專利名稱：通過擴展橋接器用于高分辨率顯示器連接的方法與系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于顯示具有高分辨率的圖象的方法及顯示系統(tǒng)，更詳細(xì)地，涉及一種通過擴展外圍部件互連(PCI)到PCI橋接器顯示圖象的方法及顯示系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
圖1表示一個常規(guī)系統(tǒng)100的一般結(jié)構(gòu)，包括通過一根電纜102與一臺個人電腦(PC)箱110連接的監(jiān)視顯示器101，PC箱110包括一個中央處理器(CPU)與主機外圍部件互連(PCI)橋接器103及圖形適配器104。
在此系統(tǒng)中，日益趨向于以平板顯示監(jiān)視器取代模擬陰極射線管(CRT)臺式監(jiān)視器101。對這個趨向起作用的各種因素包括節(jié)省臺面空間、節(jié)省功率、提供更高的分辨率與更勻邊的圖象。
由于平板顯示技術(shù)推向更高的分辨率與實際上超過現(xiàn)時的CRT監(jiān)視器的能力，使得如何連接計算機與顯示器的問題成為一個討論點。
即是說，對于圖1中所示結(jié)構(gòu)的問題，是從PC盒110內(nèi)的圖形適配器104至監(jiān)示器101的電纜102較快地載送信息(即圖象的逐個象素描述以60+Hz的刷新率傳送)，這對于圖形適配器104/監(jiān)視器101的有效處理來說太快了。因此，當(dāng)提高監(jiān)視器101的分辨率或刷新率時帶寬要求急劇增加。
而且，對于數(shù)字驅(qū)動平板監(jiān)視器，帶寬要求還按每象素的位數(shù)(即彩色分辨率)成倍增加。
圖2概括各種常用的顯示分辨率、每象素的位數(shù)與刷新速率的帶寬要求。
從上面所述，可清楚看到PC與監(jiān)視器之間的連接成為系統(tǒng)內(nèi)的一個瓶頸，尤其是當(dāng)從圖形適配器104向監(jiān)視器101發(fā)送數(shù)字信號(因而比模擬信號有多得多的位/信息)時。而且，提供更高的分辨率意味著必須顯示更多的數(shù)據(jù)。
即是說，按常規(guī)，圖形適配器的輸出含有光柵化的信息(例如顯示行矩陣與每行內(nèi)的逐個象素)。如上面提到，隨著數(shù)字信號變得更加流行，將向圖形適配器提供更多的數(shù)據(jù)(例如，以更高的刷新速率、更多的象素計數(shù)、更多的色彩數(shù)等形式)，從而導(dǎo)致更高的帶寬要求與由此而產(chǎn)生的瓶頸現(xiàn)象。目前，監(jiān)視器是“愚笨的”而只知道在哪一點安置什么象素。因此，更高分辨率的顯示器將導(dǎo)致在圖形適配器與監(jiān)視器之間的一個嚴(yán)重的瓶頸。
此外，還有電磁感應(yīng)(EMI)與功率耗散問題。即是說，由于此系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)迫使采用串行連接，因而傳輸頻率高并由此而加重了功率與EMI。此外，現(xiàn)時數(shù)字串行顯示連接是專用的且為“單路”。如果在顯示中有其它輸出裝置(揚聲器等)或輸入裝置(鍵盤、鼠標(biāo)、攝影機等)，則必須增加其它的連接機構(gòu)。以現(xiàn)在專用的顯示連接，這些附加的連接是不可能的。
因此，到本發(fā)明為止，尚未提出令人滿意的解決辦法。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于常規(guī)系統(tǒng)的前述問題、缺陷與缺點，本發(fā)明的一個目的是提供一種使用擴展的PCI-PCI橋接器(例如PCI至PCI或圖形加速端口(AGP)至AGP橋接器)連接計算機與顯示子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與方法。
按照本發(fā)明的第一方面，一種用于顯示信息的系統(tǒng)與方法，包括一個擴展的總線橋接器，一個同此擴展橋接器耦合的圖形適配器，與一個同此圖形適配器耦合以顯示信息的顯示監(jiān)視器，使得圖形適配器限定在顯示監(jiān)視器的區(qū)域內(nèi)。
按照第二方面，一個顯示器單元包括至少一部分?jǐn)U展的總線橋接器，一個同此至少一部分?jǐn)U展橋接器耦合的圖形適配器，一個同此圖形適配器耦合以顯示信息的顯示監(jiān)視器，使得圖形適配器限定在顯示監(jiān)視器的區(qū)域內(nèi)。
按照第三方面，一種減弱通信總線中瓶頸現(xiàn)象的方法，包括在圖形適配器與中央處理器(CPU)之間提供一個擴展的總線橋接器與把圖形適配器限定在顯示監(jiān)視器的區(qū)域內(nèi)。
總之，本發(fā)明提供一個用于連接計算機與顯示子系統(tǒng)的擴展PCI-PCI(或AGP)橋接器。
