CN107395373A - 电子装置及其扩充底座 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种扩充底座,具有壳体、第一卡扣结构、第二卡扣结构、卡合键、传动机构、第一通信端口、第二通信端口、第一通用串行总线端口与通用串行总线控制芯片。壳体至少具有底板、第一侧壁与上盖。第一卡扣结构与第二卡扣结构均位于上盖。卡合键位于壳体的外表面。传动机构位于壳体内,连接卡合键、第一卡扣结构与第二卡扣结构。第一通信端口与第二通信端口均位于壳体的外表面。第一通用串行总线端口适于插接于外部电子装置。通用串行总线控制芯片分别电性连接第一通用串行总线端口、第一通信端口与第二通信端口,用于实现第一通用串行总线端口与第一通信端口之间的通信以及第一通用串行总线端口与第二通信端口之间的通信。

Description

电子装置及其扩充底座
技术领域
本发明关于一种电子装置及其扩充底座。
背景技术
电子装置需要许多的通信功能,然而每一种通信功能需要一种对应的端口,每一种端口就会占用电子装置的部分空间。这造成了行动电子装置的通信功能严重受限,而一般电子装置妥协于通信功能的需求而无法降低体积/重量。
现有电子装置用的扩展接口例如端口集线器(HUB)。然而其往往与电子装置之间的连接稳定性不足,无法适用于多数使用场合。因此,如何提供一个兼具高连接稳定性与端口扩充效果的扩展接口,是亟待克服的问题。
发明内容
有鉴于上述问题,本发明旨在提供一种电子装置及其扩充底座,以提供电子装置较佳的端口扩充效果并兼顾连接稳定性。
依据本发明一实施例的电子装置,具有处理器、平台路径控制器、第一通信物理层元件、第二通信物理层元件、通用串行总线端口与通用串行总线控制芯片。平台路径控制器(platform controller hub,PCH)电性连接该处理器。第一通信物理层元件电性连接PCH,用于将一笔第一信息转换为一段第一格式信号或将第一格式信号转换为第一信息。第二通信物理层元件电性连接PCH,用于将一笔第二信息转换为一段第二格式信号或将第二格式信号转换为笔第二信息。通用串行总线(Universal Serial Bus,USB)端口适于插接于外部电子装置。通用串行总线控制芯片分别电性连接通用串行总线端口、PCH、第一通信物理层元件与第二通信物理层元件,用于实现第一格式信号与第一通用串行总线信号之间的转换以及第二格式信号与第二通用串行总线信号之间的转换,以实现PCH与通用串行总线端口之间的通信、第一通信物理层元件与通用串行总线端口之间的通信以及第二通信物理层元件与通用串行总线端口之间的通信。
依据本发明一实施例扩充底座,具有壳体、第一卡扣结构、第二卡扣结构、卡合键、传动机构、第一通信端口、第二通信端口、第一通用串行总线端口与通用串行总线控制芯片。壳体至少具有底板、第一侧壁与上盖。第一卡扣结构与第二卡扣结构均位于上盖。卡合键位于壳体的外表面。传动机构位于壳体内,连接卡合键、第一卡扣结构与第二卡扣结构。第一通信端口与第二通信端口均位于壳体的外表面。第一通用串行总线(UniversalSerial Bus,USB)端口适于插接于外部电子装置。通用串行总线控制芯片位于壳体内,分别电性连接第一通用串行总线端口、第一通信端口与第二通信端口,用于实现第一通用串行总线端口与第一通信端口之间的通信以及第一通用串行总线端口与第二通信端口之间的通信。
综上所述,藉由卡扣结构,提高了扩充底座与电子装置之间的连接稳定性,并藉由电子装置与扩充底座中的通用串行总线控制芯片,端口的数量与种类均被充分的提升。
以上关于本发明内容的说明及以下实施方式的说明用以示范与解释本发明的原理,并且提供本发明的权利要求保护范围更进一步的解释。
附图说明
图1为依据本发明一实施例的电子装置功能方块图。
图2A为依据本发明一实施例的扩充底座结构示意图。
图2B为依据本发明一实施例的扩充底座功能方块图。
图3A与图3B为用于说明电子装置与扩充底座的接合方式示意图。
图4为依据本发明另一实施例的扩充底座结构示意图。
图5为依据本发明一实施例中的电子装置与扩充底座电性连接架构图。
其中,附图标记:
1000 电子装置
1100 处理器
1200 平台路径控制器
1300 第一通信物理层元件
1400 第二通信物理层元件
1500 通用串行总线端口
1600 通用串行总线控制芯片
2000 外部装置
3000 扩充底座
3100 壳体
3110 底板
3120 第一侧壁
3130 上盖
3200 第一卡扣结构
3300 第二卡扣结构
3400 卡合键
3500 传动结构
3600 第一通信端口
3700 第二通信端口
3710 第一信号转换芯片
3800 第一通用串行总线端口
3810~3840 第二通用串行总线端口
3850 第二信号转换芯片
3860 复用器-解复用器
3900 通用串行总线控制芯片
3910 电源插座
