WO2017097626A1 - Steuereinheit, computersystem, externes anzeigegerät, anordnung und verfahren zum betrieb einer steuereinheit - Google Patents

Steuereinheit, computersystem, externes anzeigegerät, anordnung und verfahren zum betrieb einer steuereinheit Download PDF

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WO2017097626A1
WO2017097626A1 PCT/EP2016/079036 EP2016079036W WO2017097626A1 WO 2017097626 A1 WO2017097626 A1 WO 2017097626A1 EP 2016079036 W EP2016079036 W EP 2016079036W WO 2017097626 A1 WO2017097626 A1 WO 2017097626A1
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display device
external display
interface
graphics
control unit
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PCT/EP2016/079036
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Erich Pilz
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Fujitsu Technology Solutions Intellectual Property Gmbh
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    • G09G2370/12—Use of DVI or HDMI protocol in interfaces along the display data pipeline

Definitions

  • Control unit computer system, external display device,
  • the invention relates to a control unit for controlling a power supply for an external display device, a
  • a display device for a computer system an arrangement with an external display device and a computer system, and a method for operating a control unit.
  • FIG. 1 shows an arrangement of a computer system 30 with an external display device 20 according to the prior art.
  • the computer system 30 includes a graphics card 32 having a graphics interface 10. To the graphics interface 10, a graphics cable 11 is connected. To the graphics cable 11, the external display device 20 is connected via a graphic input 21 of the external display device 20.
  • Display device 20 is connected via a power supply 23 with a
  • the power supply 23 is for
  • Arrangement requires a housing for the external display device 20, the space and possibly a ventilation for the power supply 23 provides.
  • the external display device 20 has an increased weight by the power supply 23.
  • the power supply 23 can be outsourced from the external display device 20. In both cases, however, exist for one user
  • the object is achieved by a control unit for controlling the
  • the control unit includes a first graphics interface for connecting the external display device.
  • the graphics interface has a port configured to output a power supply to the external display device.
  • the connector is further set up instead of the supply voltage
  • the control unit further comprises a controller connected to the first graphics interface and configured to be connected to the first one
  • control unit comprises a multiplexer, which is set up to switch over a current path in dependence on a control signal from the control device, so that either the auxiliary voltage or the voltage is applied to the terminal
  • the control device is further configured to apply to the terminal the supply voltage when an external display device has been identified, the supply voltage via a
  • Graphic interface optionally a supply voltage for an external display device are output, depending on whether the external display device can handle the supply voltage, or not.
  • the supply voltage for the external display device in this case comprises a voltage sufficient to operate the external display device.
  • the external display device can thus be a power cable-free device that does not require a separate cable for a power supply.
  • connection of the first graphics interface is to
  • control unit By issuing an auxiliary voltage to the terminal of the first graphics interface, the control unit is to
  • Graphic interface such as a standard monitor. This provides a backward compatible modular system.
  • the control unit also includes a multiplexer. Of the
  • Multiplexer is adapted to provide a current path in response to a control signal from the control device to switch so that either the auxiliary voltage or the supply voltage is present at the terminal.
  • the switching of the multiplexer results in either the auxiliary voltage or the supply voltage being applied to the terminal during operation of the control unit.
  • the current path corresponds to a conduction path to
  • the first graphics interface and the control device are arranged on an expansion card, in particular a PCI express card.
  • the expansion card has a graphics input for receiving graphics signals.
  • control unit on an expansion card contributes to the modularity of an electrical device.
  • the expansion card can be plugged into computer systems such as desktop computers or home PCs (such as miniature fanless computers such as a Raspberry Pi), allowing for retrofitting.
  • the expansion card has a graphic input, with which a graphics card can be coupled, so that graphics signals from the
  • Graphics card can be received via the graphics input of the expansion card and forwarded via the first graphics interface to the external display device.
  • An external display device can be a monitor, a
  • the computer system has a power supply unit.
  • Voltage supply unit is set up to output the supply voltage via the connection.
  • a computer system having a control unit as set forth above and a power supply unit
  • Supply voltage can receive via a graphics interface.
  • computer systems here computer systems are to be understood that a graphic signal for the representation of
  • this includes
  • Computer system a second graphics interface for the external display device with another connection for the auxiliary voltage for the external display device.
