專利名稱：電子宿主設(shè)備的擴(kuò)展方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子宿主設(shè)備的擴(kuò)展方法，具體地，涉及一種通過改 進(jìn)智能設(shè)備核心電路與外設(shè)接口電路的連接方式，以提高智能設(shè)備可擴(kuò)展 性的方法，其中核心電路在這里指智能設(shè)備的主邏輯控制器件或主邏輯控 制電路。(二) 背景技術(shù)目前，各種智能化設(shè)備一般采用預(yù)留接口電路來擴(kuò)展其功能，以便于 用戶進(jìn)行二次開發(fā)，比如微型計(jì)算機(jī)上的各種擴(kuò)展卡的插槽、串行通訊接 口和并行通訊接口。智能化設(shè)備的可擴(kuò)展性，使配套客戶或擴(kuò)展板制造商 可以根據(jù)自己的需要增加相應(yīng)的專用電路，提高了智能化設(shè)備的使用靈活 性和適用范圍。但多數(shù)接口電路在設(shè)計(jì)上只考慮到設(shè)備電信號(hào)的輸入輸出， 對(duì)設(shè)備自身電路資源的再利用，以及擴(kuò)展板卡需求資源與自身資源的沖突 問題不予考慮。這就造成了設(shè)備資源浪費(fèi)、設(shè)備功能單一和用戶設(shè)計(jì)空間 狹窄等缺點(diǎn)，以至于使得產(chǎn)品的通用性和靈活性降低，不能滿足智能設(shè)備 的廣域應(yīng)用。參照說明書附圖1，現(xiàn)有智能化設(shè)備接口電路的設(shè)計(jì)方法是核心電路 通過芯片和外部總線連接執(zhí)行電路和接口電路，其中執(zhí)行電路在這里指包 括標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整解調(diào)器接口、通用串行接口、通用并行接口、串行接口在內(nèi)的 集成在設(shè)備主板上的接口和包括功放電路、射頻電路、驅(qū)動(dòng)電路在內(nèi)的集 成在設(shè)備主板上的電路，以及包括喇叭、話筒、傳感器在內(nèi)的內(nèi)置于主機(jī)中的電器功能模塊；而擴(kuò)展用的接口電路，則是為了方便特定用戶自己設(shè) 計(jì)板卡以擴(kuò)展系統(tǒng)功能目的諸如PCI插槽的接口電路?；谶@一原理的掌 上電腦由于其自身體積、散熱和價(jià)格等綜合因素的制約，都采用專用的 CPU，在這里CPU指上述核心電路。而這些種類型的CPU —般都采用S0C (System On Chip)設(shè)計(jì)策略來減少外圍電路的復(fù)雜性，當(dāng)然，絕大多數(shù) 還都包含一個(gè)USB主接口 (Host)控制器。插卡式通用掌上電腦除了要求本身?yè)碛蠻SB主接口 (用于連接U盤、 外接鍵盤和鼠標(biāo)等)夕卜，還必須允許用戶可以在板卡上使用CPU的USB主 接口資源。如果采用USB一HUB的方法以擴(kuò)充USB端口，勢(shì)必存在如下缺點(diǎn)1. 增加元件，必然會(huì)增加掌上電腦自身的成本。2. 增加電路復(fù)雜度，必然會(huì)降低整體設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性以及整體功耗。3. 掌上電腦本身的USB接口和用戶板卡上的資源都會(huì)降低速度。在有些需要高速度的用戶卡設(shè)計(jì)中，這是不能接受的。 盡管USB協(xié)議理論上允許多重HUB的接入，但就掌上電腦而言，因上 述因素的限制，采用多重HUB是不現(xiàn)實(shí)的。這實(shí)際限制了用戶卡繼續(xù)擴(kuò)展 USB主接口的可能。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明為了克服現(xiàn)有電子宿主設(shè)備的擴(kuò)展方法整體設(shè)計(jì)靈活性差，智 能設(shè)備自身資源再利用性差，智能設(shè)備自身資源與擴(kuò)展板卡需求資源的設(shè) 計(jì)沖突的缺陷，提供了一種整體設(shè)計(jì)靈活，資源利用率高，擴(kuò)展方便的外 圍設(shè)備的擴(kuò)展方法。