-
Die Erfindung betrifft eine Steuereinheit zur Steuerung einer Spannungsversorgung für ein externes Anzeigegerät, ein Computersystem mit einer Steuereinheit, ein externes Anzeigegerät für ein Computersystem, eine Anordnung mit einem externen Anzeigegerät und einem Computersystem, sowie ein Verfahren zum Betrieb einer Steuereinheit.
-
Um grafische Ausgaben bei Computersystemen einem Benutzer präsentieren zu können, sind Anzeigegeräte notwendig. Diese können in das Computersystem integriert oder extern an das Computersystem angeschlossen sein. Grundsätzlich sehen Grafikschnittstellen eine elektrische Versorgung angeschlossener Geräte vor. Diese Versorgung ist jedoch auf eine vorbestimmte Spannung festgelegt. Beim DisplayPort-Standard der Video Electronics Standards Association (VESA) beträgt die Ausgangsspannung der Grafikschnittstelle z. B. nominal 3,3 V. Die Leistungsaufnahme durch ein externes Gerät ist dabei auf maximal 1,5 Watt begrenzt. Derartige Spannungs- bzw. Leistungswerte sind für externe Geräte mit geringer Leistungsaufnahme vorgesehen. Für externe Anzeigegeräte, z. B. Monitore, mit deutlich höherer Leistungsaufnahme reicht die standardmäßig über die Grafikschnittstelle bereitgestellte Spannung bzw. Leistung nicht aus. Sind die Anzeigegeräte extern an das Computersystem angeschlossen, müssen sie somit herkömmlich separat mit elektrischer Energie versorgt werden.
-
Die
DE 10 2014 019 263 A1 beschreibt ein aktives Kabelleistungsmanagement für einen Universal Serial Bus. Es wird ein System und ein Verfahren zum Steuern von Strom in einem aktiven Kabel über einen Schaltungsmechanismus vorgesehen. Der Schaltungsmechanismus ist intern innerhalb der Kabelbaugruppe angeordnet. Das System kann eine erste Vorrichtung umfassen, die kommunikativ mit einer zweiten Vorrichtung über die Kabelbaugruppe und mit einem Gerätestromkabel gekoppelt ist. Der Schaltungsmechanismus kann die Stromversorgung zu der Kabelbaugruppe steuern, und ein Komparator kann mit dem Schaltungsmechanismus verbunden sein, um den Stromfluss für das Kabel der Kabelbaugruppe zu regulieren.
-
Die
WO 2012/156575 A1 beschreibt ein Verfahren, ein Gerät und ein Computerprogrammprodukt zur Kabelerkennung und zum Leistungsaustausch. Hierbei kann Leistung von einem ersten Gerät zum zweiten Gerät übertragen werden. Ein Verfahren umfasst die Schritte des Bestimmens, ob ein Kabelstecker eine Kabelerkennung umfasst, die anzeigt, ob das Kabel ausgelegt ist, eine Leistung zu übertragen, die über dem Leistungslevel eines durchschnittlichen Kabels liegt. Im Anschluss wird eine Anfrage über das angeschlossene Kabel gesendet, um einem angeschlossenen Gerät die überdurchschnittliche Leistung anzubieten, nachdem die Kabelerkennung erkannt hat, dass das Kabel zur Übertragung der hohen Leistungen fähig ist. Alternativ wird eine Anfrage an das angeschlossene Gerät übertragen, um ein durchschnittliches Leistungslevel anzulegen, falls das Kabel nicht anzeigt, dass das Kabel zur Übertragung der überdurchschnittlichen Leistung fähig ist.
-
1 zeigt eine Anordnung eines Computersystems 30 mit einem externen Anzeigegerät 20 gemäß dem Stand der Technik. Das Computersystem 30 weist eine Grafikkarte 32 auf, die eine Grafikschnittstelle 10 hat. An die Grafikschnittstelle 10 ist ein Grafikkabel 11 angeschlossen. An das Grafikkabel 11 ist das externe Anzeigegerät 20 über einen Grafikeingang 21 des externen Anzeigegeräts 20 angeschlossen. Das externe Anzeigegerät 20 wird über ein Netzteil 23 mit einer Versorgungsspannung versorgt. Das Netzteil 23 ist zum Beispiel im externen Anzeigegerät 20 integriert. Diese Anordnung erfordert ein Gehäuse für das externe Anzeigegerät 20, das Bauraum und evtl. eine Lüftung für das Netzteil 23 vorsieht. Zusätzlich hat das externe Anzeigegerät 20 ein erhöhtes Gewicht durch das Netzteil 23. Das Netzteil 23 kann aus dem externen Anzeigegerät 20 ausgelagert werden. In beiden Fällen jedoch bestehen für einen Benutzer Unannehmlichkeiten durch Kabel des Netzteils 23 am Arbeitsplatz.
-
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Netzanschluss eines externen Anzeigegerätes zu verbessern, sodass auf einen herkömmlichen Anschluss verzichtet werden kann.
-
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch eine Steuereinheit zur Steuerung der Spannungsversorgung für ein externes Anzeigegerät gelöst. Die Steuereinheit umfasst eine erste Grafikschnittstelle zum Anschließen des externen Anzeigegeräts. Die erste Grafikschnittstelle weist einen Anschluss auf, der dazu eingerichtet ist, eine Versorgungsspannung für das externe Anzeigegerät auszugeben. Der Anschluss ist weiter dazu eingerichtet, anstatt der Versorgungsspannung eine Hilfsspannung auszugeben. Die Steuereinheit umfasst weiter ein Kontrollgerät, das mit der ersten Grafikschnittstelle verbunden und dazu eingerichtet ist, ein an die erste Grafikschnittstelle angeschlossenes Gerät zu identifizieren. Ferner umfasst die Steuereinheit einen Multiplexer, der dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit eines Steuersignals von dem Kontrollgerät einen Strompfad umzuschalten, so dass an dem Anschluss entweder die Hilfsspannung oder die Versorgungsspannung anliegt. Das Kontrollgerät ist weiter dazu eingerichtet, an dem Anschluss die Versorgungsspannung anzulegen, wenn ein externes Anzeigegerät identifiziert wurde, das die Versorgungsspannung über einen Schnittstelleneingang einer Grafikschnittstelle des externen Anzeigegeräts beziehen kann.
-
Durch die beschriebene Steuereinheit kann an der ersten Grafikschnittstelle wahlweise eine Versorgungsspannung für ein externes Anzeigegerät ausgegeben werden, je nachdem, ob das externe Anzeigegerät die Versorgungsspannung verarbeiten kann, oder nicht. Die Versorgungsspannung für das externe Anzeigegerät umfasst hierbei eine Spannung, die ausreicht, das externe Anzeigegerät zu betreiben. Ebenso wird sichergestellt, dass eine entsprechende Stromversorgung, bzw. eine Leistungsversorgung besteht. Hierzu sind die einbezogenen Bauteile entsprechend dimensioniert. Eine weitere Spannungsquelle ist nicht notwendig, jedoch aus Gründen der Abwärtskompatibilität möglich. Ein externes oder internes Netzteil für das externe Anzeigegerät ist daher nicht notwendig, kann jedoch alternativ oder zusätzlich verwendet werden. Das externe Anzeigegerät kann somit ein leistungskabelloses Gerät sein, das kein separates Kabel für eine Leistungs- bzw. Spannungsversorgung benötigt.
