專利名稱：具有整合式網絡集線器的計算機切換器的制作方法
技術領域：
本發明有關于一種計算機切換器，且特別是有關于一種具有網絡集線器的計算機切換器，其可支持網際網絡協議(Over IP)傳輸處理技術。
背景技術：
由于信息技術的快速發展，使得計算機及其周邊產品的應用相當普及。每臺計算機傳統下都應配備一組使用者接口裝置，例如鍵盤、鼠標及監視器等。但是，若使用者擁有多臺計算機，則此種配置方式就十分浪費金錢且占用空間。于是一種計算機切換器(Keyboard-Video-Mouse Switch；KVM Switch)，使用至少一組使用者接口裝置來管理多臺計算機的裝置，解決了這樣的問題。使用計算機切換器不僅解決費用的問題，更解決了設備及空間的問題，同時也可克服不同接口的兼容性問題。
傳統上，計算機切換器是通過多條組合式連接線來連接多臺計算機以及多組使用者接口裝置。另外，由于網絡應用日漸普及，目前計算機中均會配置網絡適配卡，并通過以太網絡連接線(例如CAT5線)連接至個別的以太網絡集線器。因此，當計算機切換器與網絡集線器一起使用時，其各自的連接線(即組合式連接線及以太網絡連接線)會相互混雜且浪費空間。
太多的連接線不但占據空間，而且由于其各具有不同的外型與長度，因此也不易于整理或收納。再者，系統管理者在整理或檢查這些復雜連接線時也常遇到困難，尤其是在更改、搬移、保養或維修這些連接線時。此外，為了能夠多臺共享并同時連上網絡，消費者目前必須購買一個網絡集線器及一個計算機切換器，這種方式非常不方便而且造成不必要的花費。
發明內容
因此本發明一方面就是在提供一種計算機切換器，其中整合一網絡集線器，以降低成本、減少所占用的空間、并讓使用者易于安排這些連接線的配置。
根據本發明的一較佳實施例，此計算機切換器可供一組使用者接口裝置共享多臺計算機。此計算機切換器包含一網絡端口、至少一第一接口、一第二接口、一切換裝置以及一以太網絡集線器。網絡端口用以連接至一網絡。第二接口用以連接該組使用者接口裝置。第一接口用以連接計算機，且具有一連接端口以供連接該計算機的一網絡接口。切換裝置用以安排第一接口以及第二接口之間的連接路徑。以太網絡集線器用以連接該網絡端口以及第一接口的連接端口。
本發明另一方面是在提供一種計算機切換器，可通過一整合的網絡集線器來支持網際網絡協議傳輸處理技術，有助于網際網絡協議數據的傳輸。
根據本發明的另一較佳實施例，一計算機切換器可供一組使用者接口裝置共享多臺計算機。此計算機切換器包含多個第一接口、一第二接口、一網絡端口、多個連接端口、一以太網絡控制器、一以太網絡集線器以及一切換裝置。
多個第一接口用以連接該些計算機，而第二接口用以連接該組使用者接口裝置。網絡端口用以連接至網絡，并接收或傳遞一網際網絡協議傳輸處理的網際網絡協議數據。多個連接端口用以連接這些計算機的網絡接口。以太網絡控制器用以提供用于網際網絡協議傳輸處理中的一媒體存取控制地址。以太網絡集線器用以連接網絡端口、以太網絡控制器以及這些連接端口。切換裝置用以安排這些第一接口以及第二接口之間的連接路徑。而且，此切換裝置并通過以太網絡控制器電性連接于以太網絡集線器，以安排網際網絡協議數據在第二接口、這些第一接口以及網絡端口之間的路徑。
為讓本發明的上述和其它目的、特征、優點與實施例能更明顯易懂，附圖的詳細說明如下圖1繪示本發明的一較佳實施例的外部連接示意圖；圖2A繪示本發明的一較佳實施例的示意圖；圖2B繪示本發明的另一較佳實施例的示意圖；以及圖3繪示本發明的一較佳實施例的計算機切換器的內部示意圖。
