CN100555252C - 多功能计算机外设无线电通讯接口适配器 - Google Patents
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Abstract
多功能计算机外设无线电通讯接口适配器是将各种计算机外设的有线连接转换为无线连接，然后多功能计算机外设无线电通讯接口适配器通过无线信号与计算机的无线信号处理电路进行连接和通讯，从而实现各种计算机有线外设设备与计算机的主机的无线连接。通过无线信号连接，可以把多功能计算机外设无线电通讯接口适配器安放在离计算机主机一定距离的合适位置，解决有线连接受连接线长度限制和连接线太多的问题。同时推动在计算机系统设计中更多的引入宽带无线电通讯技术的发展成果，实现计算机系统架构的技术变革和飞跃发展。
Description
技术领域
多功能计算机外设无线电通讯接口适配器是将计算机的各种有线连接的外部设备转换为无线连接，充分利用宽带无线电通讯技术的成果，实现计算机外设与计算机主机的单一连接接口和灵活放置，属于计算机技术领域和无线电通讯技术领域。
背景技术
自上世纪70年代微处理器技术和计算机技术出现以来，计算机系统进入了全面普及的时代。计算机技术经过几十年的发展，其处理器速度、系统性能都有了很大的提高。但计算机系统的技术架构变化很小，基本维持着中央处理器(CPU)通过北桥接口电路连接内存，通过南桥接口电路连接硬盘、光驱、键盘、鼠标、串口设备、并口设备、USB设备等，北桥接口电路和南桥接口电路都可以引出外部设备总线用于外部设备的接口扩展，变化比较多的是连接外部设备的接口总类增加、接口总线的通讯规范变化。目前一台计算机系统出现的接口很多：如串口、并口、显示器接口、PS2接口、网络接口、USB接口、XT总线接口、AT总线接口、PCI总线接口、PCMCIA总线接口等。不同接口之间没有通用性，特定的外部设备只能与特定的接口连接，造成当特定接口损坏后，外围设备不能有效利用其他接口资源进行连接。随着无线电技术的发展，人们开始把无线电技术用于一些计算机的外部设备，如无线鼠标、无线键盘等。但由于计算机系统本身的架构没有变化，造成如果把无线电设备连接到计算机系统中，必须增加一个接口转换设备，将无线电信息与计算机系统目前使用的接口信息进行相互转换。从整体连接效果来看，中央处理器(CPU)如果需要与无线电外设进行通讯，需要先把CPU总线转换为目前计算机使用的接口之一，然后再转换为可以实现无线电信号收发的接口。显然这种转化有很多冗余电路，造成成本的提高、资源的浪费，因为完全可以由中央处理器(CPU)与无线电外设更直接的连接。随着无线电通讯技术的发展，无线电设备之间的通讯速率和通讯可靠性都得到很大提高，完全可以应用于计算机系统的设计，包括计算机主机与各种部件之间的通讯连接。如超宽带技术(UWB)正在推出数据传输速率分别为220Mbps、500Mbps和1Gbps的UWB解决方案，而这样高的传输速率已经可以满足目前计算机各种接口的连接速率，如显示器需要40Mbps、局域网络连接100Mbps等需要较高速率的设备接口都完全满足，其他外部设备如键盘、鼠标、打印机等接口速率都较小。因此所有这些设备汇聚在一起的带宽都能由一个超宽带技术(UWB)无线电信号处理接口进行连接和通讯。
但是由于目前生产的大多数计算机外部设备是有线连接的设备，如果将这些设备单独一个一个转换为无线连接，需要在每个设备的端口上增加一个有线接口到无线信号接口的转换适配器，十分不经济。
发明内容
为了克服现有的计算机系统的接口繁多，接口之间无法进行兼容使用的问题以及无法充分利用宽带无线电技术的成果将目前的有线连接的计算机外部设备通过无线信号连接的问题，这里提出的多功能计算机外设无线电通讯接口适配器将计算机的各种有线连接的外部设备转换为无线连接，充分利用宽带无线电通讯技术的成果，实现计算机外设与计算机主机的单一连接接口和灵活放置。
为达到上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
1、多功能计算机外设无线电通讯接口适配器，包含中央处理器(CPU)、接口处理电路、存储电路、无线电信号处理电路、无线电天线电路、各种计算机外设连接接口电路以及接口处理程序，其中中央处理器(CPU)与接口处理电路、存储电路、无线电信号处理电路电连接，无线电信号处理电路与无线电天线电路电连接，用于与其它部件的无线信号连接与通讯，接口处理电路与各种计算机外设连接接口电路电连接，接口处理程序存储在存储电路中。
2、中央处理器(CPU)与存储电路构成嵌入式计算机处理电路，存储电路包含程序存储器和数据存储器。
3、接口处理电路将各种计算机外设连接接口电路中各个接口的信息汇聚到中央处理器(CPU)中进行处理，然后按无线电通讯协议转换为无线电数据信号通过无线电信号处理电路和无线电天线电路与计算机主板进行通讯和连接。
4、无线电信号处理电路与无线电天线电路采用宽带无线电通讯技术。
5、接口处理程序将接口处理电路接收到的来自各种计算机外设连接接口电路的接口数据信息按无线电信号处理电路所采用无线电通讯协议的数据格式进行处理和转换运算，同时将来自无线电信号处理电路的数据信息进行数据提取和目的外设端口识别处理，然后将数据信息经过接口处理电路传送到各种计算机外设连接接口电路中相应的计算机外设连接接口电路。
