CN201218931Y - 一种智能型计算机外部设备接口切换控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种智能型计算机外部设备接口切换控制器，该控制器将多个计算机主板的鼠标、键盘、显示器、USB接口汇接到控制器，由控制器控制其与外部设备的连接关系，可以实现多台主机与多套外设如鼠标、键盘、显示器和USB设备等任意连接和组合使用。切换控制命令可以通过按键、串口、网络等形式注入。该控制器的采用，可以使用一套外部设备对多台计算机主机进行操作，也可通过灵活的切换功能支持多台计算机的冗余备份功能，在这种情况下可以实现不用更换工作岗位对备份计算机的操作使用。节省计算机外部设备数量，节省人工成本，也可降低能源消耗。
Description
技术领域
本实用新型属于涉及到计算机设备领域，涉及一种智能型计算机外部设备接口切换控制器。
背景技术
微型计算机已经成为现代办公工具的核心设备，尤其在多人共同办公的场所需要多台计算机及其配套的鼠标、键盘、显示器、USB接口外部设备。为解决可靠性和冗余性，需要将多台计算机进行并行工作，往往共同完成同一项任务。但是现有的多台计算机进行并行工作采用外设和主机一一对应的模式，一旦某一台外设出现故障，则导致无法操作对应的主机，影响工作的正常进行，特别是无法保障关键任务的连续稳定执行。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种智能型计算机外部设备接口切换控制器，从而可以根据实际情况切换出现故障的外设和主机，从而保障计算机系统的稳定。
本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种智能型计算机外部设备接口切换控制器，其特征在于，包括中央处理器单元、显示器接口复用控制单元、鼠标接口复用控制单元、键盘接口复用控制单元和控制接口单元；
显示器接口复用控制单元接多个去往显示设备的显示器接口和多个来自主机的显示器接口；
鼠标接口复用控制单元接多个去往鼠标设备的鼠标接口和多个来自主机的鼠标接口；
键盘接口复用控制单元接多个去往键盘设备的键盘接口和多个来自主机的键盘接口；
中央处理器单元的输出端连接显示器接口复用控制单元、鼠标接口复用控制单元和键盘接口复用控制单元的控制端；控制接口单元的输入端接外部控制接口，输出端接中央处理器单元的输入端。
所述的智能型计算机外部设备接口切换控制器还包括USB接口复用控制单元，USB接口复用控制单元接多个去往USB设备的USB接口和多个来自主机的USB接口，中央处理器单元的输出端连接USB接口复用控制单元的控制端。
切换控制命令可以通过按键、串口、网络等形式注入。
作为改进，与智能型计算机外部设备接口切换控制器连接的主机为(即主板)多个。
所述的外设为显示设备、键盘设备、鼠标设备、USB接口设备或打印设备的一种或多种组合。
中央处理器单元采用ARM处理器、FPGA处理器、8位或16位单片机。
所述外部控制接口为1路或者1路以上，为总线或者网络形式。
显示器接口为VGA、XGA、SVGA、LVDS或DVI标准；鼠标和键盘接口为PS/2或USB接口；USB接口为1.1版本或者更新版本。
显示器复用控制单元采用VGA切换系列产品；USB接口复用控制单元采用高速信号切换控制器，鼠标接口和键盘接口采用PS2，鼠标接口复用控制单元和键盘接口复用控制单元采用FPGA器件。
所述外部控制接口为EIA/TIA 232/422/485串行接口、网络接口、按键接口或者其他自定义的任意通信方式的接口。
本实用新型的有益效果有：
本实用新型将多台计算机主机或者主机板的外部设备接口，汇接到一个智能型切换控制器进行配置管理，在同一个操控位置可以根据需要选择不同位置的主机操作使用，实现了一种多台计算机主机与多个操作位置上外部设备的灵活组合，可形成一种全新的计算机设备使用形式。
这种设计的优点有：
1)在集群使用的多个计算机主机中，通过切换控制器，可以使用1套外部设备(鼠标、键盘、显示器、USB设备)对多台主机进行配置、管理、操作(对1组2台或者2台以上的集群计算机主机进行操作管理)，也可在某台主机故障的情况下，在同一个操控位置上操控其他与本切换器互联的备份主机，节约了外部设备的数量，降低购置成本和能耗成本，节省设备费用和人工费用。
2)通过多主机对多外部设备的灵活配对，在需要冗余备份的高可靠性计算机系统中，大大方便了备份计算机的切换过程，提高了工作效率，有利于保证关键任务系统的连续、可靠运行。
附图说明
图1是本实用新型实施例1的逻辑框图；
图2是本实用新型实施例2的逻辑框图；
图3是本实用新型实施例中视频信号可用切换电路的逻辑框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。
实施例1：
如图1所示，本例仅对各类接口各2路的情况进行说明，更多数量接口的情况类似。
