TWI582604B - 外接裝置、電子裝置及電子系統 - Google Patents

Description

外接裝置、電子裝置及電子系統

本案是有關於一種電子系統，且特別是有關於一種包含可相互連接的外接裝置與電子裝的電子系統。

一般來說，筆記型電腦(notebook computer)的顯示卡或顯示晶片配置於其機體內的主機板上，此種配置方式會增加筆記型電腦的體積與重量，且使筆記型電腦運作時的耗電量及所產生的熱增加，而需增設大體積的散熱模組來進行散熱。這有違筆記型電腦輕薄的設計趨勢。

本案提供一種外接裝置，其包括至少一第一連接器、一訊號傳輸模組及一電源模組。訊號傳輸模組電性連接於第一連接器。電源模組電性連接於第一連接器，且透過第一連接器而輸出電力。

本案提供一種電子裝置，其包括至少一第二連接器、一處理單元及一多工(multiplexer，MUX)模組。多工模組連接於第二連接器與處理單元之間。當多工模組切換為一第一模式時，處理單元透過第二連接器而傳輸非通用序列匯流排訊號。當多工模組切換為一第二模式時，處理單元透過第二連接器而傳輸通用序列匯流排3.1訊號。

本案提供一種電子系統，其包括一外接裝置及一電子裝置。外接裝置包括至少一第一連接器及一訊號傳輸模組。訊號傳輸模組電性連接於第一連接器。電子裝置包括至少一第二連接器、一處理單元及一多工模組。多工模組連接於第二連接器與處理單元之間。當第一連接器連接於第二連接器時，多工模組切換為一第一模式，且處理單元透過第二連接器而傳輸非通用序列匯流排訊號。當多工模組切換為一第二模式時，處理單元透過第二連接器而傳輸通用序列匯流排3.1訊號。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1是本案一實施例的電子系統的示意圖。請參考圖1，本實施例的電子系統100包括一外接裝置110及一電子裝置120。外接裝置110例如是外接顯示卡裝置且包括至少一第一連接器(繪示為兩個第一連接器112a、112b)及一訊號傳輸模組114。訊號傳輸模組114可包括顯示卡插槽且電性連接於第一連接器112a、112b，訊號傳輸模組114適於透過第一連接器112a、112b而傳輸非通用序列匯流排訊號，所述非通用序列匯流排訊號例如是周邊裝置連接快遞(Peripheral Component Interconnection Express，PCIE)訊號，然本案不以此為限。

電子裝置120例如是筆記型電腦(notebook computer)且包括至少一第二連接器(繪示為兩個第二連接器122a、122b)、一處理單元124及一多工模組126。處理單元124可包括中央處理器(Central Processing Unit，CPU)，且更可包括對應的平台控制集線器(Platform Controller Hub，PCH)，本案不對此加以限制。多工模組126連接於第二連接器122a、122b與處理單元124之間。

當外接裝置110的第一連接器112a、112b如圖1所示分別透過傳輸線50a、50b連接於電子裝置120的第二連接器122a、122b時，電子裝置120偵測到此連接狀態而藉由控制電路120a、120b將多工模組126切換為一第一模式，使處理單元124適於透過第二連接器112a、112b而與外接裝置110傳輸非通用序列匯流排訊號，所述非通用序列匯流排訊號例如是PCIE訊號。

此外，若僅透過傳輸線50a連接外接裝置110的第一連接器112a與電子裝置120的第二連接器122a，而未透過傳輸線50b連接外接裝置110的第一連接器112b與電子裝置120的第二連接器122b，則電子裝置120亦會藉由控制電路120a將多工模組126切換為所述第一模式，使處理單元124適於透過第二連接器112a而與外接裝置110傳輸非通用序列匯流排訊號，所述非通用序列匯流排訊號例如是PCIE訊號。

圖2繪示圖1的電子裝置連接於另一電子裝置。圖2所示的電子裝置60是適於傳輸通用序列匯流排3.1訊號的裝置，其例如為適用於電子裝置120的周邊設備或適於與電子裝置120傳輸資料的可攜式裝置，本發明不對此加以限制。當使用者如圖2所示透過傳輸線50c將電子裝置120的第二連接器122a改為連接於電子裝置60時，電子裝置120偵測到此連接狀態而藉由控制電路120a將多工模組126切換為一第二模式，使處理單元124適於透過第二連接器122a而與電子裝置60傳輸通用序列匯流排3.1訊號。

在上述配置方式之下，連接於外接裝置110的電子裝置120可藉由插接於訊號傳輸模組114的訊號處理元件70(如顯示卡)來取代電子裝置120內的顯示卡或顯示晶片。藉此，可將電子裝置120內的顯示卡或顯示晶片移除而有利於電子裝置120的輕薄設計趨勢。此外，電子裝置120藉其多工模組126之狀態的切換，而使其第二連接器122a、122b兼具傳輸通用序列匯流排3.1訊號之功能及傳輸非通用序列匯流排(如PCIE)訊號之功能。

