CN1224197A - 核心计算机单元 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种核心计算机单元,它含有传统计算机的所有元件,可是,除非把它安装在机箱内,否则它不起作用。机箱决定了计算机的功能,核心单元提供计算机元件。直到核心单元被放进相容的机箱内为止,核心单元一直处于睡眠状态并且不起作用。

Description

核心计算机单元

本发明涉及计算机的结构，更明确地说涉及可转移的移动式的核心单元，为了使用，它可被转移到多种机箱中。本申请是1997年8月15日向美国专利局提交的系列号为08/911,642的美国专利申请的部分继续申请。

在系列号为08/911,642的源申请中，描述了这样的系统，其中含有传统计算机的所有元件的核心单元能与多个机箱中的任何一个一起使用，每个机箱可以有相同或完全不同功能。例如，一种机箱可以是含有可拆卸核心单元的普通桌面计算机，膝上型计算机或移动式计算机(例如美国专利5,305,244所公开的那种)。相同的核心单元也可以从这种传统计算机拆卸下来，并用在汽车机箱或其它与上述所用的机箱有完全不同的功能的机箱中。

在系列号为08/911,642的源申请(它通过引用而被结合在本公开中)所公开的核心单元如本发明所公开的那样，有普通目的计算机的所有元件(此后称为“传统计算机”)，即CPU、内存装置、存储器装置、驱动装置、视频显示控制器、输入/输出控制器装置，以及与机箱的外接触。当在此使用“传统计算机”和“配套的计算机”这术语时，它们定义了在本公开的附图中所说明的计算机结构。可是，当用在机箱内时，“配套的”或“传统计算机”被进一步定义为，一种带有传统计算机的所有元件(除电源和显示器之外)的结构，它具有与外部数据源、信息源或任何一类外围设备连接的内在能力。本发明的配套的核心单元有电连接到多种不同机箱的装置，这些机箱的每一种确定着所希望的用途。例如，移动式的，膝上的或基地的计算机、轿车、用具、电视机、诸如报警、供电、供热系统等家庭系统、诸如复印机、传真机、电话机、录音装置等办公室装置和设备的机箱或任何其它合适的机箱这样一些不同的“机箱”都可与本发明的核心单元一起使用。这就定义了什么是本发明中的“机箱”。

在共有的美国专利5,305,244和美国专利申请SN 08/538/194以及它的继续申请(1997年5月22日提交)和1997年8月15日提交的SN08/911,642中，在头两个申请中描述了移动式用户支持的计算机设备，这设备有用于给用户配装计算机和显示器的装置或只配装显示器的装置。在这些申请或专利中所公开的用户支持的计算机以“移动式助手”的商标商业化，它是Fairfax,VA的Xybernaut公司的登记商标。移动式助手非常轻、多用途、有效，用户能随身携带，并且能用话音来驱动，从而使得用户腾出手来检修或者继续正在做的工作。

已经知道各种采用可拆卸模块用于其它计算机或结构的系统。通常这些模块只有一种功能，并且不是一种全功能的独立计算机。还知道可拆卸的、可对接的、移动式的计算机，它们是全功能计算机，能插入对接站以增强它们的功能。指出下面这一点很重要，即这些现有技术的可对接计算机是全功能计算机，它们独立于它们的对接站，并能脱离它们的对接站。在美国专利5,488,572；5,526,493；5,608,608；5,627,974；5,632,020和各种PCT的公开WO 94/1637；WO 93/00627和WO 90/11628公开了某些系统。在美国专利5,488,572(Belmont)中，在对接前已是全功能的笔记本计算机被对接到电动机驱动的扩展基地单元。在对接前，笔记本计算机通过探向信号与扩展基地单元通信。具体地说，这笔记本计算机与对接站预定一起工作和相互影响。这笔记本计算机不是能不加选择地用于其它对接站的通用计算机。在Belmont的专利中，如果扩展基地单元确定笔记本计算机处在对接的适当状态，则它就启动电动机，装入笔记本计算机。这是非常特殊设计的系统，其中的笔记本计算机和对接站必须特殊构成，来彼此容纳。对接基地单元不能接纳不打算与其兼容的其它计算机。

美国专利5,526,493(Shu)公开了用于计算机扩展的另一对接系统。Shu系统使计算机的用户免除了与对接站对接之前用手工把便携式计算机置于暂停方式的任务。这里，Shu的便携式计算机12在与对接站14对接之前，也是全功能计算机。

