CN1136491C - 单机多人使用的多工接口卡 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示一种单机多人使用的多工介面卡，其包括：一外围组件连接介面桥接控制器(PCI)、一通用串行控制器、一输出/入装置四组显示控制模块、一连接装置及一多工控制器。根据本发明的介面卡，不但可充分利用电脑资源，更可大幅降低软硬件的成本。此外，可增加工作环境的利用空间亦可达到省电环保的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种多工接口卡，特别涉及一种单机多人使用的多工接口卡，适用于多人同时上网、各自做不同的工作以及拥有各自的电子信箱，成功地将一台个人PC变成多台独立运作的PC。
背景技术
在企业电子化的同时，办公室人人一台电脑已是必备的工作环境。但每年增加电脑设备、升级维护的费用，是一笔庞大的开销。此外，当前个人电脑硬件速度越来越快，若一部电脑仅供一人使用，电脑资源将会过度的浪费。再者，办公室中电脑需求较高，若电脑数量不足时，使用时相当不便且效率不高。但若每人均各自购置一部电脑，则又显得浪费。
为了解决上述的问题，在已知技术中曾提出一电脑系统，可同时提供两位使用者使用。然而，此种已知技术系利用扩展工业标准结构(Extended Industry Standard Architecture，EISA)排线的结构，其处理速度，特别是显示处理速度相当慢。
再者，目前的网络技术中，一般的主/从式结构也有提供多部终端与一部主机连线，共享主机资源的功能。然而，由于在网络线上传输的显示信号是数据信号，此数据必须经过终端设备转换成模拟显示信号后，才能供给显示设备使用。因此，上述的已知技术仍会受到网络频宽限制，不但无法执行对显示要求较高的软件，在终端的软件执行速度上也会变得较慢。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种单机多人使用的多工接口卡，只需一台电脑主机，并配接两组或两组以上屏幕、键盘及鼠标，即可供两位或两位以上使用者同时操作甚至同时上网。
本发明提供一种单机多人使用的多工接口卡，其包括：一PCI桥接控制器，用以输出/入第一控制信号及收/发第一与第二资料信号，与一PC主机板的PCI接口作时序联系及协调控制，并提供资料存取；
一通用串行控制器，输出/入一转换信号及收/发一第三资料信号至该PCI桥接控制器，用以传送并转换USB通讯协议而与PC之间完成资料存取的动作；
两个或两个以上的显示控制模块，用以收/发第一读写信号及输出/入第二控制信号至该PCI桥接控制器来读写资料，并经由该PCI桥接控制器与主PC通讯；
一连接装置，具有两个或两个以上的1394型连接器，分别耦合于对应的显示控制模块，用以接收对应的显示控制模块的视讯信号并传送至显示器，以及
一多工控制器，耦合于PC主机板、通用串行控制器以及显示控制模块之间，将该PC主机板的PCI接口信号解码出所需的第三控制信号，接着输出第四控制信号至对应的显示控制模块，并输出第五控制信号至该通用串行控制器，并设定各显示控制模块的特别识别码，用以分配所需的系统资源。
该PCI桥接控制器包括：一双向资料通道装置，作为显示控制模块及通用串行控制器对该主PC作主到次级端与次到主级端的双向资料传输通道；
一主次端控制器，耦合于该双向资料通道装置，用以控制显示控制模块、通用串行控制器及主PC的资料存取，并输出/入一调节信号至该双向资料通道装置，用以调节该双向资料通道装置的资料流控制时序；
一结构暂存器，收/发一第四资料信号至该主次端控制器，并提供该主次端控制器与主PC之间一固定配置空间以存取资料；以及一次级端仲裁装置，输出/入一第六控制信号至该主次端控制器，藉由该主次端控制器控制显示控制模块与通用串行控制器的次级端位址、资料总线及控制信号的解码、传输，并输出/入一第七控制信号至该结构暂存器，用以仲裁主次端控制器的资料存取顺序。
