CN111984565B - 多重信号同步传输系统及多重信号同步传输方法 - Google Patents

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Abstract

一种多重信号同步传输系统及多重信号同步传输方法，多重信号同步传输系统包含检测模块、终端装置、逻辑运算器、反向逻辑运算器、及处理单元。检测模块基于检测值产生第一电压信号。终端装置基于其作动状态产生第二电压信号。逻辑运算器接收第一电压信号及第二电压信号，并将第一电压信号及第二电压信号以逻辑运算合成为合成电压信号，并将合成电压信号通过单一传输通道加以传送出。反向逻辑运算器通过单一传输通道接收合成电压信号，并藉由反向逻辑运算，将合成电压信号分离成第一电压信号及第二电压信号。处理单元接收并分别判读第一电压信号及第二电压信号，而产生对应的操作指令。

Description

多重信号同步传输系统及多重信号同步传输方法
技术领域
本发明涉及电脑领域，特别涉及一种多重信号同步传输系统及多重信号同步传输方法。
背景技术
由于电脑已普及化、通用化，因此，电脑的周边装置，例如，键盘、风扇、鼠标等，都会依照现有的输入输出I/O标准规格来制作连接器，例如，风扇接头、COM port、Printport，RJ45、HDMI、PCIE SLOT等等。
然而，由于现在电脑的中央处理器运算能力大幅提高，因此，可以对应地设置增加感测元件，以更加即时地判别电脑中各元件的状态，或是周边环境状态。但是，信息的传输上受到标准规格的限制，可能需要额外地增加传输通道，例如，增加接头的针脚数目、增加电路板上的I/O插接位等。但是，这需要整体规格的变动，可能影响到其他元件的配置。
发明内容
在此，本发明的目的在于提供一种在不更动现有规格下，能够利用单一传输通道来传输多个信号，从而达到多重信号传输的多重信号同步传输系统及多重信号同步传输方法。
多重信号同步传输系统包含检测模块、终端装置、逻辑运算器、反向逻辑运算器、以及处理单元。检测模块与电路板电气连接，基于检测值产生第一电压信号。终端装置安装于电路板上，基于终端装置的作动状态产生第二电压信号。逻辑运算器设置于电路板上，电性连接终端装置及检测模块，逻辑运算器接收第一电压信号及第二电压信号，并将第一电压信号及第二电压信号以逻辑运算合成为合成电压信号，并将合成电压信号通过单一传输通道加以传送出。反向逻辑运算器设置于电路板上，通过单一传输通道接收合成电压信号，并藉由反向逻辑运算，将合成电压信号分离成第一电压信号及第二电压信号。处理单元设置于电路板上，并电性连接反向逻辑运算器，接收并分别判读第一电压信号及第二电压信号，而产生对应的操作指令。
在一些实施例中，第一电压信号及第二电压信号为直流电压信号、方波电压信号、或脉冲电压信号。
在一些实施例中，逻辑运算器为加法器，反向逻辑运算器为减法器。在另一些实施例中，逻辑运算器为减法器，反向逻辑运算器为加法器。
在一些实施例中，检测模块所检测的检测值对应于温度、湿度、或音量。
在一些实施例中，终端装置为风扇或水冷泵。
在一些实施例中，单一传输通道为接脚。
在此，提供一种多重信号同步传输方法。多重信号同步传输方法，包含第一电压信号产生步骤、第二电压信号产生步骤、电压信号合成步骤、电压信号传输步骤、信号分离步骤、及信号判读步骤。第一电压信号产生步骤是由检测模块基于其所检测的检测值产生第一电压信号。第二电压信号产生步骤是由终端装置基于其作动状态产生第二电压信号。电压信号合成步骤，将第一电压信号及第二信号通过逻辑器，藉由逻辑运算合成为合成电压信号。电压信号传输步骤是合成电压信号通过单一传输通道传送至反向逻辑运算器。信号分离步骤是反向逻辑运算器进行反向逻辑运算，将合成电压信号分离成第一电压信号及第二电压信号。信号判读步骤是由处理单元接收并第一电压信号及第二电压信号，并分别判读第一电压信号及第二电压信号而产生对应的操作指令。
在一些实施例中，逻辑运算为加法运算，而反向逻辑运算为减法运算。