美国专利5,608,608(Flint)公开了两个底盘(chasis)和一个独立的盒子的应用，它们有分立的功能元件，后者在公共总线上彼此连接。Flint盒只有处理器和连接到第二总线的存储器以及起码一个槽，用于装入与第二总线耦合的通信模块。盒子打算用于膝上、笔记本、和次笔记本计算机。Flint盒不具有传统计算机所通常要求的功能，特别是没有数据、操作系统和软件的存储装置以及视频显示接口电子电路，所有这些装置都安装在Flint底盘上而没安装在Flint盒内。因此，盒子依赖于两个底盘中的起码一个来用于数据检索、操作系统、应用软件和视频接口，所有这一切对于作为整体的计算机的全功能来说是必需的。正如在本公开后面要描述到的那样，现在所描述的发明在核心单元包含了所有存储、处理、视频接口和软件，这允许这核心单元与任何密闭的外壳一起使用而不必考虑操作系统、应用软件的版本或视频装置。在Flint专利中，这些装置必须与计算机功能适当匹配。此外，Flint要求三个分开的部分(两个底盘和这盒子)，而本发明只要求两个部分。

Watts的美国专利5,627,974提供了一种计算机对接系统，它有用于连接便携式计算机到对接站的连接装置和用于允许对接站的微处理器与使用便携式计算机的中央处理器单元的基础软件对话的装置。Watts的便携式计算机在对接前和后都是全功能的；它能在没有对接的情况下完成通常的计算机功能。

Gephardt的美国专利5,632,020公开了可热或暖对接的可对接的计算机系统，总线仲裁器允许对对接媒介的总线的专用的非抢先访问，而这对接媒介能响应通知信号，使便携式计算机和对接站的总线减少噪声(表现为待用的)。所有上述的PCT公开都公开了传统的相互对接站，它们容纳移动式计算机而与移动式的计算机一起成为现用的桌面计算机单元。

上述的现有技术没有公开标准化的移动式核心单元的概念，这种核心单元在多种标准机箱中有通用的用途。

因此，本发明的一个目的是提供一种没有上面所指出的缺点的核心计算机单元。

本发明的另一个目的是提供一种可转移的核心单元，除非它与一个机箱一起使用，否则它不起作用。

本发明的再另一个目的是提供一种配套的的核心单元，它有传统计算机的所有元件，但它可用在不同的环境或机箱中。

本发明的再另一个目的是提供一种配套的核心单元，它很容易使用，即使对于没有受过计算机训练的用户也如此。

本发明的再另一个目的是提供一种配套的特殊设计的核心单元，它可以在完全不同的机箱中以完全不同的方式使用。

本发明的再另一个目的是提供一种独特设计的核心单元，它或者能在一个或多个机箱中被转移地使用或在一个或多个机箱中永久使用。

本发明的再另一个目的是提供一种简单的、紧凑的便携式核心单元，只有当它的连接器与机箱的连接器接触时它才起作用。

总的说来，靠可转移的、可拆卸的和便携式的核心计算机单元来达到本发明的这些和其它目的，这种核心计算机单元装进对本发明至关重要的单个外壳内。本发明的核心单元是简单的、不复杂的，并且可在单个密闭的外壳内携带的，只为便于作为一个单元拆卸或插入与其相配的机箱内。本发明的核心单元最好只有一个特殊配置的连接装置，后者又与机箱内的电源连接器(power connector source)或启动装置联接。除了这连接装置外，核心单元的所有元件都密封在核心的外壳内，并且不能从核心的外壳内取出。这种连接装置也通过总线或以无线方式提供通信功能或信息传送。在核心单元中，所有的计算机元件都保持完整无缺，而不象现有技术那样例如CPU可被拆卸和以第二个CPU或别的元件更换。这核心单元所表现出的安全性是通过在外壳上的独特构造的相配的连接装置来实现的，此连接装置与机箱上的相配的连接器相接。在核心单元丢失或放错地方时，它的数据不能被别人使用、读出或打印出，因为它只能用连接到机箱上同样是独特相配的连接器的方法才能启动。也是为了安全的原因，核心单元处在完全密封的外壳内，所以不能取走计算机元件，也不能复制或篡改。这特征对本发明是至关重要的。

