專利名稱：Usb對vga接口轉(zhuǎn)換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型有關(guān)于一種USB對VGA接口轉(zhuǎn)換裝置，尤指一種用于電腦主機與顯示器間的USB接口端口對VGA顯示接口橋接轉(zhuǎn)換的裝置。
(2)背景技術(shù)習(xí)知的電腦主機與顯示器間的連結(jié)結(jié)構(gòu)，是在電腦主機內(nèi)建構(gòu)顯示接口電路，如習(xí)知的PCI型式顯示接口及AGP型式顯示接口，無論何種接口，在電腦主機內(nèi)部必需裝設(shè)顯示適配卡，不但占用電腦主機的接口插槽，且相對增添電腦主機的設(shè)備及安裝成本，而在電腦主機的顯示適配卡與顯示器間的連結(jié)，皆必需通過多腳位及多腳位信號的信號電纜連結(jié)，方可使電腦主機內(nèi)的VGA顯示信號傳送至顯示器中進行顯示，致使電腦主機與顯示器間的聯(lián)機電纜線徑必需增大，且線數(shù)相對較多，而不利于線路的配置安裝，且線徑增大相對影響線路的頻寬及縮限限制線路的鋪設(shè)長度及距離，使電腦主機與顯示器間的配置距離必需限制在狹小的范圍，不便于使用者的空間調(diào)配使用，如考慮加長鋪設(shè)線路，則使線路的信號因而衰減，必需加裝額外的信號放大器，更增添電腦主機與顯示器間連結(jié)的設(shè)備成本，實乃電腦主機與顯示器接口連結(jié)所極待解決的主要課題。
(3)實用新型內(nèi)容本實用新型的主要目的在于提供一種USB對VGA接口轉(zhuǎn)換裝置，包括至少一USB控制器、VGA控制器及一橋接器，藉由橋接器連結(jié)于USB控制器及VGA控制器之間作USB對VGA信號的轉(zhuǎn)換，以讓電腦主機通過USB接口傳輸顯示畫面數(shù)據(jù)至顯示器。
本實用新型的再一目的，即是在提供一種USB對VGA接口轉(zhuǎn)換裝置，該橋接器包括一固件接口、先進先出控制器及顯示接口轉(zhuǎn)換器，以將USB型式的顯示畫面數(shù)據(jù)，以先進先出傳送方式，轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的VGA顯示信號，以提供給VGA顯示器進行顯示操作。
本實用新型的又一目的，即是在提供一種USB對VGA接口轉(zhuǎn)換裝置，該USB控制器提供USB線纜直接連至電腦主機，并藉由該VGA控制器直接連結(jié)至顯示器，不必在電腦主機上安裝任何顯示適配卡硬件，可以藉此提升電腦主機與顯示器間線路的數(shù)據(jù)傳輸頻寬、線路配置長度及范圍。
為達上述的目的，本實用新型的USB對VGA接口轉(zhuǎn)換裝置，包括至少一USB控制器，以連結(jié)電腦主機的USB接口端口；一VGA控制器連結(jié)至顯示器，以及；一撟接器，連結(jié)于上述USB控制器與VGA控制器之間，該接器包括一固件接口、先進先出控制器及顯示接口轉(zhuǎn)換器，其中，固件接口連結(jié)USB控制器，接受USB控制器發(fā)出的總線控制命令，固件接口并向顯示接口轉(zhuǎn)換器發(fā)送固件及DMA控制信號，且先進先出控制器連結(jié)USB控制器，以控制USB控制器以先進先出方式傳輸來自電腦主機的發(fā)送的USB型態(tài)的顯示數(shù)據(jù)，并再由先進先出狀態(tài)控制器將USB數(shù)據(jù)傳送至顯示接口轉(zhuǎn)換器，由顯示接口轉(zhuǎn)換器連結(jié)VGA控制器轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)VGA顯示接口信號至顯示器，使電腦主機與顯示器間通過USB線纜及以USB接口傳輸顯示畫面數(shù)據(jù)。
為更清楚理解本實用新型的目的、特點和優(yōu)點，下面將結(jié)合附圖對本實用新型的較佳實施例進行詳細(xì)說明。
(4)
圖1是本實用新型的系統(tǒng)方塊圖；圖2為本實用新型的橋接器的電路方塊圖；圖3為圖2橋接器的另一實施例圖；圖4為本實用新型中的電腦主機對USB控制器傳送USB接口的顯示畫面數(shù)據(jù)的流程圖；圖5為本實用新型的USB對VGA接口轉(zhuǎn)換裝置應(yīng)用于電腦主機與顯示器連結(jié)的第一應(yīng)用實例圖；圖6為本實用新型的USB對VGA接口轉(zhuǎn)換裝置應(yīng)用于電腦主機與顯示器連結(jié)的第二應(yīng)用實例(5)具體實施方式
