一种多主机切换器的制作方法

1.本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种多主机切换器。


背景技术：

2.多主机切换器是计算机管理设备，多主机切换器又名kvm，就是keyboard、video和mouse的缩写，通过它可实现用一套键盘、鼠标、显示器来控制多台主机。传统的多主机切换器上通常设置有开关，用户可操作多主机切换器上的开关以将键盘、显示器和鼠标连接到所选择的一台主机上，在操作过程中容易出现选择错误而导致将键盘、显示器和鼠标连接到另一台主机上。


技术实现要素：

3.本发明提供一种多主机切换器，用以解决现有技术中，当主机与键盘等外界设备连接时容易出现的失误而导致将键盘、显示器和鼠标连接到另一台主机上的问题。
4.为了解决上述问题，本发明提供一种多主机切换器，该多主机切换器包括：
5.多个第一连接端口，所述第一连接端口用于电连接主机设备；
6.第二连接端口，所述第二连接端口用于电连接外接输入设备；
7.执行单元，所述执行单元均与多个所述第一连接端口和所述第二连接端口电连接，所述执行单元包括侦测模块和路径切换模块，所述侦测模块能够对多个所述第一连接端口的电压信号进行侦测，所述路径切换模块能够将所述第二连接端口与多个所述第一连接端口中产生所述电压信号的所述第一连接端口接通；
8.mcu控制单元，所述mcu控制单元与所述执行单元电连接，并且与所述执行单元进行信息交互。
9.作为上述技术方案的进一步改进，所述mcu控制单元包括多个接脚，多个所述接脚包括接脚11
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pcscl和接脚12
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pcsda，所述接脚11
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pcscl和所述接脚12
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pcsda均与所述执行单元电连接，且能够控制所述侦测模块对多个所述第一连接端口的电压信号侦测。
10.作为上述技术方案的进一步改进，多个所述接脚还包括接脚9
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int0和接脚10
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sysrstn，所述接脚9
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int0和所述接脚10
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sysrstn均与所述执行单元电连接，所述接脚9
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int0能够控制所述路径切换模块中断多个所述第一连接端口与所述第二连接端口的连接，所述接脚10
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sysrstn能够控制所述路径切换模块复位所述第二连接端口与所述产生电压信号的所述第一连接端口的连接。
11.作为上述技术方案的进一步改进，所述多主机切换器还包括usb转化单元，所述usb转化单元与所述mcu控制单元电连接，所述usb转化单元能够将鼠标输入的指令转化为所述mcu控制单元能够识别的指令信号。
12.作为上述技术方案的进一步改进，所述执行单元还包括存储模块，所述存储模块对外接输入设备的edid参数进行复制存储，同时向与所述第一连接端口连接的主机设备传送。
13.作为上述技术方案的进一步改进，所述第一连接端口包括主机接口和多媒体接口。
14.作为上述技术方案的进一步改进，所述第二连接端口包括至少一个usb接口、键盘接口、鼠标接口和显示器接口。
15.作为上述技术方案的进一步改进，所述多主机切换器还包括多个指示灯，多个所述指示灯均与所述mcu控制单元电连接，多个所述指示灯分别设置于多个所述第一连接端口外缘上，当在所述第二连接端口与所述产生电压信号的所述第一连接端口接通状态下，所述产生电压信号的所述第一连接端口上的所述指示灯与电源接通。
16.本发明的有益效果是：本发明提出一种多主机切换器，包括用于与主机设备进行连接的多个第一连接端口，用于与外接输入设备进行连接的第二连接端口，用于连接和切换第一连接端口和第二连接端口之间电路的执行单元以及用于控制所述执行单元的mcu控制单元，其中执行单元包括侦测模块和路径切换模块，侦测模块通过对第一连接端口的电压进行侦测后，向mcu控制单元反馈，进而控制路径切换模块对产生电压信号的第一连接端口与第二连接端口之间的电路进行复位连通，同时切断其他连接端口与第二连接端口之间的连接，实现了主机设备与外接输入设备的精准连接，提高了设备在接通时的精确性和操作时的便捷性。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
18.图1示出了多主机切换器的整体结构示意图；
19.图2示出了多主机切换器的信息传送流程示意图；
20.图3示出了多主机切换器的电路信息传递流程示意图；
21.图4示出了mcu控制单元的电路示意图。
22.主要元件符号说明：
23.100
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第一连接端口；200
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第二连接端口；300
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外接输入设备；400
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显示屏；500
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指示灯。
具体实施方式
24.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
25.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
