CN201044075Y - 小本电脑 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种小本电脑，包括主体，带手写功能的显示屏，主处理器，与主处理器电连接的程序与数据存储器、音频编解码器、网络控制器、功能按键等，以及与音频编解码器连接的音频输入/输出装置；其中，所述主处理器是移动设备使用的具有多媒体处理功能的低功耗片上系统(SoC)芯片；所述主体包括显示屏的整体宽度为130－170毫米，长度为170－260毫米，厚度小于或等于23毫米。本实用新型的小本电脑具有以下优点：(1)功耗小、在电池供电情况下也可长时间使用；(2)整机尺寸类似于传统纸质笔记本、便于携带；(3)具有传统笔记本电脑的多数功能且成本更低、使用方便性优于传统PDA；(4)手写输入功能让用户可随手书写、记录，使整个产品的使用效果更接近纸质笔记本。

Description

小本电脑

技术领域

本实用新型涉及一种便携式电子产品，特别是一种具有多媒体功能的、可以用作随身笔记本和电子书的便携式小本电脑。

背景技术

在日常的生活、学习中，人们需要查阅大量的书籍和资料，通常还要用笔记本来记录、抄写相关的内容。在目前知识爆炸、信息泛滥的环境里，如果要携带书本和笔记本来进行学习和记录，将会占用很大的空间。例如，学生、职员需要携带的书本和文件越来越多，是一种极大的负担。这与当前科技高度发达的现状极不协调，人们迫切希望有一种能够解决这些问题的便携式电子产品。

目前市面上已经出现一种电子书，可以将小说、资料等下载到其中，随身携带阅读，在某种程度上解决了携带书籍的问题。但是其缺点是功能单一、显示质量较差、只能用于阅读简单的书籍，并且不支持书写。加之对文件格式的要求很严格，不能支持图文并茂的图书，所以在应用上受到一定的限制。

现有的笔记本电脑虽然功能强大，也具有阅读电子书的功能，并可外接手写板来实现手写式输入，但是其体积、重量都偏大，而且成本偏高。另外，笔记本电脑的耗电量很大，充电一次通常只能使用不到4小时，并不能达到真正的便携目的。

现有的掌上电脑虽然便于携带，但屏幕太小，书写和阅读都达不到实用效果。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种便于携带、使用的小本电脑。之所以称之为“小本电脑”，是因为它就像一个小笔记本一样，和目前所说的“笔记本”电脑有所区别。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种小本电脑，包括主体，与所述主体连接的带触摸屏的显示屏，与所述显示屏电连接的主处理器，与所述主处理器电连接的程序与数据存储器及音频编解码器，以及与所述音频编解码器连接的音频输入/输出装置；其中，所述主处理器是移动设备使用的具有多媒体处理功能的低功耗片上系统芯片；所述主体包括显示屏的整体宽度为130-170毫米，长度为170-260毫米，厚度小于或等于23毫米。

本实用新型中，所述显示屏的手写输入装置可以是完全覆盖所述显示屏的触摸屏；或者，所述手写输入装置包括导电网板和手写笔，所述导电网板设于所述显示屏背面或者以透明网板覆盖于显示屏前面、并通过相应的转换处理电路与所述主处理器连接，所述手写笔内设有可向所述导电网板发出电磁信号的发射电路及与该发射电路相连的电源开关。

本实用新型中，还可在所述主体上设置与所述主处理器电连接的功能键盘。

本实用新型中，最好采用具有文字、图形及多媒体处理和/或通讯功能的嵌入式操作系统。

本实用新型中，所述音频输入/输出装置包括：话筒接口和/或内置话筒，耳机接口和/或内置喇叭。

本实用新型中，在所述主体上还设有以下一种或多种装置；与所述主处理器相连的通用键盘接口和/或外接鼠标接口；与所述主处理器相连的网络控制器和网络接口；与所述主处理器相连的扩展存储卡插口；与所述主处理器相连的USB主设备接口和/或从设备接口。

本实用新型中，还包括与所述主处理器相连的数码摄像头，所述数码摄像头可设于主体上、也可作为外设插于专门插口或USB主设备插口之上。

本实用新型中，还设置有象纸质笔记本类似但带有专用搭扣的封皮。平常封皮把本使用新型包起来，由搭扣扣紧，起保护作用。必要时可借助封皮和专用搭扣将本使用新型支起来，插入通用键盘和鼠标，把本使用新型作为电脑使用。

