專利名稱：計算機系統(tǒng)以及用于該系統(tǒng)中的擴展板和連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種計算機系統(tǒng)以及用于該系統(tǒng)中的擴展板和連接器。更加具體來說，本發(fā)明涉及一種增加印刷線路板的傳輸線路的傳輸速度的計算機系統(tǒng)以及用于該系統(tǒng)中的擴展板和連接器。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)在計算機系統(tǒng)中，擴展板附加到一個系統(tǒng)板上，以擴展該系統(tǒng)的功能。一個連接器位于系統(tǒng)板的傳輸線路上，并且該傳輸線路通過連接器連接到擴展板的傳輸線路。
在輸出緩沖器的阻抗、線路的阻抗以及輸入緩沖器的阻抗都相同的條件下(該條件在下文中稱為阻抗匹配條件)，可以實現(xiàn)沒有反射或反射很小的高質(zhì)量傳輸線路。為了滿足這種條件，通常在接近于輸出緩沖器的位置提供一個串聯(lián)終端電阻器，并且在接近輸入緩沖器的位置提供一個并聯(lián)終端電阻器。
通常考慮到最高負載條件而設(shè)計該終端電阻器。通常，在計算機系統(tǒng)的一個例子中，最高負載條件意味著每個擴展槽上都安裝有一個擴展板，并且擴展板上的負載最大。
但是，當本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不提供最高負載條件時(通常當沒有一個擴展板安裝在擴展槽上時)，不能夠滿足上述阻抗匹配條件，因此不能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量的傳輸線路。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明考慮到上述情況而作出，并且本發(fā)明的一個目的是提供一種計算機系統(tǒng)，其中包括總是滿足阻抗匹配條件的傳輸線路，以及用于該計算機系統(tǒng)中的擴展板和連接器。
為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明第一方面，在此提供一種計算機系統(tǒng)，其中包括系統(tǒng)板，其包括與包含至少一個元件的第一傳輸線路相并聯(lián)的第一連接器和第二連接器；第一塊板，其中包括通過第一連接器連接到第一傳輸線路的第二傳輸線路，其連接到具有一個阻抗的元件；以及第二塊板，其中包括通過第二連接器連接到第一傳輸線路的第三線路，其連接到一個虛負載。
在上述本發(fā)明中，該虛負載可以是一個電容器。
從而，本發(fā)明構(gòu)成一個阻抗匹配元件。由于可以滿足傳輸線路的阻抗匹配條件，因此可以提高一種包含高質(zhì)量傳輸線路的計算機系統(tǒng)。
在下文的描述中將給出本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點，并且部分目的和優(yōu)點從該描述中顯而易見，或者可以通過本發(fā)明的實踐而得知。本發(fā)明的目的和優(yōu)點可以通過在下文中提出的手段和組合來實現(xiàn)和獲得。


包含于此并構(gòu)成說明書的一部分的

本發(fā)明的實施例，并且與上文給出的一般描述和下文給出的實施例的詳細描述一同用于說明本發(fā)明的原理。
圖1為示出一種計算機系統(tǒng)的方框圖，其中兩個擴展板附加到一個系統(tǒng)板上。
圖2為示出一種計算機系統(tǒng)的方框圖，其中一個擴展板附加到一個系統(tǒng)板上。
圖3為示出一種計算機系統(tǒng)的方框圖，其中包括根據(jù)本發(fā)明一個實施例的虛擬板。
圖4A和4B為示出具有不同負載的擴展板的方框圖。
圖5為示出包括虛負載的擴展板的方框圖。
圖6為示出包括虛負載的系統(tǒng)板的方框圖。
圖7為示出包括虛負載的連接器的方框圖。
