CN100419708C - 具有自我检错能力的监控电路及其检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具有自我检错能力的监控电路及检测一监控电路是否正常运作的方法，该监控电路包含一用来检测一输入信号并依据该输入信号产生一第一检测信号的第一检测单元、一电连接于该第一检测单元且用来依据该第一检测信号产生一输出信号的第二检测单元、以及一电连接于该第一检测单元及该第二检测单元的控制单元，其是用来选择性地控制该第二检测单元依据该第一检测信号产生该输出信号、控制该第一检测单元检测该输出信号以产生一第二检测信号、以及比较该第一检测信号与该第二检测信号，以判别该监控电路是否运作正常。
Description
技术领域
本发明涉及一种监控电路，特别涉及一种用来检测该监控电路是否正常运作的方法及相关监控电路。
背景技术
近十年来，中央处理器的运作速率越来越快，而伴随高速率运作的中央处理器而来的高热不仅会影响该中央处理器的运作效率，更会进而影响该中央处理器所在的计算机系统的运作效能。因此，如何有效地监控该中央处理器于运作时所产生的高热，并适时地降低该中央处理器所在周围环境的温度，遂成为一项重要的课题。
一般而言，一监控电路(PC health monitoring circuit)可用来监视一中央处理器乃至于该中央处理器所在的计算机系统中的各种环境指数，例如像是温度、电压及风扇转速等，以适时地依据这些环境指数来控制该计算机系统中包含该中央处理器在内的所有电子装置的运作。
一监控电路虽然具有如上所述的监视并控制一计算机系统的功能，然而，这是在该监控电路能正常运作的前提下才能达成的。也就是说，若该监控电路本身实已受损，而不自知地仍继续监视并进而极有可能控制该计算机系统错误地运作，其对该计算机系统所造成的潜在危害真令人不敢想象。
发明内容
因此本发明的主要目的在于提供一种具有自我检错能力的监控电路及相关检测一监控电路的是否正常运作的方法，以解决已知技术的缺点。
根据本发明的申请专利范围，本发明是揭露一种具有自我检错能力的监控电路，其包含一用来检测一输入信号并依据该输入信号产生一第一检测信号的第一检测单元、一电连接于该第一检测单元且用来依据该第一检测信号产生一输出信号的第二检测单元、以及一电连接于该第一检测单元及该第二检测单元的控制单元，其是用来选择性地控制该第二检测单元依据该第一检测信号产生该输出信号、控制该第一检测单元检测该输出信号以产生一第二检测信号、以及比较该第一检测信号与该第二检测信号，以判别该监控电路是否运作正常。
由于本发明的监控电路具有自我检错能力，所以可随时地自我检测是否实已受损，以免因不知实已受损而控制一计算机系统错误地运作，并进而导致该计算机系统的受损。
附图简述
图1为本发明的较佳实施例中一计算机系统的示意图。
图2为图1所显示的计算机系统中所包含的监控电路的功能方块图。
图3为本发明的较佳实施例中一用来检测图2所显示的监控电路之是否正常运作的方法的流程图。
图4为本发明的第二实施例中另一用来检测图二所显示的监控电路之是否正常运作的方法的流程图。
附图符号说明
10计算机系统 11壳体
12监控电路 14中央处理器
16处理器风扇 18系统风扇
20温度传感器 22多路复用器
24ADC 26控制单元
28第一DAC 30第二DAC
32第一风扇转速器 34第二风扇转速器
36GPIO 38第一连接导线
40第二连接导线
实施方式
请参阅图1，图1为本发明的较佳实施例中一内含一监控电路12的计算机系统10的示意图，监控电路12是用来监控计算机系统10中诸如温度、电压及风扇转速等各种环境指数。计算机系统10另包含一壳体11、一设置于壳体11内用来处理数据的中央处理器14、一架设于中央处理器14上用来排放中央处理器14于运作时所产生的热能的处理器风扇16、及一用来将计算机系统10中包含中央处理器14在内的电子组件于运作时所产生的热能排放至壳体11外的系统风扇18。
