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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft
im Allgemeinen ein USB (Universal Serial Bus) Terminalgerät und insbesondere
ein Terminalgerät,
welches mittels eines USB Anschlusses mit einem Hauptcomputer verbindbar
ist, um Daten und Bildschirmanzeigen des Hauptcomputers aufzuteilen.
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Stand der Technik
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Herkömmliche Computernetzwerke weisen eine
Vielzahl von Hauptcomputern auf, die miteinander durch eine Netzwerkinfrastruktur
verbunden sind. Zieht man herkömmliche
Echtzeit-Online-Computersysteme
als Beispiel heran, muss jeder Benutzer über einen Hauptcomputer wie
einen PC und komplette Netzwerkgeräte verfügen, um die Bildschirmanzeige
oder Anwendungsprogramme in Echtzeit aufzuteilen. Für Branchen
mit hohen Anforderungen an Echtzeit-Onlinezugriff, wie Internetcafes und
Aktienhandel, können
die Investitionskosten für
die Ausstattung und die Installation sehr hoch werden. Außerdem wird
mehr Stauraum für
die Computerausstattung benötigt,
was nicht kosteneffektiv ist.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Somit ist es ein vorrangiges Ziel
der vorliegenden Erfindung, ein USB Terminalgerät bereitzustellen, umfassend
einen USB Datenverarbeitungsschaltkreis, eine Tastatur und einen
Anzeigeschirm. Durch die Verbindbarkeit des USB Datenverarbeitungsschaltkreises
mit der Tastatur und dem Anzeigeschirm und durch die Verbindbarkeit
des USB Datenverarbeitungsschaltkreises mit dem USB Schnittstellenanschluss
des Hauptcomputers, ermöglicht die
vorliegende Erfindung durch die Eingabe von Steuerbefehlen über die
Tastatur in den Hauptcomputer die Anwendungsprogramme auf dem Hauptcomputer
zu nutzen und die Bildschirmdaten von dem Hauptcomputer zu erhalten
und diese auf dem Anzeigeschirm darzustellen. Dies reduziert die
Ausstattungskosten ebenso wie den Installationsraumbedarf.
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Ein weiteres Ziel der vorliegenden
Erfindung ist die Bereitstellung eines USB Terminalgerätes mit einem
USB Datenverarbeitungsschaltkreises, umfassend einen USB Anschluss
und ein USB zu VGA Schnittstellenkonvertierungsgerät. Die vorliegende Erfindung
verwendet den USB Anschluss des Hauptcomputers zum Erhalten von
Bildschirmdaten und das USB zu VGA Schnittstellenkonvertierungsgerät zur Umwandlung
der erhaltenen Bildschirmdaten in ein VGA Bildschirmsignal, und
leitet dieses Signal dann zu dem Anzeigeschirm.
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Um die zuvor genannten Ziele zu erreichen, stellt
die vorliegende Erfindung ein USB Terminalgerät, umfassend einen USB Datenverarbeitungsschaltkreis,
einen Anzeigeschirm und eine Tastatur bereit. Der USB Datenverarbeitungsschaltkreis
ist mit dem Anzeigeschirm und der Tastatur verbunden. Weiterhin
umfasst der USB Datenverarbeitungsschaltkreis einen USB Anschluss
und ein USB zu VGA Schnittstellenkonvertierungsgerät. Der USB
Anschluss dient zur Verbindung mit dem USB Anschluss des Hauptcomputers,
um Befehle und Daten in den Hauptcomputer eingeben zu können, sowie zur
Aufteilung von Applikationen, des Betriebssystems, Multimedia- und
Anzeigedaten auf dem Hauptcomputer und zum Empfang von Bildschirmdaten von
dem Hauptcomputer. Die empfangenen Bildschirmdaten werden in ein
VGA Bildschirmsignal durch das USB zu VGA Schnittstellenkonvertierungsgerät umgewandelt
und an den Anzeigeschirm zur Darstellung weitergeleitet. Somit kann
die vorliegende Erfindung die Ziele, die Verbindung mit einem Hauptcomputer
zur Aufteilung von Daten und zur Echtzeitanzeige, mit einem einzigen
Kabel und einer einzigen Schnittstelle erreichen.