3920 音频插座
4000 显示裝置
5000 因特网
具体实施方式
以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点,其内容足以使任何本领域的技术人员了解本发明的技术内容并据以实施,且根据本说明书所公开的内容、权利要求保护范围及附图,任何本领域的技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。以下的实施例进一步详细说明本发明的观点,但非以任何观点限制本发明的范畴。
请参照图1,其为依据本发明一实施例的电子装置功能方块图。如图1所示,依据本发明一实施例的电子装置1000具有处理器1100、平台路径控制器(platform controllerhub,PCH)1200、第一通信物理层元件1300、第二通信物理层元件1400、通用串行总线(Universal Serial Bus,USB)端口1500与通用串行总线控制芯片1600。
于本发明第一实施例中,以电子装置1000是笔记本电脑为例,平台路径控制器1200电性连接处理器1100。第一通信物理层元件1300例如为显示芯片,电性连接平台路径控制器1200,并适用于将收到的信息转换为显示信号例如DisplayPort格式信号、数字视频界面(digital visual interface,DVI)信号、视频图形阵列(video graphics array,VGA)信号、高画质多媒体界面(high definition multimedia interface,HDMI)信号或移动终端高清影音标准接口(mobile high-definition link,MHL)信号。第二通信物理层元件1400电性连接平台路径控制器1200,第二通信物理层元件1400适用于将收到的信息转换为通信封包格式信号例如周边元件高速互连标准(Peripheral Component InterconnectExpress,PCIe)信号、一般的网络封包信号。通用串行总线端口1500适于插接于外部装置2000,从而实现外部装置2000与电子装置1000的通信。
通用串行总线控制芯片1600例如为苹果公司的雷电接口(Thunderbolt)芯片、Thunderbolt 2芯片或是Intel公司的Thunderbolt 3芯片。通用串行总线控制芯片1600分别电性连接通用串行总线端口1500、平台路径控制器1200、第一通信物理层元件1300与第二通信物理层元件1400,并且被用于实现显示信号与通用串行总线信号之间的转换以及通信封包信号与通用串行总线信号之间的转换。因此,通用串行总线控制芯片1600能实现平台路径控制器1200与通用串行总线端口1500之间的通信、第一通信物理层元件1300与通用串行总线端口1500之间的通信以及第二通信物理层元件1400与通用串行总线端口1500之间的通信。
此外,请参照图2A与图2B以理解相对应于电子装置1000的扩充底座,其中图2A为依据本发明一实施例的扩充底座结构示意图,而图2B为依据本发明一实施例的扩充底座功能方块图。如图2A所示,扩充底座3000具有壳体3100。壳体3100至少具有底板3110、第一侧壁3120与上盖3130,从而本领域技术人员能理解壳体内部定义出了容置空间。于上盖3130上设有第一卡扣结构3200与第二卡扣结构3300。并且于壳体3100外表面设有卡合键3400。卡合键3400藉由位于壳体3100内的传动机构3500连接到第一卡扣结构3200与第二卡扣结构3300。扩充底座3000的第一侧壁3120并设置有第一通信端口3600、第二通信端口3700与第一通用串行总线端口3800。第一通用串行总线3800适用于插接至前述电子装置1000。于一实施例中,第一通用串行总线端口3800(公端口)位于第一卡扣结构3200。
扩充底座3000的壳体3100内有通用串行总线控制芯片3900,通用串行总线控制芯片3900分别电性连接第一通用串行总线端口3800、第一通信端口3600与第二通信端口3700。通用串行总线控制芯片3900用于实现第一通用串行总线端口3800与第一通信端口3600之间的通信以及第一通用串行总线端口3800与第二通信端口3600之间的通信。其中,第一通信端口3600例如为显示设备端口,其结构例如为DisplayPort端口、数字视频界面端口、视频图形阵列端口、高画质多媒体界面端口或移动终端高清影音标准接口端口。于一个例子里,扩充底座3000可以具有多个第一通信端口,且各个第一通信端口的结构各不相同。第二通信端口3700例如为网络端口,其结构例如为RJ-45接口、IEEE-1394接口、RS-232接口、RS-485接口或其他适用的通信接口,本发明不加以限制。