  • Graphics interface is connected to the first graphics interface, so that signals of the second graphics interface can be output via the first graphics interface.
  • the computer system has a second graphics interface, which is arranged, for example, on a graphics card.
  • the second graphics interface may output graphics signals including an auxiliary voltage for monitors. Because of a
  • Computer systems can connect to the first graphics interface of Control unit external display devices are operatively connected.
  • Display devices communicate with the first one
  • Graphic interface of a graphics card such as the second graphics interface.
  • the external display device can also communicate with the second graphic interface via the first graphic interface.
  • a third aspect of the invention is an external display device for a computer system with a
  • the external display device is set up via the interface input of the graphics interface of the external device
  • the external display device is adapted to the
  • Interface input of the graphics interface to obtain an applied supply voltage, which differs from the
  • Auxiliary voltage is different.
  • An external display device which can draw a supply voltage via its graphics interface, can be operated independently of an external or internal power supply. This saves space in the external display device and additional cables and also offers a weight advantage.
  • the external display device is further configured to supply an auxiliary voltage via the interface input of the
  • Interface input of the external graphic interface Display device enables the supply of components of the external display device, such as
  • Identification information for example connection data or operating specifications, from a non-volatile memory
  • Memory device such as a flash memory device
  • Display device configured to receive the supply voltage from a power supply when no supply voltage is present at the interface input of the graphics interface.
  • the external display device can also be advantageously connected to a control unit of the type described above.
  • the computer system has at least two graphics interfaces.
  • the first graphics interface of the control unit and the second graphics interface for example, a graphics card.
  • the external display device has a graphics interface, in particular a third graphics interface.
  • Power supply and an additional power supply cable for the external display device can be omitted. This results in a reduced amount of cables in a user's workspace.
  • a method for operating a control unit of the type described above comprises the steps: detecting a plug-in contact at the first
  • step of applying a supply voltage comprises switching a multiplexer to switch between one applied to the terminal
  • Display device advantageously an external display device of the type described above are operated with a supply voltage via the first graphics interface.
  • the following step is additionally carried out after the receiving step: Applying graphic signals to the first graphic interface by activating one or more line paths
  • Line paths between the second graphics interface and the first graphics interface The activation of the line path or several
  • Line paths allows looping the graphics signals from the graphics input of the controller to the first one
  • Graphics interface This can include signals of the graphic signals divided into several line paths.
  • video signals are present at the first graphic interface without disconnecting a line path and further auxiliary signals of the graphics signals, such as DDC (Display Data Channel Signals) or AUX (English: Auxiliary) signals must be enabled.
  • DDC Display Data Channel Signals
  • AUX AUX
  • the step of receiving comprises reading out a memory of the external display device.
  • the reading of the memory of the external display device allows the reading of the identification information from the memory of the external display device and thus a
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an arrangement of a
  • FIG. 2 is a schematic representation of an advantageous
  • FIG. 4 shows a flowchart for an advantageous method for operating a control unit.
  • FIG. 1 illustrates an arrangement according to the prior art as described above.
  • FIG. 2 shows a control unit 100 in a computer system 300.
  • FIG. 2 shows a control unit 100 in a computer system 300.
  • FIG. 2 shows a control unit 100 in a computer system 300.
  • Computer system 300 to a desktop PC.
  • the computer system 300 may be mobile computer systems or game consoles, or the like. act.
  • An external display device 200 is disposed on the computer system 300.
  • the external display device 200 is in
  • Embodiment a PC monitor.
  • the external display device 200 in another embodiment, may also be a television or similar external display device that is externally coupleable to a computer system 300 and a television
  • the supply voltage is the voltage used to power the external
  • Display device 200 is sufficient in operation, so that at a corresponding power supply to the
  • the expansion card 104 is, for example, a PCI Express card.
  • the PCI Express card is plugged into two mounts in brackets of a mainboard of the computer system 300.
  • the control unit 100 may also be arranged on a mainboard or in a microcontroller
  • Control units 100 may be arranged on a plurality of expansion cards 104 in a computer system 300. This can be for
  • the expansion card 104 is connected via a plug contact 108 to a power supply unit 301 of the computer system 300.
