CN103543798B - 可扩展使用的组合式电脑 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可扩展使用的组合式电脑，包括一扩展机和便携式主机，所述便携式主机包括CPU芯片、一级内存、一级硬盘、集成声卡、集成显卡、集成网卡、充电电池、显示屏、内置音箱、第一USB接口、第一扩展接口，不设置光驱；所述扩展机包括外设电源、二级内存、二级硬盘、独立显卡、独立声卡、独立网卡、光驱、第二USB接口、第二扩展接口，不设置CPU芯片。便携式主机可以独立使用，轻便易携带，扩展机可以对便携式主机的功能和性能进行扩展和增强，满足用户在不同环境下的使用需求。

Description

可扩展使用的组合式电脑

技术领域

本发明涉及一种电脑，特别涉及一种可扩展使用的组合式电脑。

背景技术

目前，台式电脑、笔记本电脑、平板电脑在家庭和个人用户中得到了广泛的应用。相较而言，台式电脑运行速度快，性能好，功能多，易于扩展升级，但由于其体积较大、重量较重，不具备便携性。而笔记本电脑和平板电脑虽然具有较强的便携性，然而其性能较差，功能较少，扩展性弱。经调查，很多家庭和个人用户使用电脑，除了上网搜索资料、查看新闻、帮助学习、传递数据和辅助办公、辅助教学等方面之外，很多时候是在玩游戏、看电影、听音乐、上网聊天等，也有部分用于影视、图片的剪辑渲染、游戏、动画、特效的制作调试、程序、设计的编辑开发等。当用户在玩大型游戏、进行影视、图片、特效等的剪辑、渲染、调制等繁杂操作、或希望享受家庭影院的视听效果时，最需要的是台式电脑；当用户在外出旅途、工作闲暇时上上网、聊聊天、看看电影、听听音乐、玩玩小游戏，籍以休闲娱乐、消磨时光、缓解寂寞时，或需要移动办公时，最需要的是笔记本电脑或平板电脑。

怎样满足用户在不同环境下的使用需求呢？大多数用户既购买了台式电脑，又购买了笔记本电脑或平板电脑，在家时，用户通常是使用台式电脑，此时，笔记本电脑或平板电脑闲置了。而外出工作时，则用户会携带笔记本电脑或平板电脑，此时，台式电脑闲置了。同时购买台式电脑、笔记本电脑不仅增加了用户的消费支出，且导致资源闲置。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种可扩展使用的组合式电脑，该可扩展使用的组合式电脑包括一扩展机和便携式主机，便携式主机可以独立使用，轻便易携带，扩展机可以对便携式主机的功能和性能进行扩展和增强，满足用户在不同环境下的使用需求，实现一机多用。

本发明的目的是这样实现的：一种可扩展使用的组合式电脑，包括一扩展机和便携式主机，所述扩展机和便携式主机相对独立，所述便携式主机包括CPU芯片、一级内存、一级硬盘、集成声卡、集成显卡、集成网卡、充电电池、显示屏、内置音箱、第一USB接口、第一扩展接口，不设置光驱；所述扩展机包括外设电源、二级内存、二级硬盘、独立显卡、独立声卡、独立网卡、光驱、第二USB接口、第二扩展接口，不设置CPU芯片；所述便携式主机的充电电池分别与CPU芯片、一级内存、一级硬盘、集成声卡、集成显卡、集成网卡、显示屏、内置音箱、第一USB接口、第一扩展接口电连接，所述便携式主机的一级内存、一级硬盘、集成声卡、集成显卡、集成网卡、第一USB接口、第一扩展接口分别与CPU芯片电连接，所述便携式主机的内置音箱与集成声卡电连接，所述便携式主机的显示屏与集成显卡电连接；所述扩展机的外设电源分别与二级内存、二级硬盘、独立显卡、独立声卡、独立网卡、光驱、第二USB接口、第二扩展接口电连接，所述扩展机的二级内存、二级硬盘、独立显卡、独立声卡、独立网卡、光驱、第二USB接口分别与第二扩展接口电连接；所述便携式主机的第一扩展接口与扩展机的第二扩展接口通过一扩展连接线插接连接。

