專利名稱：固態(tài)計算機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子計算機。尤其是一種多媒體、多功能、多接 口、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、低功耗、小型化的電子計算機。
背景技術(shù)：
電子計算機已經(jīng)遍及千家萬戶和各行各業(yè)了，現(xiàn)在它已成為人類 不可缺少的工具。但是，現(xiàn)有的計算機還存在著如下所述的問題。
一是現(xiàn)有硬盤(HDD)的功耗大，工作時，內(nèi)部電機在高速旋轉(zhuǎn)， 因此，易發(fā)熱。特別是3.5〃的硬盤，發(fā)熱更大。此外，環(huán)境適應(yīng)性 差、抗振能力差、很脆弱，易損壞。
二是釆用軟驅(qū)和光驅(qū)，軟驅(qū)容量少(只有1.44MB),且結(jié)構(gòu)復(fù)雜、 很脆弱，易損壞。光驅(qū)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大、抗振能力差、易損壞。此 外，光頭易老化，從而壽命短。尤其是將光驅(qū)、硬盤和大的電池用在 筆記本計算機上，使筆計本計算機變得很厚和很重，攜帶很不方便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服上述問題，向社會提供一種體積小、重量輕 及功耗小的固態(tài)計算機。
本發(fā)明的技術(shù)方案是設(shè)計一種固態(tài)計算機，包括硬件系統(tǒng)和軟 件系統(tǒng)，所述硬件系統(tǒng)包括電源、巨型DSP、固態(tài)存儲系統(tǒng)、輸入/ 輸出接口及輸入/輸出設(shè)備，所述巨型DSP按照貯存在固態(tài)存儲器內(nèi) 的程序，逐條地執(zhí)行程序所指定的操作，進行數(shù)字信號處理及編碼
和解碼；所述固態(tài)存儲系統(tǒng)存放程序和數(shù)據(jù)；所述輸入/輸出接口用
于與計算機外部的輸入設(shè)備和輸出設(shè)備相連接。
所述巨型DSP包括微處理控制器和多功能音視頻編解碼器。
所述微處理控制器包括運算器和控制器，所述運算器對信號進行 處理，所述控制器對整機的各個模塊進行控制。
所述多功能音視頻編解碼器包括系統(tǒng)解碼器、系統(tǒng)編碼器、音頻 解碼器、音頻編碼器、視頻解碼器、視頻編碼器、字符解碼器、字符
編碼器。
所述固態(tài)存儲系統(tǒng)包括內(nèi)存、外存和驅(qū)動器。
所述內(nèi)存包括內(nèi)部固態(tài)存儲器和內(nèi)存條；所述內(nèi)部固態(tài)存儲器主 要用于存放系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。
所述外存包括固態(tài)硬盤和固態(tài)存儲卡；其主要用于存放數(shù)據(jù)信息
和軟件備份。
所述內(nèi)部固態(tài)存儲器為掉電后不丟失數(shù)據(jù)的半導(dǎo)體存儲器集成
電路的總稱，包括FLASH存儲器、EPR0M、 EEPR0M或鐵電存儲器等。 所述固態(tài)硬盤包括控制單元和存儲單元(FLASH芯片)，所述存
儲單元呈陣列排列，與控制電路相連接。
所述固態(tài)存儲卡是SD/固C/SMC/MSC/XD/CF等各種存儲器卡。 所述驅(qū)動器對傳送數(shù)據(jù)格式進行變換，以致信號能按規(guī)格要求正
常傳送。
所述輸入/輸出接口電路包括輸入接口電路、輸出接口電路和雙 向口電路。
所述輸入接口包含鍵盤接口、鼠標(biāo)器接口、光筆、數(shù)字化儀、掃 描儀、音視頻輸入接口 (AVIN)等。
所述輸出接口包括顯示器接口 (VGA)、打印機接口、繪圖儀接口、 音視頻輸出接口 (AVOUT)、 HDMI等。
所述雙向接口包含USB接口、網(wǎng)絡(luò)接口、 IEEE1394接口、 GPS接 口 、 UART、 RS232等。
所述音視頻輸入接口 ( AVIN )包括復(fù)合視頻輸入和音頻立體聲輸入。
所述音視頻輸出接口 (AVOUT)包括復(fù)合視頻輸出和音頻立體聲 輸出、S/PDIF輸出等。
所述的巨型DSP帶有SDRAM， SDRAM是用于配合巨型DSP實現(xiàn)編 解碼任務(wù)的。
所述輸入設(shè)備為觸摸屏及其驅(qū)動電路。
所述輸入/輸出接口為S/PDIF接口，是標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字音頻信號接 口，可用于連接數(shù)字功放；
和音頻輸出接口可以接音響和耳機等；
和DVI接口可以接網(wǎng)絡(luò)攝像機，可以實現(xiàn)遠程監(jiān)控； 和COM接口可以接并行接口的打印機或串行USB接口，可以用 USB接口來打?。?br> 和擴展口是用于擴展新功能而設(shè)計的；
和傳真機接口，可以實現(xiàn)傳真無紙化的目的。
所述固態(tài)計算機還包括Modem。
所述固態(tài)計算機還包括手機模塊。
所述固態(tài)計算機還包括數(shù)字電視接口。
所述固態(tài)計算機還包括家用電器檢測和控制系統(tǒng)，可對家庭內(nèi)的 水、電、氣的檢測和控制，以及實現(xiàn)家庭安防。
所述固態(tài)計算機還包括TV和音響接口，可以構(gòu)成家庭影院系統(tǒng)。 所述固態(tài)計算機還包括鍵盤和鼠標(biāo)接收電路(IrDA)、無線遙控