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Diese und weitere Vorteile der Erfindung werden
für den
Fachmann durch Lesen der nachfolgenden Kurzbeschreibung der Zeichnungen,
der detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
und der beigefügten
Ansprüche
offensichtlich.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen:
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1 zeigt
ein Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
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2 zeigt
ein Blockdiagramm eines USB zu VGA Konvertierungsschaltkreises der
vorliegenden Erfindung;
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3 zeigt
ein Flussdiagramm der Abläufe zwischen
einem Hauptcomputer und der vorliegenden Erfindung;
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4 zeigt
ein Blockdiagramm einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
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5 zeigt
ein Blockdiagramm einer dritten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
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6 zeigt
eine bevorzugte Anwendung unter Einbeziehung der vorliegenden Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung der
bevorzugten Ausführungsformen
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Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
und insbesondere auf 1,
umfasst ein in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung konstruiertes USB (Universal Serial
Bus) Terminalgerät 100,
im Allgemeinen mit dem Bezugszeichen 100 versehen, einen
USB Datenverarbeitungsschaltkreis 10, eine Tastatur 20 und
einen Anzeigeschirm 30. Der USB Datenverarbeitungsschaltkreis 10 ist
mit der Tastatur 20 und dem Anzeigeschirm 30 verbunden,
und umfasst weiterhin einen USB Anschluss 11 und ein USB zu
VGA Schnittstellenkonvertierungsgerät 12. Der USB Anschluss 11 ist
mit einem USB Schnittstellenanschluss 210 eines Hauptcomputers 200 verbunden,
so dass der USB Datenverarbeitungsschaltkreis 10 Daten
oder Befehle, die über
die Tastatur 20 eingegeben werden, an den Hauptcomputer 200 weitergeleitet
werden, um die Anwendungen auf dem Hauptcomputer 200 zu
steuern, oder erhält
aufgeteilte Daten oder Bildschirmdaten von dem Hauptcomputer 200 und
transferiert diese zu dem USB Datenverarbeitungsschaltkreis 10 zur
temporären
Speicherung und Verarbeitung. Das USB zu VGA Schnittstellenkonvertierungsgerät 12 wandelt
dann die erhaltenen Daten in ein VGA Anzeigesignal um, welches an den
Anzeigeschirm 30 zur Darstellung gesendet wird.
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Die Tastatur 20 und der
Anzeigeschirm 30 sind in einem einzelnen Modul kombiniert
und die Tastatur 20 ist mit dem USB Datenverarbeitungsschaltkreis 10 zur
Eingabe von Daten für
Befehle in den USB Datenverarbeitungsschaltkreis 10 verbunden.
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Der Anzeigeschirm 30 kann
jeden Typs sein. In der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird ein LCD (Liquid Crystal Display)
verwendet. Der Anzeigeschirm 30 ist mit dem USB Datenverarbeitungsschaltkreis 10 verbunden,
um VGA Bildschirmsignale S von dem USB Datenverarbeitungsschaltkreis 10 zu
erhalten, um die Bedienungsoberfläche des Anwendungsprogrammes
des Hauptcomputers 200 anzuzeigen.
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Bezugnehmend auf 2, umfasst das USB zu VGA Schnittstellenkonvertierungsgerät 12 einen USB
Controller 121 und einen VGA Controller 122. Der
USB Controller 121 sendet einen Bus-Steuerungsbefehl BS an eine Brücke 123 gemäß der first-in-first-out
(FIFO)-Methode, ebenso wie die USB Datenpakete der Anzeigedaten
von dem Hauptcomputer 200 erhalten werden. Die Brücke 123 erhält darauf
hin die USB Datenpakete, konvertiert die Datenpakete in das VGA
Anzeigesignal S und sendet das Signal S an den VGA Controller 122.
Der VGA Controller 122 sendet wiederum die VGA Anzeigesignale
S an den Anzeigeschirm 30 zur Anzeige.
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Bezugnehmend auf 3 ist ein Flussdiagramm der Abläufe zwischen
dem Hauptcomputer 200 und des vorliegenden erfindungsgemäßen USB Terminalgerätes 100 dargestellt.
Die Abläufe
umfassen die folgenden Schritte:
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Schritt 300: Vorab erfolgt die Installation
einer Multimediabenutzeranwendung auf dem Hauptcomputer 200.
Diese Anwendung erlaubt einer Vielzahl von Benutzern die Aufteilung
von anderen auf dem Hauptcomputer 200 befindlichen Anwendungsprogramme.
Da diese Anwendung nicht im Bereich der vorliegenden Erfindung liegt,
erfolgt keine weiterführende
detaillierte Beschreibung.
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Schritt 310: Aktivierung der Multimediabenutzeranwendung.
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Schritt 320: Der Hauptcomputer 200 detektiert
das USB Terminalgerät 100.
Hierzu verwendet der Hauptcomputer 200 den USB Anschluss 210 zur Detektierung
ob das USB Terminalgerät 100 angeschlossen
ist.
