CN201726404U - Kvm光端机 - Google Patents
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一种KVM光端机，它包括发射机和接收机，发射机和接收机成对设置，发射机的信号输入端与计算机主机相连，发射机通过发射机光纤连接器与光纤的始端相连，光纤的末端与接收机的接收机光纤连接器相连，接收机的信号输出端与远程鼠标键盘显示器相连。本实用新型具有传输图像无损传输、信息量大、带宽高、光纤利用率高、传输距离远、模块化设计、性价比高等特点，可根据客户实际工程需要相应配置相应的接口，可有效节约成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种光传输设备，尤其是一种通过一芯光纤同时传输计算机VGA、键盘、鼠标、USB及音频信号的光端机，具体地说是一种KVM光端机。
背景技术
台式电脑(计算机)基本配置由主机和键盘、鼠标、显示器(简称KVM)组成，显示器通常为VGA接口，是一种模拟视频接口，高分辨率的VGA信号视频带宽高达300MHz，因此，VGA的传输距离有限，最长不超过20m。键盘和鼠标一般为PS/2接口，PS/2是一种双向同步串行通讯接口，传输距离一般只有2m左右。在许多多媒体应用、显控工程、教学、会议、控制中心、发布系统等项目中，显示设备通常离主机很远，为此，出现了双绞线延长器，可将VGA传输距离延长至300m，PS/2传输距离延长至100m，尽管双绞线能延长传输距离，但仍然存在如下问题，1.需要多根双绞线，2.传输距离仍然有限，2.VGA信号需要在现场调节，以保证信号质量。KVM光端机正是在这种背景下，为全面解决客户KVM远程传输需求而开发的。
发明内容
本实用新型的目的是针对计算机的VGA、键盘、鼠标及USB等信号不能用电缆进行远程传输，而提出的一种KVM光端机，是一种用单芯光纤远程传输计算机KVM及USB、音频等外设信号的光端机。
本实用新型的技术方案是：
一种KVM光端机，它包括发射机和接收机，发射机和接收机成对设置，发射机的信号输入端与计算机主机相连，发射机通过发射机光纤连接器与光纤的始端相连，光纤的末端与接收机的接收机光纤连接器相连，接收机的信号输出端与远程鼠标键盘显示器相连；
发射机包括发射机显示器模块、发射机键盘模块、发射机鼠标模块、发射机音频模块、发射机数据模块、发射机USB模块、发射机MCU、发射机时钟电路、发射机并串转换器、发射机串并转换器、发射机PS/2光模块、发射机粗波分复用器和发射机光纤连接器，所述的发射机MCU的各数据信号端与发射机键盘模块、发射机鼠标模块、发射机音频模块、发射机数据模块、发射机时钟电路相连，发射机MCU的远程信号发送和接收端通过发射机并串转换器、发射机串并转换器与发射机PS/2光模块的电信号输入输出端相连，发射机显示器模块的光接口与发射机粗波分复用器的第一组分波端口λ1-λ4相连，发射机PS/2光模块的光接口与发射机粗波分复用器的第二组分波端口λ5、λ6相连，发射机USB模块的的光接口与发射机粗波分复用器的第三组分波端口λ7、λ8相连，发射机粗波分复用器的合波端口通过发射机光纤连接器与光纤的始端相连；
接收机包括接收机显示器模块、接收机键盘模块、接收机鼠标模块、接收机音频模块、接收机数据模块、接收机USB模块、接收机MCU、接收机时钟电路、接收机并串转换器、接收机串并转换器、接收机PS/2光模块、接收机粗波分复用器和接收机光纤连接器，所述的接收机粗波分复用器的合波端口通过接收机光纤连接器与光纤的末端相连，接收机粗波分复用器的第一组分波端口λ1-λ4与接收机显示器模块的光接口相连，接收机粗波分复用器的第二组分波端口λ5、λ6与接收机PS/2光模块的光接口相连，接收机粗波分复用器的第三组分波端口λ7、λ8与发射机USB模块的光接口相连，接收机PS/2光模块的电信号输入输出端通过接收机并串转换器、接收机串并转换器与接收机MCU的远程信号发送和接收端相连，接收机MCU的各数据信号端与接收机键盘模块、接收机鼠标模块、接收机音频模块、接收机数据模块、接收机时钟电路的各对应数据信号端相连。
