專利名稱：基于soc的網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)設(shè)計方法及其實現(xiàn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計算機(jī)技術(shù)，特別是一種基于SOC的網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)(NC)設(shè)計方法及其實現(xiàn)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在市場上流行的計算機(jī)設(shè)備有一個共同的特點需要強(qiáng)勁的電源、碩大的機(jī)箱及繁瑣的散熱設(shè)備，所以其成本也很高，維修也不方便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服計算機(jī)設(shè)備的這些缺點，為那些對性能沒有苛刻要求的用戶提供一種多功能的廉價選擇。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是提供一種基于SOC的網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)設(shè)計方法及其實現(xiàn)，該方法使用單一SOC芯片，構(gòu)造一個多功能的計算機(jī)系統(tǒng)，替代現(xiàn)在結(jié)構(gòu)復(fù)雜的多芯片系統(tǒng)。
所述的基于SOC的網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)設(shè)計方法及其實現(xiàn)，其使用單一SOC芯片。
所述的基于SOC的網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)設(shè)計方法及其實現(xiàn)，其具有普通PC模式、無盤工作站模式、Windows Terminal模式及Browser模式等多種工作模式。
所述的基于SOC的網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)設(shè)計方法及其實現(xiàn)，其具有使用工C卡進(jìn)行用戶認(rèn)證的功能。
用本發(fā)明方法設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)(NC)結(jié)構(gòu)緊湊，功能強(qiáng)大，功耗卻極小(SOC芯片集成的核心處理器功耗1W)。主板尺寸僅為19×19cm，只需使用一個小型機(jī)箱及小型ATX電源，整個系統(tǒng)不需要風(fēng)扇散熱，消滅噪聲來源，成本低廉，維護(hù)方便。


圖1是本發(fā)明基于SOC的網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)結(jié)構(gòu)圖；圖2是本發(fā)明基于SOC的網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)(NC)主板實物照片；圖3是本發(fā)明基于SOC的網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接示意圖；圖4是本發(fā)明基于SOC的網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)使用IC卡讀卡器狀況示意圖。
具體實施例方式
見附圖1所示，是本發(fā)明基于SOC的網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)結(jié)構(gòu)圖。本發(fā)明采用美國國家半導(dǎo)體公司的Geode SC2200芯片，一個高集成度的SOC(System on a Chip)芯片，主要集成以下功能32位x86 MMX處理器，主頻266MHz64位PC100 SDRAM控制器2D視頻加速CRT接口最高支持1024×768@16bpp 85HzTFT接口最高支持1024×768@16bpp 60HzCCIR-656視頻輸入端口PCI總線控制器LPC(Low Pin Count)總線接口AC97/AMC97 2.0兼容音頻控制器一個IDE通道一個并口，三個串口，三個USB 1.0端口基于該芯片設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)(NC)使用一片SOC芯片加I/O接口及相關(guān)驅(qū)動，其結(jié)構(gòu)完全打破傳統(tǒng)的南橋、北橋加CPU的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。
設(shè)計方法如下所列一個SODIMM-144內(nèi)存插槽直接接到SOC集成的內(nèi)存控制器上，最多支持256MB PC100 SDRAM一個CRT 15針接口通過驅(qū)動電路接到SOC芯片上用SOC芯片提供的PCI總線連接RTL8139C 10/100M Ethernet控制器，提供一個RJ45接口；另加一個3.3V PCI插槽
