CN101893916A - Pc坞站简化 - Google Patents

Abstract

公开了一种布置成将媒体源设备和媒体宿设备耦合在一起的简化坞站。该坞站被配置成从媒体源设备接受功率以用于向坞站本身供电并且用于向媒体宿设备提供功率。

Description

PC坞站简化

相关申请的交叉引用

本专利申请按照35U.S.C.119(e)要求享有出于所有目的通过引用结合于此、于2009年5月21日提交并且标题为“PC DOCKINGSTATION SIMPLIFICATION”的第61/180,315号美国临时专利申请(代理人案号为GENSP227P)的优先权。

技术领域

本发明涉及计算机硬件。具体而言，描述了用于通过坞站(docking station)将媒体源设备与媒体宿设备耦合在一起的方法和设备。

背景技术

膝上型计算机随着它们计算能力的增加以及成本的减少而在如今正变得比以往使用更为广泛。消费者偏好于携带更小更轻的膝上型计算机。计算机制造商经常试图减小它们的便携计算机的尺寸和重量以跟上消费者的愿望。制造商减小尺寸和重量的一种方式是通过尽可能多地去除膝上型计算机上的输入/输出端口。在用户以移动方式使用膝上型计算机时减少的端口往往不成问题。然而当用户在桌面工作时，希望将计算机连接到多个外围设备如键盘、鼠标、外部显示器或者存储设备。为了解决这一问题，已经开发坞站。

坞站有时称为端口复制器，其具有用于连接到设备如键盘、鼠标、视频显示器或者存储设备的多个端口。当膝上型计算机与坞站插接时，向用户提供这些端口如同它们是膝上型计算机的部分。这允许膝上型计算机与比仅使用膝上型计算机本身上的端口可能连接的外围设备多得多的外围设备连接。

典型的坞站具有配置成与膝上型计算机上的匹配专用连接器配对的专用连接器。由于这些连接器的专用性质，终端用户仅能使用与他们的特定膝上型计算机匹配的坞站。坞站-膝上型计算机的连接常常因制造商而异，但是有时这些连接还因膝上型计算机机型而异。例如，Dell坞站上的连接器仅可以允许Dell膝上型计算机插接，或者可以制造Dell坞站使得连接器仅允许某一Dell膝上型计算机机型连接。这对于用户而言具有限制。例如，如果用户购置恰好与他们当前坞站不兼容的新膝上型计算机，则他们将需要购置新的坞站。

发明内容

公开了一种布置成将媒体源设备和媒体宿设备耦合在一起的坞站。坞站至少包括连接器，该连接器又包括功率管脚，该功率管脚适合于从源设备接收功率，其中接收的功率用来操作坞站。

还公开了一种使用坞站的方法。可以通过至少进行以下操作来实现该方法：通过多信道坞连接器将媒体源设备与坞站耦合；以及通过多信道坞连接器从媒体源设备向坞站提供功率。

在又一实施例中，描述了一种系统，该系统至少包括媒体源设备、媒体宿设备、布置成将媒体源设备和媒体宿设备耦合在一起的坞站。坞站至少包括具有功率管脚的连接器，该功率管脚适合于从源设备接收功率，其中接收的功率用来操作坞站。

附图说明

可以通过参照与以下附图结合的下文描述最佳地理解本发明及其优点：

图1是根据本发明原理使用的本发明的坞站的一个实施例的高级概况图。

图2是图示了包括坞连接器细节的根据本发明原理的一个实施例的图。

图3是图示了根据本发明原理的一个实施例的图，该实施例包括主要链路的虚拟信道的表示。

图4是图示了根据本发明原理的连接器的一个实施例的管脚的图。

图5是图示了根据本发明原理的一个实施例的流程图。

在附图中，类似标号有时用来表示类似结构单元。还应当认识到图中的描述为概略的而未按比例绘制。

具体实施方式

本发明主要涉及坞站。具体而言，描述了用于简化的计算机坞站的方法和设备。可以用多种方式实施本发明，这些方式包括方法、系统、设备或者装置。下文讨论本发明的若干实施例。

