CN100357880C - 计算机外设的电源管理方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种计算机外设的电源管理方法及系统，用于控制与计算机连接外设的电源开启和关闭。其中方法包括步骤：触发步骤，在基本输入输出系统或驱动程序或应用程序中设置外设的电源开启和关闭位置；控制步骤，在基本输入输出系统或驱动程序或应用程序运行到外设的电源开启和关闭位置时，对主板芯片输出端口所在寄存器进行不同值的写操作，用主板芯片输出端口的电平值表示开启或关闭，且所述主板芯片输出端口与外设一一对应；执行步骤，根据主板芯片输出端口的电平值，对主板芯片输出端口对应的外设电源执行开启或关闭。相应系统包括触发模块、控制模块及执行电路。
Description
技术领域
本发明涉及电源管理方法及系统，尤指一种计算机外设的电源管理方法及系统。
背景技术
随着电脑广泛的使用，电脑已经走进人们的生活。同时电脑的外设也渐渐增加，例如：显示器，打印机，音箱等，这些设备的电源控制一般不是主机来控制的，例如音箱的电源管理。在关闭电脑后，音箱电源还得从外部的开关来关闭。由于主机没法对外设进行电源管理，这些外设的电源管理工作就要用户来完成，会给电脑用户带来不方便，造成电能的浪费。
针对上述问题，现有技术也提供一些外设电源管理技术方案。方案一，请参阅申请号为97221438.0的中国专利申请，通过对主机的电源进行检测来控制外设的电源。该技术方案虽然对外设电源管理有一定的改善的，但主机还是不能控制外设的电源，没有彻底解决问题。例如有个打印机，不是每一次开机都要用到打印机，所以还是有一定的电源的浪费。方案二，请参阅申请号为02134399.3的中国专利申请，通过应用程序来控制一个插座从而控制外设的电源。由于该电源管理是通过应用程序来管理的，因此没有办法在开机阶段实现电源的管理。又因该方案二通过串口、并口或USB来控制一个插座，串口，并口是传统的接口，现在有些传统接口计算机上已经不设置，如果通过USB来控制插座，插座的成本会上升。
发明内容
本发明解决的问题是提供一种计算机外设的电源管理方法及系统，解决现有技术中不能用主机控制外设电源且技术方案成本高的问题。
为解决上述问题，本发明计算机外设的电源管理方法，用于控制与计算机连接外设的电源开启和关闭，包括步骤：触发步骤，在基本输入输出系统或驱动程序或应用程序中设置外设的电源开启和关闭位置；控制步骤，在基本输入输出系统或驱动程序或应用程序运行到外设的电源开启和关闭位置时，对主板芯片输出端口所在寄存器进行不同值的写操作，用主板芯片输出端口的电平值表示开启或关闭，且所述主板芯片输出端口与外设一一对应；执行步骤，根据主板芯片输出端口的电平值，对主板芯片输出端口对应的外设电源执行开启或关闭。
主板芯片输出端口为南桥芯片输出端口时，所述控制步骤进一步包括：从周边元件扩展接口的配置空间查询输出端口寄存器的基地址；根据基地址找到对应的输出端口寄存器；在基本输入输出系统或驱动程序或应用程序运行到外设的电源开启和关闭位置时，对输出端口寄存器进行写操作。
外设包括有显示器，其中显示器的电源开启位置指基本输入输出系统的主机开机位置，而显示器的电源关闭位置指对操作系统的关机、休眠及待机的响应位置。
所述控制步骤可以内嵌在基本输入输出系统提供的高级配置与电源接口中运行。
外设包括有打印机，打印机的电源开启位置指打印机驱动程序中打印响应位置，而打印机的电源关闭位置指打印机驱动程序中打印结束位置。
外设包括有音箱，音箱的电源开启位置为声卡驱动程序中的声卡启动响应位置，而音箱的电源关闭位置为声卡驱动程序中的声卡关闭响应位置。对于音箱的电源管理时，控制步骤可以内嵌在声卡驱动程序中运行。
相应地，本发明计算机外设的电源管理系统，用于控制与计算机连接外设的电源开启和关闭，包括：触发模块，用于在基本输入输出系统或驱动程序或应用程序中设置外设的电源开启和关闭位置；控制模块，用于在基本输入输出系统或驱动程序或应用程序运行到外设的电源开启和关闭位置时，对主板芯片输出端口所在寄存器进行不同值的写操作，用主板芯片输出端口的电平值表示开启或关闭，且所述主板芯片输出端口与外设一一对应；执行电路，串联在外设和电源之间，用于根据主板芯片输出端口的电平值，对主板芯片输出端口对应的外设电源执行开启或关闭。