  • the power supply unit 301 is
  • the power supply unit 301 converts the network side
  • the control unit 100 comprises a control device 103. Im
  • Embodiment is the control unit 103 a
  • the control unit 100 further includes a first graphics interface 101 for connecting the external
  • the first graphics interface has a connection 102 to which voltages may be present.
  • the graphics interface 101 of the control unit 100 is so
  • the first graphics interface 101 corresponds to one already in the computer system 300
  • the standard is the Displayport standard. In other embodiments, it may be another standard, such as a DVI, VGA or HDMI standard. In the exemplary embodiment, the
  • Control unit 100 on two first graphics interfaces 101 which correspond to a same graphics standard.
  • the control unit 100 has two first graphics interfaces 101, which have an identical graphics standard, in order to simultaneously connect two external display devices 200 to the
  • control unit 100 has two or more first ones
  • control unit 100 each has a first
  • This embodiment can with the above-described embodiment with two first Graphic interfaces 101 of the same graphics standard
  • the control unit 100 comprises a converter (not shown in the figures) for converting a graphics standard into another graphics standard.
  • the converter converts graphics signals and voltages of a DP standard so that the graphics signals and voltages conform to a USB Type-C standard.
  • the first graphics interface 101 may conform to an HDMI standard.
  • the converter is arranged in the control unit 100, which converts the graphic signals.
  • the control unit 100 further has a graphics input 105.
  • the graphics input 105 is for receiving
  • the standard of the graphics input 105 corresponds in the embodiment shown in the figures to the same standard as the first graphics interface 101 of the control unit 100.
  • the graphics input 105 corresponds to the same graphics standard as the second
  • Graphics interface 302 of graphics card 302. As above
  • the graphic input 105 is connected via a first line LI to the graphics interface 106 of the graphics card 302. For this purpose, one end of a cable at a second terminal 107 of the second
  • Graphics interface 106 and plugged with another end to the graphics input 105 of the control unit 100.
  • the control unit 100 includes two or more first ones
  • recognition of the second graphics interface 106 is performed by the control unit 103 and that of the first graphics interfaces is activated, which is the standard of the third
  • Graphic interface 106 has. In another
  • Graphics interfaces 101 are active, and all data and signals are sent to all first graphics interfaces 101.
  • unused first graphics interfaces 101 may be turned off as soon as a plug contact has been detected on a used first graphics interface 101.
  • the connections present at the graphic input 105 are split into a plurality of lines L2, L3, L4. Via a second line L2, the control device 103 is connected to the graphic input 105.
  • a third line L3 connects the control device 103 with the first
  • the first graphics interface 101 is over a fifth
  • the control unit 100 includes a plurality of first
  • the control unit 100 is additionally connected via a further line to another
  • control unit 100 is alternatively or additionally connected to another, not used by the control unit 100 expansion card slot (for example, another PCI Express slot) and takes on this an additional power.
  • control unit 100 expansion card slot for example, another PCI Express slot
  • control unit 100 is connected to a separate power supply that provides power independently of the power supply unit 301 of the computer system 300.
  • This separate power supply can be located on the control unit 100 or in the computer system 300 outside the control unit 100 or else outside the computer system 300.
  • the additional power source may provide power to more than one external display device 200, even though a power required to power multiple external display devices 200 may be maximally allowed, or available power at the plug contact 108 of
  • the external display device 200 has a third one
  • Graphic interface 101 of the control unit 100 is connected via a sixth line L6 to the interface input 202 of the third graphic interface 201 of the external display device 200.
  • the third graphics interface 201 is connected to a control electronics 203 of the external display device 200.
  • the control electronics 203 controls functions of the external display device 200, such as a
  • Computer system 300 it is possible to connect an external display device 200 to the computer system 300, his
  • Supply voltage via the third graphics interface 201 of the external display device 200 refers.
  • an auxiliary voltage applied to the second graphics interface 106 of the graphics card 302 is replaced by the supply voltage at the first graphics interface 101.
  • the auxiliary voltage is j_ m
  • the first line LI here comprises four signal lines Sl, S2, S3, S4.
  • the signal lines Sl to S4 of the first line LI may consist of one or more phases of the first line LI.
