CN101124549B

CN101124549B - 用于显示计算机状态的设备和方法

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Publication number: CN101124549B
Application number: CN2005800174591A
Authority: CN
Inventors: 斯蒂芬·S·斯特奇斯; 布拉德·英曼
Original assignee: Intel Corp
Current assignee: Intel Corp
Priority date: 2004-06-29
Filing date: 2005-06-20
Publication date: 2010-12-01
Anticipated expiration: 2025-06-20
Also published as: TW200611120A; CN101124549A; TWI346868B; WO2006012091A3; WO2006012091A2; US7319404B2; US20060016384A1

Abstract

描述了一种用于允许PC中的诊断的方法和装置。用户察觉不到的信号通过LED传输，LED用于指示开/关电源状态。小型的手持设备可以用来检测和解释信号，并向用户提供特定问题的可视指示。

Description

用于显示计算机状态的设备和方法

技术领域

本发明涉及检测和显示计算机状态(例如诊断状态)的领域。

背景技术

已经有若干种可用于个人计算机(PC)的故障检修技术，这些技术依赖于PC操作来提供自诊断数据，至少在一定程度上依赖于PC操作来提供自诊断数据。

一种这样的故障检修技术对在几乎所有计算机上使用的端口80诊断数据进行解码。安装在计算机中的一个板卡被用来解码信号，并向该板卡上的显示器提供问题指示。在一些情况下，该显示器包括多个LED。例如，如果计算机持续开机自检(POST)，则能够提供对上一次测试的组件、出故障的地址或代码、或者其它诊断信息的指示。

在一些计算机中，通过可听音或蜂鸣音直接向用户提供一组有限的故障模式指示符。例如，用于某一POST代码的一系列蜂鸣音1-3-1可以指示DRAM刷新测试中的错误。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种用于显示计算机状态的设备，包括：选择器，其用于从总线选择用于指示所述计算机状态的数据；转换器，其用于接收所选择的数据并且用于根据所述数据的性质而以不同的频率传输所述数据；以及耦合到所述转换器的指示灯，其用于指示所述计算机的电源状态并且在指示所述电源状态的同时传输所述数据。

根据本发明的另一个方面，提供了一种计算机系统，包括：计算机，包括根据本发明一个实施例的用于显示计算机状态的设备；以及手持设备，包括：光感应接收器，其用于接收光信号并且将所接收的光信号转换为电信号，所述光信号指示所述计算机的电源状态，并且根据所述数据的性质而以不同的频率传输所述光信号；以及控制器，其用于通过恢复所述电信号的时钟信号来解码所述电信号并且根据所述时钟信号的频率来确定所述计算机状态。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于显示计算机状态的方法，包括：从总线选择用于指示所述计算机状态的数据；接收所选择的数据；根据所述数据的性质而以不同的频率传输所述数据；以及指示所述计算机的电源状态。

附图说明

图1是一个PC的方框图，其示出了在计算机的前面板上的一个指示灯的连接；

图2是一个电路的方框图，该电路提供信号给图1的指示灯；

图3是一个计算机机箱和手持诊断设备的图；

图4是图3的手持设备的内部组件的方框图；

图5示出了由图1的指示灯发送的波形图；以及

图6示出了提供给图1的指示灯的、组合在一起的电源状态信号和串行比特流。

具体实施方式

描述了一种用于检测和显示特别是计算机诊断信息的方法和装置。在下面的描述中，阐述了特定的细节，例如特定的波形，以提供对本发明的彻底理解。显然，对本领域技术人员来说，本发明可以在没有这些特定细节的情况下实施。在其它示例中，没有阐述众所周知的电路和代码，以避免使本发明不必要得难懂。

通常，计算机用户被提供很少的关于诊断测试的信息，计算机可以运行所述诊断测试来作为例如开机自检(POST)的一部分。一些计算机提供的蜂鸣音很难解释。例如，端口80卡所提供的更详细信息需要打开计算机，并且在很多情况下，需要熟练的技术人员来理解它。

现在参考图1，示出了一台PC的方框图。它包括处理器10，该处理器10可以是由Intel公司生产的

处理器。处理器10连接到处理器总线11。在通常情况下，处理器总线11与芯片组14接口，芯片组14可以是具有附加电路的普通芯片组，将结合图2对其进行描述。芯片组通常与动态随机存取存储器(DRAM)15和图形控制器13接口。

芯片组还通过PCI总线18与I/O控制器中心13接口。连接到这个中心的是诸如盘驱动器21和BIOS 22之类的设备。

BIOS 22通常是一个只读存储器或闪速存储器，其含有基本输入/输出系统，即，用于计算机的基本代码。该代码提供基本功能，并且即使当例如盘驱动器21故障时也能够实现一些操作性。BIOS 22通常包括POST代码。当POST代码被执行时，可以向例如前面提及的端口80卡报告故障。