-
Der Anschluss der ersten Grafikschnittstelle ist dazu eingerichtet, anstatt der Versorgungsspannung eine Hilfsspannung auszugeben.
-
Durch die Ausgabe einer Hilfsspannung an dem Anschluss der ersten Grafikschnittstelle ist die Steuereinheit dazu geeignet, mit einem externen Anzeigegerät zu kommunizieren, das nicht die Versorgungsspannung an der zweiten Grafikschnittstelle verarbeiten kann, beispielsweise einem Standardmonitor. Hierdurch wird ein abwärtskompatibles modulares System geschaffen.
-
Die Steuereinheit umfasst auch einen Multiplexer. Der Multiplexer ist dazu eingerichtet, in Abhängigkeit eines Steuersignals von dem Kontrollgerät einen Strompfad umzuschalten, so dass an dem Anschluss entweder die Hilfsspannung oder die Versorgungsspannung anliegt.
-
Das Umschalten des Multiplexers führt dazu, dass während eines Betriebs der Steuereinheit entweder die Hilfsspannung oder die Versorgungsspannung an dem Anschluss anliegt. Durch die Verwendung eines Multiplexers kann einfach zwischen der Hilfsspannung und der Versorgungsspannung gewechselt werden. Der Strompfad entspricht hierbei einem Leitungspfad zum Übertragen von Signalen oder reiner Versorgungs- oder Hilfsleistungen.
-
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind die erste Grafikschnittstelle und das Kontrollgerät auf einer Erweiterungskarte, insbesondere einer PCI-Expresskarte angeordnet. Die Erweiterungskarte weist einen Grafikeingang zum Empfangen von Grafiksignalen auf.
-
Die Anordnung der Steuereinheit auf einer Erweiterungskarte trägt zur Modularität eines elektrischen Geräts bei. Die Erweiterungskarte kann in Computersysteme, wie beispielsweise Desktopcomputer oder Heim-PCs (wie beispielsweise Lüfterlose Miniaturrechensysteme, z. B. ein Raspberry Pi) eingesteckt werden, sodass hierdurch eine Nachrüstung möglich ist. Die Erweiterungskarte weist einen Grafikeingang auf, mit dem eine Grafikkarte koppelbar ist, sodass Grafiksignale von der Grafikkarte über den Grafikeingang der Erweiterungskarte empfangen werden und über die erste Grafikschnittstelle an das externe Anzeigegerät weitergeleitet werden können.
-
Ein externes Anzeigegerät kann hierbei ein Monitor, ein Bildschirm, ein Beamer, ein Projektor oder ein TV-Gerät sein.
-
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Computersystem mit einer Steuereinheit gemäß der oben erläuterten Art beschrieben. Das Computersystem weist eine Spannungsversorgungseinheit auf. Die Spannungsversorgungseinheit ist dazu eingerichtet, über den Anschluss die Versorgungsspannung auszugeben.
-
Ein Computersystem mit einer Steuereinheit gemäß der oben erläuterten Art und einer Spannungsversorgungseinheit ermöglicht das Anschließen bekannter Monitore sowie das Anschließen eines externen Anzeigegeräts, das eine Versorgungspannung über eine Grafikschnittstelle empfangen kann. Als Computersysteme sind hierbei Computersysteme zu verstehen, die ein Grafiksignal zur Darstellung von Grafikdaten an ein extern an das Computersystem angeschlossenes Anzeigegerät schicken, wie beispielsweise Desktop-Computer, Heim-PCs oder Spielekonsolen.
-
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst das Computersystem eine zweite Grafikschnittstelle für das externe Anzeigegerät mit einem weiteren Anschluss für die Hilfsspannung für das externe Anzeigegerät. Die zweite Grafikschnittstelle ist mit der ersten Grafikschnittstelle verbunden, so dass über die erste Grafikschnittstelle Signale der zweiten Grafikschnittstelle ausgebbar sind.
-
Das Computersystem weist eine zweite Grafikschnittstelle auf, die beispielsweise auf einer Grafikkarte angeordnet ist. Die zweite Grafikschnittstelle kann Grafiksignale, umfassend eine Hilfsspannung für Monitore, ausgeben. Aufgrund eines derartigen Durchschleifens der Anschlüsse der zweiten Grafikschnittstelle durch die Steuereinheit des Computersystems können an die erste Grafikschnittstelle der Steuereinheit externe Anzeigegeräte funktionsfähig angeschlossen werden. Die angeschlossenen externen Anzeigegeräte kommunizieren mit der ersten Grafikschnittstelle, wie mit einer an sich bekannten Grafikschnittstelle einer Grafikkarte, wie beispielsweise der zweiten Grafikschnittstelle. Durch das Durchschleifen der Anschlüsse kann das externe Anzeigegerät auch über die erste Grafikschnittstelle mit der zweiten Grafikschnittstelle kommunizieren.
-
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein externes Anzeigegerät für ein Computersystem mit einem Schnittstelleneingang einer Grafikschnittstelle beschrieben. Das externe Anzeigegerät ist dazu eingerichtet, über den Schnittstelleneingang der Grafikschnittstelle des externen Anzeigegeräts eine Hilfsspannung zu beziehen. Ferner ist das externe Anzeigegerät dazu eingerichtet, an dem Schnittstelleneingang der Grafikschnittstelle eine angelegte Versorgungsspannung zu beziehen, die sich von der Hilfsspannung unterscheidet.
-
Ein externes Anzeigegerät, das eine Versorgungsspannung über seine Grafikschnittstelle beziehen kann, kann unabhängig von einem externen oder internen Netzteil betrieben werden. Dies erspart Bauraum in dem externen Anzeigegerät und zusätzliche Kabel und bietet darüber hinaus einen Gewichtsvorteil.
-
Das externe Anzeigegerät ist des Weiteren dazu eingerichtet, eine Hilfsspannung über den Schnittstelleneingang der Grafikschnittstelle des externen Anzeigegeräts zu beziehen.
-
Das Beziehen einer Hilfsspannung über den Schnittstelleneingang der Grafikschnittstelle des externen Anzeigegeräts ermöglicht das Versorgen von Bauelementen des externen Anzeigegeräts, wie beispielsweise Speicherbausteinen, ohne dass an dem externen Anzeigegerät eine Versorgungsspannung anliegt. Somit lassen sich Identifikationsinformationen, beispielsweise Anschlussdaten oder Betriebsspezifikationen, aus einem nichtflüchtigen Speicherbaustein, wie einem Flash-Speicherbaustein (beispielsweise einem EEPROM, engl.: electrically erasable programmable read-only memory) des externen Anzeigegeräts auslesen, bevor an dieses eine Versorgungsspannung angelegt wird.