在另一些实施例中，逻辑运算为减法运算，而反向逻辑运算为加法运算。
综上所述，多重信号同步传输系统是通过成对的逻辑运算器与反向逻辑运算器来合成、分离不同的电压信号，因此，能在不更动现有规格下，能够利用单一传输通道来传输多个信号，而达到多重信号的传输，而有助于电脑或伺服器提升其效能。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1为多重信号同步传输系统的方框图；
图2为多重信号同步传输系统的一实例的电路示意图；
图3为图2中电压信号的波形图；
图4为图2中反向逻辑运算器的电路及波形示意图；
图5为多重信号同步传输方法的流程图。
其中，附图标记
1 多重信号同步传输系统
10 检测模块 11 温度检测器
20 终端装置 21 风扇装置
30 逻辑运算器 40 反向逻辑运算器
41 第一运算放大电路 411 第一运算放大器
43 第二运算放大电路 431 第二运算放大器
50 处理单元 100 电路板
110 传输通道 120 控制信号通道
V1 第一电压信号 V2 第二电压信号
VS 合成电压信号 VCC1 第一参考电压
VCC2 第二参考电压 VCC3 第三参考电压
VCC4 第四参考电压 VCC5 第五参考电压
C 操作指令 S1 多重信号同步传输方法
S10 第一电压信号产生步骤 S20 第二电压信号产生步骤
S30 电压信号合成步骤 S40 电压信号传输步骤
S50 信号分离步骤 S60 信号判读步骤
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作具体的描述：
图1为多重信号同步传输系统的方框图。如图1所示，多重信号同步传输系统1包含检测模块10、终端装置20、逻辑运算器30、反向逻辑运算器40、以及处理单元50。检测模块10与电路板100电气连接，基于检测值产生第一电压信号V1。终端装置20安装于电路板100上，基于终端装置20的作动状态产生第二电压信号V2。逻辑运算器30设置于电路板上100，电性连接终端装置20及检测模块10，逻辑运算器30接收第一电压信号V1及第二电压信号V2，并将第一电压信号V1及第二电压信号V2以逻辑运算合成为合成电压信号VS，并将合成电压信号VS通过单一传输通道110加以传送出。举例而言，终端装置20的作动状态可以为风扇装置21(参见图2)的转速，第二电压信号V2可以依据查找表输出对应风扇转速的电压。
反向逻辑运算器40设置于电路板100上，通过单一传输通道110接收合成电压信号VS，并藉由反向逻辑运算，将合成电压信号VS分离成第一电压信号V1及第二电压信号V2。处理单元50设置于电路板100上，并电性连接反向逻辑运算器40，接收并分别判读第一电压信号V1及第二电压信号V2，而产生对应的操作指令C。在此，处理单元50产生的操作指令C可以通过控制信号通道120传送至终端装置20，以控制终端装置20改变其作动状态。例如，处理单元50在判断对应第一电压信号V1的温度过高时，发出操作指令C以提升风扇装置21的转速。
在此，以上仅为示例，终端装置20为受处理器50控制的受控装置，除了风扇装置21外，也可以是水冷泵、光源装置、音效装置等。另外，检测模块10所检测的检测值对应于温度、湿度、或音量。然而，以上仅为示例，而非用以限制。
图2为多重信号同步传输系统的一实例的电路示意图。以下将以图2中呈现的实例来解释，图2中终端装置20包含风扇装置21，而检测模块10包含温度检测器11。在本领域具有通常知识者，可以理解的是，风扇与电路板之间的插座接头，目前的标准规格具有四个接脚(pin)，其分别是电源接脚、接地接脚、转速控制接脚、转速检测接脚。在此，同时参考图1，所应用的传输通道110是转速检测接脚。
图3为图2中电压信号的波形图。同时参考图2及图3，终端装置20除了风扇装置21，更包含周边的电路，一般来说，风扇装置21每转一圈会发出2个方波，经由第二参考电源VCC2将此方波的电压提升，例如，提升至0至9V，而作为第二电压信号V2输出。