所述扩展机连接有多个外部设备。

所述外部设备包括键盘、鼠标、显示器、外置音箱。

所述扩展连接线为一根由多条线芯组成的多线芯连接线。

所述便携式主机的CPU芯片、一级内存、一级硬盘、集成声卡、集成显卡、集成网卡、充电电池、显示屏、内置音箱、第一USB接口、第一扩展接口均承载或接驳在一电路基板上。

所述便携式主机的显示屏为触摸式平板显示屏。

所述扩展机的外设电源、二级内存、二级硬盘、独立显卡、独立声卡、独立网卡、光驱、第二USB接口、第二扩展接口均承载或接驳在一电路基板上。

所述一级内存为系统内存，所述一级硬盘为系统盘，所述二级内存为扩展内存，所述二级硬盘为扩展盘，所述二级内存的容量大于一级内存的容量，所述二级硬盘的容量大于一级硬盘的容量。

所述第一扩展接口和第二扩展接口均由接口线路和扩展控制电路组成。

所述扩展控制电路由电源控制电路、USB接口电路和数据控制与解析电路组成，所述接口线路由若干条集成线路组成，包括电源线、USB线、数据线，所述电源线用于连接外设电源与便携式主机的充电电池，所述USB线用于连接USB设备，所述数据线用于传送CPU指令和扩展外设数据。

采用上述方案，使本发明具有以下优点：本可扩展使用的组合式电脑包括一扩展机和便携式主机，扩展机和便携式主机相对独立，便携式主机可以与扩展机分开使用。所述便携式主机包括CPU芯片、一级内存、一级硬盘、集成声卡、集成显卡、集成网卡、充电电池、显示屏、内置音箱、第一USB接口、第一扩展接口，不设置光驱，不仅降低成本，且使得主机可以尽可能的小巧、轻便，便于携带。且便携式主机具有基本的电脑配置，相当于一台平板的笔记本电脑，可以独立使用，可以满足用户外出工作的使用需求。当要移动办公、外出携带时，只需单独使用便携式主机就行。所述扩展机包括外设电源、二级内存、二级硬盘、独立显卡、独立声卡、独立网卡、光驱、第二USB接口、第二扩展接口、扩展板，不设置CPU芯片，相比一台完整的台式电脑，它的成本大大降低。所述便携式主机的第一扩展接口与扩展机的第二扩展接口通过一扩展连接线插接连接，将扩展机的二级内存、二级硬盘、独立显卡、独立声卡、独立网卡、光驱、第二USB接口与便携式主机的CPU芯片电连接，使得扩展机可以对便携式主机的功能和性能进行扩展和增强。通过扩展连接线将便携式主机和扩展机连接后，便携式主机和扩展机组合成一台功能完整、性能强大、便于扩展升级、运行速度快的组合式电脑，可以满足用户在家的多种使用需求。

所述扩展连接线为一根由多条线芯组成的多线芯连接线，采用一次插接的方式连接便携式主机与扩展机，只通过一根多线芯连接线，只进行一次连接操作就实现，从而减少繁杂的连接线路和用户繁复的连接操作。

且固定放置在家中或办公地点的扩展机仅仅只是各种扩展设备的组合，没有CPU芯片，不能独立工作，可以避免小孩趁大人不在而沉迷于游戏，只有当大人把便携式主机拿回家与扩展机连接后，扩展机才能在便携式主机的控制下工作，小孩才可以在大人的监管下适当地使用电脑，有利于大人对小孩的监管。

所述一级内存为系统内存，所述一级硬盘为系统盘，所述二级内存为扩展内存，所述二级硬盘为扩展盘，所述二级内存大于一级内存，所述二级硬盘大于一级硬盘。扩展机的二级硬盘大，可备份数据和存储很多重要数据，不必担心便携式主机在移动时损坏或丢失后而丢失重要资料与数据。