该显示控制模块包括：一显示控制器，通过该PCI桥接控制器读写及收发各种控制信号与该主PC通讯，并将资料经由该连接装置中的1394型连接器传送至该显示器。
一存储装置，输出/入一第八控制信号至该显示控制器，用以控制时序及做双向解码，并收/发一第五资料信号至该显示控制器，用以与该显示控制器做双向资料存取。
一显示驱动装置，耦合于该显示控制器，由该显示控制器输出第九控制信号以将该显示驱动装置的资料藉由一第六资料信号传送至该显示控制器。
经由上述本发明的一种单机多人使用的多工接口卡，配合特定驱动程序与应用软件，即可于现有作业系统环境下具有单机多人使用的功能，并达到资源共享、省电环保、降低成本的目的。不但减少电脑资源的浪费亦大幅降低硬件设备与软件成本。
为了让本发明的上述目的、特征及优点更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合所附图，详细说明。
附图说明
图1示出根据本发明单机多人使用的多工接口卡的基本架构图；
图2示出根据图1的PCI桥接控制器的方块图；
图3示出根据图1的单一显示控制模块的方块图。
1 次级端仲裁装置 3 主次端控制器
5 双向资料通道装置 7 结构暂存器
9 显示控制器
10 10a 10b 10c 10d 显示控制模块
11 存储装置 12 通用串行控制器
13 显示驱动装置 14 PCI桥接控制器
16 多工控制器 18 连接装置
20 输出/入装置 22 PC主机板
C1、C2、C3、C4第四控制信号C5、C6、C7、C8第二控制信号
C9 转换信号 C10 第一控制信号
C11 第三控制信号 C12 第六控制信号
C13 第九控制信号 C14 第八控制信号
C15 第五控制信号 C16 第七控制信号
D1、D2、D3、D4视讯信号 D5、D6、D7、D8第一读写信号
D10 第三资料信号 D12 第一资料信号
D13 第二资料信号 D16 第四资料信号
D17 调节信号 D18 第六资料信号
D19 第五资料信号
具体实施方式
本发明符合于现有个人电脑架构下提供的标准接口插槽所研发出的高整合多功能多工PCI接口卡，配合特定设计的驱动程序与应用软件，即可轻易实现于现有Windows98作业系统环境下，达成单机多人使用的功能，真正达成资源共享与省电环保的目的。
首先，请参照图1，图中示出根据本发明的基本架构图。本发明的单机多人使用的多工接口卡包括：一PCI桥接控制器14，用以输出/入第一控制信号C10及收/发第一与第二资料信号D12及D13，与一PC主机板22的PCI接口(未绘示)作时序联系及协调控制，并提供资料存取，本文稍后有进一步的说明一通用串行控制器12，其为一PCI转USB的桥接器，用以输出/入一转换信号C9及收/发一第三资料信号D10至PCI桥接控制器14，以便传送并转换USB通讯协议而与主PC之间完成资料存取的动作。另外，此通用串行控制器12与一输出/入装置20连接，此输出/入装置20具有两组独立运作的通用串行总线USB连接输出/入，于此多人多工应用环境下可连接不同的输入装置如键盘、鼠标或输出装置如声音(sound)等；四个显示控制模块10a、10b、10c及10d，用以收/发第一读写信号D5、D6、D7及D8与输出/入第二控制信号C5、C6、C7及C8至PCI桥接控制器14来读写资料，并经由PCI桥接控制器14与主PC通讯。另外，这些显示控制模块10a、10b、10c及10d同时具有电视讯号输出功能，供特定环境下使用，本文稍后将针对单一显示控制模块作详细的说明；一连接装置18，具有四个1394型连接器(未绘示)，分别耦合于对应的显示控制模块10a、10b、10c及10d，用以接收对应的显示控制模块10a、10b、10c及10d的视讯信号D1、D2、D3及D4并传送至四个显示器(未绘示)；以及一多工控制器16，连接于PC主机板22、通用串行控制器12以及显示控制模块10a、10b、10c及10d之间，其将PC主机板22的PCI接口信号(未绘示)解码出所需的第三控制信号C11。接着，输出第四控制信号C1、C2、C3及C4至对应的显示控制模块10a、10b、10c及10d，与输出第五控制信号C15至通用串行控制器12，并设定各显示控制模块10a、10b、10c及10d的特别识别码(ID code)，如此即可分配所需的系统资源，以完成多工作业与即插即用(Play and Play)的功效。