本实用新型的发射机显示器模块包括VGA输入连接器、VGA分配器、环路输出连接器、图像A/D转换器、图像发送器和图像发射光模块，所述的VGA分配器的输入通过VGA输入连接器与计算机主机相连，VGA分配器的一路信号输出端通过环路输出连接器与本地的显示器相连，另一路信号输出端与图像A/D转换器的模拟信号输入端相连，图像A/D转换器输出的并行数字信号经图像发送器处理串行数字信号，由图像发送光模块转换为光信号，再与发射机粗波分复用器的第一组分波端口λ1-λ4相连。
本实用新型的接收机显示器模块包括图像接收光模块、图像接收器、图像D/A转换器和VGA输出连接器，所述的图像接收光模块的光接口与接收机粗波分复用器的第一组分波端口λ1-λ4相连，图像接收光模块的电信号输出端与图像接收器的信号输入端相连，经图像接收器处理后的数字信号由图像D/A转换器还原为模拟VGA信号，并通过VGA输出连接器与远程显示器相连。
本实用新型的发射机USB模块包括发射机USB主连接器、USB从连接器、发射机USB分配器、发射机USB缓存器、发射机USB驱动器和发射机USB光模块，所述的发射机USB分配器的输入口通过发射机USB主连接器与计算机主机的USB口相连，USB分配器的一个输出口与发射机USB缓存器双向连接，发射机USB缓存器输出的信号经发射机USB驱动器处理后，由发射机USB光模块转化为光信号，与发射机粗波分复用器的第三组分波端口λ7、λ8相连，所述的发射机USB分配器的其余三个输出口通过发射机USB从连接器与本地USB设备相连。
本实用新型的接收机USB模块包括接收机USB光模块、接收机USB驱动器、接收机USB缓存器、接收机USB分配器和接收机USB连接器，所述的接收机USB光模块的光接口与接收机粗波分复用器的第三组分波端口λ7、λ8相连，经接收机USB光模块转换的电信号与接收机USB驱动器双向连接，经接收机USB驱动器处理后的信号作为接收机USB缓存器的输入，USB缓存器的输出端与接收机USB分配器的输入口相连，接收机USB分配器的四个输出口通过接收机USB连接器，分别与四个远程USB设备相连。
本实用新型的有益效果：
本实用新型通过图像A/D转换、图像发送器处理后，将VGA由模拟视频信号转换为串行数字序列信号(R、G、B、CK)，再由图像光模块转换为光信号(λ1、λ2、λ3、λ4)；对于键盘、鼠标、音频、数据信号，由相应的模块处理为归一化的数字信号，再由MCU通过TDM(时分复用)技术进行复用，通过并串转换、PS/2光模块转换为光信号(λ5、λ6)；对于USB，经USB缓存、USB驱动处理后，由USB光模块转换为光信号(λ7、λ8)；最后，由粗波分复用器通过粗波分复用技术将8个波长(λ1、λ2、λ3、λ4、λ5、λ6、λ7、λ8)的分波组成合波，通过1芯光纤进行远程传输，在接收端再通过相同的技术还原为相应的信号。
本实用新型专利具有图像无损传输、信息量大、带宽高、光纤利用率高、传输距离远、模块化设计、性价比高等特点，可根据客户实际工程需要相应配置相应的接口，可有效节约成本。
本实用新型对于单模光纤可传输30Km，对于多模光纤可传输600m。
附图说明
图1是本实用新型发射机的结构示意图。
图2是本实用新型接收机的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
一种KVM光端机，它包括发射机和接收机，发射机和接收机成对设置，发射机的信号输入端与计算机主机相连，发射机通过发射机光纤连接器与光纤的始端相连，光纤的末端与接收机的接收机光纤连接器相连，接收机的信号输出端与远程鼠标键盘显示器相连；
