TWI309783B - A kvm switch with an integrated network hub - Google Patents

Description

1309783 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於-種電腦切換器，且特別是有關於— 種具有網路集線器之電腦切換器，其可支援網際網路協 (Over IP)傳輸處理技術。 ^ 【先前技術】

由於資訊技術的快速發展，使得電腦及其周邊產品的 應用相當普及。每台電腦傳統上都應配備—組使用者介面 裝置’例如鍵盤、滑鼠及監視器等。但是，若使用者擁有 複數台電腦，則此種配置方式就十分浪f金錢且佔用* 間。於是—種電腦切換器（Keybc)ard_VldeQ_M()use s⑻灿· 祕）’使用至少—組使用者介面裝置來管理多台電 觸的裝置’解決了這樣的問胃。使用電腦切換器不僅解決 費用的問題，更解決了設備及空間的問題，同時也可克服 不同介面的相容性問題。 傳、.先上，電腦切換器係藉由複數條組合式連接線來連 接複數台電腦以及複數組使用者介面裝置。另夕卜由於網 路應用日漸普及’目前電腦中均會配置網路介面卡，並經 由^太網路連接線（例如CAT5線）連接至個別的乙太網路集 線器。因此，當電腦切換器與網路集線器一起使用時，其 各自的連接線（即組合式連接線及乙太網路連接線）會相互 混雜且浪費空間。 太多的連接線不但佔據空間，而且由於其各具有不同 的外型與長度，因此也不易於整理或收納。再者，系統管 1309783 理者在整理或檢查該些複雜連接線時也常遇到困難，尤其 是在更改、搬移、保養或維修該些連接線時。此外，為了 能夠多台共用並同時連上網路，消費者目前必須購買—個 網路集線器及一個電腦切換器，這種方式非常不方便而且 造成不必要的花費。 L贫明内容】 因此本發明一方面就是在提供一種電腦切換器，其中 整合一網路集線器，以降低成本、減少所佔用的空間 '、並 讓使用者易於安排該些連接線的配置。 根據本發明之一較佳實施例，此電腦切換器可供-植 使用者介面裝置共用複數台電腦。此電腦切換器包含一網 路埠、至少一第一介而 _ … ’丨面、-第二介面、-切換裝置以及一 /太麟集線H。網料係用以連接至—網路。第二 係用以連接該組使用者 分 腦，日1亡 1面裝置。弟一介面係用以連接電 :置=車以供連接該電腦之-網路介面。切換 第一介面以及第二介面之間的連接路徑： 淳。、料係心連接該網料錢第—介面之連接 敕人ίΓ ”―方面是在提供-種電肋換ϋ，可藉由-整合之網路隼έ令哭才λ 4·』稚田 助於網… 網際網路協定傳輸處理技術，有 助於網際網路協定資有 =發明之另—較佳實施例， 數個第-介面、魏台電腦。此電腦切換器包含複 弟一介面、一網路埠、複數個連接埠、 1309783 乙f罔路控制器、—乙太網路集線器以及-切換裝置。 、複數之第一介面係用以連接該些電腦，而第二介面係 用以連接4組使用者介面裝置。網路埠係用以連接至網 並接，或傳遞—網際網路協定傳輸處理之網際網路協 定 ；斗4复數之連接埠係用以連接該些電腦之網路介面。 乙太，周路L H用以提供用於網際網路協定傳輸處理中 之媒體存取控制位址。乙太網路集線器係用以連接網路 埠、乙太網路控制器以及該些連接埠。切換裝置係用以安 排該些第-介面以及第二介面之間的連接路徑。而且，此 切換裝置並經由乙太網路控制器電性連接於乙太網路集線 益’以安排網際網路協定資料在第二介面'該些第 以及網路埠之間的路徑。 【實施方式】 本發明將網路集線器整合於電腦切換器中，並進一步 ^其進行設計，使此電腦切換器可支援網際網路協輸 處理技術。因此，本發明之雷 電如切換态相較於習知技術係 更為便宜、輕巧、且易於使用者使用。 第1圖係緣示本發明之—較佳實施例的外部連接示音 L以說明網路116、複數台電腦112以及複數組使用者i 面襄置114透過電腦切換器刚之連接關係。如第i圖所 不’第一介面102係用以連接電腦112,第二介面1〇4係用 :連接使用者介面裝置114。再者，電腦切換器 些電腦112以及使用者介面裝 14經由—網路埠106(例 如上仃（uplmk)埠）與網路116相連接。 1309783 電腦m可為祠服器、個人電腦、筆記型電腦或其他 -有影像輸出功能的電腦裝置。—組使用者介面裝置m 則包含操作裝置(例如鍵盤及滑鼠)以及顯示裝置(例如陰極 射線官顯示器或液晶顯示器）。