本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案為在需要加入用戶板卡的設(shè)備主板上，其設(shè)備主板包括核心電路和執(zhí) 行電路，以及用于與用戶板卡通訊的接口電路，當(dāng)所述執(zhí)行電路需要與核 心電路進(jìn)行通訊時(shí)，需設(shè)備主板與所述用戶板卡進(jìn)行電性插接，核心電路 的信號(hào)經(jīng)由用戶板卡的回繞與執(zhí)行電路通訊。優(yōu)選地，所述用戶板卡包含所述核心電路與所述執(zhí)行電路的電性轉(zhuǎn)接 電路。 '優(yōu)選地，所述用戶板卡還包含用于連接所述核心電路與主板的擴(kuò)展功 能模塊的電路。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的發(fā)明目的，本發(fā)明的另一個(gè)技術(shù)方案為其所用設(shè)備主板包括核心電路和執(zhí)行電路，以及用于與用戶板卡通訊 的接口電路，在用戶板卡上的接口電路具有嵌合用戶板卡的金手指的插槽， 每個(gè)金手指的兩個(gè)短接導(dǎo)電金屬片在用戶板卡插入所述插槽，使得插槽處 于短接狀態(tài)，該兩導(dǎo)電金屬片其一與核心電路相接，另一與所述執(zhí)行電路 相接。本發(fā)明實(shí)際應(yīng)用中主要用于包括掌上電腦、各種嵌入式設(shè)備和工控機(jī) 在內(nèi)的小型智能設(shè)備上，這種小型智能設(shè)備外設(shè)接口少，且用于擴(kuò)展其功 能的用戶板卡插槽也少。本發(fā)明優(yōu)選回繞數(shù)據(jù)線的方式來擴(kuò)展系統(tǒng)功能， 原理是設(shè)備執(zhí)行電路經(jīng)主板擴(kuò)展板卡插槽與核心電路相連。本發(fā)明兩個(gè)方 案其一是在現(xiàn)有板卡插槽的基礎(chǔ)上，直接通過用戶板卡來連接核心電路和執(zhí)行電路；另一個(gè)方案則直接通過板卡插槽本身連接，兩種方式都是實(shí)現(xiàn) 數(shù)據(jù)線的回繞，即從核心電路到用戶板卡插槽，再由該用戶板卡插槽到執(zhí)行電路；同時(shí)，因本發(fā)明采用的僅僅是數(shù)據(jù)線的連接，對(duì)于執(zhí)行電路，數(shù) 據(jù)線長(zhǎng)度沒有增加多少，電信號(hào)的強(qiáng)度基本上不會(huì)有衰減。這樣做可充分 利用宿主設(shè)備和嵌入式系統(tǒng)雙方的電路資源、緩解設(shè)備資源匱乏和拓 寬嵌入式板卡設(shè)計(jì)空間的接口電路設(shè)計(jì)方法。本發(fā)明的原理是先將信號(hào)引至用戶板卡，再使電信號(hào)在用戶板卡 上回繞到設(shè)備主板，也就是將電信號(hào)的轉(zhuǎn)接權(quán)從設(shè)備端移植到用戶 端。這樣，既可以使用戶板卡得到來自設(shè)備端的輸出電信號(hào)，又可以 使用戶板卡得到設(shè)備上執(zhí)行電路的輸入信號(hào)。本發(fā)明增加了用戶板卡設(shè)計(jì)的靈活性，充分利用用戶板卡的電路資源 以緩解設(shè)備資源匱乏的問題。其原理是電信號(hào)的轉(zhuǎn)接權(quán)從設(shè)備端移植到用 戶端。這樣，既可以使用戶板卡得到來自系統(tǒng)端的輸出電信號(hào)，又可以直 接使用戶板卡得到的設(shè)備上執(zhí)行電路的輸入信號(hào)，擴(kuò)展電子宿主設(shè)備比較 方便。(四)


