單機多用戶卡的製作方法
2023-05-27 07:36:41
專利名稱：單機多用戶卡的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種單機多用戶卡，特別是涉及一種實現單臺計算機供多人同時互不幹擾地使用的單機多用戶卡。
背景技術：
目前的計算機系統的超速度發展已經遠遠超出了普通用戶的使用需求，大部份的計算機系統目前只用來上網、辦公、玩遊戲等，這樣浪費了很多資源。一般計算機或工業控制機等，使用時均是以配置一個或多個中央數字處理器的主機(包含CPU，內存，主板，顯示卡，硬碟等)搭配一個鍵盤、滑鼠、音箱及顯示器等外設組成的計算機系統，它們一般同時只允許一個用戶在使用，如要實現協同工作多人使用共同互連的情況，必須使用多個終端機加伺服器，或多個單臺計算機通過網絡相互連接，如此必須購買多臺含中央處理器的主機，安裝專門的獨立作業系統或多用戶作業系統，如此工作要達到多人使用方式使用軟硬體，費用就需要提高，而且使用操作互連複雜且安全係數較低，對辦公場合、學校網絡和家庭使用等場合的計算機普及使用都有很大的經濟條件上的限制和使用管理上的限制。
曾經有人提出過單臺計算機多人使用的方式，通過在一臺原有的主機ISA擴展槽內插上多個單獨的顯示卡並通過附加一塊控制卡連接滑鼠鍵盤等來解決單機多人使用方案，但是因為多塊顯卡和該單獨的控制卡之間的管理複雜，驅動程序難以設計，導致系統極度不穩定，對客戶端的操作主機反應速度較慢，而且該多塊顯卡相互之間資源衝突明顯，當多於三塊卡同時插設時問題尤為突出。因此，多個擴展槽上的顯卡的協同工作問題和特定的控制卡控制擴展能力不足等關係還加上早期的作業系統不穩定，而造成很高的不穩定因素。
也有人提出在單機多用戶卡上集成滑鼠鍵盤控制系統上，通過調製打包所有信號(包括滑鼠、鍵盤控制信號、視頻顯示信號)後，傳送到終端用戶，在由終端用戶加一附加設備來解包解調信號，這樣就造成整體成本很高，因為傳送雙向均要做調製解調動作，造成系統很大負擔，因而系統反應速度極慢。
而且上述的單機多用戶卡都不能解決多個用戶同時互不幹擾地使用用聲音媒體的問題，在多媒體時代，不能使用聲音文件是無法讓用戶滿意的。
因此，上述現有技術的單機多用戶卡，顯然具有很大的不便與缺陷存在，有必要提供一種新型的單機多用戶卡。
發明內容
本實用新型的主要目的，在於提供一種單機多用戶卡，使一臺計算機能夠同時插設多塊該單機多用戶卡，實現一臺計算機的資源分配給多人使用。
本實用新型的又一目的，在於提供一種單機多用戶卡，其上集成有標準的接口模塊及相應控制模塊，可直接連接通用的滑鼠、鍵盤及顯示器，無須任何轉接裝置或調製解調設備，降低系統整體成本。
本實用新型的另一目的，在於提供一種單機多用戶卡，其上集成有聲音輸入輸出接口模塊及聲音控制模塊，實現多個用戶互不幹擾地使用聲音媒體。
本實用新型提供一種單機多用戶卡其包括一圖形處理晶片，用於處理圖形圖像數據；一顯存模塊，其電性連接於該圖形處理晶片；一VGA接口，其電性連接與該圖形處理晶片，受該圖形處理晶片控制，用於向客戶端輸出顯示信號；一聲音控制模塊，其一側與多個輸入輸出接口相電性連接，另一側與一計算機主機的系統總線相電性連接，用於處理聲音信號。
所述的單機多用戶卡，其中，所述單機多用戶卡上還包括一滑鼠鍵盤控制模塊，與所述圖形處理晶片獨立地處理信號；其一側電性連接於該輸入輸出接口，另一側可電性連接於一計算機主機的系統總線，該滑鼠鍵盤控制模塊用於處理滑鼠鍵盤操作。