鼠標(biāo)、無線遙控鍵盤構(gòu)成無線遙控搡作系統(tǒng)。
本發(fā)明固態(tài)計算機的存儲系統(tǒng)可分為三個部分。 一是固定的，如 內(nèi)存和固態(tài)硬盤，內(nèi)存用于存儲程序，固態(tài)硬盤用于存儲數(shù)據(jù)，但是， 固態(tài)硬盤可以存放程序文件作為備份，也可以將程序文件安裝到內(nèi)存
中去；二是可移動的，如外部可插入的移動硬盤、讀卡器、存儲卡等。 三是驅(qū)動器，它是驅(qū)動固態(tài)存儲器工作的輔助電路。
依照本發(fā)明設(shè)計的固態(tài)筆記本計算機舍棄了光驅(qū)和硬盤，釆用了 微型的固態(tài)硬盤和存儲卡，電池的體積也大大減少。這樣，才能做到 超薄，這才是真正的筆記本計算機。
換句話說，本發(fā)明中所稱的固態(tài)計算機是指，全部以固態(tài)存儲器 及其組件作為存儲媒體的，或稱全部以固態(tài)存儲器及其組件作為存儲 媒體的一類計算機的總稱。本發(fā)明的固態(tài)計算機在下列幾方面有了重 大的突破和改進。
本發(fā)明的第一個重大改進是拋棄了傳統(tǒng)計算機的三驅(qū)一盤軟 驅(qū)、光驅(qū)、硬盤驅(qū)動器和硬盤。采用了固態(tài)存儲器及組件作為存儲媒 體及驅(qū)動和存儲器。固態(tài)存儲器包括FLASH存儲器集成電路、EPR0M、 EEPR0M、鐵電半導(dǎo)體存儲器、FLASH存儲卡等?？傊堑綦姴粊G
失數(shù)據(jù)的一類半導(dǎo)體存儲器件的總稱，其中包括現(xiàn)有的和將來的。固 態(tài)存儲卡包括CF卡、SD卡、醒C、 SMC、 MSC、 XD卡等。固態(tài)存儲器
組件是將若干個固態(tài)存儲器與驅(qū)動電路組合起來的一類標(biāo)準(zhǔn)器件，使 之容量更大、適配性更強、可靠性更高、穩(wěn)定性更好、使用更方便、 抗振能力更強等。例如，固態(tài)硬盤等。
采用固態(tài)存儲器及組件的好處有功耗低、可靠性高、穩(wěn)定性好、 環(huán)境適應(yīng)性強(例如，在-45 °C ~ +85 。C的工業(yè)級環(huán)境溫度下都能正常
工作)、抗振能力強、壽命長、體積小、重量輕、傳送速度快、開機 啟動時間短等。
本發(fā)明第二個重大改進是改傳統(tǒng)的CPU巨型DSP為帶有多功能 編解碼器的芯片，即釆用巨型的DSP，這樣，可以直接接收視音頻信 號，并進行直接播放和儲存，實現(xiàn)了計算機向多功能和多媒體方向轉(zhuǎn) 變。
本發(fā)明第三個改進是電源
由于固態(tài)計算機的功耗大幅度降低，應(yīng)取消傳統(tǒng)臺式電腦上的箱 體式電源，改用小型電源?；蛲鈷欤騼?nèi)置，都可以。同樣，筆記本 計算機的功耗也大幅度降低，因此，也要釆用低功耗和小體積電源。
本發(fā)明第四個改進是接口
取消傳送速度慢、引針多和體積大的接口，例如，C0M接口；而 釆用傳送速度快、引針少和體積小的接口，例如，高速USB2. 0接口， IEEE1394接口、 SATA接口等。


圖1是本發(fā)明的固態(tài)計算機系統(tǒng)組成。
圖2是整個固態(tài)計算機的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
圖3是固態(tài)筆記本計算機的基本組成。
圖4是五合一卡接口電路。
圖5是五合一卡座的功能描述。
圖6是CF卡接口電路。
圖7是CF卡接口的功能說明。
圖8是SATA接口的引腳功能說明。
圖9是固態(tài)臺式計算機基本結(jié)構(gòu)模塊圖。
圖io是固態(tài)多媒體計算機基本結(jié)構(gòu)模塊圖。
具體實施例方式
如圖1所示，本發(fā)明的固態(tài)計算機系統(tǒng)是由軟件和硬件所組成。
圖1中所述的軟件包含應(yīng)用軟件和系統(tǒng)軟件。應(yīng)用軟件包含應(yīng)用 程序包和面向問題的程序設(shè)計語言等。系統(tǒng)軟件包含操作系統(tǒng)、語言 編譯解釋系統(tǒng)和服務(wù)性程序。
圖1中所述的硬件包含主機、電源和外部設(shè)備。主機包含巨型 DSP和內(nèi)部固態(tài)存儲器，巨型DSP包括微處理控制器和多功能音視頻 編解碼器。微處理控制器包含運算器和控制器。外部設(shè)備包含輸入/ 輸出接口、數(shù)據(jù)終端、固態(tài)存儲卡和固態(tài)硬盤等。
圖1中所述的微處理控制器是系統(tǒng)的核心，它用于處理各種事
件；對系統(tǒng)的各個部分進行控制；它用于數(shù)據(jù)的算術(shù)運算和邏輯運算， 即對數(shù)據(jù)進行加工處理。
圖1中所述的內(nèi)部固態(tài)存儲器是用FLASH存儲器和內(nèi)存條。它
的容量分為1GB、 2GB、 4GB、 8GB、 16GB、 32GB......等多種檔次，以
滿足不同用戶的需要。它主要用于存放操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件等。
圖1中所述的多功能音視頻編解碼器能夠處理各種格式的音視 頻文件。編碼對模擬的音視頻信號進行編碼處理，使之產(chǎn)生數(shù)字信 號，存儲到固態(tài)存儲設(shè)備中(如固態(tài)硬盤等)。解碼將固態(tài)存儲設(shè) 備中的文件調(diào)出來，通過音視頻解碼處理后，再播放出來。這樣，相 當(dāng)于計算機內(nèi)箝了一臺固態(tài)錄像機。