-
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das externe Anzeigegerät dazu eingerichtet, die Versorgungsspannung von einem Netzteil zu beziehen, wenn an dem Schnittstelleneingang der Grafikschnittstelle keine Versorgungsspannung anliegt.
-
Das Vorsehen eines Anschlusses für ein Netzteil zum Beziehen der Versorgungsspannung für das externe Anzeigegerät ermöglicht eine modulare Kopplung mit älteren Computersystemen. Durch das Vorsehen eines Netzteils kann es somit unmittelbar an Grafikschnittstellen angeschlossen werden, die keine Versorgungsspannung über eine Grafikschnittstelle bereitstellen, wie beispielsweise Grafikkarten von Computersystemen. Das externe Anzeigegerät kann aber auch vorteilhaft an eine Steuereinheit der oben erläuterten Art angeschlossen werden.
-
Gemäß einem vierten Aspekt wird eine Anordnung mit einem externen Anzeigegerät der oben erläuterten Art und einem Computersystem der oben erläuterten Art beschrieben. Der Schnittstelleneingang der Grafikschnittstelle des externen Anzeigegeräts ist hierbei elektrisch mit der ersten Grafikschnittstelle der erläuterten Steuereinheit verbunden.
-
Das Computersystem weist wenigstens zwei Grafikschnittstellen auf. Die erste Grafikschnittstelle der Steuereinheit und die zweite Grafikschnittstelle beispielsweise einer Grafikkarte. Das externe Anzeigegerät weist eine Grafikschnittstelle auf, insbesondere eine dritte Grafikschnittstelle. Eine derartige Anordnung ermöglicht ein einfaches Kombinieren des externen Anzeigegeräts mit einem Computersystem, wobei auf ein Netzteil und ein zusätzliches Stromversorgungskabel für das externe Anzeigegerät verzichtet werden kann. Dies resultiert in einer reduzierten Menge an Kabeln im Arbeitsbereich eines Benutzers.
-
Gemäß einem fünften Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Betrieb einer Steuereinheit der oben erläuterten Art beschreiben. Das Verfahren umfasst die Schritte:
- – Erkennen eines Steckkontakts an der ersten Grafikschnittstelle durch das Kontrollgerät;
- – Empfangen von Identifikationsinformationen eines durch den Steckkontakt mit der ersten Grafikschnittstelle verbundenen Geräts durch das Kontrollgerät;
- – Identifizieren des durch den Steckkontakt mit der ersten Grafikschnittstelle verbundenen Geräts durch das Kontrollgerät in Abhängigkeit der empfangenen Identifikationsinformationen;
- – Anlegen einer Versorgungsspannung an den Anschluss, wenn im Schritt des Identifizierens ein externes Anzeigegerät identifiziert wurde, das die Versorgungsspannung über den Schnittstelleneingang der Grafikschnittstelle des externen Anzeigegeräts beziehen kann, wobei der Schritt des Anlegens einer Versorgungsspannung ein Schalten eines Multiplexers umfasst, um zwischen einer am Anschluss angelegten Hilfsspannung und der Versorgungsspannung zu wechseln.
-
Mit dem beschriebenen Verfahren kann ein externes Anzeigegerät, vorteilhaft ein externes Anzeigegerät der oben erläuterten Art mit einer Versorgungsspannung über die erste Grafikschnittstelle betrieben werden.
-
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung wird zusätzlich der folgende Schritt nach dem Schritt des Empfangens ausgeführt:
- – Anlegen von Grafiksignalen an die erste Grafikschnittstelle durch Freischalten eines Leitungspfads oder mehrerer Leitungspfade zwischen der zweiten Grafikschnittstelle und der ersten Grafikschnittstelle.
-
Das Freischalten des Leitungspfads oder mehrerer Leitungspfade ermöglicht das Durchschleifen der Grafiksignale von dem Grafikeingang der Steuereinheit zu der ersten Grafikschnittstelle. Dies kann auf mehrere Leitungspfade aufgeteilte Signale der Grafiksignale umfassen. Beispielsweise liegen Video-Signale ohne Freischalten eines Leitungspfads an der ersten Grafikschnittstelle an und weitere Hilfssignale der Grafiksignale, wie beispielsweise DDC-(engl.: Display Data Channel-Signale), oder AUX-(engl.: Auxiliary)Signale müssen freigeschaltet werden.
-
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung wird zusätzlich der folgende Schritt vor dem Schritt des Identifizierens ausgeführt:
- – Anlegen der Hilfsspannung an den Anschluss, nachdem der Steckkontakt erkannt wurde.
-
Vorteilhaft wird der Schritt des Anlegens einer Hilfsspannung vor dem Schritt des Empfangens von Identifikationsinformationen ausgeführt. Wird der Steckkontakt erkannt, so wird eine Hilfsspannung an den Anschluss angelegt. Hierdurch wird beispielsweise ein Speicherbaustein in dem externen Anzeigegerät mit Leistung versorgt, sodass aus diesem Daten ausgelesen werden können.
-
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst der Schritt des Empfangens das Auslesen eines Speichers des externen Anzeigegeräts.
-
Das Auslesen des Speichers des externen Anzeigegeräts ermöglicht das Auslesen der Identifikationsinformationen aus dem Speicher des externen Anzeigegeräts und somit eine Identifizierung des externen Anzeigegeräts.
-
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Zuhilfenahme mehrerer Figuren näher beschrieben. In den Figuren zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung einer Anordnung eines Computersystems mit einem externen Anzeigegerät gemäß dem Stand der Technik;
-
2 eine schematische Darstellung einer vorteilhaften Ausgestaltung eines Computersystems mit einem externen Anzeigegerät;
-
3 eine weitere schematische Darstellung der vorteilhaften Ausgestaltung des Computersystems mit dem externen Anzeigegerät; und
-
4 ein Flussdiagramm für ein vorteilhaftes Verfahren zum Betrieb einer Steuereinheit.
-
1 stellt wie oben beschrieben eine Anordnung gemäß dem Stand der Technik dar.
-
2 zeigt eine Steuereinheit 100 in einem Computersystem 300. Im Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Computersystem 300 um einen Desktop-PC. In weiteren Ausgestaltungen kann es sich bei dem Computersystem 300 um mobile Computersysteme oder Spielekonsolen, o. Ä. handeln. An dem Computersystem 300 ist ein externes Anzeigegerät 200 angeordnet. Das externe Anzeigegerät 200 ist im Ausführungsbeispiel ein PC-Monitor. Das externe Anzeigegerät 200 kann in einer anderen Ausgestaltung auch ein Fernseher oder ein ähnliches externes Anzeigegerät sein, das extern mit einem Computersystem 300 koppelbar ist und eine Versorgungsspannung benötigt. Die Versorgungsspannung ist die Spannung, die zur Energieversorgung des externen Anzeigegeräts 200 im Betrieb ausreichend ist, sodass bei einem entsprechenden Strom eine Versorgungsleistung zum Betrieb des externen Anzeigegeräts 200 gewährleistet ist.