本发明的有益效果是：采用多功能计算机外设无线电通讯接口适配器，可以将计算机主板与所有外部设备的连接都采用相同的连接方式，即无线电信号连接。解决了目前计算机系统设计中不同外部设备与计算机主机的多种接口类型的问题，同时充分利用宽带无线电通讯技术的成果，实现计算机外设与计算机主机的单一连接接口和灵活放置。即使多功能计算机外设无线电通讯接口适配器相应接口损坏，也只需要更换或修理多功能计算机外设无线电通讯接口适配器，而不需要更换或修理成本高的计算机或计算机主板。通过无线信号连接，可以把多功能计算机外设无线电通讯接口适配器安放在离计算机主机一定距离的合适位置，解决有线连接受连接线长度限制和连接线太多的问题。同时推动在计算机系统设计中更多的引入宽带无线电通讯技术的发展成果，实现计算机系统架构的技术变革和飞跃发展。
附图说明：
下面结合实施附图对本发明做进一步的说明。
图1是多功能计算机外设无线电通讯接口适配器的原理示意图。
图2是多功能计算机外设无线电通讯接口适配器实现实例外形示意图。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理进行详细说明。
在图1采用多功能计算机外设无线电通讯接口适配器的原理示意图中，多功能计算机外设无线电通讯接口适配器由中央处理器(CPU)101、接口处理电路104、存储电路117、无线电信号处理电路102、无线电天线电路103、各种计算机外设连接接口电路(105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116)以及接口处理程序。其中中央处理器(CPU)101与接口处理电路104、存储电路117、无线电信号处理电路102电连接，无线电信号处理电路102与无线电天线电路103电连接，用于与其它部件的无线信号连接与通讯，接口处理电路104与各种计算机外设连接接口电路(105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116)电连接，接口处理程序存储在存储电路117中。在具体实现中，可以采用计算机主板支持的宽带无线电通讯技术，如Wi-Fi无线电通讯技术、WLAN无线电通讯技术、WiMax无线电通讯技术、超宽带技术(UWB)等。可用计算机主板支持超宽带技术(UWB)无线通讯协议实现多功能计算机外设无线电通讯接口适配器的无线通讯协议，而超宽带技术(UWB)无线电技术可以实现每秒数百兆位甚至上千兆位的数据通讯速率，可以保证所有外部设备都可以通过无线电信号方式与主机进行连接和通讯。
飞思卡尔XS110超宽带(UWB)解决方案可提供基于直接序列超宽带技术(DS-UWB)和
802.15.3媒体接入控制(MAC)协议的完全的无线连接。该芯片组可提供超过110Mbps的数据传输速率，以极低的能耗，支持流式视频、流式音频和海量数据传输。除提供高数据速率以外，XS110还支持对等网络和ad hoc网络，以实现真正的无缝无线连接。飞思卡尔的XS110芯片已经通过FCC认证，符合第15部分的规范的要求，并符合FCC的″2002年UWB报告和命令″中规定的频谱规范要求，在具体实施中，可以采用飞思卡尔的XS110芯片及其后续推出的通讯速率更高的芯片作为无线信号处理的主芯片。
在图2所示的多功能计算机外设无线电通讯接口适配器实现实例外形示意图中，多功能计算机外设无线电通讯接口适配器在对计算机外设接口上包含了目前计算机支持的大多数外设接口，主要有串口(202、203)、并口209、显示器接口204、电视S端子接口210、耳机左右声道接口205、麦克风接口211、USB通用串行总线接口(206、207、212、213)、鼠标接口208、键盘接口214。与计算机主板无线通讯接口天线201。不同接口的不同通讯协议和数据信息解析由内部的中央处理器(CPU)101、接口处理电路104、存储电路117、无线电信号处理电路102构成接口信息处理嵌入式系统通过嵌入式软件进行分析处理。
Claims (3)
1、多功能计算机外设无线电通讯接口适配器，包含中央处理器(CPU)、接口处理电路、存储电路、无线电信号处理电路、无线电天线电路、各种计算机外设连接接口电路以及接口处理程序，其中中央处理器(CPU)与接口处理电路、存储电路、无线电信号处理电路电连接，无线电信号处理电路与无线电天线电路电连接，用于与其它部件的无线信号连接与通讯，接口处理电路与各种计算机外设连接接口电路电连接，接口处理程序存储在存储电路中；其特征是
所述的接口处理电路将各种计算机外设连接接口电路中各个接口的信息汇聚到中央处理器(CPU)中进行处理，然后按无线电通讯协议转换为无线电数据信号通过无线电信号处理电路和无线电天线电路与计算机主板进行通讯和连接；
所述的接口处理程序将接口处理电路接收到的来自各种计算机外设连接接口电路的接口数据信息按无线电信号处理电路所采用无线电通讯协议的数据格式进行处理和转换运算，同时将来自无线电信号处理电路的数据信息进行提取和目的外设端口识别处理，然后将数据信息经过接口处理电路传送到各种计算机外设连接接口电路中相应的计算机外设连接接口电路。
2、如权利要求1所述的多功能计算机外设无线电通讯接口适配器，其特征是所述的中央处理器(CPU)与存储电路构成嵌入式计算机处理电路，存储电路包含程序存储器和数据存储器。
3、如权利要求1所述的多功能计算机外设无线电通讯接口适配器，其特征是所述的无线电信号处理电路与无线电天线电路采用宽带无线电通讯技术。
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