CN110888538B - 一种kvm切换电路和切换器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电子电路技术领域,具体涉及一种KVM切换电路和切换器,该切换电路包括多个Type‑C接头、CC控制模块、信号切换/同步模块、至少两个输入设备接口、多个不同类型的通信接口;Type‑C接头用于连接主机设备以实现信号切换/同步模块与主机设备之间的双向通信;输入设备接口用于连接输入设备,信号切换/同步模块可通过输入设备接口检测输入设备的控制信号;信号切换/同步模块用于根据控制信号与对应的主机设备通信连接,获取该主机设备输出的混合信号,并对混合信号进行分离得到多种不同类型的通信信号。本申请的KVM切换电路采用一个Type‑C接口即可实现主机设备的多路信号输出,降低了KVM电路的生产成本,采用一个Type C线即可,节约了线缆生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及电子电路技术领域,具体涉及一种KVM切换电路和切换器。
背景技术
KVM是键盘(Keyboard)、视频显示器(Video)、鼠标(Mouse)的英文缩写,即允许用户通过KVM上连接的一套或数套键盘、显示器和鼠标在多个不同操作系统的多台主机之间切换,实现用户使用一套键盘、显示器和鼠标去访问和控制2台、4台、8台、16台甚至到4096台以上的计算机主机,切换方式可通过键盘按钮、hot-key(热键)和屏幕菜单来操作。若用户需要在不同电脑之间切换操作,则需要分别在不同电脑外接鼠标和键盘才能完成操作,导致用户在操作多台电脑时带来不便且效率低。并且鼠标和键盘在多台电脑之间切换,不能同步实现操作。
现有的KVM切换器上设有多组接口,用于同时连接多台主机设备,且每组接口包括几种类型的接口,例如通信接口、供电接口和USB接口等,这样KVM切换器上需要设置的接口繁多,增加了生产成本。同时,在连接主机设备时需要的线缆繁多,增加线缆连接的工作量,且同时需要多种线缆,这样增加了生产成本。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是降低KVM切换器的接口数量。
一种KVM切换电路,包括:多个Type-C接头、CC控制模块、信号切换/同步模块、至少两个输入设备接口、多个不同类型的通信接口;
每个所述Type-C接头分别与所述CC控制模块和信号切换/同步模块连接,所述输入设备接口与所述信号切换/同步模块连接,所述通信接口与所述信号切换/同步模块连接;
其中,所述Type-C接头用于连接主机设备以实现所述信号切换/同步模块与所述主机设备之间的双向通信;
所述输入设备接口用于连接输入设备,所述信号切换/同步模块可通过所述输入设备接口检测所述输入设备的控制信号;
所述信号切换/同步模块用于根据所述控制信号与对应的主机设备通信连接,获取该主机设备输出的混合信号,并对所述混合信号进行分离得到多种不同类型的通信信号;
所述多个通信接口分别用于连接不同的通信设备,将所述多种不同类型的通信信号传输给不同的通信设备;
所述CC控制模块用于根据所述控制信号控制对应的Type-C接头与主机设备之间建立通信连接。
进一步的,还包括网络模块;
所述多个通信接口中包括一个网络接口,用于连接互联网;
所述网络模块分别与所述网络接口和信号切换/同步模块连接,用于对通过所述网络接口获取的互联网数据和所述信号切换/同步模块输出的通信信号进行协议转换,以实现所述主机设备和互联网之间的双向通信。
进一步的,还包括视频转换模块,所述多个通信接口中包括一个视频接口,用于连接视频播放设备;
所述视频转换模块分别与所述视频接口和信号切换/同步模块连接,用于对所述信号切换/同步模块输出的有关视频信息的信号进行协议转换,将其转换成视频通信信号。
进一步的,还包括存储模块,所述多个通信接口中包括一个存储接口,用于连接存储设备;
所述存储模块与存储接口和信号切换/同步模块连接,用于识别所述存储接口外接的存储设备的通信协议,对所述信号切换/同步模块输出的待存储数据以及所述存储设备中的存储数据进行协议转换,以实现所述存储设备和主机设备之间的双向通信。
其中,所述多个通信接口中至少包括一个USB接口,用于连接USB接口的设备。
进一步的,还包括电源模块,所述电源模块与所述CC控制模块连接,所述CC控制模块还用于与接入的主机设备建立供电连接,使得所述主机设备向所述电源模块提供供电电流,所述电源模块用于将所述供电电流变换成多路供电子电流,用于向所述切换电路提供匹配的电能。
其中,还包括外接电源接口,所述外接电源接口与所述CC控制模块和电源模块连接;
所述CC控制模块还用于检测所述外接电源接口是否有电源接入,若是则控制所述电源模块将所述外接电源输入的供电电流变换成多路供电子电流,用于向所述切换电路提供匹配的电能。