从上述技术方案可以看出，本实用新型的小本电脑具有以下优点：

(1)具有传统笔记本电脑的多数功能且成本更低，使用的方便和实用性优于掌上电脑；

(2)整机尺寸接近A5左右的纸质笔记本，比普通笔记本电脑小，便于携带；而显示屏较大，视觉效果优于掌上电脑；

(3)手写输入功能让用户可随手书写、记录，使整个产品的使用效果更接近纸质笔记本。

(4)功耗小、在电池供电情况下可长时间使用；

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型一个优选实施例中的小本电脑的结构示意图；

图2是图1中所示小本电脑的另一角度示意图；

图3是图1中所示小本电脑装了封皮之后的示意图；

图4是图3中所示小本电脑用其封皮搭扣支起来后的示意图；

图5是图4中所示小本电脑使用通用键盘和鼠标的方位示意图；

图6是本实用新型一个优选实施例中的小本电脑的原理框图；

图7是本实用新型一个优选实施例中的小本电脑的主处理器部分电路图；

图8是与图7配合的同步动态存储器部分的电路图；

图9是与图7配合的程序与数据存储器部分的电路图；

图10是与图7配合的通用键盘和/或鼠标接口的电路图；

图11是与图7配合的可插拔存储卡部分的电路图；

图12是与图7配合的液晶显示屏接口部分的电路图；

图13是与图7配合的音频编解码器部分的电路图；

图14是与图7配合的功能按键部分的电路图。

具体实施方式

图1和图2是本实用新型的小本电脑的结构示意图。如图1和图2所示，本实用新型的小本电脑100包括主体(或称主壳体)101、带触摸屏的液晶显示屏102。液晶显示屏比主体略小。为了便于携带，主体包括显示屏的整体宽度为130-170毫米，长度为170-260毫米，厚度小于或等于23毫米。在图1所示的实施例中，整个小本电脑100的尺寸设计为A5大小，即为148×210×18mm。具体实施时，还可以是上述范围内的其他尺寸。

液晶显示屏102的尺寸略小于整个小本电脑，其分辨率在480×234以上，保证用户在阅览和书写时有足够的清晰度。液晶显示屏102是普通黑白屏或带灰阶的单色屏，也可以是彩色显示屏。为了便于用户使用，液晶显示屏102是触摸式液晶显示屏，用户可在屏幕上随手书写，使用非常便利。

在主体101上，设置有音量键103、方向键和确认/暂停键110及功能按键111，以便用户进行各种功能操作。

在主体101的侧部，设置有一个或多个USB主设备接口104和201，用于插入通用的USB移动硬盘、摄像头等通用移动设备，以进行录像、或扩展存储容量或功能。

USB主设备接口也可插入通用键盘或鼠标，以便将本实用新型作为真正的电脑使用。为了避免USB主设备接口不足引起的不便，本实用新型还配有专用PS/2接口202，以便接插带有该种接口的键盘或鼠标。

主体101的侧部还设置有网络接口105，用于连接局域网或互联网，以浏览网页或下载资料。

通过USB从设备接口203可与电脑连接，把本实用新型作为电脑的移动硬盘，与电脑通讯并交换数据。USB从设备接口203还可兼有外接电源接口的作用。插入带有USB接口的外接电源适配器时，可使用外接电源适配器供电。除此之外，主体101的侧部还设置有可插入例如SD/MMC卡的扩展存储卡插口109。而外置话筒接口106用于连接外置话筒，让用户进行距离较远的录音。内置话筒108用于声源距离较近的情况。耳机接口107是音频信号的输出端口，让用户可佩戴耳机来收听语音信号或欣赏音乐，未插入耳机时，声音自动从内置的喇叭(未示出)输出声音。

在小本电脑100的上边缘还可设置数码摄像头(未示出)，以便随时拍照。为了适应不同的需要，镜头可设置在上边缘侧后面，也可设计为抽拉结构，从而在需要时拉出来并调节到不同的高度和方向。