总之，本发明可以满足用户在不同环境下的使用需求，相比同时购买台式电脑和笔记本电脑，本发明大大节约了成本。

附图说明

图1为本发明的便携式主机的电路框图；

图2为本发明的扩展机及外部设备的电路框图；

图3为本发明的便携式主机与扩展机及外部设备连接的电路框图；

图4为本发明的便携式主机的电路示意图；

图5为本发明的扩展机的电路示意图；

图6为本发明的第一、第二扩展接口连接示意图；

图7为本发明的便携式主机与扩展机及外部设备连接运行时的连接示意图；

图8为本发明的使用流程示意图。

附图中，100为便携式主机，200为扩展机，300为扩展连接线，400为外部设备，1为CPU芯片，2为一级内存，3为一级硬盘，4为集成声卡，5为集成显卡，6为集成网卡，7为充电电池，8为显示屏，9为内置音箱，10为第一USB接口，11为第一扩展接口，12为外设电源，13为二级内存，14为二级硬盘，15为独立显卡，16为独立声卡，17为独立网卡，18为光驱，19为第二USB接口，20为第二扩展接口，21为第一散热器，22为第二散热器，23为显示器，24为外置音箱，25为USB设备，251为键盘，252为鼠标。

具体实施方式

参见图1至图5，可扩展使用的组合式电脑的一种实施例，包括一扩展机200和便携式主机100，所述便携式主机100包括CPU芯片1、一级内存2、一级硬盘3、集成声卡4、集成显卡5、集成网卡6、充电电池7、显示屏8、内置音箱9、内置话筒、第一USB接口10、第一扩展接口11，不设置光驱，可以减小便携式主机的体积，还降低便携式主机的成本。本实施例的便携式主机的显示屏采用小尺寸的触摸式平板显示屏，除用于显示输出外，同时用以替代键盘、鼠标等输入设备，采用触摸式手写输入，使得便携式主机可以设置键盘，不采用鼠标，可以进一步减小便携式主机的尺寸和重量，进一步降低成本，使得便携式主机相比一般的笔记本电脑可以尽可能的小巧、轻便。所述便携式主机的CPU芯片、一级内存、一级硬盘、集成声卡、集成显卡、集成网卡、充电电池、显示屏、内置音箱、内置话筒、第一USB接口、第一扩展接口均承载或接驳在一电路基板上。该电路基板为主机主板。所述主机主板是承载和接驳CPU芯片、一级内存、一级硬盘、集成声卡、集成显卡、集成网卡、充电电池、显示屏、内置音箱、第一USB接口、第一扩展接口的电路基板，是实现这些部件电路连接的载体。所述扩展机200包括外设电源12、二级内存13、二级硬盘14、独立显卡15、独立声卡16、独立网卡17、光驱18、第二USB接口19、第二扩展接口20，不设置CPU芯片；所述便携式主机的充电电池分别与CPU芯片、一级内存、一级硬盘、集成声卡、集成显卡、集成网卡、显示屏、内置音箱、第一USB接口、第一扩展接口电连接，用于为便携式主机的各个部件供电。所述便携式主机的一级内存、一级硬盘、集成声卡、集成显卡、集成网卡、第一USB接口、第一扩展接口分别与CPU芯片电连接，所述便携式主机的内置音箱、内置话筒与集成声卡电连接，所述便携式主机的显示屏与集成显卡电连接。所述充电电池与第一扩展接口电连接。所述便携式主机的显示屏为触摸式平板显示屏。便携式主机具有基本的电脑配置，相当于一台平板的笔记本电脑，可以独立使用，可以满足用户外出工作的使用需求。当要移动办公、外出携带时，只需单独使用便携式主机就行。且本便携式主机由于不设光驱、键盘、鼠标等，不仅降低成本，且使得主机可以尽可能的小巧、轻便，便于携带。所述扩展机的外设电源分别与二级内存、二级硬盘、独立显卡、独立声卡、独立网卡、光驱、第二USB接口、第二扩展接口电连接，用于为扩展机的各个部件供电。所述扩展机的外设电源、二级内存、二级硬盘、独立显卡、独立声卡、独立网卡、光驱、第二USB接口分别与第二扩展接口电连接。所述扩展机的外设电源、二级内存、二级硬盘、独立显卡、独立声卡、独立网卡、光驱、第二USB接口、第二扩展接口均承载或接驳在一电路基板上。该电路基板为扩展板。所述扩展板是承载和接驳外设电源、二级内存、二级硬盘、独立显卡、独立声卡、独立网卡、光驱、第二USB接口、第二扩展接口的电路基板，是实现这些部件电路连接的载体。所述便携式主机的第一扩展接口与扩展机的第二扩展接口通过一扩展连接线插接连接，将扩展机的二级内存、二级硬盘、独立显卡、独立声卡、独立网卡、光驱、第二USB接口与便携式主机的CPU芯片电连接，使得扩展机可以对便携式主机的功能和性能进行扩展和增强。通过扩展连接线将便携式主机和扩展机连接后，便携式主机和扩展机组合成一台功能完整、性能强大、便于扩展升级、运行速度快的组合式电脑，可以满足用户在家的多种使用需求。当便携式主机和扩展机通过插接扩展连接线连接后，所述扩展机的外设电源也通过扩展连接线与便携式主机的充电电池电连接，既可以为便携式主机的充电电池充电，又为便携式主机的各个部件供电。所述扩展连接线为一根由多条线芯组成的多线芯连接线。本实施例的所述扩展连接线是一根由20条线芯组成的多线芯线，实现便携式主机与扩展机之间通过一次插接的方式相连。所述一级内存为系统内存，所述一级硬盘为系统盘，所述二级内存为扩展内存，实现主机内存容量的扩展升级。所述二级硬盘为扩展盘，又可称为扩展硬盘，为降低成本，可采用大容量（500G以上）HDD硬盘，主要用作数据盘。所述二级内存的容量大于一级内存的容量，所述二级硬盘的容量大于一级硬盘的容量。所述一级硬盘内置于便携式主机内，采用运行速度较快的固态硬盘，主要用作系统盘。为降低成本，一级硬盘的尺寸和容量都可以小一点，硬盘容量在100G-200G左右即可。