在下文描述中阐述诸多具体细节，以提供对本发明的透彻理解。然而本领域技术人员将清楚没有这些具体细节中的一些或者所有细节仍然可以实现本发明。在其他实例中，未具体描述公知的过程步骤以免不必要地使本发明难以理解。

本发明的坞站可以用来将媒体宿设备如显示设备连接到媒体源设备如膝上型计算机。坞站也允许将各种外围设备连接到膝上型计算机。使用下文描述的多信道坞连接器允许坞站由媒体源设备供电。在这一情况下，媒体源设备也可以借助坞站向媒体宿设备和任何或者所有外围设备提供功率。例如，如果坞站独立连接到功率源则也有可能坞站向媒体源设备提供功率。

图1示出了本发明一个实施例的例子。本发明坞站100允许使用单个非专用坞连接器118来连接膝上型计算机102。示出了坞站100以多种方式连接到多个外围设备，因此表现了坞站100的灵活性。所示外设给出以作为可以连接到坞站100的常见外围设备的例子。本发明不限于仅仅连接到这些设备，这些设备对于本发明的运转而言也非必需。

示出了键盘104和鼠标106经由USB链路120连接到坞站100。也有可能以其他方式连接键盘104和鼠标106。例如，可以使用无线连接。使用附接到计算机的设备或者在这一情况下使用坞站100(该坞站为无线收发器)来实施用于键盘和鼠标的典型无线连接。用于这一目的的无线技术的例子包括射频(RF)和蓝牙。

显示设备108经由视频链路122连接到坞站100。显示设备108可以是多种显示技术之一，这些技术例如包括液晶显示器(LCD)、阴极射线管(CRT)、等离子体或者发光二极管(LED)技术等。视频链路122可以是模拟的或者数字的。常见模拟通信方法包括VGA、分量视频或者s视频。常见数字通信方法包括DVI、HDMI和显示端口。也有可能坞站100使用多个视频链路122连接到多个显示设备108。多个显示设备108和视频链路122可以使用相同技术或者可以是显示技术的任何组合。例如，可以有连接到坞站100的两个显示设备108，其中一个是经由DVI连接的LCD面板，而另一个是经由VGA连接的CRT监视器。另一例子可以具有三个LCD面板，其中一个经由DVI来连接，而另两个经由显示端口来连接。可能有多种组合。

打印机110经由打印机链路124连接到坞站100。打印机100可以例如采用激光打印机或者喷墨打印机的形式。也有可能打印机110采用多功能设备的形式，比如集打印、扫描、复印和传真于一体的设备。可以用多个不同方式连接打印机110。例如，打印机链路124可以连接到坞站100上的并行端口或者USB端口，或者它可以是与上文关于键盘104和鼠标106描述的连接很相似的RF或者蓝牙无线连接。

存储设备112经由存储链路126连接到坞站100。存储设备112可以包括多个不同设备，比如外部CD或者DVD驱动、外部硬盘驱动、容纳一个或者多个硬盘驱动或者固态驱动(SSD)的存储盒等。可以例如使用许多不同技术如USB、Firewire或者RF或者蓝牙无线来实施将存储设备112连接到坞站的存储链路126。此外，尽管仅示出了一个存储设备112，但是可以有多个并且它们可以使用一个或者多个存储链路126和链路技术。例如，可以有经由USB连接的外部DVD-ROM驱动和经由Firewire连接的外部硬盘驱动。可能有多种组合。

数码相机114经由USB链路120连接到坞站100。数码相机114代表经由USB链路120连接的无数可用外围设备的例子，其中任一个或者多个可以与数码相机114一起使用或者取代数码相机114来使用。一些例子包括扫描仪、媒体播放器、移动电话和发光体。

