專利名稱：階層式usb輸入/出系統(tǒng)及計算機(jī)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種計算機(jī)系統(tǒng)；尤指一種具有階層式US B輸入/出系統(tǒng)的計算機(jī)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
通用串行總線(universal serial bus，USB)整合了計算機(jī)系統(tǒng)的各種現(xiàn)有的周邊接口，令所有的計算機(jī)周邊產(chǎn)品采用相同的接口，因此使用者不會再因接口的不同，而產(chǎn)生相容性的困擾。在過去若要為計算機(jī)系統(tǒng)增加周邊裝置，例如數(shù)字相機(jī)、打印機(jī)、顯示器、數(shù)據(jù)機(jī)、鍵盤、鼠標(biāo)等各種周邊設(shè)備時，就必須執(zhí)行非常復(fù)雜的安裝程序，但USB的即插即用(plug and play)能力使得這些困擾完全消失。因此，在現(xiàn)今的計算機(jī)系統(tǒng)中，皆會內(nèi)建多組USB連接端口(port)，以方便使用者連接使用各種不同的周邊設(shè)備。
圖1為一傳統(tǒng)的計算機(jī)系統(tǒng)100的方塊圖。計算機(jī)系統(tǒng)100包括一中央處理器(CPU)110、一系統(tǒng)晶片組(chipset)120以及一USB連接端口130。系統(tǒng)晶片組120包括一北橋(North Bridge)晶片122以及一南橋(South Bridge)晶片124，稱之為“橋”的由來是其將多個不同總線連接在一起，其中北橋晶片122負(fù)責(zé)中央處理器(CPU)110與顯示器及存儲器間的溝通與管理；而南橋晶片124則是負(fù)責(zé)周邊設(shè)備的連結(jié)，例如儲存設(shè)備(軟硬盤、光盤CD-ROM與刻錄機(jī)等)、網(wǎng)絡(luò)功能，并提供PCI接口以擴(kuò)充連結(jié)更多周邊設(shè)備，南橋晶片124亦連接一USB連接端口130。周邊設(shè)備部分，除了連接屏幕的信號是由北橋晶片122負(fù)責(zé)外，舉凡打印機(jī)、上網(wǎng)設(shè)備、喇叭與多媒體音效等，所有周邊的輸入/出裝置，幾乎都是由南橋晶片124負(fù)責(zé)。至于南橋晶片124要與中央處理器110之間溝通，則必須透過北橋晶片122再連接到中央處理器110。
如圖1所示，在傳統(tǒng)計算機(jī)系統(tǒng)架構(gòu)中，USB連接端口是連接至南橋晶片，其中，一組USB連接端口需要用到一對傳輸信號，因此，每一組USB連接端口皆需占用2個南橋晶片的腳位(pin)。因此，若是需要于計算機(jī)系統(tǒng)中內(nèi)建8～10組USB連接端口時，所需使用的南橋晶片的管腳則可高達(dá)16～20個腳位。因而嚴(yán)重影響了南橋晶片的管腳數(shù)目。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種階層式USB輸入/出系統(tǒng)。此階層式USB輸入/出系統(tǒng)包括一系統(tǒng)晶片組、至少一USB連接端口以及一輸入/出控制晶片。系統(tǒng)晶片組用以控制數(shù)據(jù)傳輸。輸入/出控制晶片設(shè)置于系統(tǒng)晶片組以及USB連接端口之間，使得系統(tǒng)晶片組可經(jīng)由輸入/出控制晶片控制USB連接端口的數(shù)據(jù)傳輸。其中，輸入/出控制晶片與系統(tǒng)晶片組間的傳輸速度較USB連接端口的傳輸速度快。
本發(fā)明還提供一種計算機(jī)系統(tǒng)，包括一中央處理器、一系統(tǒng)晶片組、至少一USB連接端口以及一輸入/出控制晶片。中央處理器用以處理計算機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)算并控制計算機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)作。系統(tǒng)晶片組連接至該中央處理器，用以控制數(shù)據(jù)傳輸。輸入/出控制晶片設(shè)置于系統(tǒng)晶片組以及USB連接端口之間，使得系統(tǒng)晶片組可經(jīng)由輸入/出控制晶片控制USB連接端口的數(shù)據(jù)傳輸。其中，輸入/出控制晶片與系統(tǒng)晶片組間的傳輸速度較USB連接端口的傳輸速度快。
本發(fā)明所述階層式USB輸入/出系統(tǒng)及計算機(jī)系統(tǒng)，使得在計算機(jī)系統(tǒng)中內(nèi)建USB連接端口時，所需占用的南橋晶片腳位數(shù)量大幅減少，減少其包裝的面積，使用的信號腳位數(shù)量減少，降低信號間的干擾，提高了信號整合性。