圖1為現(xiàn)有電子宿主設(shè)備的擴(kuò)展方法的原理圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例1原理圖。圖3為本發(fā)明實(shí)施例2板卡設(shè)計(jì)的一種原理圖。圖4為本發(fā)明實(shí)施例2板卡設(shè)計(jì)的另一種原理圖。圖5為本發(fā)明實(shí)施例3原理圖。圖6為本發(fā)明實(shí)施例4原理圖。圖中1、設(shè)備主板，2、用戶板卡。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:參照說明書附圖2，本實(shí)施例基于具有設(shè)備主板1和用于擴(kuò)展設(shè)備功 能的用戶板卡2的設(shè)備，其中設(shè)備主板包括核心電路和執(zhí)行電路，以及用 于和用戶板卡通訊的接口電路，當(dāng)所述執(zhí)行電路需要與核心電路進(jìn)行通訊 時(shí)，需設(shè)備主板與所述用戶板卡電性插接，核心電路經(jīng)由用戶板卡與執(zhí)行 電路通訊。所述用戶板卡包含所述核心電路與所述執(zhí)行電路的電性轉(zhuǎn)接電路，直 接電性轉(zhuǎn)接即可滿足核心電路和執(zhí)行電路的連接要求，也能減少轉(zhuǎn)接電路的信號(hào)衰減。用戶板卡還包含用戶為擴(kuò)展系統(tǒng)功能而設(shè)計(jì)的用戶擴(kuò)展電路。 實(shí)施例2:參照說明書附圖3，該實(shí)施例基于一種掌上電腦，其設(shè)備主板1的核心電路為CPU，執(zhí)行電路為一個(gè)位于設(shè)備主板1上的USB主接口，核心電路與用戶板卡插槽的一側(cè)金屬片相連，執(zhí)行電路與用戶板卡插槽的另一側(cè) 金屬片相連，為了使用執(zhí)行電路，需要專門配置一個(gè)用戶板卡，其金手指 用于短接上述用戶板卡插槽兩側(cè)金屬片，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)線的回繞。該方式不增加額外的擴(kuò)展功能，僅僅為系統(tǒng)提供一個(gè)較高速的USB接口。該方式為擴(kuò) 展插卡設(shè)計(jì)的一種方式，其實(shí)際為擴(kuò)展卡的功能擴(kuò)展提供基礎(chǔ)性的原理和 結(jié)構(gòu)。另外一種基礎(chǔ)方法，參照說明書附圖4，其擴(kuò)展板卡的金手指僅包 含用于電性連接擴(kuò)展的部分，執(zhí)行電路處于游離于系統(tǒng)狀態(tài)。這樣用戶擴(kuò) 展板卡上的用戶擴(kuò)展電路可獲得較高速的接口通道。 實(shí)施例3:參照說明書附圖5，在這里核心電路指掌上電腦的音頻電路。掌上電 腦都有音頻功能，即包含微型麥克風(fēng)和微型揚(yáng)聲器以及相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路， 可以實(shí)現(xiàn)對(duì)聲音的錄制和播放等功能。由于用戶卡可實(shí)現(xiàn)音頻連接，于是 出現(xiàn)了用戶卡和掌上電腦自身系統(tǒng)的音頻資源矛盾問題。掌上電腦由于體 積原因， 一般不帶麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器的外接插座。說明書附圖5種則是保留 了主板麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器的情況下，擴(kuò)展了用戶外接麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器。若利 用數(shù)據(jù)線回繞，采用實(shí)施例2中擴(kuò)展板卡的第二種設(shè)計(jì)方案，則此時(shí)外部 擴(kuò)展接口可用于外接。利用數(shù)據(jù)線回繞方法，可以解決用戶卡和掌上電腦 自身系統(tǒng)的音頻資源矛盾問題。