CN109799933B - 一种支持多主机的多点触控与显示系统 - Google Patents

一种支持多主机的多点触控与显示系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种支持多主机的多点触控与显示系统，其技术特点在于：包括多点触控屏、触控切换器、KVM切换器、多台主机、鼠标和键盘等硬件设备以及操作系统、多点触控驱动程序和多点触控应用软件；所述多点触控屏的输出端通过触控切换器分别与多台主机相连接，用于将对多点触控屏的操作通过触控切换器输入至对应主机；所述鼠标和键盘的输出端通过KVM切换器分别与多台主机相连接，用于将对键盘、鼠标的操作通过KVM切换器输入至对应主机；所述多台主机的输出端分别与触控切换器和KVM切换器相连接，用于将切换信号分别输出至触控切换器和KVM切换器；所述KVM切换器与多点触摸屏相连接，用于将多台主机的显示信号输出至多点触摸屏进行显示；本发明可为空间紧张的多主机系统减少操控设备空间的同时，提升全系统的可靠性。

Description

一种支持多主机的多点触控与显示系统
技术领域
本发明属于触控显示技术领域，涉及多点触控与显示系统，尤其是一种支持多主机的多点触控与显示系统。
背景技术
目前，在空间受限的多主机系统中，共用一套显控设备可有效的解决多主机显示、输入、操控等人机交互需求。目前的KVM技术，通过切换显示、键鼠信号实现多主机共享一套显示、键鼠设备。随着平板显示器的广泛使用，触控屏应运而生，成为了键盘、鼠标传统输入操控设备的替代设备，而目前的触摸屏仅支持适配一台主机设备。在多主机系统中，触控屏只适配一台主机，其余主机无法使用触控屏，不仅造成了触控屏资源的浪费，而且多主机系统仍需配置键鼠输入操控设备。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种支持多主机的多点触控与显示系统，能够解决在多主机系统中，触控屏只适配一台主机，其余主机无法使用触控屏的技术问题。
本发明解决其现实问题是采取以下技术方案实现的：
一种支持多主机的多点触控与显示系统，包括多点触控屏、触控切换器、KVM切换器、多台主机、鼠标和键盘的硬件设备和操作系统；所述多点触控屏的输出端通过触控切换器分别与多台主机相连接，用于将对多点触控屏的操作通过触控切换器输入至对应主机；该触控切换器用于实现多点触控屏与多台主机之间设备接口一到多或多到一的切换；所述鼠标和键盘的输出端通过KVM切换器分别与多台主机相连接，用于将对键盘、鼠标的操作通过KVM切换器输入至对应主机；所述多台主机的输出端分别与触控切换器和KVM切换器相连接，用于将切换信号分别输出至触控切换器和KVM切换器；所述KVM切换器的输出端与多点触摸屏相连接，用于将多台主机的显示信号输出至多点触摸屏进行显示；所述KVM切换器用于将鼠标、键盘与对应的多台主机互联；所述KVM切换器的输出端通过切换按键连线与触控切换器相连接，用于同步KVM切换器与触控切换器的主机通道；所述触控屏切换器通过串口与KVM切换器相连接，用于实现操作系统下软件切换功能。
而且，所述触控切换器包括MCU和多个RS232接口芯片；所述MCU的输入端与KVM切换器的8路切换按键相连接，用于采集GPIO的状态并确定多点触控屏、鼠标和键盘分别与哪路主机信号相连接；所述MCU的输出端通过RS232接口芯片与多点触控屏的相连接；所述MCU的输出端还与RS232接口芯片的FORCEOFF信号相连接，通过设置FORCEOFF信号实现同一时刻只有切换按键选中的RS232接口芯片处于工作状态，其余RS232接口芯片处于断电状态；该RS232接口芯片通过MAX211芯片与对应的多台主机相连接。
而且，所述触控切换器还具备网络、CAN、串口三个接口，所述KVM切换器通过网络或CAN接口接收切换信息，用于将触控切换器、KVM切换器、多台主机组成以太网络或CAN网络，通过多点触控应用软件和网络报文就实现多主机显控软件切换。