虽然在图1中未示出，但是在很多计算机中都使用了一个超级I/O卡，其尤其是提供一个信号来驱动安装在计算机前面的指示灯(通常是发光二极管)。这被显示成是在计算机机箱的前面板30上的灯31。在大多数情况下，机箱包括一个主板，主板上容纳了图1的许多电路组件。盘驱动器21以及其它驱动器安装在机箱内。机箱还为显示器提供了接口并为诸如键盘之类的其它外围设备提供了连接。虽然图中显示了具有机箱的计算机，但是本发明也可以应用于膝上型计算机、手持式计算机或其它类型的计算机。

在很多情况下，超级I/O芯片提供信号来驱动发光二极管(LED)31。该LED向用户提供计算机电源状态的指示。通常，LED指示“关”和“开”状态、以及中间状态、待机状态。例如，发光二极管可以用关闭(不发光)来表示“关”状态，用完全亮度表示“开”状态，并用缓慢闪烁或中间亮度来表示待机状态。

图2中的线30向LED 31提供了线30上的第一信号，指示电源状态，如“开”、“关”或待机。如将要讨论的，同样连接到LED 31的线32上的第二信号提供高速率串行数字信号，以至于用户觉察不到。

在图6中，示出了一个可被耦合到线25上的LED 31的典型信号。图6中的信号的DC部分有3个电平，一个电平被显示为持续了时间段60，第二个电平被显示为持续了时间段62，第三个电平被显示为持续了时间段63。在时间段60期间表示为0DC的第一电平不提供电源给LED，并表示“关”状态。“开”状态由时间段62期间的DC电平表示，在时间段62期间LED完全发光。待机电源状态由时间段63表示，此时，将一个中间DC信号提供给LED，表示待机电源状态。如前面提及的，这个状态也可以用闪烁(即，通过切换“开”和“关”状态)来表示。

数字数据的突发(burst)是以例如500KHz-2MHz范围内的高频率与电源状态信号一起传输的。这些数字数据的突发出现得太快，并且不经常出现，以至于从人类观察者来看，它们是觉察不到的。通过实例可以知道，这些突发只占“开”或待机时间的大约5％。此外，虽然在图6中将突发66显示为与DC“开”电位和待机电位相比具有相对小的幅度，但是实际上数字信号的突发可以使LED从全开变化到全关。将结合图5讨论一个实施例的突发66的特定波形40。

现在参考图2，有利的是可以将所示的电路包括在芯片组14内，作为集成电路的一部分。优选地，如线25指示的，使用集成电路的单个管脚或触点来向LED 31提供信号。这个信号理想地包括电源状态信号和串行数字数据的突发。因此，现在可以将基于例如用于提供“开”、“关”、待机电源状态信号的超级I/O芯片的电路合并到芯片组的集成电路上。可选地，可以将芯片组中的电路的线32提供的串行数字数据与来自超级I/O芯片的、如线30所示的信号进行结合，以在线25上提供单个信号。这是不希望的，因为它在主板上需要一条线路，并可能需要一个组件。

如前面指出的，串行数字信号表示计算机的状态信息。例如，如上所述，它可以表示与POST代码相关联的诊断信息。该状态信息可能包括计算机中的组件的标识号或序列号。可以发送用于确定故障性质的信息、用于标识需要被替换的组件的信息、或者关于导致故障的事件的信息。

图2的电路以并行的方式从总线33接收数据。总线33可以直接耦合到PCI总线18和/或处理器总线11。总线33可以是地址总线、数据总线、多路复用总线，或者包括数据总线和地址总线两者。总线信号选择器34从总线33选择信号，并把它们耦合到并行到串行寄存器35。一个普通的门电路可以被用作选择器34。

在一个实施例中，选择器34在软件控制下运行，并在例如执行BIOS代码时在指定点处从总线33选择信号。这些信号表示在POST代码执行期间检测的各种组件的状态或操作性。可选地，如果发生不期望的执行终止，那么可以将执行停止处的地址发送到寄存器35。这可以被用来确定故障的性质。软件也可以将组件(例如，故障组件)的标识符，例如序列号、型号和配置状态，置于总线33上或寄存器35中。

定时控制器40向寄存器35提供时钟信号。可以使用根据芯片组的定时信号进行操作的普通时钟电路。来自控制器40的时钟信号串行移出从总线33以并行方式放入寄存器35中的比特。如上所述，从寄存器35移出数据的时钟频率可以在500KHz到2MHz的范围内。此外，如将结合图5讨论的，为了标识数据突发的开始和停止，可以使突发的起始比特和结束比特具有更长的持续时间(更低的频率)。此外，因为理想的是以自同步码(self-clocking code)对数据进行编码，所以一些数据可以以一个频率传输，而其它数据可以以不同的频率传输。因此，软件可以控制定时控制器40，使它根据数据的性质而以不同的频率传输所述数据。这允许通过简单地标识传输的频率，来使同样的代码表示不同的状态信息。