圖1中所述的輸入/輸出接口電路實際上包含三層意思輸入接 口電路、輸出接口電路和雙向口電路。輸入接口包含鍵盤接口、鼠標(biāo) 器接口、觸摸屏和驅(qū)動電路、光筆、數(shù)字化儀、掃描儀、音視頻輸入 接口 (AVIN)等。輸出接口包含顯示器接口 (VGA)、打印機接口、繪 圖儀接口、音視頻輸出接口 (AV0UT)、 HDMI等。雙向口包含USB接 口、網(wǎng)絡(luò)接口、 IEEE1394接口、 UART、 RS232等。 圖1中所述的固態(tài)存儲卡是指將固態(tài)存儲器按卡的標(biāo)準(zhǔn)方式制
作出來的一種可移動的存儲器件。它包括CF卡、SD卡、醒C、 XD卡、
SMC、MSC等，它們的容量有1GB、 2GB、 4GB、 8GB、 16GB、 32GB、 64GB......，
它們可以很方便地插入本發(fā)明的固態(tài)計算機中。
圖1中所述的固態(tài)硬盤(Solid State Disk、 IDE FLASH DISK) 是由控制單元和存儲單元(FLASH芯片)組成，簡單的說就是用固態(tài) 電子存儲芯片陣列加控制電路而制成的硬盤，它的容量有8GB、 16GB、 32GB、 64GB、 128GB、 256GB、 512GB......，固態(tài)硬盤的接口在規(guī)范和
定義、功能及使用方法上與普通硬盤是完全相同的，在產(chǎn)品外形和尺 寸上也完全與普通硬盤一致,包括3. 5"， 2.5", 1.8", l.O"等多種類
型。由于固態(tài)硬盤沒有普通硬盤的旋轉(zhuǎn)介質(zhì)，因而抗震性極佳，同時 工作溫度很寬，可以在-45"C +85'C范圍內(nèi)工作。此外，固態(tài)硬盤是 釆用SATA接口的，傳送速度快?，F(xiàn)在消費級的固態(tài)硬盤產(chǎn)品已經(jīng)實 現(xiàn)了 67MB/s的讀取以及45MB/s的寫入速度，同時IOPS的速率也可 以達到7000,這個差不多是普通硬盤產(chǎn)品的IOO倍，因此當(dāng)固態(tài)硬
盤解決了輸入/輸出的瓶頸問題。之后其性能將會帶來大幅度的提升。 例如，播放來自SATA接口的固態(tài)硬盤中的高清晰度影片是非常暢順
的，因為不存在碼流不足問題。
圖1中所述的數(shù)據(jù)終端是指本發(fā)明的固態(tài)計算機有若干擴展槽， 可插入網(wǎng)卡、顯卡、聲卡、GPS接口等。
圖2是整個固態(tài)計算機的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，它是由電源、巨型DSP、 固態(tài)存儲系統(tǒng)、輸入/輸出接口電路所組成。
電源提供各個模塊電壓。
所謂的巨型DSP,是指功能強大的超級的數(shù)字信號處理器，從本 質(zhì)上講，它是帶有信號處理能力和編譯功能的超大規(guī)模的CPU。 CPU 就是中央處理器的意思。
巨型DSP(Digital Signal Processing,用于數(shù)字信號處理的可
編程微處理器)包含微處理控制器和多功能音視頻編解碼器；微處理 控制器包含運算器和控制器；運算器對信號進行處理，它比傳統(tǒng)計算 機的運算器的功能要強很多；控制器對各個模塊進行控制。所謂的巨 型DSP，是指功能強大的超級的數(shù)字信號處理器，從本質(zhì)上講，它是 帶有信號處理能力和編譯功能的超大規(guī)模的CPU。 CPU就是中央處理 器的意思。
多功能音視頻編解碼器能實現(xiàn)音頻和視頻的錄放功能。它能對各 種格式的文件進行編解碼處理。它包括系統(tǒng)解碼器、系統(tǒng)編碼器、音 頻解碼器、音頻編碼器、視頻解碼器、視頻編碼器、字符解碼器、字 符編碼器。微處理器配合程序可實現(xiàn)軟編碼和軟解碼；內(nèi)箝AV編解 碼器可實現(xiàn)硬編碼和硬解碼。固態(tài)存儲系統(tǒng)包括內(nèi)存、外存和驅(qū)動器。
內(nèi)存包含內(nèi)部固態(tài)存儲器和內(nèi)存條。外存包含固態(tài)硬盤和固態(tài)存儲
卡。內(nèi)部固態(tài)存儲器指的是FLASH存儲器、EPR0M、 EEPR0M、鐵電存 儲器等，總之，它是掉電不丟失數(shù)據(jù)的所有半導(dǎo)體存儲器集成電路的 總稱。固態(tài)存儲卡是SD/醒C/SMC/MSC/XD/CF等各種存儲器卡的總稱。 驅(qū)動器對傳送數(shù)據(jù)格式進行變換，以致信號能按規(guī)格要求正常傳送。 固態(tài)存儲系統(tǒng)與輸入接口、輸出接口、運算器和控制器都有信息上的 聯(lián)系，并且輸入到它或從它輸出的信號都必須是數(shù)字信號。
輸入接口不單純是一個接口，還要對輸入的信號進行預(yù)處理，如 ADC、數(shù)據(jù)格式變換等。它包括復(fù)合視頻輸入和音頻立體聲輸入。輸 出接口也是如此，它要對輸入它的信號進行后處理，如DAC、數(shù)據(jù)格 式變換等，使它符合輸出設(shè)備的要求。它包括復(fù)合視頻輸出、音頻立 體聲輸出、S/PDIF輸出等。
圖1中所述的SDRAM是用于配合巨型DSP實現(xiàn)編解碼任務(wù)的。 由于本發(fā)明的固態(tài)計算機取消了光驅(qū)，安裝系統(tǒng)程序和應(yīng)用程 序，不是用光盤，而是釆用新的方法
1. 將程序文件存放在固態(tài)硬盤中，用固態(tài)硬盤進行安裝；
2. 利用USB接口進行安裝；
3. 利用UART接口安裝；
4. 利用網(wǎng)絡(luò)進行安裝。