  • a first signal line Sl leads the
  • the first signal line Sl is for a
  • a second signal line S2 of the first line LI is used to detect an infected external device, such as the external display device 200 (English: hot plug detection). Detects the graphics card 302 via a signal on the second signal line S2 that an external device
  • a third signal line S3 of the first line LI is used to transmit AUX data and corresponds to the AUX channel according to the Displayport standard. In one embodiment with a DVI interface, these auxiliary data may be display data channel signals, in short DDC signals.
  • the auxiliary channel of the third signal line S3 is a serial communication interface that allows data exchange over the first line LI and allows an operating system of the computer system 300 to automatically connect drivers install and configure to the second one
  • a fourth signal line S4 of the first line LI is used for the transmission of video signals.
  • the four signal lines Sl, S2, S3, S4 of the first line LI are connected via a known graphics cable from the second graphics interface 106 of the graphics card 302 to the graphic input 105 of FIG.
  • Each graphics cable attachable to the second graphics interface 106 of the graphics card 302 is also attachable to the first graphics interface 102 of the controller 100.
  • the video signals which are routed via the fourth signal line S4 of the first line LI from the second graphics interface 106 of the graphics card 302 to the graphic input 105 of the control unit 100 are unchanged by the fourth line L4 and in particular directly to the first
  • Graphic interface 101 forwarded, or looped through.
  • Control unit 100 has, in accordance with the connection of the second graphics interface 106, a hot plug detection connection which is connected to a first line path S2 '.
  • the control unit 103 passes the signals of the hot plug detection unchanged, but with a delay via a further first line path S2 '' to the Graphics input 105 and thus to the second signal line S2 on.
  • DDC signals are sent.
  • the controller 103 may provide its own AUX signals.
  • a first multiplexer 110 For switching between the data of the graphics card 302 and the data of the control device 103, a first multiplexer 110 is provided. According to the standard of
  • Graphic interfaces 101, and 106 respectively has the first one
  • Graphic interface 101 of the control unit 100 via a second line path S3 'supplied.
  • the second conduction path S3 ' connects the graphics interface 101 of the control unit 100 and a terminal of the first multiplexer 110.
  • the first multiplexer 110 has three inputs. An input is via a further second line path S3 '' with the
  • Control device 103 are located over another second
  • the first multiplexer 110 has a first one
  • Control signal via a first control line Cl on.
  • the first control signal is controlled by the controller 103 and switches the first multiplexer 110 such that either the controller 103 over the further second conduction path S3 '''or the graphics card 302 is connected via the further second line path S3''to the second line path S3' and thus to the first graphics interface 101 of the control unit 100.
  • the control unit 100 has a second multiplexer 111.
  • the second multiplexer 111 serves to switch between different voltage signals at the terminal 102 of the first graphics interface 101
  • Control unit 100 is provided.
  • An input of the second multiplexer 111 is connected via an auxiliary voltage line Sl '' to the graphic input 105 and further to the first
  • Voltage supply unit 301 to the terminal 102 of the first graphics interface 101 at.
  • the second multiplexer 111 has a control input to which a second control line C2 via a second
  • Control signal of the control device 103 is present.
  • Control unit 103 can switch the second multiplexer 111 via the second control line C2 so that at a
  • the external display device 200 is connected to the control unit 100 via a graphics cable to the sixth line L6.
  • the graphics cable used for this purpose has a first phase PI for driving up to 12 V and a stream of several
  • the cross section of the first phase PI (at which the supply voltage or the auxiliary voltage is applied) is chosen to be large enough to meet applicable safety standards and to protect the cable against overloading.
  • the graphics cable with the sixth line L6 has a second phase P2 for transmitting the AUX signals and a third one
  • Phase P3 to transmit the video signals The 3 phases PI, P2, P3 can each also consist of a plurality of individual phases or wires.
  • the external display device 200 has three
  • Display device 200 includes a video processing unit 204 that is configured to process video signals received via third graphics interface 201 of external display device 200.
  • Video processing unit 204 is connected to the fourth line L4 via the third phase P3 of the sixth line L6 and to the graphics board 302 via the fourth signal line S4 of the first line LI.
  • the external display device 200 further includes a
  • Auxiliary processing unit 205 which serves to process AUX data sent via the third graphics interface 201 of the external display device 200.
  • the auxiliary processing unit 205 for this purpose comprises a memory which can be addressed for reading the AUX data.