请参阅图2，图2为监控电路12的功能方块图。监控电路12包含一用来感测中央处理器14的温度并据以产生一模拟式温度电压的温度传感器(temperature sensor)20、一用来于多个包含温度传感器20所产生的模拟式温度电压的多个模拟式电压中选择其一输出的多路复用器22、一电连接于多路复用器22用来将多路复用器22所输出的模拟式电压转换成一数字式电压的模拟/数字转换器(ADC)24、一电连接于ADC 24且用来依据ADC 24所输出的数字式电压输出一数字式控制信号的控制单元26、二电连接于控制单元26且用来将控制单元26所输出的数字式控制信号转换成一模拟式电压的第一及第二数字/模拟转换器(DAC)28及30、二电连接于控制单元26且用来分别计数处理器风扇16及系统风扇18所产生的第一及第二转速时钟中所包含的第一风扇转速及第二风扇转速的第一及第二风扇转速器(fan speedcounter)32及34、以及一电连接于控制单元26可发出一转速时钟的通用输入/输出单元(general purpose input output，GPIO)36。
在本发明的较佳实施例中，温度传感器20是直接连接至中央处理器14内的晶粒(dice)，以精确地感测中央处理器14的温度，而多路复用器22所接收到的模拟式电压中，除了温度传感器20所产生的模拟式温度电压外，尚包含计算机系统10中所有的模拟式工作电压，例如像是3.3V、5V及12V等。
监控电路12的运作过程略述如下：温度传感器20感测中央处理器14的温度并据以产生一模拟式温度电压，控制单元26控制多路复用器22于温度传感器20所产生的模拟式温度电压及计算机系统10中的模拟式工作电压(3.3V、5V及12V)中选择其一输出至ADC 24；若多路复用器22所输出至ADC24的模拟式电压为一模拟式工作电压(举例来说，3.3V)，ADC 24将模拟式工作电压(3.3V)转换成一数字式工作电压(3.3V)，而控制单元26会比较数字式工作电压(3.3V)与一基准值(3.3V)间的差异，并于数字式工作电压(3.3V)超出(大于或小于)该基准值(3.3V)达一容忍度时，报告(report)计算机系统10是正不稳定地运作着，该基准值及该容忍度皆可藉由一软件来设定。举例来说，若计算机系统10对于其内各组件的工作电压所要求的精准度相当高，则该软件可将该容忍度设定成仅有1％，一旦监控电路12检测出数字式工作电压(3.3V)与基准值(3.3V)间的差异超出容忍度(1％)时，即可报告(report)计算机系统10是正不稳定地运作着，反之，若计算机系统10并不特别要求其内各组件的工作电压需具有相当高的精准度，则该软件可将该容忍度设定成10％；若多路复用器22所输出至ADC 24的模拟式电压为温度传感器20所产生的模拟式温度电压，ADC 24将该模拟式温度电压转换成一数字式温度电压，而控制单元26会比较该数字式温度电压及第一风扇转速器32所传来的第一风扇转速(或第二风扇转速器34所传来的第二风扇转速)，并通过GPIO 36以发出具有不同频率的方波(crystal pulse)或通过第一DAC 28(或第二DAC 30)以发出不同的电压信号来控制处理器风扇16(或系统风扇18)的运作。举例来说，若控制单元26所比较的数字式温度电压是小于一温度电压下限，亦即中央处理器14内的晶粒的温度尚低，则控制单元26可通过GPIO 36以发出一类似PWM(pulse width modulation)信号的模拟式控制信号、或通过第一DAC28以发出具有不同电压电平的电压信号的方式，将处理器风扇16的风扇转速降至低于该第一风扇转速。举例来说，若第一DAC 28所发出的电压信号原具有12V电压电平，而处理器风扇16的风扇转速为每秒六千转，此时，第一DAC 28便可改发出一仅具有10V电压电平的电压信号，以将处理器风扇16的风扇转速降低为每秒五千转；反之，若控制单元26所量测的数字式温度电压是大于一温度电压上限，亦即中央处理器14内的晶粒的温度已高至一可能会影响中央处理器14正常运作的临界温度，则控制单元26可通过GPIO 36或第一DAC 28增加处理器风扇16的风扇转速、或索性发出一控制信号以暂时关闭中央处理器14。
