专利名称：分体式计算机系统及实现方法
技术领域：
本发明涉及计算机应用领域，尤其涉及分体式计算机系统及实现方法。
背景技术：
随着计算机技术的发展，用户对于台式PC的需求也变得越来越细致，用户不但要求计算机具备强大的性能，同时更希望能够操作灵活，外观小巧唯美，但价格又不能太高。但事实上，从结构设计的角度看，计算机如果设计得过于小巧，它的散热，噪音，EMI，扩展性就会受到限制，即使能够解决这些问题，也会造成制造成本的大幅度提高。同时，如果PC像家电一样提供面板方便用户操作，主机机箱的结构又过于复杂，不利于大批量生产。因此出现了分体式的设计思想，通过分体式的设计，将台式PC分成主机和控制台两个部分，用户常用的操作移植到一个单独的控制台上，让用户通过操作控制台达到操作计算机的效果。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术的缺点，提供一种分体式计算机系统及实现方法，其主机与控制台使用了高速的usb2.0/1394/audio信号相联接，使得控制台的功能更为强大，用户操作更加便捷，可以实现用户不必操作主机就可以使用计算机的效果。
本发明的一种分体式计算机系统，包括主机和控制台；主机和控制台之间通过信号线相连接；其中，控制台包括键盘，鼠标，音频设备接口及与主机和控制台之间的信号线的接口，及电源开关，用于控制所述主机的电源的开关；主机包括CPU及与主机和控制台之间的信号线的接口；主机与控制台之间的连线包括显示信号线-VGA信号线；主控信号线。
可选地，所述主机与控制台的与主机和控制台之间的信号线的接口包括信号驱动与整形电路，用于驱动与整形接口信号，以保证所述主机与控制台的信号的正确交互。
优选地，所述信号驱动与整形电路包括显示信号的驱动电路键盘、鼠标、音频信号的驱动电路。
可选地，所述控制台还包括遥控器及遥控器接收电路，所述主机与控制台之间的连线包括遥控器信号线。
优选地，所述控制台还包括光驱及驱动电路；音量控制装置，用于控制音频设备的音量；和读卡器，用于读取存储卡的信息。
可选地，所述与主机和控制台之间的信号线的接口包括USB接口和1394接口。
优选地，所述控制台还包括常用快捷按键组和按键电路，用于将按键信息发送给所述接口；信号转接板，以将信号合成为接口所需的格式。
可选地，所述与主机和控制台之间的信号线的接口为并行接口。
优选地，所述控制台还包括USB信号转IDE信号电路，以将USB信号转化为IDE信号后再通过IDE接口连接到所述光驱上。
本发明的一种实现分体式计算机系统的方法，包括步骤确定所述分体式计算机系统包括键盘，鼠标，音频设备接口的控制台需要的信号和功能；根据控制台需要的信号和功能，确定所述计算机系统的主机与所述控制台间需要的信号；所述主机与所述控制台进行所述需要的信号的交互；在需要控制所述主机时，控制所述控制台，所述控制台通过所述信号的交互实现对主机的控制。
本发明将现有的个人计算机(pc)系统设计成主机和控制台两个部分，两个部分通过电缆连接，用户常用的操作界面被转移到控制台上。这样以来，一方面可以将控制台设计的小巧精致，方便用户操作摆放；另一方面，因为主机与控制台分离，用户常用的操作界面不在主机上，所以主机的设计更加灵活，在某种程度上也可以提高主机的可靠性。本发明同时也为PC家电化设计提供了一个方向。
图1是本发明的实施例的分体计算机系统的原理示意图；图2是本发明的实施例的控制台的原理示意图；
图3是音频(Audio)信号、USB2.0信号、1394信号连接的原理示意图；图4为信号转接板的原理框图；图5给出了本发明的实施例的功率开关原理图；图6为本发明实施例的usb信号转IDE信号电路原理图；图7给出了本发明实施例的IDE接口的接线信号图；图8为本发明的实施例的控制台的原理图；图9为本发明中连接主机和控制台的接口示意图；图10为本发明中主机上的信号引出方式示意图。
具体实施例方式