所述扩展机200连接有多个外部设备。所述外部设备包括显示器23、外置音箱24、话筒以及键盘251、鼠标252、U盘、打印机等USB设备25。所述扩展机的独立显卡与显示器通过接口、连接线电连接。该显示器为大屏幕显示器。所述扩展机的独立声卡与外置音箱通过接口、连接线电连接。所述外置音箱为有源音箱。所述扩展机的独立声卡与话筒通过接口、连接线电连接。所述键盘、鼠标、U盘、打印机等USB设备通过第二USB接口与扩展机连接。

所述CPU芯片采用高性能的笔记本CPU或其它薄型CPU，要能支持各种扩展外设，要能适应便携式主机小型化、口袋化的要求。所述集成显卡、集成声卡、集成无线网卡均集成在主机主板上，所述一级内存也集成在主机主板上。所述充电电池内置在便携式主机内，为便携式主机在便携移动、独立使用时供电。当主机与扩展机连接使用时，主机的内置充电电池不再为主机供电，此时由扩展机的外设电源为主机供电，同时，外设电源通过扩展连接线或插卡和电源控制电路为内置充电电池充电。所述第一USB接口设置一个或两个，方便便携式主机在便携移动、独立使用时也可连接USB接口的鼠标、键盘、音箱、U盘等USB设备。为减少便携式主机机壳接口数量，内置充电电池可采用USB接口与其他设备共用。所述便携式主机内设有第一散热器21，为便携式主机散热降温，增强便携式主机的散热能力。所述第一散热器21与充电电池电连接。便携式主机大小最好为7至13英寸，便于携带。所述扩展机内设有第二散热器22（风扇）负责为扩展机内的设备散热。所述第二散热器22与外设电源电连接。所述扩展板是一块带扩展插槽的基板。独立声卡、独立显卡分别用于支持高品质有源音箱、大屏幕显示器，实现优质视听效果。独立网卡，实现高速有线或无线网络。第二USB接口用于连接键盘、鼠标、U盘及其它USB设备。所述第二扩展接口与第一扩展接口相对应，使便携式主机通过相对应的第二扩展接口与第一扩展接口实现内存、硬盘、光驱、U盘、键盘、鼠标、声卡、显卡、网卡、打印机、电源等设备和功能的扩展。