SOC的LPC總線用插槽引出，可通過轉(zhuǎn)接卡提供PS2、Boot Rom、軟驅(qū)等接口SOC的AC97控制器連接一個LM4549 CODEC芯片，提供一個立體聲輸出端口，一個單聲道輸入端口SOC的IDE通道連接一個40針接口，最多支持兩個IDE設(shè)備使用MAX3223 RS-232收發(fā)器實現(xiàn)兩個串口的電平轉(zhuǎn)換三個USB 1.0端口直接連接到SOC內(nèi)置的控制器上，其中一個端口接IC卡讀卡器，另兩個端口接鼠標(biāo)、鍵盤等其他USB設(shè)備在SOC提供的SUB-ISA總線上連接DOC(Disk-On-Chip)芯片及大容量BIOS；另加一個DEBUG指示電路，使用EPM7128控制兩個數(shù)碼管，最多顯示256種狀態(tài)用本發(fā)明方法設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)(NC)結(jié)構(gòu)緊湊，功能強(qiáng)大，功耗卻極小(SOC芯片集成的核心處理器功耗1W)。主板尺寸僅為19×19cm，只需使用一個小型機(jī)箱及小型ATX電源，整個系統(tǒng)不需要風(fēng)扇散熱，NC主板實物如附圖2所示。
本系統(tǒng)具有四種工作模式普通PC模式、無盤工作站模式、WindowsTerminal模式及Browser模式一、普通PC模式在該模式下工作的NC和普通的PC機(jī)沒有區(qū)別，除了只能接一臺IDE設(shè)備外。但是受到NC機(jī)CPU性能的限制，在本模式下的應(yīng)用比較有限。
二、無盤工作站模式不安裝任何本地磁盤驅(qū)動器，在引導(dǎo)操作系統(tǒng)時主BIOS將控制權(quán)交給網(wǎng)卡的Boot ROM程序，使用Intel的PXE遠(yuǎn)程引導(dǎo)協(xié)議，通過以太網(wǎng)從服務(wù)器引導(dǎo)系統(tǒng)，文件系統(tǒng)亦是服務(wù)器提供的網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)，應(yīng)用程序可以全部在本機(jī)上運行，相當(dāng)于連接了一臺遠(yuǎn)程硬盤。目前可以在這種模式下運行的操作系統(tǒng)有Windows 9X(需借助Qualystem公司的工具軟件LiteNET PC)和Linux。硬件連接如附圖3。
三、Windows Terminal模式這種模式和無盤工作站模式基本相同，在硬件連接上兩者完全相同(附圖3)。但是NC在該模式下工作時，從服務(wù)器遠(yuǎn)程引導(dǎo)操作系統(tǒng)后即可啟動圖形終端軟件，將NC作為圖形終端(提供終端服務(wù)的應(yīng)用程序服務(wù)器可以沿用提供遠(yuǎn)程啟動服務(wù)的服務(wù)器，也可以用另一臺獨立的服務(wù)器完成)，將服務(wù)器的鍵盤鼠標(biāo)輸入和顯示輸出導(dǎo)向到局域網(wǎng)上的NC機(jī)。這時全部應(yīng)用程序(仿真圖形終端所用的通信軟件除外)均在服務(wù)器的CPU和內(nèi)存上運行，NC只負(fù)責(zé)圖形顯示和控制臺輸入。
四、Browser模式這種模式也類似于無盤工作站，不安裝本地磁盤驅(qū)動器。但是工作在本模式下的NC需要較大容量的Firm Ware，在其中固化一個小規(guī)模的簡單操作系統(tǒng)以及瀏覽器，在本機(jī)引導(dǎo)操作系統(tǒng)，隨后啟動瀏覽器，利用它與服務(wù)器通信，完成瀏覽互聯(lián)網(wǎng)頁以及進(jìn)行其他工作。
本系統(tǒng)另帶一個IC卡讀卡器，連接在USB口上，實現(xiàn)用戶認(rèn)證功能，如附圖4所示。IC卡中存儲用戶信息，當(dāng)用戶將IC卡插入讀卡器中時，系統(tǒng)可以自動讀取IC卡中存儲的內(nèi)容，然后根據(jù)用戶的身份信息，給予相應(yīng)的權(quán)限。若用戶尚未插入IC卡，則系統(tǒng)無法登錄網(wǎng)絡(luò)，從而也無法完成任何工作。
權(quán)利要求
1.一種基于SOC的網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)設(shè)計方法及其實現(xiàn)，其特征是，該方法使用單一SOC芯片，構(gòu)造一個多功能的計算機(jī)系統(tǒng)，替代現(xiàn)在結(jié)構(gòu)復(fù)雜的多芯片系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求1所述的基于SOC的網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)設(shè)計方法及其實現(xiàn)，其特征是，使用單一SOC芯片。
3.如權(quán)利要求1所述的基于SOC的網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)設(shè)計方法及其實現(xiàn)，其特征是，具有普通PC模式、無盤工作站模式、Windows Terminal模式及Browser模式等多種工作模式。
4.如權(quán)利要求1所述的基于SOC的網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)設(shè)計方法及其實現(xiàn)，其特征是，具有使用IC卡進(jìn)行用戶認(rèn)證的功能。
全文摘要
本發(fā)明涉及計算機(jī)技術(shù)，是一種基于SOC(Systemon a Chip)的網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)(Network Computer)設(shè)計方法及其實現(xiàn)。本發(fā)明使用單片高集成度的SOC處理器，制造一種低成本、低功耗、小體積、多功能的網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)(NC)系統(tǒng)。
文檔編號G06F17/00GK1510591SQ02157890
公開日2004年7月7日 申請日期2002年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月20日
發(fā)明者吳冬冬, 張佩珩, 陳曜 申請人:中國科學(xué)院計算技術(shù)研究所