網路116可為區域網路 LAN)無線網路（wan)或其他通訊網路。 _ = 2A圖及第2B圖係分別緣示本發明之兩較佳實施例 的不意圖，以說明電腦切換器1〇〇之兩種不同的系統架構。 此兩系統架構係在其第一介面以及用以連接電腦切換器及 電細=間的連接線等處有所不同。為了清楚說明，在第μ 圖及第2B圖中僅繪示出單一組使用者介面裝置ιΐ4以及四 台電腦U2。此組使用者介面裝置U4包含—滑鼠加、 員丁214b以及-鍵盤214c’且各自連接於電腦切換器 2〇〇a之第二介面2〇4中與其對應的連接頭。 在第種系統¥構中（如帛2A圖所示），電腦切換器 00a之各個第—介面2()2a各包含—組連接頭M2以及一連 接埤2!6,其中該組連接頭212用以連接電腦ιΐ2之滑鼠、 影像及鍵«制，而連接埠216則心料該電腦ιΐ2 之網路介面。根據本發明之另—較佳實施例，將此組連接 碩212與連接埠216合併在一起，並提供一條可傳遞相結 合之乙太網路訊號以及鍵盤/影像/滑鼠訊號的組合式連接 線222a，如此可輕易地將電腦切換器2〇〇a之第一介面μ。 連接至該些電腦112其中之一，且特別適用於此第一種系3 統架構之中。 / 也就是說，由於乙太網路訊號以及鍵盤/影像/滑鼠訊號 之可行與簡單的結合’此第一種系統架構可減少所佔用的 1309783 二門讓使用者易於安排該些連接線的配置。 在第二種系統架構中（如帛2B圖所示），電㈣換器 200b之各個第一介面襲包含複數組連接頭212,用以連 接該些電月I 112之滑鼠、影像及鍵盤連接頭。電腦切換器 200b另外包含複數個連接埠216，用以連接該些電腦山 之網路介面。連接頭212以及連接埠216並不相鄰於彼此， 因此使用-條乙太網路連接線222c (例如以乃線）以及一 條鍵盤/影像/滑鼠連接線222b來分別連接該電腦ιΐ2之網 路介面以及滑鼠、影像及鍵盤連接頭。 ^也就是說，由於個別的連接線各具有不同的功能，此 第二種系統架構可更有彈性地被使用，而且也方便於使用 者配置該些連接線在不同的位置與環境中。再者，由於乙 太網路連接線以及鍵盤/影像/滑鼠連接線係相當普及且廣 泛地使用在電腦應时，使⑽可«地取得且不需要任 何知·別方式即可順利地安裝該些連接線。 第3圖係繪示本發明之一較佳實施例之電腦切換器的 内部示意圖，此電腦切換器例如為第2A圖或第2b圖中之 電腦切換器2術或2_。如第3圖所示，電腦切換器3〇〇 之全部系統功能係交由内散式微處理器㈣⑽-㈣⑽贿； MCP)3〇4來處理。與連接頭212(ρι〜ρ4)連接之電腦以及與 ^二介面204連接之該組使用者介面裝置，此兩者之間的 电恥以及滑鼠訊號則由現場可編程邏輯閘陣列（fpga)或特 殊應用積體電路（ASIC) 302來處理。 影像切換器306係用以控制影像訊號的切換，使該些 包腦之影像訊號其中之一者可被傳遞通過該影像切換器 1309783 306舉例來說，右影像訊號為類比的，則此訊號切換的杵 制可藉由一高速MUX/DEMUX類比切換晶片來加以實現二 在影像切換器306與第二介面2〇4之影像連接頭（V)之間可 提供一影像放大器/緩衝器312，以增強影像訊號並達成影 像的增i。換t之，此較佳實施例的切換裝i &含上述之 現場可編程邏輯閘陣列或特殊應用積體電路3 〇 2、内嵌式微 處理器3〇4以及影像切換器306。 " 乙太網路集線器3〇8係整合於此較佳實施例的電腦切 換裔300中，因此較容易進行網際網路協定（〇ver Ιρ)傳輸 ，理，且由此整合可獲得較佳的表現。以下說明藉由與簡 早電子訊號相較顯得更為複雜的影像訊號，來說明使用此 車乂佳貫施例之電腦切換器3〇〇所進行之網際網路協定傳輸 處理。 、 二.•'先 ^仏具有乙太網路集線晶片以及區域網路過濾 %路（LAN filter Circuit)之乙太網路集線器3〇8。此乙太網 路集線器308係分別經由網路埠2〇6以及連接埠216連接 罔路（例如區域網路（LAN)、無線網路（WAN))以及該些電腦 之網路介面。 舉例來說’當進行網際網路協定傳輸處理時，網際網 路協定資料（例如影像訊號）係由本地端電腦（例如連接至其 中—組連接頭212的電腦）而被傳輸至一組遠端使用者介面 :。此4，此影像訊號係先被傳輸通過影像放大器/緩衝 : 以及影像切換器306。另一影像放大器/緩衝器318 係棱供於現場可編程邏輯閘陣列或特殊應用積體電路3 〇 2 與影像類比數位轉換器（A D c) 3丨6之間，以增強影像訊號並 10 1309783 達成影像的增益。

