CN101046738A - 系统状态显示模块及其准位转换电路 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种系统状态显示模块及其准位转换电路，应用于系统状态信息的信号处理。此准位转换电路一输入电路与一输出电路，可针对多个具有不同电压范围的系统状态信号进行准位转换。输入电路包含二场效应管分别电路连接输入调整电压，以将来自主机板的不同输入信号的电压范围转换为系统状态显示模块的显示控制器的工作电压范围。输出电路包含另外二场效应管分别电路连接不同的二个输出调整电压，以将显示控制器发送的输出信号，转换为主机板所需的不同电压范围。通过本发明所述的准位转换电路，可以实现在系统显示模块中允许不同电压范围的信号输入，并能够使显示控制器能正确判断系统状态信号的逻辑准位，具有较佳的使用价值。

Description

系统状态显示模块及其准位转换电路

技术领域

本发明是关于一种准位转换电路，特别是有关于一种可对多个具有不同电压范围的系统状态信号进行准位转换的准位转换电路，以及其应用的系统状态显示模块。

背景技术

计算机系统状态的信息可以提供工程师了解到，例如DOS系统的基本输出入(BIOS)数据、主机板模块数据、中央处理器数据及/或内存数据，或者WINDOWS系统的主机板模块数据、网卡数据、系统效能数据、系统状态数据及/或电源控制数据。这些数据可能包括有温度、速度等详细数据，对于工程师来说，有了这些资料可以减少许多除错查询的作业。

为了要了解计算机系统状态的信息，主机板业者通常会从计算机主机板上经一条信号传输线输出系统状态信号到系统状态显示模块上，再由系统状态显示模块上的液晶屏幕来显示计算机系统的状况。

然而在先前技术当中，由于不同厂商的主机板所传输的信号来源或路径可能不同，因此系统状态信号的电压也不尽相同，可是系统状态显示模块的显示控制器(Display controller)未必能做出正确的逻辑高准位(1)或逻辑低准位(0)判断，而可能对系统状态信号做出错误解读或显示错误信息。例如，其一为直接取自主机板上南桥(South bridge)或输入输出控制器(I/O controller，例如软盘控制器Super I/O)、约0至5伏特的系统状态信号，另一则间接经通信端口控制器(COM port controller)提升电压后转发之-12至12伏特系统状态信号，此时若系统状态显示模块的控制芯片使用的是电压范围约0至5伏特信号，对于前者-12至12伏特的系统状态信号，就有可能会判断成错误的逻辑准位(Logic level)；即使信号的来源都是同样来自于南桥、输入输出控制器或其它系统状态信号源。

然而，先前技术并无合适的系统状态显示模块电路，可以容许不同电压范围的信号输入，并使其显示控制器能正确判断系统状态信号的逻辑准位者。

发明内容

鉴于先前技术所存在的问题，本发明的主要目的在于提供一种准位转换电路及其在系统状态显示模块的应用。此系统状态显示模块包含有准位转换电路，可以用来接收或送出至少二种电压范围的信号，使主机板上的系统状态信号源与系统状态显示模块上的显示控制器皆能判断出正确的逻辑准位。

为达成上述目的，本发明的准位转换电路是用于处理第一输入信号、第二输入信号与输出信号，且第一输入信号与第二输入信号分别是由主机板上的系统状态信号源直接或间接发送至系统状态显示模块的显示控制器，输出信号由显示控制器发送至系统状态信号源。本发明的准位转换电路包括输入电路与输出电路，输入电路包含分别电路连接输入调整电压的第一场效应管与第二场效应管，以将第一输入信号的第一电压范围或第二输入信号的第二电压范围，转换为显示控制器的工作电压范围；输出电路包含分别电路连接第一输出调整电压与第二输出调整电压的第三场效应管与第四场效应管，以将来自显示控制器的输出信号，转换为具有第一电压范围的第一输出信号或具有第二电压范围的第二输出信号。

本发明的系统状态显示模块包括显示控制器、准位转换电路、电源连接器、信号连接器与液晶显示面板。其中，准位转换电路包括输入电路与输出电路，输入电路包含分别电路连接输入调整电压的第一场效应管与第二场效应管，以将第一输入信号的第一电压范围或第二输入信号的第二电压范围，转换为显示控制器的工作电压范围；输出电路包含分别电路连接第一输出调整电压与第二输出调整电压的第三场效应管与第四场效应管，以将来自显示控制器的输出信号，转换为具有第一电压范围的第一输出信号或具有第二电压范围的第二输出信号。电源连接器用以传输来自主机板之输入调节电压、第一输出调节电压与第二输出调节电压；信号连接器电性连接主机板，用以传输第一输入信号、第二输入信号、第一输出信号与第二输出信号。液晶显示面板则用来显示系统信息。