遍布本公开和权利要求书的“机箱(enclosure)”，“被放入(enclosed)”，“包围着(enclosing)”的意思是，核心单元连接到机箱，或起码部分地被机箱所容纳。术语“通信启动装置”是指无线发送或通信、无线电、蜂窝式通信。

如上所述，本发明的核心单元完全不同于现有技术的计算机装置；具体地说不同于美国专利5,608,608早已公开的盒式单元。美国专利5,608,608(Flint)公开了使用两个底盘和一个有独立功能组件的盒子，这些独立功能组件通过公共总线彼此连接。Flint盒只有处理器和连接到第二总线的存储器以及起码一个槽，用于容纳耦合到第二总线的通信模块。盒子打算用于膝上、笔记本、和次笔记本计算机。Flint盒不具有传统计算机所通常要求的功能，具体地说，不具有数据存储装置、操作系统和软件以及视频显示接口电子电路，这两种装置都安装在Flint底盘上而没安装在Flint盒内。

因此，在数据检索、操作系统、应用软件和视频接口方面，Flint盒子依赖于两个底盘，所有这一切对于作为整体的计算机的全功能来说是必需的。正如在本文后面要描述到的那样，现在所描述的本发明的核心单元包含了所有存储、处理、视频接口和软件在核心单元中，这允许这核心单元与任何外壳一起使用，而不必考虑操作系统、应用软件的版本或视频装置。在Flint专利中，这些装置必须适当匹配，以便使计算机起作用。此外，Flint要求三个分开的部分(两个底盘和这盒子)，而本发明只要求两个部分。此外，Flint允许由用户配置底盘，而本发明的核心单元却不允许这样做。

最后，Flint盒允许外围设备装置或端口(例如脉码调制计算机接口适配器(PCMCIA))与所述盒构成整体。相反地，本发明不允许任何周边装置或外部周边端口集成到核心单元中，因为它(核心单元)使元件完全封闭在外壳内，从而形成一种安全的防窜改的核心单元。与核心单元的内部元件的唯一联系是通过它的连接装置。

本发明的核心单元用于由两个部分组成的系统中。第一部分，即核心部分装着除了任何外设连接器端口、显示器和电源以外的、在膝上和桌上计算机通常看到的所有元件。第二部分是机箱，它装着任何所需的外围连接器端口(例如PCMCIA、串行端口、并行端口等)、以及向核心单元提供的电源。可以预料，所述电源仅仅是传递端口而已。电源实际上来自外电池或交流电源。核心/机箱设计的目的是使整个系统的尺寸减到最小，从而使机箱或外壳总是处在它的最小尺寸下。其次，核心能从一个机箱移到另一个机箱而不必担心装置的配置。

Flint装置由三个可能的独立的部分组成。称为盒子的第一部分装着核心处理器、存储器、电源接口和起码一个PCMCIA槽。第二部分称为底盘。底盘也装有PCMCIA槽以及显示接口和用于LCD显示或外VGA显示的外连接器。Flint具有扩展总线接口和连接器端口(例如网络接口卡这样的附加的外围设备)。他还具有输入/输出接口和外连接器端口(数据存储装置、外键盘、指示装置)，最后还有电源。在Flint的第三部分(它可以是任选的)是外壳，它可以容纳所述盒子和底盘。事实上，外壳可以容纳盒子和底盘或是只有盒子，这要看所用的工作方式/用途而定。本发明与Flint的区别

1．在系统中应用本核心单元时要求由所述机箱来确定对用户来说什么功能是有用的。而Flint要求由盒子和/或底盘来确定。

2．本核心为所有的应用和工作方式而设计。

3．本系统使得可以为单一应用或工作方式或多种应用/工作方式设计机箱。

4．Flint盒子和底盘中的每一个都设计成用于多种应用或工作方式。

5．Flint试图使计算机有备份，而本系统则向需要计算机的环境提供一种计算机功能。

6．在本系统中，机箱装有所有的外围设备连接器端口。

7．Flint盒子和底盘都装有外围设备连接器端口。

8．预期本核心在大部分应用或工作方式下进行普通的计算机处理，如果不是在所有应用或工作方式的话。

9．Flint盒子只预期在所有应用或工作方式下使用普通的CPU功能和存储器。

10．Flint与本发明的目标直接冲突。本发明试图根据所需的功能把系统的尺寸减到最小。Flint并不关心这一点，这从其积极地应用并依赖PCMCIA槽来增大功能这一点可以看出。