而且，所述MCU还分别与SDRAM内存模块、FLASH存储介质模块相连接。
而且，所述多点触控屏是支持多点触控的电容屏，其通过RS232接口芯片与触控切换器的公共串口相连接。
而且，所述KVM切换器的输出端与触控切换器相连接，该触控切换器的MCU通过IO接口采集切换按键信号，从而确定多点触控屏与某台主机物理联通。
本发明的优点和有益效果：
本发明采用基于KVM切换器的触控切换器，在物理链路上实现了多点触控屏与多主机的互联，通过挂载驱动程序与应用软件实现了多主机均可使用多点触控屏作为自己的输入、操控设备，进而实现多主机系统共享一套显示、输入、操控设备，多主机系统无需配置键鼠设备的功能。多点触控的功能增强了轨迹设备的操控性能，软键盘功能成为实物键盘的替代方案，可为空间紧张的多主机系统减少操控设备空间的同时，提升全系统的可靠性。
附图说明
图1为本发明的系统构成框图；
图2为本发明的触控切换器的工作原理框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例作进一步详述：
一种支持多主机的多点触控与显示系统，如图1所示，包括多点触控屏、触控切换器、KVM切换器、多台主机、鼠标和键盘等硬件设备以及操作系统、多点触控驱动程序和多点触控应用软件；所述多点触控屏的输出端通过触控切换器分别与多台主机相连接，用于将对多点触控屏的操作通过触控切换器输入至对应主机；该触控切换器用于实现多点触控屏与多台主机之间设备接口一到多或多到一的切换；所述鼠标和键盘的输出端通过KVM切换器分别与多台主机相连接，用于将对键盘、鼠标的操作通过KVM切换器输入至对应主机；所述多台主机的输出端分别与触控切换器和KVM切换器相连接，用于将切换信号分别输出至触控切换器和KVM切换器；所述KVM切换器的输出端与多点触摸屏相连接，用于将多台主机的显示信号输出至多点触摸屏进行显示；所述KVM切换器用于将鼠标、键盘与对应的多台主机互联；所述KVM切换器的输出端通过切换按键连线与触控切换器相连接，用于同步KVM切换器与触控切换器的主机通道；所述触控屏切换器通过串口与KVM切换器相连接，用于实现操作系统下软件切换功能。
如图2所示，所述触控切换器包括MCU和多个RS232接口芯片；所述MCU的输入端与KVM切换器的8路切换按键相连接，用于采集GPIO的状态并确定多点触控屏、鼠标和键盘分别与哪路主机信号相连接；所述MCU的输出端通过RS232接口芯片与多点触控屏的相连接；所述MCU的输出端还与RS232接口芯片的FORCEOFF信号相连接，通过设置FORCEOFF信号实现同一时刻只有切换按键选中的RS232接口芯片处于工作状态，其余RS232接口芯片处于断电状态；该RS232接口芯片通过MAX211芯片与对应的多台主机相连接。
所述触控切换器还具备网络、CAN、串口三个接口，所述KVM切换器通过网络或CAN接口接收切换信息，用于将触控切换器、KVM切换器、多台主机组成以太网络或CAN网络，通过多点触控应用软件和网络报文就实现多主机显控软件切换。
所述MCU还分别与SDRAM内存模块、FLASH存储介质模块相连接。
所述多点触控屏是支持多点触控的电容屏，其通过RS232接口芯片与触控切换器的公共串口相连接。
所述KVM切换器的输出端与触控切换器相连接，该触控切换器的MCU通过IO接口采集切换按键信号，从而确定多点触控屏与某台主机物理联通。
在本实施例中，多台主机设备的显示、键盘、鼠标接口与显示器、键盘、鼠标人机交互设备接入KVM切换器；多台主机RS232或USB接口与多点触控屏接入触控切换器。任何时刻，多台主机中某一台主机通过KVM切换模块将显示信号输出到显示器上，同时对键盘、鼠标的操作通过KVM切换器输入到主机、对多点触控屏的操作通过触控切换器输入到主机。
在本实施例中，多点触控屏的设备接口与触控切换器公共设备接口相连接，触控屏切换器切换接口与KVM切换器的按键接口相连接，触控切换器分设备接口与多台主机相连接；各主机设备均挂载多点触控屏的驱动程序与应用软件，使用者通过KVM切换按键将触控、显示设备配置到相应主机，实现多主机系统的多点触控与显示控制。