通过本发明所述的准位转换电路，可以实现在系统显示模块中允许不同电压范围的信号输入，并能够使显示控制器能正确判断系统状态信号的逻辑准位，具有较佳的使用价值。

附图说明

图1为本发明一实施例的系统状态显示模块方块图。

图2为本发明一实施例的主要组件方块图。

图3、图4揭露本发明一实施例的输入电路与输出电路。

图5揭露本发明一实施例的输出电路。

具体实施方式

请先参考图1所示本发明一实施例的系统状态显示模块方块图，系统状态显示模块10包括有液晶显示面板21，用来显示系统信息；输入接口22，上面有若干个按键221，可分别代表不同的控制命令信号，使用者可用若干个按键221输入操作系统状态显示模块10来显示系统信息。更进一步而言，输入接口22可通过该若干按键221的输入，以产生控制信号。

所述系统状态显示模块10也包括显示控制器31、石英振荡器32、信号连接器33、电源连接器34、准位转换电路63、第一跳线开关(jumper switch)632及第二跳线开关634；第一跳线开关632具有第一脚位351、第二脚位352、第三脚位353，第二跳线开关634则具有第一脚位361、第二脚位362、第三脚位363。系统状态显示模块10可利用准位转换电路63来转换信号的电压准位给显示控制器31使用，使显示控制器31正确判断显示在液晶显示面板21上的系统状态信息。石英振荡器32作用在于产生一个稳定的频率给系统状态显示模块10使用；信号连接器33使系统状态显示模块10与主机板40(如图5所示)相连接。在本发明中，电源连接器34所输入的是来自主机板40的电压源，可包括系统电压(system voltage，主机板的工作电压)或其它特定电压；第一跳线开关632及第二跳线开关634则是提供使用者依系统状态信号的来源和电压来做传输路径的切换。

本发明的相关电路请一并参考以下图2~4的说明。

图2为本发明一实施例的系统状态显示模块与主机板的主要组件方块图；为方便说明，系统状态显示模块10与主机板40上仅显示主要的相关组件。准位转换电路63包括输入电路631、输出电路633、第一跳线开关632及第二跳线开关634。设置于主机板40上的输入输出控制器41，是受基本输入输出系统(BIOS)的指令，传递或接收系统状态信号到系统状态显示模块10。在本发明所列举的实施例中，输入输出控制器41传递的系统状态信号有两个传输路径：一是经由主机板40上的通信端口控制器(COM-port controller)42、通信连接器(communication connector)43、信号传输线(signal cable)46传输至系统状态显示模块10的信号连接器33，另一则是直接经由输入输出连接器45与信号传输线47传输至信号连接器33。事实上，此二传输路径有可能只有其中一个出现在主机板40上；但本发明提供的准位转换电路63对此二传输路径均能适用。

一般而言，输入输出控制器41(例如软盘控制器)发送或接收约0~5伏特信号，由于离板传输(off-board transmission)需要较大电压，因此在传输到通信端口44(COM port；如RSi232通信端口)或通信连接器43之前，会由通信端口控制器42提升电压，成为-12~12伏特(第二电压范围)的第二输入信号Si2。因此，通过通信连接器43与信号传输线46的会是第二输入信号Si2。而经由输入输出连接器45与信号传输线47的第一输入信号Si1则未经升压处理，因此仍保持0~5伏特(第一电压范围)。对于只能对工作电压范围(operation voltagerange)内的信号做正确判断的显示控制器31，例如0~5伏特的信号，若信号连接器33接收了第二输入信号Si2，就需要利用准位转换电路63来将信号转成0~5伏特，来让显示控制器31做正确的逻辑准位判断，之后再用准位转换电路63把显示控制器31所输出的0~5伏特输出信号转变成-12~12伏特。