-
Im in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Steuereinheit 100 auf einer Erweiterungskarte 104 des Computersystems 300 angeordnet. Die Erweiterungskarte 104 ist beispielsweise eine PCI-Expresskarte. Die PCI-Expresskarte wird über zwei Steckerleisten in Halterungen eines Mainboards des Computersystems 300 eingesteckt. In anderen Ausgestaltungen kann die Steuereinheit 100 auch auf einem Mainboard angeordnet oder in einem Mikrocontroller implementiert sein.
-
In einer weiteren Ausgestaltung können auch mehrere Steuereinheiten 100 auf mehreren Erweiterungskarten 104 in einem Computersystem 300 angeordnet sein. Dies kann zum Anschließen einer Mehrzahl an Monitoren dienen.
-
Die Erweiterungskarte 104 ist über einen Steckkontakt 108 mit einer Spannungsversorgungseinheit 301 des Computersystems 300 verbunden. Die Spannungsversorgungseinheit 301 ist beispielsweise ein Netzteil des Computersystems 300. Die Spannungsversorgungseinheit 301 wandelt netzseitige Wechselspannungen in Gleichspannungen um und versorgt verschiedene Komponenten des Computersystems 300, wie einen Prozessor (nicht dargestellt), eine Grafikkarte 302 oder die Erweiterungskarte 104 mit Betriebsspannungen. Eine übliche Betriebsspannung beträgt 12 V. Im Ausführungsbeispiel liegen an den Steckkontakten 108 der Erweiterungskarte 104 und der Grafikkarte 302 jeweils 12 V an. In anderen Ausgestaltungen kann die Grafikkarte 302 ebenso eine Onboard-Grafik sein oder ein einzelner Grafikchip.
-
Die Steuereinheit 100 umfasst ein Kontrollgerät 103. Im Ausführungsbeispiel ist das Kontrollgerät 103 ein Mikrocontroller, der auf der Erweiterungskarte 104 angeordnet ist. Die Steuereinheit 100 umfasst des Weiteren eine erste Grafikschnittstelle 101 zum Anschließen des externen Anzeigegeräts 200. Die erste Grafikschnittstelle weist einen Anschluss 102 auf, an dem Spannungen anliegen können. Die Grafikschnittstelle 101 der Steuereinheit 100 ist so ausgestaltet, dass sie einem Standard einer zweiten Grafikschnittstelle 106 der Grafikkarte 302 entspricht. Im Allgemeinen entspricht die erste Grafikschnittstelle 101 einer bereits in dem Computersystem 300 vorhandenen Grafikschnittstelle 10 zum Anschließen eines externen Anzeigegeräts 20 nach bekannten Standards, wie beispielsweise in 1 dargestellt. Im Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Standard um den Displayportstandard. In weiteren Ausgestaltungen kann es sich um einen anderen Standard handeln, wie beispielsweise einen DVI-, VGA- oder HDMI-Standard. Im Ausführungsbeispiel weist die Grafikschnittstelle 101 der Steuereinheit 100 die gleichen Anschlüsse auf, wie eine Displayportgrafikschnittstelle.
-
In einer weiteren zusätzlichen Ausgestaltung weist die Steuereinheit 100 zwei erste Grafikschnittstellen 101 auf, die einem gleichen Grafikstandard entsprechen. Beispielsweise weist die Steuereinheit 100 zwei erste Grafikschnittstellen 101 auf, die einen identischen Grafikstandard aufweisen, um gleichzeitig zwei externe Anzeigegeräte 200 an die Steuereinheit 100 und so an das Computersystem 300 anzuschließen.
-
In noch einer weiteren zusätzlichen Ausgestaltung weist die Steuereinheit 100 zwei oder mehrere erste Grafikschnittstellen 101 auf, die unterschiedlichen Grafikstandards entsprechen. So wird sichergestellt, dass an die Steuereinheit 100 externe Anzeigegeräte 200 verschiedener Grafikstandards angeschlossen werden können. Beispielsweise weist die Steuereinheit jeweils eine erste Grafikschnittstellen 101 des DP-, DVI-, HDMI, und USB Typ-C-Standards auf. Selbstverständlich sind auch weitere Grafikstandards möglich. Diese Ausgestaltung kann mit der oben beschriebenen Ausgestaltung mit zwei ersten Grafikschnittstellen 101 des gleichen Grafikstandards kombiniert sein, sodass verschiedene erste Grafikschnittstellen 101 mit unterschiedlichen Grafikstandards jeweils redundant vorhanden sind.
-
In einer weiteren Ausgestaltung, die insbesondere mit der Ausgestaltung mit mehreren ersten Grafikschnittstellen 101 mit verschiedenen Grafikstandards kombinierbar ist, umfasst die Steuereinheit 100 einen Umwandler (in den Figuren nicht dargestellt) zum Umwandeln eines Grafikstandards in einen anderen Grafikstandard. Beispielsweise wandelt der Umwandler Grafiksignale und Spannungen eines DP-Standards so um, dass die Grafiksignale und Spannungen einem USB Typ-C Standard entsprechen. Selbstverständlich sind ebenso andere Umwandlungen möglich, wie beispielsweise beliebig zwischen den Standards DP, HDMI, DVI, USB Typ-C oder anderen Grafikstandards.
-
Weist beispielsweise die Grafikkarte 302 einen DP-Standard auf, so kann die erste Grafikschnittstelle 101 einem HDMI-Standard entsprechen. Hierfür ist in der Steuereinheit 100 der Umwandler angeordnet, der die Grafiksignale umwandelt.
-
Die Steuereinheit 100 weist des Weiteren einen Grafikeingang 105 auf. Der Grafikeingang 105 ist zum Empfangen von Grafiksignalen ausgelegt. Der Standard des Grafikeingangs 105 entspricht im in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel dem gleichen Standard, wie die erste Grafikschnittstelle 101 der Steuereinheit 100. Somit entspricht der Grafikeingang 105 dem gleichen Grafikstandard wie die zweite Grafikschnittstelle 106 der Grafikkarte 302. Wie oben beschreiben, kann sich der Grafikstandard in einer weiteren Ausgestaltung auch unterschieden. Der Grafikeingang 105 ist über eine erste Leitung L1 mit der Grafikschnittstelle 106 der Grafikkarte 302 verbunden. Hierfür ist ein Ende eines Kabels an einem zweiten Anschluss 107 der zweiten Grafikschnittstelle 106 und mit einem anderen Ende an dem Grafikeingang 105 der Steuereinheit 100 eingesteckt.