在本實施例的電子裝置120中，多工模組126與處理單元124之間可設有PCIE訊號調節器(PCIE driver)125a，且第一連接器112a、112b與訊號傳輸模組114之間亦可設有PCIE訊號調節器113，以在圖1所示連接狀態調節傳輸於外接裝置110與電子裝置120之間的PCIE訊號。此外，多工模組126與處理單元124之間可設有控制晶片125b，以在圖2所示連接狀態進行PCIE訊號與通用序列匯流排3.1訊號之轉換，使電子裝置120與電子裝置60可傳輸通用序列匯流排3.1訊號。

在本實施例中，外接裝置110的第一連接器112a及電子裝置120的第二連接器122a適於透過傳輸線50a同時傳輸非通用序列匯流排(如PCIE)訊號及傳輸電力，詳述如下。

本實施例的外接裝置110更包括一電源模組116，電源模組116的電源端116a電性連接於第一連接器112a且適於接收外部電力。電源模組116包括一偵測單元116b。當偵測單元116b偵測第一連接器112a如圖1所示電性連接至電子裝置120時，電源模組116透過第一連接器112a及傳輸線50a而輸出所述電力至電子裝置120。

另一方面，本實施例的電子裝置120包括一電源模組128，電源模組128包括一供電單元128a及一供電單元128b。多工模組126連接於第二連接器122a與電源模組128之間。當多工模組126如上所述因電子裝置120與外接裝置110之連接(如圖1所示)而切換為第一模式時，電源模組128的供電單元128a透過第二連接器122a及傳輸線50a而接收來自外接裝置110的電力，並將此電力供給至電子裝置120。此外，當多工模組126如上所述因電子裝置120與電子裝置60之連接(如圖2所示)而切換為第二模式時，電源模組128的供電單元128b透過第二連接器122a及傳輸線50c而輸出電力至電子裝置60。

在上述配置方式之下，外接裝置110除了可藉其第一連接器112a而與電子裝置120傳輸PCIE訊號，更可透過其第一連接器112a輸出電力至電子裝置120，故電子裝置120不需利用電源線來接收外部電力，而可提升使用上的便利性。

在本實施例的電子裝置120中，多工模組126包括三個多工器126a、126b、126c。多工器126a連接於第二連接器122a與電源模組128a之間，以在第二連接器122a與電源模組128a之間進行所述第一模式與所述第二模式之切換。多工器126b連接於第二連接器122a與處理單元124之間，以在第二連接器122a與處理單元124間進行所述第一模式與所述第二模式之切換。多工器126c連接於第二連接器122b與處理單元124之間，以在第二連接器122b與處理單元124間進行所述第一模式與所述第二模式之切換。在其他實施例中，多工器的數量可依據設計上的需求而進行增減，本發明不對此加以限制。

本案不對外接裝置110的第一連接器112a、112b及電子裝置120的第二連接器122a、122b的種類加以限制。舉例來說，第一連接器112a、112b及第二連接器122a、122b可皆為通用序列匯流排Type-C連接器，以藉其高傳輸速率而如上述般兼具傳輸通用序列匯流排3.1訊號之功能及傳輸PCIE訊號之功能，且如上述般兼具傳輸PCIE訊號之功能及傳輸電力之功能。在其他實施例中，第一連接器112a、112b及電子裝置120的第二連接器122a、122b亦可為其他適當種類的連接器。

以下進一步說明本實施例的外接裝置110的其他部分之設計。外接裝置110的電源模組116包括一供電單元116c，供電單元116c電性連接於訊號傳輸模組114，且適於以第一功率(如75瓦)提供電力至插接於訊號傳輸模組114的訊號處理元件70。此外，電源模組116更包括至少二電力傳輸單元116d，供電單元116c電性連接至兩電力傳輸單元116d。若插接於訊號傳輸模組114的訊號處理元件70為功率需求較大(如300瓦)的顯示卡，則使用者可利用兩傳輸線50d將訊號處理元件70電性連接至兩電力傳輸單元116d，使供電單元116c適於透過各電力傳輸單元116d以大於所述第一功率的第二功率(如150瓦)提供電力至訊號傳輸模組70，讓訊號處理元件70以所需功率(如300瓦)運作。

此外，外接裝置110更包括一集線器118a及多個通用序列匯流排連接器118b。集線器118a電性連接於第一連接器112b，各通用序列匯流排連接器118b例如是通用序列匯流排2.0連接器且電性連接於集線器118a。藉此，當外接裝置110的第一連接器112b與電子裝置120的第二連接器122b如圖1所示相連接時，外接裝置110可藉由這些通用序列匯流排連接器118b作為電子裝置120的通用序列匯流排2.0擴充介面。