并行到串行寄存器35可以包含任何数量的比特。例如，可以使用8个比特，其通常小于总线33的总宽度。因此，例如，诊断信息可以仅被置于总线的某些线路中。可选地，寄存器可以比总线宽，并且可以将若干个总线循环的数据装载到寄存器35中，以便在单个突发中传输。因此，突发可以包括例如4k比特。

如图2中示出的，寄存器35的输出通过曼彻斯特编码器41耦合。曼彻斯特编码可以是用于提供自同步的编码技术中的一种。也可以使用其它允许时钟恢复的编码技术。此外，纠错码和/或奇偶校验位可以与突发一起传输，以确保传输数据的完整性。众所周知，这些也可以由编码器41来添加。

通常在PC中，使用发光二极管(LED)来指示电源状态。对这些LED进行测试发现：许多LED可以在超过2MHz的频率下运行，即使它们并不专用于这样的应用。在实施本发明时，指示器31应该能够传输数据突发，以使得它们可以被检测。

如图3所示，例如，使用一个笔状的手持设备40来检测来自LED31的其它不可觉察的数据突发。如图4所示，该手持设备40包括光敏二极管41，光敏二极管41提供电信号来表示由LED 31传输的数据。在一个实施例中，这个信号连接到嵌入式控制器或处理器42。控制器/处理器42包括用于接收串行数据的串行端口，包括用于恢复时钟信号的电路、以及用于解码来自二极管41的信号的电路。然后，控制器/处理器可以将这些信号与存储在连接到处理器的控制器或存储器的非易失性存储区域中的信号进行比较，或者对这些信号进行解释，以指示传输的状态或其它信息。可以使用现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑(如市场上可买到的CPLD)来代替控制器或处理器42。

在一个实施例中，控制器/处理器42驱动图3中所示的多个灯44。例如，如果发生故障，则计算机可以发送一个突发到设备40，指示故障的性质。然后，灯的不同组合可以被点亮，以指示不同的故障。可以提供一个表来使得用户能够解释发光的灯的组合，以识别特定的故障。此外，如图3中所示，手持设备可以包括开/关按钮45，用于给手持设备加电和/或复位该设备。

可选地，嵌入式控制器/处理器42可以向显示器提供一个信号，以允许显示器向用户提供一个读出，例如，指示“硬盘驱动器故障”。

在另一个实施例中，光敏二极管被包括在比笔大的手持设备中，如手掌大小的设备，它包括整体的显示器、控制器或处理器以及光检测设备。这允许显示更多信息，如序列号、零件号等。

在图5中，所示的单个数据突发包括8个比特和一个奇偶校验位。该传输采用时钟速率“t”。使用一个等于三倍时钟周期的初始脉冲来指示突发的开始。同样地，使用一个等于三倍时钟周期持续时间的、但极性相反的信号来指示突发的结束。如图5所示，对在突发期间传输的数据包进行曼彻斯特编码，从而允许传输而不需要单独的时钟信号，这是因为时钟信号可从数据本身恢复。

这样，已经描述了一种方法和装置，其允许在计算机中以低开销产生诊断信号或其它信息信号。该信号被简单地编码，并传输到一个便宜的设备，以读出解释。

Claims

1.一种用于显示计算机状态的设备，包括：

选择器，其用于从总线选择用于指示所述计算机状态的数据；

转换器，其用于接收所选择的数据并且用于根据所述数据的性质而以不同的频率传输所述数据；以及

耦合到所述转换器的指示灯，其用于指示所述计算机的电源状态并且在指示所述电源状态的同时传输所述数据。

2.如权利要求1所述的用于显示计算机状态的设备，其中将所述数据通过用于指示所述电源状态的信号线传输到所述指示灯。

3.如权利要求1所述的用于显示计算机状态的设备，其中将所述数据通过一个组合的信号线传输到所述指示灯，该组合的信号线将用于传输所述数据的信号线与用于指示所述电源状态的信号线组合在一起。