进一步的,还包括HUB,所述HUB与所述信号切换/同步模块电连接,所述存储模块、USB接口和网络模块均与所述HUB连接。
还包括与所述HUB连接的音频模块,用于对所述信号切换/同步模块输出的有关音频信息的信号进行协议转换,将其转换成音频通信信号;
所述多个通信接口中包括一个与所述音频模块连接的音频接口,用于连接音频播放设备。
其中,所述输入设备接口至少包括USB键盘接口和USB鼠标接口。
一种KVM切换器,包括壳体和设置在所述壳体内的电路板,所述电路板上设有如上所述切换电路。
依据上述实施例的KVM切换电路,其包括多个Type-C接头、CC控制模块、信号切换与同步模块、至少两个输入设备接口、多个不同类型的通信接口。其中,Type-C接头用于连接主机设备以实现信号切换/同步模块与主机设备之间的双向通信,Type C接口支持USB数据、DP视频、PD 100W供电,可以实现采用一条Type C线连接主机设备,达到多功能输出的目的。输入设备接口用于连接输入设备,信号切换/同步模块可通过输入设备接口检测输入设备的控制信号;信号切换/同步模块用于根据控制信号与对应的主机设备通信连接,获取该主机设备输出的混合信号,并对混合信号进行分离得到多种不同类型的通信信号。多个通信接口分别用于连接不同的通信设备,将多种不同类型的通信信号传输给不同的通信设备;CC控制模块用于根据控制信号控制对应的Type-C接头与主机设备之间建立通信连接。本实施例的KVM切换电路采用一个Type-C接口即可实现主机设备的多路信号输出,降低了KVM电路的生产成本,对应的,在连接每个主机设备时采用一个Type C线即可,减少了连接线缆的工作量,同时无须采用多根线缆,节约了成本。
附图说明
图1为本申请实施例提供的KVM切换电路示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中,很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而,本领域技术人员可以毫不费力的认识到,其中部分特征在不同情况下是可以省略的,或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下,本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述,这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没,而对于本领域技术人员而言,详细描述这些相关操作并不是必要的,他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
另外,说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时,方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此,说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例,并不意味着是必须的顺序,除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。
在本发明实施例中,采用一个Type-C接口即可实现主机设备的多路信号输出,通过信号切换/同步模块对主机设备通过Type-C接口输出的混合信号进行分离得到多种不同类型的通信信号,这样KVM电路只需要设置一个Type-C接口即可,降低了KVM电路的生产成本,对应的,在连接每个主机设备时采用一个Type C即可,减少了连接线缆的工作量,同时无须采用多根线缆,节约了成本。
实施例一:
请参考图1,本实施例提供一种KVM切换电路,该电路包括多个Type-C接头3、CC控制模块6、信号切换/同步模块7、两个输入设备接口、多个不同类型的通信接口。其中,每个Type-C接头分别与CC控制模块和信号切换/同步模块连接,输入设备接口与信号切换/同步模块连接,通信接口与信号切换/同步模块连接。
Type-C接头用于连接主机设备1以实现信号切换/同步模块与主机设备之间的双向通信,Type C接口支持USB数据、DP视频、PD 100W供电,可以实现采用一条Type C线连接主机设备,达到多功能输出的目的。
输入设备接口用于连接输入设备,本实施例的输入设备接口包括USB键盘接口17和USB鼠标接口18,通过该USB键盘接口17和USB鼠标接口18分别连接键盘和鼠标,通过键盘和鼠标向信号切换/同步模块7输入控制信号,信号切换/同步模块7可通过输入设备接口与输入设备通信连接,接收输入设备的控制信号。
