专利名称：直插式电脑卡的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电脑卡，尤其是一种可连接至多个接口设备的输 出入接口的直插式电脑卡。' 背景技术现有个人电脑1的基本架构，如图1所示，是在一主机板IO上布设 一主存储器ll、 一中央处理单元(Central Processing Unit,简称CPU) 12、 一加速影像处理端口 (Accelerated Graphics Port,简称AGP) 13、 一南桥电路(SouthBridge) 14及一北桥电路(NorthBridge) 16等组件， 其中中央处理单元12用以操控各组件，并对程序进行运算，且与北桥电 路16电气连接，而北桥电路16分别于南桥电路14、主存储器11及加速 影像处理端口 13连接，主存储器11暂存中央处理单元12运算过程中所 需的数据及资料，加速影像处理端口 13传输显示卡的显示资料，且主存 储器11暂存的数据、资料及加速影像处理的显示资料，均通过北桥电路 16，传送到中央处理单元12进行处理，而南桥电路14与多个接口设备(如 键盘、硬盘、显示器、连接器等)的输出入接口 15电气连接，并通过北 桥电路16将各输出入接口 15接收到的数据或资料，传送至中央处理单元 12进行处理。由于现今的主机板不断地加入硬件(如接口或输出入端口)以增加更 多的功能，但主机板10并未随着各种硬件日趋小型化的发展脚步，而逐步縮小其面积，反而是主机板10除了上述组件外，为了添加不同的功能， 而不断地加入新的硬件，使得主机板10的尺寸大小始终无法縮小，使得 主机板10依然需要安装在具有较大空间的电子装置的壳体内，而难以应 用于空间受限的小型化电子设备，例如数字视讯摄影机(DVR)、 DOS作 业平台(DOS Platform)、 RFID暨条形码读取机(RFID & Bar code Reader)、 实时车辆定位系统(AVL)、指纹辨识器、网络摄影机、环境监控系统、 医疗设备、CAN BUS SOLUTION、掌上型电脑、手持型仪器等需要使用 电脑运算的小型电子设备。鉴于前述的个人电脑1的主机板10的尺寸大小无法小型化，及小型 化电子设备的空间又极为有限的问题，因此，目前市场上出现了一种应用 于小型化电子设备的电脑卡，例如研华股份有限公司的名片型CPU卡 (台湾新型专利公告第433496号)及控创科技股份有限公司的DIMM-PC 产品，均是采用144个脚位的小型双面内存模块(Small-Outline Dual In-Line Memory Module,简称SODIMM)机械规格的电路板，如图2 所示，该名片型CPU卡的电路板20上包括微处理器21、系统内存22、 固态磁盘驱动器23、基本输出入系统24、输出入控制器25、 LAN控制器 26等组件，并在电路板20的底端边缘处，设有SODIMM模块标准机械 规格的144个脚位200，且脚位200被重新加以定义成可连接至多个周边 装置的第一整合接口 202，且该CPU卡的另一侧边设有第二整合接口 204， 可供接引多个外接埠，如此，当该CPU卡插接于一小型化电子设备主机 板30上所设的对应插座300上时(如图3所示)，主机板30上布设的接 口设备(图中未示)，即能与第一整合接口 202形成电气连接，令该CPU卡成为小型化电子设备的运算及控制中心。如图4所示，控创科技股份有限公司的DIMM-PC^产品的架构，大致 与上述CPU卡雷同，该电路板4上布设有一中央处理单元40、复数个输 出入接口 41 (如外围组件内连接总线(Peripheral Component Interconnect Bus,简称PCIBus)、工业标准架构总线(Industry Standard Architecture Bus,简称ISA Bus)等)、复数个内存(SDRAM、 BIOS Flash Memory 及EEPROM) 42、 一输出入控制器(如Super I/O Controller) 43及一以 太网络控制器44等组件，当DIMM-PC^产品插接于一小型化电子设备主 机板上对应的插座(图中未示)时，该DIMM-PC^产品的所有脚位通过插 座上的对应接点，分别与主机板上所设的接口设备形成电气连接，使得 DIMM-PC^产品成为小型化电子设备的运算及控制中心。