專利名稱：基于無線電通訊技術的計算機設計技術及計算機系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
基于無線電通訊技術的計算機設計技術及計算機系統(tǒng)涉及目前廣泛使用的計算機設備， 包括個人電腦、服務器等，特別涉及一種將無線通訊技術與計算機技術進行整合的全新計算 機系統(tǒng)設計技術，屬于計算機技術領域和無線電通訊技術領域。
冃爾抆不
自上世紀70年代微處理器技術和計算機技術出現(xiàn)以來，計算機系統(tǒng)進入了全面普及的 時代。計算機技術經(jīng)過幾十年的發(fā)展，其處理器速度、系統(tǒng)性能都有了很大的提高。但計算 機系統(tǒng)的技術架構(gòu)變化很小，基本維持著中央處理器(CPU)通過北橋接口電路連接內(nèi)存，通 過南橋接口電路連接硬盤、光驅(qū)、鍵盤、鼠標、串口設備、并口設備、USB設備等，北橋接 口電路和南橋接口電路都可以引出外部設備總線用于外部設備的接口擴展，變化比較多的是 連接外部設備的接口總類增加、接口總線的通訊規(guī)范變化。目前一臺計算機系統(tǒng)出現(xiàn)的接口 很多如串口、并口、顯示器接口、 PS2接口、網(wǎng)絡接口、 USB接口、 XT總線接口、 AT總線 接口、 PCI總線接口、 PCMCIA總線接口等。不同接口之間沒有通用性，特定的外部設備只能 與特定的接口連接，造成當特定接口損壞后，外圍設備不能有效利用其他接口資源進行連接。 隨著無線電技術的發(fā)展，人們開始把無線電技術用于一些計算機的外部設備，如無線鼠標、 無線鍵盤等。但由于計算機系統(tǒng)本身的架構(gòu)沒有變化，造成如果把無線電設備連接到計算機 系統(tǒng)中，必須增加一個接口轉(zhuǎn)換設備，將無線電信息與計算機系統(tǒng)目前使用的接口信息進行 相互轉(zhuǎn)換。從整體連接效果來看，中央處理器(CPU)如果需要與無線電外設進行通訊，需要 先把CPU總線轉(zhuǎn)換為目前計算機使用的接口之一，然后再轉(zhuǎn)換為可以實現(xiàn)無線電信號收發(fā)的
接口。顯然這種轉(zhuǎn)化有很多冗余電路，造成成本的提高、資源的浪費，因為完全可以由中央
處理器(CPU)與無線電外設更直接的連接。隨著無線電通訊技術的發(fā)展，無線電設備之間
的通訊速率和通訊可靠性都得到很大提高，完全可以應用于計算機系統(tǒng)的設計，包括計算機
主機與各種部件之間的通訊連接。如超寬帶技術(UWB)正在推出數(shù)據(jù)傳輸速率分別為 220Mbps 、 500Mbps和1Gbps的UWB解決方案，而這樣高的傳lt速率已經(jīng)可以滿足目前計算 機各種接口的連接速率，如顯示器需要40Mbps、局域網(wǎng)絡連接100 Mbps等需要較高速率的 設備接口都完全滿足，其他外部設備如鍵盤、鼠標、打印機等接口速率都較小。因此所有這 些設備匯聚在一起的帶寬都能由一個超寬帶技術(UWB)無線電信號處理接口進行連接和通訊。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的計算機系統(tǒng)的接口繁多，接口之間無法進行兼容使用的問題，這里提出 的基于無線電通訊技術的計算機設計技術及計算機系統(tǒng)將無線電通訊技術引入計算機系統(tǒng)的 設計中，實現(xiàn)計算機系統(tǒng)各個部件之間采用無線電信號進行連接和交互信息，同時可以減少 計算機系統(tǒng)的外部設備使用無線電信號連接時的硬件冗余，通過計算機主板自帶無線電信號 處理電路，實現(xiàn)計算機主機與其它部件之間的無線連接。