在本实施例中，所述触控切换器实现多点触控屏与多主机之间设备接口一到多、多到一切换，可采用MCU作为触控屏切换器的主控制器，包括RS232、USB接口芯片，实现RS232、USB接口的一到多、多到一切换。触控屏切换器还预留一路RS232接口，可用于与KVM切换器通信，实现操作系统下软件切换功能。
在本实施例中，采用常见的RS232/USB接口作为多点触控屏的通信接口，触控切换器实现RS232/USB接口的一到多、多到一的物理链路切换。触控切换器预留RS232接口，多点触控应用软件在主机上虚拟切换按键，点击主机上的虚拟按键后，应用软件通过底层驱动将该信息传输至触控切换器，触控切换器依据该信息进行主机切换，并将该信息通过RS232接口通知KVM切换器，KVM切换器依据该信息进行主机切换，实现软件主机切换功能。
在本实施例中，所述多点触控屏驱动程序与应用软件可支持windows、中标麒麟等窗口化、桌面化操作系统。
下面对本发明系统中各组成部分的功能作详细说明：
1、触控切换器是具有多路RS232或USB切换功能的模块。
2、KVM切换器是具有多路显示、键盘、鼠标切换功能的模块。
触控切换器与KVM切换器负责操控设备与多台主机互联，通过采集切换按键的状态触控与KVM切换器可将操控设备与相应主机间物理链路连接起来。
3、多台主机是运行在特定操作系统下具有运算、显示、控制、采集等功能的计算机，应支持RS232、USB、VGA、DVI等接口。
4、多点触控显示器是支持多点触控的VGA或DVI接口平板显示器。
5、键盘、鼠标为支持PS2或USB接口的字符数字输入、轨迹操控设备。
6、多点触控驱动程序与多触点触控应用软件负责每台主机与多点触控屏之间的信息交互，包括触控屏点击、位置、手势等信息，并提供接口函数供用户应用软件调用。
如图2所示，在本实施例中，所述触控切换器为多主机系统的多点触控与显示管理技术的硬件核心部件，包括MCU、RS232接口芯片等。MCU可选择ARM7/9系列嵌入式处理器，RS232接口转换芯片可选用ICL3221、MAX211系列芯片。MCU的GPIO0-7与KVM切换器的8路切换按键相连，采集GPIO的状态，确定操控设备应与哪路主机信号相连。8路RS232接口转换芯片ICL3221与触控屏的RS232接口相连，MCUGPIO8-15与ICL3221的FORCEOFF信号相连，通过设置FORCEOFF实现同一时刻只有切换按键选中的ICL3221芯片处于工作状态，其余ICL3221芯片处于断电状态。8路RS232接口转换芯片的前4路与1片MAX211芯片相连，相应的RS232信号与4台主机的RS232信号相连；后4路与另一片MAX211芯片相连，相应的RS232信号与另外4台主机的RS232信号相连。
此外触控切换器预留网络、CAN、串口三个接口，如KVM支持网络/CAN某一接口接收切换信息，可将触控、KVM切换器、多主机组成以太网络或CAN网络，通过触控应用软件通过网络报文就可以实现多主机显控软件切换；如KVM支持串口接口接收切换信息，可将触控切换器与KVM切换器的串口互联，触控切换器与多主机组成以太网络，触控软件通过网络报文通知触控切换器，触控切换器通过串口通知KVM切换器切换到相应主机，从而实现多主机显控软件切换。
MCU为支持16路GPIO、RS232、CAN、网络等接口的微处理器，其通过扩展SDRAM内存、FLASH存储介质，保证MCU能够运行一定规模的程序代码，实现切换按键采集、串口通信、多路开关切换、CAN与网络通信等功能。
ICL3221、MAX211为RS232接口转换芯片，通过FORCEOFF信号可控制其是否芯片处于工作状态，实现RS232串口数据接收与发送。MAX211为4路RS232接口转换芯片，与4台主机的RS232接口互联，实现串口数据的接收与发送。