然而，虽然名片型CPU卡具有微处理器21、系统内存22、固态磁盘 驱动器23、基本输出入系统24、输出入控制器25、 LAN控制器26等组 件，而DIMM-PC^产品，虽具有中央处理单元40、输出入接口41、工业 标准架构总线、内存42、输出入控制器43及以太网络控制器44等组件， 但名片型CPU卡与DIMM-PC^产品仍未具备完整的电脑架构，并无法满 足不同小型化电子设备的实际需求，而且名片型CPU卡及DIMM-PC^产 品的兼容性低，无法支持多种接口设备，造成开发工程人员在设计上的诸 多困扰及不便及小型化电子设备的开发时间过长等问题，因此，有必要开 发出一种能够符合较多小型化电子设备实际需求的电脑卡。 发明内容本实用新型要解决的技术问题在于提供一种提供符合小型化电子设备实际需求的输出入接口，从而能简易且快速地设计出具高兼容性及支持 多种接口设备的电子装置的直插式电脑卡。为解决上述技术问题本实用新型采用如下技术方案 一种直插式电脑 卡，包括一块电路板和设在所述电路板上的一个中央处理单元、引脚、内 存、 一个北桥电路和一个南桥电路，所述引脚为复数个引脚部，各引脚部 在接近其两对应侧边的位置上，分别直行排列在电路板的一面，且各引脚 部分别具有至少34个引脚；所述北桥电路通过电路板上布设的线路与中 央处理单元电气连接；所述内存至少有一个，通过电路板上布设的线路与 北桥电路连接；所述南桥电路通过电路板上布设的线路与北桥电路连接；所述南桥电路及北桥电路的线路，分别延伸连接到引脚，以将引脚定义成 可连接至复数个接口设备的输出入接口，且南桥电路通过北桥电路连接至 中央处理单元。 '本实用新型所述南桥电路通过电路板上的线路连接至引脚上，并至少 形成一外围组件内连接总线、 一低引脚接口、四个通用连接端口、四个串 行端口、 一整合电子式驱动接口、键盘控制接口、 一网络控制接口及二个 通用串行总线输出入接口。本实用新型所述中央处理单元、南桥电路及北桥电路整合成一单芯片组。本实用新型所述电路板上还包括复数个电源引脚及复数个接地引脚， 所述电源引脚与接地引脚与电子装置主机板的插座上对应的接点形成电 源回路。本实用新型所述电路板的一面上在接近其两对应侧边的位置，分别设有三行直排的引脚部。本实用新型所述引脚部对应输出入接口的分配布局为外围组件内连 接总线与整合电子式驱动接口分配在电路板其中一侧的三行引脚部上，而 低引脚接口、各通用连接端口、各串行端口、并列端口、键盘控制接口、 网络控制接口及通用串行总线输出入接口，分别分配在电路板另一侧的三本实用新型所述电路板上还设有一联合测试工作组的测试总线，所述 测试总线通过电路板的线路与中央处理单元、南桥电路、北桥电路及内存 电气连接，所述测试总线可以与一除错工具相连接。本实用新型所述北桥电路还包括一绘图加速端口，所述绘图加速端口 与电子装置主机板上所设的显示芯片相连接，且连接到中央处理单元。本实用新型所述电路板的长度为69毫米、宽度为45毫米。 本实用新型与现有技术相比，引脚可连接至多个接口设备(如键盘、 硬盘、显示器、连接器等)的输出入接口，仅需占用电子装置内的一极小 空间，即能使电子装置具有标准个人电脑的基本功能，并可根据实际需求， 简易且快速地设计出具高兼容性及支持多种接口设备的电子装置。