-
Umfasst die Steuereinheit 100 zwei oder mehrere erste Grafikschnittstellen 101, die unterschiedlichen Grafikstandards entsprechen, wird eine Erkennung der zweiten Grafikschnittstelle 106 durch die Kontrolleinheit 103 durchgeführt und diejenige der ersten Grafikschnittstellen wird aktiviert, die den Standard der dritten Grafikschnittstelle 106 aufweist. In einer weiteren alternativen Ausgestaltung sind alle ersten Grafikschnittstellen 101 aktiv, und alle Daten und Signale werden an alle ersten Grafikschnittstellen 101 gesendet. Zusätzlich können in dieser Ausgestaltung unbenutzte erste Grafikschnittstellen 101 abgeschaltet werden, sobald ein Steckkontakt an einer benutzten ersten Grafikschnittstelle 101 erkannt wurde. In der Steuereinheit 100 werden die an dem Grafikeingang 105 vorhandenen Anschlüsse auf mehrere Leitungen L2, L3, L4 aufgeteilt. Über eine zweite Leitung L2 ist das Kontrollgerät 103 mit dem Grafikeingang 105 verbunden. Eine dritte Leitung L3 verbindet das Kontrollgerät 103 mit der ersten Grafikschnittstelle 101 der Steuereinheit 100. Über eine vierte Leitung L4 ist der Grafikeingang 105 mit der ersten Grafikschnittstelle 101 der Steuereinheit 100 verbunden. Die Darstellung der Leitungen L2, L3, L4 ist hierbei schematisch zu verstehen. Jede der Leitungen L2, L3, L4 sowie die Leitung L1 können mehrere einzelne Leitungen aufweisen und auch Schaltelemente umfassen, die übertragene Daten inhaltlich nicht verändern.
-
Die erste Grafikschnittstelle 101 ist über eine fünfte Leitung L5 mit dem Steckkontakt 108 und somit mit der Spannungsversorgungseinheit 301 verbunden.
-
Umfasst die Steuereinheit 100 mehrere erste Grafikschnittstellen 101 zum gleichzeitigen Anschließen von mehreren externen Anzeigegeräten 200, so ist in einer nicht dargestellten, zusätzlichen Ausgestaltung eine zusätzliche externe oder interne Spannungsquelle mit der Steuereinheit 100 verbunden. Beispielsweise ist die Steuereinheit 100 zusätzlich über eine weitere Leitung mit einem weiteren Ausgang der Spannungsversorgungseinheit 301 des Computersystems 300 verbunden. In einer weiteren Ausgestaltung ist die Steuereinheit 100 alternativ oder zusätzlich mit einem anderen, von der Steuereinheit 100 nicht genutzten Erweiterungskartensteckplatz (beispielsweise einem weiteren PCI-Express Steckplatz) verbunden und nimmt über diesen eine zusätzliche Leistung auf.
-
In wieder einer alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung ist die Steuereinheit 100 mit einem separaten Netzteil verbunden, das unabhängig von der Spannungsversorgungseinheit 301 des Computersystems 300 eine Leistung bereitstellt. Dieses separate Netzteil kann auf der Steuereinheit 100 oder in dem Computersystem 300 außerhalb der Steuereinheit 100 oder auch außerhalb des Computersystems 300 angeordnet sein.
-
Durch die zusätzliche Spannungsquelle kann eine Versorgung von mehr als einem externen Anzeigegerät 200 bereitgestellt werden, auch wenn eine notwendige Leistung für die Versorgung mehrerer externer Anzeigegeräte 200 eine maximal erlaubte, bzw. verfügbare Leistung an dem Steckkontakt 108 von beispielsweise 75 W übersteigt.
-
Das externe Anzeigegerät 200 weist eine dritte Grafikschnittstelle 201 des externen Anzeigegeräts 200 mit einem Schnittstelleneingang 202 auf. Die erste Grafikschnittstelle 101 der Steuereinheit 100 ist über eine sechste Leitung L6 mit dem Schnittstelleneingang 202 der dritten Grafikschnittstelle 201 des externen Anzeigegeräts 200 verbunden. Die dritte Grafikschnittstelle 201 ist mit einer Steuerelektronik 203 des externen Anzeigegeräts 200 verbunden. Die Steuerelektronik 203 steuert Funktionen des externen Anzeigegeräts 200, wie beispielsweise eine Ansteuerung einzelner (nicht dargestellter) Komponenten oder eine Verteilung von an der dritten Grafikschnittstelle 201 des externen Anzeigegeräts 200 anliegenden Spannungen.
-
Durch diese Anordnung der Steuereinheit 100 in dem Computersystem 300 ist es möglich, ein externes Anzeigegerät 200 an das Computersystem 300 anzuschließen, das seine Versorgungsspannung über die dritte Grafikschnittstelle 201 des externen Anzeigegeräts 200 bezieht. Hierfür wird eine an der zweiten Grafikschnittstelle 106 der Grafikkarte 302 anliegende Hilfsspannung an der ersten Grafikschnittstelle 101 durch die Versorgungsspannung ersetzt. Entsprechend dem Displayportstandard ist die Hilfsspannung im Ausführungsbeispiel 3,3 V. Handelt es sich um Grafikschnittstellen gemäß dem DVI-Standard ist die Hilfsspannung entsprechend 5 V.
-
Eine detaillierte Beschreibung der Funktionsweise der Umschaltung zwischen der Hilfsspannung und der Versorgungsspannung erfolgt unter Bezugnahme auf 3 und 4. 3 zeigt im Wesentlichen die gleichen Elemente wie 2, gleiche Elemente wurden mit gleichen Bezugszeichen versehen. Dies soll jedoch in keiner Weise einschränkend verstanden werden. Einzelne Signalpfade und Phasen der in 2 dargestellten Leitungen L1 bis L6 sind hier detaillierter dargestellt.
-
Die erste Leitung L1 umfasst hierbei vier Signalleitungen S1, S2, S3, S4. Die Signalleitungen S1 bis S4 der ersten Leitung L1 können aus einer oder mehreren Phasen der ersten Leitung L1 bestehen. Eine erste Signalleitung S1 führt die Hilfsspannung. Die erste Signalleitung S1 ist für eine Stromversorgung von 0,5 A ausgelegt. Eine derartige Dimensionierung eignet sich zur Übertragung niedriger Leistungen oder dem Austauschen von Signalen.
-
Eine zweite Signalleitung S2 der ersten Leitung L1 dient einer Erkennung eines angesteckten externen Geräts, wie beispielsweise dem externen Anzeigegerät 200 (engl.: hotplug detection). Erkennt die Grafikkarte 302 über ein Signal an der zweiten Signalleitung S2, dass ein externes Gerät eingesteckt wurde, so können über die zweite Grafikschnittstelle 106 Grafiksignale ausgegeben werden.
-
Eine dritte Signalleitung S3 der ersten Leitung L1 dient zur Übertragung von AUX-Daten und entspricht dem AUX-Channel gemäß dem Displayportstandard. In einer Ausgestaltung mit einer DVI-Schnittstelle kann es sich bei diesen Hilfsdaten um Display Data Channel-Signale handeln, kurz DDC-Signale. Der Hilfskanal der dritten Signalleitung S3 ist eine serielle Kommunikationsschnittstelle, die einen Datenaustausch über die erste Leitung L1 ermöglicht und es einem Betriebssystem des Computersystems 300 erlaubt, Treiber automatisch zu installieren und zu konfigurieren, um an die zweite Grafikschnittstelle 106 angeschlossene externe Geräte zu betreiben.