经由网络链路128连接网络设备116。网络设备116的一些可能例子包括网络交换机、网络集线器、线缆或者DSL调制解调器或者无线接入点。网络链路128可以是连接到坞站中的RJ45插孔的网络线缆(例如CAT-5或者CAT-6以太网线缆)。在办公环境中或者在一些家用环境中，网络链路128可以包括如上文说明的那样连接到坞站100并且连接到壁板中的RJ45插孔的网络线缆，该插孔然后经由通过壁和/或天花板延伸的网络线缆连接到网络设备116。或者，取代通过壁插孔来连接，网络链路128可以直接连接到网络设备116。另一实施例可以使坞站100包括无线网络收发器，网络设备116是无线接入点，而网络链路128是使用如802.11g或者802.11N的技术的无线连接。

上述外围设备仅为例子并且不应当视为限制本发明。尽管本发明的附图和说明书涉及膝上型计算机或者笔记本计算机，但是本发明的坞站可以与包括桌面型计算机、笔记本计算机或者平板式计算机的其他类型的计算机一起使用。

图2示出了本发明的坞站100在它连接到膝上型计算机102时的一个实施例。坞连接器118可以包括具有线缆连接器218和220的线缆200，这些连接器分别连接到膝上型计算机上的膝上型端口214和坞站100上的类似坞端口216。端口214、216、连接器218、220和线缆200被配置成使得有用于同步数据流的单向主要链路204以及用于链路建立和其他数据业务如各种链路管理信息、通用串行总线(USB)数据等的双向辅助信道202。此外，端口214、216、连接器218、220和线缆200被配置成包括用于从坞站100向膝上型计算机102传送功率或者反之从膝上型计算机102向坞站100传送功率的功率线222。

图2中所示实施例还包括坞站100上的一组外围端口206-212。在这一例子中，端口包括：视频端口206、三个USB端口208、串行端口210和网络端口212。尽管图2示出了外围端口的这些具体例子，但是重要的是注意其他数目和类型的外围端口也有可能(包括上述数目和类型的外围端口)。

辅助信道202用来输送如链路建立信息的数据以及其他数据类型，比如USB业务。辅助信道202可以采用单个半双工双向信道的形式，该信道在各端的设备内需要发送器和接收器。另一实施例具有由从宿设备(在这一附图中为坞站100)向源设备(在这一附图中为膝上型计算机102)延伸的单个单向信道和作为主要链路204一部分并且从源设备向宿设备延伸的单个单向信道形成的辅助信道202。因此，辅助信道的这一实施例需要用于主要链路204的发送器和接收器以及在宿设备的发送器和在源设备的接收器。

主要链路204可以根据需要在逻辑上划分成多个虚拟信道。这允许主要链路204输送多个同步数据流(比如向其他外围设备输送多个视频流和数据流)。各虚拟信道能够按照每秒若干吉比特(Gbps)传送同步数据流。在描述的实施例中，主要链路的传送速率可调节以补偿链路条件。例如在一个实施方式中，可以在每虚拟信道约1.0Gbps与约2.5Gbps之间的范围中调节主要链路204的速度。无论各信道的传送速率如何，所有信道的合计传送速率不能超过整个主要链路204的总传送速率。

图3示出了线缆200和单向主要链路204的细节。示出了线缆连接器218连接到膝上型端口214，并且示出了线缆连接器220连接到坞端口216。示出了线缆200输送已经分组化并且分别通过三个虚拟信道316、318、320在主要链路204上发送的三个数据流308、310、312。尽管示出了通过三个虚拟信道传送三个流，但是本发明不限于需要三个流和三个信道，本发明也不限于仅处理三个流和三个信道。未示出用来分组化和通过信道发送数据的发送器以及配置成接收和解分组数据的接收器。高带宽和多个信道允许坞站连接到许多不同外围设备和显示设备的组合，并且还通过坞连接器118提供所需数据和功率。

