CN112099749A - 一种支持kvm功能的笔记本电脑 - Google Patents

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姜微微
吴之光
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Abstract

本发明提出了一种支持KVM功能的笔记本电脑，包括：视频信号转换模块，所述视频信号转换模块的第一端口和第二端口分别配置用于获取外部设备的视频信号和内部的视频信号；键鼠信号控制模块，所述键鼠信号控制模块的第一端口和第二端口分别配置用于对外输出矩阵键盘或触控鼠标的控制信号或对内输出其控制信号；以及KVM切换按钮，所述KVM切换按钮分别与所述笔记本电脑的主板、所述视频信号转换模块以及所述键鼠信号控制模块连接，配置用于控制KVM功能的切换并控制所述视频信号转换模块以及所述键鼠信号控制模块各自在第一端口和第二端口之间的选通。本发明可以实现显示器和键鼠资源复用，其有助于降低硬件资源的成本且避免多余的键鼠和显示器造成的杂乱。

Description

一种支持KVM功能的笔记本电脑
技术领域
本发明涉及计算机控制领域，尤其涉及一种支持KVM功能的笔记本电脑。
背景技术
计算机主机的显示通常通过VGA/DVI/HDMI等总线输出，通过USB接口连接键鼠等输入设备，而现有笔记本电脑通常不支持外部显示输入，且其矩阵键盘和触控鼠标通常采用键阵列和PS/2接口与其主板相连，因而通常笔记本无法作为KVM实现对外部计算机多的操作控制。
发明内容
为解决背景技术中的技术问题，本发明提出了一种支持KVM功能的笔记本电脑，包括：视频信号转换模块，所述视频信号转换模块的第一端口与所述笔记本电脑的视频接口连接，配置用于获取外部设备的视频信号，所述视频信号转换模块的第二端口与所述笔记本电脑的主板连接，配置用于获取内部的视频信号；键鼠信号控制模块，所述键鼠信号控制模块的第一端口与所述笔记本电脑的一个或多个USB接口连接，配置用于对外输出矩阵键盘或触控鼠标的控制信号，所述键鼠信号控制模块的第二端口与所述笔记本电脑的主板连接，配置用于对内输出矩阵键盘或触控鼠标的控制信号；以及KVM切换按钮，所述KVM切换按钮分别与所述笔记本电脑的主板、所述视频信号转换模块以及所述键鼠信号控制模块连接，配置用于控制KVM功能的切换并控制所述视频信号转换模块以及所述键鼠信号控制模块各自在第一端口和第二端口之间的选通。
在一个或多个实施例中，所述视频信号转换模块还配置用于对接收到视频信号进行视频信号转换。
在一个或多个实施例中，所述视频信号转换模块为RTD2556模块，配置用于将接收到的VGA信号转换为eDP信号，并发送给所述笔记本电脑的显示器。
在一个或多个实施例中，所述键鼠信号控制模块为MAX4999模块。
在一个或多个实施例中，所述笔记本电脑还包括：通信协议转换模块，所述通信协议转换模块分别与所述矩阵键盘、所述触控鼠标以及所述键鼠信号控制模块连接，配置用于在所述键鼠信号控制模块的第一端口选通后，进行通信协议的转换。
在一个或多个实施例中，所述通信协议转换模块包括：单片机或FPGA，配置用于进行Ps/2端口与USB端口之间的通信协议转换。
在一个或多个实施例中，所述单片机或所述FPGA配置用于并行的获取矩阵键盘以及所述触控鼠标的控制信号。
在一个或多个实施例中，所述KVM切换按钮通过GPIO总线与所述视频信号转换模块以及所述键鼠信号控制模块连接。
在一个或多个实施例中，所述笔记本电脑中预设有KVM功能。
在一个或多个实施例中，所述外部设备包括服务器。
本发明的有益效果包括：本发明提出一种支持KVM功能的笔记本电脑的实现方法，能过使外部设备(服务器)通过USB和显示线缆接入本发明的笔记本电脑，进而通过本发明的笔记本操控外部设备。在家用计算机的实际使用中，可以实现显示器和键鼠资源复用，其有助于降低硬件资源的成本且避免多余的键鼠和显示器造成的杂乱。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。
图1为本发明的一种支持KVM功能的笔记本电脑的结构示意图；
图2为本发明的第一应用实施例示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。