-
Eine vierte Signalleitung S4 der ersten Leitung L1 dient der Übertragung von Videosignalen. Die vier Signalleitungen S1, S2, S3, S4 der ersten Leitung L1 werden über ein an sich bekanntes Grafikkabel von der zweiten Grafikschnittstelle 106 der Grafikkarte 302 an den Grafikeingang 105 der Steuereinheit 100 angeschlossen. Jedes Grafikkabel, das an die zweite Grafikschnittstelle 106 der Grafikkarte 302 ansteckbar ist, ist auch an die erste Grafikschnittstelle 102 der Steuereinheit 100 ansteckbar. Zur Übertragung von Strömen bzw. Leistungen, die den üblichen Grafikkabelstandard übersteigen werden hier spezielle Grafikkabel verwendet, die geltenden Sicherheitsbestimmungen genügen, insbesondere Phasen mit erhöhtem Querschnitt aufweisen.
-
Die Videosignale, die über die vierte Signalleitung S4 der ersten Leitung L1 von der zweiten Grafikschnittstelle 106 der Grafikkarte 302 an den Grafikeingang 105 der Steuereinheit 100 geleitet werden, werden durch die vierte Leitung L4 unverändert und insbesondere unmittelbar an die erste Grafikschnittstelle 101 weitergeleitet, beziehungsweise durchgeschliffen. Die erste Grafikschnittstelle 101 der Steuereinheit 100 weist entsprechend dem Anschluss der zweiten Grafikschnittstelle 106 einen Hotplug Detection-Anschluss auf, der mit einem ersten Leitungspfad S2' verbunden ist und der über den ersten Leitungspfad S2' von der ersten Grafikschnittstelle 101 zu dem Kontrollgerät 103 geleitet wird. Das Kontrollgerät 103 leitet die Signale der Hotplug Detection unverändert, jedoch mit einer Verzögerung über einen weiteren ersten Leitungspfad S2'' an den Grafikeingang 105 und somit an die zweite Signalleitung S2 weiter.
-
Über die dritte Signalleitung S3 werden von der Grafikkarte 302 AUX-Signale mit dem externen Anzeigegerät 200 ausgetauscht. In einer anderen Ausgestaltung (gemäß dem DVI-Standard) werden DDC-Signale gesendet. Um eine Erkennung und eine Schaltung abhängig von einem angeschlossenen externen Anzeigegerät 200 vorzunehmen, kann das Kontrollgerät 103 eigene AUX-Signale bereitstellen.
-
Zum Umschalten zwischen den Daten der Grafikkarte 302 und den Daten des Kontrollgeräts 103 ist ein erster Multiplexer 110 vorgesehen. Entsprechend dem Standard der Grafikschnittstellen 101, bzw. 106 weist die erste Grafikschnittstelle 101 der Steuereinheit 100 einen Pin zum Übertragen der AUX-Signale auf. Diese werden der Grafikschnittstelle 101 der Steuereinheit 100 über einen zweiten Leitungspfad S3' zugeführt. Der zweite Leitungspfad S3' verbindet die Grafikschnittstelle 101 der Steuereinheit 100 und einen Anschluss des ersten Multiplexers 110.
-
Der erste Multiplexer 110 hat drei Eingänge. Ein Eingang ist über einen weiteren zweiten Leitungspfad S3'' mit dem Grafikeingang 105 der Steuereinheit 101 und somit mit der dritten Signalleitung S3 verbunden. Die Signaldaten des Kontrollgeräts 103 liegen über einen weiteren zweiten Leitungspfad S3''' an dem ersten Multiplexer 110 an. Des Weiteren liegt an dem ersten Multiplexer 110 ein erstes Kontrollsignal über eine erste Kontrollleitung C1 an. Das erste Kontrollsignal wird von dem Kontrollgerät 103 gesteuert und schaltet den ersten Multiplexer 110 so, dass entweder das Kontrollgerät 103 über den weiteren zweiten Leitungspfad S3''' oder die Grafikkarte 302 über den weiteren zweiten Leitungspfad S3'' mit dem zweiten Leitungspfad S3' und so mit der ersten Grafikschnittstelle 101 der Steuereinheit 100 verbunden ist.
-
Die Steuereinheit 100 weist einen zweiten Multiplexer 111 auf. Der zweite Multiplexer 111 dient zum Umschalten zwischen verschiedenen Spannungssignalen an dem Anschluss 102 der ersten Grafikschnittstelle 101. Eine Spannung kann die Versorgungsspannung über eine Versorgungsspannungsleitung S1''' sein, die von der Spannungsversorgungseinheit 301 des Computersystems 300 über den Steckkontakt 108 an die Steuereinheit 100 bereitgestellt wird. Ein Eingang des zweiten Multiplexers 111 ist über eine Hilfsspannungsleitung S1'' mit dem Grafikeingang 105 und weiter mit der ersten Signalleitung S1 der Leitung L1 und so mit der Grafikkarte 302 verbunden. Somit liegt entweder die Hilfsspannung von der Grafikkarte 302 oder die Versorgungsspannung von der Spannungsversorgungseinheit 301 an dem Anschluss 102 der ersten Grafikschnittstelle 101 an.
-
Der zweite Multiplexer 111 hat einen Steuereingang, an dem über eine zweite Kontrollleitung C2 ein zweites Kontrollsignal des Kontrollgeräts 103 anliegt. Das Kontrollgerät 103 kann über die zweite Kontrollleitung C2 den zweiten Multiplexer 111 so schalten, dass an einer Spannungsleitung S1' und somit an dem Anschluss 102 der ersten Grafikschnittstelle 101, entweder die Hilfsspannung der Grafikkarte 302 oder die Versorgungsspannung von der Spannungsversorgungseinheit 301 anliegt.
-
Das externe Anzeigegerät 200 ist mit der Steuereinheit 100 über ein Grafikkabel mit der sechsten Leitung L6 verbunden. Das hierfür verwendete Grafikkabel weist eine erste Phase P1 zum Führen von bis zu 12 V und einen Strom von mehreren Ampere zum Übertragen von beispielsweise 60 W Leistung für das externe Anzeigegerät 200 auf, die mit dem Anschluss 102 verbunden ist. Der Querschnitt der erste Phase P1 (an dem die Versorgungsspannung oder die Hilfsspannung anliegt) ist entsprechend groß gewählt, um geltende Sicherheitsstandards zu erfüllen und das Kabel gegen eine Überlastung zu schützen. Das Grafikkabel mit der sechsten Leitung L6 weist eine zweite Phase P2 zum Übertragen der AUX-Signale und einer dritte Phase P3 zum Übertragen der Videosignale auf. Die 3 Phasen P1, P2, P3 können jeweils auch aus einer Mehrzahl einzelner Phasen oder Drähten bestehen.
-
Das externe Anzeigegerät 200 weist drei Verarbeitungseinheiten auf. Zum einen weist das externe Anzeigegerät 200 eine Videoverarbeitungseinheit 204 auf, die dazu eingerichtet ist, Videosignale, die über die dritte Grafikschnittstelle 201 des externen Anzeigegeräts 200 empfangen werden zu verarbeiten. Die Videoverarbeitungseinheit 204 ist über die dritte Phase P3 der sechsten Leitung L6 mit der vierten Leitung L4 und über die vierte Signalleitung S4 der ersten Leitung L1 mit der Grafikkarte 302 verbunden.