軟件的升級也可以釆用上述四種方法。另一種途徑是制造廠家出 廠前安裝統(tǒng)一的搡作系統(tǒng)。 本發(fā)明可以做成
(一)、固態(tài)筆記本計算機
請參見圖3,固態(tài)筆記本計算機是不帶光驅(qū)和硬盤的新型的便攜 式計算機，圖3是它的基本組成。它是由巨型DSP處理器(含微處理 控制器和多功能視音頻編解碼器)、TFT LCD顯示驅(qū)動和控制器、TFT LCD顯示屏、觸摸屏驅(qū)動和控制器、觸摸屏、USB接口 (多個)、IEEE1394 接口、網(wǎng)絡(luò)接口、視音頻輸入接口電路(AVIN)、固態(tài)存儲卡接口、 固態(tài)硬盤、內(nèi)部存儲器、擴展功能口、視音頻輸出接口電路UVOUT)、 SDRAM、 GPS接收模塊、電源等組成。
巨型DSP處理器是本發(fā)明的固態(tài)筆記本計算機的核心部件，它對 整機系統(tǒng)的各個模塊進行監(jiān)視、檢測和控制；它對各條指令進行數(shù)據(jù)
運算和邏輯分析；它對可播放的信號和文件進行編碼和解碼處理等。
本發(fā)明的固態(tài)筆記本計算機帶有的TFT LCD顯示驅(qū)動和控制器 和TFT LCD顯示屏是必備的功能模塊。
采用觸摸屏驅(qū)動和控制器、觸摸屏，取消了鍵盤和鼠標(biāo)的操作， 這樣，本發(fā)明的固態(tài)筆記本計算機可以做成無翻蓋方式，因此，厚度
也就會大大降低。
本發(fā)明的固態(tài)筆記本計算機的USB接口是雙向的差分串行傳輸 信息的接口，它可以與任何USB設(shè)備相接，并且是高速的USB2.0。 如其它計算機、MP3、 U盤、移動硬盤、PDA、 PMP、 USB串口打印機、 數(shù)碼相機等。為什么本發(fā)明的固態(tài)筆記本計算機要用多個USB插座 呢？這是從以下幾個方面考慮的？
1. 從型號上說，有通用型的，有MINI型的，為了適用于各種 USB設(shè)備和USB線的需要，這樣做比較方便；
2. 根據(jù)USB接口是可以串接(級聯(lián))使用的的特點，即每個USB 設(shè)備用一個USB插頭連接到一個外設(shè)的USB插座上，而其本身又提 供一個USB插座供下一個USB外設(shè)連接用。即一個設(shè)備上如果有USB 接口 ，那其它的USB設(shè)備接到此口上和接封主機的USB接口上是一樣 的。USB可連接127個周邊設(shè)備，所以說是"無限的"。但只用一個 USB就不能實現(xiàn)級聯(lián)功能。
3. 接觸性和供電電流。
本發(fā)明的固態(tài)筆記本計算機的IEEE1394接口是由IEEE1394插 座、IEEE1394電纜收發(fā)器和判優(yōu)器所組成。它是一個雙差分串行傳 輸接口，可以連接DV設(shè)備，如攝像機等。
本發(fā)明的固態(tài)筆記本計算機的網(wǎng)絡(luò)接口包含無線網(wǎng)絡(luò)接口和有 線網(wǎng)絡(luò)接口。利用本發(fā)明的固態(tài)筆記本計算機，可以隨時隨地上網(wǎng)。
本發(fā)明的固態(tài)筆記本計算機的視音頻輸入接口電路包含音頻輸 入電路和視頻輸入電路。音頻輸入電路包含音頻放大電路、濾波和音 頻ADC等。視頻輸入電路包含視頻解碼器，進行視頻ADC和視頻格式
變換處理等。
本發(fā)明的固態(tài)筆記本計算機的固態(tài)存儲卡接口包含各種FLASH 存儲卡的插座的電路。作為一個例子，它是由CF卡接口電路和一個 五合一 (5 IN 1)接口電路所組成。
圖4是五合一卡接口電路，Jl是五合一卡座，它包含 SD/畫C/SMC/MSC/XD這五種卡，CI ~ C4都是電源DSPVCC33的濾波電 容；發(fā)光二極管D1和電阻R1構(gòu)成電源指示電路；R2是DAT2的上拉 電阻，R3是DAT1的上拉電阻；排阻RN1 ~ RN4是分別是各信號的限 流電阻，它們對EMC和EMI的改善有益。
圖5是對五合一卡座Jl所作的說明。它總共有69個引腳，46 條信號線，其中21條是二二公用的，因此，實際上與存儲卡驅(qū)動電 路相連的為25條信號線。二二公用的21條信號線是SMC卡和XD 卡數(shù)據(jù)總線M聽A[O: 7] 、 SMC卡和XD卡地址總線MEMADD[O: 1]、 SMC卡和XD卡寫使能信號SM—WE#、 SMC卡和XD卡輸出使能信號 SM_OE#、 SD卡和MSC卡數(shù)據(jù)總線DAT[O: 3]、 SD卡和MSC卡命令/響
應(yīng)信號CMD—BS、 SD卡和MSC卡時鐘信號SDCLK、 SMC卡和XD卡寫保 護信號WP、 SMC卡和XD卡狀態(tài)i擇信號SM—BSY#、 SMC卡和XD卡片 選信號SM-CE并。4條單一的信號是:SD卡檢測信號SD—CD、 SMC卡檢 測信號SMC—CD、 MSC卡中斷選擇信號MS —INS、 XD卡檢測信號XD_CD。
圖6是CF卡接口電路。它是一種并行接口， J2是CF插座，C5 是它的電源CFWR-V33的濾波電容。
圖7是CF卡的引腳功能說明，CF-A
是CF卡的11位輸 入地址總線。CF-D
是CF卡的16位雙向數(shù)據(jù)總線。WP/I0IS16 是CF卡的寫保護信號。CF-C服l和CF-CHK2是CF卡的檢測信號。CF-CE 是CF卡的輸入卡使能信號。CF-VS1和CF-VS2是CF卡的輸出電壓檢 測信號。CF-10RD是CF卡的輸入/輸出讀選通脈沖。CF-WE是CF卡的 輸入寫使能信號。INTRQ是CF卡的輸出中斷請求信號。CF-CSEL是 CF卡的輸入主從模式選擇信號。CF-RESET是CF卡的輸入復(fù)位信號， 高電平有效。WAITN是CF卡的輸出等候信號。INDACK是CF卡的輸入 識別信號。CF-REG是CF卡的輸入寄存器類型選擇信號。