圖1為一傳統(tǒng)計算機(jī)系統(tǒng)的方塊圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的一計算機(jī)系統(tǒng)的方塊圖。
具體實(shí)施例方式
圖2為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的計算機(jī)系統(tǒng)200的方塊圖。計算機(jī)系統(tǒng)200包括一中央處理器110、一系統(tǒng)晶片組120以及一階層式USB輸入/出系統(tǒng)150。階層式USB輸入/出系統(tǒng)150則包括一輸入/出控制晶片140以及一USB連接端口130。而系統(tǒng)晶片組120包含有一北橋晶片122以及一南橋晶片124。圖2與圖1類似，除了連接至南橋晶片的輸入/出控制晶片140，以及USB連接端口130是連接至輸入/出控制晶片140，而非南橋晶片124。在圖2與圖1中使用相同數(shù)字標(biāo)示的元件，具有相同的功能，因此在此不再說明。在本實(shí)施例中，輸入/出控制晶片140，可以是一超級I/O(super I/O)晶片，如型號VT-1211的超級I/O晶片，其是用來控制各種計算機(jī)周邊設(shè)備，如軟盤機(jī)與鍵盤、鼠標(biāo)端口、并行和串行端口，以及紅外線端口。USB連接端口130經(jīng)由輸入/出控制晶片140以連接至南橋晶片124，因此，南橋晶片124可經(jīng)由輸入/出控制晶片140以控制USB連接端口130的數(shù)據(jù)傳輸。其中，由于輸入/出控制晶片140與南橋的傳輸速度較USB連接端口130的傳輸速度快，因此可以減少USB連接端口130于南橋晶片124所占的信號腳位的數(shù)量。以USB 2.0的USB連接端口130為例，其傳輸速度可高達(dá)480Mbps，輸入/出控制晶片與南橋晶片間的傳輸速度可為(480×4)Mbps，亦即其傳輸速度為USB連接端口130的4倍。因此，僅需要相當(dāng)于傳統(tǒng)1/4的南橋晶片腳位數(shù)量即可提供相同數(shù)量的USB連接端口。例如，當(dāng)內(nèi)建16組USB連接端口時，若使用圖1的傳統(tǒng)計算機(jī)系統(tǒng)架構(gòu)，則需使用16×2＝32根南橋晶片的腳位，而若是使用如圖2所示的本發(fā)明一實(shí)施例的計算機(jī)系統(tǒng)架構(gòu)200，則僅需16×2/4＝8根南橋晶片的管腳。因此，本發(fā)明使得在計算機(jī)系統(tǒng)中內(nèi)建USB連接端口時，所需占用的南橋晶片腳位數(shù)量大幅減少，故可減少其包裝的面積。此外，由于使用的信號腳位數(shù)量減少，因此可降低信號間的干擾，提高了信號整合性(signalintegrity)。
此外，由于超級I/O晶片提供了如軟盤機(jī)、并行和串行端口等接口，但對于現(xiàn)今的計算機(jī)使用者而言，使用到上述接口幾率的幾率很低。因此，可將原本超級I/O晶片中預(yù)定作為軟盤機(jī)、并行和串行端口等接口的輸入/出腳位，移作為USB連接端口的輸入/出腳位使用，而不需再額外多占用超級I/O晶片的腳位。值得注意的是，在本發(fā)明的實(shí)施例中，是采用超級I/O晶片以作為圖2所示的輸入/出控制晶片140，但電路設(shè)計者亦可根據(jù)設(shè)計需求以及本發(fā)明的精神，使用其他種類的輸入/出控制晶片。
以上所述僅為本發(fā)明較佳實(shí)施例，然其并非用以限定本發(fā)明的范圍，任何熟悉本項(xiàng)技術(shù)的人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可在此基礎(chǔ)上做進(jìn)一步的改進(jìn)和變化，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以本申請的權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。
附圖中符號的簡單說明如下100計算機(jī)系統(tǒng)120系統(tǒng)晶片組200計算機(jī)系統(tǒng)110中央處理器122北橋晶片124南橋晶片
130USB連接端口140輸入/出控制晶片150階層式USB輸入/出系統(tǒng)
權(quán)利要求