此影像類比數位轉換器316係電性連接至影像放大器 /緩衝器川’用以提供可自電腦擷取RGB圖像訊號並輸出 數位晝素減的最佳化類比介面。此較佳實施例中所使用 的現場可編程邏輯閘陣列或特殊應用積體電路3〇2,係用以 處理影像訊號的影像壓縮以及影像類比數位轉換器3丨6之 影像取樣。為了要對網際網路協㈣輸處理中的影像訊號 作處理’動Μ機存取記M 3H係連接至該現場可編^ 邏輯間陣列或特殊應用積體電路3G2，以儲存影像訊號以及 壓縮資料。 接著’網際網路協定資料（此處即為上述之已轉換的影 像訊號），係經由内鼓式微處理器3〇4而從現場可編程邏輯 閘陣列或特殊應用積體電路3G2被傳輸至乙太網路集線器 3〇8。動態隨機存取記憶體326係連接於内嵌式微處理写 3〇4,以儲存該網際網路協定傳輸處理之暫態資料以及堆疊 貝料。快閃記憶體3M則電性連接於内嵌式微處理器3〇4 , 用以儲存該網際網路協定傳輸處理之韌體。 之後，乙太網路控制器322，例如相容於ieee 8〇2.如 100Base-T及IEEE 802.3全雙工流量控制標準之高度整合 快速乙太網路控制器’係連接並提供媒體存取控制 位址至乙太網路集線器3〇8。網際網路協定資料，此處即為 影像訊m遠端㈣m料，接著藉由乙太網路集線 益308被傳輸至網路。另外，乙太網路控制器切可多加 使用 '網路過濾、器。然而，若内後式微處理$ 3〇4係為一 系統單晶片（SOC)且其内嵌快速乙太網路控制器，則可省略 11 1309783 乙太網路控制器322，但仍需要外加—乙太網路收發器。 雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上，然其並非用 ==發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精 神和_，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之佯 護範圍當視後社”專·圍所界定 之保 【圖式簡單說明】

為讓本t明之上述和其他㈣、特徵、優點與實施例 犯更明顯易懂，所附圖式之詳細說明如下： 圖·# 日7^本發明之—較佳實施例的外部連接示意 弟2 A圖係纟會示本發明之一 弟2B圖係續示本發明之另 較佳貫施例的示意圖； 一較佳實施例的示意圖 以

弟3圖係纟會示本發明之 内部示意圖。 【主要元件符號說明】 100 :電腦切換器 104 :第二介面 U4.使用者介面裝置 200a .電腦切換器 202a :第—介面 204 :第二介面 212 :連接頭 一較佳實施例之電腦切換器 102 :第一介面 112 :電腦 116 :網路 200b :電腦切換器 202b · % —介面 206 :網路琿 214a :滑鼠 的 12 1309783 214b :顯示器 214c :鍵盤 216 ： 連接埠 222a :組合式連接線 222b :乙太網路連接線 222c :鍵盤/影像/滑鼠連接線 300 ： 電腦切換器 302 ： 現場可編程邏輯閘陣列或特殊應用積體電路 304 ： 微處理器 306 影像切換器 308 ： 乙太網路集線器 312 影像放大器/緩衝器 314 ： 動態隨機存取記憶體 316: 影像類比數位轉換器 318 ： 影像放大器/緩衝器 322 乙太網路控制器 326:動態隨機存取記憶體 324 :快閃記憶體