需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
图1为本发明的一种支持KVM功能的笔记本电脑的结构示意图。在图1所示出的实施例中，本发明的笔记本电脑包括：视频信号转换模块，视频信号转换模块的第一端口与笔记本电脑的视频接口连接，配置用于获取外部设备的视频信号，视频信号转换模块的第二端口与所述笔记本电脑的主板连接，配置用于获取内部的视频信号；键鼠信号控制模块，键鼠信号控制模块的第一端口与笔记本电脑的一个或多个USB接口连接，配置用于对外输出矩阵键盘或触控鼠标的控制信号，键鼠信号控制模块的第二端口与笔记本电脑的主板连接，配置用于对内输出矩阵键盘或触控鼠标的控制信号；以及KVM切换按钮，KVM切换按钮分别与笔记本电脑的主板、视频信号转换模块以及键鼠信号控制模块连接，配置用于控制KVM功能的切换以控制视频信号转换模块以及键鼠信号控制模块各自在第一端口和第二端口之间的选通。
具体的，本发明的笔记本电脑中预先设置有KVM(Key Video Mouse)功能，KVM功能能够在无需目标服务器修改软件的情况下，通过键盘、鼠标或视频接口访问和控制目标服务器。其中KVM控制按钮用于控制开启KVM功能，或者关闭KVM功能。当开启KVM功能时，本发明的笔记本电脑可以通过自身的矩阵键盘或触控鼠标对目标服务器进行访问和控制，其中，本发明的笔记本电脑与目标服务器通过USB端口和视频端口连接。其中，视频接口包括但不限于VGA视频端口、DVI视频端口或HDMI视频端口。当关闭KVM功能时，本发明的笔记本电脑将以其一般工作方式被使用。
根据本发明的一些实施例，视频信号转换模块还配置用于在第一端口选通后对接收到视频信号进行视频信号转换。笔记本电脑的矩阵键盘与触控鼠标大多数采用PS/2端口与其主板连接，而对外部设备的视频信号通常采用VGA端口、DVI端口或HDMI端口获取，因此需要进行视频信号的转换。在图1所示出的实施例中，视频信号转换模块采用RTD2556模块，配置用于将接收到的VGA信号转换为eDP信号，并发送给所述笔记本电脑的显示器。其中，所述视频信号转换模块与笔记本电脑的显示器连接，笔记本电脑的显示器配置用于接收来自外部设备或内部的视频信号。所述键鼠信号控制模块具体可以为MAX4999模块，其是一种具有低导通电容con的开关。选用MAX4999能有效降低对信号传输的影响。
根据一些实施例，本发明的笔记本电脑还包括：通信协议转换模块，通信协议转换模块分别与矩阵键盘、触控鼠标以及键鼠信号控制模块连接，配置用于进行通信协议的转换。矩阵键盘与触控鼠标的控制信号一般通过USB端口进行接收或发送，因此同样需要进行USB端口与PS/2端口之间的通信协议的转换(即控制信号的转换)。其中，通信协议转换模块包括：单片机或FPGA，配置用于进行Ps/2端口与USB端口之间的通信协议转换。其中，单片机或FPGA配置用于并行的获取矩阵键盘及触控鼠标的控制信号。在图1所示的实施例中，其采用了单片机(型号为C8051)作为通信协议转换模块，原因是单片机的成本更低。然而，FPGA的具有更强大的计算能力与并行通信能力，因此，在一个可选的实施例中，采用FPGA作为通信协议转换模块，通过在FPGA中进行功能分区，进而实现同时对多个外部设备的访问与控制。在该可选实施例的基础上，进一步的可以在本发明的笔记本电脑中预设多屏幕互动功能，从而同时显示来自多个外部设备的控制界面，以方便对多台外部设备的控制。
在进一步的实施例中，KVM切换按钮通过GPIO总线与视频信号转换模块以及键鼠信号控制模块连接，并通过GPIO总线上的电平变换，控制KVM功能的切换并控制视频信号转换模块以及键鼠信号控制模块的端口的选通。
在一个更具体的实施例中，当按下KVM切换按钮时，将在GPIO总线上产生的特定电平信号，一方面，通过该特定的电平信号触发启动系统中预设的KVM功能，另一方面，通过该特定的电平信号触发控制视频信号转换模块的第一端口与键鼠信号控制模块的第一端口导通，并控制视频信号转换模块的第二端口与键鼠信号控制模块的第二端口关断，以控制切换信号通道为与外部设备进行通信。当再次按下KVM功能按钮时，将在GPIO总线上产生同样的特定电平信号；一方面，通过该特定的电平信号触发关闭系统中预设的KVM功能，另一方面通过该特定的电平信号触发控制视频信号转换模块的第一端口与键鼠信号控制模块的第一端口关断，并控制视频信号转换模块的第二端口与键鼠信号控制模块的第二端口导通，以控制切换信号通道为与内部进行通信。其中KVM功能预设在本发明笔记本电脑的主板中，KVM切换按钮与本发明的笔记本电脑的主板连接。
