[发明专利]零终端机

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种零终端机。

背景技术

传统的终端机通常为PC机、笔记本电脑等设备。在这些终端机中，通常都包含有CPU、存储器和操作系统，其硬件结构复杂，制作成本昂贵。而且，在这些终端机中，各种输入/输出设备之间无法直接通信，必须经过CPU进行处理，因此，需要经过一系列复杂的处理过程，导致速度慢、效率低。另外，终端机中的所有硬件都由操作系统进行统一管理，而操作系统是由软件实现的，按自底向上通常可分为操作系统内核、驱动程序、接口层和应用层。在这种操作系统架构中，当网卡接收到数据帧后，数据帧需要经过操作系统的层层处理才能提交给对应的应用程序，应用程序处理完后，又要经过层层处理才能提交给对应的子系统，如显示子系统、音频子系统等，最后将数据转换成模拟信号传输给输出设备。在这样一段冗长的数据通信过程中，每一层处理都需要占用CPU处理时间，因此导致处理速度慢、效率低。同时，采用这种架构的终端机对CPU的性能和散热要求极高，这就会导致制造成本的大幅上升，平时维护时，又会面临操作系统升级的问题，维护成本极大。

因此，目前亟需一种无CPU、无操作系统的终端机来简化硬件结构，提升处理速度。

发明内容

本发明提供了一种零终端机，用以实现一种无CPU、无操作系统的终端机，从而简化硬件结构，提升处理速度。

一种零终端机，包括：壳体，所述壳体外部设置有用于与外部网络设备通信的网络接口和用于与外部输入/输出设备通信的输入/输出接口，所述壳体内部设置有现场可编程门阵列以及分别连接到所述现场可编程门阵列的以太网处理单元、微控制单元、协议引擎单元和输入/输出单元，其中，所述以太网处理单元还分别与所述网络接口、所述微控制单元相连，用于将来自网络接口的数据进行处理后发送给微控制单元，还用于将来自微控制单元的数据进行处理后发送给网络接口；所述微控制单元还与所述协议引擎单元相连，用于对来自以太网处理单元的数据进行分析计算后传送给协议引擎单元，还用于将来自协议引擎单元的数据进行分析计算后传送给以太网处理单元；所述协议引擎单元还与所述输入/输出单元相连，用于对来自微控制单元的数据进行分类，并将分类后的数据传送给输入/输出单元，还用于将来自输入/输出单元的数据传送给微控制单元；所述输入/输出单元还与所述输入/输出接口相连，用于将来自协议引擎单元的数据传送给输入/输出接口，还用于将来自输入/输出接口的数据传送给协议引擎单元。

较佳的，所述输入/输出接口包括：用于接收视频数据的视频接口、用于接收音频数据的音频接口以及用于接收USB数据的USB接口，所述输入/输出单元包括：用于处理视频数据的视频处理单元、用于处理音频数据的音频处理单元以及用于处理USB数据的USB处理单元，所述视频处理单元、所述音频处理单元和所述USB处理单元分别与所述协议引擎单元相连，所述视频处理单元还与所述视频接口相连，所述音频处理单元还与所述音频接口相连，所述USB处理单元还与所述USB接口相连。

较佳的，所述视频处理单元包括：视频编解码器和视频数模转换器，其中，所述视频编解码器分别与所述协议引擎单元、所述视频数模转换器相连，用于对来自协议引擎单元的视频数据进行编码或解码后传送给视频数模转换器；所述视频数模转换器还与所述视频接口相连，用于对来自视频编解码器的视频数据进行数模转换后传送给视频接口。

较佳的，所述视频处理单元进一步包括：与所述视频编解码器相连的视频时钟同步单元，用于对来自视频编解码器的视频数据进行同步。

较佳的，所述视频处理单元进一步包括：帧缓冲单元，其分别与所述协议引擎单元、所述视频编解码器相连，用于对来自协议引擎单元的视频数据进行缓存后传送给视频编解码器。

较佳的，所述音频处理单元包括：音频编解码器和音频数模转换器，其中，所述音频编解码器分别与所述协议引擎单元、所述音频数模转换器相连，用于对来自协议引擎单元的音频数据进行编码或解码后传送给音频数模转换器；所述音频数模转换器还与所述音频接口相连，用于对来自音频编解码器的音频数据进行数模转换后传送给音频接口。

较佳的，所述USB处理单元包括：USB编解码器、USB控制器和USB集线器，其中，所述USB编解码器分别与所述协议引擎单元、所述USB控制器相连，用于对USB数据进行编码或解码；所述USB控制器还与所述USB集线器相连，用于对USB数据进行控制；所述USB集线器还与所述USB接口相连，用于对USB数据进行放大。