前已述及，已知监控电路有可能于其自身实已受损的情况下，不自知地仍继续监视并进而极有可能控制该计算机系统错误地运作，而本发明的监控电路12却不会有如上的情况发生。请再参阅图2，图2中的监控电路12另包含一连接于GPIO 36的一输出端及第一风扇转速器32的输入端的第一连接导线38、以及一连接于第二DAC 30的输出端及多路复用器22的一输入端的第二连接导线40。监控电路12的控制单元26可主动地输出一第一数字式测试电压至第二DAC 30并控制多路复用器22将第二DAC 30转换该第一数字式测试电压所形成且传送于第二连接导线40的第一模拟式测试电压传送至ADC24，接着控制单元26再比较ADC 24转换该第一模拟式测试电压所形成的第二数字式测试电压与该第一数字式测试电压间的差异，以判定监控电路26是否是正常运作着；监控电路12的控制单元26另可主动地控制GPIO 36依据一第三风扇转速输出一第三转速时钟至第一风扇转速器32的输入端，接着控制单元26比较第一风扇转速器32计数该第三转速时钟所产生的第四风扇转速与该第三风扇转速间的差异，以判定监控电路12是否是正常运作着。
为了清楚说明本发明的监控电路12之具有自我检错能力，请参阅图3及图4，图3及图4分别为本发明的较佳实施例中检测监控电路12的是否正常运作的第一方法100及第二方法200的流程图。第一方法100包含下列步骤：
步骤102：开始；
步骤104：控制单元26输出一第一数字式测试电压至第二DAC 30；
(第二DAC 30将该第一数字式测试电压转换成一第一模拟式测试电压，并将该第一模拟式测试电压传送至多路复用器22的输入端)
步骤106：控制单元26控制多路复用器22将该第一模拟式测试电压传送至ADC 24；
(ADC 24将该第一模拟式测试电压转换成该第二数字式测试电压)
步骤108：控制单元26比较该第二数字式测试电压与该第一数字式测试电压，若该第二数字式测试电压与该第一数字式测试电压间的差异是小于一预定值，进行步骤120，否则，进行步骤130；
(该第二数字式测试电压与该第一数字式测试电压间的差异小于该预定值代表控制单元26所主动输出的第一数字式测试电压与该第一数字式测试电压在经过了第二DAC 30、多路复用器22及ADC 24的转换后所产生的第二数字式测试电压是近乎相等，也就是说，第二DAC 30、多路复用器22及ADC24皆仍正常运作着；反之，该第二数字式测试电压与该第一数字式测试电压间的差异大于该预定值代表第二DAC 30、多路复用器22及ADC 24中至少有一组件是不正常运作着，也就是说，监控电路12实已无法继续监控计算机系统10了)
步骤120：控制单元26另发出一数字式测试电压？若是，进行步骤104，否则，进行步骤190；
(控制单元26可以另发出一数字式测试电压的方式，以进一步确认监控电路12是正常运作着，举例来说，步骤108中的第一数字式测试电压可为1V，而步骤120中的数字式测试电压可为2V)
步骤130：控制单元26控制GPIO 36回报监控电路12是不正常运作着；以及
步骤190：结束。
方法100虽然无法确知监控电路12的第二DAC 30、多路复用器22及ADC24中究竟那一个组件是不正常地运作着，但可以确定的是，监控电路12已无法再用来监视并进而控制计算机系统10的运作了，也就是说，计算机系统10至少不会因被实已受损但又不自知的监控电路12错误地控制而毁损。