图4示出了连接器400的一个具体实施例。连接器400是可以用于线缆连接器218和220的多管脚连接器的13管脚例子。在该具体实施例中，膝上型端口214和坞端口216将具有匹配的一组管脚。注意，图4示出了13个管脚作为例子。示例连接器400具有用于通过主要链路204输送数据的三对管脚1-2、4-5、7-8，用于通过辅助信道202输送数据的一对管脚10-11，用于双向输送功率的一个管脚13和接地的四个管脚3、6、9、12。连接器400可以容纳多达16个管脚。在另一具体实施例中，管脚9可以不接地。取而代之，管脚9-10可以用于通过主要链路信道3+和主要链路信道3-输送数据，由此使四个通道可用于数据传送。接地的附加管脚11可以跟随管脚10。管脚12-13可以用于通过辅助信道+和辅助信道-(在图4中表示为管脚10-11)输送数据。管脚14可以接地，而管脚15可以用于双向输送功率(类似于图4中的管脚13)。管脚16可以用于热插拔检测(HPD)。

功率管脚13可以用来从坞站100向膝上型计算机102或者反之从膝上型计算机102向坞站100传送功率。当坞站100通过功率适配器连接到功率源时，它可以向膝上型计算机102提供功率，该功率例如可以用来向膝上型计算机102供电或者对它的电池充电。当膝上型计算机102本身连接到功率适配器时，它可以向坞站100提供功率以便运转坞站100并且向连接到坞站100的显示设备和其他外围设备提供功率。如果膝上型计算机102由其电池供电，则膝上型计算机也能够向坞站100提供功率。其中这一功能可能重要的场景的一个例子是在用户的膝上型计算机102连接到坞站100，该坞站又连接到均由坞站100供电的显示设备108和存储设备112的时候。如果用户正在修改存储设备112上存储的文件而用户住宅断电，则膝上型计算机102将向坞站100并且因此向显示设备108和存储设备供电足够时间，使得用户能够将修改的文件保存回存储设备112从而防止数据丢失。

图5示出了根据本发明一个实施例的操作坞站100的过程500的流程图。在步骤502中，媒体源设备与坞站耦合。这可以借助上述非专用高带宽连接器来实现。媒体源设备可以例如是膝上型计算机。在步骤504将媒体宿设备与坞站耦合。媒体宿设备可以例如是显示设备。步骤506将一个或者多个外围设备与坞站耦合。外围设备可以包括在上述多个设备中，或者其可以是任何其他外围设备。

一旦耦合在一起，媒体源设备和坞站现在确定坞站的功率需求(步骤508)。由于坞站可能能够提供它自己的功率并且因为它可能具有可变功率要求，所以可能需要握手过程，通过该过程在确定从媒体源设备向坞站发送的功率电平时使用坞站的功率需要和来自媒体源设备的功率可用性。一旦确定功率电平，坞站现在可以以确定的功率电平从媒体源设备接受功率(步骤510)。媒体源设备提供的功率可以用于操作坞站本身和/或通过坞站传向媒体宿设备和需要来自坞站的功率的任何外围设备(如步骤512和514中所示)。可选地，媒体宿设备或者另一外围设备可以向坞站供应功率，该功率然后可以向坞站本身供电或者提供给其他外围设备和/或媒体源设备。这可以或者可以不需要坞站与媒体源设备之间的握手过程。

尽管图5示出了操作坞站的步骤的具体顺序，但是步骤的其他排序是可以的。然而，确定功率要求的步骤(步骤508)必须出现在媒体源设备已经与坞站耦合(步骤502)之后。

前文描述出于说明的目的而使用具体术语以提供对本发明的透彻理解。然而本领域技术人员将清楚无需具体细节来实施本发明。因此，出于图示和描述的目的而呈现对本发明具体实施例的前文描述。它们并非为了穷举本发明或者使本发明限于公开的精确形式。本领域普通技术人员将清楚许多修改和变化根据上述教导是可能的。选择和描述实施例以便最佳地说明本发明的原理及其实际应用以由此使本领域技术人员能够通过与构思的具体用途相适合的各种修改来最佳地利用本发明和各种实施例。本意在于本发明的范围由所附权利要求及其等效含义限定。