如图1所示，发射机包括发射机显示器模块、发射机键盘模块、发射机鼠标模块、发射机音频模块、发射机数据模块、发射机USB模块、发射机MCU(可采用市售芯片XC95288)、发射机时钟电路(可采用市售芯片ICS251)、发射机并串转换器(可采用市售芯片TLK1521)、发射机串并转换器(可采用市售芯片TLK1521)、发射机PS/2光模块(可采用市售产品HWTR-03-335121252F/353121252F)、发射机粗波分复用器(可采用市售产品SSA-05003)和发射机光纤连接器(可采用FC、ST、SC等法兰)，所述的发射机MCU的各数据信号端与发射机键盘模块、发射机鼠标模块、发射机音频模块、发射机数据模块、发射机时钟电路相连，发射机MCU的远程信号发送和接收端通过发射机并串转换器、发射机串并转换器与发射机PS/2光模块的电信号输入输出端相连，发射机显示器模块的光接口与发射机粗波分复用器的第一组分波端口λ1-λ4相连，发射机PS/2光模块的光接口与发射机粗波分复用器的第二组分波端口λ5、λ6相连，发射机USB模块的的光接口与发射机粗波分复用器的第三组分波端口λ7、λ8相连，发射机粗波分复用器的合波端口通过发射机光纤连接器与光纤的始端相连；
如图2所示，接收机包括接收机显示器模块、接收机键盘模块、接收机鼠标模块、接收机音频模块、接收机数据模块、接收机USB模块、接收机MCU(可采用市售芯片XC95288)、接收机时钟电路(可采用市售芯片ICS251)、接收机并串转换器(可采用市售芯片TLK1521)、接收机串并转换器(可采用市售芯片TLK1521)、接收机PS/2光模块(可采用市售产品HWTR-03-335121252F/353121252F)、接收机粗波分复用器(可采用市售产品SSA-05003)和接收机光纤连接器(可采用FC、ST、SC等法兰)，所述的接收机粗波分复用器的合波端口通过接收机光纤连接器与光纤的末端相连，接收机粗波分复用器的第一组分波端口λ1-λ4与接收机显示器模块的光接口相连，接收机粗波分复用器的第二组分波端口λ5、λ6与接收机PS/2光模块的光接口相连，接收机粗波分复用器的第三组分波端口λ7、λ8与发射机USB模块的光接口相连，接收机PS/2光模块的电信号输入输出端通过接收机并串转换器、接收机串并转换器与接收机MCU的远程信号发送和接收端相连，接收机MCU的各数据信号端与接收机键盘模块、接收机鼠标模块、接收机音频模块、接收机数据模块、接收机时钟电路的各对应数据信号端相连。
本实用新型的发射机显示器模块包括VGA输入连接器、VGA分配器、环路输出连接器、图像A/D转换器、图像发送器和图像发射光模块，所述的VGA分配器的输入通过VGA输入连接器与计算机主机相连，VGA分配器的一路信号输出端通过环路输出连接器与本地的显示器相连，另一路信号输出端与图像A/D转换器的模拟信号输入端相连，图像A/D转换器输出的并行数字信号经图像发送器处理串行数字信号，由图像发送光模块转换为光信号，再与发射机粗波分复用器的第一组分波端口λ1-λ4相连。
本实用新型的接收机显示器模块包括图像接收光模块、图像接收器、图像D/A转换器和VGA输出连接器，所述的图像接收光模块的光接口与接收机粗波分复用器的第一组分波端口λ1-λ4相连，图像接收光模块的电信号输出端与图像接收器的信号输入端相连，经图像接收器处理后的数字信号由图像D/A转换器还原为模拟VGA信号，并通过VGA输出连接器与远程显示器相连。
本实用新型的VGA分配器可采用市售芯片AD4862-3，图像A/D转换器(VGA)可采用市售芯片TVP7002，图像D/A转换器(VGA)可采用市售芯片THS8200，图像发送器可采用市售芯片TFP410，图像接收器可采用市售芯片TFP401；图像发送光模块可采用市售产品NTD-3658，图像接收光模块可采用市售产品NTD-3600，VGA连接器采用标准D-Sub座(孔)。