所述主板芯片输出端口为南桥芯片输出端口时，所述控制模块进一步包括：基地址查询模块，用于从周边元件扩展接口的配置空间查询输出端口寄存器的基地址；寄存器查找模块，根据基地址找到对应的输出端口寄存器；写操作模块，在基本输入输出系统或驱动程序或应用程序运行到外设的电源开启和关闭位置时，对输出端口寄存器进行写操作。
外设包括有显示器，其中显示器的电源开启位置指基本输入输出系统的主机开机位置，而显示器的电源关闭位置指对操作系统的关机、休眠及待机的响应位置。
控制模块可以内嵌在基本输入输出系统提供的高级配置与电源接口中。
外设包括有音箱，音箱的电源开启位置为声卡驱动程序中的声卡启动响应位置，而音箱的电源关闭位置为声卡驱动程序中的声卡关闭响应位置。
对于音箱的电源管理时，控制模块可以内嵌在声卡驱动程序中运行。
所述执行电路包括多个开关电路，每个开关电路对应一个外设，包括在外设电源和该外设之间顺序串联的上拉电阻和继电器， 且该继电器的控制端与该外设对应的主板芯片输出端口连接。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明通过基本输入输出系统或驱动程序或应用程序设定对应外设的电源开启位置或电源关闭位置；控制主板芯片的输出端口或输入输出端口的输出的电平值，进而启动执行电路或者执行步骤，从而实现外设的电源的管理。在进入操作系统后通过BIOS和操作系统或者应用程序配合来控制主板芯片的输出端口或输入输出端口的输出的电平，由端口的输出电平来控制控制电路的开关，从而实现外设的电源的管理。这样，不用用户手动控制外设电源关闭，方便用户；可以达到节省电能；方案实现成本低。
附图说明
图1是本发明计算机外设的电源管理方法流程图。
图2是本发明计算机外设的电源管理系统示意图。
具体实施方式
现有技术中在计算机主机的电源管理方面已经很完善的情况下，一般都会符合ACPI(Advanced Configuration Management Interface，高级配置与电源接口)电源管理规范。主机也很难都外设进行电源管理。本发明在不改变现在外设的前提，对现在的外设电源可以管理，从而解决现有技术中存在的问题。
现有技术中ACPI电源管理规范，是BIOS(基本输入输出系统)和OS(操作系统)电源管理的接口。BIOS通过ACPI报告OS怎么样控制各种设备电源。例如：ACPI有提供OS调用来打开设备的电源的方法_ON()；BIOS只要在这里加入打开外设电源方法及条件。OS要用到这个外设时就会调用_ON来打开设备电源的。同理OS通过调用_OFF()这个方法来关闭设备电源的。
本发明通过BIOS来控制主板芯片的输出端口或输入输出端口，由输出端口的电平来控制外设的开关，从而实现外设的电源的管理。这样不仅成本价格低，而且可以真正的做到计算机外设电源可以控制。
请参照图1，本发明计算机外设的电源管理方法，用于控制与计算机连接外设的电源开启和关闭，其特征在于，包括步骤：
触发步骤，在基本输入输出系统或驱动程序或应用程序中设置外设的电源开启和关闭位置；
控制步骤，在基本输入输出系统或驱动程序或应用程序运行到外设的电源开启和关闭位置时，对主板芯片输出端口所在寄存器进行不同值的写操作，用主板芯片输出端口的电平值表示开启或关闭，且所述主板芯片输出端口与外设一一对应；
执行步骤，根据主板芯片输出端口的电平值，对主板芯片输出端口对应的外设电源执行开启或关闭。
主板芯片输出端口为南桥芯片输出端口时，所述控制步骤进一步包括：从周边元件扩展接口的配置空间查询输出端口寄存器的基地址；根据基地址找到对应的输出端口寄存器；根据外设的电源开启和关闭位置，对输出端口寄存器进行写操作。
外设包括有显示器，其中显示器的电源开启位置指基本输入输出系统的主机开机位置，而显示器的电源关闭位置指对操作系统的关机、休眠及待机的响应位置。