綜上所述，本發明的外接裝置的訊號傳輸模組例如為顯示卡插槽而可插接外接式的顯示卡，連接於外接裝置的電子裝置可藉由所述外接式的顯示卡來取代電子裝置內的顯示卡或顯示晶片。藉此，可將電子裝置內的顯示卡或顯示晶片移除而有利於電子裝置的輕薄設計趨勢。此外，外接裝置除了可藉其第一連接器而與電子裝置傳輸PCIE訊號，更可透過其第一連接器輸出電力至電子裝置，故電子裝置不需利用電源線來接收外部電力，而可提升使用上的便利性。另外，電子裝置藉其多工模組之狀態的切換，更可使第二連接器兼具接收通用序列匯流排3.1訊號之功能及接收非通用序列匯流排訊號之功能。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

50a、50b、50c、50d‧‧‧傳輸線

60、120‧‧‧電子裝置

70‧‧‧訊號處理元件

100‧‧‧電子系統

110‧‧‧外接裝置

112a、112b‧‧‧第一連接器

113、125a‧‧‧周邊裝置連接快遞訊號調節器

114‧‧‧訊號傳輸模組

116、128‧‧‧電源模組

116a‧‧‧電源端

116b‧‧‧偵測單元

116c、128a、128b‧‧‧供電單元

116d‧‧‧電力傳输單元

118a‧‧‧集線器

118b‧‧‧通用序列匯流排連接器

120a、120b‧‧‧控制電路

122a、122b‧‧‧第二連接器

124‧‧‧處理單元

125b‧‧‧控制晶片

126‧‧‧多工模組

126a、126b、126c‧‧‧多工器

圖1是本案一實施例的電子系統的示意圖。 圖2繪示圖1的電子裝置連接於另一電子裝置。

50a、50b、50d‧‧‧傳輸線

70‧‧‧訊號處理元件

100‧‧‧電子系統

110‧‧‧外接裝置

112a、112b‧‧‧第一連接器

113、125a‧‧‧周邊裝置連接快遞訊號調節器

114‧‧‧訊號傳輸模組

116、128‧‧‧電源模組

116a‧‧‧電源端

116b‧‧‧偵測單元

116c、128a、128b‧‧‧供電單元

116d‧‧‧電力傳输單元

118a‧‧‧集線器

118b‧‧‧通用序列匯流排連接器

120‧‧‧電子裝置

120a、120b‧‧‧控制電路

122a、122b‧‧‧第二連接器

124‧‧‧處理單元

125b‧‧‧控制晶片

126‧‧‧多工模組

126a、126b、126c‧‧‧多工器

Claims (26)