信号切换/同步模块7用于根据键盘和鼠标输入的控制信号与对应的主机设备1通信连接,获取该主机设备1输出的混合信号,并对该混合信号进行分离得到多种不同类型的通信信号。通过Type C接口输出的混合信号包括USB数据、DP视频、PD 100W供电等,信号切换/同步模块7根据预设的方法从混合信号中将USB相关数据、视频相关信息、电源相关数据分离出来,实现了将一路混合信号转换成多路不同类型的输出信号。其中,怎样对混合信号进行分离得到多路不同类型的输出信号是通过现有技术实现的,此处不再赘述。
其中,CC控制模块6用于根据控制信号控制对应的Type-C接头与主机设备之间建立通信连接。其中CC(Configuration Channel):配置通道,这是USB Type-C里新增的关键通道,它的作用有检测USB连接,检测正反插,USB设备间数据与VBUS的连接建立与管理等。本实施例的CC控制模块主要用于控制主机设备与Type-C接头之间协议的沟通和通信建立,例如,CC控制模块与主机设备沟通后,建立通信连接后,主机设备通过Type-C接头输出电源以给整个切换电路供电,或者输出USB信号和视频信号。
通过本实施例的KVM切换电路采用一个Type-C接口即可实现主机设备的多路信号输出,降低了KVM电路的生产成本,对应的,在连接每个主机设备时采用一个Type C即可,减少了连接线缆的工作量,同时无须采用多根线缆,节约了成本。
多个通信接口分别用于连接不同的通信设备,例如连接视频播放设备、存储设备,通过该多个不同类型的通信接口将多种不同类型的通信信号传输给不同的通信设备。同时,通过本实施例的键盘和鼠标输入控制信号,信号切换/同步模块7可以根据该控制信号切换到不同的主机设备1上,并与对应的主机设备通信连接。这样就可以实现采用一组键盘、显示器和鼠标实现对多台设备的控制,在远程调度监控方面发挥着重要作用。KVM技术可以向远程终端发送调度信息网中的各项数据资料,为下一级调度机构提供方便,这样即便下级调度机构没有建立调度数据网,也能够实现信息的共享。多计算机切换器(KVM)以多主机切换技术为依据,借助一组键盘、鼠标和显示器完成多台服务器之间的切换,进而节省空间,降低成本,使得管理更为简易方便,以提升工作效率。
其中,由于带Type C电脑超薄没有集成有线网卡功能,使用WIFI可能有不稳定或容易被干扰,本实施例的KVM切换电路还包括网络模块9,多个通信接口中包括一个网络接口14,该网络接口14为RJ45网络接口,其用于连接互联网。网络模块9分别与网络接口14和信号切换/同步模块7连接,用于对通过网络接口14获取的互联网数据和信号切换/同步模块7输出的通信信号进行协议转换,以实现主机设备1和互联网之间的双向通信。
进一步的,本实施例的KVM切换电路还包括视频转换模块8,多个通信接口中包括一个视频接口13,该视频接口13用于连接视频播放设备,例如显示屏。视频转换模块8分别与视频接口和信号切换/同步模块连接,用于对信号切换/同步模块7输出的有关视频信息的信号进行协议转换,将其转换成视频通信信号,例如转换成HDMI/DP/VGA/AV等类型的信号,显示器可以直接对转换后的这些信号进行显示。
进一步的,该KVM切换电路还包括存储模块,多个通信接口中包括一个存储接口16,该存储接口16用于连接存储设备,例如是读卡器,可以识别和读取SD/TF/CF/MS/XD/MMC/SATA/M.2/CF Express等存储卡。存储模块11与存储接口10和信号切换/同步模块7连接,用于识别存储接口16外接的存储设备的通信协议.例如读卡器的通信信号的通信协议,然后存储模块11对信号切换/同步模块7输出的待存储数据以及存储设备(如SD卡)中的存储数据进行协议转换,以实现存储设备和主机设备1之间的双向通信。这样可以控制当前工作的主机设备1读取存储设备内的数据信息,或者将当前主机设备的信息存储在该存储设备中。
其中,本实施例的KVM切换电路的输出接口中包括一个USB接口15,USB接口15用于连接USB接口的设备,在其他实施例中也可以多设置几个USB接口。
进一步的,该KVM切换电路还包括电源模块5,电源模块5与CC控制模块6连接,CC控制模块6还用于与接入的主机设备1通过沟通,然后使得电源模块5通过Type C接头与主机设备建立供电连接,使得主机设备1向电源模块5提供供电电流,电源模块5包括电源适配器,该电源模块5用于将供电电流变换成多路供电子电流或者电压,例如本实施例中电源模块5将主机设备输出的供电电流转换成5V、3.3V、1.8V和1.2V,不同的电压用于向不同的模块供电,以保证整个切换电路正常工作。
进一步的,该KVM切换电路还包括外接电源接口12,外接电源接口12与CC控制模块6和电源模块5连接;CC控制模块6还用于检测外接电源接口12是否有电源接入,若是,则控制电源模块5将外接电源输入的供电电流变换成多路供电子电流,用于向本实施例的切换电路提供匹配的电能。这样可以通过外接电源接口12连接外接供电电路或者供电电池,依此实现对该电路供电。