所述的單機多用戶卡，其中，該多個輸入輸出接口包括有一聲音輸出接口，用於插接外接的耳機或音箱。
所述的單機多用戶卡，其中，該多個輸入輸出接口包括有一聲音輸入接口，用於插接外接的麥克風。
所述的單機多用戶卡，其中，該多個輸入輸出接口包括有二個標準PS/2接口，與所述滑鼠鍵盤控制模塊電連接，用於插接外接的鍵盤及滑鼠。
所述的單機多用戶卡，其中，該單機多用戶卡為PCI接口卡或PCIExpress接口卡。
所述的單機多用戶卡，其中，所述滑鼠鍵盤控制模塊與聲音控制模塊一體封裝為聲音/滑鼠鍵盤控制模塊。
本實用新型提供的一種單機多用戶卡具有以下優點1、可以在同一計算機主機中插設多塊該單機多用戶卡，實現多人同時使用一臺計算機，與每個用戶單獨使用一臺標準計算機相比大幅度降低軟硬體成本；2、將客戶端用戶的計算機操作控制接口模塊集成到該單機多用戶卡上，實現客戶端用戶無須附加調製解調設備就可以控制操作計算機主機，因此降低硬體生產成本，也避免了控制信號的調製解調及傳送過程中信號的丟失，增加了整體系統的穩定性。
3、該單機多用戶卡上集成有聲音輸入輸出接口模塊及聲音控制模塊，實現了多用戶互不幹擾地使用聲音媒體。
4、通過將客戶端的滑鼠鍵盤操作控制模塊集成到了該單機多用戶卡上，降低多用戶操作控制信號處理的複雜度，使得整體多用戶系統管理方便，驅動程序及操作控制平臺運行更加穩定。
附圖的簡要說明
以下結合附圖，通過對本實用新型的具體實施方式
詳細描述，將使本實用新型的技術方案及其他有益效果顯而易見。
附圖中，
圖1是插設四塊本實用新型單機多用戶卡的使用情況示意圖；圖2是插設二塊本實用新型單機多用戶卡的使用情況示意圖；圖3是本實用新型單機多用戶卡模塊平面示意圖；圖4是本實用新型單機多用戶卡接口部分示平面意圖；圖5是本實用新型配套的驅動管理軟體計算機主機工作流程圖；
圖6是本實用新型配套的驅動管理軟體計算機虛擬工作站工作流程圖；圖7是本實用新型的單機多用戶卡的發明創造部分的電路原理圖。
具體實施方式
該單機多用戶卡1可以實現多人同時使用一臺計算機主機2，客戶端只需要配備一臺顯示器，一鍵盤，一滑鼠及聲音輸入輸出等外部設備。多塊該單機多用戶卡1可以同時插設於同一計算機主機2內，只要主機主板上具有空閒的插槽，就可插設多塊該單機多用戶卡1，該每一單機多用戶卡1上具有對應的多個輸入輸出接口供上述客戶端的外部設備連接使用，這樣就實現了多人共同使用同一主機資源，每多插一塊該種單機多用戶卡1，就可以增加一個用戶。如圖1所示，其中在主機2的主板上插設了四塊單機多用戶卡1，實現四個客戶端4同時使用該主機2，同時該主機2本身還可作為管理的主控端3使用，即實現五人同時使用一部主機2。如圖2所示，該主機2插設有二塊該單機多用戶卡1實現三人同時使用該主機。
如圖3所示，圖示為本實用新型單機多用戶卡的模塊平面示意圖，單機多用戶卡1，其包括一圖形處理晶片208；若干顯存模塊206，多個輸入輸出接口21，一聲音/滑鼠鍵盤控制模塊207，一BIOS固件209；具體描述如下如圖3所示的實施例中，該單機多用戶卡1為PCI接口卡或者PCIExpress接口卡，該圖形處理晶片203(Graphic Processor Unit，簡稱GPU)，是圖形處理的心臟，其可以是2D或3D圖形處理晶片，可以使用現在市場上的nVIDIA和ATI兩家公司的圖形處理晶片。
該圖形處理晶片208電性連接於該若干顯存模塊206，該顯存模塊具有的顯存顆粒可以為普通SDRAM或DDR SDRAM等顯存顆粒，可以根據顯卡的性能需求而選擇；該顯存模塊206具備的顯存容量大小可以根據本實用新型單機多用戶卡的需求而進行設定。該圖形處理晶片208與該顯存模塊206共同組成對顯示信號處理的硬體設備。