接着，请参照图2，图中示出根据图1的PCI桥接控制器的方块图。其包括：一双向资料通道装置5，由主至次级端(primary-to-secondary)与次至主级端(secondary-to-primary)双向资料流的下传(downstream)及上传(upstream)方向和资料控制组成，作为显示控制模块10a、10b、10c及10d及通用串行控制器12对该主PC作主到次级端与次到主级端的双向资料传输通道，而每一通道皆包含后写队列(posted write queue)、延迟传递队列(delayed transaction queue)与读取资料队列(read data queue)，同时于读写端内分别加上72位字节(bytes)与88位字节的缓冲器(buffer)(未绘出)以使本发明于多人多工作业系统环境下有最佳的执行效率；一主次端控制器3，其为PCI桥接控制器14的主要核心控制逻辑，耦合于该双向资料通道装置5，除了控制显示控制模块10a、10b、10c及10d、通用串行控制器12及该主PC的资料存取外，另一重要功能乃输出/入一调节信号D17至双向资料通道装置5，用以调节双向资料通道装置5的资料流控制时序；一结构暂存器7，用以收/发一第四资料信号D16至主次端控制器3，并提供主次端控制器3与主PC之间一固定配置空间以存取资料；以及一次级端仲裁装置1，负责输出/入一第六控制信号C12至主次端控制器3，通过主次端控制器3控制显示控制模块10a、10b、10c及10d与通用串行控制器12的次级端位址、资料总线及控制信号的解码、传输，并输出/入一第七控制信号C16至该结构暂存器7，用以仲裁主次端控制器3的资料存取顺序。
然后，请参照图3，为简化起见，图中仅绘示出根据图1的单一显示控制模块的方块图。然而，如以上所述，本发明具有四组独立运作的显示控制模块10a、10b、10c及10d。就单一显示控制模块10而言，其包括：一显示控制器9，藉由PCI桥接控制器14读写及收发各种控制信号与主PC通讯，并将资料经由连接装置18中的1394型连接器，输出视讯讯号经由所附上的转换线；(未绘示)连接至影像图形阵列(Vido Graphics Array，VGA)显示器(未绘示)；一存储装置11，系为一动态存取存储器，用以输出/入一第八控制信号C14至显示控制器9来控制时序及做双向解码，并收/发一第五资料信号D19至显示控制器9，与显示控制器9做双向资料存取；一显示驱动装置13，其为一基本输出/入系统(Basic Input/Output System，BIOS)，耦合于显示控制器9，由显示控制器9输出第九控制信号C13以将该显示驱动装置13的资料藉由一第六资料信号D18传入显示控制器9。
此外，本发明必需先插入一固定的PCI卡槽(slot)(由于每一卡槽接有其特定识别码，藉以达到即插即用的功能)，然后启动Windows98作业系统，透过多工控制器16与PCI桥接控制器14，系统将搜寻出所有装置并依指引安装个别驱动程序及自动配置资源(auto allocate resource)与电脑沟通，完全不需使用任何开关(switch)或跳接器(jumper)，而无任何开关或跳接器亦是本发明特色之一；当完成上述动作后需再重新启动并安装随产生所附的多工驱动程序以完成完整安装程序，多工驱动程将依多工控制器16与PCI桥接控制器14所设定的资源配置出各组独立的输出入环境，此时本发明在Windows 98下将仿若分割成四组独立操作个体每个输出入装置可供一使用者(user)使用，多工驱动程序不断地依时间片段(timeslice)方式依序高速轮流扫瞄服务每一使用者，通过多工控制器16分时控制双向资料通道装置5的缓冲器及先进先出(first in firstout，FIFO)，每一使用者将可平滑地(smooth)执行各别不同的应用程序和存取控制系统资源，达到真正单机服务多人的最佳境界。因此，本发明具有省电、降低硬件购置及维修成本、降低软件购置成本、增加环境利用空间及易于管理等优点。