具體實施例方式
下面將參照

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的計算機系統(tǒng)。
圖1為示出一種計算系統(tǒng)的方框圖，其中兩個擴展板附加到一個系統(tǒng)板上。
在圖1中，參照標號100表示該計算機系統(tǒng)的系統(tǒng)板。擴展板200和300通過系統(tǒng)板100的連接器6a和6b以及擴展板的連接器10a和10b分別連接到系統(tǒng)板100上。系統(tǒng)板100是一個印刷電路板。
用于驅(qū)動傳輸線路3的驅(qū)動器2、接近于驅(qū)動器2放置的串聯(lián)電阻4、以及用于把系統(tǒng)板100連接到擴展板200和300的連接器6a和6b安裝在系統(tǒng)板100上。驅(qū)動器2和串聯(lián)電阻4通過傳輸線路3相互連接，并且串聯(lián)電阻4和連接器6a和6b通過傳輸線路5相互連接。
如圖1中所示，連接器6a和6b與串聯(lián)電阻4相并聯(lián)。因此，即使擴展板不附加到一個連接器上，該計算機系統(tǒng)也可以工作，而與傳輸線路的質(zhì)量無關(guān)。
考慮到把一個模塊添加到該傳輸線路，它的類似技術(shù)是Rambus。存儲模塊與Rambus相連接。如果有一個存儲模塊從Rambus上卸下，則該Rambus不能夠工作。為了避免這種情況，在Rambus中插入一個虛RAM模塊，以保證Rambus的工作。
但是，在本發(fā)明的計算機系統(tǒng)中，擴展板不是串聯(lián)地連接到該傳輸線路，而是相互并聯(lián)。因此，即使卸下一塊擴展板，整個系統(tǒng)也可以工作。在這一方面，本發(fā)明不同于Rambus技術(shù)。本發(fā)明的目的是提高傳輸線路的質(zhì)量，這與目的是保證其工作的Rambus技術(shù)是不同的。
連接到系統(tǒng)板100的連接器6a的連接器10a和作為傳輸線路的輸入的接收器9a安裝在擴展板200上。連接器10a和接收器9a通過傳輸線路8a相互連接。
連接到系統(tǒng)板100的連接器6b的連接器10b和作為傳輸線路的輸入的接收器9b安裝在擴展板200上。連接器10b和接收器9b通過傳輸線路8b相互連接。
一般滿足下述條件以便于實現(xiàn)高質(zhì)量的傳輸線路驅(qū)動器的輸出阻抗＝線路阻抗＝接收器的輸入阻抗 …(1)考慮到上述計算機系統(tǒng)中的傳輸線路，傳輸線路的接收器存在于擴展板200和300上。
假設(shè)接收器9a和9b的輸入阻抗(Zr)互為相等，總的輸入阻抗(Zr_total)由下列方程(2)給出Zr_total＝(Zr*Zr)/(Zr+Zr)＝0.5*Zr …(2)讓我們考慮輸出阻抗。該計算機系統(tǒng)包括驅(qū)動器2和接近該驅(qū)動器2放置的串聯(lián)電阻4。該驅(qū)動器的輸出阻抗(Zd)和該串聯(lián)電阻的數(shù)值(Rs)對應(yīng)于該驅(qū)動器的總(Zd_total)，并且由下列方程(3)給出Zd_total＝Zd+Rs (3)讓我們考慮傳輸線路的阻抗。
在計算機系統(tǒng)中，傳輸線路3和5包含在系統(tǒng)板100中。傳輸線路8a和8b分別被包含在擴展板200和300中。傳輸線路8a和8b具有分別與接收器9a和9b的輸入阻抗Zr相等的線路阻抗Z200和Z300。傳輸線路3和5具有與驅(qū)動器的總輸入阻抗Zr_total相等的傳輸線路阻抗Z1。這些阻抗由下列方程(4)和(5)所表達Z200＝Z300＝Zr(4)Z100＝Zr_total＝0.5*Zr (5)當獲得滿足上述方程(2)、(3)、(4)以及(5)的傳輸線路時，可以滿足方程(1)，并且可以相應(yīng)地獲得高質(zhì)量的傳輸。為了方便起見，上述系統(tǒng)被稱為系統(tǒng)1。