該輸入輸出接口21可選擇性的包括有一聲音輸出接口201，用以插設耳機或音箱等外部設備的插頭，實現聲音信號的輸出；一聲音輸入接口202，用以插設麥克風等聲音輸入設備的插頭，實現聲音信號的輸入；二標準PS/2接口203、204，用於連接滑鼠或鍵盤等設備，實現客戶端操作使用計算機主機；一標準VGA15針D型顯示接口，用於直接插接顯示器，向客戶端顯示器(參考圖1及圖2)傳送圖形數據。而且，該輸入輸出接口21包括的這些接口都是標準接口，可以直接連接相應設備就可以正常工作，不需要外加如何輔助裝置，因此不僅使該單機多用戶卡使用方便，兼容性能好，而且，其不需要通過輔助裝置進行信號打包或信號調製解調，使得主機2對客戶端4操作反應快，客戶端用戶感覺就像一人獨佔使用主機一樣。
該聲音/滑鼠鍵盤控制模塊207，其包括一獨立的聲音控制模塊及滑鼠鍵盤控制模塊，所謂獨立是指上述模塊處理信號與圖形處理晶片的顯示信號處理以及它們相互之間是獨立的，其可以僅設置聲音控制模塊，而將對鍵盤滑鼠的控制通過其他接口，如主板上的USB接口等。該獨立的聲音控制模塊可與主機系統通信，配合相配套的驅動程序，實現客戶端用戶使用聲音文件；該獨立的滑鼠鍵盤控制模塊也可與主機系統通信，配合相配套的驅動程序，實現客戶端用戶用滑鼠及鍵盤控制操作主機。當在一主機系統插槽內插設多塊該單機多用戶卡時，在主機上需要安裝驅動程序以對該多個單機多用戶卡進行管理，但對每一個用戶的聲音、鍵盤、滑鼠等信號的處理是在上述聲音/滑鼠鍵盤控制模塊207中進行的，在上述驅動程序的管理下，主機資源可以進行分配和回收，這樣多個用戶就可以同時通過滑鼠、鍵盤來控制操作主機，而其所操控的主機資源相互沒有衝突，用戶感覺象在獨立使用一臺主機。
該BIOS固件209可以為Flash ROM，存儲有用於啟動和初始化等過程的重要程序，配合驅動程序和主機系統軟體使該單機多用戶卡1可以順利工作。
如圖4所示，其為該單機多用戶卡1的接口部分的平面示意圖，其上設置有與上述輸入輸出接口模塊21相對應的開口，小圓開口301、302對應聲音輸入輸出接口201、202；大圓開口303、304對應該二PS/2接口；D型開口306對應該D型顯示接口205，該D型開口上下兩個小開口305為用於固定D型插頭用的固定孔。
如圖5及圖6所示，為本實用新型單機多用戶卡的主機系統必須裝載的驅動程序和多媒體控制平臺。主機負責進行對客戶端進行監視和管理，首先，主機開機加電後，加載作業系統，本實用新型單機多用戶卡支持windows 2000，windowsXP及更高級的系列作業系統，這些系統均是適用於多用戶作業系統，穩定、安全性和可管理性強，對於實現統一管理用戶非常方便，簡化了驅動程序及管理程序的設計。當作業系統加載完畢後系統將自動運行單機多用戶卡的驅動程序和多媒體主控平臺，如果此時有客戶端用戶登陸，該單機多用戶卡多媒體主控平臺即負責進行用戶授權及對客戶端進行監視和管理。程序將將進行循環測試，控制客戶端，直至主機關機。
如圖5及圖6所示，如果計算機主機自動探測到客戶端登陸，則進行系統資源分配，並授權給該客戶端，使其可以使用該主機資源，然後客戶端進入windows用戶身份登陸，主機檢驗其身份的合法性，如果身份合法，將允許其執行任務，實現多人共同使用一臺主機。直至該客戶端以windows註銷身份方式註銷後，系統回收主機系統資源。本實用新型的單機多用戶卡形成的多用戶系統可以有效的降低軟硬體成本，而且客戶端硬體設備簡單，整個桌面只有一臺顯示器，較好的可以使用液晶顯示器，滑鼠、鍵盤和聲音等外設，而沒有主機，節省了辦公空間。