以下以实际的例子来说明通用串行总线控制芯片1600与总线控制芯片如何发挥作用。请参照图3A与图3B,其为用于说明电子装置与扩充底座的接合方式示意图。于一实施例中,使用者将电子装置1000(笔记本电脑)放置到扩充底座3000上,如图3A所示。接着使用者(向右方)推动卡合键3400,使得第一卡扣结构3200与第二卡扣结构3300向右移动而与电子装置1000卡合。于此一实施例中,第一通用串行总线端口3800(公端口)位于第一卡扣结构3200,并且电子装置1000于对应位置设置有其通用串行总线端口(母端口),因此当第一卡扣结构3200与电子装置1000卡合的时候,扩充底座3000的第一通用串行总线端口3800插接到电子装置1000的通用串行总线端口,从而实现扩充底座3000与电子装置1000的电性连接。
于另一实施例中,请参照图4,其为依据本发明另一实施例的扩充底座结构示意图。相较于图2A的实施例,此实施例中的第一通用串行总线端口3800并非位于第一卡扣结构3200上,而是如图4所示位于壳体3100的上盖3130的表面。而对应的电子装置会在对应的位置上设有对应的通用串行总线端口,因此当电子装置放到图4的扩充底座时,就能实现扩充底座3000与电子装置的电性连接。于此实施例中,第一卡扣结构3200与第二卡扣结构3300仅发挥卡合固定电子装置与扩充底座3000的作用。于前述的实施例中,电子装置1000的通用串行总线端口1500与扩充底座3000的第一通用串行总线端口3800例如为C型通用串行总线(USB Type-C)端口。前述实施例中,各卡扣结构的卡合方向均相同(由左向右),然而于其他的实施例中,各卡扣结构的卡合方向也可以不同。例如第一卡扣结构3200的卡合方向为向右,而第二卡扣结构3300的卡合方向为向左。本领域技术人员当能适当地调整各卡扣结构的卡合方向以符合实际需求,本发明不加以限制。
关于电子装置1000与扩充底座3000完成电性连接的系统架构,请参照图5,其为依据本发明一实施例中的电子装置与扩充底座电性连接架构图。于图5中可以看到,扩充底座3000的第一通信端口3600电性连接到显示裝置4000,而第二通信端口3700电性连接到因特网5000。
于此一状况下,处理器1100要在电子装置1000的屏幕(未绘示)上显示一个影像,因此处理器1100将数据通过平台路径控制器1200传送到第一通信物理层元件1300,此处的第一通信物理层元件1300例如为图像处理芯片(graphics processing unit,GPU)。第一通信物理层元件1300将数据转换为DisplayPort格式信号或是高画质多媒体界面信号以便让屏幕显示出正确的影像。此时,使用者指示电子装置1000要将影像传送到显示裝置4000,则平台路径控制器1200使第一通信物理层元件1300将DisplayPort信号传送到电子装置1000的通用串行总线控制芯片1600,而通用串行总线控制芯片1600将DisplayPort信号转换为通用串行总线信号并通过电子装置1000的通用串行总线端口1500传送到扩充底座3000的第一通用串行总线端口3800,而扩充底座3000的通用序列端口控制芯片3900将通用串行总线信号再转换成DisplayPort信号,并传送至第一通信端口3600,从而使显示裝置4000显示影像。
于一实施例中,扩充底座3000进一步具有第一信号转换芯片3710分别电性连接于通用串行总线控制芯片3900与第二通信端口3700。第一信号转换芯片3710例如为一个网络接口控制器,并可以将周边元件高速互连标准信号转换为网络封包。类似地,当电子装置1000的处理器1100有与因特网5000通信的需求时,处理器1100通过平台路径控制器1200将信息传送到第二通信物理层元件1400,从而第二通信物理层元件1400将收到的信息以周边元件高速互连标准信号传送到电子装置1000的通用串行总线控制芯片1600。通用串行总线控制芯片1600将收到的周边元件高速互连标准信号转换为通用串行总线信号并传送至通用串行总线端口1500,然后通过扩充底座3000的第一通用串行总线端口3800传送到扩充底座3000的通用串行总线控制芯片3900。而通用串行总线控制芯片3900将收到的通用串行总线信号转换为周边元件高速互连标准信号而传送给第一信号转换芯片3710。从而第一信号转换芯片3710将周边元件高速互连标准信号转换为网络封包并通过第二通信端口3700传送到因特网5000。本领域技术人员于阅读本发明后当能理解第一信号转换芯片3710也能将网络封包转换为周边元件高速互连标准信号并传送给通用串行总线控制芯片3900。换句话说,信号的传递也可以反向地从因特网传送至电子装置1000的处理器1100。