控制步骤内嵌在基本输入输出系统提供的高级配置与电源接口中运行。
外设包括有打印机，其中打印机的电源开启位置指打印机驱动程序中打印响应位置，而打印机的电源关闭位置指打印机驱动程序中打印结束位置。
外设包括有音箱，音箱的电源开启位置为声卡驱动程序中的声卡启动响应位置，而音箱的电源关闭位置为声卡驱动程序中的声卡关闭响应位置。对于音箱的电源管理时，控制步骤内嵌在声卡驱动程序中运行。
请参照图2所示，本发明计算机外设的电源管理系统，用于控制与计算机连接外设的电源开启和关闭，包括：触发模块，用于在基本输入输出系统或驱动程序或应用程序中设置外设的电源开启和关闭位置；控制模块，用于在基本输入输出系统或驱动程序或应用程序运行到外设的电源开启和关闭位置时，对主板芯片输出端口所在寄存器进行不同值的写操作，用主板芯片输出端口的电平值表示开启或关闭，且所述主板芯片输出端口与外设一一对应；执行电路，串联在外设和电源之间，用于根据主板芯片输出端口的电平值，对主板芯片输出端口对应的外设电源执行开启或关闭。
主板芯片输出端口为南桥芯片输出端口时，所述控制模块进一步包括：基地址查询模块，用于从周边元件扩展接口的配置空间查询输出端口寄存器的基地址；寄存器查找模块，根据基地址找到对应的输出端口寄存器；写操作模块，根据外设的电源开启和关闭位置，对输出端口寄存器进行写操作。
外设包括有显示器，其中显示器的电源开启位置指基本输入输出系统的主机开机位置，而显示器的电源关闭位置指对操作系统的关机、休眠及待机的响应位置。控制模块内嵌在基本输入输出系统提供的高级配置与电源接口中。
外设包括有音箱，音箱的电源开启位置为声卡驱动程序中的声卡启动响应位置，而音箱的电源关闭位置为声卡驱动程序中的声卡关闭响应位置。对于音箱的电源管理时，控制模块内嵌在声卡驱动程序中运行。
执行电路包括多个开关电路，每个开关电路对应一个外设，包括在外设电源和该外设之间顺序串联的上拉电阻和继电器，且该继电器的控制端与该外设对应的主板芯片输出端口连接。
实施例一，利用BIOS控制外设的电源的开启和关闭
本实施例中采用南桥(INTEL的ICH4)的GPIO1(通用输入输出端口1)来控制显示器的电源开关。
将在主机开机后，在BIOS没开始运行VGA(视频图形阵列)的ROM(只读存储器)的位置设置为显示器的电源开启位置
在BIOS运行到显示器的电源开启位置时，执行控制步骤：读取南桥芯片的PCI(周边元件扩展接口)配置空间BUS0，Device31，Function0的地址为58～5Bh得到GPIO(通用输入输出端口)的基地址(Base address)；通过访问Base Address+04H得到显示器对应的GPIO所在的寄存器；通过写操作该寄存器来控制GPIO1的电平值，表示开启电源。根据GPIO1的输出电平，执行电路打开显示器的电源。
APCI中提供电源控制方法中准备休眠函数_PTS()，当OS进入关机(S3)，待机(S4)，休眠(S5)时，都会调用_PTS()。所以BIOS只要在_PTS()(BIOS的该位置设置为显示器的电源关闭位置)中加入执行步骤，控制GPIO1输出表示关闭电源的电平值，从而关闭显示器电源。在进入操作系统后，当用户要进入关机，待机，休眠时不需要显示器时，操作系统调用由BIOS提供ACPI的_PTS()。
当从关机，待机，休眠回来时，BIOS再次运行到显示器电源开启位置，执行控制步骤，南桥的GPIO电平来打开显示器的电源。同理其他主板芯片，例如，SUPERIO主板芯片，写操作显示器对应的输出端口的寄存器，针对电源开启和关闭不同位置而使输出端口电平值不同。
本实施例中，执行步骤或执行模块内嵌在BIOS提供的APCI方法，对显示器电源进行管理，且可以由操作系统调用。当然，也可以适用于其他外设的电源管理，可能调用的外设对应ACPI函数即可。
又如，本实施例中采用南桥(INTEL的ICH4)的GPIO2来控制音箱的电源开关。