再者，要使两种不同电压范围的系统状态信号能共享同一个准位转换电路63，必须要使输入电路631与输出电路633，都需能处理5伏特与12伏特的信号。另外，除了信号的电压升降之外，根据所使用的组件规格，去反转(invert)信号的逻辑高低准位，也是必须考虑的；例如，本例中显示控制器31传送接收的信号与输入输出控制器41具有相同的逻辑准位，但与通信端口控制器42相反。

图3为揭露本发明一实施例的输入电路。输入电路631其主要包括有第一场效应管(Field Effect Transistor，FET)71及第二场效应管72，事实上二者可皆为N型金氧半晶体管(NMOS)。第一场效应管71的栅极接收来自输入输出控制器41发出、经信号连接器33传输至系统状态显示模块10的输入信号；输入信号可为来自输入输出连接器45的0~5伏特(第一电压范围)的第一输入信号Si1，或通信连接端口43的-12~12伏特(第二电压范围)的第二输入信号Si2。

第一场效应管71的源极耦接第一接地端712，漏极电路连接(in circuitconnection)第一电压端711、第二场效应管72的栅极与第一跳线开关632的第三脚位353；第二场效应管72的源极耦接第二接地端722，第二场效应管72的漏极则电路连接第二电压端721及第一跳线开关632的第一脚位351。其中，第一电压端711及第二电压端721是供引入输入调整电压(input-adjustingvoltage)Vi。视输入信号的电压范围，使用者可以跳接器(jumper，图未示)连接第一跳线开关632的第一、第二脚位351、352，或第二、第三脚位352、353；也就是说，可选择性的将第一跳线开关632的第一脚位351或第三脚位353的信号，经第二脚位352传输至显示控制器31，最后由液晶显示面板21显示出来。

不论输入的是具有第一电压范围的第一输入信号Si1、或是具有第二电压范围的第二输入信号Si2，最后由第一脚位351输出的第一处理信号Sp1或由第三脚立353输出的第二处理信号Sp2，其电压范围皆须符合显示控制器31的工作电压范围。如此，显示控制器31才能正确的判断第一处理信号Sp1或第二处理信号Sp2的逻辑准位。

输入调整电压Vi的电压范围选择与显示控制器31的工作电压范围有直接关联，在某些情况下，输入调整电压Vi的电压范围可等于显示控制器31的工作电压范围，或系统电压范围(主机板40的工作电压范围)。由于本例中的工作电压范围约0~5伏特，与系统电压相近，因此第一电压端711与第二电压端721是供引进系统电压。

当欲以第一输入信号Si1输入第一场效应管71时，必须先以跳接器连接第一跳接开关632的第一、第二脚位351、352。

若电压范围0~5伏特的第一输入信号Si1为逻辑高准位(Logic High)，将使第一场效应管71的漏极接地，并使第二场效应管72的栅极处成为逻辑低准位(Logic Low)；如此，第一处理信号Sp1的电压值与电压准位，将视第二调节电压端721的输入调节电压Vi而定。以本例而言，引入5伏特的系统电压将使第一处理信号Sp1的逻辑高准位接近但小于5伏特，符合显示控制器31的工作电压范围需求；而其第一处理信号Sp1之电压准位为逻辑高电位，也与第一输入信号Si1相同。

若第一输入信号Si1为逻辑低准位，第一场效应管71的漏极不接地，而第二场效应管72的栅极处电压值将视第一电压端721的输入调整电压Vi而定。以本例而言，引入5伏特的系统电压将使第二场效应管72的漏极接地，使第一处理信号Sp1的逻辑低准位落在0伏特，符合显示控制器31的工作电压范围需求；而其第一处理信号Sp1的电压准位为逻辑低电位，也与第一输入信号Si1相同。

当欲以第二输入信号Si2输入第一场效应管71时，必须先以跳接器连接第一跳接开关632的第二、第三脚位352、353。

若第二输入信号Si2为逻辑高准位，将使第一场效应管71的漏极接地，使第二处理信号Sp2成为逻辑低准位；如此，第二处理信号Sp2的逻辑低准位为0伏特，符合显示控制器31的工作电压范围需求；而第二处理信号Sp2的电压准位为逻辑低电位，与第二输入信号Si2相反。

若第二输入信号Si2为逻辑低准位，第一场效应管71的漏极不接地，而第二处理信号Sp2的电压值与电压准位，将视第一调节电压端711的输入调节电压Vi而定。以本例而言，引入5伏特的系统电压将使第二处理信号Sp2的逻辑高准位接近但小于5伏特，符合显示控制器31的工作电压范围需求；而第二处理信号Sp2的电压准位为逻辑高电位，也与第二输入信号Si2相反。