图1是本实用新型背景技术传统电脑架构示意图； 图2是本实用新型背景技术传统名片型CPU卡的电路方块图； 图3是本实用新型背景技术传统名片型CPU卡的插接在小型化电子 设备的主机板上的示意图；图4是本实用新型背景技术传统DIMM-PCf产品的电路方块图；图5是本实用新型的直插式电脑卡的电路方块图； 图6是本实用新型一实施例的输出入接口的配置图。 本实用新型主要组件符号说明电脑卡5低引脚接口62电路板50通用连接埠63引脚部51串行端口64引脚500整合电子式驱动接口66电源引脚501键盘控制接口67接地引脚502网络控制接口68中央处理单元52通用串行总线69南桥电路54电子装置测试总线55主机板70北桥电路56插座700绘图加速端口560接点702内存58单芯片组8外围组件内连接总线具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的描述。如图5所示，本实用新型直插式电脑卡5包括一电路板50、 一中央处 理单元52、 一南桥电路54、 一北桥电路56及至少一个内存58，其中电路 板50的一面上在接近其两对应侧边的位置，分别设有复数行直排的引脚 部51，且各引脚部51分别具有至少34个引脚500，而中央处理单元52、南桥电路54、北桥电路56及内存58，分别装设在电路板50上，并通过 电路板50上布设的线路使中央处理单元52北桥电路56电气连接，且该 北桥电路56分别与南桥电路54及内存58电气连接，而内存58暂存中央 处理单元52运算过程中的数据及资料，并通过北桥电路56将数据及资料 传送到中央处理单元52进行处理，而南桥电路54及北桥电路56的线路， 也通过电路板50上布设的线路，分别延伸连接到引脚部51不同的引脚500 上，并将引脚500定义成可连接至复数个接口设备(如键盘、硬盘、连接 器等)的输出入接口，且南桥电路54通过北桥电路56,将南桥电路54 的输出入接口的讯息，传送至中央处理单元52进行处理，且北桥电路56 将其输出入接口的讯息，直接传送至中央处理单元52进行处理，当电脑 卡5插接于一电子装置7 (如影像撷取器、网络卡、指纹辨识器、全球卫 星定位器等)的主机板70上对应的复数个插座700时，令电脑卡5的所 有引脚500，通过各插座700上的对应接点702，与主机板70上所设的复 数个接口设备(如键盘、硬盘、连接器、显示器等)的输出入接口形成电 气连接。在此需特别说明的是，近年来电子制造技术的蓬勃发展，使得电 路板50的任二引脚间的距离，大致可制作成约为2mm的间距，换言之， 该电路板50的长度约为69mm (加计电路板的板边与最外侧的两个引脚 的间距)，并在此长度规格下，配合中央处理单元52、南桥电路54、北桥 电路56及内存58等组件的规格大小，该电路板的宽度，大致为45mm， 故电脑卡仅需占用该电子装置7内的一极小空间，即能令电子装置7具有 标准个人电脑的基本功能，并可根据实际需求，简易且快速地设计出具高 兼容性及支持多种接口设备的电子装置7。在本实用新型之一较佳$施例中，如图6所示，南桥电路54上的线 路，通过电路板50上的线路连接至引脚500上，并至少形成包括一外围 组件内连接总线(Peripheral Component Interconnect Bus，简称PCI Bus) 61、 一低引脚接口 (Low Pin Count Interface,简称LPC Interface) 62、 四个通用连接埠(General-Purpose I/O Port,简称GPIO Port) 63、四个 串行端口 (COM Port) 64、 一键盘控制接口 (Keyboard controller Interface) 67、 一网络控制接口 68。而北桥电路56上的线路，通过电路板50上的线 路连接至引脚500上，并至少形成包括一整合电子式驱动接口 (Integrated Device Electronic Interface,简称IDE Interface) 66及二个通用串行总线 (Universal Serial Bus,简称USB) 69等输出入接口，如此，电脑卡5 即可透过输出入接口连接至复数个接口设备(如键盘、硬盘、连接器、显 示器等)，从而提供电子装置所需的功能。