声卡开启和声卡关闭分别设定为音箱电源的启动位置和音箱电源的关闭位置，操作系统分别调用APCI中提供电源控制方法中函数_ON()和函数_OFF()
当运行到音箱电源的启动位置和音箱电源的关闭位置，读取南桥芯片的PCI(周边元件扩展接口)配置空间BUS0，Device31，Function0的地址为58～5Bh得到GPIO(通用输入输出端口)的基地址(Base address)；通过访问BaseAddress+04H得到显示器对应的GPIO所在的寄存器；通过写操作该寄存器来控制GPIO2的电平值，表示开启或关闭电源。根据GPIO2的输出电平值，执行步骤或执行、关闭电路打开音箱的电源。当操作系统要发声要用到音箱就会调用声卡的_ON()来打开电源，当操作系统操作完成时会调用声卡的_OFF()来关闭电源。
实施例二，利用应用程序实现外设电源开启和关闭
本实施例中采用南桥或SUPERIO的GPIO1来控制显示器的电源开关，其中显示器电源开启同实施例一，不再赘述。
本实施例中，在应用程序中设定显示器电源关闭位置。
在进入操作系统后，当用户要进入关机，待机，休眠时不需要显示器时，应用程序通过操作系统的消息机制，得到系统要关机，待机，休眠的消息(应用程序为显示器电源关闭位置)；调用控制步骤或控制模块，写操作南桥芯片或SUPERIO的GPIO1电平；由GPIO1的输出电平来控制执行步骤或执行模块，从而关闭显示器电源。当从S3，S4，S5回来时，BIOS再次控制南桥或SUPERIO的GPIO电平来打开显示器的电源。
同理，其他外设电源也可以通过应用程序方式调用控制步骤或控制模块，来实现该外设的电源开启和关闭。
实施例三，利用外设驱动程序完成该外设电源开启和关闭
本实施例，执行步骤或执行模块嵌在外设的驱动程序中，当驱动程序运行到外设电源开启位置或外设电源关闭位置时，运行控制步骤或控制模块，进而控制外设电源的开启和关闭。
本实施例中采用南桥(INTEL的ICH4)的GPIO2来控制音箱的电源开关。
将声卡驱动程序中声卡启动函数PoSetPowerState(fdo，DevicePowerState，1)和声卡关闭函数PoSetPowerState(fdo，DevicePowerState，2或3或4)分别设定为音箱电源的启动位置和音箱电源的关闭位置。
当声卡驱动程序运行到音箱电源的启动位置和音箱电源的关闭位置，读取南桥芯片的PCI(周边元件扩展接口)配置空间BUS0，Device31，Function0的地址为58～5Bh得到GPIO(通用输入输出端口)的基地址(Base address)；通过访问Base Address+04H得到显示器对应的GPIO所在的寄存器；通过写操作该寄存器来控制GPIO2的电平值，表示开启或关闭电源。根据GPIO2的输出电平值，执行步骤或执行、关闭电路打开音箱的电源。当操作系统要发声要用到音箱就会调用声卡的驱动程序中函数PoSetPowerState(fdo，DevicePowerState，1)来打开电源，当操作系统操作完成时会调用声卡的驱动函数PoSetPowerState(fdo，DevicePowerState，2或3或4)来关闭电源。
综上所述，本发明通过基本输入输出系统或驱动程序或应用程序设定对应外设的电源开启位置或电源关闭位置；控制主板芯片的输出端口或输入输出端口的输出的电平值，进而启动执行电路或者执行步骤，从而实现外设的电源的管理。在进入操作系统后通过BIOS和操作系统或者应用程序配合来控制主板芯片的输出端口或输入输出端口的输出的电平，由端口的输出电平来控制控制电路的开关，从而实现外设的电源的管理。这样，不用用户手动控制外设电源关闭，方便用户；可以达到节省电能；方案实现成本低。
Claims (15)
1.一种计算机外设的电源管理方法，用于控制与计算机连接外设的电源开启和关闭，其特征在于，包括步骤：
触发步骤，在基本输入输出系统或驱动程序或应用程序中设置外设的电源开启和关闭位置；
控制步骤，在基本输入输出系统或驱动程序或应用程序运行到外设的电源开启和关闭位置时，对主板芯片输出端口所在寄存器进行不同值的写操作，用主板芯片输出端口的电平值表示开启或关闭，且所述主板芯片输出端口与外设一一对应；