为了便于本领域一般技术人员实施与理解本发明，下面分别参照附图通过实施例描述本发明。
在本发明在具体实施例中，将整个pc系统设计成为了主机和控制台两个部分，主机和控制台之间通过连接线相连。主机是一套基准的pc系统，它与我们现有的pc系统最大的不同在于主机的用户操作界面比较简单，用户经常操作的界面被放到了控制台上。这样以来，用户只要操作控制台，就可以实现对于整个计算机的控制。因为控制台和主机是分离的，所以控制台可以放到任何用户方便操作的地方，而且控制台可以设计的非常小巧，从外观设计上也更为灵活。
在本发明的实施例中，主机包括cpu，主板，内存，硬盘等常规部件，就是一台完整的pc。但光驱，读卡器，还有控制板(包括power按键，reset按键，其他功能键)放在控制台上，同时键盘鼠标也连接到控制台上，控制台与主机通过电缆连接，用户的所有操作可以在控制台上完成。比如观看dvd，用户可以直接将光盘放到控制台的光驱中，然后使用键盘鼠标操作，就可以实现观看；不需要操作主机。又如；用户观看存储卡中的照片，他可以直接将存储卡插入到控制台的读卡器中，就可以实现播放。综上所述，本发明通过将部分硬件遗址到控制台中，使得用户的操作界面从主机转移到了控制台上，从而实现了用户的方便操作。
应该知道，这里的用户界面包括所有用户可以操作的台式pc的硬件，接口，功能按键。
为了实现本发明，首先进行控制台的功能定义，这主要是根据用户的需求和技术的可实现程度定义控制台的功能，在对功能定义完善后，才能在将功能转化成用户界面。以形成控制台的功能和组成模块图。
然后，定义主机引入控制台的信号。根据控制台上用户界面的定义，规划主机需要引入控制台的信号类型，然后对信号进行分析和优化，明确哪些信号引入控制台可以实现用户界面需要的功能，以形成控制台的信号线定义图。
确定控制台内部的信号转接方式。在确定了需要引入控制台的信号后，要确定如何将这些信号引入到控制台的用户界面上。
还需要定义控制台与主机的连接电缆接口。这主要定义电缆如何连接主机从主机获取信号，以及如何连接控制台从而将信号引入控制台。
图1是本发明的实施例的分体计算机系统的原理示意图。其中，控制台集成了键盘，鼠标，遥控器，audio接口，主机和控制台之间通过信号线相连接。主机与控制台之间的连线包括显示信号线-VGA信号线；主控信号线；在这个实施例中，为了保证信号的有效交互，在主机中包括显示信号的驱动电路，以保证信号的传输距离。在主机和控制台中还包括键盘、鼠标、audio信号的驱动电路和接收电路，控制台中还包括遥控器信号接收电路和驱动电路，用于保证信号的在经过一定距离后的波形满足系统要求。控制台中还包括遥控器信号接收电路和驱动电路，以保证遥控器信号可以正确到达主机。
在本发明的实施例中，控制台实现的功能如下能够使用光驱。光驱具备传统台式pc的一切功能，如播放影碟，读取文件，播放cd等等。能够方便的开关机。能够实现无线的遥控。提供丰富的数码接口方便用户使用。能够使用读卡器。在满足这些功能的同时，希望控制台小巧精致。
图2是本发明的实施例的控制台的原理示意图。其中，包括读卡器，用于读取存储卡的信息，读卡器控制电路，用于控制读卡器读卡。读卡器信号接口装置，用于将读出的信息送给控制台的接口电路，以通过控制台的接口与主机进行信息交互。在这个实施例中，控制台的接口包括USB接口和1394接口。控制台还包括光驱或类似装置，及它们的控制与驱动装置，用于在光驱与接口之间进行数据交互。控制台还包括遥控接收模块，用于接收遥控器的控制信号，并转换为接口需要的信号。控制台还包括常用快捷按键组和按键电路，用于将按键信息发送给接口。控制台还包括开机按键，音量键，耳机与麦克风及有关电路，以与接口进行信息交互。为了保证信号能通过接口正确交互并相互不冲突，控制台包括信号合路器，如信号转接板，以将信号合成为接口所需的格式。