多点触控屏是支持多点触控的电容屏，通信接口为RS232，与触控切换器的公共串口互联。KVM切换器的切换按键信号与触控切换器的MCU通用IO接口互联，MCU通过采集按键信号确定多点触控屏与某台主机物理联通。
多台主机、触控切换器通过网络接口组成局域网，主机可通过网络报文实现切换与信息输入。多台主机、触控切换器通过CAN接口组成CAN网，主机可通过CAN报文实现切换与信息输入。触控切换器的串口与KVM切换器互联，主机可通过软件按键通知KVM进行切换。
本发明的工作原理是：
本发明包括多主机系统、显示器、多点触控屏、KVM切换器，在某一操作系统下通过KVM切换按键或点击软件切换按钮实现不同的主机共享同一套显示器、多点触控屏及键鼠设备，并通过触控屏下软键盘模式支持无键鼠设备的应用场景。本发明需设计多点触控屏切换器与多点触控屏驱动程序及应用软件，每一台主机挂载多点触控驱动程序并安装应用软件，通过切换按键或软件切换按钮通知多点触控屏切换器、KVM需要连接的主机设备，切换器完成显示、触屏、键鼠与主机间信息交互的中转工作。
需要强调的是，本发明所述实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。

Claims (5)

1.一种支持多主机的多点触控与显示系统，其特征在于：包括多点触控屏、触控切换器、KVM切换器、多台主机、鼠标和键盘的硬件设备和操作系统；所述多点触控屏的输出端通过触控切换器分别与多台主机相连接，用于将对多点触控屏的操作通过触控切换器输入至对应主机；该触控切换器用于实现多点触控屏与多台主机之间设备接口一到多或多到一的切换；所述鼠标和键盘的输出端通过KVM切换器分别与多台主机相连接，用于将对键盘、鼠标的操作通过KVM切换器输入至对应主机；所述多台主机的输出端分别与触控切换器和KVM切换器相连接，用于将切换信号分别输出至触控切换器和KVM切换器；所述KVM切换器的输出端与多点触摸屏相连接，用于将多台主机的显示信号输出至多点触摸屏进行显示；所述KVM切换器用于将鼠标、键盘与对应的多台主机互联；所述KVM切换器的输出端通过切换按键连线与触控切换器相连接，用于同步KVM切换器与触控切换器的主机通道；所述触控屏切换器通过串口与KVM切换器相连接，用于实现操作系统下软件切换功能；
所述触控切换器包括MCU和多个RS232接口芯片；所述MCU的输入端与KVM切换器的8路切换按键相连接，用于采集GPIO的状态并确定多点触控屏、鼠标和键盘分别与哪路主机信号相连接；所述MCU的输出端通过RS232接口芯片与多点触控屏的相连接；所述MCU的输出端还与RS232接口芯片的FORCEOFF信号相连接，通过设置FORCEOFF信号实现同一时刻只有切换按键选中的RS232接口芯片处于工作状态，其余RS232接口芯片处于断电状态；该RS232接口芯片通过MAX211芯片与对应的多台主机相连接。
2.根据权利要求1所述的一种支持多主机的多点触控与显示系统，其特征在于：所述触控切换器还具备网络、CAN、串口三个接口，所述KVM切换器通过网络或CAN接口接收切换信息，用于将触控切换器、KVM切换器、多台主机组成以太网络或CAN网络，通过多点触控应用软件和网络报文就实现多主机显控软件切换。
3.根据权利要求1所述的一种支持多主机的多点触控与显示系统，其特征在于：所述MCU还分别与SDRAM内存模块、FLASH存储介质模块相连接。
4.根据权利要求1所述的一种支持多主机的多点触控与显示系统，其特征在于：所述多点触控屏是支持多点触控的电容屏，其通过RS232接口芯片与触控切换器的公共串口相连接。
5.根据权利要求1所述的一种支持多主机的多点触控与显示系统，其特征在于：所述KVM切换器的输出端与触控切换器相连接，该触控切换器的MCU通过IO接口采集切换按键信号，从而确定多点触控屏与某台主机物理联通。
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