于本发明另一实施例中,扩充底座3000还具有多个第二通用串行总线端口3810~3840、一个第二信号转换芯片3850与一个复用器-解复用器3860。第二信号转换芯片3850电性连接通用串行总线控制芯片3900,并用于将周边元件高速互连标准信号再次转换为通用串行总线信号。前述在电子装置1000与扩充底座3000之间传递的通用串行总线信号例如为符合C型通用串行总线格式的信号,而此处经由第二信号转换芯片3850所得到的通用串行总线信号例如为通用串行总线1.0/2.0/3.0格式的信号。
复用器-解复用器3860分别电性连接第二信号转换芯片3850与多个第二通用串行总线端口3810~3840。具体来说,复用器-解复用器3860分时地使多个第二通用串行总线端口3810~3840其中之一与第二信号转换芯片3850电性连接。
前述多个实施例中,为了正确地达成电子装置1000的处理器1100与扩充底座3000的各端口之间的信号传递,通用串行总线控制芯片1600与通用串行总线控制芯片3900会在将一般信号转换为通用串行总线信号的时候,于封包的特定段落(field)插入指示旗标,而在将通用串行总线信号转换为一般信号时,依据指示旗标来决定所要转换得到的信号格式。具体来说,第一通信物理层元件1300传送给通用串行总线控制芯片1600的DisplayPort信号在被通用串行总线控制芯片1600转换为通用串行总线信号时,其封包中具有指示旗标例如x01。而通用串行总线控制芯片3900收到这段通用串行总线信号时,发现封包中有指示旗标x01,因此将其转换为DisplayPort信号(或者其他显示信号)并传送给第一通信端口3700。
于本发明另一实施例中,请回到图2A,扩充底座3000可以进一步具有电源插座3910与音频插座3920。使用者可以用整流器插设于电源插座3910来用市电对扩充底座3000供电。而类似于前面的实施例,使用者可以让电子装置1000将音频通过扩充底座3000而送到音频插座3920。
综上所述,藉由卡扣结构,提高了扩充底座与电子装置之间的连接稳定性,并藉由电子装置与扩充底座中的通用串行总线控制芯片,端口的数量与种类均被充分的提升。
虽然本发明以上述实施例公开如上,然其并非用以限定本发明。在不脱离本发明的精神和范围内的更动与润饰,均属本发明的专利保护范围。关于本发明所界定的保护范围请参考所附的权利要求书。

Claims (10)

1.一种电子装置,其特征在于,包括:
一处理器;
一平台路径控制器PCH,电性连接该处理器;
一第一通信物理层元件,电性连接该PCH,用于将一笔第一信息转换为一段第一格式信号或将该段第一格式信号转换为该笔第一信息;
一第二通信物理层元件,电性连接该PCH,用于将一笔第二信息转换为一段第二格式信号或将该段第二格式信号转换为该笔第二信息;
一通用串行总线端口,适于插接于一外部电子装置;以及
一通用串行总线控制芯片,分别电性连接该通用串行总线端口、该PCH、该第一通信物理层元件与该第二通信物理层元件,用于实现该段第一格式信号与一段第一通用串行总线信号之间的转换以及该段第二格式信号与一段第二通用串行总线信号之间的转换,以实现该PCH与该通用串行总线端口之间的通信、该第一通信物理层元件与该通用串行总线端口之间的通信以及该第二通信物理层元件与该通用串行总线端口之间的通信。
2.根据权利要求1所述的电子装置,其特征在于,该段第一格式信号选自由DisplayPort格式信号、数字视频界面信号、视频图形阵列信号、高画质多媒体界面信号与移动终端高清影音标准接口信号所组成群组其中之一。
3.根据权利要求1所述的电子装置,其特征在于,该段第二格式信号为周边元件高速互连标准信号。
4.根据权利要求1所述的电子装置,其特征在于,该通用串行总线端口为一C型通用串行总线母端口。
5.根据权利要求1所述的电子装置,其特征在于,该通用串行总线控制芯片为一雷电接口控制芯片。
6.一种扩充底座,其特征在于,包括:
一壳体,至少具有一底板、一第一侧壁与一上盖;
一第一卡扣结构位于该上盖;
一第二卡扣结构位于该上盖;
一卡合键位于该壳体的外表面;
一传动机构位于该壳体内,连接该卡合键、该第一卡扣结构与该第二卡扣结构;
一第一通信端口位于该壳体;
一第二通信端口位于该壳体;
一第一通用串行总线端口,适于插接于一外部电子装置;以及
一通用串行总线控制芯片位于该壳体内,分别电性连接该第一通用串行总线端口、该第一通信端口与该第二通信端口,用于实现该第一通用串行总线端口与该第一通信端口之间的通信以及该第一通用串行总线端口与该第二通信端口之间的通信。
7.根据权利要求6所述的扩充底座,其特征在于,该通用串行总线端口为一C型通用串行总线公端口。
8.根据权利要求6所述的扩充底座,其特征在于,该通用串行总线控制芯片为一雷电接口控制芯片。
9.根据权利要求6所述的扩充底座,其特征在于,该第一通用串行总线端口位于该第一卡扣结构。
10.根据权利要求6所述的扩充底座,其特征在于,该第一卡扣结构的卡合方向与该第二卡扣结构的卡合方向不同。
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