11．使用本发明的核心单元的系统把计算机的处理功能与外部连接器端口以及插到这些端口的相关的外围设备分离开。

12．为了系统的运行，使用本发明的核心单元的系统并不依赖于除电源外的其它接口模块的存在。

13．Flint盒子不要求底盘对它们的单元供电，它能由盒子本身或通过PCMCIA电池供电。(列6行15)本系统依赖于作为向电源提供的传递端口的闭合。

14．用户不能扩展本发明的核心的性能。只有通过机箱才能给本发明的核心单元加入新的功能。Flint允许通过把元件加到盒子来扩展盒子的性能。例子是：Flint能通过利用第二盒子加入附加的(4)PCMCIA端口来扩展盒子的功能，见Flint的图2。

本发明的核心单元是小的、紧凑的和配套的。核心单元能插入的每个机箱都能有它自己一套独特的用于执行单个或多个功能的外围设备或外围连接器端口；例如，如果工厂的技术员有责任进行存货控制，则会把核心单元插入有专门进行清点功能的连接器端口的机箱(例如条码扫描器和到远程计算机的通信的端口)。如果这一个技术员有责任修理和维护这工厂的设备，这技术员可把核心单元从存货控制机箱取下，把这一个核心单元插入也是有独特的外围设备或专门执行维护功能的连接器端口(例如用于对设备进行非插入测试的1553接口，头戴的显示器端口和用于进行电测量的数字多用表)的不同机箱内，因而这些不同机箱就起着修理和维护计算机的作用。如果在应用中安全变得重要，只允许他或她访问机箱或系统，则附加的安全装置可加到技术员的核心单元中。

这个技术员也可能有一个办公室，并且需要访问膝上计算机并用膝上计算机来工作。用于上述例子的核心单元也能插入膝上机箱内，在那里，所有的外围连接器端口、嵌入的外围设备(例如CD-ROM读出器)和供电装置都在一个机箱内，此机箱看起来就象一个膝上装置。当把核心单元插入膝上机箱时，这部件就起着传统的膝上计算机的作用。

上述例子表明了核心计算机单元的多用性，它用于各种或不同的环境和情况下，而不需要三个计算机来实现各种功能(即存货控制装置、测试设备和计算机、以及膝上计算机)。

通过使核心单元和它的接口标准化，用户就能只对计算机核心作一次投资，并且也使机箱可以确定功能，公司与公司之间功能和程序彼此不同，因此，一个公司现在可以确定需要什么机箱功能来完成他们的任务(例如存货控制、修理和维护，普通的办公室计算机)，并把他们的机箱建造得合乎需要。

核心单元能起码部分地插入的每个机箱都将有它们自己的外围设备的外连接端口；例如，如果核心单元被从办公室中的计算机或其它机箱拆卸下来，它能插入轿车的控制台，在那里为了对车辆的安全、刹车、发动机、传动、电话、地理信息系统和类似的装置进行监控，控制台有连接到受监控的轿车功能的外连接端口。当轿车送去修理时，只是把核心单元取下，并把它交给技师，他将把它插入他的有适当相配连接器的诊断设备，以便决定轿车毛病所在。在这情况下，这将起着轿车“黑盒子”(如用在飞机上那样)的作用。此外，当用在轿车上时，核心单元也能复制出一个完全的办公室环境。然后，这同一个核心单元能被插入例如家庭电控机箱，以便调节房子的灯光开关、空气或供热系统。自然，在一个实施例中，机箱能有特殊的独特构造的连接器装置，以便接纳有相配的连接器的核心单元。因此，本发明的专用连接器核心单元能用作单一的便携单元，它将提供或代替办公室计算机、轿车计算机，这些计算机控制用于安全、信息读出、座位温度等的存储器。家庭的光、热、空气和电视的调节器也可以用作总的计算机核心来插入任何移动式的或固定的计算机中。本发明的特殊设计的核心计算机单元能容易地从一个机箱被带到另一个机箱，并在任何环境下工作。这真是一个用户到那里就带到那里的、并在他或她所处的任何环境下使用的通用的个人计算机。在最佳实施例中，每个机箱都将有它自己的显示器或监控器和电源；例如，轿车机箱能在汽车仪表板上有一个小的显示器，一个移动式可佩戴的计算机(例如移动式助手)可以有戴在头上、腕上、肩上或装在眼镜上的显示器，而家庭监控系统可使用电视屏作显示器等等。显然，如果希望和合适的话，可以用没有显示器的机箱。轿车、家庭、移动式计算机中可用的电源例如电池、太阳能的、与人有关的(man oriented)或电力系统都可以用来对本发明的核心单元供电。要使核心单元起计算机作用，必须把它装入相配的机箱内。遍布本公开和权利要求书的“装入”的意思是，核心单元起码部分地被容纳在所述机箱内或与机箱有电的或物理的接触。本发明的核心单元能被连接到机箱的启动装置所启动，这些启动装置例如有鼠标驱动装置、键盘装置、音频驱动装置、眼跟踪驱动装置、脑电图记录驱动装置、笔驱动装置和它们的复合物。