1. 一種外接裝置，包括：至少一第一連接器；一訊號傳輸模組，電性連接於該第一連接器；以及一電源模組，電性連接於該第一連接器，且透過該第一連接器而輸出電力，其中該第一連接器連接一傳輸線，透過該傳輸線同時傳輸PCIE訊號及電力。
2. 如申請專利範圍第1項所述的外接裝置，其中該訊號傳輸模組透過該第一連接器傳輸PCIE訊號。
3. 如申請專利範圍第1項所述的外接裝置，其中該第一連接器為通用序列匯流排Type-C連接器。
4. 如申請專利範圍第1項所述的外接裝置，其中該電源模組包括一偵測單元，當該偵測單元偵測該第一連接器電性連接至一電子裝置時，該電源模組透過該第一連接器而輸出電力至該電子裝置。
5. 如申請專利範圍第1項所述的外接裝置，其中該電源模組包括一供電單元，該供電單元電性連接於該訊號傳輸模組，一訊號處理元件插接至該訊號傳輸模組，該供電單元以一第一功率提供電力至該訊號傳輸元件。
6. 如申請專利範圍第5項所述的外接裝置，其中該電源模組更包括至少二電力傳輸單元，該供電單元電性連接至該兩電力 傳輸單元，當插接於該訊號傳輸模組的該訊號處理元件電性連接至該兩電力傳輸單元時，該供電單元適於透過各該電力傳輸單元以一第二功率提供電力至該訊號傳輸模組，該第二功率大於該第一功率。
7. 如申請專利範圍第5項所述的外接裝置，其中該訊號傳輸模組包括顯示卡插槽，該訊號處理元件為顯示卡。
8. 如申請專利範圍第1項所述的外接裝置，更包括一集線器及多個通用序列匯流排連接器，其中該至少一第一連接器的數量為兩個，該電源模組電性連接於該兩第一連接器之一，該集線器電性連接於另一該第一連接器，各該通用序列匯流排連接器電性連接於該集線器。
9. 一種電子裝置，包括：至少一第二連接器；一處理單元；以及一多工模組，連接於該第二連接器與該處理單元之間，其中當該多工模組切換為一第一模式時，該處理單元透過該第二連接器而傳輸非通用序列匯流排訊號，當該多工模組切換為一第二模式時，該處理單元透過該第二連接器而傳輸通用序列匯流排3.1訊號，其中該第二連接器連接一傳輸線，透過該傳輸線同時傳輸PCIE訊號及電力。
10. 如申請專利範圍第9項所述的電子裝置，其中該第二連接器為通用序列匯流排Type-C連接器。
11. 如申請專利範圍第9項所述的電子裝置，其中當該多工模組切換為該第一模式時，該處理單元透過該第二連接器傳輸PCIE訊號。
12. 如申請專利範圍第9項所述的電子裝置，包括一電源模組，其中該多工模組連接於該第二連接器與該電源模組之間，當該多工模組切換為該第一模式時，該電源模組透過該第二連接器而接收電力，當該多工模組切換為該第二模式時，該電源模組透過該第二連接器而輸出電力。
13. 如申請專利範圍第12項所述的電子裝置，其中該多工模組包括多個多工器，該些多工器之一連接於該第二連接器與該處理單元之間，另一該多工器連接於該第二連接器與該電源模組之間。
14. 一種電子系統，包括：一外接裝置，包括：至少一第一連接器；以及一訊號傳輸模組，電性連接於該第一連接器；以及一電子裝置，包括：至少一第二連接器；一處理單元；以及一多工模組，連接於該第二連接器與該處理單元之間， 其中當該第一連接器連接於該第二連接器時，該多工模組切換為一第一模式，且該處理單元透過該第二連接器而傳輸非通用序列匯流排訊號，當該多工模組切換為一第二模式時，該處理單元透過該第二連接器而傳輸通用序列匯流排3.1訊號，其中該第一連接器及該第二連接器透過一傳輸線而相連接，透過該傳輸線同時傳輸PCIE訊號及電力。
15. 如申請專利範圍第14項所述的電子系統，其中該訊號傳輸模組透過該第一連接器傳輸PCIE訊號。
16. 如申請專利範圍第14項所述的電子系統，其中該第一連接器為通用序列匯流排Type-C連接器。
17. 如申請專利範圍第14項所述的電子系統，其中該第二連接器為通用序列匯流排Type-C連接器。
18. 如申請專利範圍第14項所述的電子系統，其中該外接裝置更包括一電源模組，該電源模組電性連接於該第一連接器，透過該第一連接器而輸出電力。
19. 如申請專利範圍第18項所述的電子系統，其中該電源模組包括一偵測單元，當該偵測單元偵測該第一連接器電性連接至該電子裝置時，該電源模組透過該第一連接器而輸出電力至該電子裝置。
20. 如申請專利範圍第18項所述的電子系統，其中該電源模組包括一供電單元，該供電單元電性連接於該訊號傳輸模組， 一訊號處理元件插接至該訊號傳輸模組，該供電單元以一第一功率提供電力至該訊號處理元件。
21. 如申請專利範圍第20項所述的電子系統，其中該電源模組更包括至少二電力傳輸單元，該供電單元電性連接至該兩電力傳輸單元，當插接於該訊號傳輸模組的該訊號處理元件電性連接至該兩電力傳輸單元時，該供電單元適於透過各該電力傳輸單元以一第二功率提供電力至該訊號傳輸模組，該第二功率大於該第一功率。
22. 如申請專利範圍第20項所述的電子系統，其中該訊號傳輸模組包括顯示卡插槽，該訊號處理元件為顯示卡。
23. 如申請專利範圍第18項所述的電子系統，其中該外接裝置更包括一集線器及多個通用序列匯流排連接器，該至少一第一連接器的數量為兩個，該電源模組電性連接於該兩第一連接器之一，該集線器電性連接於另一該第一連接器，各該通用序列匯流排連接器電性連接於該集線器。
24. 如申請專利範圍第15項所述的電子系統，其中當該多工模組切換為該第一模式時，該處理單元透過該第二連接器傳輸PCIE訊號。
25. 如申請專利範圍第14項所述的電子系統，其中該電子裝置包括一電源模組，該多工模組連接於該第二連接器與該電源模組之間，當該多工模組切換為該第一模式時，該電源模組透過 該第二連接器而接收電力，當該多工模組切換為該第二模式時，該電源模組透過該第二連接器而輸出電力。
26. 如申請專利範圍第25項所述的電子系統，其中該多工模組包括多個多工器，該些多工器之一連接於該第二連接器與該處理單元之間，另一該多工器連接於該第二連接器與該電源模組之間。