本实用新型的发射机键盘模块包括发射机键盘连接器、发射机键盘PS/2驱动器、发射机键盘输入光电隔离器和发射机键盘输出光电隔离器；接收机键盘模块包括接收机键盘连接器、接收机键盘PS/2驱动器、接收机键盘输入光电隔离器和接收机键盘输出光电隔离器；所述的PS/2驱动器可采用市售芯片P82B96，光电隔离器可采用市售芯片6N37，键盘连接器采用PS/2座(孔)，
本实用新型的发射机鼠标模块包括发射机鼠标连接器、发射机鼠标PS/2驱动器、发射机鼠标输入光电隔离器和发射机鼠标输出光电隔离器；接收机鼠标模块包括接收机鼠标连接器、接收机鼠标PS/2驱动器、接收机鼠标输入光电隔离器和接收机鼠标输出光电隔离器；所述的PS/2驱动器可采用市售芯片P82B96，光电隔离器可采用市售芯片6N37，鼠标连接器采用PS/2座(孔)。
本实用新型的发射机音频模块包括发射机音频连接器、音频调理电路和音频A/D转换器；接收机音频模块包括接收机音频连接器、音频输出电路和音频D/A转换器；所述的音频调理电路可采用市售芯片OPA4134和SSM2142，音频输出电路可采用市售芯片DRV135及NE5534，音频A/D转换器可采用市售芯片PCM1800，音频D/A转换器可采用市售芯片PCM1728，音频连接可采用3.5mm座(孔)。
本实用新型的发射机数据模块包括发射机数据连接器、发射机数据选择电路和发射机数据处理电路；接收机数据模块包括接收机数据连接器、接收机数据选择电路和接收机数据处理电路。所述的数据选择电路可采用市售继电器G6H-2，数据处理电路可采用市售接口芯片MAX232和SN75LBC184。
本实用新型的发射机USB模块包括发射机USB主连接器、USB从连接器1-3、发射机USB分配器、发射机USB缓存器、发射机USB驱动器和发射机USB光模块；接收机USB模块包括接收机USB光模块、接收机USB驱动器、接收机USB缓存器、接收机USB分配器和接收机USB连接器1-4。所述的USB缓存器可采用市售模块P/N10-00123，USB驱动器可采用市售芯片TLK1221，USB光模块可采用市售产品HWTR-03-335121252F/353121252F。所述的发射机的USB主连接器用于连接计算机主机，USB从连接器1-3可用于本地键盘、鼠标的接入或其它USB设备的连接；接收机USB分配器的4个输出口通过接收机USB连接器，分别与4个远程USB设备相连。所述的接收机的USB连接器1-4，分别与4个远程USB设备相连。
发射机的USB主连接器采用Type B座，USB从连接器1-3及接收机的USB连接器1-4采用Type A座。
本实用新型的VGA连接器更改为BNC座，可变为RGBHV光端机，传输RGBHV信号。
本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
Claims (5)
1.一种KVM光端机，其特征是它包括发射机和接收机，发射机和接收机成对设置，发射机的信号输入端与计算机主机相连，发射机通过发射机光纤连接器与光纤的始端相连，光纤的末端与接收机的接收机光纤连接器相连，接收机的信号输出端与远程鼠标键盘显示器相连；
发射机包括发射机显示器模块、发射机键盘模块、发射机鼠标模块、发射机音频模块、发射机数据模块、发射机USB模块、发射机MCU、发射机时钟电路、发射机并串转换器、发射机串并转换器、发射机PS/2光模块、发射机粗波分复用器和发射机光纤连接器，所述的发射机MCU的各数据信号端与发射机键盘模块、发射机鼠标模块、发射机音频模块、发射机数据模块、发射机时钟电路相连，发射机MCU的远程信号发送和接收端通过发射机并串转换器、发射机串并转换器与发射机PS/2光模块的电信号输入输出端相连，发射机显示器模块的光接口与发射机粗波分复用器的第一组分波端口λ1-λ4相连，发射机PS/2光模块的光接口与发射机粗波分复用器的第二组分波端口λ5、λ6相连，发射机USB模块的的光接口与发射机粗波分复用器的第三组分波端口λ7、λ8相连，发射机粗波分复用器的合波端口通过发射机光纤连接器与光纤的始端相连；