参见图6，所述第一扩展接口11和第二扩展接口20均由接口线路和扩展控制电路组成。所述扩展控制电路由电源控制电路、USB接口电路和总线接口电路组成，所述接口线路由若干条集成线路组成，包括电源线、USB线、数据线，所述电源线用于连接外设电源与便携式主机的充电电池，所述USB线用于连接USB设备，所述数据线用于传送CPU指令和扩展外设数据。本实施例的所述接口线路由20条集成线路组成，包括电源线2条、USB线2条、数据线16条，电源线用于连接外设电源与主机供电电路，为主机设备供电；USB线用于连接USB光驱等USB设备；数据线用于传送CPU指令和扩展外设数据。扩展控制电路由电源控制电路、USB接口电路和数据控制与解析电路组成。所述扩展控制电路其中数据控制与解析电路为包含有内存数据解析、硬盘数据解析、网卡数据解析、显卡数据解析、声卡数据解析功能的接口电路。所述电源控制电路具有控制、调整、提供主机及主机设备所需电流的功能； 所述USB接口电路与接口线路的USB线相连，用于连接USB设备。所述电源控制电路、USB接口电路和数据控制与解析电路均为现有电路。所述数据控制与解析电路主要作用是对数据线上加载的CPU指令、内存、外存、输入输出等信号、指令、数据进行识别、排队、分流、解析等操作，然后分别完成存取内存数据、存取外存数据、输入输出信息等任务。将主机电源电路与外设电源、主机内存控制电路与扩展内存、主机外存控制电路与扩展外存设备、主机输入输出控制电路与扩展输入输出电路及设备等通过一根多线芯连接线（称之为一线式连接线）相连，实现电源、内存、外存（硬盘、光驱）、输入输出设备（键盘、鼠标、大屏幕显示器、优质音箱、打印机等）的扩展，增强电脑系统的功能和便于电脑扩展升级。

参见图7和图8，将外部设备如显示器23、外置音箱24、键盘251、鼠标252等与扩展机200连接，恰如一台没有CPU芯片的台式机。再将便携式主机100的第一扩展接口与扩展机200的第二扩展接口通过一扩展连接线300插接连接，将扩展机的二级内存、二级硬盘、独立显卡、独立声卡、独立网卡、光驱、第二USB接口与便携式主机的CPU芯片电连接，使得扩展机可以对便携式主机的功能和性能进行扩展和增强。通过扩展连接线将便携式主机和扩展机连接后，便携式主机和扩展机组合成一台功能完整、性能强大、便于扩展升级、运行速度快的组合式电脑，可以满足用户在家的多种使用需求。一个家庭可以配置一台扩展机和两个或多个便携式主机，进而使家庭成员间使用电脑互不影响，大大降低了家庭中购买多台电脑消费成本。

当主机与扩展机连接使用时，其使用过程如下：

用扩展连接线（或插卡）连接主机与扩展机，开启扩展机，扩展机的外设电源给主机供电，同时向主机的充电电池充电。主机系统启动，CPU芯片发出控制指令对主机的设备与扩展机的设备等进行检索识别。在检索指令和扩展控制电路的控制下，一二级内存连接成一个内存整体、一二级硬盘连接成一个外存整体、主机的输入输出电路和扩展机的输入输出电路连接成一个输入输出电路整体并对所有输入输出设备（如显示器、外置音箱、USB设备等外部设备）进行控制。所述输入设备包括键盘、鼠标等。所述输出设备包括显示器、外置音箱等。整个组合式电脑完成启动，如台式机一样进入工作状态。CPU芯片发出使用某个扩展机的外设的指令，如读取扩展硬盘中的数据的指令；主机的第一扩展接口的数据控制与解析电路将该指令与其它数据进行排队，加载到接口线路的16条数据线上；扩展连接线（或插卡）将这些指令与数据传送到扩展机的第二扩展接口；扩展机的第二扩展接口的数据控制与解析电路把加载在16条数据线上的不同指令与数据进行解析、识别、分流，将使用扩展机的某个外设的指令（读取扩展硬盘中数据的指令）传送到该外设（二级硬盘），将其它指令和数据传送给其它设备；该外设完成指令操作（即读取扩展硬盘的数据）；扩展机的第二扩展接口的数据控制与解析电路把该指令操作后的数据（即二级硬盘的数据）与其它数据一起加载到接口线路的16条数据线上，通过扩展连接线（或插卡）传送给主机的第一扩展接口；主机的第一扩展接口的数据控制与解析电路又对接口线路的16条数据线上的数据进行解析、识别、分流，分别读取指令操作数据（即二级硬盘的数据）及其它数据并传送给CPU芯片处理。