首先請參閱圖1所示，為本實用新型的系統(tǒng)方塊圖，本實用新型的USB對VGA接口轉(zhuǎn)換裝置100，包括至少一USB控制器10、VGA控制器20及橋接器30，其中，USB控制器10連結(jié)至一電腦主機200的USB接口端口210，以接受來自電腦主機200送出的USB接口的顯示畫面數(shù)據(jù)；該VGA控制器20則連結(jié)至一顯示器300，橋接器30連結(jié)于USB控制器10與VGA控制器20之間，由USB控制器10以先進先出方式，將接收自電腦主機200的USB接口型態(tài)的顯示畫面數(shù)據(jù)傳送給橋接器30，由該橋接器30將USB接口型態(tài)的顯示畫面數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)VGA顯示畫面信號送至VGA控制器20，由VGA控制器20將標(biāo)準(zhǔn)VGA顯示畫面信號送至顯示器300，以供顯示器300進行畫面顯示作業(yè)。
請再配合圖2所示，為本發(fā)中的橋接器30的方塊電路圖，其中，該橋接器30包括一固件接口31、先進先出控制器32及顯示接口轉(zhuǎn)換器33，其中，固件接口31連結(jié)上述的USB控制器10，以取得一總線控制命令A(yù)，該固件接口31并以一控制總線B及數(shù)據(jù)流排C連結(jié)顯示接口轉(zhuǎn)換器33，以傳送DMA控制信號、固件控制信號及控制指令數(shù)據(jù)，使顯示接口轉(zhuǎn)換器33得以將USB接口型態(tài)的顯示畫面數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)的VGA顯示接口型態(tài)畫面信號D，該VGA顯示接口型態(tài)畫面信號D的型式不拘，可為PCI或AGP等不同型式的顯示接口信號，其詳細(xì)的實施例說明在以下文中將有詳細(xì)的說明。
圖2中所示的先進先出控制器32，以一數(shù)據(jù)總線E及控制線F連結(jié)至USB控制器10，該先進先出控制器32以控制線F發(fā)送先進先出命令控制命令給USB控制器10，讓USB控制器10將接收自電腦主機200的USB接口型式的顯示畫面數(shù)據(jù)，以先進先出方式，通過數(shù)據(jù)總線E傳送至先進先出控制器32，該先進先出控制器32并與顯示接口轉(zhuǎn)換器33以一數(shù)據(jù)總線G及控制線H連結(jié)，以由先進先出控制器33在讀取USB控制器10所傳送的USB接口型式的顯示畫面數(shù)據(jù)后，再藉由控制線H發(fā)送先進先出控制信號給顯示接口轉(zhuǎn)換器33，讓先進先出控制器32同樣以先進先出方式，將該USB接口型式的顯示畫面?zhèn)魉椭溜@示接口轉(zhuǎn)換器33，由顯示接口轉(zhuǎn)換器33將此USB接口型式的畫面數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)VGA接口型態(tài)畫面信號D輸出至顯示器300。
請再參閱圖3所示，為了進一步闡明本實用新型的技術(shù)內(nèi)容及產(chǎn)業(yè)利用價值，特以PCI型態(tài)顯示接口為轉(zhuǎn)換標(biāo)的的實施例，說明該橋接器30的內(nèi)涵，其中，該固件接口31承受來自USB控制器10所傳送的PIO總線控制命令A(yù)’，且固件接口31與顯示接口轉(zhuǎn)換器33’間連結(jié)以一DMA地址控制線B1、DMA長度控制線B2、DMA觸發(fā)控制線B3、固件觸發(fā)控制線B4及數(shù)據(jù)總線C，以讓固件接口31通過DMA地址控制線B1、DMA長度控制線B2、DMA觸發(fā)控制線B3、固件觸發(fā)控制線B4來控制顯示接口轉(zhuǎn)換器33’的DMA地址、數(shù)據(jù)長度、觸發(fā)信號及固件的觸發(fā)，并藉由數(shù)據(jù)總線C傳送相關(guān)控制指令及數(shù)據(jù)給顯示接口轉(zhuǎn)換器寫器33’。