而且，本發(fā)明把圖形適配器從系統(tǒng)的PC箱內(nèi)取出而代之把它同監(jiān)視器安置在一起。因此，使圖形適配器“局部化于”監(jiān)視器(例如，安置/定位在同監(jiān)視器一起或在監(jiān)視器內(nèi))，從而避免由必須載送高分辨率圖象的全部帶寬的電纜引起的瓶頸現(xiàn)象。
此外，按照本發(fā)明，只有改變的信息需要通過電纜載送(例如，不改變的靜態(tài)信息不必通過電纜連續(xù)載送至圖形適配器)。例如，假定刷新速率由60Hz增高至80Hz，則意味著只是必須發(fā)送更多的數(shù)據(jù)，因為在監(jiān)視器側(cè)沒有幀緩沖器或任何存貯器以了解只是必須增高刷新速率，因而系統(tǒng)必須提高速率。然而，此操作與圖形適配器無關(guān)，因此不必通過電纜向圖形適配器傳送。本發(fā)明的解決辦法是把圖形適配器從CPU/PC側(cè)移至顯示器側(cè)，并且只有變化的信息被傳送至圖形適配器。如果數(shù)據(jù)沒有變化，則不傳送至圖形適配器，從而釋放帶寬。因此，如果要求較快的刷新，由于電纜上沒有什么改變，因而不把它發(fā)送至圖形適配器。
因此，借助本發(fā)明獨特的與并非顯而易見的特征，由于平板顯示技術(shù)推向更高的分辨率與超過現(xiàn)時的CRT監(jiān)視器的能力，可有效地與容易地把計算機同顯示器連接而不致產(chǎn)生任何瓶頸現(xiàn)象。
即是說，即使當(dāng)提高一個監(jiān)視器(例如，甚至一個數(shù)字驅(qū)動的平板監(jiān)視器)的分辨率或刷新速率而使帶寬要求急劇增加時，在PC與監(jiān)視器之間的連接之間也沒有瓶頸。
此外，由于適配器在顯視器內(nèi)，適配器與監(jiān)視器之間的連接可以是并行而不是串行的(例如圖3中所示與后面描述的)。這意味著可降低工作頻率而仍保持高的帶寬。同樣，由于高帶寬連接局部化在顯示器區(qū)，因而可把EMI減至最低。而且，這時電纜的EMI特性(例如，總是一個大的輻射源)不隨幀頻與顯示類型而改變。這些特性與典型地是“突發(fā)性的”且固定的總線速率有關(guān)，因此對它們的表征與屏蔽要容易得多與便宜得多。由于高帶寬線在顯示器內(nèi)，它們的長度也做成短得多，因而有助于降低功率。此外，由于連接機構(gòu)不專用于顯示器而是利用它的“雙路”特性，因而可通過增加附加的連接支持而給顯示器增加附加的輸入與輸出設(shè)備。


根據(jù)下面參照下列各附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，本發(fā)明的前述與其它的目的、方面與優(yōu)點將被更好地理解，在這些圖中
圖1表示一個具有普通結(jié)構(gòu)的常規(guī)系統(tǒng)100；圖2表示用于數(shù)字式監(jiān)視器互連的電纜的帶寬要求；圖3表示一個根據(jù)本發(fā)明的第一個優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)300；與圖4表示一個根據(jù)本發(fā)明的第二個優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)400。
具體實施例方式
現(xiàn)在參照各附圖，尤其是，參照圖3-4，圖中示出了根據(jù)本發(fā)明的方法與結(jié)構(gòu)的優(yōu)選實施例。
第一優(yōu)選實施例為攻克常規(guī)結(jié)構(gòu)的上述問題，本發(fā)明的解決辦法是通過使用一個擴展PIC-PIC橋接器擴展PCI總線并把圖形適配器同顯示器本身安置在同一區(qū)域內(nèi)而不安置在PC箱310內(nèi)。
即是說，如圖3中所示，一個根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)300包括通過一根電纜302同一個顯示器單元320連接的PC箱310。如圖3中所示，本發(fā)明移動圖形適配器304成為顯示器單元320的一部分而放在監(jiān)視器301的區(qū)域內(nèi)。
本發(fā)明利用擴展總線橋接器305。在圖3中，此總線橋接器最佳地顯示為一個在CPU側(cè)有一個總線部分305A與在監(jiān)視器側(cè)有一個總線部分305B的PIC總線橋接器305。本發(fā)明不局限于PIC總線橋接器而確實可使用其它的總線橋接器。例如，如下面將更詳細(xì)地討論的，在本發(fā)明的第二實施例中，可提供一個圖形加速端口(AGP)總線橋接器(例如，具有256-512兆字節(jié)/秒的帶寬)。此外，還可使用網(wǎng)絡(luò)總線橋接器。
