的USB对VGA接口转换装置，其特征在于，该接头一端设有一VGA接头与VGA控制器连结。
6.如权利要求1所述的USB对VGA接口转换装置，其特征在于，该USB控制器、VGA控制器及桥接器整置于显示器内的显示控制电路板中。
7.如权利要求6所述的USB对VGA接口转换装置，其特征在于，该USB控制器连结一USB插座。
8.如权利要求6所述的USB对VGA接口转换装置，其特征在于，该VGA控制器连结于显示器的显示控制电路板上。
9.如权利要求1所述的USB对VGA接口转换装置，其特征在于，该桥接器包括一固件接口，连结USB控制器，以接收USB控制器传送的总线控制命令，并输出DMA控制信号、固件控制信号及控制指令数据；一先进先出控制器，连结至USB控制器，并向USB控制器发送先进先出控制信号，以先进先出方式读入USB控制器传送的USB接口型式显示画面数据，以及；一显示接口转换器，连结固件接口、先进先出控制器及VGA控制器，以接收固件接口所传送的DMA控制信号、固件控制信号及控制指令数据，并受先进先出控制器的先进先出控制信号，以先进先出方式读入USB控制器所传送的USB接口型式显示画面数据，并转换成相对应的VGA接口型式显示信号输出至VGA控制器。
10.如权利要求9所述的USB对VGA接口转换装置，其特征在于，该固件接口承受USB控制器传送的总线控制命令为PIO总线控制命令。
11.如权利要求9所述的USB对VGA接口转换装置，其特征在于，该固件接口以一控制总线、一数据总线与显示接口转换器连结。
12.如权利要求9所述的USB对VGA接口转换装置，其特征在于，该固件接口以一DMA地址控制线、DMA长度控制线、DMA触发控制线、固件触发控制线及数据总线与显示接口转接器连结。
13.如权利要求9所述的USB对VGA接口转换装置，其特征在于，该先进先出控制器以一控制线及数据总线与USB控制器连结。
14.如权利要求9所述的USB对VGA接口转换装置，其特征在于，该先进先出控制器以一控制线及数据总线与显示接口转接器连结。
15.如权利要求9所述的USB对VGA接口转换装置，其特征在于，该显示接口转接器所转换输出的VGA接口型式显示信号为PCI接口型式的VGA显示信号。
16.如权利要求9所述的USB对VGA接口转换装置，其特征在于，该固件接口、先进先出控制器及显示接口转接器整置为单一集成电路。
17.如权利要求16所述的USB对VGA接口转换装置，其特征在于，该单一集成电路为现场可编程门阵列。
18.如权利要求16所述的USB对VGA接口转换装置，其特征在于，该单一集成电路为ASIC。
专利摘要一种USB对VGA接口转换装置，包含至少一USB控制器，以连结电脑主机的USB接口端口；一VGA控制器连结至显示器，以及；一桥接器，连结于上述USB控制器与VGA控制器之间，该接器包含一固件接口、先进先出控制器及显示接口转换器，其中，固件接口连结USB控制器，接受USB控制器发出的总线控制命令，固件接口并向显示接口转换器发送固件及DMA控制信号，且先进先出控制器连结USB控制器，以控制USB控制器以先进先出方式传输来自电脑主机的发送的USB型态的显示数据，并再由先进先出状态控制器将USB数据传送至显示接口转换器，由显示接口转换器连结VGA控制器转换成标准VGA显示接口信号至显示器。
文档编号G06F13/14GK2599646SQ0229256
公开日2004年1月14日 申请日期2002年12月13日 优先权日2002年12月13日
发明者刘培中 申请人:茂杰国际有限公司