第二方法200包含下列步骤：
步骤202：开始；
步骤204：控制单元26控制GPIO 36依据一第三风扇转速输出一第三转速时钟；
(第一风扇转速器32计数该第三转速时钟并据以输出一第四风扇转速)
步骤206：控制单元26比较该第四风扇转速与该第三风扇转速，若该第四风扇转速与该第三风扇转速间的差异是小于一预定值，进行步骤220，否则，进行步骤230；
(该第四风扇转速与该第三风扇转速间的差异小于该预定值代表控制单元26所主动输出的第三风扇转速与该第三风扇转速在经过了GPIO 36及第一风扇转速器32的转换后所产生的第四风扇转速是近乎相等，也就是说，GPIO36及第一风扇转速器32皆仍正常运作着；反之，该第四风扇转速与该第三风扇转速间的差异大于该预定值代表不是GPIO 36就是第一风扇转速器32或兼及两者是不正常运作着，也就是说，监控电路12实已无法继续监控计算机系统10了)
步骤220：控制单元26另控制GPIO 36依据另一风扇转速输出一转速时钟？若是，进行步骤204，否则，进行步骤290；
(控制单元26可以另控制GPIO 36依据另一风扇转速输出一转速时钟的方式，以进一步确认监控电路12是正常运作着)
步骤230：控制单元26控制GPIO 36回报监控电路12是不正常运作着；以及
步骤290：结束。
同样地，方法200虽然无法确知监控电路12的GPIO 36及第一风扇转速器32中究竟那一个组件是不正常地运作着，但可以确定的是，监控电路12已无法再用来监视并进而控制计算机系统10的运作了，也就是说，计算机系统10至少不会因被实已受损但又不自知的监控电路12错误地控制而毁损。
计算机系统10可为一内含一服务器及多台受控于该服务器的计算机的服务器系统，当该服务器接收到任一计算机中的监控电路所传送来的异常信号(中央处理器14的温度过高)后，该服务器便可依据该异常信号的种类将该计算机关机或对该计算机作其它的处置(加快处理器风扇16的转速)。计算机系统10另可包含一警报器(未显示)及一可由发光二极管(light-emittingdiode，LED)所形成的警示灯(未显示)，该警报器或该警示灯会于监控电路12检测到计算机系统10内的温度过高、工作电压异常或监控电路12本身异常时，分别发出声响或闪光，以警告计算机系统10的使用者。此外，为了节省接脚的使用，本发明的监控电路也可另包含一受控于控制单元26的多路复用器，用来选择性地控制转速时钟及模拟式测试电压的传送。
相较于已知监控电路，本发明的监控电路是包含一控制单元、一GPIO、至少一风扇转速器、一多路复用器、一ADC、至少一DAC、一连接于该GPIO及该风扇转速器的第一连接导线、及一连接于该DAC及该多路复用器的第二连接导线，该控制单元可控制该GPIO依据一风扇转速发出并经由该第一连接导线传送至该风扇转速器的转速时钟，再比较该风扇转速与该风扇转速器计数该转速时钟所形成的转换风扇转速间的差异，以判定该监控电路之是否正常运作；此外，该控制单元另可主动地输出一数字式测试电压至该DAC并控制该多路复用器该DAC转换该数字式测试电压所形成且传送于该第二连接导线的模拟式测试电压传送至该ADC，接着该控制单元再比较该ADC转换该模拟式测试电压所形成的转换数字式测试电压与该数字式测试电压间的差异，以判定该监控电路是否是正常运作着。本发明的优点是该监控电路具有自我检错能力，如此一来，包含该监控电路的计算机系统就不会因被一实已受损但又不自知的监控电路错误地控制而受损。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。
Claims (15)
1. 一种用来检测一监控电路是否运作正常的方法，该方法包含：
提供一计算机系统，该计算机系统包含至少一特定组件，该特定组件可产生一输入信号；