  • the response is carried out here via the second phase P2 of the sixth line L6 and via the second Line path S3 'addressed on the part of the control unit 100.
  • the external display device 200 further includes a
  • Power processing unit 206 is an integrated voltage converter in the exemplary embodiment, which further processes the supply voltage or auxiliary voltage applied to the third graphics interface 201 in accordance with the configurations of the external display device 200 and supplies power to other components not shown internally in the figures, such as a display matrix.
  • Power supply unit 206 a memory of the auxiliary supply unit 205 with the auxiliary voltage, so that the memory of the auxiliary supply unit 205 can be read.
  • Power supply unit 206 supplied when at the
  • the supply voltage is applied. According to the described configuration of the arrangement, the supply voltage of the voltage supply unit 301 of the computer system 300 lies over the first one
  • Power supply unit 206 an internal power supply of the external display device 200 or with an internal or external power supply of the external display device 200
  • the control unit 100 in the computer system 300 thus enables a modular system with which a computer system 30 known per se (see FIG. 1) can be expanded by inserting the expansion card 104 in such a way that an external display device 200 with the option of the
  • Power supply via the third graphics interface 201 without the power supply 23 can be operated.
  • Control unit 100 and so describe the operation of a coupling of the external display device 200 with the graphics interface 101 of the control unit 100 (see again Figures 2 and 3).
  • FIG. 4 shows a flow chart for such a method. If a plug is plugged into the first graphics interface 101 of the control unit 100, the method starts in step 500.
  • step 501 the control unit 103 recognizes that a plug has been inserted into the first graphics interface 101. This is done via an explained hot plug detection and the first line path S2 '.
  • the first line path S2 ' is connected via the control device 103 and the graphics input 105 to the second graphics interface 106 of the graphics card 302.
  • the graphics card 302 could thus also recognize that a plug into the first graphics interface 101
  • control device 103 delays such a signal, with which it can be recognized in 302 that a Plug contact was made. This prevents the video card 302 from recognizing that at this time
  • Time used to delay the forwarding of the hotplug signal is used to determine the external display device 200 by the control device 103 and a possible switching to the supply voltage.
  • Step 500 started again.
  • the second multiplexer 111 is switched so that the
  • This circuit forms a ground state for the multiplexer, which can be changed by the control unit 103 by the control unit 103, the multiplexer 111 to a supply of the external
  • step 502 the auxiliary voltage is already applied to the first graphics interface 101, without the
  • Control unit must send a signal via the control line C2. This permanent supply of the first
  • Graphics interface 101 with the auxiliary voltage corresponds to the standard of the second graphics interface 106 of graphics card 302.
  • the auxiliary voltage is not fundamentally applied to the first graphics interface 101.
  • the control device 103 recognizes a
  • Plug contact in step 501 and sends via the second
  • the auxiliary voltage from the graphics card 302 is applied via the graphics input 105 and the second graphics interface 106.
  • Each device that has made the plug contact now receives the applied auxiliary voltage.
  • the control circuit 103 recognizes that the second multiplexer 111 is already connected in the manner described above and does not send a second control signal.
  • the auxiliary voltage is used inter alia to read a memory in the connected device to identify the device.
  • a memory in the connected device to identify the device.
  • Control unit 103 and the first multiplexer 110 performed by the control unit 103, if an external
  • Graphic interface 101 is connected, so is a
  • the control unit 103 switches the first multiplexer 110 via the first control line Cl so that an electrical connection from the control unit 103 via the further second conduction path S3 '' 'between the
  • the memory query is performed in step 503 by reading the memory in the auxiliary supply unit 205 of the
  • Auxiliary voltage is supplied.
  • the received data from the memory in the external display device 200 is processed by the controller 103. If the control device 103 does not recognize an external display device 200 that can receive a supply voltage via the third graphics interface 201, then in step 505 the second multiplexer 111 does not become
  • the first multiplexer 110 is switched such that the signal data of the graphics card 302 is applied to the first graphics interface 101 (via the second line path S3 ', the first multiplexer 110 and the further second line path S3 "between the first
  • step 505 the control unit 103 forwards the delayed hotplug signals to the graphics card 302 via the further first line path S2 ". Via the fourth line 4, the video data are at the first
  • Display device 20 which can not receive a supply voltage via a third graphics interface 201, now receives all the graphics signals received from graphics card 302 by controller 100 at first graphics interface 101 of FIG
  • Control unit 100 are ground through and can communicate with the graphics card 302 in a conventional manner. However, if it is detected in step 504 that the attached device is an external display device 200 that has a
  • Supply voltage can receive via the third graphics interface 201, the control unit 103 sends in step 506, the second control signal via the second control line C2 to the second multiplexer 111, which then the
  • step 507 the AUX signal
  • step 507 is simultaneous or
  • the external display device 200 may start booting up or displaying graphics information.