4.如权利要求1所述的用于显示计算机状态的设备，其中所述转换器并行接收所选择的数据并且串行传输所述数据。

5.如权利要求4所述的用于显示计算机状态的设备，其中所述串行数据是以一个或多个突发传输的。

6.如权利要求5所述的用于显示计算机状态的设备，其中所述突发的起始比特和结束比特具有一个以上的与所述频率对应的时钟信号周期，以用于指示所述突发的开始和停止。

7.如权利要求6所述的用于显示计算机状态的设备，其中所述时钟信号是由所述计算机的定时控制器根据所述计算机状态提供的。

8.如权利要求5所述的用于显示计算机状态的设备，其中所述电源状态包括“开”电源状态、“关”电源状态以及“待机”电源状态中的至少一种状态。

9.如权利要求8所述的用于显示计算机状态的设备，其中所述突发的幅度比对应于所述“开”电源状态或所述“待机”电源状态的电位中的任一个电位小。

10.如权利要求4所述的用于显示计算机状态的设备，其中所述串行数据是诊断数据和/或BIOS POST代码数据。

11.如权利要求1所述的用于显示计算机状态的设备，其中所述频率在500KHz-2MHz的范围内。

12.如权利要求1所述的用于显示计算机状态的设备，还包括：

编码器，其用于根据所述数据的性质以自同步码对所述数据进行编码。

13.如权利要求12所述的用于显示计算机状态的设备，其中所述编码器是曼彻斯特编码器。

14.一种计算机系统，包括：

计算机，包括如权利要求1-13中的任意一项所述的用于显示计算机状态的设备；以及

手持设备，包括：

光感应接收器，其用于接收光信号并且将所接收的光信号转换为电信号，所述光信号指示所述计算机的电源状态，并且根据所述数据的性质而以不同的频率传输所述光信号；以及

控制器，其用于通过恢复所述电信号的时钟信号来解码所述电信号并且根据所述时钟信号的频率来确定所述计算机状态。

15.根据权利要求14所述的计算机系统，所述手持设备还包括：

存储器，其用于存储与所述时钟信号的所述频率相关联的计算机状态信息；其中所述控制器通过将所解码的电信号与所述计算机状态信息进行比较来确定所述计算机状态。

16.如权利要求15所述的计算机系统，所述手持设备还包括：

显示器，其用于显示所确定的计算机状态。

17.如权利要求14所述的计算机系统，所述手持设备还包括：

多个灯，其中所述控制器基于所解码的电信号来驱动所述灯，从而指示所述计算机状态。

18.如权利要求17所述的计算机系统，其中所解码的电信号是串行形式的，并且所述串行信号包括一个或多个突发。

19.如权利要求18所述的计算机系统，其中所述突发的起始比特和结束比特具有一个以上的时钟信号周期，以用于指示所述突发的开始和停止。

20.如权利要求18所述的计算机系统，其中所述电源状态包括“开”电源状态、“关”电源状态以及“待机”电源状态中的至少一种状态。

21.如权利要求20所述的计算机系统，其中所述突发的幅度比对应于所述“开”电源状态或所述“待机”电源状态的电位中的任一个电位小。

22.一种用于显示计算机状态的方法，包括：

从总线选择用于指示所述计算机状态的数据；

接收所选择的数据；

根据所述数据的性质而以不同的频率传输所述数据；以及

指示所述计算机的电源状态。

23.如权利要求22所述的用于显示计算机状态的方法，其中所述数据是通过用于指示所述电源状态的信号线传输的。

24.如权利要求22所述的用于显示计算机状态的方法，其中所述数据是通过一个组合的信号线传输的，该组合的信号线将用于传输所述数据的信号线与用于指示所述电源状态的信号线组合在一起。

25.如权利要求22所述的用于显示计算机状态的方法，其中并行接收所选择的数据并且串行传输所选择的数据。

26.如权利要求25所述的用于显示计算机状态的方法，其中所述串行数据是以一个或多个突发传输的。

27.如权利要求26所述的用于显示计算机状态的方法，其中所述突发的起始比特和结束比特具有一个以上的与所述频率对应的时钟信号周期，以用于指示所述突发的开始和停止。

28.如权利要求27所述的用于显示计算机状态的方法，其中所述时钟信号是由所述计算机的定时控制器根据所述计算机状态提供的。

29.如权利要求26所述的用于显示计算机状态的方法，其中所述电源状态包括“开”电源状态、“关”电源状态以及“待机”电源状态中的至少一种状态。

30.如权利要求29所述的用于显示计算机状态的方法，其中所述突发的幅度比对应于所述“开”电源状态或所述“待机”电源状态的电位中的任一个电位小。

31.如权利要求25所述的用于显示计算机状态的方法，其中所述串行数据是诊断数据和/或BIOS POST代码数据。

32.如权利要求22所述的用于显示计算机状态的方法，其中所述频率在500KHz-2MHz的范围内。

33.如权利要求32所述的用于显示计算机状态的方法，还包括：

根据所述数据的性质以自同步码对所述数据进行编码。

34.如权利要求33所述的用于显示计算机状态的方法，其中所述数据是由曼彻斯特编码器编码的。