执行步骤，根据主板芯片输出端口的电平值，对主板芯片输出端口对应的外设电源执行开启或关闭。
2.如权利要求1所述的计算机外设的电源管理方法，其特征在于，主板芯片输出端口为南桥芯片输出端口时，所述控制步骤进一步包括：从周边元件扩展接口的配置空间查询输出端口寄存器的基地址；
根据基地址找到对应的输出端口寄存器；
在基本输入输出系统或驱动程序或应用程序运行到外设的电源开启和关闭位置时，对输出端口寄存器进行写操作。
3.如权利要求2所述的计算机外设的电源管理方法，其特征在于，外设包括有显示器，其中显示器的电源开启位置指基本输入输出系统的主机开机位置，而显示器的电源关闭位置指对操作系统的关机、休眠及待机的响应位置。
4.如权利要求1至3任一项所述的计算机外设的电源管理方法，其特征在于，控制步骤内嵌在基本输入输出系统提供的高级配置与电源接口中运行。
5.如权利要求2所述的计算机外设的电源管理方法，其特征在于，外设包括有打印机，打印机的电源开启位置指打印机驱动程序中打印响应位置，而打印机的电源关闭位置指打印机驱动程序中打印结束位置。
6.如权利要求2所述的计算机外设的电源管理方法，其特征在于，外设包括有音箱，音箱的电源开启位置为声卡驱动程序中的声卡启动响应位置，而音箱的电源关闭位置为声卡驱动程序中的声卡关闭响应位置。
7.如权利要求2所述的计算机外设的电源管理方法，其特征在于，对于音箱的电源管理时，控制步骤内嵌在声卡驱动程序中运行。
8.一种计算机外设的电源管理系统，用于控制与计算机连接外设的电源开启和关闭，其特征在于，包括：
触发模块，用于在基本输入输出系统和驱动程序或应用程序中设置外设的电源开启和关闭位置；
控制模块，用于在基本输入输出系统或驱动程序或应用程序运行到外设的电源开启和关闭位置时，对主板芯片输出端口所在寄存器进行不同值的写操作，用主板芯片输出端口的电平值表示开启或关闭，且所述主板芯片输出端口与外设一一对应；
执行电路，串联在外设和电源之间，用于根据主板芯片输出端口的电平值，对主板芯片输出端口对应的外设电源执行开启或关闭。
9.如权利要求8所述的计算机外设的电源管理系统，其特征在于，主板芯片输出端口为南桥芯片输出端口时，所述控制模块进一步包括：
基地址查询模块，用于从周边元件扩展接口的配置空间查询输出端口寄存器的基地址；
寄存器查找模块，根据基地址找到对应的输出端口寄存器；
写操作模块，在基本输入输出系统或驱动程序或应用程序运行到外设的电源开启和关闭位置时，对输出端口寄存器进行写操作。
10.如权利要求9所述的计算机外设的电源管理系统，其特征在于，外设包括有显示器，其中显示器的电源开启位置指基本输入输出系统的主机开机位置，而显示器的电源关闭位置指对操作系统的关机、休眠及待机的响应位置。
11.如权利要求8至10任一项所述的计算机外设的电源管理系统，其特征在于，控制模块内嵌在基本输入输出系统提供的高级配置与电源接口中。
12.如权利要求9所述的计算机外设的电源管理系统，其特征在于，外设包括有音箱，音箱的电源开启位置为声卡驱动程序中的声卡启动响应位置，而音箱的电源关闭位置为声卡驱动程序中的声卡关闭响应位置。
13.如权利要求12所述的计算机外设的电源管理系统，其特征在于，对于音箱的电源管理时，控制模块内嵌在声卡驱动程序中运行。
14.如权利要求8、9、10、12或13任一项所述的计算机外设的电源管理系统，其特征在于，执行电路包括多个开关电路，每个开关电路对应一个外设，包括在外设电源和该外设之间顺序串联的上拉电阻和继电器， 且该继电器的控制端与该外设对应的主板芯片输出端口连接。
15.如权利要求11所述的计算机外设的电源管理系统，其特征在于，执行电路包括多个开关电路，每个开关电路对应一个外设，包括在外设电源和该外设之间顺序串联的上拉电阻和继电器，且该继电器的控制端与该外设对应的主板芯片输出端口连接。
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