在此需特别强调的是，北桥电路56与标准个人电脑的架构相同，其 除可与内存58电气连接外，还可与一加速影像处理端口 (Accelerated Graphics Port,简称AGP) 562电气连接，但是北桥电路56与加速影像 处理端口 562，仅在电子装置7需要外接一显示器时，北桥电路56才通过 电路板50上布设的线路，延伸连接到加速影像处理端口 562，并使加速影 像处理端口 562在引脚500上，形成与显示芯片72连接的输出入接口， 反之，北桥电路56则无需连接到加速影像处理端口 562。此外，在本实用 新型中，北桥电路56并非仅能与内存58及加速影像处理端口 562电气连 接，北桥电路56可依照电子装置7的接口设备在传输速度上的需求，而 与内存58及加速影像处理端口 562以外的输出入接口电气连接，在前述实施例中，北桥电路58还可与整合电子式驱动接口 66及通用串行总线69 连接，因此电脑卡5比传统的名片型CPU卡及DIMM-PC^的兼容性及支 持能力更好，且在输出入接口的设计上更具有弹性。在上述实施例中，如图6所示，电脑卡5基本架构与个人电脑(PC) 架构相同，但为配合超小型的体积和其较为特殊的部份的需要，可以将中 央处理单元52、南桥电路54及北桥电路56，整合成一单芯片组(如申请 人所销售的Vortex86SX的单芯片组)8，用以取代传统CPU卡(如图1 所示)的整合式微处理器，或DIMM-PC^产品的中央处理单元(如AMD ELANSC520，如图4所示)，使得电脑卡5的扩充能力不局限在传统的整 合式微处理器或中央处理单元指定的输出入接口，而是使电脑卡5真正具 有个人电脑的基本功能，并具备更好的兼容性及支持更多的接口设备。如图6所示，电路板50的引脚500除形成输出入接口外，还包括复 数个电源引脚501及复数个接地引脚502，当电脑卡5插接于插座700时， 令电脑卡5的电源引脚501与接地引脚502与各插座700上对应的接点形 成电源回路，藉以提供中央处理单元52、南桥电路54、北桥电路6及内 存58动作所需的电源。在上述实施例中，电路板50的一面上，在接近其两对应侧边的位置， 分别设有三行直排的引脚部51，而引脚部51对应输出入接口的分配布局 为外围组件内连接总线61与整合电子式驱动接口 66分配在电路板50其 中一侧的三行引脚部51上，而低引脚接口62、各通用连接端口63、各串 行端口 64、并列端口 65、键盘控制接口 67、网络控制接口 68及通用串行 总线69等输出入接口，分别分配在电路板50另一侧的三行引脚部51上。在此需特别强调的是，在本实用新型中，引脚部51分配输出入接口的布 局，并非局限于上述的一种分配布局，电路板50的输出入接口，可根据 电子装置7的实际需求，重新分配成另一种布局。本实用新型电路板50上还设有一联合测试工作组(Joint Test Action Group,简称JTAG)的测试总线55，该联合测试工作组是一种用来进行 芯片与电路板上特性测试的标准，例如测试数据输入(TDI)、测试数据 输出(TDO)、测试模式选择(TMS)与测试时脉(TCK)等测试项目进 行测试，并支持对焊点、电路板过孔、短路和开路等连接进行结构测试。 测试总线55透过电路板的线路50与中央处理单元52、南桥电路54、北 桥电路56及内存58电气连接，这样当测试总线55与一除错工具连接时， 该除错工具经由联测试总线55侦测该电脑卡5是否有发生错误。综上所述，本实用新型提供了一种全新的电脑卡5的架构，使得电脑 卡5可结合中央处理单元52、南桥电路54、北桥电路56及内存58,提供 具有高兼容性及支持多种接口设备的复数个输出入接口。当电脑卡5的各 引脚部51插接于各插座700时，电脑卡5的各引脚500组成的各输出入 接口，即可通过插座700上的对应接点702，与主机板70上所设的接口设 备形成电气连接，用以在完全无需增加任何额外硬件零件的情形下，达成 支持各种电子装置所需的功能的目的，同时解决传统CPU卡DIMM-PC 产品兼容性低，且无法支持多种接口设备的问题。以上所述，仅为本实用新型的一最佳具体实施例，但本实用新型的特 征并不局限于此，任何熟悉该项技艺者在本实用新型领域内，可轻易思及 的变化或修饰，皆应涵盖在本实用新型的申请专利范围中。