上述圖3的先進先出控制器32，則以一數(shù)據(jù)總線E及控制線F連結(jié)至USB控制器10，該先進先出控制器32以控制線F發(fā)送先進先出命令控制命令給USB控制器10，讓USB控制器10將接收自電腦主機200的USB接口型式的顯示畫面數(shù)據(jù)，以先進先出方式，通過數(shù)據(jù)總線E傳送至先進先出控制器32，該先進先出控制器32并與顯示接口轉(zhuǎn)換器33’以一數(shù)據(jù)總線G及控制線H連結(jié)，以由先進先出控制器33’在讀取USB控制器10所傳送的USB接口型式的顯示畫面數(shù)據(jù)后，再藉由控制線H發(fā)送先進先出控制信號給顯示接口轉(zhuǎn)換器33’，讓先進先出控制器32同樣以先進先出方式，將該USB接口型式的顯示畫面?zhèn)魉椭溜@示接口轉(zhuǎn)換器33’，該顯示接口轉(zhuǎn)換器33’為PCI接口轉(zhuǎn)換的主狀態(tài)器，根據(jù)上述固件接口10經(jīng)DMA地址控制線B1、DMA長度控制線B2、DMA觸發(fā)控制線B3、固件觸發(fā)控制線B4所發(fā)送的DMA地址、數(shù)據(jù)長度、觸發(fā)信號及固件的觸發(fā)等控制信號，由該顯示接口轉(zhuǎn)換器33’將此USB接口型式的畫面數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)PCI型式的VGA接口型態(tài)畫面信號D’輸出至顯示器300。
如上圖2及圖3所揭示的橋接器30，其型式不限，在本實用新型中是以現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)的型式為說明的實施例，其它的實施型態(tài)，如將橋接器30中的固件接口31、先進先出控制器32及顯示接口轉(zhuǎn)換器33整合規(guī)劃成單一集成電路，如整置規(guī)劃成ASIC，當(dāng)不脫離本實用新型的主張范疇。
請再配合圖4所示，為本實用新型的USB對VGA接口轉(zhuǎn)換裝置100，在實際配合電腦主機200執(zhí)行顯示器300顯示作業(yè)的流程圖，這里所列舉的實施例是以微軟公司出品的WINDOWS是列操作系統(tǒng)為例，其步驟包括步驟400～440，其中(400)應(yīng)用程序發(fā)送顯示需求信息。
(410)激活GDI32顯示控制功能。將應(yīng)用程序需求的顯示數(shù)據(jù)發(fā)送給圖形引擎。
(420)激活圖形引擎(GRAPHICS ENGINE)。以圖形引擎處理所需的顯示數(shù)據(jù)。
(430)顯示圖形驅(qū)動程序(GRAPHICS DRIVER)驅(qū)動。即由該驅(qū)動程序編輯及驅(qū)動所需的顯示畫面數(shù)據(jù)。
(440)經(jīng)USB接口傳送。
亦即由以上各步驟的說明下，顯示本實用新型的USB對VGA接口轉(zhuǎn)換裝置100可方便配合任何習(xí)知的電腦主機200及操作系統(tǒng)，而不需要在電腦主機200內(nèi)部安裝任何顯示適配卡硬件，可擴增電腦主機200內(nèi)部接口的空間，且不必使用過粗的信號纜線連結(jié)電腦主機200與顯示器300，并可相對增加電腦主機200與顯示器300的聯(lián)機長度及范圍。
請再參閱圖5所示，為本實用新型的USB對VGA接口轉(zhuǎn)換裝置100應(yīng)用在電腦主機200與顯示器300間的USB連接線纜500連結(jié)的第一應(yīng)用實例，其中，該USB對VGA接口轉(zhuǎn)換裝置100的USB控制器10、VGA控制器20及橋接器30可整置在一接頭600內(nèi)，該接頭600一端至少設(shè)有一USB插座610，該USB插座610連結(jié)USB控制器10，以藉由USB插座610供USB連接線纜500一端的USB接頭510連結(jié)，進而通過USB連接線纜500連結(jié)至電腦主機200的USB接口端口210，而接頭600另一端則設(shè)有一VGA接頭620，以連結(jié)至顯示器300的信號接頭310。
請再配合圖6所示，為本實用新型的USB對VGA接口轉(zhuǎn)換裝置100應(yīng)用在電腦主機200與顯示器300間的USB連接線纜500連結(jié)的第二應(yīng)用例，其中，該USB對VGA接口轉(zhuǎn)換裝置100的USB控制器10、VGA控制器20及橋接器30可整置在顯示器300內(nèi)部的顯示控制電路板320上，并在該顯示控制電路板320上至少設(shè)有一USB插座330，USB插座330露出于顯示器300外，以連結(jié)該USB連接線纜500一端的USB接頭510，以通過該USB連接線纜500連結(jié)至電腦主機200的USB接口端口210上，而該VGA控制器20則直接連結(jié)至顯示控制電路板320，以直接提供顯示器300所需的VGA顯示信號。