Claims (1)

13.09783 十、申請專利範圍： 台電腦’該電腦切換器包含·· 網路 包括一連接 一網路埠，用以連接至一 至少一第一介面，用 埠以供連接該些電腦之一網路介面 一第二介面，用以連接該組使用者介面裝置； 、一切換裝置’連接至該第-介面以及該第二介面，用 以安排該第-介面以及該第二介面之間的連接路徑；以及 一乙太網路集線器，用以連接該網路埠以及該第一介 面之該連接璋，其中…網際網路協定資料係經由該切換 裝置傳輸至該乙太網路集線器，並傳送至該網路。 2.如申請專利範園第1項所述之電腦切換器，更包含： 至少一鍵盤/影像/滑鼠連接線，連接於該些電腦其中之 一以及該第一介面之間；以及 至少一乙太網路連接線，連接於該些網路介面其中之 一以及該連接埠之間。 3.如申請專利範圍第1項所述之電腦切換器，更包含： 至少一組合式連接線用以傳遞一乙太網路訊號以及— 鍵盤/影像/滑鼠訊號’該組合式連接線係連接於該些電腦其 中之一以及該第一介面之間。 4.如申請專利範圍第1項所述之電腦切換器，更包含 一乙太網路控制器。 1309783 5·如申請專利範圍第^項所述之電腦切換哭，更包含·· —快閃記憶體，電性連接於該切換裝置，用以儲存一 一動態隨機存取記憶體 以館存資料。 電性連接於該切換裝置，用 6·如申請專利範圍第1項所述之電腦切換器，其中該 切換裝置係為—現場可編程邏輯閉陣列（F P G A)或-特殊應 用積體電路（ASICJ。 7.種電腦切換器，供一組使用者介面裝置共用複數 台電腦’該電腦切換器包含： 複數個第一介面，用以連接該些電腦； 一第二介面，用以連接該組使用者介面裝置； 網路埠，用以連接至一網路，並接收或傳遞一網際 網路協定傳輸處理之網際網路協定資料； 複數個連接埠，用以連接該些電腦之網路介面； 一乙太網路控制器，用以提供用於該網際網路協定傳 輸處理中之一媒體存取控制位址； 一乙太網路集線器，用以連接該網路埠、該乙太網路 控制器以及該些連接埠；以及 切換裝置’用以安排該些第一介面以及該第二介面 之間的連接路徑，其中該切換裝置並經由該乙太網路控制 器電性連接於該乙太網路集線器，以安排該網際網路協定 資料在該第二介面、該些第一介面以及該網路埠之間的路 徑。 8.如申請專利範圍第7項所述之電腦切換器，更包含: 15 1309783 複數條鍵盤/影像/滑鼠連接線，各條鍵盤/影像/滑鼠連 接線係連接於該些電腦其中之一以及該些第一介面其中之 一之間；以及 複數條乙太網路連接線，各條乙太網路連接線係連接 於該些網路介面其令之一以及該些連接埠其中之_之間。 9. 如申請專利範圍第7項所述之電腦切換器，更包含： 複數條組合式連接線，各組合式連接線係用以傳遞一 乙太網路訊號以及一鍵盤/影像/滑鼠訊號，且該些組合式連 接線其中之一係連接於該些電腦其中之一以及該些第—介 面其中之一之間。 10. 如申請專利範圍第7項所述之電腦切換器，更包 含： 一快閃記憶體，電性連接於該切換裝置以及該乙太網 路集線器之間，用以儲存一韌體；以及 一動態隨機存取記憶體’電性連接於該切換裝置以及 該乙太網路集線器之間，用以儲存資料。 11. 如申凊專利範圍第7項所述之電腦切換器，其中 該切換裝置係為-現場可編程邏輯閘陣列（FPGA)或一特殊 應用積體電路（ASIC)。 16