附圖標記說明100計算機切換器 102第一接口104第二接口 112計算機114使用者接口裝置 116網絡200a計算機切換器200b計算機切換器202a第一接口202b第一接口204第二接口 206網絡端口212連接頭 214a鼠標214b顯示器 214c鍵盤216連接端口 222a組合式連接線222b以太網絡連接線222c鍵盤/影像/鼠標連接線300計算機切換器302現場可編程邏輯門陣列或特殊應用集成電路304微處理器 306影像切換器308以太網絡集線器 312影像放大器/緩沖器314動態隨機存取內存 316影像模擬數字轉換器318影像放大器/緩沖器322以太網絡控制器324閃存 326動態隨機存取內存具體實施方式
本發明將網絡集線器整合于計算機切換器中，并進一步對其進行設計，使此計算機切換器可支持網際網絡協議傳輸處理技術。因此，本發明的計算機切換器相較于現有技術更為便宜、輕巧、且易于使用者使用。
圖1繪示本發明的一較佳實施例的外部連接示意圖，以說明網絡116、多臺計算機112以及多組使用者接口裝置114通過計算機切換器100的連接關系。如圖1所示，第一接口102用以連接計算機112，第二接口104用以連接使用者接口裝置114。再者，計算機切換器100也將這些計算機112以及使用者接口裝置114通過一網絡端口106(例如上行(uplink)端口)與網絡116相連接。
計算機112可為服務器、個入計算機、筆記型計算機或其它具有影像輸出功能的計算機裝置。一組使用者接口裝置114則包含操作裝置(例如鍵盤及鼠標)以及顯示裝置(例如陰極射線管顯示器或液晶顯示器)。網絡116可為局域網絡(LAN)、無線網絡(WAN)或其它通訊網路。
圖2A及圖2B分別繪示本發明的兩較佳實施例的示意圖，以說明計算機切換器100的兩種不同的系統架構。此兩系統架構是在其第一接口以及用以連接計算機切換器及計算機之間的連接線等處有所不同。為了清楚說明，在圖2A及圖2B中僅繪示出單一組使用者接口裝置114以及四臺計算機112。此組使用者接口裝置114包含一鼠標214a、一顯示器214b以及一鍵盤214c，且各自連接于計算機切換器200a的第二接口204中與其對應的連接頭。
在第一種系統架構中(如圖2A所示)，計算機切換器200a的各個第一接口202a各包含一組連接頭212以及一連接端口216，其中該組連接頭212用以連接計算機112的鼠標、影像及鍵盤連接頭，而連接端口216則用以連接該計算機112的網絡接口。根據本發明的另一較佳實施例，將此組連接頭212與連接端口216合并在一起，并提供一條可傳遞相結合的以太網絡信號以及鍵盤/影像/鼠標信號的組合式連接線222a，如此可輕易地將計算機切換器200a的第一接口202a連接至這些計算機112其中之一，且特別適用于此第一種系統架構之中。
也就是說，由于以太網絡信號以及鍵盤/影像/鼠標信號的可行與簡單的結合，此第一種系統架構可減少所占用的空間，讓使用者易于安排這些連接線的配置。
在第二種系統架構中(如圖2B所示)，計算機切換器200b的各個第一接口202b包含多組連接頭212，用以連接該些計算機112的鼠標、影像及鍵盤連接頭。計算機切換器200b另外包含多個連接端口216，用以連接該些計算機112的網絡接口。連接頭212以及連接端口216并不相鄰于彼此，因此使用一條以太網絡連接線222c(例如CAT5線)以及一條鍵盤/影像/鼠標連接線222b來分別連接該計算機112的網絡接口以及鼠標、影像及鍵盤連接頭。
也就是說，由于個別的連接線各具有不同的功能，此第二種系統架構可更有彈性地被使用，而且也方便于使用者配置這些連接線在不同的位置與環境中。再者，由于以太網絡連接線以及鍵盤/影像/鼠標連接線相當普及且廣泛地使用在計算機應用中，使用者可輕易地取得且不需要任何特別方式即可順利地安裝該些連接線。