在圖3中，B0是芯片的初級接口，它接至初級PCI總線(總線0)作為一個常規(guī)PIC-PIC橋接器。尋址到BO的全部PCI通信量使用例如千兆位以太網(wǎng)作為它的物理層，通過高速串行鏈接而串行化。
在串行電纜的遠(yuǎn)側(cè)(例如，在長達(dá)30m的遠(yuǎn)處)，接口B1把串行流轉(zhuǎn)換回PCI通信量并中繼傳送到圖形卡(例如圖形適配器304)，該圖形卡現(xiàn)連接于次級PCI(總線I)。
根據(jù)此實施例，本發(fā)明得到許多優(yōu)點。例如，電纜上的圖形數(shù)據(jù)處于PCI指令水平，它比光柵數(shù)據(jù)水平處于一個低得多的帶寬(例如，對于32位/33MHz的PCI系統(tǒng)，最高為132兆字節(jié)/秒)。
另外，要求的電纜帶寬在PCI速率上恒定而與顯示器分辨率、每象素的位數(shù)或刷新速率無關(guān)。這使得可以用相同結(jié)構(gòu)定標(biāo)到高分辨率顯示。
再有，由于上面提到的優(yōu)點，解決了電纜上發(fā)出的電磁感應(yīng)(EMI)問題。
此外，從系統(tǒng)觀點來看，本發(fā)明的擴展橋接器是透明的。PC看到被設(shè)計運用的常規(guī)PCI-PCI橋接器。在圖形適配器設(shè)計、系統(tǒng)的基本輸入/輸出系統(tǒng)(BIOS)、操作系統(tǒng)(OS)軟件、設(shè)備驅(qū)動軟件或應(yīng)用程序中不需要任何改變。
應(yīng)當(dāng)注意平板顯示器的許多數(shù)字互連，例如PanelLink與數(shù)字視頻接口(DVI)當(dāng)今都在使用。然而，這些數(shù)字互連中沒有一個使用如上所述的系統(tǒng)分配，因而對于這些方案難以以更高分辨率平板顯示定標(biāo)。
此外，還應(yīng)注意對使用的PC箱的型式?jīng)]有限制，因為總線部分B0最佳地實現(xiàn)為模塊化、內(nèi)插式卡，其可類似于插入圖形卡一樣插入PC。
第二優(yōu)選實施例如提面提到，本發(fā)明不局限于PCI總線橋接器而確實可使用其它的總線橋接器。
例如，如圖4中所示，在本發(fā)明的第二實施例中，可提供一個圖形加速端口(AGP)總線橋接器以替代PCI總線橋接器。為替代圖3中的B0，圖4中可在PC側(cè)提供AGP總線橋接器的第一部分。類似地，可在顯示器單元側(cè)提供AGP總線橋接器的第二部分。
因此，根據(jù)本發(fā)明的獨特與并非顯而易見的方面，本發(fā)明提供連接計算機與顯示系統(tǒng)的擴展PCI-PCI橋接器或擴展AGP橋接器。
而且，本發(fā)明把圖形適配器從系統(tǒng)的PC箱中取出而代之以把它安置在同監(jiān)視器一起。由于圖形適配器定位在同監(jiān)視器一起，從而避免由于必須載送高分辨率圖象的全部帶寬的電纜引起的瓶頸現(xiàn)象。按照本發(fā)明，只有改變的信息必須載送通過電纜(例如，不改變的靜態(tài)信息不必通過電纜連續(xù)載送至圖形適配器)。
此外，由于平板顯示技術(shù)推向更高的分辨率與超過現(xiàn)時CRT監(jiān)視器的能力，因而可有效地與容易地把計算機同顯示器連接而不會產(chǎn)生任何瓶頸現(xiàn)象。即是說，即使當(dāng)增高一個監(jiān)視器(例如，甚至一個數(shù)字驅(qū)動的平板監(jiān)視器)的分辨率或刷新速率而使帶寬要求急劇增高時，在PC與監(jiān)視器之間的連接之間也沒有瓶頸。
雖然已通過若干優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到可在權(quán)利要求書的精神與范圍內(nèi)借助修改以實施本發(fā)明。
例如，本發(fā)明不局限于PCI或AGP總線。即是說，本發(fā)明的方法不要求任何軟件改變(例如，不必改變PC BIOS、操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件系統(tǒng)等)。因此，系統(tǒng)各部件仿佛每個是一個本地單元似地運行。
然而，盡管如上所述，本發(fā)明可通過網(wǎng)絡(luò)有利地用作網(wǎng)絡(luò)顯示。在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，與本發(fā)明一起，可提供一種將原來送至網(wǎng)絡(luò)的通信量進行轉(zhuǎn)換，并重新將通信量定向于網(wǎng)絡(luò)(例如以太網(wǎng)或其他網(wǎng)絡(luò))卡等的方案，使得圖形信息在網(wǎng)絡(luò)頂層上傳輸，并且在后端可利用另外的軟件、硬件等以便由網(wǎng)絡(luò)信息再現(xiàn)圖形。
權(quán)利要求