于是，本例提供的准位转换电路63可供具有第一电压范围的第一输入信号Si1、或具有第二电压范围的第二输入信号Si2输入，并转换成符合工作电压范围的第一处理信号Sp1或第二处理信号Sp2。

图4是揭露本发明一实施例的输出电路。输出电路633其主要包括有第三场效应管73、第四场效应管74，其均可为N型金氧半晶体管。第三场效应管73的栅极接收来自显示控制器31的输出信号Sop，其源极连接第三接地端732，而漏极电路连接第三电压端731、第四场效应管74的栅极与第二跳接开关634的第三脚位363。第四场效应管74的源极连接第四接地端742，其漏极电路连接第四调节电压端741与第二跳接开关634的第一脚位361。第二跳接开关634的第二脚位362，则连接至图1、2的信号连接器33。最后产生的第一输出信号So1与第二输出信号So2，可选择性的传输至信号连接器33，再直接或间接传回主机板40上的输入输出控制器41，如图2所示。

输出电路633的运作大致与输入电路631相似，以下仅说明差异部分。

在图4中，第三电压端731供输入第一输出调整电压Vo1，第四电压端741则供引入第二输出调整电压Vo2。

由于输出信号So在经输出电路633处理成为第二输出信号So2后，需经图2的信号连接器33、通信连接器43、通信端口控制器42而传输至输入输出控制器41，因此第二输出信号So2需利用第三场效应管73与第一输出调节电压Vo1将其转换成第二电压范围(即与图3的第二输入信号Si2相同)。以本例而言，第二电压范围为-12~12伏特，因此第一输出调节电压Vo1就必须依第二电压范围选择合适的电压范围；在某些情况下，第一输出调节电压Vo1的电压范围等于第二电压范围。

而当输出信号So在经输出电路633处理成为第一输出信号So1后，则经图2的信号连接器33、输入输出连接器45传输至输入输出控制器41；故需利用第二输出调节电压Vo2将其转换为第一电压范围(与图3的第一输入信号Si1相同)。就本例而言，第一电压范围约为0~5伏特，与系统电压相近，因此第二输出调节电压Vo2可为系统电压；否则，第二输出调节电压Vo2应视第一电压范围而定。

本发明所需的输入调整电压Vi及第一、第二输出调节电压Vo1、Vo2，皆须由主机板40上的系统电压或经电压升降处理后的特定电压来提供；实际上，第二输出调节电压Vo2较可能需由特定电压来提供。若第二输出调节电压Vo2的提供为可选择的，可于第三电压端731与第三场效应管73之间连接特定电压端75，提供第二输出调节电压Vo2，并增设二极管76防止电流逆流，如图5所示。

本发明的输入电路631及输出电路633皆为单向传输的电路，所以第一场效应管71、第二场效应管72、第三场效应管73及第四场效应管74也都有防止电流逆流的作用。实际应用时，该上述四场效应管可使用同一类型者。

另外，实际上第一、第二电压范围的界定，可视通信端口控制器42与输入输出控制器41而定。第一输入信号Si1由于源自输入输出控制器41，故其第一电压范围(或第二输出调节电压Vo2)可以输入输出控制器41的工作电压范围为准；而第二输入信号Si2由通信端口控制器42传输接收，故可以通信端口控制器42的工作电压范围为准。即使有其它不同电压范围的系统状态信号，由不同的传输路径传输至系统状态显示模块10，仍可利用本发明的准位转换电路加以处理。

再者，系统状态信号的传输接收，可由主机板上的一系统状态信号源执行；也就是说，除了输入输出控制器之外，系统状态信息也可能由主机板上的其它主动组件提供，例如南桥或其它控制器等。

Claims (20)

1.一种准位转换电路，用于处理一第一输入信号、一第二输入信号与一输出信号，且该第一输入信号与第二输入信号分别由一主机板上的一系统状态信号源直接或间接发送至一系统状态显示模块的一显示控制器，输出信号由显示控制器发送至系统状态信号源，其特征在于：该准位转换电路包括