下面描述附加有擴展板300的上述系統(tǒng)的傳輸線路。數(shù)值Zr、Zd、Rs、Z100和Z200與上述系統(tǒng)1的相同。
讓我們考慮輸入阻抗。與系統(tǒng)1中不同，接收器的數(shù)目僅僅為一個，并且相應(yīng)地由下列方程(6)給出輸入阻抗(Zr_total2)Zr_total2＝Zr (6)輸出阻抗(Zd_total2)以及線路阻抗(Z100_2，Z200_2)與系統(tǒng)1中相同。
換句話說，輸出阻抗由方程(3)所表示，并且線路阻抗由方程(4)和(5)所表示。由于系統(tǒng)1滿足方程(1)，則輸出阻抗(Zd_total2)和線路阻抗(Z100_2，Z200_2)由下列方程(7)至(9)所給出Zd_total2＝0.5*Zr(7)Z100_2＝0.5*Zr (8)Z200_2＝Zr(9)由于從上文顯然可以看出，Zd_total2、Z1_2以及Zr_total2互不相等，本系統(tǒng)不滿足方程(1)。因此，該系統(tǒng)不能夠進行高質(zhì)量傳輸。為了方便起見，該系統(tǒng)被稱為系統(tǒng)2。
即使當系統(tǒng)板如圖2中所示被拆下時，根據(jù)本發(fā)明的實施例的計算機系統(tǒng)也可以滿足傳輸線路的阻抗匹配條件。
圖3為示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的計算機系統(tǒng)的方框圖，其中一個虛擬板附加到系統(tǒng)板上。
圖3中所示的計算機系統(tǒng)的數(shù)值Zr、Zd、Rs、Z100和Z200與上述系統(tǒng)1的相同。
下面將描述計算機系統(tǒng)的虛擬板400。該虛擬板400安裝有阻抗與傳輸線路8a相同的傳輸線路10、具有與接收器9a相同負載的虛負載(阻抗調(diào)節(jié)元件)13、以及用于把虛擬板400連接到系統(tǒng)板100的連接器的連接器14。
虛負載13和連接器14通過傳輸線路12相互連接。負擬板400和連接器14和系統(tǒng)板100的連接器6b相互連接，相應(yīng)地系統(tǒng)板100的傳輸線路5和虛擬板400的傳輸線路12相互連接。
為了使虛負載13的阻抗與接收器9a的阻抗相匹配，在本發(fā)明的實施例中采用下列技術(shù)。當傳輸線路的電平改變時，即，驅(qū)動器2的電壓從低電平變?yōu)楦唠娖交蛘邚母唠娖阶優(yōu)榈碗娖?，接收?a的輸入阻抗中容性成份占主要。因此，虛負載13安裝有輸入電容與接收器9a相等的電容器。
如果具有與擴展板200相同的傳輸線路特性的虛擬板400安裝在系統(tǒng)板100上，則由下列方程(10)給出總輸入阻抗(Zr_total3)Zr_total3＝0.5*Zr(10)由于輸入阻抗(Zd_total3)和線路阻抗(Z100_3、Z200_3、Z400_3)具有與系統(tǒng)1中的阻抗相同的特性，它們表達如下Zd_total3＝0.5*Zr(11)Z100_3＝0.5*Zr (12)Z200_3＝Z400_3＝Zr(13)由于本實施例的計算機系統(tǒng)滿足基于方程(10)至(13)的方程(1)，因此可以執(zhí)行高質(zhì)量的傳輸。另外，由于虛負載13，即僅僅安裝在該虛擬板400上的電容器，可以獲得避免成本增加的高質(zhì)量傳輸線路。為了方便起見，上述系統(tǒng)被稱為系統(tǒng)3。
根據(jù)本實施例的計算機系統(tǒng)，即使拆卸一塊擴展板，如果附加上一塊虛擬板來取代它，則可以獲得與插上擴展板的情況相同的高質(zhì)量傳輸線路。
(另一個實施例)在根據(jù)上述實施例的計算機系統(tǒng)中，假設(shè)附加到系統(tǒng)板上的擴展板的負載相同，則虛擬板的負載與擴展板相同。
本實施例針對于使用具有不同負載的擴展板。
圖4A和4B為具有不同負載的擴展板500和600的方框圖。
假設(shè)擴展板500包含兩個元件并且擴展板600包含一個元件。