本发明的通用核心单元的元件可以类似于美国专利5,305,244所公开的元件，所述专利通过引用而被结合到本公开中。CPU例如可以是从Intel买到的80286,80386SX,80486或Pentium微处理器。为了与其它外围设备例如插件总线、其它的通信设备或类似的装置一起使用，机箱将包括不同的接口和控制器。如果希望的话，电路插件例如从Dover Electronics Manufacturing of Longmont,CO知Ampro Computersof Sunnyvale,CA买到的那些插件可以用在核心单元内。如果核心单元以话音启动，它可以含有从Dragon Systems,Newton,Mass买到的与语音卡一起使用的语音辨认引擎(engine)。用于本发明的核心单元的其它元件是现成的、目前可买到的元件，例如在美国专利5,305,244和美国专利申请书SN08/538,194以及它的1997年5月22日提交的继续申请中所公开的元件。核心单元不同的地方是，只有在它被插入专用的机箱内时，它才能作为计算机运行，这专用机箱只接纳有独特连接器装置的核心单元，这样就提供了非常安全的系统。

本发明的可转移的、可拆卸的、标准化了的核心计算机单元包括单个永久密封的外壳，其内有配套的传统计算机的标准功能。机箱部件有起码一个用于连接到总线连接部分和连接到机箱外的电源的电连接器装置。在一个实施例中，它将只依靠由机箱提供或通过机箱提供的电源和安全措施工作，而如果直接接到电源，则将不起独立的单元的作用。机箱包括外围设备连接器端口或这样的装置，该装置在核心单元放进机箱内时，就与所述核心计算机单元协同工作，并且当被插入无论是原来放置的所述机箱或从另一个机箱转移到的所述机箱时，核心计算机单元有与多个不同的机箱协同工作的装置。核心计算机单元有用于与所希望的驱动装置相互作用的驱动协同工作的装置。这驱动装置从下面这组装置中选择，它包括音频驱动装置、通信驱动装置、笔驱动装置、脑驱动装置、眼跟踪驱动装置、鼠标驱动装置、键盘驱动装置、和它们的复合物。显然，任何适合的驱动装置都可使用。核心单元没有可拆卸的元件，并在没有所述机箱的情况下不起计算机的作用。