一输入电路，包含分别电路连接一输入调整电压的一第一场效应管与一第二场效应管；以及

一输出电路，包含分别电路连接一第一输出调整电压与一第二输出调整电压的一第三场效应管与一第四场效应管。

2.根据权利要求1所述的准位转换电路，其特征在于：所述第一场效应管的栅极接收第一输入信号或第二输入信号，第一场效应管的源极接地，且该第一场效应管的漏极电路连接输入调节电压。

3.根据权利要求1所述的准位转换电路，其特征在于：所述第三场效应管的栅极接收具有显示控制器的工作电压范围的输出信号，且该第三场效应管的源极接地，并且该第三场效应管的漏极电路连接第一输出调节电压。

4.根据权利要求1所述的准位转换电路，其特征在于：所述第二输入信号由主机板的一通信端口控制器转发至输入电路，且该第二输出信号经该通信端口控制器传输至系统状态信号源。

5.根据权利要求1所述的准位转换电路，其特征在于：所述输入调节电压的电压范围与显示控制器或主机板的工作电压范围相同。

6.根据权利要求1所述的准位转换电路，其特征在于：所述第二输出调节电压的电压范围与系统状态信号源或主机板的工作电压范围相同。

7.根据权利要求1所述的准位转换电路，其特征在于：所述第三晶体管更电路连接一二极管及一特定电压。

8.根据权利要求2所述的准位转换电路，其特征在于：第二场效应管的栅极电路连接所述第一场效应管的漏极与输入调节电压，且该第二场效应管的源极接地，并且该第二场效应管的漏极电路连接输入调节电压。

9.根据权利要求3所述的准位转换电路，其特征在于：第四场效应管的栅极电路连接所述第三场效应管的漏极以及第一输出调节电压，且该第四场效应管的源极接地，并且该第四场效应管的漏极电路连接第二输出调整电压。

10.根据权利要求4所述的准位转换电路，其特征在于：第一输出调节电压的电压范围等于通信端口控制器的工作电压范围。

11.一种系统状态显示模块，用以处理直接或间接来自一主机板上一系统状态信号源的一第一输入信号与一第二输入信号，以显示该主机板的系统信息，且该系统状态显示模块包括：

一显示控制器；

一准位转换电路，包括：

一输入电路，包含分别电路连接一输入调整电压的一第一场效应管与一第二场效应管；以及

一输出电路，包含分别电路连接一第一输出调整电压与一第二输出调整电压的一第三场效应管与一第四场效应管；

一电源连接器；

一信号连接器，电性连接主机板；以及

一显示系统信息的液晶显示面板。

12.根据权利要求11所述的系统状态显示模块，其特征在于：所述第一场效应管的栅极接收第一输入信号或第二输入信号，且该第一场效应管的源极接地，并且该第一场效应管的漏极电路连接该输入调节电压。

13.根据权利要求11所述的系统状态显示模块，其特征在于：所述第三场效应管的栅极接收具有显示控制器的工作电压范围的输出信号，且该第三场效应管的源极接地，并且该第三场效应管的漏极电路连接第一输出调节电压。

14.根据权利要求11所述的系统状态显示模块，其特征在于：所述第二输入信号由主机板的一通信端口控制器转发至输入电路，且该第二输出信号经通信端口控制器传输至系统状态信号源，且该第一输出调节电压的电压范围等于该通信端口控制器的工作电压范围。

15.根据权利要求11所述的系统状态显示模块，其特征在于：所述输入调节电压的电压范围，与显示控制器或主机板的工作电压范围相同。

16.根据权利要求11所述的系统状态显示模块，其特征在于：所述第二输出调节电压的电压范围，与系统状态信号源或主机板的工作电压范围相同。

17.根据权利要求11所述的系统状态显示模块，更包括一第一跳线开关电路连接输入电路与显示控制器。

18.根据权利要求11所述的系统状态显示模块，更包括一第二跳线开关电路连接输出电路与信号连接器。

19.根据权利要求12项所述的系统状态显示模块，其特征在于：所述第二场效应管的栅极电路连接第一场效应管的漏极与输入调节电压，且该第二场效应管的源极接地，并且该第二场效应管的漏极电路连接输入调节电压。

20.根据权利要求13项所述的系统状态显示模块，其特征在于：所述第四场效应管的栅极电路连接第三场效应管的漏极与第一输出调节电压，且该第四场效应管的源极接地，并且该第四场效应管的漏极电路连接第二输出调整电压。

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