-
Das externe Anzeigegerät 200 weist des Weiteren eine Auxiliary-Verarbeitungseinheit 205 auf, die dazu dient, AUX-Daten, die über die dritte Grafikschnittstelle 201 des externen Anzeigegeräts 200 gesendet werden, zu verarbeiten. Die Auxiliary-Verarbeitungseinheit 205 umfasst hierzu einen Speicher, der zum Auslesen der AUX-Daten angesprochen werden kann. Das Ansprechen wird hierbei über die zweite Phase P2 der sechsten Leitung L6 ausgeführt und über den zweiten Leitungspfad S3' auf Seiten der Steuereinheit 100 angesprochen.
-
Das externe Anzeigegerät 200 weist des Weiteren eine Leistungsverarbeitungseinheit 206 auf. Die Leistungsverarbeitungseinheit 206 ist im Ausführungsbeispiel ein integrierter Spannungswandler, der die an der dritten Grafikschnittstelle 201 anliegende Versorgungsspannung oder Hilfsspannung entsprechend den Konfigurationen des externen Anzeigegeräts 200 weiterverarbeitet und intern in den Figuren nicht dargestellte weitere Bauteile, wie eine Anzeigematrix mit Leistung versorgt.
-
Liegt beispielsweise die Hilfsspannung der Grafikkarte 302 an der dritten Grafikschnittstelle 201 des externen Anzeigegeräts 200 an, so versorgt die Leistungsversorgungseinheit 206 einen Speicher der Auxiliary-Versorgungseinheit 205 mit der Hilfsspannung, sodass der Speicher der Auxiliary-Versorgungseinheit 205 ausgelesen werden kann.
-
Zusätzlich werden weitere Komponenten von der Leistungsversorgungseinheit 206 versorgt, wenn an der Leistungsversorgungseinheit 206 die Versorgungsspannung anliegt. Gemäß der beschriebenen Ausgestaltung der Anordnung liegt die Versorgungsspannung der Spannungsversorgungseinheit 301 des Computersystems 300 über die erste Grafikschnittstelle 101 der Steuereinheit 100 an der dritten Grafikschnittstelle 201 des externen Anzeigegeräts 200 an. In der beschriebenen Ausgestaltung ist dies die einzige Spannungsversorgung für das externe Anzeigegerät 200. In einer anderen Ausgestaltung kann die Leistungsversorgungseinheit 206 ein internes Netzteil des externen Anzeigegeräts 200 umfassen oder mit einem internen oder externen Netzteil des externen Anzeigegeräts 200 verbunden sein.
-
Durch die Steuereinheit 100 in dem Computersystem 300 wird somit ein modulares System ermöglicht, mit dem ein an sich bekanntes Computersystem 30 (siehe 1) durch Einstecken der Erweiterungskarte 104 so erweitert werden kann, dass ein externes Anzeigegerät 200 mit der Möglichkeit der Spannungsversorgung über die dritte Grafikschnittstelle 201 ohne das Netzteil 23 betrieben werden kann.
-
Anhand von 4 wird ein Verfahren zum Betrieb einer Steuereinheit 100 und so die Funktionsweise einer Kopplung des externen Anzeigegeräts 200 mit der Grafikschnittstelle 101 der Steuereinheit 100 beschreiben (vergleiche auch nochmal 2 und 3).
-
4 zeigt ein Flussdiagramm für ein derartiges Verfahren. Wird ein Stecker in die erste Grafikschnittstelle 101 der Steuereinheit 100 eingesteckt, so startet das Verfahren im Schritt 500.
-
Im Schritt 501 wird von dem Kontrollgerät 103 erkannt, dass in die erste Grafikschnittstelle 101 ein Stecker eingesteckt wurde. Dies erfolgt über eine erläuterte Hotplug-Erkennung und den ersten Leitungspfad S2'. Der erste Leitungspfad S2' ist über das Kontrollgerät 103 und den Grafikeingang 105 mit der zweiten Grafikschnittstelle 106 der Grafikkarte 302 verbunden. Die Grafikkarte 302 könnte somit ebenso erkennen, dass ein Stecker in die erste Grafikschnittstelle 101 eingesteckt wurde. Das Kontrollgerät 103 verzögert jedoch ein solches Signal, mit dem in 302 erkannt werden kann, dass ein Steckkontakt hergestellt wurde. Dies verhindert, dass die Grafikkarte 302 zu diesem Zeitpunkt erkennt, dass ein Steckkontakt hergestellt wurde. Die durch die bei der Verzögerung der Weiterleitung des Hotplug-Signals gewonnene Zeit dient der Bestimmung des externen Anzeigegeräts 200 durch das Kontrollgerät 103 und einer möglichen Umschaltung auf die Versorgungsspannung. Wird erneut ein Hotplug-Signal erkannt, so wird ein bereits begonnenes Verfahren unterbrochen und das Verfahren in Schritt 500 erneut gestartet.
-
Der zweite Multiplexer 111 ist so geschaltet, dass die Hilfsspannung von der Grafikkarte 302 an der ersten Grafikschnittstelle 101 anliegt. Diese Schaltung bildet einen Grundzustand für den Multiplexer, der durch das Kontrollgerät 103 geändert werden kann, indem das Kontrollgerät 103 den Multiplexer 111 auf eine Versorgung des externen Anzeigegeräts 200 mit der Versorgungsspannung umschaltet. In Schritt 502 liegt somit bereits die Hilfsspannung an der ersten Grafikschnittstelle 101 an, ohne dass das Kontrollgerät ein Signal über die Kontrollleitung C2 senden muss. Diese dauerhafte Versorgung der ersten Grafikschnittstelle 101 mit der Hilfsspannung entspricht dem Standard der zweiten Grafikschnittstelle 106 der Grafikkarte 302.
-
In einer alternativen Ausgestaltung liegt die Hilfsspannung nicht grundsätzlich an der ersten Grafikschnittstelle 101 an. In diesem Fall erkennt das Kontrollgerät 103 einen Steckkontakt in Schritt 501 und sendet über die zweite Kontrollleitung C2 an den zweiten Multiplexer 111 ein Signal zum Durchschalten der Hilfsspannung an die erste Grafikschnittstelle 101 in Schritt 502. An dem Anschluss 102 der ersten Grafikschnittstelle 101 liegen über dem Grafikeingang 105 und die zweite Grafikschnittstelle 106 die Hilfsspannung von der Grafikkarte 302 an. Jedes Gerät, das den Steckkontakt hergestellt hat, erhält nun die anliegende Hilfsspannung. Alternativ erkennt die Kontrollschaltung 103, dass der zweite Multiplexer 111 bereits auf oben beschriebene Weise geschaltet ist und sendet kein zweites Kontrollsignal.