如圖7所示的，為本實用新型的單機多用戶卡一較佳實施例的部分電路原理圖，由於所述聲音/滑鼠鍵盤控制模塊與圖形處理晶片對顯示信號的處理相互之間是獨立的，而圖形處理的電路圖是現有技術，因此不再顯示圖形處理的電路圖。從圖中可以看出，在該單機多用戶卡上設置有一聲音控制模塊的處理晶片217，該處理晶片217與兩個聲音輸入輸出接口電連接，其中一個為聲音輸出接口201(P8)，可以外接聲音輸出設備，如音箱或耳機；另一個為聲音輸入接口202(P9)，可以外接聲音輸入設備，如麥克風。該單機多用戶卡電路中還設置有一滑鼠鍵盤控制模塊，其與兩個PS2接口電連接，其中一個是滑鼠接口P7，用於外接滑鼠；另一個為鍵盤接口P6，用於外接鍵盤。該電路中，接口P1為用於向該聲音/滑鼠鍵盤接口供電的電源接口。此外，在該單機多用戶卡的電路中還設置有一USB擴展晶片U1，以及多個USB接口P2、P3和P4，以用於對應讓該用戶使用其他外接設備。
以上所述，對於本領域的普通技術人員來說，可以根據本實用新型的技術方案和技術構思作出其他各種相應的改變和變形，而所有這些改變和變形都應屬於本實用新型後附的權利要求的保護範圍。
權利要求1.一種單機多用戶卡，其特徵在於，其包括一圖形處理晶片，用於處理圖形圖像數據；一顯存模塊，其電性連接於該圖形處理晶片；一VGA接口，其電性連接與該圖形處理晶片，受該圖形處理晶片控制，用於向客戶端輸出顯示信號；一聲音控制模塊，其一側與多個輸入輸出接口相電性連接，另一側與一計算機主機的系統總線相電性連接，用於處理聲音信號。
2.根據權利要求1所述的單機多用戶卡，其特徵在於，所述單機多用戶卡上還包括一滑鼠鍵盤控制模塊，與所述圖形處理晶片獨立地處理信號；其一側電性連接於該輸入輸出接口，另一側可電性連接於一計算機主機的系統總線，該滑鼠鍵盤控制模塊用於處理滑鼠鍵盤操作。
3.根據權利要求2所述的單機多用戶卡，其特徵在於，該多個輸入輸出接口包括有一聲音輸出接口，用於插接外接的耳機或音箱。
4.根據權利要求2所述的單機多用戶卡，其特徵在於，該多個輸入輸出接口包括有一聲音輸入接口，用於插接外接的麥克風。
5.根據權利要求2所述的單機多用戶卡，其特徵在於，該多個輸入輸出接口包括有二個標準PS/2接口，與所述滑鼠鍵盤控制模塊電連接，用於插接外接的鍵盤及滑鼠。
6.根據權利要求3或4或5所述的單機多用戶卡，其特徵在於，該單機多用戶卡為PCI接口卡或PCI Express接口卡。
7.根據權利要求6所述的單機多用戶卡，其特徵在於，所述滑鼠鍵盤控制模塊與聲音控制模塊一體封裝為聲音/滑鼠鍵盤控制模塊。
專利摘要本實用新型提供一種單機多用戶卡，其包括一圖形處理晶片，用於處理圖形圖像數據；一顯存模塊，其電性連接於該圖形處理晶片；一VGA接口，其電性連接與該圖形處理晶片，受該圖形處理晶片控制，用於向客戶端輸出顯示信號；一聲音/滑鼠鍵盤控制模塊，其一側與多個輸入輸出接口相電性連接，另一側與一計算機主機的系統總線相電性連接。利用該單機多用戶卡配合幾組顯示器、鍵盤及滑鼠便可以實現多人同時互不幹擾地使用一臺計算機主機。
文檔編號G06F3/16GK2660584SQ0326162
公開日2004年12月1日 申請日期2003年5月23日 優先權日2003年5月23日
發明者王清 申請人:王清