26.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
27.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
28.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
29.需要解释的是，在图4的说明书附图中，接脚1
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24为pcb控制单元具有的不同接脚，并且不同的接脚之间连接不同的电路，例如接脚1为电源接脚，用于跟电源接通。
30.请参阅图1和图2，本发明提供一种多主机切换器(以下简称切换器)，该切换器包括多个用于与主机设备(附图中显示为主机)电连接的第一连接端口200、用于与外接输入设备300电连接的第二连接端口100以及切换器内部的执行单元和mcu控制单元，执行单元分别和多个第一连接端口200、第二连接端口100和执行单元电连接。
31.具体的，执行单元包括侦测模块和路径切换模块，侦测模块能够侦测多个第一连接端口200上的电压信号，当侦测到第一连接端口200上产生电压信号后，向mcu控制单元反馈，进一步的mcu控制单元向执行单元发送指令，进而路径切换模块能够根据该指令信号来实现将产生电压信号的第一连接端口200和第二连接端口100之间的电路进行接通，并且能够对多个未产生电压信号的第一连接端口200与第二连接端口之间的电路进行切断。
32.可以理解的是，当主机设备插接到第一连接端口200上时，主机设备自身的电压会传递到第一连接端口200上，此时第一连接端口200上会产生电压差，执行单元上的侦测模块会捕捉到该电压差，进而侦测到主机设备插接到第一连接端口200时产生的电压信号。
33.可以理解的是，当主机设备插接到第一连接端口200上时，将会产生电压信号，将主机设备插接到另一个第一连接端口200上时，又会产生一个电压信号，在侦测模块捕捉到第一连接端口200上有电压信号后，将该电压信号反馈到mcu控制单元上，进一步的mcu控制单元向执行单元发送执行指令，对第一连接端口200和第二连接端口100之间的电路进行连接。
34.路径切换模块能够对不同的第一连接端口200与第二连接端口100之间的电路进行接通，进而实现主机设备与外接输入设备300之间的电路接通(外接输入设备包括鼠标、显示器400、键盘等设备)。
35.当执行单元接收到来自mcu控制单元发来的指令信号后，根据该指令信号将产生电压信号的第一连接端口200与第二连接端口100进行接通，同时切断其他第一连接端口200与第二连接端口100之间的连接。
36.可以理解的是，当第二连接端口100与外界输入设备之间在接通的状态下，主机设备插入第一连接端口200时产生电压信号，mcu控制单元会根据该产生电压信号向执行单元发送执行指令，实现第一连接端口200与第二连接端口100接通；当需要连接另一台主机设备时，只需要将该主机设备插入第一连接端口200上，进一步的在该第一连接端口200产生电压信号，进而实现主机设备与外界输入设备300和显示器400的接通。
37.请参阅图4，mcu控制单元包括多个电路接脚，在本实施例中，接脚1
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电源接脚；接脚2
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接收串口uart
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tx；接脚3
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发送串口uart
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rx；接脚7
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rst用于复位usb转化单元；接脚8、13、14、15、16、20、21均为gpio，用于将usb转化单元等电子元件与mcu控制单元进行连接；接脚9
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int0用于中断第一连接端口200与第二连接端口100之间的电路；接脚10
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sysrstn用于复位第一连接端口200与第一连接端口100之间的电路；接脚11
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pcscl和接脚12
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pcsda为侦测模块的接通电路，通过接通侦测模块电路，实现电压信号的传送，进一步的根据电压信号对路径切换模块进行控制；接脚17
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swdclt和接脚18
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swddat均为程序烧录脚；接脚19
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reset用于复位usb转化单元，接脚24用于接地。
38.具体的，多个所述接脚包括接脚11
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pcscl和接脚12
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pcsda，接脚11
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pcscl和接脚12
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pcsda均与执行单元电连接，且能够控制侦测模块对多个第一连接端口的电压信号侦测；多个接脚还包括接脚9
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int0和接脚10
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sysrstn，接脚9