  • an external display device 200 can be operated on a computer system 300, without cables from a power supply of the external
  • Display device 200 obstruct or disturb a user. Also, the external display device 200 can be manufactured with less weight, since it can be dispensed with an internal power supply. If you do not use the internal power supply, you do not have to obtain a separate power supply authorization for different countries. This reduces administrative costs.
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Steuereinheit (100) zur Steuerung einer Spannungsversorgung für ein externes Anzeigegerät (200). Die Steuereinheit (100) umfasst eine erste Grafikschnittstelle (101) zum Anschließen des externen Anzeigegeräts (200) mit einem Anschluss (102), der dazu eingerichtet ist, eine Versorgungsspannung für das externe Anzeigegerät (200) auszugeben, und der weiter dazu eingerichtet ist, anstatt der Versorgungsspannung eine Hilfsspannung auszugeben. Die Steuereinheit (100) umfasst weiter ein Kontrollgerät (103), das mit der ersten Grafikschnittstelle (101) verbunden und dazu eingerichtet ist, ein an die erste Grafikschnittstelle (101) angeschlossenes Anzeigegerät (200) zu identifizieren. Die Steuereinheit (100) umfasst weiter einen Multiplexer, der dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit eines Steuersignals von dem Kontrollgerät (103) einen Strompfad umzuschalten, so dass an dem Anschluss (102) entweder die Hilfsspannung oder die Versorgungsspannung anliegt. Das Kontrollgerät (103) ist weiter dazu eingerichtet, an dem Anschluss (102) die Versorgungsspannung anzulegen, wenn ein externes Anzeigegerät (200) identifiziert wurde, das die Versorgungsspannung über einen Schnittstelleneingang (202) einer Grafikschnittstelle (201) des externen Anzeigegeräts (200) beziehen kann. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Computersystem (300), ein externes Anzeigegerät (200), eine Anordnung und ein Verfahren zum Betrieb der Steuereinheit (100).

Description

Beschreibung
Steuereinheit, Computersystem, externes Anzeigegerät,
Anordnung und Verfahren zum Betrieb einer Steuereinheit
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. Sind die Anzeigegeräte extern an das Computersystem angeschlossen, müssen sie separat mit elektrischer Energie versorgt werden. Figur 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, zB. 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: Figur 1 eine schematische Darstellung einer Anordnung eines
Computersystems mit einem externen Anzeigegerät gemäß dem Stand der Technik;
Figur 2 eine schematische Darstellung einer vorteilhaften
Ausgestaltung eines Computersystems mit einem externen Anzeigegerät ; Figur 3 eine weitere schematische Darstellung der vorteilhaften Ausgestaltung des Computersystems mit dem externen Anzeigegerät; und Figur 4 ein Flussdiagramm für ein vorteilhaftes Verfahren zum Betrieb einer Steuereinheit.
Figur 1 stellt wie oben beschrieben eine Anordnung gemäß dem Stand der Technik dar.
Figur 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 Figur 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 Figur 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 LI 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 LI 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 j_m
Ausführungsbeispiel 3,3 V. Handelt es sich um
Grafikschnittstellen gemäß dem DVI-Standard ist die
Hilfsspannung entsprechend 5V.
Eine detaillierte Beschreibung der Funktionsweise der
Umschaltung zwischen der Hilfsspannung und der
Versorgungsspannung erfolgt unter Bezugnahme auf Figur 3 und Figur 4. Figur 3 zeigt im Wesentlichen die gleichen Elemente wie Figur 2, gleiche Elemente wurden mit gleichen
Bezugszeichen versehen. Dies soll jedoch in keiner Weise einschränkend verstanden werden. Einzelne Signalpfade und Phasen der in Figur 2 dargestellten Leitungen LI bis L6 sind hier detaillierter dargestellt.