其中,为了扩展输出接口,本实施例的KVM切换电路还包括HUB(多端口转发器)10,HUB 10是一个多端口的转发器,在以HUB 10为中心设备时,即使网络中某条线路产生了故障,并不影响其它线路的工作。本实施例中的HUB 10与信号切换/同步模块7电连接,存储模块11、USB接口15和网络模块9均与HUB 15连接。
该切换电路还包括与HUB10连接的音频模块18,用于对信号切换/同步模块输出的有关音频信息的信号进行协议转换,将其转换成音频通信信号;多个通信接口中包括一个与音频模块18连接的音频接口19,用于连接音频播放设备。
实施例二:
本实施例提供一种KVM切换器,该切换器包括壳体和设置在该壳体内的电路板,电路板上设有如实施例1提供的切换电路。该切换器和现有的KVM切换器相比,与主机设备连接的输入接口只需要设置多个Type C接口即可,通过一个Type C线连接主机设备,即可实现主机设备的多路信号输出,降低了KVM切换器的生产成本,对应的,在连接每个主机设备时采用一个Type C线即可,减少了连接线缆的工作量,同时无须采用多根线缆,节约了成本。
以上应用了具体个例对本发明进行阐述,只是用于帮助理解本发明,并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员,依据本发明的思想,还可以做出若干简单推演、变形或替换。
Claims (8)
1.一种KVM切换电路,其特征在于,包括:多个Type-C接头、CC控制模块、信号切换/同步模块、至少两个输入设备接口、多个不同类型的通信接口;
每个所述Type-C接头分别与所述CC控制模块和信号切换/同步模块连接,所述输入设备接口与所述信号切换/同步模块连接,所述通信接口与所述信号切换/同步模块连接;
其中,所述Type-C接头用于连接主机设备以实现所述信号切换/同步模块与所述主机设备之间的双向通信;
所述输入设备接口用于连接输入设备,所述信号切换/同步模块通过所述输入设备接口检测所述输入设备的控制信号;
所述信号切换/同步模块用于根据所述控制信号与对应的主机设备通信连接,获取该主机设备输出的混合信号,并对所述混合信号进行分离得到多种不同类型的通信信号;
所述多个通信接口分别用于连接不同的通信设备,将所述多种不同类型的通信信号传输给不同的通信设备;
所述CC控制模块用于根据所述控制信号控制对应的Type-C接头与主机设备之间建立通信连接;
所述切换电路还包括电源模块,所述电源模块与所述CC控制模块连接,所述CC控制模块还用于与接入的主机设备建立供电连接,使得所述主机设备向所述电源模块提供供电电流,所述电源模块用于将所述供电电流变换成多路供电子电流,用于向所述切换电路提供匹配的电能;
所述切换电路还包括外接电源接口,所述外接电源接口与所述CC控制模块和电源模块连接;
所述CC控制模块还用于检测所述外接电源接口是否有电源接入,若是则控制所述电源模块将所述外接电源输入的供电电流变换成多路供电子电流,用于向所述切换电路提供匹配的电能。
2.如权利要求1所述的切换电路,其特征在于,还包括网络模块;
所述多个通信接口中包括一个网络接口,用于连接互联网;
所述网络模块分别与所述网络接口和信号切换/同步模块连接,用于对通过所述网络接口获取的互联网数据和所述信号切换/同步模块输出的通信信号进行协议转换,以实现所述主机设备和互联网之间的双向通信。
3.如权利要求2所述的切换电路,其特征在于,还包括视频转换模块,所述多个通信接口中包括一个视频接口,用于连接视频播放设备;
所述视频转换模块分别与所述视频接口和信号切换/同步模块连接,用于对所述信号切换/同步模块输出的有关视频信息的信号进行协议转换,将其转换成视频通信信号。
4.如权利要求3所述的切换电路,其特征在于,还包括存储模块,所述多个通信接口中包括一个存储接口,用于连接存储设备;
所述存储模块与存储接口和信号切换/同步模块连接,用于识别所述存储接口外接的存储设备的通信协议,对所述信号切换/同步模块输出的待存储数据以及所述存储设备中的存储数据进行协议转换,以实现所述存储设备和主机设备之间的双向通信。
5.如权利要求4所述的切换电路,其特征在于,所述多个通信接口中至少包括一个USB接口,用于连接USB接口的设备。
6.如权利要求5所述的切换电路,其特征在于,还包括HUB,所述HUB与所述信号切换/同步模块电连接,所述存储模块、USB接口和网络模块均与所述HUB连接;
还包括与所述HUB连接的音频模块,用于对所述信号切换/同步模块输出的有关音频信息的信号进行协议转换,将其转换成音频通信信号;
所述多个通信接口中包括一个与所述音频模块连接的音频接口,用于连接音频播放设备。
7.如权利要求1所述的切换电路,其特征在于,所述输入设备接口至少包括USB键盘接口和USB鼠标接口。
8.一种KVM切换器,包括壳体和设置在所述壳体内的电路板,其特征在于,所述电路板上设有如权利要求1-7任一项所述切换电路。
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