本實用新型的實用新型精神，是在于以最為精簡及低成本的技術(shù)手段，來使習(xí)知的電腦主機200內(nèi)部不必裝設(shè)多余的顯示適配卡硬件，而僅過輕巧簡便的USB連接線纜500，即可連結(jié)顯示器300，并將所需的畫面顯示數(shù)據(jù)以高頻寬、低信號耗損的USB接口型式傳送并轉(zhuǎn)換成相對的VGA接口型態(tài)顯示信號D或D’供顯示器300作顯示，可以大幅降低電腦主機200與顯示器300間的連結(jié)線路成本及鋪設(shè)成本，同時也相對提高電腦主機200與顯示器300間的配置空間及范圍，誠為一極具產(chǎn)業(yè)利用價值的實用新型。
以上圖1～圖6所示本實用新型的USB對VGA接口轉(zhuǎn)換裝置，其中所揭示的說明及圖式，是為便于闡明本實用新型的技術(shù)內(nèi)容及技術(shù)手段，所揭示較佳實施例的一隅，并不因而拘限其范疇。并且，凡是一切針對本實用新型的技術(shù)手段、裝置細(xì)部局部改進、變更，或者是組件的等效替代、置換，當(dāng)不脫離本實用新型的實用新型精神及范疇，其范圍將由以下的權(quán)利要求所界定。
權(quán)利要求1.一種USB對VGA接口轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，包括至少一USB控制器，連結(jié)電腦主機的USB接口端口，以接受電腦主機傳送的USB接口型式顯示畫面數(shù)據(jù)，并輸出一總線控制命令及所述USB接口型式顯示畫面數(shù)據(jù)；一VGA控制器，連結(jié)至顯示器，以輸出VGA接口型式顯示信號給顯示器，以及；一橋接器，連結(jié)于USB控制器與VGA控制器之間，并接受USB控制器送出的總線控制命令，且向USB控制器發(fā)送先進先出控制信號，以先進先出方式接收USB控制器所傳送的USB接口型式畫面顯示數(shù)據(jù)，并將該USB接口型式畫面顯示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)的VGA接口型式顯示信號輸出至VGA控制器。
2.如權(quán)利要求1所述的USB對VGA接口轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，該USB控制器連結(jié)一USB插座。
3.如權(quán)利要求1所述的USB對VGA接口轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，該VGA控制器連結(jié)一VGA接頭。
4.如權(quán)利要求3所述的USB對VGA接口轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，該接頭一端設(shè)有一USB插座與USB控制器連結(jié)。
5.如權(quán)利要求3所述的USB對VGA接口轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，該接頭一端設(shè)有一VGA接頭與VGA控制器連結(jié)。
6.如權(quán)利要求1所述的USB對VGA接口轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，該USB控制器、VGA控制器及橋接器整置于顯示器內(nèi)的顯示控制電路板中。
7.如權(quán)利要求6所述的USB對VGA接口轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，該USB控制器連結(jié)一USB插座。
8.如權(quán)利要求6所述的USB對VGA接口轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，該VGA控制器連結(jié)于顯示器的顯示控制電路板上。