在本发明的实施例中，主机与控制台间的信号包括音频(Audio)信号，用于实现控制台上的音量旋钮和控制台的前置板的Audio口这两个用户界面。此部分的信号定义如下 主机与控制台间的信号包括USB2.0信号。用于实现光驱，读卡器，遥控接收板(包括常用快捷键组，无线接收模块)，控制台的前置板的USB口这4个用户界面。此部分的信号定义如下表 主机与控制台间的信号包括1394信号。用于实现控制台的前置板上的1394这个用户界面。此部分的信号定义如下表
图3是音频(Audio)信号、USB2.0信号、1394信号连接的原理示意图。其中Audio接口位于控制台的电路板上，通过信号线连接到前置板的audio接口和音量旋钮，以实现音量调整和耳机输出的功能，其信号来源于主机主板上的audio接口；其中usb接口位于控制台的电路板上，通过信号线连接到前置板的光驱、遥控接收板、读卡器、前置usb口，以分别实现光驱操作，遥控信号接收以及按键操作(在本发明的实施例中，配合联想的数码家电系统使用)，存储卡读取或者写入，usb设备连接以及数据读写的功能，其信号来源于主机主板上的usb接口；其中1394接口位于控制台的电路板上，通过信号线连接到前置板的1394接口，以实现1394设备的连接和数据读写的功能，其信号来源于主机主板上的1394接口本发明实施例中的Power On/GND/5vSB/12V信号，用于实现控制台的供电和开关机按键组的用户界面。其中power on/5vsb信号用来实现开机，该信号取自主板；GND为接地信号，该信号取自主板；12v信号用来为光驱提供供电，该信号取自主板。
上面给出了控制台的四种信号，下面描述这些主机信号被引入控制台后，如何与控制台上的用户界面连接。在本发明的实施例中，采用信号转接板来实现的。图4为信号转接板的原理框图。从图中可以看出，本发明的实施例中，将主机的信号通过特定的信号线(对于信号线的设计后面有描述)连接到控制台上，然后通过本发明的信号转接板将信号转接(信号转接板相当于增强型的中继站)，并作相应的转换，最后将相应的信号引到控制台前面的接口上，从而实现分体式的设计。
根据主机引入控制台的信号，信号转接板内部的功能模块如下a 5v接口/12v接口，信号转接板提供标准的5v/12v插针。插针采用标准的电源插针方式，信号的定义如下
b Power ON开机接口，信号转接板提供标准的power on插针。插针的定义如下表
图5给出了本发明的实施例的功率开关原理图。在开关开启和关闭时，通过晶体管的导通和截止使门电路输出“0”或“1”，以便控制开关机。
c Audio接口，信号转接板提供与主机相同的audio插针。信号定义与主机板上的信号定义相同，这里不再重复。
d 1394接口，信号转接板提供标准的1394插针。信号定义与主机板上的信号定义相同，这里不再重复。
e usb接口，信号转接板提供标准的usb插针。信号定义与主机板上的信号定义相同，这里不再重复。
f usb信号转IDE信号电路，通过该电路，将usb信号转化为ide信号，然后再通过标准的ide接口连接到光驱上。图6为本发明实施例的usb信号转IDE信号电路原理图。其中，使用一颗标准的usb转ide信号芯片来实现信号的转接，这种芯片在市场上比较多，TI以及REAKTAK都有相关的产品，在此就不再对芯片本身的定义作描述，对于IDE接口，定义的信号方式与主板上的接口相同，图7给出了本发明实施例的IDE接口的接线信号图。管脚的定义如下表。
根据上面的描述，可以获得如图8所示的本发明的实施例的控制台的原理图。
本发明中，为了便于连接主机和控制台，连接电缆的接口被定义成了并行接口(LPT)形式。
为了使主机和控制台上的接口与主板上的并行接口相区别，其中主机和控制台上的接口采用了并行打印机电缆的接口，其形式如下图9A。连接电缆两端的接口采用了主板上的并行接口，其形式如图9B。