實(shí)施例4:參照說明書附圖6，基于實(shí)施例3，為進(jìn)一步擴(kuò)展系統(tǒng)功能。掌上電腦 一般不帶收音機(jī)功能，用戶可以通過外擴(kuò)收音電路來實(shí)現(xiàn)收音功能。這種 情況下，CPU通過I2C總線控制用戶板上的收音模塊用于選臺(tái)等操作外， 還同時(shí)控制制用戶板上的電子開關(guān)來決定連接內(nèi)置喇叭和話筒的是內(nèi)部音 頻電路還是外部收音模塊。實(shí)施例5:為了在不需要用戶板卡的情況下，也能實(shí)現(xiàn)執(zhí)行電路與核心電路的通 訊，所述用于與用戶板卡通訊的接口電路包括具有嵌合用戶板卡金手指的 插槽，相應(yīng)于每個(gè)金手指的兩個(gè)導(dǎo)電金屬片在用戶板卡插入所述插槽前處于短接狀態(tài)，該兩導(dǎo)電金屬片其一與核心電路相接，另一與所述執(zhí)行電路 相接。從而實(shí)現(xiàn)不需要用戶板卡的情況下，執(zhí)行電路和核心電路的通訊。 如果還需要擴(kuò)展功能，只需要設(shè)置用戶板卡上與核心電路相連接的金手指、 與執(zhí)行電路相連接的金手指和用戶擴(kuò)展電路之間的電連接關(guān)系，即可實(shí)現(xiàn) 用戶所需求的擴(kuò)展。
權(quán)利要求
1.一種電子宿主設(shè)備的擴(kuò)展方法，在需要加入用戶板卡(2)的設(shè)備主板(1)上，其設(shè)備主板包括核心電路和執(zhí)行電路，以及用于與用戶板卡通訊的接口電路，其特征在于當(dāng)所述執(zhí)行電路需要與核心電路進(jìn)行通訊時(shí)，需設(shè)備主板與所述用戶板卡進(jìn)行電性插接，核心電路的信號(hào)經(jīng)由用戶板卡的回繞與執(zhí)行電路通訊。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子宿主設(shè)備的擴(kuò)展方法，其特征 在于所述用戶板卡包含所述核心電路與所述執(zhí)行電路的電性轉(zhuǎn)接電 路。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子宿主設(shè)備的擴(kuò)展方法，其特征在于所述用戶板卡還包含用于連接所述核心電路與主板的擴(kuò)展功能 模塊的電路。
4. 一種電子宿主設(shè)備的擴(kuò)展方法，其所用設(shè)備主板包括核心 電路和執(zhí)行電路，以及用于與用戶板卡通訊的接口電路，其特征在于 在用戶板卡上的接口電路具有嵌合用戶板卡金手指的插槽，每個(gè)金手 指的兩個(gè)短接導(dǎo)電金屬片在用戶板卡插入所述插槽，使得插槽處于短 接狀態(tài)，該兩導(dǎo)電金屬片其一與核心電路相接，另一與所述執(zhí)行電路 相接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電子宿主設(shè)備的擴(kuò)展方法。本發(fā)明在需要加入用戶板卡的設(shè)備主板上，其設(shè)備主板包括核心電路和執(zhí)行電路，以及用于與用戶板卡通訊的接口電路，當(dāng)所述執(zhí)行電路需要與核心電路進(jìn)行通訊時(shí)，需設(shè)備主板與所述用戶板卡進(jìn)行電性插接，核心電路的信號(hào)經(jīng)由用戶板卡的回繞與執(zhí)行電路通訊。本發(fā)明提供了一種整體設(shè)計(jì)靈活，資源利用率高，擴(kuò)展方便的外圍設(shè)備的擴(kuò)展方法。
文檔編號(hào)G06F13/38GK101403998SQ20081015868
公開日2009年4月8日 申請(qǐng)日期2008年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月10日
發(fā)明者張艷平, 扈丙海, 李明君, 牛超星 申請(qǐng)人:牛超星