9.如權(quán)利要求1所述的USB對VGA接口轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，該橋接器包括一固件接口，連結(jié)USB控制器，以接收USB控制器傳送的總線控制命令，并輸出DMA控制信號、固件控制信號及控制指令數(shù)據(jù)；一先進先出控制器，連結(jié)至USB控制器，并向USB控制器發(fā)送先進先出控制信號，以先進先出方式讀入USB控制器傳送的USB接口型式顯示畫面數(shù)據(jù)，以及；一顯示接口轉(zhuǎn)換器，連結(jié)固件接口、先進先出控制器及VGA控制器，以接收固件接口所傳送的DMA控制信號、固件控制信號及控制指令數(shù)據(jù)，并受先進先出控制器的先進先出控制信號，以先進先出方式讀入USB控制器所傳送的USB接口型式顯示畫面數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)的VGA接口型式顯示信號輸出至VGA控制器。
10.如權(quán)利要求9所述的USB對VGA接口轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，該固件接口承受USB控制器傳送的總線控制命令為PIO總線控制命令。
11.如權(quán)利要求9所述的USB對VGA接口轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，該固件接口以一控制總線、一數(shù)據(jù)總線與顯示接口轉(zhuǎn)換器連結(jié)。
12.如權(quán)利要求9所述的USB對VGA接口轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，該固件接口以一DMA地址控制線、DMA長度控制線、DMA觸發(fā)控制線、固件觸發(fā)控制線及數(shù)據(jù)總線與顯示接口轉(zhuǎn)接器連結(jié)。
13.如權(quán)利要求9所述的USB對VGA接口轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，該先進先出控制器以一控制線及數(shù)據(jù)總線與USB控制器連結(jié)。
14.如權(quán)利要求9所述的USB對VGA接口轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，該先進先出控制器以一控制線及數(shù)據(jù)總線與顯示接口轉(zhuǎn)接器連結(jié)。
15.如權(quán)利要求9所述的USB對VGA接口轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，該顯示接口轉(zhuǎn)接器所轉(zhuǎn)換輸出的VGA接口型式顯示信號為PCI接口型式的VGA顯示信號。
16.如權(quán)利要求9所述的USB對VGA接口轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，該固件接口、先進先出控制器及顯示接口轉(zhuǎn)接器整置為單一集成電路。
17.如權(quán)利要求16所述的USB對VGA接口轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，該單一集成電路為現(xiàn)場可編程門陣列。
18.如權(quán)利要求16所述的USB對VGA接口轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，該單一集成電路為ASIC。
專利摘要一種USB對VGA接口轉(zhuǎn)換裝置，包含至少一USB控制器，以連結(jié)電腦主機的USB接口端口；一VGA控制器連結(jié)至顯示器，以及；一橋接器，連結(jié)于上述USB控制器與VGA控制器之間，該接器包含一固件接口、先進先出控制器及顯示接口轉(zhuǎn)換器，其中，固件接口連結(jié)USB控制器，接受USB控制器發(fā)出的總線控制命令，固件接口并向顯示接口轉(zhuǎn)換器發(fā)送固件及DMA控制信號，且先進先出控制器連結(jié)USB控制器，以控制USB控制器以先進先出方式傳輸來自電腦主機的發(fā)送的USB型態(tài)的顯示數(shù)據(jù)，并再由先進先出狀態(tài)控制器將USB數(shù)據(jù)傳送至顯示接口轉(zhuǎn)換器，由顯示接口轉(zhuǎn)換器連結(jié)VGA控制器轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)VGA顯示接口信號至顯示器。
文檔編號G06F13/14GK2599646SQ0229256
公開日2004年1月14日 申請日期2002年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月13日
發(fā)明者劉培中 申請人:茂杰國際有限公司