图3是本实用新型带有专用封皮301并处于闭合状态的示意图。该封皮带有起紧固作用的搭扣302，闭合后此搭扣可以将小本电脑牢固地封闭在封皮之内。

图4是本实用新型封皮301的另一种用途，它可以反向折叠并将搭扣302作为支架将小本电脑支起来使小本电脑处于图5所示的状态，这种状态下可以方便地插入通用键盘或鼠标，把本实用新型作为真正的电脑一样使用。当然，通过封皮和搭扣的不同组合方式，可以有多种支起的方法，甚至可以在主体背面直接设计折叠支架，不用封皮也能将小本电脑支起来。

图6是本实用新型的小本电脑的电路原理框图。如图6所示，主控芯片9是掌上设备使用的、具有多媒体功能的低功耗“片上系统(SoC)”芯片。是整机的控制中心，其中集成有多种多媒体部件。

近年来SoC芯片发展很快，各主要IC厂商(如Intel、Marvell、Samsung、TI、Amd、Freescale、Atmel、Sharp、Epson等)都推出了自己的基于多媒体和通讯的SoC芯片。其中，Samsung公司的S3C2410和S3C2440、Intel公司的PXA255和PXA270、Marvell公司基于Intel公司XScale技术推出的PXA3XX系列(Monahans)的PXA300/310/320、以及Freescale公司的MC9328、MX21和MCIMX31等，都是这类芯片的典型代表。

SoC芯片的功能越来越强，其处理速度虽然比不上目前笔记本电脑CPU，但已经与其很接近，在多媒体处理功能方面则已比笔记本电脑的CPU优越很多。大部分SoC芯片都集成有很多构成多媒体电脑系统必须的外围电路，比如存储器管理电路、外接存储卡接口电路、LCD控制器、音频编解码器接口、USB主设备和从设备接口、网络接口、数码相机接口、红外接口、蓝牙接口、键盘接口等等。有的还把存储器、音频编解码器等专用模块也集成到芯片上。最近新推出的SoC芯片甚至集成了多媒体协处理器，使其对音视频数据的处理能力反而优于笔记本电脑。用这种芯片构成多媒体电脑时，只需外加少量存储器等外围芯片就能构成足以满足户外办公时对文字、图像、多媒体等数据的处理以及网络通讯要求的电脑系统。由于这些芯片的设计目标是在掌上设备里使用，因而在工艺和电源管理方面都下了很大功夫，使其本身功耗比笔记本电脑的CPU小了很多。加上省去了显卡、网卡、硬盘、光驱、风扇等大部件，整机的体积和功耗都使得这种系统可以成为真正的移动办公设备。

据统计，绝大部分在户外使用的电脑功能无非是文字、图像、音视频信号的简单处理和网络通讯，实现这些功能由所述SoC芯片完全能够满足要求。为了更加降低成本和节省资源，可以配用专门为掌上设备研发的嵌入式操作系统(如微软的Windows CE、Palm公司的Palm OS等)。这类操作系统不包含在所述户外活动中不需要的大量功能，使操作系统的代码量大大缩减，而且在运行时耗费的存储器等系统资源也非常小。这使得整体成本和功耗又进一步减小。具体实施时，选用主处理器的准则是满足人们在户外工作中经常用到的文字、图像、音视频信号的简单处理和网络通讯的需要，以“够用”为原则，尽量节省软硬件资源。在此目标下，为了使用方便，把整机尺寸做得和普通笔记本一样大小，基本在32K和B5尺寸之间。这就解决了“用笔记本电脑过于笨重、携带不便；用掌上电脑屏幕太小不便记录和阅读”的困扰。使得户外工作中需要的绝大部分电脑功能都得以满足，而且携带方便、使用简单。其方便程度就像使用普通的纸质笔记本和书籍一样，但信息处理方面却与纸质笔记本和书籍有天壤之别。

由于SoC芯片广泛的应用前景，性价比越来越高的SoC芯片一直在不断推陈出新。可以预计，不久的将来笔记本电脑、甚至台式电脑中都会逐渐采用这种芯片取代现有的功能单纯的CPU。

图6中的程序和数据存储器3用于存储可供主处理器9执行的控制软件以及所有的用户数据，如电子图书、录像节目、MP3歌曲等等。主处理器9按预先设计的软件控制各种功能的实现并处理用户的各种数据；同步动态存储器2的存取速度非常快，执行软件的当前部分在这里滚进滚出，以加快程序的执行速度；扩展存储卡插口109用于插入可更换存储卡，以扩展数据存储容量。