用于把擴展板500連接到系統(tǒng)板上的連接器22以及作為接收器的元件26和27安裝在擴展板500上。傳輸線路23連接到連接器22并且元件26和27分別連接到從傳輸線路23上分支的傳輸線路24和25。換句話說，元件26和27與傳輸線路23相并聯(lián)。
換句話說，用于把擴展板200連接到系統(tǒng)板的連接器32和作為接收器的元件34安裝在擴展板600上。連接器和元件34通過傳輸線路33相互連接。
在本實施例中，為了方便起見，作為接收器的元件26、27和34的輸入阻抗被認為是相同的。擴展板500的輸入阻抗Tr500由下列方程(14)給出Tr500＝0.5*Tr(14)擴展板600的輸入阻抗Tr600由下列方程(15)給出Tr600＝Tr(Tr是單個元件的阻抗)(15)當擴展板500或600可以連接到裝有驅(qū)動器的系統(tǒng)板時，驅(qū)動器的輸出阻抗必須被改變以便于匹配該輸入阻抗。如果驅(qū)動器的輸出阻抗為固定，并且可以安裝具有不同輸入阻抗的擴展板，則根據(jù)該擴展板的組合，該驅(qū)動器的輸入阻抗的擴展板的輸出阻抗不相互匹配。
在根據(jù)本發(fā)明的計算機系統(tǒng)中，當安裝在擴展板上的元件的負載不同時，提供圖5中所示的擴展板700以取代擴展板600。
如圖5中所示，用于把擴展板連接到系統(tǒng)板的連接器32、元件34和虛負載45安裝在擴展板700上。傳輸線路42連接到連接器32，并且元件34和虛負載連接到它們各個的從傳輸線路42分支的傳輸線路43和44。
虛負載45的阻抗與元件34的阻抗相同。換句話說，擴展板500的元件26和27以及擴展板700的元件34和虛負載45都具有相同的輸入阻抗。
擴展板500的傳輸線路23、24和25的線路阻抗與擴展板700的傳輸線路42、43和44的線路阻抗相同。
因此，擴展板700的輸入阻抗由下列方程(16)所表達Tr700＝0.5*Tr(16)擴展板700的輸入阻抗變的與擴展板500相等。
上述技術(shù)在控制系統(tǒng)板上的負載方面是有效的。
圖6為示出可以附加虛負載的系統(tǒng)板的方框圖。參見圖6，用于把系統(tǒng)板800連接到擴展板900的連接器86、元件81和88以及虛負載89或元件90安裝在系統(tǒng)板800上。
元件81是一個驅(qū)動器，并且其輸出阻抗被設(shè)置為與系統(tǒng)板上的每個元件88和90以及擴展板900上的元件87的輸入阻抗相等。
元件81連接到傳輸線路82。元件88、虛負載89或元件90以及連接器86連接到從傳輸線路82分支的他們各自的傳輸線路83、84和85。如果連接器86的輸入阻抗被忽略，則傳輸線路82至85的阻抗變得與元件88和90的輸入阻抗相等。
擴展板900上的元件87通過連接器86和傳輸線路91連接到傳輸線路85。傳輸線路91的阻抗被設(shè)置為與元件87的輸入阻抗相等。
如果元件90是一個可擴展模塊，則根據(jù)其產(chǎn)品的類別而決定是否安裝該元件。在現(xiàn)有的計算機系統(tǒng)中，當沒有安裝存儲模塊(元件90)時，傳輸線路(84)被開路。阻抗匹配條件不能得到滿足，因此傳輸線路的質(zhì)量下降。
在根據(jù)本實施例的計算機系統(tǒng)中，具有與元件90的阻抗相同阻抗的虛負載89用于取代元件90并且連接到傳輸線路，結(jié)果阻抗匹配條件被保持，并且保證傳輸線路的質(zhì)量。
相應(yīng)地，在本實施例中，通過把虛負載安裝在系統(tǒng)板或擴展板上，可以滿足阻抗匹配條件并且可以保證傳輸線路的質(zhì)量。
在上述實施例中，虛負載安裝在系統(tǒng)板或擴展板上。但是，本發(fā)明不限于這種結(jié)構(gòu)。
圖7為示出包括虛負載的連接器的方框圖。
參見圖7，連接器1000把板A和B連接在一起。假設(shè)板A是計算機系統(tǒng)的系統(tǒng)板，板B是其擴展板。