圖3繪示本發明的一較佳實施例的計算機切換器的內部示意圖，此計算機切換器例如為圖2A或圖2B中的計算機切換器200a或200b。如圖3所示，計算機切換器300的全部系統功能是交由內嵌式微處理器(micro-processor；MCP)304來處理。與連接頭212(P1～P4)連接的計算機以及與第二接口204連接的該組使用者接口裝置，此兩者之間的計算機以及鼠標信號則由現場可編程邏輯門陣列(FPGA)或特殊應用集成電路(ASIC)302來處理。
影像切換器306用以控制影像信號的切換，使該些計算機的影像信號其中之一者可被傳遞通過該影像切換器306。舉例來說，若影像信號為模擬的，則此信號切換的控制可通過一高速MUX/DEMUX模擬切換芯片來加以實現。在影像切換器306與第二接口204的影像連接頭(V)之間可提供一影像放大器/緩沖器312，以增強影像信號并達成影像的增益。換言之，此較佳實施例的切換裝置包含上述的現場可編程邏輯門陣列或特殊應用集成電路302、內嵌式微處理器304以及影像切換器306。
以太網絡集線器308是整合于此較佳實施例的計算機切換器300中，因此較容易進行網際網絡協議(Over IP)傳輸處理，且由此整合可獲得較佳的表現。以下說明通過與簡單電子信號相較顯得更為復雜的影像信號，來說明使用此較佳實施例的計算機切換器300所進行的網際網絡協議傳輸處理。
首先，提供具有以太網絡集線芯片以及局域網絡過濾電路(LAN filtercircuit)的以太網絡集線器308。此以太網絡集線器308分別通過網絡端口206以及連接端口216連接網絡(例如局域網絡(LAN)、無線網絡(WAN))以及這些計算機的網絡接口。
舉例來說，當進行網際網絡協議傳輸處理時，網際網絡協議數據(例如影像信號)是由本地端計算機(例如連接至其中一組連接頭212的計算機)而被傳輸至一組遠程使用者接口裝置。此時，此影像信號先通過影像放大器/緩沖器312以及影像切換器306被傳輸。另一影像放大器/緩沖器318提供于現場可編程邏輯門陣列或特殊應用集成電路302與影像模擬數字轉換器(ADC)316之間，以增強影像信號并達成影像的增益。
此影像模擬數字轉換器316電性連接至影像放大器/緩沖器318，用以提供可自計算機擷取RGB圖像信號并輸出數字畫素信號的最佳化模擬接口。此較佳實施例中所使用的現場可編程邏輯門陣列或特殊應用集成電路302，用以處理影像信號的影像壓縮以及影像模擬數字轉換器316的影像取樣。為了要對網際網絡協議傳輸處理中的影像信號作處理，動態隨機存取內存314連接至該現場可編程邏輯門陣列或特殊應用集成電路302，以儲存影像信號以及壓縮數據。
接著，網際網絡協議數據(此處即為上述的已轉換的影像信號)，通過內嵌式微處理器304而從現場可編程邏輯門陣列或特殊應用集成電路302被傳輸至以太網絡集線器308。動態隨機存取內存326連接于內嵌式微處理器304，以儲存該網際網絡協議傳輸處理的瞬時數據以及堆棧數據。閃存324則電性連接于內嵌式微處理器304，用以儲存該網際網絡協議傳輸處理的韌體。
之后，以太網絡控制器322，例如兼容于IEEE 802.3u 100Base-T及IEEE 802.3全雙工流量控制標準的高度整合快速以太網絡控制器，連接并提供媒體存取控制(MAC)地址至以太網絡集線器308。網際網絡協議數據，此處即為影像信號以及遠程鍵盤/鼠標數據，接著通過以太網絡集線器308被傳輸至網絡。另外，以太網絡控制器322可多加使用一網絡過濾器。然而，若內嵌式微處理器304為一系統單芯片(SOC)且其內嵌快速以太網絡控制器，則可省略以太網絡控制器322，但仍需要外加一以太網絡收發器。
雖然本發明已以一較佳實施例公開如上，然其并非用以限定本發明，任何熟悉此技術者，在不脫離本發明的精神和范圍內，都可作各種的改動與修飾，因此本發明的保護范圍當以的權利要求所界定的為準。
權利要求
1.一種計算機切換器，供一組使用者接口裝置共享多臺計算機，其特征在于，該計算機切換器包含一網絡端口，用以連接至一網絡；至少一第一接口，用以連接這些計算機，且具有一連接端口以供連接這些計算機的一網絡接口；一第二接口，用以連接該組使用者接口裝置；一切換裝置，用以安排第一接口以及第二接口之間的連接路徑；以及一以太網絡集線器，用以連接所述網絡端口以及第一接口的所述連接端口。
2.如權利要求1所述的計算機切換器，其特征在于，還包含至少一鍵盤/影像/鼠標連接線，連接于這些計算機其中之一以及所述第一接口之間；以及至少一以太網絡連接線，連接于這些網絡接口其中之一以及所述連接端口之間。
3.如權利要求1所述的計算機切換器，其特征在于，還包含至少一組合式連接線用以傳遞一以太網絡信號以及一鍵盤/影像/鼠標信號，該組合式連接線連接于這些計算機其中之一以及所述第一接口之間。
4.如權利要求1所述的計算機切換器，其特征在于，還包含一以太網絡控制器。
5.如權利要求1所述的計算機切換器，其特征在于，所述切換裝置為一現場可編程邏輯門陣列或一特殊應用集成電路，且該計算機切換器還包含一閃存，電性連接于所述切換裝置，用以儲存一韌體；以及一動態隨機存取內存，電性連接于所述切換裝置，用以儲存數據。
6.一種計算機切換器，供一組使用者接口裝置共享多臺計算機，其特征在于，該計算機切換器包含多個第一接口，用以連接這些計算機；一第二接口，用以連接該組使用者接口裝置；一網絡端口，用以連接至一網絡，并接收或傳遞一網際網絡協議傳輸處理的網際網絡協議數據；多個連接端口，用以連接該些計算機的網絡接口；一以太網絡控制器，用以提供用于該網際網絡協議傳輸處理中的一媒體存取控制地址；一以太網絡集線器，用以連接所述的網絡端口、以太網絡控制器以及這些連接端口；以及一切換裝置，用以安排這些第一接口以及所述第二接口之間的連接路徑，其中所述切換裝置通過所述以太網絡控制器電性連接于所述以太網絡集線器，以安排所述網際網絡協議數據在所述第二接口、這些第一接口以及所述網絡端口之間的路徑。
7.如權利要求6所述的計算機切換器，其特征在于，還包含多條鍵盤/影像/鼠標連接線，各條鍵盤/影像/鼠標連接線連接于該些計算機其中之一以及該些第一接口其中之一之間；以及多條以太網絡連接線，各條以太網絡連接線連接于該些網絡接口其中之一以及該些連接端口其中之一之間。
8.如權利要求6所述的計算機切換器，其特征在于，還包含多條組合式連接線，各組合式連接線用以傳遞一以太網絡信號以及一鍵盤/影像/鼠標信號，且該些組合式連接線其中之一連接于該些計算機其中之一以及該些第一接口其中之一之間。
9.如權利要求6所述的計算機切換器，其特征在于，還包含一閃存，電性連接于所述切換裝置以及所述以太網絡集線器之間，用以儲存一韌體；以及一動態隨機存取內存，電性連接于所術切換裝置以及所術以太網絡集線器之間，用以儲存數據。
10.如權利要求6所述的計算機切換器，其特征在于，所述切換裝置為一現場可編程邏輯門陣列或一特殊應用集成電路。
全文摘要
一計算機切換器可供一組使用者接口裝置共享多臺計算機。此計算機切換器包含一網絡端口、至少一第一接口、一第二接口、一切換裝置以及一以太網絡集線器。網絡端口用以連接至一網絡。第二接口用以連接該組使用者接口裝置。第一接口用以連接計算機，且具有一連接端口以供連接該計算機的一網絡接口。切換裝置用以安排第一接口以及第二接口之間的連接路徑。以太網絡集線器用以連接該網絡端口以及第一接口的連接端口。
文檔編號H04L12/02GK1838033SQ20061005960
公開日2006年9月27日 申請日期2006年3月3日 優先權日2005年3月25日
發明者李捷魁, 薛兆軒 申請人:宏正自動科技股份有限公司