液晶显示屏102是重要的用户界面，它直接与主处理器9相连，可选择使用黑白屏、带灰阶的单色屏或彩色显示屏。液晶显示屏可以带有触摸屏和/或手写板，其中触摸屏是电阻式、电容式或声表面波示的触摸屏，而手写板是包括手写笔和导电网板的有线或无线式手写板。

外置话筒接口106、内置话筒108、外放喇叭12、以及耳机接口107均通过音频编码解码器(CODEC)8与主处理器9相连。音频编解码器8在录音时将外置话筒106或内置话筒108输入的音频信号编码或压缩为ADPCM、MP3等格式的数据流，并在主处理器9的控制下存入程序和数据存储器3；放音时，在主处理器9的控制下，从程序和数据存储器3中获得编码或压缩后的数据，解码或解压缩并还原为模拟音频信号，再从外放喇叭12或耳机接口107输出。

图中的电源19是通用的手机用锂离子电池，一般3000mAh左右的容量即可连续工作十几个小时以上。

数码摄像头6用于拍摄感兴趣的照片或录相，在主处理器9的控制下将感知的图像或视频信号压缩后存入数据存储器4，需要时可随时由主处理器9取出在液晶显示屏102上显示。本实用新型也可使用带有USB接口的数码摄像头，将其插入USB主设备接口104即可。

需要时可以将通用键盘和鼠标插入USB主设备接口2或PS/2接口202里，这时就可以把本实用新型当成电脑使用。

需要说明，图6只是本实用新型的典型电路方框图，实践中有很多可选组合。比如，同步动态存储器3和音频编解码器8有时被组合进主处理器9；还可能删除其中的某些部件，或增加其他需要的部件。

图7是本实用新型的小本电脑的主处理器部分电路图；图8～14是与图7配合的各部分的电路图。如图7所示，主处理器U101是本实用新型的主处理器的一种实施方式，它采用韩国Telechips公司的TCC761芯片。该主处理器内核是ARM940T，带有彩色液晶显示屏控制器、存储器管理控制器、USB主设备和从设备接口控制器、SD/MMC存储卡控制接口、数码摄像头控制器及接口等。从图7可以看出，USB主设备接口J103和USB从设备接口J102直接从主处理器U101的相应引脚引出。USB从设备接口U102还兼有外接电源接口的作用。数码摄像头控制接口J104直接从主处理器的数码相机控制接口线接出。触摸屏控制器由主处理器内置的AD变换器实现，通过触摸屏接口J101与触摸屏FPC线相连。

图8的同步动态存储器采用美国MICRON公司的MT48LC4M32B2，其数据总线达32位，存取速度较快。

图9的程序和数据存储器采用韩国三星公司的K9K4G08UOM，容量为512MB，如果需要可换用更大容量的数据存储器。

图10是SD/MMC扩展存储卡插口部分的电路图，直接接在主处理器的控制数据线上。

图11是液晶屏控制器接口部分的电路图，其控制器在主处理器U101内部，驱动器在选用的液晶显示屏上。在现有技术中，这种显示屏很多，比如韩国三星公司的8时彩色显示屏LTC800WV，分辨率为800×480dpi。

图12是音频编解码器部分的电路图。CODEC采用英国WOLFSON公司的WM8731，经过专用控制、数据线与主处理器U101相连。内置话筒录音由J107引入，外置话筒录音由J109引入。输出的音频信号经喇叭功放电路放大后，经内置喇叭发出声音，或经过J108由插入的耳机发音。

图13是通用键盘和/或外接鼠标接口部分的电路图，采用流行的PS2键盘和/或鼠标接口规范，可插入符合PS2接口规范的键盘，鼠标带在键盘上。当然，也可以使用与键盘接口分离的鼠标，从鼠标专用PS2接口插入。

图14是与图7配合的功能按键部分的电路图。其工作原理是由按键接通分压电阻串的分压点、通过模拟数字转换器(ADC)测量电压值来识别按键的电路。其优点是连线简单，占用主处理器的IO口资源较少。

需要说明，本实施例中采用的SoC芯片(主处理器9)虽然由于成本较低而不是其中的佼佼者，但本质上代表了本实用新型的体系结构特征，具体的芯片选用并不影响本实用新型的一般性。