為達到上述目的，本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是
1、 基于無線電通訊技術的計算機設計技術及計算機系統(tǒng)，是將無線電通訊技術與計算機技術 結(jié)合，它包括計算機主機、輸入輸出設備，相互之間的連接關系是計算機主機與輸入輸 出設備都采用無線電信號進行連接和通訊。
2、 所述的計算機主機由電源系統(tǒng)、電腦主板、存儲設備、存儲設備驅(qū)動器、計算機機箱構(gòu)成，
其中電源系統(tǒng)與電腦主板、存儲設備、存儲設備驅(qū)動器都有電連接，為電腦主板、存儲設
備、存儲設備驅(qū)動器提供工作電源；電腦主板、存儲設備、存儲設備驅(qū)動器都有無線電通 訊電路，實現(xiàn)電腦主板與存儲設備、存儲設備驅(qū)動器之間通過無線電信號進行連接和交互 信息，電源系統(tǒng)、電腦主板、存儲設備、存儲設備驅(qū)動器等部件固定安裝在計算機機箱內(nèi)部。
3、 所述的電腦主板主要包含中央處理器(CPU)、接口處理電路、系統(tǒng)內(nèi)存電路、系統(tǒng)引導 程序存儲電路、主板無線電信號處理電路、主板無線電天線電路，其中中央處理器(CPU) 與接口處理電路電連接，接口處理電路與系統(tǒng)內(nèi)存電路、系統(tǒng)引導程序存儲電路、主板無 線電信號處理電路電連接，主板無線電信號處理電路與主板無線電天線電路電連接，用于 與其它部件的無線信號連接與通訊。
4、 所述的存儲設備主要是支持無線電信號處理的硬盤(Hard Disk),由硬盤(Hard Disk) 驅(qū)動電路、硬盤(Hard Disk)存儲介質(zhì)和無線電信號處理電路構(gòu)成，通過無線電信號處 理電路與計算機系統(tǒng)其他部件進行信息通訊，當讀取存儲設備信息時，通過硬盤(Hard Disk)驅(qū)動電路讀取硬盤(Hard Disk)存儲介質(zhì)的內(nèi)容，然后由無線電信號處理電路發(fā) 送給計算機其他部件；當向存儲設備寫入信息時，由無線電信號處理電路收到計算機其他 部件發(fā)出的數(shù)據(jù)信息，然后通過硬盤(Hard Disk)驅(qū)動電路寫入硬盤(Hard Disk)存儲 介質(zhì)中。
5、 所述的存儲設備驅(qū)動器是支持無線電信號處理的存儲介質(zhì)可移動的存儲驅(qū)動設備，如光盤 驅(qū)動器、軟盤驅(qū)動器等，主要由存儲設備驅(qū)動電路、可放置存儲介質(zhì)的機械結(jié)構(gòu)部件和無 線電信號處理電路構(gòu)成，存儲設備驅(qū)動電路與可放置存儲介質(zhì)的機械結(jié)構(gòu)部件和無線電信 號處理電路有連接，通過無線電信號處理電路與計算機系統(tǒng)其他部件進行信息通訊。
6、 所述的輸入輸出設備包括用于顯示信息的輸出設備顯示器、用于輸入信息的鍵盤、用于輸 入信息的鼠標以及其他實現(xiàn)信息輸入輸出的外部設備，這些外部設備都包含處理無線電信 號的處理電路，實現(xiàn)與計算機主機的無線連接與信息交換。
7、 所述的計算機主機、輸入輸出設備都有自己唯一的識別地址，在實現(xiàn)無線電信號通訊時， 用于區(qū)分計算機主機、輸入輸出設備相互識別的標志。
8、 所述的計算機主機的識別地址可以手動設定或硬件固化，所述的輸入輸出設備上的識別地 址可以由所述的計算機主機進行地址分配或手動設定或硬件固化。
9、 所述的計算機主機與輸入輸出設備形成無線通訊系統(tǒng)中，計算機主機是該無線電通訊系統(tǒng) 的控制部件，由計算機主機決定外部的輸入輸出設備是否能夠連接到該通訊系統(tǒng)實現(xiàn)信息 的交互。