開關(guān)103是一個機械開關(guān)。當板B附加到連接器1000上時，開關(guān)103連接到接頭102，以把板A和B相互連接。
當板B不連接到連接器1000上時，開關(guān)103連接到虛負載101，以把板A與虛負載101相連接。虛負載101具有與板B的負載相同的阻抗，其滿足傳輸線路的匹配條件。
通過這種連接器，可以滿足阻抗匹配而不使用任何虛擬板，從而可以提供高質(zhì)量的傳輸線路。
可以適當?shù)亟M合上述實施例。從本實施例的各種組合可以獲得優(yōu)點。每個實施例包含各個階段的發(fā)明，這些發(fā)明從所公開的多個結(jié)構(gòu)的適當組合中提取。例如，當從排除一些結(jié)構(gòu)的本實施例的結(jié)構(gòu)中提取的一個本發(fā)明被簡化以便于實施時，所排除的結(jié)構(gòu)被適當?shù)匮a償公知技術(shù)。
本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員將容易得知其它優(yōu)點和變形。因此，在廣意方面，本發(fā)明不限于該具體細節(jié)以及在此實出和描述的代表性實施例。相應(yīng)地，可以作出各種變形而不脫離由所附權(quán)利要求及他們的等價表述所定義的一般的發(fā)明思想的精神或范圍。
權(quán)利要求
1.一種計算機系統(tǒng)，其中包括系統(tǒng)板，其包括與包含至少一個元件的第一傳輸線路相并聯(lián)的第一連接器和第二連接器；第一塊板，其中包括通過第一連接器連接到第一傳輸線路的第二傳輸線路，其連接到具有一個阻抗的元件；以及第二塊板，其中包括通過第二連接器連接到第一傳輸線路的第三線路，其連接到一個虛負載。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于虛負載的阻抗與該元件的阻抗相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于該虛負載是一個電容器。
4.一種計算機系統(tǒng)，其特征在于包括系統(tǒng)板，其包括至少一個連接到傳輸線路的元件以及連接到該傳輸線路的連接器；以及通過該連接器連接的擴展板，其中當連接擴展板時，用于該傳輸線路的阻抗匹配的阻抗匹配元件連接到該系統(tǒng)板的傳輸線路。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的計算機系統(tǒng)，其特征在于該阻抗匹配元件是一個電容器。
6.一種把系統(tǒng)板的傳輸線路與擴展板的傳輸線路連接在一起的連接器，該連接器的特征在于包括阻抗匹配元件，其具有與擴展板的阻抗相等的阻抗；以及機械開關(guān)，在擴展板沒有附加到該連接器上時，該機械開關(guān)把系統(tǒng)板的傳輸線路連接到該阻抗匹配元件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的連接器，其特征在于該阻抗匹配元件是一個電容器。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明的計算機系統(tǒng)包括系統(tǒng)板(100)、連接到系統(tǒng)板的輸出數(shù)據(jù)的驅(qū)動器(200)、發(fā)送從驅(qū)動器輸入的數(shù)據(jù)的傳輸線路(3、5、8a、12)、連接到該傳輸線路并接收來自驅(qū)動器的輸出數(shù)據(jù)的接收器(9a)以及連接到該傳輸線路并具有與驅(qū)動器的輸出阻抗和接收器的輸入阻抗之差相等的阻抗的阻抗匹配元件(13)。
文檔編號H05K7/14GK1379302SQ0210831
公開日2002年11月13日 申請日期2002年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月30日
發(fā)明者古賀裕一 申請人:株式會社東芝