终端装置20经过分压，例如，3.3V，作为第一参考电压VCC1提供至检测模块10。检测模块10包含温度检测器11，例如，热敏电阻，并将所感测的温度，依据查找表，例如，表1，而产生对应电压值作为检测值，而与第一参考电压VCC1共同产生第一电压信号V1并输出。在此，第一电压信号可以为0至3.3V。
表1
Figure BDA0002072140700000051
在此，逻辑运算器30是以加法器为例，反向逻辑运算器40可以为减法器为例。加法器接收到第一电压信号V1及第二电压信号V2，并将其相加，而形成0至12.3V的方波电压信号，作为合成电压信号VS，再经由转速检测接脚传送至减法器。
图4为图2中反向逻辑运算器的电路及波形示意图。如图4所示，减法器40可以包含第一运算放大电路41及第二运算放大电路43。第一运算放大电路41中包含第一运算放大器411，第一运算放大器411的正极输入端接收合成电压信号VS，例如，0至12.3V的方波电压信号，而其负极输入端输入第三参考电压VCC3，例如，10.5V，其正电源连接第四参考电压VCC4，例如，12V，而其负电源端接地。经比较后输出的输出电压，再经由第一参考电压VCC1，例如，3.3V，拉升后输出，而分离出第一电压信号V1。
更详细地，如图3所示，第一电压信号V1可以通过相位的调整，施加在第二电压信号V2的高位准时，也就是施加在方波的正缘。如此，在逻辑运算器30及反向逻辑运算器40的逻辑运算会更为简便，更能提升运算的速度。
同样地，第二运算放大电路43中包含第二运算放大器431，第二运算放大器431的正极输入端接收合成电压信号VS，而其负极输入端输入第五参考电压VCC5，例如，5V，其正电源连接第四参考电压VCC4，例如，12V，而其负电源端接地。经比较后输出的输出电压，再经由第二参考电压VCC2，例如，9V，拉升后输出，从而分离出第二电压信号V2。第一电压信号V1及第二电压信号V2再输出至处理器50。处理器50再分别判读第一电压信号V1及第二电压信号V2以产生对应的操作指令C。例如，在处理器50依据第一电压信号V1判断温度过高，而依据第二电压信号V2风扇转速仍可提升时，产生控制风扇转速增加的操作指令C。
以上仅为示例，而非用以限制。例如，也可以将方波电压信号，改以直流电压信号、或脉冲电压信号等方式输出。又例如，可以将逻辑运算器30改为减法器，而将反向逻辑运算器40改为加法器来操作。其他乘法器、除法器、调变器及解调变器也可以应用于此，唯，需符合电脑或伺服器的电压安全规范。在此，能藉由成对的逻辑运算器30、反向逻辑运算器40的设置，在无须变更标准规格下，就达到多重信号传输的功能，使得电脑或伺服器达到更佳的效能。
又例如，终端装置20也可以是水冷泵，处理器50依据对应第一电压信号V1的检测值来判断温度过高，而增加水冷泵的运转速率。又例如，当检测模块10所检测的检测值对应于音量，当处理器50依据对应第一电压信号V1判断音量过大时，可以发出降低风扇转速、或是进行风扇检测的操作指令C。
图5为多重信号同步传输方法的流程图。如图5所示，并同时参考图1，多重信号同步传输方法S1包含第一电压信号产生步骤S10、第二电压信号产生步骤S20、电压信号合成步骤S30、电压信号传输步骤S40、信号分离步骤S50、及信号判读步骤S60。第一电压信号产生步骤S10是由检测模块10基于其所检测的检测值产生第一电压信号V1。第二电压信号产生步骤S20是由终端装置20基于其作动状态产生第二电压信号V2。在此，第一电压信号产生步骤S10与第二电压信号产生步骤S20并无特定先后的顺序。
电压信号合成步骤S30是将第一电压信号V1及第二电压信号V2通过逻辑器30，藉由逻辑运算合成为合成电压信号VS。电压信号传输步骤S40是合成电压信号VS通过单一传输通道110传送至反向逻辑运算器40。在此，传输通道110可以为传送状态检测信号的接脚。在此，逻辑运算可以为加法运算，而反向逻辑运算为减法运算。另外，也可以将两者相反配置，也就是逻辑运算可以为减法运算，而反向逻辑运算为加法运算。但者仅为示例，而不限于此，成对的乘法运算、除法运算或是调变运算及解调变运算也可以应用于此，唯，需符合电脑或伺服器的电压安全规范。