本發(fā)明的有益效果是采用基于無線電通訊技術的計算機設計技術及計算機系統(tǒng)，可以 將計算機主機與所有外部設備的連接都采用相同的連接方式，即無線電信號連接。解決了目 前計算機系統(tǒng)設計中不同外部設備與計算機主機的多種接口類型的狀態(tài)，同時在計算機主板
中己經(jīng)支持無線電信號處理電路，當外部設備支持無線電信號處理時可以不需要增加轉(zhuǎn)換電 路就可直接與計算機主板通訊，減少了硬件冗余電路，同時計算機系統(tǒng)的總線資源可以被充 分利用。而且，由于采用無線電信號方式進行連接，不會出現(xiàn)接口數(shù)量受限制的情況，使計 算機系統(tǒng)可以連接的外部設備很多，通過設備地址和軟件可以區(qū)分不同設備的數(shù)據(jù)和信息。


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下面結(jié)合實施附圖對本發(fā)明做進一步的說明。 圖1是本發(fā)明的原理結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是原有計算機系統(tǒng)主板設計原理示意圖。
圖3是采用基于無線電通訊技術的計算機設計技術及計算機系統(tǒng)的計算機系統(tǒng)主板設 計原理示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理和工作原理進行詳細說明。
在圖1中，結(jié)合無線電通訊技術和計算機技術的新型計算機系統(tǒng)由計算機主機和外部輸 入輸出設備構(gòu)成，計算機主機與外部輸入輸出設備之間采用無線電信號進行連接和信息通訊。 計算機主機主要包括中央處理器(CPU) [101]、內(nèi)存[102]、主板無線信號處理電路[103]、 主板無線電天線電路[105]、電源系統(tǒng)[104]、系統(tǒng)引導程序電路(BIOS) [106]、硬盤無線信 號處理電路[107]、硬盤[108]、光盤無線信號處理電路[109]、光盤驅(qū)動器[110]構(gòu)成。其中 電源系統(tǒng)[104]為中央處理器(CPU) [101]、內(nèi)存[102]、主板無線信號處理電路[103]、主板 無線電天線電路[105]、系統(tǒng)引導程序電路(BIOS) [106]、硬盤無線信號處理電路[107]、硬 盤[108]、硬盤無線信號處理天線電路[119]、光盤無線信號處理電路[109]、光盤驅(qū)動器[110]、 光盤無線信號處理天線電路[120]等各個部件提供供電電源，中央處理器(CPU) [IOI]與內(nèi)存 [102]、主板無線信號處理電路[103]、主板無線電天線電路[105]、系統(tǒng)引導程序電路(BIOS) [106]之間采用CPU總線電連接，主板無線電天線電路[105]與硬盤無線信號處理電路[107]、 光盤無線信號處理電路[109]之間采用無線電信號進行連接和信息通訊，硬盤無線信號處理電 路[107]與硬盤[108]電連接，光盤無線信號處理電路[109]與光盤驅(qū)動器[110]電連接。中央 處理器(CPU) [101]、內(nèi)存[102]、主板無線信號處理電路[103]、主板無線電天線電路[105]、 系統(tǒng)引導程序電路(BIOS) [106]構(gòu)成了計算機的主板。外部輸入輸出設備包括鍵盤[lll]、 鼠標[112]等輸入設備和顯示器[113]、打印機[114]等輸出設備，還可以包含其他外部設備， 這些外部設備都具有相應的無線信號處理電路，如鍵盤無線信號處理電路[115]、鍵盤無線信 號處理天線電路[121]、鼠標無線信號處理電路[116]、鼠標無線信號處理天線電路[122]、顯 示器無線信號處理電路[117]、顯示器無線信號處理天線電路[123]、打印機無線信號處理電 路[11S]、打印機無線信號處理天線電路[124]等。