固態(tài)硬盤實際上就是固態(tài)存儲器和驅(qū)動器組件。它包含若干個高 容量的FLASH存儲器。它的接口是釆用SATA接口，總共有7根引腳， 其中3根是地線，4根是數(shù)據(jù)線，且數(shù)據(jù)線是被地線隔開的。SATA是 一種串行口，而固態(tài)存儲器的數(shù)據(jù)線是并行的，在固態(tài)硬盤中，還必 須要進行并/串變換。串行接口釆用差分信號傳輸方式，信號在發(fā)送 端被分解成"正"和"負(fù)"兩個部分，分別通過D+和D -兩根線進行傳輸， 在接收端再將"正"和"負(fù)"兩個部分合成為一個信號。因此，串行通信 線路中至少要有2根信號線，l根都不能少。串行通信的好處是，提
高了信號傳輸過程中的抗干擾能力，允許數(shù)據(jù)使用更高的頻率進行傳 輸，因此可以獲得比傳統(tǒng)并行傳輸方式更高的信號傳輸率。
既然2根線可以解決問題，那么，SATA接口為什么用了 7根線
呢？這個問題涉及到兩個重要概念 一、單工通信與雙工通信；二、 熱插拔。SATA的設(shè)計雖然也是雙工通信，但是由兩個單工通道組成， 一個用于發(fā)送信號(寫數(shù)據(jù))， 一個用于接收信號(讀數(shù)據(jù))。由于 每個單工通道使用2根數(shù)據(jù)線，所以SATA共有4根數(shù)據(jù)線。在SATA
中，地線之所以有必要，是因為它支持熱插拔——數(shù)據(jù)線可以帶電插 入和拔出。并且地線比數(shù)據(jù)線的插針要長一些。這樣處理是為了在插 入數(shù)據(jù)線時讓地線先接觸到；而拔出數(shù)據(jù)線時，地線在數(shù)據(jù)線之后撤 出。有了先入后出的地線，就可以防止在熱插拔過程中靜電損壞接口 芯片了。為什么要用3根呢？除了防靜電，地線還具有屏蔽兩個單工 通道相互干擾的作用，3根地線正好可以把兩對信號線相互隔離開來。
使得每對信號線的兩側(cè)都有l(wèi)根地線在保護著它，干擾小了，信號傳 輸速度自然也就可以提上去了 。圖8是SATA接口的引腳功能說明。
第l， 4， 7腳是SATA接口的地(AGND)。第2腳是SATA接口的 差分發(fā)送數(shù)據(jù)同相信號(DT+ )。第3腳是SATA接口的差分發(fā)送數(shù)據(jù) 反相信號(DT-)。第5腳是SATA接口的差分接收數(shù)據(jù)反相信號(DR- )。 第6腳是SATA接口的差分接收數(shù)據(jù)同相信號(DR+)。
內(nèi)部存儲器包含F(xiàn)LASH存儲器和內(nèi)存條。主要用于存放程序文件。
擴展功能口是用于增加擴展的功能而備用的。
視音頻輸出接口電路包含音頻輸出電路和視頻輸出電路。音頻輸 出電路包含音頻放大電路、低通濾波器和音頻DAC等。視頻輸出電路 包含視頻編碼器，進行視頻DAC和視頻格式變換處理等。
SDRAM主要是用于配合巨型DSP完成編解碼的任務(wù)而設(shè)置的。 GPS接收模塊是為了實現(xiàn)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的功能而設(shè)置的。例如， 防止固態(tài)筆記本計算機被盜，查閱地理位置，緊急事件通知等。
電源包含鋰電池、充電和保護電路、內(nèi)部DC/DC穩(wěn)壓電路和外部 電源適配器。
(二)、固態(tài)臺式計算機
圖9是固態(tài)臺式計算機基本結(jié)構(gòu)模塊圖。它是由巨型數(shù)字信號處 理器(DSP)、鼠標(biāo)、鍵盤、顯卡、VGA接口、 TFT LCD顯示屏、USB 接口 (多個)、IEEE1394接口、網(wǎng)絡(luò)接口、網(wǎng)卡、音視頻輸入接口電 路(AVIN)、音視頻輸出接口電路(AV0UT)、 S/PDIF接口、固態(tài)存儲 卡接口、固態(tài)硬盤、內(nèi)部存儲器、開關(guān)電源、C0M接口、 DVI接口和 擴展口等組成。
它與傳統(tǒng)臺式計算機的區(qū)別有
1. 本發(fā)明的固態(tài)臺式計算機沒有軟驅(qū)、光驅(qū)和HDD;
2. 本發(fā)明的固態(tài)臺式計算機的主控芯片采用巨型數(shù)字信號處 理器(DSP),而伶統(tǒng)的計算機采用普通的CPU芯片；
3. 本發(fā)明的固態(tài)臺式計算機是用固態(tài)硬盤取代HDD的；
4. 本發(fā)明的固態(tài)臺式計算機的內(nèi)存容量要比傳統(tǒng)的要大；
5. 本發(fā)明的固態(tài)臺式計算機的電源功耗大大降低；
6. 本發(fā)明的固態(tài)臺式計算機增加了一些新型的接口，如傳真 機接口、 DVI接口和新型的擴展口等。
固態(tài)臺式計算機與固態(tài)筆記本計算機的區(qū)別有
1. 固態(tài)筆記本計算機采用觸摸屏，而固態(tài)臺式計算機用鍵盤和鼠
標(biāo)；
2. 固態(tài)筆記本計算機主機和顯示是一體化的，而固態(tài)臺式計算機 是分體的；
3. 固態(tài)筆記本計算機的電源釆用內(nèi)部鋰電加外部電源適配器的方
法，而固態(tài)臺式計算機采用開關(guān)電源； 4. 固態(tài)筆記本計算機將大而多引腳的并口改為MINI型的串口 ，而
固態(tài)臺式計算機仍保留一些傳統(tǒng)的接口。 此外，還值得一提的有