作为其应用的另一个例子，本发明的核心计算机单元能从膝上机箱取出，插到移动式的人体佩戴机箱内，从而变成移动式人体佩戴计算机。这类用途是重要的，因为本发明的核心单元能够互换地使用在无数多个有相配连接器的一致的机箱上。这样一种机箱有办法使它监控所有办公室功能、在轿车内例如在扶手控制台或汽车仪表板上的机箱、在其它类型汽车上的机箱、在例如报警或供热系统或供电系统这样的家庭用具或房屋系统的机箱、在测试设备、电视机和类似设备的机箱内的机箱。每个机箱都特殊地构造，以便容纳同样特殊地构造成的本发明的核心单元。这样，如果希望，同一个核心单元在同一天或同一期间能用在几个相配的机箱内。核心计算机的存储器和存储装置例如能把项目从办公室带到家里，以保证继续进行这项目，同时，如上指出的那样，提供了供选择的安全措施，因为它只有在适当相配的机箱中才能起作用，并且它能采用一种装置，所述装置限制了这样的专用机箱，只有一个或一类核心单元能与这种专用机箱一起工作。核心单元能有这样的包含在其内的进一步的安全措施。它(即同一个核心单元)能按顺序使用，例如在办公室、在回家路上的轿车内或在家里。每个机箱将有用于各种功能的端口，例如连接到头戴受话器或显示装置。核心单元将包括CPU、存储器装置、内部非易失存储装置、驱动装置、视频、I/O接口和支持电路。除非核心单元与特殊设计的相配的机箱处在电接触，否则它不起计算机的作用。机箱向核心单元提供所需的显示和电源(驱动)，并提供外围设备的外连接的端口，例如连接到显示器或打印机。机箱和核心单元有独特配置的相配的连接装置，以便连接电源和允许核心与机箱的通信。当机箱已经连着CPU时，本发明的核心单元提供附加的核心单元所希望的功能。当机箱没有CPU时，即当机箱是惰性时，机箱必须依赖于本发明的核心单元来起传统计算机的作用。机箱对在此所描述的系统提供电源装置和到外围设备例如显示器、传感器和控制等的连接。作为一个普通计算装置，在核心单元插入之前，机箱是惰性的，但不象现有技术的对接系统，在离开机箱时，核心单元不起作用或不能启动，核心单元有除显示器外的传统计算机的所有元件，核心单元还有起码一个到直流电源连接的连接器和通信总线；它总是由独特的连接(unique connection)或通过连接到机箱来启动的。这对本发明来说是至关重要的。“传统计算机”的意思是，一个包括下面装置的单独的完全封闭的外壳：CPU、存储器装置、内部非易失存储装置、驱动装置、视频、I/O接口、支持电路和在这情况下，还有一个连接到机箱电源的特殊设计的连接器。这机箱总是另一个结构的一部分(总不是单独的)，例如计算机、电话机或局域网系统、轿车的一部分、测试设备的一部分、建筑物的供电系统的一部分等等；它决不是独立应用的机箱，例如现有技术的对接站，除非这对接站最终连接到第二个结构上，例如连接到轿车上。机箱有独特设计的电连接器，它只与核心单元的独特设计的相配的连接器配接，可是，这样的连接可取多种结构形式。

如上所指出的那样，对于双方功能和为了安全的原因，核心单元和机箱必须有独特的或专门设计的连接器。有许多不同的不一般的连接器可供使用，例如专门配置的舌状和槽形连接器、鸽尾连接器、棒状连接器、槽和凸起连接器等。沟通或连接器越独特，核心单元的安全性越好。显然，如果希望进一步增加系统的安全性，可以把其它安全措施结合到系统中。

图1是在核心单元插入所说明的机箱前，本发明的核心单元的透视图。

图2是在核心单元插入所说明的机箱后，本发明的核心单元的透视图。

图3是本发明的核心单元的内部元件和外连接器装置的方框图。

图1中显示了插入机箱2前的核心单元1。如上所述，核心单元1含有传统计算机的除显示器外的所有元件。还有，除非核心单元1被插入机箱2内，否则不起计算机的作用。除非核心单元1与具有相容的连接器装置的机箱配接，否则核心单元1本身是完全惰性的，不能从那里提取信息或数据。核心单元1的连接器装置3是金属棒，只要它适合于机箱2的连接器装置4，它可以配置成任何结构。为了安全原因，相配的连接器装置3和4配置得越独特，就能给核心单元1的内容提供越高的安全等级。为了说明起见，即为了表示连接器装置如何彼此配接，图1中的连接器装置在结构上仍很简单。显然，以每种结构只做一个而定制的连接器，例如带安全码的定制连接器会有最佳的安全性。核心单元1没有自己的显示器，它必须依赖机箱2来提供显示器。通过在机箱2的任何侧面上的外围设备端口5来做到这一点；这些端口连接到显示装置或任何其它所需的扩展的连接部分。为了清楚起见，核心单元1到这些端口的连接没有在图中表示出来；显然，可以用任何已知的传统电路或电连接。机箱2总是直接或间接地连接到结构6，例如连接到轿车的控制台、测试设备、房屋供电系统、其它计算机等。一旦核心单元1就位，如图2所示，电连接器3和4彼此接合，核心单元1马上就启动，并与机箱2一起起计算机装置的作用。如早已指出的那样，与核心单元1的内部计算机元件的唯一联系是通过连接器装置3。在核心单元1找到No PCMCIA或别的端口。这对本发明是重要的。监控器或显示器通过电缆7连接到那里，机箱2的其它端口或互连器5可以用来连接其它外围设备功能。在一个实施例中，如果失去了图1所示的核心单元1或把核心单元1放错了位置，对于相配的机箱2的主人以外的人来说，核心单元1就会是无用的。由于在核心单元1和机箱2中定制的连接器装置，第三者会无法接近核心单元的信息，除非他们也类似地具有相配的机箱。在程序控制下或用在分配前预编程的办法，能进一步增强安全性。单独的核心单元1是惰性的，正如单独的机箱2是惰性的那样。在一个实施例中，一个用户的核心单元1不能与另一个用户的核心单元1互换；每个都是专门设计的。