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Schritt 330: Zuweisung der korrespondierenden
Benutzerkennung und ID-Nummer für
das USB Terminalgerät 100.
Dieser Schritt wird durch die Multimediabenutzeranwendung auf dem
Hauptcomputer 200 durchgeführt, die gemäß dem Schritt
300 installiert wurde.
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Schritt 340: Aktivierung der Tastatur
und der Anzeigeschirm des USB Termingerätes 100.
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Schritt 350: Das USB Terminalgerät 100 gibt Anwendungsbefehle
an den Hauptcomputer 200 aus.
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Schritt 360: Der Hauptcomputer 200 sendet aufgeteilte
Daten oder USB Datenpakete der Anzeigedaten an das USB Terminalgerät 100 zurück.
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Schritt 370: Das USB Terminalgerät 100 stellt die
korrespondierende Anzeige des Anwendungsprogrammes auf dem Hauptcomputers 200 dar.
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Während
der Ausführung
der Schritte 300 bis 370 gibt das USB Terminalgerät 100 Befehle
zur Anwendungs- und Datenaufteilung an den Hauptcomputer 200 aus
und zeigt die Anwendungsoberfläche auf
dem Anzeigeschirm 30 an.
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Bezugnehmend auf 4, ist ein in Übereinstimmung mit einer zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung konstruiertes USB Terminalgerät dargestellt,
wobei der USB Datenverarbeitungsschaltkreis 10 weiterhin
einen USB Soundcontroller 13 einen Mausanschluss 14 und
eine Kommunikationsschnittstelle 15 umfasst. Der USB Soundcontroller 13 ist
mit einem externen Soundeingabegerät 131 und einem externen
Soundausgabegerät 132 verbunden.
Das Soundeingabegerät 133 kann jeden
Typs sein, wie ein Mikrofon oder ein Soundausgabeelement eines CD-Players.
Das Soundeingabegerät 133 leitet
externe Soundsignale an den USB Soundcontroller 13 und
der USB Controller 13 transferiert die Soundsignale über den
USB Anschluss 11 des USB Datenverarbeitungsschaltkreises 10 an
das Anwendungsprogramm auf dem Hauptcomputer 200 zur Bearbeitung.
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Das Soundausgabegerät 132 kann
jeden Typs sein. In den Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden Lautsprecher als Soundausgabegeräte verwendet.
Das Soundtreibersignal wird von dem Anwendungsprogramm auf dem Hauptcomputer 200 zur
Bearbeitung durch den USB Datenverarbeitungsschaltkreis 10 und
die USB Soundsteuereinheit 13 und anschließend an
das Soundausgabegerät 132 zur
Ausgabe ausgesendet.
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Der Mausanschluss 14 dient
dem Anschluss einer USB Maus 141. Mit der USB Maus 141 kann
die Bewegung des Cursors durch die USB Datenverarbeitungssteuereinheit 10 an
den Hauptcomputer 200 übertragen
werden, so dass die Anwendung auf dem Hauptcomputer 200 entsprechende
Bewegungen des Cursors und Betätigungen
der Maustasten ausführen
kann.
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Die Kommunikationsschnittstelle 15 ist
mit einem externen USB Modem 151 zur Verbindung mit einem
Netzwerk verbunden. Daten aus dem Netzwerk werden durch den USB
Datenverarbeitungsschaltkreis 10 an den Hauptcomputer 200 gesendet. Die
Signale für
den Betrieb der Kommunikationsschnittstelle 15 und des
USB Modems 151 werden von der Anwendung auf dem Hauptcomputer 200 durch
den USB Datenverarbeitungsschaltkreis 10 bereitgestellt
und gesteuert.
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Es ist offensichtlich, dass das vorliegende
erfindungsgemäße USB Terminalgerät 100 nicht
nur Ressourcen oder Applikationen auf einem Hauptcomputer aufteilen
kann, sondern auch mit Applikationen zur Soundein-/ausgabe, zur
Mauscursorsteuerung und zur Verbindbarkeit zum Netzwerk für Multimediaanwendungen
zusammen arbeiten kann.