1.一種用于顯示信息的系統(tǒng)，包括一個擴展的總線橋接器；一個與所述擴展的總線橋接器耦合的圖形適配器；與一個與所述圖形適配器耦合以顯示信息的監(jiān)視器，使得所述圖形適配器位于所述監(jiān)視器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述擴展的總線橋接器包括第一與第二部分，第一部分與所述圖形適配器耦合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的系統(tǒng)，還包括與所述擴展的總線橋接器的所述第二部分耦合的中央處理器(CPU)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的系統(tǒng)，還包括用于把所述擴展的總線橋接器的所述第一與第二部分耦合在一起的鏈接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的系統(tǒng)，其中所述鏈接包括串行鏈接。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的系統(tǒng)，其中所述鏈接包括電纜、無線電頻率(RF)鏈接與紅外(IR)鏈接中的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述擴展的總線橋接器包括外圍部件互連(PCI)總線橋接器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述擴展的總線橋接器包括圖形加速端口(AGP)總線橋接器。
9.一種顯示單元，包括一個擴展的總線橋接器的至少一部分；一個與所述至少一部分?jǐn)U展的總線橋接器耦合的圖形適配器；與一個與所述圖形適配器耦合以顯示信息的監(jiān)視器，使得所述圖形適配器位于所述監(jiān)視器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的顯示單元，其中所述擴展的總線橋接器的所述至少一部分包括裝入所述適配器內(nèi)的所述擴展的總線橋接器的一側(cè)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的顯示單元，其中所述擴展的總線橋接器包括第一與第二部分，第一部分與所述圖形適配器耦合。
12.根據(jù)權(quán)利要求9的顯示單元，其中所述擴展的總線橋接器包括外圍部件互連(PCI)總線橋接器。
13.根據(jù)權(quán)利要求9的顯示單元，其中所述擴展的總線橋接器包括圖形加速端口(AGP)總線橋接器。
14.一種減弱通信總線中瓶頸現(xiàn)象的方法，包括通過所述通信總線耦合圖形適配器、中央處理器(CPU)與顯示監(jiān)視器；在所述圖形適配器與所述中央處理器(CPU)之間提供一個擴展的總線橋接器；與將所述圖形適配器定位于所述顯示監(jiān)視器。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中所述擴展的總線橋接器包括第一與第二部分，第一部分與所述圖形適配器耦合。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中所述中央處理器(CPU)與所述擴展的總線橋接器的所述第二部分耦合。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，還包括通過一個鏈接把所述擴展的總線橋接器的所述第一與第二部分耦合在一起。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中所述鏈接包括串行鏈接。
19.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中所述鏈接包括電纜、無線電頻率(RF)鏈接與紅外(IR)鏈接中的至少一種。
20.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中所述擴展的總線橋接器包括外圍部件互連(PCI)總線橋接器。
21.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中所述擴展的母線橋接器包括圖形加速端口(AGP)總線橋接器。
全文摘要
一種用于顯示信息的方法(與系統(tǒng)),包括一個擴展的總線橋接器,同此擴展的總線橋接器耦合的圖形適配器與同此圖形適配器耦合以顯示信息的監(jiān)視器,使得圖形適配器定位在該監(jiān)視器。
文檔編號G09G5/36GK1337627SQ0112459
公開日2002年2月27日 申請日期2001年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月7日
發(fā)明者薩梅·W·.阿薩德, 凱文·W·.沃倫 申請人:國際商業(yè)機器公司