在本发明的实施例中，主机上的信号引出方式如下主机上的接口被设计到机箱的挡片上，挡片的正面是一个并行接口，与主机和控制台的连接电缆相连；背面是一组信号线，与主板上相应的信号接口相连。具体情况如图10所示。
利用本发明，可以方便用户操作，用户可以不必操作主机而直接操作控制台即可实现与操作主机相同的效果。有利于pc的设计。因为控制台与主机分离设计，一方面可以将控制台设计的小巧精致，方便用户摆放；另一方面可以使设计人员能够更灵活的设计主机的结构，EMI，散热，静音从而有利于主机性能和可靠性的提高。
本发明满足了用户对于台式PC小巧，精致，同时功能强大，方便操作，可扩展性好的要求，同时对于整个PC的成本也不会有过多地增加，使得PC更加靠近与家电。
虽然通过实施例描绘了本发明，本领域普通技术人员知道，本发明有许多变形和变化而不脱离本发明的精神，例如，本发明的主机与控制台间的连线可以采用IEE488，也可以采用串行总线等，因此，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本发明的精神。
权利要求
1.一种分体式计算机系统，包括主机和控制台；主机和控制台之间通过信号线相连接；其中，控制台包括键盘，鼠标，音频设备接口及与主机和控制台之间的信号线的接口，及电源开关，用于控制所述主机的电源的开关；主机包括CPU及与主机和控制台之间的信号线的接口；主机与控制台之间的连线包括显示信号线-VGA信号线；主控信号线。
2.如权利要求1所述的系统，其中，所述主机与控制台的与主机和控制台之间的信号线的接口包括信号驱动与整形电路，用于驱动与整形接口信号，以保证所述主机与控制台的信号的正确交互。
3.如权利要求2所述的系统，其中，所述信号驱动与整形电路包括显示信号的驱动电路键盘、鼠标、音频信号的驱动电路。
4.如权利要求1-3之一所述的系统，其中，所述控制台还包括遥控器及遥控器接收电路，所述主机与控制台之间的连线包括遥控器信号线。
5.如权利要求1-3之一所述的系统，其中，所述控制台还包括光驱及驱动电路；音量控制装置，用于控制音频设备的音量；和读卡器，用于读取存储卡的信息。
6.如权利要求1-3之一所述的系统，其中，所述与主机和控制台之间的信号线的接口包括USB接口和1394接口。
7.如权利要求1-3之一所述的系统，其中，所述控制台还包括常用快捷按键组和按键电路，用于将按键信息发送给所述接口信号转接板，以将信号合成为接口所需的格式。
8.如权利要求1-3之一所述的系统，其中，所述与主机和控制台之间的信号线的接口为并行接口。
9.如权利要求5所述的系统，其中，所述控制台还包括USB信号转IDE信号电路，以将USB信号转化为IDE信号后再通过IDE接口连接到所述光驱上。
10.一种实现分体式计算机系统的方法，包括步骤确定所述分体式计算机系统包括键盘，鼠标，音频设备接口的控制台需要的信号和功能；根据控制台需要的信号和功能，确定所述计算机系统的主机与所述控制台间需要的信号；所述主机与所述控制台进行所述需要的信号的交互；在需要控制所述主机时，控制所述控制台，所述控制台通过所述信号的交互实现对主机的控制。
全文摘要
本发明提供了一种分体式计算机系统和实现方法。系统包括主机和控制台；主机和控制台之间通过信号线相连接；其中，控制台包括键盘，鼠标，音频设备接口及与主机和控制台之间的信号线的接口，及电源开关，用于控制所述主机的电源的开关；主机包括CPU及与主机和控制台之间的信号线的接口；主机与控制台之间的连线包括显示信号线－VGA信号线；主控信号线。利用本发明，将计算机系统设计成主机和控制台两个部分，可以将控制台设计的小巧精致，方便用户操作摆放；主机的设计更加灵活，提高了主机的可靠性。
文档编号G06F15/00GK1619519SQ20031011355
公开日2005年5月25日 申请日期2003年11月17日 优先权日2003年11月17日
发明者李鹏, 李学文, 姜军红, 丁科 申请人:联想(北京)有限公司