在具體實現(xiàn)中，可以采用超寬帶技術(UWB) 無線通訊協(xié)議實現(xiàn)本發(fā)明的無線通訊協(xié)議。由于主板無線信號處理電路[103]直接與中央處理 器(CPU) [IOI]的總線連接，可以保證與中央處理器(CPU) [IOI]通訊的速率和帶寬，而超 寬帶技術(UWB)無線電技術可以實現(xiàn)每秒數(shù)百兆位甚至上千兆位的數(shù)據(jù)通訊速率，可以保證 所有外部設備都可以通過無線電信號方式與主機進行連接和通訊。
飛思卡爾XS110超寬帶(U冊)解決方案可提供基于直接序列超寬帶技術(DS-UWB)和 IEEE 802.15. 3媒體接入控制(MAC)協(xié)議的完全的無線連接。該芯片組可提供超過110 Mbps 的數(shù)據(jù)傳輸速率，以極低的能耗，支持流式視頻、流式音頻和海量數(shù)據(jù)傳輸。除提供高數(shù)據(jù) 速率以外，XS110還支持對等網(wǎng)絡和adhoc網(wǎng)絡，以實現(xiàn)真正的無縫無線連接。飛思卡爾的XS110芯片已經(jīng)通過FCC認證，符合第15部分的規(guī)范的要求，并符合FCC的"2002年UWB報 告和命令"中規(guī)定的頻譜規(guī)范要求，在具體實施中，可以采用飛思卡爾的XS110芯片及其后續(xù) 推出的通訊速率更高的芯片作為無線信號處理的主芯片。
由于采用無線電信號進行外部設備與系統(tǒng)主機的連接，在主機的計算機主板中就可以省 去接口擴展電路或擴展槽等器件。在本實施方案中，計算機主板由于不需要擴展各種外部設 備接口，因此計算機的主機可以做的比較輕巧。計算機主機、輸入輸出設備都有自己唯一的 識別地址，在實現(xiàn)無線電信號通訊時，用于區(qū)分計算機主機、輸入輸出設備相互識別的標志， 通常實現(xiàn)中可以采用互聯(lián)網(wǎng)絡協(xié)議(IP)地址作為識別地址，也可以采用媒體訪問控制(MAC) 地址作為識別地址。計算機主機的識別地址可以手動設定或硬件固化，所述的輸入輸出設備 上的識別地址可以由所述的計算機主機進行地址分配或手動設定或硬件固化。計算機主機與 輸入輸出設備形成無線通訊系統(tǒng)中，計算機主機是該無線電通訊系統(tǒng)的控制部件，由計算機 主機決定外部的輸入輸出設備是否能夠連接到該通訊系統(tǒng)實現(xiàn)信息的交互。
計算機系統(tǒng)主板是計算機系統(tǒng)的核心部件，下面通過對照原有計算機系統(tǒng)主板設計和采 用基于無線電通訊技術的計算機設計技術及計算機系統(tǒng)的計算機系統(tǒng)主板設計來對本文所述 技術做進一歩說明。在圖2所示的原有計算機系統(tǒng)主板設計原理示意圖中，計算機系統(tǒng)主板 由中央處理器(CPU) [201]、北橋電路[202]、內(nèi)存電路[203]、南橋電路[204]、系統(tǒng)引導程 序電路(BIOS) [205]、總線擴展槽[206]、基本外部輸入輸出設備連接接口 [207]構(gòu)成，其中 基本外部輸入輸出設備連接接口[207]包括硬盤接口、光驅(qū)接口、鍵盤接口、鼠標接口、串口、 并口等。有些主板為了提高性能，還包括多媒體處理電路[208]和外部高速緩存電路[209]。 中央處理器(CPU) [201]主要通過北橋電路[202]和南橋電路[204]實現(xiàn)與內(nèi)存電路[203]、系 統(tǒng)引導程序電路(BIOS) [205]、總線擴展槽[206]、基本外部輸入輸出設備連接接口 [207] 等進行連接和通訊。計算機系統(tǒng)的不同外部設備通過不同的接口方式和接口種類與計算機主 機連接。此時由于所有接口電路都采用有線電連接，當某種接口不夠使用時，該主板就難以 滿足要求。同時由于原有計算機系統(tǒng)主板設計不支持無線電信號處理技術，雖然現(xiàn)在已經(jīng)有 支持無線電信號的外部設備，但不能直接與計算機系統(tǒng)進行通訊，需要在計算機主機相應的 接口上增加一個專門處理該外部設備所發(fā)出的無線電信號的收發(fā)器和接口轉(zhuǎn)換電路。