图3中显示本发明的核心单元1的内部元件和外连接器3的方框图。核心单元或核心的外壳1完全包着所述单元的所有内部元件，从而它成了防窜改的。在另一方面，用户不能把其它元件加到完全密闭的核心单元1的内部结构中。核心单元1的唯一外功能元件是连接器3，此连接器3与机箱2的连接器4相配，并且当与机箱2的连接器4接触时起作用。图中示出连接到局部总线9的CPU或处理器8，局部总线9还提供与L2高速缓存或高速2级高速缓存10的通信。系统和存储器控制器(带主机-PCI桥)11也在局部总线9上。计算机存储器12与系统控制器11接触。第二总线13和第三总线14用作外围组件互连器(PCI)。这些总线13和14不是局部总线，因为它们不直接连接到微处理器。这些PCI通常是运行在33MHz时钟频率下的32位总线。这产生了每秒132兆字节的通过率；或者，PCI可以是运行在66MHz时钟频率下的64位总线，不过，可以使用任何合适的总线结构。在总线13上连接着音频编码器15或音频编码器PCI音频控制器解码器15和17。总线13还连接着视频控制器16，它处理所有显示功能。电源模块18向整个核心单元系统提供电力。PCMCIA控制器19起着到PC插卡子系统的PCMCIA接口的作用。基本输入输出系统(BasicInput-Output System)或BIOS 20向系统提供了访问外围设备的低级功能。输入/输出接口21给系统提供了所有的输入/输出功能。传统桥路22是把所有的ISA变成PCI能力的桥路。非易失存储器23提供硬驱动、非转动存储器。核心连接器3提供了通过机箱连接器4的到机箱2的连接装置。直到通过连接到机箱2而启动核心单元1、使它与机箱2的功能一起起计算机作用为止，核心单元1一直处在睡眠状态。(核心单元1和机箱2的)连接器3和4允许其它装置或功能连接到机箱。例如，图示了下面用途的端口连接到机箱，它们是用于：USB(通用串行总线)24、COM1和COM2(通信串行口)25、用于软盘连接的软盘机26、LPT、并行口27、VGA视频图形适配器28、PCI外围设备连接器接口29、HMD 30(当需要时的头戴显示器)、音频输入/输出部分31、用于供电以启动和使核心单元1工作的电源端口32、红外数据相关IRDA-33、用作系统的驱动装置的鼠标器34和用于连接任何PCMCIA插件的PCMCIA端口35。

在此已经描述了并以附图表示了的本发明的最佳实施例，从而说明了本发明的基本原理，不过，显然，可以作出许多修改和提出许多衍生方法，而不超出本发明的精神和范围。

Claims (18)

1．一种核心计算机单元，它以组合的方式包括核心外壳、内部核心元件和外部核心连接器，所述内部核心元件包括传统计算机的所有元件，它们全都电连接到所述外部核心连接器，所述核心计算机单元有电源连接装置、用于通过所述外部核心连接器而电连接到机箱，在没有所述电源连接装置的情况下，所述核心计算机单元保持在睡眠状态和不起作用，在有所述电源连接的情况下，所述核心计算机单元提供任何所希望的由所述机箱决定的计算机功能，所述内部核心元件具有与所述机箱协同工作、以便向与所述机箱沟通的外围设备提供所述计算机功能的装置，所述外部核心连接器具有适合于与所述机箱上的连接器接合的装置，以便在所述核心计算机单元与所述机箱之间提供所述电连接。