1. 本發(fā)明的固態(tài)臺式計算機的S/PDIF接口是標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字音頻信 號接口，可用于連接數(shù)字功放；
2. 本發(fā)明的固態(tài)臺式計算機的音頻輸出接口可以接音響和耳機
等；
3. 本發(fā)明的固態(tài)臺式計算機的DVI接口可以接網(wǎng)絡(luò)攝像機，可以
實現(xiàn)遠程監(jiān)控；
4. 本發(fā)明的固態(tài)臺式計算機的COM接口可以接并行接口的打印 機，串行USB接口的打印機可以用USB接口來打印；
5. 本發(fā)明的固態(tài)臺式計算機的擴展口是用于擴展新功能而設(shè)計
的；
6. 本發(fā)明的固態(tài)臺式計算機的傳真機接口是為了實現(xiàn)傳真無紙化 的目標(biāo)而設(shè)計的。過去采用傳真機，既浪費紙張，又不清晰， 并且不能永久保存，傳真內(nèi)容存放一、二年后就看不清楚了， 而現(xiàn)采用革新技術(shù)，將傳真的內(nèi)容保存在本發(fā)明的固態(tài)臺式計 算機中，既永久，又不耗紙。
(三)、固態(tài)多媒體計算機
如圖10所示，本發(fā)明的固態(tài)多媒體計算機是集PC、通訊(電話 和手機)、GPS、 TV、高清錄像機、網(wǎng)絡(luò)、家庭影院、監(jiān)控于身的高檔 的家用計算機。它是由巨型DSP處理器(含微處理控制器和多功能視 音頻編解碼器)、USB接口 (多個)、IEEE1394接口、網(wǎng)絡(luò)接口、網(wǎng)卡、 音視頻輸入接口電路(AVIN)、固態(tài)存儲卡接口、固態(tài)硬盤、內(nèi)部存 儲器和SDRAM、傳真機接口、電話機接口、手機接收、GPS接口、數(shù) 字電視高頻頭、開關(guān)電源、家用電器檢測和控制系統(tǒng)、UART、 RS232 接口、 S/PDIF接口、擴展口、 COM接口、 DVI接口、 HDMI接口、音視 頻輸出接口電路(AVOUT)、鍵盤和鼠標(biāo)接收電路(IrDA)、無線遙控 鼠標(biāo)、無線遙控鍵盤、顯卡、VGA接口、 TFT LCD顯示屏等組成。
圖10中所述的各個模塊，如果前面有述的，不再重復(fù)，但同樣 是相當(dāng)重要的。
圖10中所述的網(wǎng)卡和網(wǎng)絡(luò)接口表明只要用戶辦理好相關(guān)的繳 費手續(xù)，本發(fā)明的固態(tài)多媒體計算機是可以上網(wǎng)的。
圖10中所述的電話接口表明本發(fā)明的固態(tài)多媒體計算機是帶 有Modem,電話可以接到本發(fā)明的固態(tài)多媒體計算機，這樣，可以實
現(xiàn)電話清單(指用戶的每筆費用、通話時間和對應(yīng)的電話號碼，每月 費用，累計費用都可以清單的形式記錄在計算機里)、電話記錄(未 接來電，已接來電，已撥電話號碼記錄)、電話錄音、來電提示和區(qū) 域提示等功能。
圖io中所述的手機接口是指本發(fā)明的固態(tài)多媒體計算機包含手 機模塊，只要用戶同手機一樣去交費，本發(fā)明的固態(tài)多媒體計算機就 具有手機的功能，這樣的好處有
1. 當(dāng)你在本發(fā)明的固態(tài)多媒體計算機旁工作或欣賞節(jié)目時，接收
手機可以免提應(yīng)答；
2. 實現(xiàn)手機錄音功能；
3. 實現(xiàn)可視手機的功能。
圖10中所述的GPS接口，可以實現(xiàn)衛(wèi)星導(dǎo)航接收、緊急事件處 理和親戚朋友遇難求救等功能，本發(fā)明的固態(tài)多媒體計算機還附帶電 子地圖功能。
圖10中所述的數(shù)字電視高頻頭是用于接收有線數(shù)字電視的，本發(fā)明 的固態(tài)多媒體計算機具有數(shù)字電視的功能，它的顯示方式有5種
1. 利用VGA接口，接到計算機的TFT LCD屏；
2. 利用HDMI接口，接到高清TV屏；
3. 利用復(fù)合視頻，接到標(biāo)準(zhǔn)TV屏；
4. 利用YUV接口，接到TV屏的分量視頻輸入端；
5. 利用SCART接口，適用于歐洲各國。
值得說明的是，復(fù)合視頻、YUV和SCART都包含在音視頻輸出接 口電路(AV0UT)中。
圖10中所述的家用電器檢測和控制系統(tǒng)包含對家庭內(nèi)的水、電、 氣的檢測和控制，以及家庭安防。
水包含水表讀數(shù)記錄、漏水和斷水檢測及報警、水壓和水質(zhì)檢 測及報警等。
電指所有家庭用電系統(tǒng)，例如，照明、電飯煲、電冰箱、洗衣 機、TV、音響等，本發(fā)明的固態(tài)多媒體計算機能夠?qū)译娤到y(tǒng)實現(xiàn)智
能控制和檢測。
氣是指煤氣和天然氣等。本發(fā)明的固態(tài)多媒體計算機具有氣體 泄漏檢測和報警功能。
安防本發(fā)明的固態(tài)多媒體計算機可接攝像頭，接到音視頻輸入 接口電路的復(fù)合視頻輸入端，可以實現(xiàn)實時監(jiān)控和記錄。若利用分割
器，還可以實現(xiàn)多路監(jiān)控。
利用巨型DSP、 SDRAM、 FLASH和音視頻輸入/輸出接口電路，本發(fā) 明的固態(tài)多媒體計算機與TV和音響可以構(gòu)成家庭影院系統(tǒng)。
利用巨型DSP、 SDRAM、固態(tài)存儲卡接口、固態(tài)硬盤、內(nèi)部存儲器 和音視頻輸入/輸出接口電路，本發(fā)明的固態(tài)多媒體計算機可以構(gòu)成
錄像機系統(tǒng)。