信号分离步骤S50是反向逻辑运算器40进行反向逻辑运算，将合成电压信号VS分离成第一电压信号V1及第二电压信号V2。信号判读步骤S60是由处理单元50接收并第一电压信号V1及第二电压信号V2，并分别判读第一电压信号V1及第二电压信号V2，并基于第一电压信号V1及第二电压信号V2产生对应的操作指令C。
如同前述实施例所述，多重信号同步传输系统1是通过成对的逻辑运算器30与反向逻辑运算器40来合成、分离不同的信号，因此，能在不更动现有规格下，能够利用单一传输通道110来传输多个信号，而达到多重信号的传输，而有助于电脑或伺服器提升其效能。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (11)

1.一种多重信号同步传输系统，其特征在于，包含：
一检测模块，与一电路板电气连接，基于一检测值产生一第一电压信号；
一终端装置，安装于该电路板上，基于该终端装置的一作动状态产生一第二电压信号；
一逻辑运算器，设置于该电路板上，电性连接该终端装置及该检测模块，该逻辑运算器接收该第一电压信号及该第二电压信号，并将该第一电压信号及该第二电压信号以一逻辑运算合成为一合成电压信号，并将该合成电压信号通过单一传输通道传送出，该单一传输通道为一接脚；
一反向逻辑运算器，设置于该电路板上，通过该单一传输通道接收该合成电压信号，并藉由一反向逻辑运算，将该合成电压信号分离成该第一电压信号及该第二电压信号；以及
一处理单元，设置于该电路板上，并电性连接该反向逻辑运算器，接收并分别判读该第一电压信号及该第二电压信号，而产生对应的一操作指令。
2.根据权利要求1所述的多重信号同步传输系统，其特征在于，该第一电压信号及该第二电压信号为一直流电压信号、一方波电压信号、或一脉冲电压信号。
3.根据权利要求1所述的多重信号同步传输系统，其特征在于，该逻辑运算器为一加法器，该反向逻辑运算器为一减法器。
4.根据权利要求3所述的多重信号同步传输系统，其特征在于，该第一电压信号施加在该第二电压信号的一高位准。
5.根据权利要求1所述的多重信号同步传输系统，其特征在于，该逻辑运算器为一减法器，该反向逻辑运算器为一加法器。
6.根据权利要求1所述的多重信号同步传输系统，其特征在于，该检测模块所检测的该检测值对应于一温度、一湿度、或一音量。
7.根据权利要求1所述的多重信号同步传输系统，其特征在于，该终端装置为一风扇或一水冷泵。
8.一种多重信号同步传输方法，其特征在于，包含：
一第一电压信号产生步骤，由一检测模块基于其所检测的一检测值产生一第一电压信号；
一第二电压信号产生步骤，由一终端装置基于其的一作动状态产生一第二电压信号；
一电压信号合成步骤，将该第一电压信号及该第二电压信号通过一逻辑运算器，藉由一逻辑运算合成为一合成电压信号；
一电压信号传输步骤，该合成电压信号通过单一传输通道，由该逻辑运算器传送至一反向逻辑运算器，该单一传输通道为一接脚；
一信号分离步骤，该反向逻辑运算器进行一反向逻辑运算，将该合成电压信号分离成该第一电压信号及该第二电压信号；以及
一信号判读步骤，由一处理单元接收并该第一电压信号及该第二电压信号，并分别判读该第一电压信号及该第二电压信号而产生对应的一操作指令。
9.根据权利要求8所述的多重信号同步传输方法，其特征在于，该逻辑运算为一加法运算，该反向逻辑运算为一减法运算。
10.根据权利要求9所述的多重信号同步传输方法，其特征在于，该第一电压信号施加在该第二电压信号的一高位准。
11.根据权利要求8所述的多重信号同步传输方法，其特征在于，该逻辑运算为一减法运算，该反向逻辑运算为一加法运算。
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