监测该计算机系统中该特定组件所产生的输入信号，并据以产生一用来与一基准值相比的对应信号；
使用该监控电路依据相比的结果产生一比较信号，并据以输出一用来调整该特定组件运作的控制信号；
使用该监控电路产生一第一检测信号，并据以输出一第一输入信号；
使用该监控电路监测该第一输入信号，并据以产生一第二检测信号；以及
比较该第一检测信号与该第二检测信号，以判别该监控电路是否运作正常。
2. 如权利要求1所述的方法，其中，该输入信号为一电压信号。
3. 如权利要求1所述的方法，其中，该输入信号为一温度信号。
4. 如权利要求1所述的方法，其中，该输入信号为一风扇转速信号。
5. 如权利要求1所述的方法，其另包含：
将作为上述第一输入信号的该输出信号输入于一多路复用器。
6. 一种具有自我检错能力的监控电路，其包含：
一第一检测单元，用来检测一输入信号，并依据该输入信号产生一第一检测信号；
一第二检测单元，电连接于该第一检测单元，用来依据该第一检测信号产生一输出信号；以及
一控制单元，电连接于该第一检测单元及该第二检测单元，用来选择性地控制该第二检测单元依据该第一检测信号产生该输出信号，控制该第一检测单元检测该输出信号以产生一第二检测信号，以及比较该第一检测信号与该第二检测信号，以判别该监控电路是否运作正常。
7. 如权利要求6所述的监控电路，其中，该输入信号为一温度信号，而该第一检测单元包含：
一换能器，用来检测该温度信号，并将该温度信号转换成一模拟式电压信号；以及
一模拟数字转换器，用来将该模拟式电压信号转换成该第一检测信号。
8. 如权利要求6所述的监控电路，其中，该输入信号为一风扇转速信号，而该第一检测单元为一转速器，用来检测该风扇转速信号，并将该风扇转速信号转换成该第一检测信号，而该第二检测单元为一通用输入输出模块，用来依据该第一检测信号产生一风扇转速信号
9. 如权利要求6所述的监控电路，其另包含一多路复用器，该第二检测单元所输出的输出信号是输入于该多路复用器。
10. 一种计算机系统，其包含：
至少一特定组件，用来产生一输入信号，以及
一监控电路，用来监控该特定组件的运作，该监控电路包含：
一第一检测单元，用来检测该特定组件所产生的输入信号，并依据该输入信号产生一第一检测信号；
一第二检测单元，电连接于该第一检测单元，用来依据该第一检测信号产生一输出信号；以及
一控制单元，电连接于该第一检测单元及该第二检测单元，用来选择性地控制该第二检测单元依据该第一检测信号产生该输出信号、控制该第一检测单元检测该输出信号以产生一第二检测信号、以及比较该第一检测信号与该第二检测信号，以判别该监控电路是否运作正常。
11. 如权利要求10所述的计算机系统，其中，该特定组件所产生的输入信号为一温度信号，而该第一检测单元包含：
一换能器，用来检测该温度信号，并将该温度信号转换成一模拟式电压信号；以及
一模拟/数字转换器，用来将该模拟式电压信号转换成该第一检测信号。
12. 如权利要求10所述的计算机系统，其中，该特定组件为一中央处理器
13. 如权利要求10所述的计算机系统，其中，该特定组件所产生的输入信号为一风扇转速信号，而该第一检测单元为一转速器，用来检测该风扇转速信号，并将该风扇转速信号转换成该第一检测信号，而该第二检测单元为一通用输入输出模块，用来依据该第一检测信号产生一风扇转速信号。
14. 如权利要求10所述的计算机系统，其中，该特定组件为一风扇。
15. 如权利要求10所述的计算机系统，其另包含一多路复用器，该第二检测单元所输出的输出信号是输入于该多路复用器。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20080917 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |