DE102019120703B3 - Mainboard - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Mainboard (1), das eingerichtet ist, ein austauschbares Input-Output-Modul (2) zum Bereitstellen einer Input-Output-Schnittstelle für ein externes Gerät aufzunehmen, eine Schnittstellenspannung am Input-Output-Modul (2) bereitzustellen, sowie ein austauschbares Versorgungs-Modul (3) aufzunehmen zum Bereitstellen einer Versorgungsspannung für das externe Gerät. Das Mainboard (1) weist eine integrierte Umschalt-Einrichtung (4) auf zum Umschalten zwischen der vom Mainboard (1) bereitgestellten Schnittstellenspannung und der vom Versorgungs-Modul (3) bereitgestellten Versorgungsspannung. Das Mainboard (1) ist eingerichtet, die vom Versorgungs-Modul (3) bereitgestellte Versorgungsspannung über eine integrierte Leitung (5a) mittels der Umschalt-Einrichtung (4) alternativ zur Schnittstellenspannung am Input-Output-Modul (2) bereitzustellen.The invention relates to a mainboard (1) which is set up to accommodate an exchangeable input-output module (2) for providing an input-output interface for an external device, to provide an interface voltage at the input-output module (2), and to accommodate an exchangeable supply module (3) to provide a supply voltage for the external device. The mainboard (1) has an integrated switching device (4) for switching between the interface voltage provided by the mainboard (1) and the supply voltage provided by the supply module (3). The mainboard (1) is set up to provide the supply voltage provided by the supply module (3) via an integrated line (5a) by means of the switching device (4) as an alternative to the interface voltage at the input-output module (2).
Description
Die Erfindung betrifft ein Mainboard zur Aufnahme eines Input-Output-Moduls zum Bereitstellen einer oder mehrerer Input-Output-Schnittstellen zur Verbindung mit einem externen Gerät.The invention relates to a mainboard for receiving an input-output module for providing one or more input-output interfaces for connection to an external device.
Mainboards (oder auch Systemboards) sollen immer flexibler konfigurierbar sein, um in möglichst vielen Anwendungsfällen eingesetzt werden zu können. Hierzu werden auf dem Mainboard oft sogenannte Input-Output-Module aufgenommen, die eine oder mehrere (ggf. variable) Input-Output-Schnittstellen zur Verbindung mit einem externen Gerät bereitstellen. An einem Input-Output-Modul kann somit ein externes Gerät an das Mainboard angeschlossen werden. Gängige Schnittstellen, die über ein solches Input-Output-Modul konfigurierbar sind, umfassen zum Beispiel Display Port (DP), DVI, HDMI, VGA, LAN oder USB.Mainboards (or system boards) should always be more flexible to configure so that they can be used in as many applications as possible. For this purpose, so-called input-output modules are often included on the mainboard, which provide one or more (possibly variable) input-output interfaces for connection to an external device. An external device can thus be connected to the mainboard at an input-output module. Common interfaces that can be configured using such an input-output module include, for example, Display Port (DP), DVI, HDMI, VGA, LAN or USB.
Zum Beispiel stellt USB mittlerweile eine sogenannte Power Delivery-Funktionalität bereit. Dies bedeutet, dass an der USB-Schnittstelle eine Versorgungsspannung bzw. eine entsprechende Versorgungsleistung bereitstellbar sind, die über die gängige Schnittstellenspannung (von in der Regel
Üblicherweise erfordert das Einrichten einer USB-Schnittstelle mit Power Delivery über ein Input-Output-Modul der oben genannten Art eine große Bauform des Moduls aufgrund des Platzbedarfs der Power Delivery-Implementierung. Alternativ wird eine separate Power Delivery-Einheit eingesetzt, die über ein zusätzliches Verbindungskabel angebunden wird. Statt des Verbindungskabels kann auch ein größerer Stecker am Input-Output-Modul verwendet werden.Setting up a USB interface with Power Delivery via an input-output module of the type mentioned above usually requires a large design of the module due to the space required by the Power Delivery implementation. Alternatively, a separate Power Delivery unit is used, which is connected via an additional connection cable. Instead of the connecting cable, a larger connector can be used on the input-output module.
Die bisherigen Ansätze haben den Nachteil, dass der Formfaktor der Input-Output-Module zum Bereitstellen der Power Delivery-Funktionalität erheblich vergrößert werden muss, was in kleinen Systemen mit nur wenig Platz problematisch ist. Ferner benötigen die Lösungen entweder zusätzliche Kabelverbindungen zwischen den Komponenten oder eine spezielle Konfiguration mit kostenintensiven Komponenten auf dem Mainboard, was zusätzliche Mehrkosten verursacht.The previous approaches have the disadvantage that the form factor of the input-output modules for providing the power delivery functionality has to be increased considerably, which is problematic in small systems with little space. Furthermore, the solutions either require additional cable connections between the components or a special configuration with cost-intensive components on the mainboard, which causes additional costs.
Die Patentschrift
Die Veröffentlichung der Patentanmeldung
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Mainboard der oben genannten Art zu beschreiben, das in seiner Schnittstellenkonfiguration flexibel konfigurierbar ist und die oben genannten Nachteile überwindet.It is therefore an object of the invention to describe a mainboard of the type mentioned above, which can be configured flexibly in its interface configuration and overcomes the disadvantages mentioned above.
Diese Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt durch ein Mainboard gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Weitergehende Ausführungsformen sind in den zugehörigen Unteransprüchen offenbart.According to a first aspect, this object is achieved by a mainboard according to
Das Mainboard ist eingerichtet, ein austauschbares Input-Output-Modul aufzunehmen zum Bereitstellen einer oder mehrerer Input-Output-Schnittstellen zur Verbindung mit einem externen Gerät. Des Weiteren ist das Mainboard eingerichtet, eine Schnittstellenspannung am Input-Output-Modul bereitzustellen. Ferner ist das Mainboard eingerichtet, ein austauschbares Versorgungs-Modul aufzunehmen zum Bereitstellen einer definierten Versorgungsspannung zur Versorgung eines externen Gerätes.The mainboard is set up to accommodate an exchangeable input-output module for providing one or more input-output interfaces for connection to an external device. Furthermore, the mainboard is set up to provide an interface voltage at the input-output module. Furthermore, the mainboard is set up to accommodate an exchangeable supply module for providing a defined supply voltage for supplying an external device.
Das Mainboard weist eine integrierte Umschalt-Einrichtung auf zum Umschalten zwischen der vom Mainboard bereitgestellten Schnittstellenspannung und der vom Versorgungs-Modul bereitgestellten Versorgungsspannung.The mainboard has an integrated switching device for switching between the interface voltage provided by the mainboard and the supply voltage provided by the supply module.
Das Mainboard ist eingerichtet, die vom Versorgungs-Modul bereitgestellte Versorgungsspannung über eine integrierte Leitung (oder mehrere integrierte Leitungen) mittels der Umschalt-Einrichtung alternativ zur Schnittstellenspannung am Input-Output-Modul bereitzustellen.The mainboard is set up to provide the supply voltage provided by the supply module via an integrated line (or several integrated lines) by means of the switchover device as an alternative to the interface voltage at the input-output module.
Ein derartiges Mainboard hat den Vorteil, dass eine Bereitstellung einer definierten Versorgungsspannung über ein Versorgungs-Modul (alternativ zur vom Mainboard bereitgestellten Schnittstellenspannung) zur Versorgung eines externen Gerätes auf einfache Weise mit geringen Mehrkosten implementiert werden kann. Das Mainboard ist beispielsweise eingerichtet, die Schnittstellenspannung als Standardspannung (z. B. 5 Volt) für eine Standard-Versorgung eines externen Gerätes mit einer Standardleistung (z. B. maximal 15 Watt), bereitzustellen. Demgegenüber ist beispielsweise vorgesehen, dass ein Versorgungs-Modul eine definierte Versorgungsspannung bzw. eine definierte Versorgungsleistung bereitstellt, die höher ist als die Standardspannung bzw. die Standardleistung (z. B. 9 Volt, 15 Volt oder 20 Volt bzw. 27 Watt, 45 Watt oder 60 Watt). Alternativ kann die vom Versorgungs-Modul bereitgestellte Versorgungsspannung bzw. eine entsprechende Versorgungsleistung aber auch der Schnittstellenspannung bzw. Standardleistung entsprechen.Such a mainboard has the advantage that provision of a defined supply voltage via a supply module (as an alternative to the interface voltage provided by the mainboard) for supplying an external device can be implemented in a simple manner at low additional costs. The mainboard is set up, for example, to provide the interface voltage as a standard voltage (e.g. 5 volts) for a standard supply of an external device with a standard power (e.g. maximum 15 watts). In contrast, provision is made for a supply module to provide a defined supply voltage or a defined supply power that is higher than the standard voltage or the standard power (e.g. 9 volts, 15 volts or 20 volts or 27 watts, 45 watts or 60 watts). Alternatively, the supply voltage or a corresponding supply power provided by the supply module can also correspond to the interface voltage or standard power.
Ein Input-Output-Modul zum Bereitstellen einer entsprechenden Schnittstelle für ein externes Gerät kann als austauschbares Modul auf dem Mainboard aufgenommen (z. B. aufgesteckt) werden. Ferner kann ein Versorgungs-Modul ebenfalls als austauschbares Modul auf dem Mainboard aufgenommen (z. B. aufgesteckt) werden, wobei das Versorgungs-Modul die definierte Versorgungsspannung zur Versorgung des externen Gerätes bereitstellt. Das Versorgungs-Modul ist beispielsweise ein Modul zum Bereitstellen einer Spannung für eine Power Delivery-Funktionalität gemäß dem USB-Standard oder sonstiger Spannungen alternativer Schnittstellen. Auf diese Weise ist das Mainboard sehr einfach und flexibel mit einer entsprechenden Funktionalität aufrüstbar.An input-output module for providing a corresponding interface for an external device can be added (e.g. plugged in) to the mainboard as an exchangeable module. Furthermore, a supply module can also be accommodated (e.g. plugged in) as an exchangeable module on the mainboard, the supply module providing the defined supply voltage for supplying the external device. The supply module is, for example, a module for providing a voltage for a power delivery functionality in accordance with the USB standard or other voltages of alternative interfaces. In this way, the mainboard can be easily and flexibly upgraded with a corresponding functionality.
Über eine integrierte Umschalt-Einrichtung auf dem Mainboard erfolgt ein Umschalten zwischen der vom Mainboard bereitgestellten Schnittstellenspannung (Standardspannung) und der vom Versorgungs-Modul bereitgestellten Versorgungsspannung. Weitere Komponenten, insbesondere teure Multiplexer, sind auf dem Mainboard nicht notwendig.An integrated switchover device on the mainboard is used to switch between the interface voltage (standard voltage) provided by the mainboard and the supply voltage provided by the supply module. Additional components, especially expensive multiplexers, are not required on the mainboard.
Dadurch, dass das Mainboard konfiguriert ist, die vom Versorgungs-Modul bereitgestellte Versorgungsspannung über eine integrierte Leitung, das heißt eine Leitung, die bereits auf dem Mainboard vorbereitet ist, mittels der Umschalt-Einrichtung am Input-Output-Modul bereitzustellen, wird kein zusätzliches Verbindungskabel zwischen einem entsprechenden Versorgungs-Modul und einem entsprechenden Input-Output-Modul, geschweige denn am Mainboard benötigt. Ebenso sind keine zusätzlichen Steckverbindungen oder sonstige Anpassungen am Input-Output-Modul zum separaten Verbinden mit einem entsprechenden Versorgungs-Modul erforderlich. Vielmehr ist das Mainboard vorbereitet, die entsprechende Versorgungsspannung vom Versorgungs-Modul an das Input-Output-Modul durchzureichen, wodurch ein am Input-Output-Modul verbundenes externes Gerät mit dieser Versorgungsspannung (und einer entsprechenden Versorgungsleistung) versorgt werden kann.Because the mainboard is configured to provide the supply voltage provided by the supply module via an integrated line, that is, a line that is already prepared on the mainboard, by means of the switching device on the input-output module, no additional connecting cable is required between a corresponding supply module and a corresponding input-output module, let alone on the mainboard. Likewise, no additional plug connections or other adaptations to the input-output module are required for separate connection with a corresponding supply module. Rather, the mainboard is prepared to pass the corresponding supply voltage from the supply module to the input-output module, whereby an external device connected to the input-output module can be supplied with this supply voltage (and a corresponding supply power).
Auf diese Weise bietet das Mainboard eine sehr flexible und modulare Bereitstellung einer entsprechenden Funktionalität, beispielsweise einer Power Delivery-Funktionalität gemäß dem USB-Standard. Ein Formfaktor eines Input-Output-Moduls kann dennoch unverändert bleiben und möglichst klein gehalten sein. Dies hat den Effekt, dass insbesondere in kleinen oder kompakten Systemen nur wenig Platz erforderlich ist. Im Falle eines Aufrüstens des Mainboards mit einem entsprechenden Versorgungs-Modul kann dennoch diese Funktionalität bereitgestellt werden, ohne dass zusätzliche Stecker oder teure Komponenten am Mainboard und/oder am Input-Output-Modul erforderlich sind. Außerdem können herkömmliche Input-Output-Module weiterhin am Mainboard eingesetzt werden.In this way, the mainboard offers a very flexible and modular provision of a corresponding functionality, for example a power delivery functionality according to the USB standard. A form factor of an input-output module can nevertheless remain unchanged and be kept as small as possible. This has the effect that only little space is required, especially in small or compact systems. In the event that the mainboard is upgraded with a corresponding supply module, this functionality can nevertheless be provided without additional connectors or expensive components being required on the mainboard and / or on the input-output module. In addition, conventional input-output modules can still be used on the mainboard.
In wenigstens einer Ausführungsform weist das Mainboard einen Erweiterungssteckplatz für Erweiterungskarten auf und ist eingerichtet, das Versorgungs-Modul im Erweiterungssteckplatz aufzunehmen. Dies hat den Vorteil, dass keine zusätzlichen Stecker oder spezielle Implementierungen am Mainboard zur Aufnahme des Versorgungs-Moduls erforderlich sind. Vielmehr kann das Versorgungs-Modul in einem herkömmlich am Mainboard eingerichteten Erweiterungssteckplatz aufgenommen werden. Beispielsweise ist der Erweiterungssteckplatz des Mainboards als PCI-Steckplatz, insbesondere als PCI-Express-Steckplatz, konfiguriert. Ein entsprechendes, gemäß dem PCI- bzw. PCI-Express-Standard eingerichtetes, Versorgungs-Modul kann dann im Erweiterungssteckplatz aufgenommen werden, wobei das Versorgungs-Modul ohne weitergehende Maßnahmen betriebsbereit ist und in eine Signalkommunikation auf dem Mainboard auf einfache Weise integrierbar ist. Auf diese Weise können bereits vorbereitete Konfigurationen des Mainboards zu den genannten Zwecken ausgenutzt werden, wodurch sonstige Mehrkosten für weitere Komponenten auf dem Mainboard vermieden werden. Dennoch ist die erläuterte Funktionalität einfach und flexibel am Mainboard aufrüstbar.In at least one embodiment, the mainboard has an expansion slot for expansion cards and is set up to accommodate the supply module in the expansion slot. This has the advantage that no additional connectors or special implementations are required on the mainboard to accommodate the supply module. Rather, the supply module can be accommodated in an expansion slot conventionally set up on the mainboard. For example, the expansion slot of the mainboard is configured as a PCI slot, in particular as a PCI Express slot. A corresponding supply module set up in accordance with the PCI or PCI Express standard can then be accommodated in the expansion slot, the supply module being ready for operation without any further measures and being easily integrated into signal communication on the mainboard. In this way, configurations of the mainboard that have already been prepared can be used for the purposes mentioned, thereby avoiding additional costs for additional components on the mainboard. Nevertheless, the explained functionality can be easily and flexibly upgraded to the mainboard.
In wenigstens einer Ausführungsform ist die integrierte Umschalt-Einrichtung konfiguriert, über das Input-Output-Modul angesteuert zu werden. Dies hat den Vorteil, dass es keiner weiteren Komponenten auf dem Mainboard bedarf, um ein Umschalten zwischen der vom Mainboard bereitgestellten Schnittstellenspannung und der vom Versorgungs-Modul bereitgestellten Versorgungsspannung durchzuführen. Insbesondere schnelle und damit teure Multiplexer-Bausteine für entsprechende Signale sind auf dem Mainboard nicht erforderlich.In at least one embodiment, the integrated switchover device is configured to be controlled via the input-output module. This has the advantage that no further components are required on the mainboard in order to switch between the interface voltage provided by the mainboard and the supply voltage provided by the supply module. In particular, fast and therefore expensive multiplexer modules for corresponding signals are not required on the mainboard.
In wenigstens einer alternativen oder ergänzenden Ausführungsform ist die integrierte Umschalt-Einrichtung derart konfiguriert, dass ein Umschalten zwischen der vom Mainboard bereitgestellten Schnittstellenspannung und der vom Versorgungs-Modul bereitgestellten Versorgungsspannung automatisch an der Umschalt-Einrichtung erfolgt, ohne dass die Umschalt-Einrichtung über das Input-Output-Modul angesteuert werden muss. Dies wird beispielsweise dadurch erreicht, dass in der Umschalt-Einrichtung Schaltmittel vorgesehen sind, die die jeweils größere der Schnittstellenspannung oder der Versorgungsspannung an das Input-Output-Modul durchschalten. Dies hat den Vorteil, dass keine spezielle Steuerleitung oder spezielle Steuersignale zwischen dem Input-Output-Modul und der Umschalt-Einrichtung benötigt werden. In at least one alternative or supplementary embodiment, the integrated switchover device is configured in such a way that a switchover between the interface voltage provided by the mainboard and the supply voltage provided by the supply module takes place automatically at the switchover device without the switchover device via the input -Output module must be controlled. This is achieved, for example, in that switching means are provided in the switchover device, which switch through the respectively greater one of the interface voltage or the supply voltage to the input-output module. This has the advantage that no special control line or special control signals are required between the input-output module and the switching device.
Die obige Aufgabe wird gemäß einem zweiten Aspekt durch eine Anordnung mit einem Mainboard, einem auf dem Mainboard aufgenommenen Input-Output-Modul sowie einem auf dem Mainboard aufgenommenen Versorgungs-Modul gemäß Patentanspruch 4 gelöst. Weitergehende Ausführungsformen sind in den zugehörigen Unteransprüchen offenbart.According to a second aspect, the above object is achieved by an arrangement with a mainboard, an input-output module accommodated on the mainboard and a supply module accommodated on the mainboard according to patent claim 4. Further embodiments are disclosed in the associated subclaims.
Bei der Anordnung ist das Mainboard gemäß dem ersten Aspekt eingerichtet, wobei über das Mainboard eine Schnittstellenspannung bereitgestellt ist. Das in der Anordnung auf dem Mainboard aufgenommene Input-Output-Modul stellt eine oder mehrere Input-Output-Schnittstellen zur Verbindung mit einem externen Gerät bereit. Das auf dem Mainboard weiterhin in der Anordnung aufgenommene Versorgungs-Modul stellt eine definierte Versorgungsspannung bereit. In der Anordnung ist die Versorgungsspannung über die integrierte Leitung und die integrierte Umschalt-Einrichtung des Mainboards alternativ zur Schnittstellenspannung am Input-Output-Modul bereitstellbar.In the arrangement, the mainboard is set up according to the first aspect, an interface voltage being provided via the mainboard. The input-output module accommodated in the arrangement on the mainboard provides one or more input-output interfaces for connection to an external device. The supply module still included in the arrangement on the mainboard provides a defined supply voltage. In the arrangement, the supply voltage can be provided via the integrated line and the integrated switching device of the mainboard as an alternative to the interface voltage on the input-output module.
Auch eine derartige Anordnung weist die bereits im Zusammenhang mit dem Mainboard gemäß dem ersten Aspekt erläuterten Effekte und Vorteile auf. Insbesondere stellt eine derartige Anordnung auf einfache und kostengünstige, aber dennoch flexible Weise eine Versorgung eines am Input-Output-Modul verbundenen externen Gerätes bereit.Such an arrangement also has the effects and advantages already explained in connection with the mainboard according to the first aspect. In particular, such an arrangement provides a supply of an external device connected to the input-output module in a simple and inexpensive, but nevertheless flexible manner.
In wenigstens einer Ausführungsform der Anordnung ist das Input-Output-Modul eingerichtet, ein Umschalten zwischen der Versorgungsspannung und der Schnittstellenspannung mittels der Umschalt-Einrichtung zu veranlassen. Das bedeutet, dass ein Umschalten von dem Input-Output-Modul gesteuert werden kann, ohne dass es zusätzlicher kostenintensiver Steuerkomponenten oder Umschalt-Komponenten, insbesondere Multiplexer-Bausteine, integriert auf dem Mainboard bedarf. Dies trägt dazu bei, dass die Anordnung die erläuterte Funktionalität kostengünstig bereitstellen kann.In at least one embodiment of the arrangement, the input-output module is set up to cause a switchover between the supply voltage and the interface voltage by means of the switchover device. This means that switching can be controlled by the input-output module without the need for additional cost-intensive control components or switching components, in particular multiplexer modules, integrated on the mainboard. This contributes to the fact that the arrangement can provide the explained functionality inexpensively.
In wenigstens einer alternativen oder ergänzenden Ausführungsform der Anordnung ist die auf dem Mainboard integrierte Umschalt-Einrichtung derart konfiguriert, dass ein Umschalten zwischen der vom Mainboard bereitgestellten Schnittstellenspannung und der vom Versorgungs-Modul bereitgestellten Versorgungsspannung automatisch an der Umschalt-Einrichtung erfolgt, ohne dass die Umschalt-Einrichtung über das Input-Output-Modul angesteuert werden muss. Wie bereits oben im Zusammenhang mit dem Mainboard gemäß dem ersten Aspekt erläutert wird dies beispielsweise dadurch erreicht, dass in der Umschalt-Einrichtung Schaltmittel vorgesehen sind, die die jeweils größere der Schnittstellenspannung oder der Versorgungsspannung an das Input-Output-Modul durchschalten. Entsprechende Vorteile gelten analog zu den obigen Erläuterungen.In at least one alternative or supplementary embodiment of the arrangement, the switchover device integrated on the mainboard is configured in such a way that a switchover between the interface voltage provided by the mainboard and the supply voltage provided by the supply module takes place automatically on the switchover device without the switchover -The device must be controlled via the input-output module. As already explained above in connection with the mainboard according to the first aspect, this is achieved, for example, in that switching means are provided in the switching device, which switch through the greater of the interface voltage or the supply voltage to the input-output module. Corresponding advantages apply analogously to the explanations above.
In wenigstens einer Ausführungsform der Anordnung erfolgt eine Signalkommunikation zwischen dem Mainboard, dem Input-Output-Modul und dem Versorgungs-Modul gemäß dem I2C-Standard. Auf diese Weise ist eine Signalkommunikation zwischen den beteiligten Komponenten auf einfache Weise beziehungsweise standardisiert realisierbar, ohne spezielle Protokolle beziehungsweise Konfigurationen, insbesondere am Mainboard, vorsehen zu müssen. Vielmehr bedient sich die Anordnung den bereits am Mainboard konfigurierten Kommunikationstechniken.In at least one embodiment of the arrangement, signal communication takes place between the mainboard, the input-output module and the supply module in accordance with the I2C standard. In this way, signal communication between the components involved can be implemented in a simple or standardized manner, without having to provide special protocols or configurations, in particular on the mainboard. Rather, the arrangement uses the communication technologies already configured on the mainboard.
In wenigstens einer Ausführungsform ist das Versorgungs-Modul in einem Erweiterungssteckplatz des Mainboards aufgenommen und eingerichtet, die Versorgungsspannung an einem oder mehreren Anschluss-Pins des Versorgungs-Moduls bereitzustellen. Wie bereits oben im Zusammenhang mit dem Mainboard gemäß dem ersten Aspekt erläutert, hat dies den Vorteil, dass das Versorgungs-Modul ohne zusätzlich notwendige Änderungen oder Modifikationen standardgemäß am Mainboard aufgenommen werden kann. Beispielsweise ist das Versorgungs-Modul eine PCI-Erweiterungskarte, insbesondere eine PCI-Express-Erweiterungskarte, die im Erweiterungssteckplatz des Mainboards aufgenommen ist. Das Versorgungs-Modul stellt die Versorgungsspannung vorteilhaft an einem oder mehreren Anschluss-Pins des Versorgungs-Moduls bereit. Vorteilhaft sind der oder die Anschluss-Pins ein bzw. mehrere nicht benötigte Anschluss-Pins, z. B. ungenutzte PRSNT-Pins gemäß der PCI-Express-Konfiguration, wodurch die weitere (Signal-) Kommunikation zwischen dem Versorgungs-Modul und dem Mainboard nicht beeinträchtigt wird. Auf diese Weise ist die gewünschte Funktionalität einfach am Erweiterungssteckplatz des Mainboards implementierbar. Eine spezielle Signalkommunikation beziehungsweise SteuerKomponenten sind am Mainboard nicht erforderlich.In at least one embodiment, the supply module is accommodated in an expansion slot on the mainboard and is set up to provide the supply voltage to one or more connection pins of the supply module. As already explained above in connection with the mainboard according to the first aspect, this has the advantage that the supply module can be accommodated on the mainboard in a standard manner without any additional changes or modifications that are required. For example, the supply module is a PCI expansion card, in particular a PCI Express expansion card, which is accommodated in the expansion slot of the mainboard. The supply module advantageously provides the supply voltage at one or more connection pins of the supply module. The connection pin or pins are advantageously one or more connection pins that are not required, e.g. B. unused PRSNT pins according to the PCI Express configuration, which means that further (signal) communication between the supply module and the mainboard is not impaired. In this way, the desired functionality can be easily implemented in the expansion slot on the mainboard. A special one Signal communication or control components are not required on the mainboard.
In wenigstens einer Ausführungsform der Anordnung ist die Umschalt-Einrichtung dem einen bzw. den mehreren Anschluss-Pins des Versorgungs-Moduls und einem Versorgungsanschluss des Input-Output-Moduls zum Bereitstellen der Versorgungsspannung elektrisch zwischengeschaltet. Auf diese Weise erfolgt ein Umschalten auf die Versorgungsspannung, die an dem einen oder den mehreren Anschluss-Pins des Versorgungs-Moduls bereitgestellt wird, unmittelbar in einer entsprechenden Signalkommunikation zwischen dem Versorgungs-Modul und dem Input-Output-Modul, ohne eine weitergehende Verarbeitung auf dem Mainboard durchführen zu müssen. Dies ermöglicht eine einfache Implementierung der Anordnung.In at least one embodiment of the arrangement, the switching device is electrically connected between the one or more connection pins of the supply module and a supply connection of the input-output module for providing the supply voltage. In this way, a switchover to the supply voltage that is provided at the one or more connection pins of the supply module takes place directly in a corresponding signal communication between the supply module and the input-output module, without any further processing the mainboard. This enables a simple implementation of the arrangement.
In wenigstens einer Ausführungsform der Anordnung sind das Mainboard, das Input-Output-Modul sowie das Versorgungs-Modul eingerichtet, Steuersignale zum Erkennen des Input-Output-Moduls beziehungsweise des Versorgungs-Moduls durch das Mainboard auszutauschen. Auf diese Weise ist das Mainboard in der Lage, das Input-Output-Modul beziehungsweise das Versorgungs-Modul zu erkennen, indem bestimmte Steuersignale zwischen den Komponenten ausgetauscht werden. Des Weiteren ist ein einfaches Einrichten der Funktionalität ermöglicht. Auf diese Weise kann das Mainboard sehr einfach mit der entsprechenden Funktionalität aufgerüstet werden, wobei die entsprechenden Module und Komponenten erkannt und in Betrieb genommen werden. Ein Verarbeiten der Steuersignale zum Erkennen des Input-Output-Moduls beziehungsweise des Versorgungs-Moduls erfolgt beispielsweise über einen Chipsatz beziehungsweise ein BIOS, die auf dem Mainboard installiert beziehungsweise konfiguriert sind.In at least one embodiment of the arrangement, the mainboard, the input-output module and the supply module are set up to exchange control signals for recognizing the input-output module or the supply module by the mainboard. In this way, the mainboard is able to recognize the input-output module or the supply module by exchanging certain control signals between the components. Furthermore, the functionality can be set up easily. In this way, the mainboard can be easily upgraded with the corresponding functionality, with the corresponding modules and components being recognized and put into operation. The control signals for recognizing the input-output module or the supply module are processed, for example, via a chipset or a BIOS that are installed or configured on the mainboard.
In wenigstens einer Ausführungsform der Anordnung sind das Input-Output-Modul sowie das Versorgungs-Modul eingerichtet, untereinander Steuersignale zum Anpassen der Versorgungsspannung auszutauschen. Durch derartige Steuersignale ist es möglich, dass das Input-Output-Modul dem Versorgungs-Modul den Bedarf einer Bereitstellung einer bestimmten Versorgungsspannung und/oder deren Höhe signalisiert, sodass das Versorgungs-Modul die Versorgungsspannung entsprechend bereitstellt. Umgekehrt signalisiert das Input-Output-Modul dem Versorgungs-Modul, wenn ein entsprechender Bedarf einer Versorgungsspannung nicht oder geändert vorliegt, zum Beispiel weil ein externes Gerät am Input-Output-Modul angeschlossen ist, das keine solche Versorgung oder eine veränderte Versorgung ermöglicht oder anfragt. Somit erlaubt die Anordnung ein einfaches Steuern, Aktivieren beziehungsweise Deaktivieren oder Ändern einer entsprechenden Funktionalität. Dies geschieht über das Input-Output-Modul sowie das Versorgungs-Modul, ohne dass weitergehende Steuerkomponenten auf dem Mainboard notwendig sind.In at least one embodiment of the arrangement, the input-output module and the supply module are set up to exchange control signals with one another for adapting the supply voltage. Such control signals make it possible for the input-output module to signal the need to provide a specific supply voltage and / or its level to the supply module, so that the supply module provides the supply voltage accordingly. Conversely, the input-output module signals to the supply module when a corresponding need for a supply voltage is not present or is changed, for example because an external device is connected to the input-output module that does not enable or request such a supply or a changed supply . The arrangement thus allows simple control, activation or deactivation or changing of a corresponding functionality. This is done via the input-output module and the supply module, without the need for additional control components on the mainboard.
Eine potentielle Anwendung des Mainboards gemäß dem ersten Aspekt beziehungsweise der Anordnung gemäß dem zweiten Aspekt findet sich in einem Betriebsverfahren des Mainboards beziehungsweise der Anordnung innerhalb eines Computersystems beziehungsweise elektrischen Gerätes mit einem solchen Mainboard beziehungsweise einer solchen Anordnung. Beispielsweise findet eine oben erläuterte Anordnung Einsatz in einem Computersystem mit bestimmten Betriebszuständen beziehungsweise Stromsparzuständen. Beispielsweise erfolgen verfahrensgemäß ein Aktivieren und ein Betrieb eines Bereitstellens einer Versorgungsspannung über das Versorgungs-Modul in einem Normalbetriebszustand. Dieser Normalbetriebszustand ist beispielsweise ein sogenannter S0-Zustand gemäß dem sogenannten Advanced Configuration and Power Interface (ACPI). In einem Energiesparzustand erfolgt verfahrensgemäß demgegenüber ein Abschalten beziehungsweise ein Deaktivieren einer Bereitstellung einer entsprechenden Versorgungsspannung am Input-Output-Modul. Dieser Energiesparzustand ist beispielsweise einer der Zustände
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Zuhilfenahme mehrerer Zeichnungen näher erläutert.The invention is explained in more detail below on the basis of an exemplary embodiment with the aid of several drawings.
Es zeigen:
-
1 eine schematisierte Darstellung einer Draufsicht auf eine Ausführungsform einer Anordnung mit einem Mainboard, einem Input-Output-Modul und einem Versorgungs-Modul, -
2 eine schematisierte Ansicht eines Versorgungs-Moduls in der Ausführung gemäß1 mit angedeutetem Signalfluss, sowie -
3 eine schematisierte Darstellung der Anordnung gemäß1 mit veranschaulichter Kommunikation zwischen den beteiligten Komponenten.
-
1 a schematic representation of a top view of an embodiment of an arrangement with a mainboard, an input-output module and a supply module, -
2 a schematic view of a supply module in the embodiment according to1 with signal flow indicated, as well as -
3 a schematic representation of the arrangement according to1 with illustrated communication between the components involved.
Das Versorgungs-Modul
Das Versorgungs-Modul
Durch Installieren des Versorgungs-Moduls
Das Input-Output-Modul
Das Input-Output-Modul
Die Anordnung gemäß
In einem zweiten Einsatzszenario (Versorgungsbetrieb) soll das am Input-Output-Modul
Das Mainboard
Im zweiten Einsatzszenario (Versorgungsbetrieb) ist die Umschalt-Einrichtung
In dieser Konstellation wandelt das Versorgungs-Modul
Zur Signalkommunikation zwischen den verschiedenen Komponenten und Modulen sind verschiedene Steuerleitungen in der Anordnung gemäß
Zwischen dem Input-Output-Modul
In der Konstellation gemäß
Die Umschalt-Einrichtung
In einer alternativen oder ergänzenden Implementierung der Umschalt-Einrichtung
Eine Signalkommunikation auf den entsprechenden Signalleitungen erfolgt beispielsweise über den I2C-Kommunikationsbus.Signal communication on the corresponding signal lines takes place, for example, via the I2C communication bus.
Das Input-Output-Modul
Gemäß eines Betriebsverfahrens der Anordnung in
Durch Einrichten des Versorgungs-Moduls
Die Anordnung gemäß
Das hierin erläuterte Mainboard beziehungsweise die hierin erläuterte Anordnung mit einem solchen Mainboard, einem Input-Output-Modul und einem Versorgungs-Modul haben den Vorteil, dass eine Versorgungs-Funktionalität, insbesondere eine USB Power Delivery-Funktionalität oder eine Leistungsversorgung über andere Schnittstellen-Standards, mit nur geringer konstruktiver Veränderung am Mainboard, insbesondere ohne teure und spezielle Schalt- beziehungsweise Steuerkomponenten auf dem Mainboard realisiert werden kann. Ein Formfaktor des Input-Output-Moduls kann dabei sehr klein gehalten werden, wobei die Versorgungs-Funktionalität über das separate Versorgungs-Modul bereitgestellt wird. Durch einfache Integration des Versorgungs-Moduls auf dem Mainboard können herkömmliche Kommunikations-Standards ausgenutzt werden. Ein separates Verbindungskabel zwischen dem Input-Output-Modul und dem Versorgungs-Modul ist nicht erforderlich. Die Signalkommunikation erfolgt über integrierte Leitungen auf dem Mainboard. Spezielle Steckverbindungen oder Konfigurationen eines Steckers am Input-Output-Modul sind ebenfalls nicht notwendig. Ferner können herkömmliche Input-Output-Module verwendet werden, ohne deren Funktionalität negativ zu beeinflussen.The mainboard explained herein or the arrangement explained herein with such a mainboard, an input-output module and a supply module have the advantage that a supply functionality, in particular a USB power delivery functionality or a power supply via other interface standards , with only minor structural changes to the mainboard, in particular without expensive and special switching or control components on the mainboard. A form factor of the input-output module can be kept very small, the supply functionality being provided via the separate supply module. Conventional communication standards can be used by simply integrating the supply module on the mainboard. A separate connection cable between the input-output module and the supply module is not required. The signal communication takes place via integrated lines on the mainboard. Special plug connections or configurations of a plug on the input-output module are also not necessary. Furthermore, conventional input-output modules can be used without negatively affecting their functionality.
Die dargestellten Ausführungsformen und Implementierungen sind lediglich beispielhaft gewählt.The illustrated embodiments and implementations are selected merely as examples.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- MainboardMainboard
- 22
- Input-Output-ModulInput-output module
- 33
- Versorgungs-ModulSupply module
- 44th
- Umschalt-EinrichtungSwitching device
- 5a bis 5e5a to 5e
- integrierte Leitungenintegrated lines
- 66th
- ErweiterungssteckplatzExpansion slot
- 77th
- Anschlüsseconnections
- 88th
- Anschluss-Pin(s)Connection pin (s)
- 99
- VersorgungsanschlussSupply connection
- 1010
- SpannungsleitungVoltage line
- 1111
- SteuerleitungControl line
- 1212
- SpannungsleitungVoltage line
- 1313
- SteuerleitungControl line
- 1414th
- SteuerleitungControl line
- 1515th
- Chipsatz/BIOSChipset / BIOS
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- 2020-07-29 EP EP20749859.3A patent/EP4004678A1/en active Pending
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