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int0和接脚10
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sysrstn均与执行单元电连接，接脚9
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int0能够控制路径切换模块中断多个第一连接端口与第二连接端口之间的电路连接，接脚10
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sysrstn能够控制路径切换模块复位连接第二连接端口与产生电压信号的第一连接端口之间的电路连接。
39.请继续参阅图4，在本实施例中，接脚11
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pcscl和接脚12
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pcsda对第一连接端口200的电压信号进行侦测，并且将侦测到的电压信号传送到路径切换模块的电路上，进而实现对路径切换模块的动作进行控制。
40.接脚9
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int0与电路切换模块的电路相互连接，当接收到来自侦测模块的电压信号后，通过该电路切断其他未产生电压信号的第一连接端口200与第二连接端口100之间的电路连接，进一步的，接脚10
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sysrstn将产生电压信号的第一连接端口200与第一连接端口100之间的电路进行接通。
41.在对mcu控制单元电路图的说明中，rst为reset的缩写，reset信号用于cpu的电路中，是复位、初始化的意思，在开机时要用reset信号使电路初始化，电路工作状态出现异常死机时也要用reset信号使之重新启动。
42.在本实施例所提供的切换器中，通过侦测第一连接端口200上产生的电压信号，将产生电压信号的第一连接端口200与第二连接端口100进行接通，同时切断其他第一连接端口200与第二连接端口100之间的电路，实现主机设备与外界输入设备300之间的精准连接，极大的提高了主机设备连接时的精确性。
43.在本实施方式中，mcu控制单元与执行单元电连接，并且与执行单元进行信息交互动作，该信息交互包括显示器控制信号交互、键盘控制信号交互、鼠标控制信号交互、音频信号交互和视频信号交互。
44.请参阅图3和图4，在一些实现方式中，在第一连接端口200与第二连接端口100在连接的情况下，通过在主机设备上设置电压产生装置，当需要将主机设备与外界输入设备进行接通时，只需要操作该特定主机设备上设置的电压产生装置，即可在对应的第一连接
端口200上产生电压信号，进而实现特定主机设备与外部输入设备的电路接通。
45.具体的，在每一台主机设备上均设置有电压产生装置，或者在每一个第一连接端口200上设置相应的电压产生装置，该电压产生装置能够在第一连接端口200上产生相应的电压差，使得侦测模块能够侦测到产生电压信号，进一步的向mcu控制单元反馈，进而向电路切换模块发送执行指令，将产生电压信号的第一连接端口200和第二连接端口100的电路进行接通。
46.在该实施方式中，当想要将某一主机设备与外接输入设备300进行接通时，只需要操作与第一连接端口200相对应的电压产生装置，即可将与该电压产生装置相对的第一连接端口200与第二连接端口100接通，进而实现将该主机设备与外接输入设备300接通。
47.具体的，当侦测模块侦测到第一连接端口200上产生电压信号时，该侦测模块向mcu控制单元反馈一个电压，进一步的mcu控制单元向执行单元上的路径切换模块发送执行指令，进而将第二连接端口100与产生电压信号的第一连接端口200之间的电路进行接通；
48.在一些实现方式中，当第一连接端口200与第二连接端口100之间接通时，第一连接端口200与第二连接端口100之间进行传送信号动作，该传送信号包括但不限于显示器控制信号、键盘控制信号、鼠标控制信号、音频信号和视频信号。
49.在一些实现方式中，mcu控制单元还包括存储模块，存储模块对外接输入设备的edid参数进行复制存储，同时向与第一连接端口200连接的主机设备传送。
50.请继续参阅图3，在一些实现方式中，该多主机切换器还包括usb转化单元。
51.具体的，usb转化单元能够将mcu控制单元的指令信号转化成外接输入设备300能够识别的电压信号，同时能够识别外接输入设备300输入的指令信号，并将该输入的指令信号转化成mcu控制单元能够识别的电压信号。
52.在一些实现方式中，第一连接端口200包括主机接口和高清多媒体接口，该第一连接端口200能够连接主机设备，同时也能够连接多媒体设备，第二连接端口100包括但不限于至少一个usb接口、键盘接口、鼠标接口和显示器接口。
53.请参阅图1和图4，在一些实现方式中，该多主机切换器还包括多个指示灯500，多个指示灯500均由mcu控制单元进行控制接通。
54.具体的，多个指示灯500的电路与mcu控制单元上的接脚8
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gpio5电连接，在执行单元侦测到第一连接端口200上产生电压信号后，反馈到mcu控制单元上，同时mcu控制单元向执行单元和指示灯500发送指令信号，通过该指令信号对产生电压信号的第一连接端口200与第二连接端口100连接，同时通过该指令信号对指示灯500的电路进行接通。
55.多个指示灯500分别设置于第一连接端口200的外缘上，并且指示灯500的接通与该指示灯500相对应下第一连接端口200的接通同步，当产生电压信号的第一连接端口200与第二连接端口100连接时，与该产生电压信号的第一连接端口200相对应的指示灯500进行接通。
56.可以理解的是，该指示灯500的设置能够提示操作人员接通的第一连接端口200为哪一个，进而实现对各个第一连接端口200接通情况进行辨别。
57.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不
必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
58.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。