中央处理器单元选用Samsung公司(中译名三星公司)的ARM7系列微处理器。因为该处理器提供的外部通信处理接口完全适用，可以尽量采用一个处理器，减少了硬件和软件的开发工作量，提高集成度，提高设计水平，提高可靠性和保证研制周期。也可采用更为简单的8位、16位单片机实现。
显示器接口采用VGA接口，其复用控制单元可选择AD公司的AD8108高速模拟信号切换控制器系列产品实现，如图3所示，支持多达任意8端口输入到8端口输出的任意切换。切换控制过程通过中央处理器的控制信号完成。
USB接口的复用控制单元通过PERICOM公司的高速信号切换控制器实现，系统采用1片PI3USB14，实现2路主USB2.0接口到2路主USB2.0接口的切换，切换控制过程通过中央处理器的控制信号完成。
鼠标接口采用PS2，其复用控制单元通过1片较小规模的FPGA器件实现，切换控制过程通过中央处理器的控制信号完成。
键盘接口采用PS2，其复用控制单元通过1片较小规模的FPGA器件实现，切换控制过程通过中央处理器的控制信号完成。
控制接口单元采用1个PS2接口的小键盘板实现，按下不同的按键，如1，2等，中央处理器单元读取这个键码后，根据预定的程序，通过控制信号线，就可以选通不同的接口，实现切换功能。
存储器单元采用标准的Flash存储器就可以了，也可以采用SDRAM和Flash器件的组合完成信息的存储。
实施例2：
如图2所示，本例仅对各类接口各2路的情况进行说明，更多数量接口情况类似。其特点是鼠标和键盘接口的复用控制单元、中央处理器单元进行了物理上的集成设计，设计的集成度进一步提高，说明如下：
中央处理器单元选用XiLinx公司(中译名赛灵思公司)的XC3S500E系列FPGA作为中央控制处理器。因为该处理器提供的外部通信处理接口完全适用，同时，可以将存储可以尽量采用一个处理器，减少了硬件和软件的开发工作量，提高集成度，提高设计水平，提高可靠性和保证研制周期。鼠标和键盘接口均采用PS2，其复用控制单元与中央处理器单元共用1片的FPGA器件实现，切换控制过程通过FPGA的预设程序完成。
显示器接口采用VGA接口，其复用控制单元可选择AD公司的AD8108系列产品实现，如图3所示，支持多达任意8端口输入到8端口输出的切换。切换控制过程通过中央处理器的控制信号完成。
USB接口的复用控制单元通过PERICOM公司的高速信号切换控制器实现，系统采用1片PI3USB14，实现2路主USB2.0接口到2路主USB2.0接口的切换，切换控制过程通过中央处理器的控制信号完成。
控制接口单元采用1个RS232串行接口的小键盘板实现，按下不同的按键，如1，2等，中央处理器单元读取这个键码后，根据预定的程序，通过控制信号线，就可以选通不同的接口，实现切换功能。
存储器单元采用标准的Flash存储器。
Claims (7)
1.一种智能型计算机外部设备接口切换控制器，其特征在于，包括中央处理器单元、显示器接口复用控制单元、鼠标接口复用控制单元、键盘接口复用控制单元和控制接口单元；
显示器接口复用控制单元接多个去往显示设备的显示器接口和多个来自主机的显示器接口；
鼠标接口复用控制单元接多个去往鼠标设备的鼠标接口和多个来自主机的鼠标接口；
键盘接口复用控制单元接多个去往键盘设备的键盘接口和多个来自主机的键盘接口；
中央处理器单元的输出端连接显示器接口复用控制单元、鼠标接口复用控制单元和键盘接口复用控制单元的控制端；控制接口单元的输入端接外部控制接口，输出端接中央处理器单元的输入端。
2.如权利要求1所述的一种智能型计算机外部设备接口切换控制器，其特征在于，还包括USB接口复用控制单元，USB接口复用控制单元接多个去往USB设备的USB接口和多个来自主机的USB接口，中央处理器单元的输出端连接USB接口复用控制单元的控制端。
3.如权利要求1所述的一种智能型计算机外部设备接口切换控制器，其特征在于，中央处理器单元采用ARM处理器、FPGA处理器、8位或16位单片机。
4.如权利要求1所述的一种智能型计算机外部设备接口切换控制器，其特征在于，所述外部控制接口为1路或者1路以上，为总线或者网络形式。
5.如权利要求1所述的一种智能型计算机外部设备接口切换控制器，其特征在于，显示器接口为VGA、XGA、SVGA、LVDS或DVI标准；鼠标和键盘接口为PS2或USB接口；USB接口为1.1版本或者更新版本。
6.如权利要求1所述的一种智能型计算机外部设备接口切换控制器，其特征在于，显示器复用控制单元采用VGA切换系列产品或高速信号切换控制器；USB接口复用控制单元采用高速信号切换控制器，鼠标接口和键盘接口采用PS2，鼠标接口复用控制单元和键盘接口复用控制单元采用FPGA器件。
7.如权利要求1～6任一项所述的一种智能型计算机外部设备接口切换控制器，其特征在于，所述外部控制接口为EIA/TIA 232/422/485串行接口、网络接口、按键接口或者其他自定义的任意通信方式的接口。
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2008
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