接收机包括接收机显示器模块、接收机键盘模块、接收机鼠标模块、接收机音频模块、接收机数据模块、接收机USB模块、接收机MCU、接收机时钟电路、接收机并串转换器、接收机串并转换器、接收机PS/2光模块、接收机粗波分复用器和接收机光纤连接器，所述的接收机粗波分复用器的合波端口通过接收机光纤连接器与光纤的末端相连，接收机粗波分复用器的第一组分波端口λ1-λ4与接收机显示器模块的光接口相连，接收机粗波分复用器的第二组分波端口λ5、λ6与接收机PS/2光模块的光接口相连，接收机粗波分复用器的第三组分波端口λ7、λ8与发射机USB模块的光接口相连，接收机PS/2光模块的电信号输入输出端通过接收机并串转换器、接收机串并转换器与接收机MCU的远程信号发送和接收端相连，接收机MCU的各数据信号端与接收机键盘模块、接收机鼠标模块、接收机音频模块、接收机数据模块、接收机时钟电路的各对应数据信号端相连。
2.根据权利要求1所述的KVM光端机，其特征是所述的发射机显示器模块包括VGA输入连接器、VGA分配器、环路输出连接器、图像A/D转换器、图像发送器和图像发射光模块，所述的VGA分配器的输入通过VGA输入连接器与计算机主机相连，VGA分配器的一路信号输出端通过环路输出连接器与本地的显示器相连，另一路信号输出端与图像A/D转换器的模拟信号输入端相连，图像A/D转换器输出的并行数字信号经图像发送器处理串行数字信号，由图像发送光模块转换为光信号，再与发射机粗波分复用器的第一组分波端口λ1-λ4相连。
3.根据权利要求1所述的KVM光端机，其特征是所述的接收机显示器模块包括图像接收光模块、图像接收器、图像D/A转换器和VGA输出连接器，所述的图像接收光模块的光接口与接收机粗波分复用器的第一组分波端口λ1-λ4相连，图像接收光模块的电信号输出端与图像接收器的信号输入端相连，经图像接收器处理后的数字信号由图像D/A转换器还原为模拟VGA信号，并通过VGA输出连接器与远程显示器相连。
4.根据权利要求1所述的KVM光端机，其特征是所述的发射机USB模块包括发射机USB主连接器、USB从连接器、发射机USB分配器、发射机USB缓存器、发射机USB驱动器和发射机USB光模块，所述的发射机USB分配器的输入口通过发射机USB主连接器与计算机主机的USB口相连，USB分配器的一个输出口与发射机USB缓存器双向连接，发射机USB缓存器输出的信号经发射机USB驱动器处理后，由发射机USB光模块转化为光信号，与发射机粗波分复用器的第三组分波端口λ7、λ8相连，所述的发射机USB分配器的其余三个输出口通过发射机USB从连接器与本地USB设备相连。
5.根据权利要求1所述的KVM光端机，其特征是所述的接收机USB模块包括接收机USB光模块、接收机USB驱动器、接收机USB缓存器、接收机USB分配器和接收机USB连接器，所述的接收机USB光模块的光接口与接收机粗波分复用器的第三组分波端口λ7、λ8相连，经接收机USB光模块转换的电信号与接收机USB驱动器双向连接，经接收机USB驱动器处理后的信号作为接收机USB缓存器的输入，USB缓存器的输出端与接收机USB分配器的输入口相连，接收机USB分配器的四个输出口通过接收机USB连接器，分别与四个远程USB设备相连。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20110126 |