虽然本发明已以较佳实施例描述如上，然其并非用以限定本发明，任何本技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可作更动与润饰，因此本发明的保护范围以申请专利的权利要求范围所界定为准。
Claims (9)
1、一种单机多人使用的多工接口卡，其特征在于包括：
一PCI桥接控制器，用以输出/入第一控制信号及收/发第一与第二资料信号，与一PC主机板的PCI接口作时序联系及协调控制，并提供资料存取；
一通用串行控制器，输出/入一转换信号及收/发一第三资料信号至该PCI桥接控制器，用以传送并转换USB通讯协议而与PC之间完成资料存取的动作；
两个或两个以上的显示控制模块，用以收/发第一读写信号及输出/入第二控制信号至该PCI桥接控制器来读写资料，并经由该PCI桥接控制器与主PC通讯；
一连接装置，具有两个或两个以上的1394型连接器，分别耦合于对应的显示控制模块，用以接收对应的显示控制模块的视讯信号并传送至显示器；
一输入/出装置以及
一多工控制器，耦合于PC主机板、通用串行控制器以及显示控制模块之间，将该PC主机板的PCI接口信号解码出所需的第三控制信号，接着输出第四控制信号至对应的显示控制模块，并输出第五控制信号至该通用串行控制器，并设定各显示控制模块的特别识别码，用以分配所需的系统资源。
2、如权利要求1所述的单机多人使用的多工接口卡，其特征在于该PCI桥接控制器包括：一双向资料通道装置，作为显示控制模块及通用串行控制器对该主PC作主到次级端与次到主级端的双向资料传输通道；
一主次端控制器，耦合于该双向资料通道装置，用以控制显示控制模块、通用串行控制器及主PC的资料存取，并输出/入一调节信号至该双向资料通道装置，用以调节该双向资料通道装置的资料流控制时序；
一结构暂存器，收/发一第四资料信号至该主次端控制器，并提供该主次端控制器与主PC之间一固定配置空间以存取资料；以及一次级端仲裁装置，输出/入一第六控制信号至该主次端控制器，藉由该主次端控制器控制显示控制模块与通用串行控制器的次级端位址、资料总线及控制信号的解码、传输，并输出/入一第七控制信号至该结构暂存器，用以仲裁主次端控制器的资料存取顺序。
3、如权利要求1所述的单机多人使用的多工接口卡，其特征在于该显示控制模块包括：一显示控制器，通过该PCI桥接控制器读写及收发各种控制信号与该主PC通讯，并将资料经由该连接装置中的1394型连接器传送至该显示器。
一存储装置，输出/入一第八控制信号至该显示控制器，用以控制时序及做双向解码，并收/发一第五资料信号至该显示控制器，用以与该显示控制器做双向资料存取。
一显示驱动装置，耦合于该显示控制器，由该显示控制器输出第九控制信号以将该显示驱动装置的资料藉由一第六资料信号传送至该显示控制器。
4、如权利要求1所述的单机多人使用的多工接口卡，其特征在于：该通用串行控制器系为一PCI转USB的桥接器。
5、如权利要求1所述的单机多人使用的多工接口卡，其特征在于：该连接装置包括四个1394型连接器。
6、如权利要求2所述的单机多人使用的多工接口卡，其特征在于：该PCI桥接控制器中的双向资料通道装置的读写端具有分别为72位字节与88位字节的缓冲器。
7、如权利要求3所述的单机多人使用的多工接口卡，其特征在于：该显示控制模块中的存储装置系为一动态存取存储器。
8、如权利要求3所述的单机多人使用的多工接口卡，其特征在于：该显示控制模块中该显示驱动装置系为一BIOS。
9、如权利要求4所述的单机多人使用的多工接口卡，其特征在于：所述的输出/入装置，具有两组USB接口，耦合于该通用串行控制器，用以外接键盘、鼠标。
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