Die erste Leitung LI umfasst hierbei vier Signalleitungen Sl, S2, S3, S4. Die Signalleitungen Sl bis S4 der ersten Leitung LI können aus einer oder mehreren Phasen der ersten Leitung LI bestehen. Eine erste Signalleitung Sl führt die
Hilfsspannung. Die erste Signalleitung Sl 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 LI 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 LI 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 LI 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 LI dient der Übertragung von Videosignalen. Die vier Signalleitungen Sl, S2, S3, S4 der ersten Leitung LI 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 LI 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 Cl 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
Sl''' 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 Sl' ' mit dem Grafikeingang 105 und weiter mit der ersten
Signalleitung Sl der Leitung LI 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 Sl' 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 PI zum Führen von bis zu 12 V und einen Strom von mehreren
Ampere zum Übertragen von beispielsweise 60W Leistung für das externe Anzeigegerät 200 auf, die mit dem Anschluss 102 verbunden ist. Der Querschnitt der erste Phase PI (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 PI, 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 LI 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 Figur 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 Figur 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 Figuren 2 und 3) .
Figur 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 Cl 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 Cl 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 Sl''' freischaltet, sodass an dem Anschluss 102 der ersten Grafikschnittstelle 101 über die Spannungsleitung Sl', den zweiten Multiplexer 111 und die Versorgungsspannungsleitung Sl''' 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. Bezugs zeichenliste
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
LI erste Leitung
L2 zweite Leitung
L3 dritte Leitung
L4 vierte Leitung
L5 fünfte Leitung
L6 sechste Leitung Sl erste Signalleitung
S2 zweite Signalleitung
S3 dritte Signalleitung
S4 vierte Signalleitung
Sl ' Spannungsleitung
Sl ' Hilfsspannungsleitung
51 ' Versorgungsspannungsleitung
52 ' erster Leitungspfad
52 ' weiterer erster Leitungspfad
53 ' zweiter Leitungspfad
S3 ' weiterer zweiter Leitungspfad Cl erste Kontrollleitung
C2 zweite Kontrollleitung
PI erste Phase
P2 zweite Phase
P3 dritte Phase

Claims

Patentansprüche
1. Steuereinheit (100) zur Steuerung einer
Spannungsversorgung für ein externes Anzeigegerät (200), umfassend
- eine erste Grafikschnittstelle (101) zum Anschließen des externen Anzeigegeräts (200), umfassend einen
Anschluss (102), der dazu eingerichtet ist, eine
Versorgungsspannung für das externe Anzeigegerät (200) auszugeben, und der weiter dazu eingerichtet ist, anstatt der Versorgungsspannung eine Hilfsspannung auszugeben,
- ein Kontrollgerät (103), das mit der ersten
Grafikschnittstelle (101) verbunden und dazu
eingerichtet ist, ein an die erste Grafikschnittstelle (101) angeschlossenes Anzeigegerät (200) zu
identifizieren, sowie
- einen Multiplexer, der dazu eingerichtet ist, in
Abhängigkeit eines Steuersignals von dem Kontrollgerät (103) einen Strompfad umzuschalten, so dass an dem
Anschluss (102) entweder die Hilfsspannung oder die Versorgungsspannung anliegt,
wobei das Kontrollgerät (103) weiter dazu eingerichtet ist, an dem Anschluss (102) die Versorgungsspannung anzulegen, wenn ein externes Anzeigegerät (200)
identifiziert wurde, das die Versorgungsspannung über einen Schnittstelleneingang (202) einer
Grafikschnittstelle (201) des externen Anzeigegeräts (200) beziehen kann.
Steuereinheit (100) nach Anspruch 1,
wobei die erste Grafikschnittstelle (101) und das
Kontrollgerät (103) auf einer Erweiterungskarte (104) , insbesondere einer PCI-Expresskarte angeordnet sind und wobei die Erweiterungskarte (104) einen Grafikeingang (105) zum Empfangen von Grafiksignalen aufweist.
Computersystem (300) mit einer Steuereinheit (100) nach einem der Ansprüche 1 oder 2 und einer
Spannungsversorgungseinheit (301) ,
wobei die Spannungsversorgungseinheit (301) dazu
eingerichtet ist, über den Anschluss (102) die
Versorgungsspannung auszugeben.