权利要求1.一种直插式电脑卡，包括一块电路板和设在所述电路板上的一个中央处理单元、引脚、内存、一个北桥电路和一个南桥电路，其特征在于所述引脚为复数个引脚部，各引脚部在接近其两对应侧边的位置上，分别直行排列在电路板的一面，且各引脚部分别具有至少34个引脚；所述北桥电路通过电路板上布设的线路与中央处理单元电气连接；所述内存至少有一个，通过电路板上布设的线路与北桥电路连接；所述南桥电路通过电路板上布设的线路与北桥电路连接；所述南桥电路及北桥电路的线路，分别延伸连接到引脚，以将引脚定义成可连接至复数个接口设备的输出入接口，且南桥电路通过北桥电路连接至中央处理单元。
2. 根据权利要求1所述的直插式电脑卡，其特征在于所述南桥电路通 过电路板上的线路连接至引脚上，并至少形成一外围组件内连接总线、 一低引脚接口、四个通用连接端口、四个串行端口、 一整合电子式驱 动接口、键盘控制接口、 一网络控制接口及二个通用串行总线输出入 接口。
3. 根据权利要求2所述的直插式电脑卡，其特征在于所述中央处理单 元、南桥电路及北桥电路整合成一单芯片组。
4. 根据权利要求3所述的直插式电脑卡，其特征在于所述电路板上还 包括复数个电源引脚及复数个接地引脚，所述电源引脚与接地引脚与 电子装置主机板的插座上对应的接点形成电源回路。
5. 根据权利要求4所述的直插式电脑卡，其特征在于所述电路板的一 面上在接近其两对应侧边的位置，分别设有三行直排的引脚部。
6. 根据权利要求5所述的直插式电脑卡，其特征在于所述引脚部对应 输出入接口的分配布局为外围组件内连接总线与整合电子式驱动接口 分配在电路板其中一侧的三行引脚部上，而低引脚接口、各通用连接 端口、各串行端口、并列端口、键盘控制接口、网络控制接口及通用 串行总线输出入接口，分别分配在电路板另一侧的三行引脚部上。
7. 根据权利要求6所述的直插式电脑卡，其特征在于所述电路板上还 设有一联合测试工作组的测试总线，所述测试总线通过电路板的线路 与中央处理单元、南桥电路、北桥电路及内存电气连接，所述测试总 线可以与一除错工具相连接。
8. 根据权利要求7所述的直插式电脑卡，其特征在于所述北桥电路还 包括一绘图加速端口，所述绘图加速端口与电子装置主机板上所设的 显示芯片相连接，且连接到中央处理单元。
9. 根据权利要求8所述的直插式电脑卡，其特征在于所述电路板的长度为69毫米、宽度为45毫米。
专利摘要本实用新型直插式电脑卡包括一电路板和设在电路板上的一中央处理单元、一南桥电路、一北桥电路及至少一个内存，其中电路板的一面分别设有至少34个复数行直排的引脚部，而中央处理单元与北桥电路电气连接，北桥电路则分别与南桥电路及内存电气连接，且南桥电路及北桥电路的线路，分别连接到不同的引脚，使引脚被分别定义成可连接至复数个接口设备(如键盘、硬盘、连接器、显示器等)的输出入接口，当其插接于电子装置主机板上对应的复数个插座时，仅需占用该电子装置内的极小空间，便能使该电子装置具有标准个人电脑的基本功能，并可根据实际需求，简易且快速地设计出具高兼容性及支持多种接口设备的电子装置。
文档编号G06F13/40GK201111027SQ200720171019
公开日2008年9月3日 申请日期2007年11月22日 优先权日2007年11月22日
发明者戴文钟 申请人:深圳市昭营科技有限公司