本实用新型提供了一种与普通书本/笔记本一样大小的便携式小本电脑，便于携带。所采用的主处理器是具有多媒体功能的低功耗片上系统(SoC)芯片，功耗小，便于长时间使用，成本低。与现有的掌上电脑相比，克服了尺寸过小、操作书写不便的缺陷。与笔记本电脑相比，省去了光驱、硬盘等不必要的部件，减小了功耗，克服了携带不便、耗电大的缺陷。用户可利用其USB从设备接口下载图书、文件，并进行存储。同时可借助程序存储器中相应的阅读软件进行阅读、播放和复习。为了配合日常生活中的记录需要，还配置有手写输入、键盘输入、录音、或拍照、录影等功能。既可提高人们的工作、学习效率，又可减轻携带的负担。

可在小本电脑中设计专用的处理软件，让用户用轻触笔在显示屏上随手涂写，其内容直接记录为电子文档，自动分页、自动保存，需要时可以随时调出浏览，成为随手速记的有效工具。

本实用新型的小本电脑内置的数据存储器容量可高达2GB，可存储30万字(约500页)的中文图书3000多册。其扩展存储卡插口以及USB主设备接口进一步扩展了其存储容量。根据需要，本实用新型的小本电脑可以把大量的参考资料存入，形成一个随身携带的海量资料库，阅读、查找、摘录、汇总、批注、编目都变得非常方便和高效。

对学生来说，可以把需要的课本都扫描进本实用新型(或者由出版社出版电子版课本)，不必再携带课本、作业本和笔记本，使笨重的书包变成轻巧方便的本实用新型。更重要的是，本实用新型的诸多助学功能将大大减轻学生的学习负担、提高学生的学习效率。

除了学生使用外，普通在职人员尤其是商务人员可以把本实用新型的小本电脑当作随身笔记本和采访本，开会和洽谈时随手草体快速记笔记、绘草图，随时录音、录像和拍照，应用范围非常广泛。

Claims (9)

1.一种小本电脑，包括主体，与所述主体连接的带手写功能的显示屏，与所述显示屏电连接的主处理器，与所述主处理器电连接的程序与数据存储器、网络控制器及音频编解码器，以及与所述音频编解码器连接的音频输入/输出装置；其特征在于，

所述主处理器是移动设备使用的具有多媒体处理功能的低功耗片上系统芯片；

所述主体包括显示屏的整体宽度为130-170毫米，长度为170-260毫米，厚度小于或等于23毫米。

2.根据权利要求1所述的小本电脑，其特征在于，所述显示屏通过手写输入装置实现所述手写功能；所述手写输入装置是完全覆盖所述显示屏的透明触摸屏；或者，所述手写输入装置包括导电网板和手写笔，所述导电网板设于所述显示屏背面或者以透明网板覆盖于显示屏前面、并通过相应的转换处理电路与所述主处理器连接，所述手写笔内设有可向所述导电网板发出电磁信号的发射电路及与该发射电路相连的电源开关。

3.根据权利要求2所述的小本电脑，其特征在于，所采用的操作系统是具有文字、图形及多媒体处理和/或通讯功能的嵌入式操作系统。

4.根据权利要求2所述的小本电脑，其特征在于，所述音频输入/输出装置包括：话筒接口和/或内置话筒，耳机接口和/或内置喇叭。

5.根据权利要求2所述的小本电脑，其特征在于，在所述主体上还设有以下一种或多种装置；

与所述主处理器相连的通用键盘接口和/或外接鼠标接口；

与所述主处理器相连的网络接口；

与所述主处理器相连的扩展存储卡插口；

与所述主处理器相连的USB主设备接口和/或从设备接口。

6.根据权利要求5所述的小本电脑，其特征在于，还包括与所述主处理器相连的数码摄像头，所述数码摄像头直接设于主体之上、或通过专用插口或所述USB主设备接口与主体连接。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的小本电脑，其特征在于，其背面设有可把小本电脑支起来使用的折叠型支架。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的小本电脑，其特征在于，还包括可包住整个主体的封皮。

9.根据权利要求7所述的小本电脑，其特征在于，所述封皮上设有搭扣，所述封皮可以反向折叠并借助搭扣和前后封皮将小本电脑支起来。

Images