相比而言，在圖3中所示的采用基于無線電通訊技術的計算機設計技術及計算機系統(tǒng)的
計算機系統(tǒng)主板設計原理示意圖中，計算機系統(tǒng)主板由中央處理器(era) [3oi]、北橋電路、內(nèi)存電路[303]、主板無線信號處理電路[304]、系統(tǒng)引導程序電路(BIOS) [305]、
主板無線電天線電路[308]。為了提高性能，還可以包括多媒體處理電路[306]和外部高速緩 存電路[307]。中央處理器(CPU) [301]主要通過北橋電路[302]實現(xiàn)與內(nèi)存電路[303]、系統(tǒng) 引導程序電路(BIOS) [305]、主板無線信號處理電路[304]等進行連接和通訊。顯然采用基 于無線電通訊技術的計算機設計技術及計算機系統(tǒng)，只需要增加一個無線電信號處理電路就 可以替代南橋電路和各種總線擴展電路。無論何時需要增加外部設備，就可以隨時購買支持 相同無線電信號處理協(xié)議的外部設備，隨時連接到計算機系統(tǒng)中。外部設備的數(shù)量不會因為 接口的數(shù)量限制而受到限制，只會因為占用無線信號通訊的帶寬而影響分配外部設備與主板 的通訊速率。
權(quán)利要求
1、基于無線電通訊技術的計算機設計技術及計算機系統(tǒng)，其特征是將無線電通訊技術與計算機技術結(jié)合，它包括計算機主機、輸入輸出設備，相互之間的連接關系是計算機主機與輸入輸出設備都采用無線電信號進行連接和通訊。
2、 如權(quán)利要求1所述的基于無線電通訊技術的計算機設計技術及計算機系統(tǒng)，其特征是所述 的計算機主機由電源系統(tǒng)、電腦主板、存儲設備、存儲設備驅(qū)動器、計算機機箱構(gòu)成，其 中電源系統(tǒng)與電腦主板、存儲設備、存儲設備驅(qū)動器都有電連接，為電腦主板、存儲設備、 存儲設備驅(qū)動器提供工作電源；電腦主板、存儲設備、存儲設備驅(qū)動器都有無線電通訊電 路，實現(xiàn)電腦主板與存儲設備、存儲設備驅(qū)動器之間通過無線電信號進行連接和交互信息， 電源系統(tǒng)、電腦主板、存儲設備、存儲設備驅(qū)動器等部件固定安裝在計算機機箱內(nèi)部。
3、 如權(quán)利要求2所述的基于無線電通訊技術的計算機設計技術及計算機系統(tǒng)，其特征是所述 的電腦主板主要包含中央處理器(CPU)、接口處理電路、系統(tǒng)內(nèi)存電路、系統(tǒng)引導程序 存儲電路、主板無線電信號處理電路、主板無線電天線電路，其中中央處理器(CPU)與 接口處理電路電連接，接口處理電路與系統(tǒng)內(nèi)存電路、系統(tǒng)引導程序存儲電路、主板無線 電信號處理電路電連接，主板無線電信號處理電路與主板無線電天線電路電連接，用于與 其它部件的無線信號連接與通訊。