UART是通用異步收發(fā)器的意思，它是一種串行數(shù)據(jù)傳送接口。它 允許在串行鏈路上進行全雙工通訊。本發(fā)明的固態(tài)多媒體計算機利用 這個接口實現(xiàn)以下功能
1. 藍牙短程收發(fā)器；
2. 程序調(diào)試；
3. 遙控抄表。
RS232接口是一種串行收發(fā)器接口，半雙工和全雙工通用，它只 有RXD(接收)、TXD(發(fā)送)、GND(地)三根信號線，無須其他信號線。 本發(fā)明的固態(tài)多媒體計算機利用此接口實現(xiàn)智能儀表功能。
本發(fā)明的固態(tài)多媒體計算機的DVI接口可以接網(wǎng)絡(luò)攝像機、數(shù)碼 攝像頭、數(shù)碼攝像機，作可視對話用，真正實現(xiàn)"遠在天邊，近在眼 前"的功能。
本發(fā)明的固態(tài)多媒體計算機的鍵盤和鼠標(biāo)接收電路(IrDA)、無 線遙控鼠標(biāo)、無線遙控鍵盤構(gòu)成無線遙控搡作系統(tǒng)，使用者操作計算 機可以遠距離進行(5米-10米)，從而享受輕松的快感和樂趣。IrDA 是國際紅外數(shù)據(jù)協(xié)會的英文縮寫。紅外數(shù)據(jù)傳輸所使用傳播介質(zhì)是紅 外線。紅外線是波長在750nm lmm之間的電磁波，是人眼看不到的 光線。紅外數(shù)據(jù)傳輸一般采用紅外波段內(nèi)的近紅外線，波長在 0. 75ijm-25jjm之間。紅外數(shù)據(jù)協(xié)會成立后，為保證不同廠商的紅外 產(chǎn)品能獲得最佳的通信效果，限定所用紅外波長在850nm 900nm。 最高通信速率為16Mbps，紅外傳輸距離在幾厘米到幾十米，發(fā)射角 度通常在0~15°。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明的固態(tài)計算機，包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)，其特征是，所述硬件系統(tǒng)包括電源、巨型DSP、固態(tài)存儲系統(tǒng)、輸入/輸出接口及輸入/輸出設(shè)備，所述巨型DSP按照貯存在固態(tài)存儲器內(nèi)的程序，逐條地執(zhí)行程序所指定的操作，進行數(shù)字信號處理及編碼和解碼；所述固態(tài)存儲系統(tǒng)存放程序和數(shù)據(jù)；所述輸入/輸出接口用于與計算機外部的輸入設(shè)備和輸出設(shè)備相連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的固態(tài)計算機，其特征是，所述巨型DSP包括 微處理控制器和多功能音視頻編解碼器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的固態(tài)計算機，其特征是，所述微處理控制器 包括運算器和控制器，所述運算器對信號進行處理，所述控制器對整機的 各個模塊進行控制。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的固態(tài)計算機，其特征是，所述多功能音視頻 編解碼器包括系統(tǒng)解碼器、系統(tǒng)編碼器、音頻解碼器、音頻編碼器、視頻 解碼器、視頻編碼器、字符解碼器、字符編碼器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的固態(tài)計算機，其特征是，所述固態(tài)存儲系統(tǒng) 包括內(nèi)存、外存和驅(qū)動器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的固態(tài)計算機，其特征是，所述內(nèi)存包括內(nèi)部 固態(tài)存儲器和內(nèi)存條；所述內(nèi)部固態(tài)存儲器主要用于存放系統(tǒng)軟件和應(yīng)用 軟件。 、
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的固態(tài)計算機，其特征是，所述外存包括固態(tài)硬盤和固態(tài)存儲卡；其主要用于存放數(shù)據(jù)信息和軟件備份。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的固態(tài)計算機，其特征是，所述內(nèi)部固態(tài)存儲 器為掉電后不丟失數(shù)據(jù)的半導(dǎo)體存儲器集成電路的總稱，包括FLASH存儲 器、EPR0M、 EEPROM或鐵電存儲器等。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的固態(tài)計算機，其特征是，所述固態(tài)硬盤包括 控制單元和存儲單元(FLASH芯片)，所述存儲單元呈陣列排列，與控制 電路相連接。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的固態(tài)計算機，其特征是，所述固態(tài)存儲卡 是SD/畫C/SMC/MSC/XD/CF等各種存儲器卡。
11. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的固態(tài)計算機，其特征是，所述驅(qū)動器對傳 送數(shù)據(jù)格式進行變換，以致信號能按規(guī)格要求正常傳送。
12. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的固態(tài)計算機，其特征是，所述輸入/輸出接 口電路包括輸入接口電路、輸出接口電路和雙向口電路。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的固態(tài)計算機，其特征是，所述輸入接口包 含鍵盤接口 、鼠標(biāo)器接口 、光筆、數(shù)字化儀、掃描儀、音視頻輸入接口 ( AVIN )等。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的固態(tài)計算機，其特征是，所述輸出接口包括顯示器接口 (VGA)、打印機接口、繪圖儀接口、音視頻輸出接口 (AV0UT)、 HDMI等。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的固態(tài)計算機，其特征是，所述雙向接口包含USB接口、網(wǎng)絡(luò)接口、 IEEE1394接口、 GPS接口 、 UART、 RS232等。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的固態(tài)計算機，其特征是，所述音視頻輸入接口 (AVIN)包括復(fù)合視頻輸入和音頻立體聲輸入。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的固態(tài)計算機，其特征是，所述音視頻輸出接口 (AV0UT)包括復(fù)合視頻輸出和音頻立體聲輸出、S/PDIF輸出等。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)計算機，其特征是，所述的巨型DSP帶有SDRAM， SDRAM是用于配合巨型DSP實現(xiàn)編解碼任務(wù)的。
19. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)計算機，其特征是，所述輸入設(shè)備為觸摸屏及其驅(qū)動電路。
20. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的固態(tài)計算機，其特征是，所述輸入/輸出接口為S/PDIF接口，是標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字音頻信號接口，可用于連接數(shù)字功放；和音頻輸出接口可以接音響和耳機等； 和DVI接口可以接網(wǎng)絡(luò)攝像機，可以實現(xiàn)遠程監(jiān)控； 和COM接口可以接并行接口的打印機或串行USB接口，可以用USB接口來打印; 和擴展口是用于擴展新功能而設(shè)計的； 和傳真機接口，可以實現(xiàn)傳真無紙化的目的。
21. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的固態(tài)計算機，其特征是，所述固態(tài)計算機還包括Modem。
22. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)計算機，其特征是，所述固態(tài)計算機還包括手機模塊。
23. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)計算機，其特征是，所述固態(tài)計算機還包括數(shù)字電視接口 。
24. 根據(jù)權(quán)利要kl所述的固態(tài)計算機，其特征是，所述固態(tài)計算機還包括家用電器檢測和控制系統(tǒng)，可對家庭內(nèi)的水、電、氣的檢測和控制， 以及實現(xiàn)家庭安防。
25. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)計算機，其特征是，所述固態(tài)計算機還包括TV和音響接口，可以構(gòu)成家庭影院系統(tǒng)。
26. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)計算機，其特征是，所述固態(tài)計算機還包括鍵盤和鼠標(biāo)接收電路(IrDA)、無線遙控鼠標(biāo)、無線遙控鍵盤構(gòu)成無線遙控操作系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明的固態(tài)計算機拋棄了傳統(tǒng)的三驅(qū)一盤光驅(qū)、軟驅(qū)、硬盤驅(qū)動器和硬盤，進行了主芯片、存儲、接口和電源的四大變革，它是新一代的計算機。它是由巨型DSP、固態(tài)存儲系統(tǒng)、輸入/輸出接口、輸入/輸出設(shè)備和電源所組成的。巨型DSP包含微處理控制器和多功能音視頻編解碼器。微處理控制器包含控制器和運算器。固態(tài)存儲系統(tǒng)包含內(nèi)存、外存和驅(qū)動器。內(nèi)存包含內(nèi)部固態(tài)存儲器和內(nèi)存條。外存包含固態(tài)硬盤和固態(tài)存儲卡。內(nèi)部固態(tài)存儲器指的是FLASH存儲器、EPROM、EEPROM、鐵電存儲器等，固態(tài)存儲卡指的是SD/MMC/SMC/MSC/XD/CF等各種存儲器卡。驅(qū)動器對傳送數(shù)據(jù)格式進行變換，以致信號能正常傳送。
文檔編號G06F15/76GK101174256SQ200710124328
公開日2008年5月7日 申請日期2007年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月1日
發(fā)明者王文林 申請人:王文林;深圳市南士科技股份有限公司