在进一步的实施例中，所述外部设备包括服务器。
图2为本发明的第一应用实施例示意图。在图2所示的第一应用实施例中，本发明的支持KVM功能的笔记本电脑分别通过VGA端口与USB端口与一外部服务器相连。在该应用实施例中，实现了对本发明笔记本电脑的矩阵键盘、触控鼠标以及显示器的复用，即通过本发明笔记本电脑的矩阵键盘与触控鼠标操控外部服务器并在本发明笔记本电脑的显示器中显示具体操作。
在上述各实施例的基础上，本发明还提出了一种基于KVM功能笔记本电脑的控制方法，所述控制方法包括：
当所述键鼠信号控制模块将信号通道由第二端口切换到第一端口时，向所述键鼠信号转换模块发送第一状态信号；
响应于所述第一状态信号，所述键鼠信号转换模块启动通信协议转换功能，进行USB通信协议与PS/2通信协议之间的转换；
当所述键鼠信号控制模块将信号通道由第一端口切换到第二端口时，向所述键鼠信号转换模块发送第二状态信号；
响应于所述第二状态信号，所述键鼠信号转换模块仅对来自矩阵键盘或触控鼠标的信号进行转发。
通过上述方法，可以降低关闭KVM功能时，由所述键鼠信号转换模块所带来的能耗，从而延长笔记本电脑的工作时长。
以上是本发明公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。
应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。
上述本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种支持KVM功能的笔记本电脑，其特征在于，包括：
视频信号转换模块，所述视频信号转换模块的第一端口与所述笔记本电脑的视频接口连接，配置用于获取外部设备的视频信号，所述视频信号转换模块的第二端口与所述笔记本电脑的主板连接，配置用于获取内部的视频信号；
键鼠信号控制模块，所述键鼠信号控制模块的第一端口与所述笔记本电脑的一个或多个USB接口连接，配置用于对外输出矩阵键盘或触控鼠标的控制信号，所述键鼠信号控制模块的第二端口与所述笔记本电脑的主板连接，配置用于对内输出矩阵键盘或触控鼠标的控制信号；以及
KVM切换按钮，所述KVM切换按钮分别与所述笔记本电脑的主板、所述视频信号转换模块以及所述键鼠信号控制模块连接，配置用于控制KVM功能的切换并控制所述视频信号转换模块以及所述键鼠信号控制模块各自在第一端口和第二端口之间的选通。
2.如权利要求1所述的一种支持KVM功能的笔记本电脑，其特征在于，所述视频信号转换模块还配置用于对接收到视频信号进行视频信号转换。
3.如权利要求2所述的一种支持KVM功能的笔记本电脑，其特征在于，所述视频信号转换模块为RTD2556模块，配置用于将接收到的VGA信号转换为eDP信号，并发送给所述笔记本电脑的显示器。
4.如权利要求1所述的一种支持KVM功能的笔记本电脑，其特征在于，所述键鼠信号控制模块为MAX4999模块。
5.如权利要求1所述的一种支持KVM功能的笔记本电脑，其特征在于，所述笔记本电脑还包括：通信协议转换模块，所述通信协议转换模块分别与所述矩阵键盘、所述触控鼠标以及所述键鼠信号控制模块连接，配置用于在所述键鼠信号控制模块的第一端口选通后，进行通信协议的转换。
6.如权利要求5所述的一种支持KVM功能的笔记本电脑，其特征在于，所述通信协议转换模块包括：单片机或FPGA，配置用于进行Ps/2端口与USB端口之间的通信协议转换。
7.如权利要求6所述的一种支持KVM功能的笔记本电脑，其特征在于，所述单片机或所述FPGA配置用于并行的获取矩阵键盘以及所述触控鼠标的控制信号。
8.如权利要求1所述的一种支持KVM功能的笔记本电脑，其特征在于，所述KVM切换按钮通过GPIO总线与所述视频信号转换模块以及所述键鼠信号控制模块连接。
9.如权利要求1-8任意一项所述的一种支持KVM功能的笔记本电脑，其特征在于，所述笔记本电脑中预设有KVM功能。
10.如权利要求1-8任意一项所述的一种支持KVM功能的笔记本电脑，其特征在于，所述外部设备包括服务器。
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