Claims (24)

1.一种布置成将媒体源设备和媒体宿设备耦合在一起的坞站，包括：

连接器，包括：

功率管脚，所述功率管脚适合于从所述源设备接收功率，其中所述接收的功率用来操作所述坞站。

2.根据权利要求1所述的坞站，其中所述坞站接收的功率还用来向所述宿设备供电。

3.根据权利要求1所述的坞站，其中所述媒体源设备是个人计算机。

4.根据权利要求1所述的坞站，其中所述媒体宿设备是显示设备。

5.根据权利要求1所述的坞站，还包括：

至少一个外围端口，配置成将至少一个外围设备与所述媒体源设备耦合。

6.根据权利要求5所述的坞站，其中所述至少一个外围设备包括以下外围设备中的至少一个：键盘、鼠标、网络适配器和存储设备。

7.根据权利要求4所述的坞站，其中所述显示设备通过以下连接器类型之一来与所述坞站耦合：VGA DSUB15、DVI、HDMI、显示端口。

8.根据权利要求5所述的坞站，其中所述至少一个外围端口包括以下端口中的至少一个：USB端口、网络端口、串行端口、并行端口、无线连接。

9.根据权利要求1所述的坞站，其中所述媒体宿设备包括多个显示设备。

10.一种使用坞站的方法，所述方法包括：

通过多信道坞连接器将媒体源设备与所述坞站耦合；

通过所述多信道插接连接器从所述媒体源设备向所述坞站提供功率。

11.根据权利要求10所述的方法，还包括：

在向所述坞站提供功率之前确定将向所述坞站提供的功率电平。

12.根据权利要求11所述的方法，其中至少使用由所述媒体源设备提供的功率电平和所述坞站所需功率电平来进行所述确定将向所述坞站提供的功率电平。

13.根据权利要求10所述的方法，还包括：

将媒体宿设备与所述坞站耦合，所述媒体宿设备经由所述坞站从所述媒体源设备接收功率。

14.根据权利要求10所述的方法，还包括：

将至少一个外围设备与所述坞站耦合。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述媒体宿设备通过以下连接器类型之一来与所述坞站耦合：VGA DSUB15、DVI、HDMI、显示端口，并且其中所述至少一个外围设备通过以下连接中的至少一个来与所述坞站耦合：USB端口、网络端口、串行端口、并行端口、无线连接。

16.一种系统，包括：

媒体源设备；

媒体宿设备；

布置成将所述媒体源设备和所述媒体宿设备耦合在一起的坞站，包括：

连接器，包括：

功率管脚，所述功率管脚适合于从所述源设备接收功率，其中所述接收的功率用来操作所述坞站。

17.根据权利要求16所述的系统，其中所述坞站接收的功率还用来向所述宿设备供电。

18.根据权利要求16所述的系统，其中所述媒体源设备是个人计算机。

19.根据权利要求16所述的系统，其中所述媒体宿设备是显示设备。

20.根据权利要求16所述的系统，其中所述坞站还包括：

至少一个外围端口，配置成将至少一个外围设备与所述媒体源设备耦合。

21.根据权利要求20所述的系统，其中所述至少一个外围设备包括以下外围设备中的至少一个：键盘、鼠标、网络适配器和存储设备。

22.根据权利要求21所述的系统，其中所述显示设备通过以下连接器类型之一来与所述坞站耦合：VGA DSUB15、DVI、HDMI、显示端口。

23.根据权利要求22所述的系统，其中所述至少一个外围端口包括以下端口中的至少一个：USB端口、网络端口、串行端口、并行端口、无线连接。

24.根据权利要求23所述的系统，还包括：

至少一个附加显示设备，通过所述坞站来与所述媒体源设备耦合。

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