4、 如權(quán)利要求2所述的基于無線電通訊技術的計算機設計技術及計算機系統(tǒng)，其特征是所述 的存儲設備主要是支持無線電信號處理的硬盤(HardDisk),由硬盤(HardDisk)驅(qū)動電 路、硬盤(Hard Disk)存儲介質(zhì)和無線電信號處理電路構(gòu)成，通過無線電信號處理電路與 計算機系統(tǒng)其他部件進行信息通訊，當讀取存儲設備信息時，通過硬盤(Hard Disk)驅(qū)動 電路讀取硬盤(HardDisk)存儲介質(zhì)的內(nèi)容，然后由無線電信號處理電路發(fā)送給計算機其 他部件；當向存儲設備寫入信息時，由無線電信號處理電路收到計算機其他部件發(fā)出的數(shù) 據(jù)信息，然后逋過硬盤(Hard Disk)驅(qū)動電路寫入硬盤(HardDisk)存儲介質(zhì)中。
5、 如權(quán)利要求2所述的基于無線電通訊技術的計算機設計技術及計算機系統(tǒng)，其特征是所述 的存儲設備驅(qū)動器是支持無線電信號處理的存儲介質(zhì)可移動的存儲驅(qū)動設備，如光盤驅(qū)動 器、軟盤驅(qū)動器等，主要由存儲設備驅(qū)動電路、可放置存儲介質(zhì)的機械結(jié)構(gòu)部件和無線電 信號處理電路構(gòu)成，存儲設備驅(qū)動電路與可放置存儲介質(zhì)的機械結(jié)構(gòu)部件和無線電信號處 理電路有連接，通過無線電信號處理電路與計算機系統(tǒng)其他部件進行信息通訊。
6、 如權(quán)利要求1所述的基于無線電通訊技術的計算機設計技術及計算機系統(tǒng)，其特征是所述 的輸入輸出設備包括用于顯示信息的輸出設備顯示器、用于輸入信息的鍵盤、用于輸入信 息的鼠標以及其他實現(xiàn)信息輸入輸出的外部設備，這些外部設備都包含處理無線電信號的 處理電路，實現(xiàn)與計算機主機的無線連接與信息交換。
7、 如權(quán)利要求1所述的基于無線電通訊技術的計算機設計技術及計算機系統(tǒng)，其特征是所述 的計算機主機、輸入輸出設備都有自己唯一的識別地址，在實現(xiàn)無線電信號通訊時，用于 區(qū)分計算機主機、輸入輸出設備相互識別的標志。
8、 如權(quán)利要求7所述的基于無線電通訊技術的計算機設計技術及計算機系統(tǒng)，其特征是所述 的計算機主機的識別地址可以手動設定或硬件固化，所述的輸入輸出設備上的識別地址可 以由所述的計算機主機進行地址分配或手動設定或硬件固化。
9、 如權(quán)利要求1所述的基于無線電通訊技術的計算機設計技術及計算機系統(tǒng)，其特征是所述 的計算機主機與輸入輸出設備形成無線通訊系統(tǒng)中，計算機主機是該無線電通訊系統(tǒng)的控 制部件，由計算機主機決定外部的輸入輸出設備是否能夠連接到該通訊系統(tǒng)實現(xiàn)信息的交互。
全文摘要
基于無線電通訊技術的計算機設計技術及計算機系統(tǒng)是將無線電通訊技術引入計算機系統(tǒng)的設計中，實現(xiàn)計算機系統(tǒng)各個部件之間采用無線電信號進行連接和交互信息，同時可以減少計算機系統(tǒng)的外部設備使用無線電信號連接時的硬件冗余，通過計算機主板自帶無線電信號處理電路，實現(xiàn)計算機主機與其它部件之間的無線連接，解決了目前計算機系統(tǒng)設計中不同外部設備與計算機主機的多種接口類型的問題，同時在計算機主板中已經(jīng)支持無線電信號處理電路，當外部設備支持無線電信號處理時可以不需要增加轉(zhuǎn)換電路就可直接與計算機主板通訊，減少了硬件冗余電路。由于采用無線電信號方式進行連接，不會出現(xiàn)接口數(shù)量受限制的情況，可以連接的外部設備很多。
文檔編號G06F13/00GK101101577SQ200710119900
公開日2008年1月9日 申請日期2007年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月3日
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