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Weiterhin bezugnehmend auf 5, ist ein in Übereinstimmung
mit einer dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung konstruiertes USB Terminalgerät dargestellt,
wobei der USB Datenverarbeitungsschaltkreis 10 weiterhin
einen PS2/USB Schnittstellenkonvertierungsschaltkreis 16 umfasst. Der
PS2/USB Schnittstellenkonvertierungsschaltkreis 16 ist
mit einem PS2-Anschluss 161 verbunden, welcher
wiederum mit einer externen PS2-Maus 162 verbunden
ist, so dass die Cursorbewegung und Befehle der PS2-Maus 162 von
dem PS2/USB Schnittstellenkonvertierungsschaltkreis 16 in
ein USB Signal umgewandelt werden können und durch den USB Datenverarbeitungsschaltkreis 10 zu
dem Hauptcomputer 200 transferiert werden können. Wenn
die Tastatur 20 vom PS2-Typ ist, ist diese ebenfalls mit dem
PS2/USB Schnittstellenkonvertierungsschaltkreis 16 zur
Umwandlung verbunden, und folglich mit dem Hauptcomputer 200.
Es ist offensichtlich, dass das vorliegende erfindungsgemäße USB Terminalgerät 100 derart
verwendet werden kann, dass es mit verschiedenen Typen von Tastaturen 20 und PS2-Mäusen 162 zusammenarbeitet.
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Bezugnehmend auf 6, ist eine bevorzugte Anwendung unter
Einbeziehung der vorliegenden Erfindung dargestellt. Der Hauptcomputer 200 ist mit
einer Vielzahl von USB Terminalgeräten 100 durch einen
USB Hub 400 verbunden. Benutzer dieser Vielzahl von USB
Terminalgeräten 100 können die
Anwendungen auf dem Hauptcomputer 200 aufteilen. Zur Verbindung
des Hauptcomputer 200 mit dem USB Hub 400 wird
ein USB Kabel 220 verwendet. Der USB Hub 400 umfasst
eine Vielzahl von USB Schnittstellenanschlüssen 410, wobei jeder
USB Schnittstellenanschluss 410 mit dem USB Anschluss 11 eines
jeden Terminalgerätes 100 über ein
USB Kabel 230 verbunden werden kann.
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Die bevorzugte Anwendung unter Einbeziehung
der vorliegenden Erfindung des USB Terminalgerätes 100, die mit dem
Hauptcomputer 200 durch den USB Hub 400 verbunden
ist, wie in 6 dargestellt,
ist nicht die einzige Anwendungsmöglichkeit der vorliegenden
Erfindung. Zum Beispiel ist, wenn die Anzahl von USB Schnittstellenanschlüssen 210 an
dem Hauptcomputer 200 groß genug ist, um alle USB Terminalgeräte 100 zur
Verbindung aufzunehmen, der USB Hub 400 nicht länger erforderlich
und die USB Terminalgeräte
können über die
USB Schnittstellenanschlüsse 210 mit
dem Hauptcomputer 200 direkt verbunden werden.
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Die in 6 dargestellte
bevorzugte Anwendung erlaubt jedem USB Terminalgerät 100 die
Verwendung eines einzelnen USB Kabels 230, um entweder über den
USB Hub 400 oder direkt mit dem Hauptcomputer 200 verbunden
zu werden, um alle Anwendungen, Daten und andere Ressourcen, wie Soundeffekte,
Anzeige, Cursorsteuerung, auf dem Hauptcomputer 200 aufzuteilen.
Diese Anwendung reduziert die Ausstattungskosten und Installationskosten
bei der Anschaffung einer großen
Anzahl von Hauptcomputern. Ebenso wird der erforderliche Raum zur
Unterbringung der gesamten Ausstattung reduziert. Es ist für Anwendungen
wie das Aufteilen von Onlinespielen, Aktienhandel oder Bankgeschäften geeignet,
bei denen die Ausführung
in Echtzeit und die Onlineaufteilung von Daten und Anwendungen zwingend
erforderlich sind. Die vorliegende Erfindung ist eine kosteneffektive
Lösung
für diese
Anwendungen.
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Hauptmerkmal der vorliegenden Erfindung ist
der Einsatz der effektivsten Struktur, so dass eine Vielzahl von
USB Terminalgeräten
mit einem Hauptcomputer zur Aufteilung von Daten, Anwendungen und
Betätigungen
verbunden werden können.
Mittlerweile ist die vorliegende Erfindung mit einem einzelnen USB
Kabel mit dem Hauptcomputer bei hoher Übertragungsgeschwindigkeit,
die auf Grund der USB Spezifikation verfügbar ist, verbindbar.
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Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme
auf das was gegenwärtig
als am praktikabelsten und als bevorzugte Ausführungsform angesehen wird,
beschrieben wurde, ist es offensichtlich, dass die Erfindung nicht
nur auf die offenbarten Ausführungsformen
beschränkt
ist, vielmehr ist vorgesehen, eine Vielzahl von Modifikationen und
gleichwertigen Anordnungen abzudecken, welche in dem erfinderischen
Grundgedanken der nachfolgenden Ansprüche enthalten sind.