1.一種階層式USB輸入/出系統(tǒng)，連結(jié)于一系統(tǒng)晶片組，其特征在于，該階層式USB輸入/出系統(tǒng)包括至少一USB連接端口；以及一輸入/出控制晶片，設(shè)置于該系統(tǒng)晶片組以及該USB連接端口之間，使得該系統(tǒng)晶片組可經(jīng)由該輸入/出控制晶片控制該USB連接端口的數(shù)據(jù)傳輸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的階層式USB輸入/出系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)晶片組包括一南橋晶片，該南橋晶片連接至該輸入/出控制晶片。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的階層式USB輸入/出系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)晶片組更包括一北橋晶片，連接于該南橋晶片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的階層式USB輸入/出系統(tǒng)，其特征在于，該輸入/出控制晶片是為一超級I/O晶片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的階層式USB輸入/出系統(tǒng)，其特征在于，該輸入/出控制晶片與該系統(tǒng)晶片組間的傳輸速度較該USB連接端口的傳輸速度快。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的階層式USB輸入/出系統(tǒng)，其特征在于，該輸入/出控制晶片與該系統(tǒng)晶片組間的傳輸速度為該USB連接端口的傳輸速度的4倍。
7.一種計算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，該計算機(jī)系統(tǒng)包括一中央處理器，用以處理該計算機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)算并控制該計算機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)作；一系統(tǒng)晶片組，連接至該中央處理器，用以控制數(shù)據(jù)傳輸；至少一USB連接端口；以及一輸入/出控制晶片，設(shè)置于該系統(tǒng)晶片組以及該USB連接端口之間，使得該系統(tǒng)晶片組可經(jīng)由該輸入/出控制晶片控制該USB連接端口的數(shù)據(jù)傳輸。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的計算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)晶片組包括一南橋晶片，該南橋晶片連接至該輸入/出控制晶片。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的計算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)晶片組更包括一北橋晶片，連接于該中央處理器以及該南橋晶片之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的計算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，該輸入/出控制晶片是為一超級I/O晶片。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的計算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，該輸入/出控制晶片與該系統(tǒng)晶片組間的傳輸速度較該USB連接端口的傳輸速度快。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的計算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，該輸入/出控制晶片與該系統(tǒng)晶片組間的傳輸速度為該USB連接端口的傳輸速度的4倍。
全文摘要
本發(fā)明提供一種階層式USB輸入/出系統(tǒng)及計算機(jī)系統(tǒng)，上述階層式USB輸入/出系統(tǒng)包括一系統(tǒng)晶片組、至少一USB連接端口以及一輸入/出控制晶片。系統(tǒng)晶片組用以控制數(shù)據(jù)傳輸。輸入/出控制晶片，設(shè)置于系統(tǒng)晶片組以及USB連接端口之間，使得系統(tǒng)晶片組可經(jīng)由輸入/出控制晶片控制USB連接端口的數(shù)據(jù)傳輸。其中由于輸入/出控制晶片與系統(tǒng)晶片組間的傳輸速度較USB連接端口的傳輸速度快，以此使得USB連接端口所需使用的系統(tǒng)晶片腳位數(shù)量減少。本發(fā)明使得在計算機(jī)系統(tǒng)中內(nèi)建USB連接端口時，所需占用的南橋晶片腳位數(shù)量大幅減少，減少其包裝的面積，使用的信號腳位數(shù)量減少，降低信號間的干擾，提高了信號整合性。
文檔編號G06F13/38GK1916880SQ20061011186
公開日2007年2月21日 申請日期2006年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月29日
發(fā)明者黃超圣 申請人:威盛電子股份有限公司