-
Die Hilfsspannung wird unter anderem dazu benutzt, einen Speicher in dem angeschlossenen Gerät auszulesen, um das Gerät zu identifizieren. Im Schritt 503 wird eine Speicherabfrage über den zweiten Leitungspfad S3' und den weiteren zweiten Leitungspfad S3''' zwischen dem Kontrollgerät 103 und dem ersten Multiplexer 110, durch das Kontrollgerät 103 durchgeführt, falls ein externen Anzeigegeräts 200 angeschlossen wurde. Hierbei wird ein Speicher in der Auxiliary-Versorgungseinheit 205 ausgelesen. Wurde ein anderes externes Anzeigegerät 20 an die erste Grafikschnittstelle 101 angeschlossen, so wird ein entsprechender Speicher oder kein Speicher ausgelesen. In jedem Fall erfolgt in diesem Schritt eine eindeutige Identifizierung des externen Anzeigegerätes 200, das die Versorgungsspannung über die dritte Grafikschnittstelle 201 beziehen kann. Ist ein anderes externes Anzeigegerät 20 angeschlossen, so reicht es aus, das externe Anzeigegerät 200 nicht zu identifizieren, um die Versorgungspannung nicht anzulegen. Hierbei schaltet das Kontrollgerät 103 den ersten Multiplexer 110 über die erste Kontrollleitung C1 so, dass eine elektrische Verbindung von dem Kontrollgerät 103 über den weiteren zweiten Leitungspfad S3''' zwischen dem Kontrollgerät 103 und dem ersten Multiplexer 110 und den ersten Multiplexer 110 sowie den zweiten Leitungspfad S3' über die Phase P2 der sechsten Leitung L6 zu dem externen Anzeigegerät 200 besteht.
-
Die Speicherabfrage erfolgt in Schritt 503 durch Auslesen des Speichers in der Auxiliary-Versorgungseinheit 205 des externen Anzeigegeräts 200, der durch die angelegte Hilfsspannung versorgt wird. Die empfangenen Daten aus dem Speicher in dem externen Anzeigegerät 200 werden durch das Kontrollgerät 103 verarbeitet. Erkennt das Kontrollgerät 103 kein externes Anzeigegerät 200, das eine Versorgungsspannung über die dritte Grafikschnittstelle 201 empfangen kann, so wird in Schritt 505 der zweite Multiplexer 111 nicht umgeschaltet, sodass weiterhin die Hilfsspannung anliegt. Über die erste Kontrollleitung C1 wird der erste Multiplexer 110 so umgeschaltet, dass an der ersten Grafikschnittstelle 101 die Signaldaten der Grafikkarte 302 anliegen (über den zweiten Leitungspfad S3', den ersten Multiplexer 110 und den weiteren zweiten Leitungspfad S3'' zwischen dem ersten Multiplexer 110 und dem Grafikeingang 105 und die dritte Signalleitung S3).
-
Des Weiteren leitet noch in Schritt 505 das Kontrollgerät 103 die verzögerten Hotplug-Signale über den weiteren ersten Leitungspfad S2'' an die Grafikkarte 302 weiter. Über die vierte Leitung 4 liegen die Videodaten an der ersten Grafikschnittstelle 101 an. Das angeschlossene externe Anzeigegerät 20, das keine Versorgungsspannung über eine dritte Grafikschnittstelle 201 empfangen kann, empfängt nun alle Grafiksignale, die von der Grafikkarte 302 durch die Steuereinheit 100 an der ersten Grafikschnittstelle 101 der Steuereinheit 100 durchgeschliffen werden und kann in an sich bekannter Weise mit der Grafikkarte 302 kommunizieren.
-
Wird in Schritt 504 jedoch erkannt, dass das angeschlossene Gerät ein externes Anzeigegerät 200 ist, das eine Versorgungsspannung über die dritte Grafikschnittstelle 201 empfangen kann, so sendet das Kontrollgerät 103 in Schritt 506 das zweite Kontrollsignal über die zweite Kontrollleitung C2 an den zweiten Multiplexer 111, der hierauf die Versorgungsspannungsleitung S1''' freischaltet, sodass an dem Anschluss 102 der ersten Grafikschnittstelle 101 über die Spannungsleitung S1', den zweiten Multiplexer 111 und die Versorgungsspannungsleitung S1''' sowie den Steckkontakt 108 die Versorgungsspannung von der Spannungsversorgungseinheit 301 anliegt.
-
Anschließend wird in Schritt 507 das AUX-Signal, beziehungsweise das DDC-Signal wie in Schritt 505 umgeschaltet, sodass das externe Anzeigegerät 200 mit der Grafikkarte 302 kommunizieren kann (und umgekehrt). Alternativ erfolgt der Schritt 507 gleichzeitig oder vorzeitig zu dem Umschalten der Spannungen in Schritt 506.
-
Parallel zu dem Schritt 506 kann das externe Anzeigegerät 200 ein Hochfahren oder ein Anzeigen von Grafikinformationen starten.
-
Durch diese vorteilhaften Ausgestaltungen kann ein externes Anzeigegerät 200 an einem Computersystem 300 betrieben werden, ohne dass Kabel von einem Netzteil des externen Anzeigegeräts 200 einen Benutzer behindern oder stören. Auch kann das externe Anzeigegerät 200 mit geringerem Gewicht gefertigt werden, da auf ein internes Netzteil verzichtet werden kann. Wird auf das interne Netzteil verzichtet so ist eine für verschiedene Länder nötige Zulassung eines Netzteils nicht separat einzuholen. Dies reduziert Verwaltungskosten.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- Grafikschnittstelle
- 11
- Grafikkabel
- 20, 200
- externes Anzeigegerät
- 21, 105
- Grafikeingang
- 23
- Netzteil
- 30, 300
- Computersystem
- 32, 302
- Grafikkarte
- 100
- Steuereinheit
- 101
- erste Grafikschnittstelle
- 102
- Anschluss
- 103
- Kontrollgerät
- 104
- Erweiterungskarte
- 106
- zweite Grafikschnittstelle
- 107
- zweiter Anschluss
- 108
- Steckkontakt
- 110
- erster Multiplexer
- 111
- zweiter Multiplexer
- 201
- dritte Grafikschnittstelle
- 202
- Schnittstelleneingang
- 203
- Steuerelektronik
- 204
- Videoverarbeitungseinheit
- 205
- Auxiliary-Verarbeitungseinheit
- 206
- Leistungsverarbeitungseinheit
- 301
- Spannungsversorgungseinheit
- 500 bis 508
- Verfahrensschritte
- L1
- erste Leitung
- L2
- zweite Leitung
- L3
- dritte Leitung
- L4
- vierte Leitung
- L5
- fünfte Leitung
- L6
- sechste Leitung
- S1
- erste Signalleitung
- S2
- zweite Signalleitung
- S3
- dritte Signalleitung
- S4
- vierte Signalleitung
- S1'
- Spannungsleitung
- S1''
- Hilfsspannungsleitung
- S1'''
- Versorgungsspannungsleitung
- S2'
- erster Leitungspfad
- S2'
- weiterer erster Leitungspfad
- S3'
- zweiter Leitungspfad
- S3'', S3'''
- weiterer zweiter Leitungspfad
- C1
- erste Kontrollleitung
- C2
- zweite Kontrollleitung
- P1
- erste Phase
- P2
- zweite Phase
- P3
- dritte Phase