Claims (8)

1.一种可扩展使用的组合式电脑，其特征在于：包括一扩展机和便携式主机，所述扩展机和便携式主机相对独立，所述便携式主机包括CPU芯片、一级内存、一级硬盘、集成声卡、集成显卡、集成网卡、充电电池、显示屏、内置音箱、第一USB接口、第一扩展接口，不设置光驱；所述扩展机包括外设电源、二级内存、二级硬盘、独立显卡、独立声卡、独立网卡、光驱、第二USB接口、第二扩展接口，不设置CPU芯片；所述便携式主机的充电电池分别与CPU芯片、一级内存、一级硬盘、集成声卡、集成显卡、集成网卡、显示屏、内置音箱、第一USB接口、第一扩展接口电连接，所述便携式主机的一级内存、一级硬盘、集成声卡、集成显卡、集成网卡、第一USB接口、第一扩展接口分别与CPU芯片电连接，所述便携式主机的内置音箱与集成声卡电连接，所述便携式主机的显示屏与集成显卡电连接；所述扩展机的外设电源分别与二级内存、二级硬盘、独立显卡、独立声卡、独立网卡、光驱、第二USB接口、第二扩展接口电连接，所述扩展机的二级内存、二级硬盘、独立显卡、独立声卡、独立网卡、光驱、第二USB接口分别与第二扩展接口电连接；所述便携式主机的第一扩展接口与扩展机的第二扩展接口通过一扩展连接线插接连接，所述第一扩展接口和第二扩展接口均由接口线路和扩展控制电路组成，所述扩展控制电路由电源控制电路、USB接口电路和数据控制与解析电路组成，所述接口线路由若干条集成线路组成，包括电源线、USB线、数据线，所述电源线用于连接外设电源与便携式主机的充电电池，所述USB线用于连接USB设备，所述数据线用于传送CPU指令和扩展外设数据；

CPU芯片发出控制指令对主机的设备与扩展机的设备进行检索识别，在检索指令和扩展控制电路的控制下，一级内存、二级内存连接成一个内存整体，一级硬盘、二级硬盘连接成一个外存整体。

2.根据权利要求1所述的可扩展使用的组合式电脑，其特征在于：所述扩展机连接有多个外部设备。

3.根据权利要求2所述的可扩展使用的组合式电脑，其特征在于：所述外部设备包括键盘、鼠标、显示器、外置音箱。

4.根据权利要求1所述的可扩展使用的组合式电脑，其特征在于：所述扩展连接线为一根由多条线芯组成的多线芯连接线。

5.根据权利要求1所述的可扩展使用的组合式电脑，其特征在于：所述便携式主机的CPU芯片、一级内存、一级硬盘、集成声卡、集成显卡、集成网卡、充电电池、显示屏、内置音箱、第一USB接口、第一扩展接口均承载或接驳在一电路基板上。

6.根据权利要求1或5所述的可扩展使用的组合式电脑，其特征在于：所述便携式主机的显示屏为触摸式平板显示屏。

7.根据权利要求1所述的可扩展使用的组合式电脑，其特征在于：所述扩展机的外设电源、二级内存、二级硬盘、独立显卡、独立声卡、独立网卡、光驱、第二USB接口、第二扩展接口均承载或接驳在一电路基板。

8.根据权利要求1所述的可扩展使用的组合式电脑，其特征在于：所述一级内存为系统内存，所述一级硬盘为系统盘，所述二级内存为扩展内存，所述二级硬盘为扩展盘，所述二级内存的容量大于一级内存的容量，所述二级硬盘的容量大于一级硬盘的容量。