2．权利要求1的核心计算机单元，其特征在于所述单元具有通过机箱与从下面一组功能中选出的一种功能进行通信的装置，这组功能包括：通用串行总线(U.S.B.)；通信串行口；软盘；视频图形适配器；外围组件互连(P.C.I.)总线；头戴显示器；音频输入/输出装置；电源装置；红外数据相关(IRDA)装置、脉码调制计算机接口适配器(PCMCIA)插件；驱动装置和它们的复合物。

3．权利要求1的核心计算机单元，其特征在于所述单元具有通过所述机箱与连接到所述机箱的PCMCIA插件进行通信的装置。

4．权利要求1的核心计算机单元，其特征在于所述单元具有通过所述机箱与从下面一组驱动装置中选出的一种驱动装置进行通信并使其完成功能的装置，这组驱动装置包括鼠标驱动、键盘、音频驱动、眼跟踪驱动装置、笔驱动装置、脑电图记录驱动装置和它们的复合物。

5．权利要求1的核心计算机单元，其特征在于所述单元具有与位于所述机箱内的端口进行通信的装置。

6．权利要求1的核心计算机单元，其特征在于所述电源连接装置包括电连接到所有所述内部核心元件的连接器和使之与所述机箱的相容的连接器装置相配接的装置。

7．权利要求1的核心计算机单元，其特征在于所述核心外壳是完全密封的，从而所述内部核心元件不能被改变和修改。

8．权利要求1的核心计算机单元，其特征在于所述核心计算机单元有这样的装置，当它连接到所述机箱时，就提供一种内在能力，以便与外部数据和信息源联接。

9．权利要求1的核心计算机单元，其特征在于所述核心外壳永久性地包装着处理器、存储器装置、内部存储装置、驱动装置、视频显示控制器装置、输入/输出控制器装置和用于与外部数据和信息源进行通信的装置。

10．一种配套的核心计算机单元，它以组合的方式包括核心外壳、内部核心元件和外部核心连接器，所述内部核心元件包括传统计算机中所要求的所有元件，所述外部核心连接器从所述外壳的内部延伸到大气，所述外部核心连接器由导电材料制成，并能从所述核心外壳的内部传送电信号，所述内部核心元件全都电连接到所述外部核心连接器，所述核心计算机单元有电源连接装置、用于通过所述外部核心连接器电连接到相容的机箱，在没有所述电源连接装置和核心没有连接到机箱的情况下，所述核心计算机单元保持在睡眠状态和不起计算机的作用，在连接到机箱的情况下，所述核心计算机单元提供任何所希望的由所述机箱确定的计算机功能，

11．权利要求10的核心计算机单元，其特征在于所述单元具有通过机箱与下面一组功能中选出的一种功能进行通信的装置，这组功能包括：U.S.B.；通信串行口；并行口；软盘；视频图形适配器；P.C.I.总线；头戴显示器；平面显示屏；音频输入/输出装置；电源装置；IRDA装置；PCMCIA插件；光学存储装置；其它存储器件；驱动装置和它们的复合物。

12．权利要求10的核心计算机单元，其特征在于所述单元具有通过所述机箱与连接到所述机箱的PCMCIA插件进行通信的装置。

13．权利要求10的核心计算机单元，其特征在于所述单元具有通过所述机箱与从下面一组驱动装置中选出的一种驱动装置进行通信并使其完成功能的装置，这组驱动装置包括鼠标驱动、音频驱动、眼跟踪驱动装置、笔驱动装置、脑电图记录驱动装置和它们的复合物。

14．权利要求10的核心计算机单元，其特征在于所述单元具有为所述机箱安装的端口进行通信的装置。

15．权利要求10的核心计算机单元，其特征在于所述电源连接装置包括电连接到所有所述内部核心元件的连接器和使之与所述机箱上的相容的连接器装置相配接的装置。

16．权利要求10的核心计算机单元，其特征在于所述核心外壳是完全密封的，从而所述内部核心元件不能被改变和修改。

17．权利要求10的核心计算机单元，其特征在于所述核心计算机单元有这样的装置，当它连接到所述机箱时，就提供一种内在能力，以便与外部数据和信息源联接。

18．权利要求10的核心计算机单元，其特征在于所述核心外壳永久性地包装着处理器、存储器装置、内部存储装置、驱动装置、视频显示控制器装置、输入/输出控制器装置和用于与外部数据和信息源进行通信的装置。

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