Computersystem (300) nach Anspruch 3,
umfassend eine zweite Grafikschnittstelle (106) für das externe Anzeigegerät (200) mit einem weiteren Anschluss (107) für die Hilfsspannung für das externe Anzeigegerät
(200) , wobei die zweite Grafikschnittstelle (106) mit der ersten Grafikschnittstelle (101) verbunden ist, so dass über die erste Grafikschnittstelle (101) Signale der zweite Grafikschnittstelle (106) ausgebbar sind.
Externes Anzeigegerät (200) für ein Computersystem (300) mit einem Schnittstelleneingang (202) einer
Grafikschnittstelle (201), wobei das externe
Anzeigegerät (200) dazu eingerichtet ist, über den
Schnittstelleneingang (202) der Grafikschnittstelle
(201) des externen Anzeigegeräts (200) eine
Hilfsspannung zu beziehen, und wobei das externe
Anzeigegerät (200) dazu eingerichtet ist, an dem
Schnittstelleneingang (202) der Grafikschnittstelle
(201) des externen Anzeigegeräts (200) eine angelegte Versorgungsspannung zu beziehen, die sich von der
Hilfsspannung unterscheidet. Externes Anzeigegerät (200) nach Anspruch 5,
wobei das externe Anzeigegerät (200) dazu eingerichtet ist, die Versorgungsspannung von einem Netzteil (203) zu beziehen, wenn an dem Schnittstelleneingang (202) der Grafikschnittstelle (201) des externen Anzeigegeräts
(200) keine Versorgungsspannung anliegt.
Anordnung mit einem externen Anzeigegerät (200) nach einem der Ansprüche 5 und 6 und einem Computersystem (300) nach einem der Ansprüche 3 und 4, wobei der
Schnittstelleneingang (202) der Grafikschnittstelle
(201) des externen Anzeigegeräts (200) elektrisch mit der ersten Grafikschnittstelle (101) der Steuereinheit
(100) verbunden ist.
Verfahren zum Betrieb einer Steuereinheit nach einem der Ansprüche 1 oder 2, umfassend die Schritte:
- Erkennen eines Steckkontakts an der ersten
Grafikschnittstelle (101) durch das Kontrollgerät (103);
- Empfangen von Identifikationsinformationen eines durch den Steckkontakt mit der ersten Grafikschnittstelle
(101) verbundenen Anzeigegeräts (200) durch das
Kontrollgerät (103);
- Identifizieren des durch den Steckkontakt mit der ersten Grafikschnittstelle (101) verbundenen
Anzeigegeräts (200) durch das Kontrollgerät (103) in Abhängigkeit der empfangenen
Identifikationsinformationen;
- Anlegen einer Versorgungsspannung an den Anschluss
(102) , wenn im Schritt des Identifizierens ein externes Anzeigegerät (200) identifiziert wurde, das die
Versorgungsspannung über den Schnittstelleneingang (202) der Grafikschnittstelle (201) des externen Anzeigegeräts (200) beziehen kann,
wobei der Schritt des Anlegens einer Versorgungsspannung ein Schalten eines Multiplexers umfasst, um zwischen einer am Anschluss (102) angelegten Hilfsspannung und der Versorgungsspannung zu wechseln.
9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei zusätzlich der folgende Schritt nach dem Schritt des Empfangens ausgeführt wird:
- Anlegen von Grafiksignalen an die erste
Grafikschnittstelle (101) durch Freischalten eines
Leitungspfads oder mehrerer Leitungspfade zwischen der zweiten Grafikschnittstelle (106) und der ersten
Grafikschnittstelle (101).
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9,
wobei zusätzlich der folgende Schritt vor dem Schritt des Identifizierens ausgeführt wird:
- Anlegen der Hilfsspannung an den Anschluss (102), nachdem der Steckkontakt erkannt wurde.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
wobei der Schritt des Empfangens das Auslesen eines Speichers (204) des externen Anzeigegeräts (200)
umfasst .
PCT/EP2016/079036 2015-12-07 2016-11-28 Steuereinheit, computersystem, externes anzeigegerät, anordnung und verfahren zum betrieb einer steuereinheit WO2017097626A1 (de)

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