CN101482757A - 一种温度控制的方法、系统及硬件装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种温度控制的方法、系统及硬件装置，其中，该方法包括：系统进入操作系统后，温控功能模块获得温控控制权，并根据预设的第一温控策略对系统进行温度控制；如果判断出所述温控功能模块出现故障，则温控硬件装置获得温控控制权，根据预设的第二温控策略对所述系统进行温度控制。该系统包括：温控硬件装置和温控功能模块。该硬件装置包括：温度检测单元、风扇检测单元、温控逻辑单元及定时单元，该定时单元用于周期性地判断基于操作系统的温控功能模块是否出现故障，且如果所述温控功能模块出现故障，则启动所述温控逻辑单元。利用上述技术方案，可以获得更好的温控效果，并从整体上提高系统的可靠性。

Description

一种温度控制的方法、系统及硬件装置

技术领域

本发明涉及温度控制技术，特别是涉及一种温度控制的方法、系统及硬件装置。

背景技术

现有的电子产品如计算机产品中，为了满足系统散热，一般采用主动式风扇散热方式进行散热。但是由于风扇的存在，不可避免地会增加系统的噪音量，且，通常风扇转速越高，噪音越大。因此，为了在达到散热目的的同时降低系统的噪音，达到环保绿色的目的，现有计算机产品如台式计算机一般通过设置风扇转速控制设计来进行温控设计。利用该温控设计，在系统负载较高或环境温度较高时，控制风扇提高转速以满足系统的散热；在系统负载不高或环境温度较低时，通过特定的软硬件设计使系统里用于散热的风扇处于低转速状态，以在满足系统散热的情况下降低噪音。

目前，温控设计的方案一般有：

1)Super I/O或EC方式：通过主板Super I/O、EC芯片、或芯片组集成的温度检测电路、风扇转速控制电路和温控逻辑单元来实现温控。这种方式具有实时性高的优点，但是受性能限制，只能实现简单功能，且当产品配置变化时，不易修改温控的策略。

2)Windows温控软件控制方式：通过温控软件访问Super I/O芯片、EC芯片、或芯片组集成的温度检测电路、风扇转速控制电路，并控制温控逻辑单元来实现温控。这种方式可以利用Windows软件强大的运算能力，实现比较复杂智能的温控算法，但是受操作系统可靠性影响，当操作系统死机时，存在温控失效而导致系统过热的风险。

发明内容

本发明的实施例提供一种温度控制的方法、系统及硬件装置，以获得更好的温控效果，并提高系统的可靠性。

为了实现上述目的，一方面，提供一种温度控制的方法，其中，包括如下步骤：

系统进入操作系统后，温控功能模块获得温控控制权，并根据预设的第一温控策略对系统进行温度控制；

如果判断出所述温控功能模块出现故障，则温控硬件装置获得温控控制权，根据预设的第二温控策略对所述系统进行温度控制。

优选地，所述的方法，其中，所述判断是通过设置和检测温控控制权标志实现的，所述温控控制权标志用于标识温控控制权的获得方。

优选地，所述的方法，其中，所述判断具体包括：

设置所述温控控制权标志至少可取两个不同的值，分别对应于温控功能模块获得或未获得温控控制权；

如果所述温控功能模块获得温控控制权，则将所述温控控制权标志的取值设置为与所述温控功能模块获得温控控制权相对应；

在所述温控功能模块获得温控控制权后，根据预设的第一周期周期性地将所述温控控制权标志的取值设置为与所述温控功能模块获得温控控制权相对应；

所述温控硬件装置根据预设的第二周期，周期性地检测所述温控控制权标志的取值，如果所述温控控制权标志的取值对应于所述温控功能模块未获得温控控制权时，则判断出所述温控功能模块出现故障；

其中，所述第一周期小于所述第二周期。

优选地，所述的方法，其中，在所述温控硬件装置周期性地检测所述温控控制权标志的取值的步骤中，如果所述温控控制权标志的取值对应于所述温控功能模块获得了所述温控控制权，则将所述温控控制权标志的取值修改为对应于所述温控功能模块未获得温控控制权。

优选地，所述的方法，其中，在判断出所述温控功能模块出现故障后，还包括：启动所述第二温控策略对所述系统进行温度控制。

又一方面，提供一种温度控制系统，其中，包括：温控硬件装置和基于操作系统的温控功能模块，

所述温控功能模块，用于在进入操作系统后，获得温控控制权，并根据预设的第二温控策略对系统进行温度控制；

所述温控硬件装置，用于在判断出所述温控功能模块出现故障后，获得温控控制权，并根据预设的第二温控策略对所述系统进行温度控制。

再一方面，提供一种温度控制硬件装置，其中，包括：

温度检测单元，用于检测系统温度；

风扇检测单元，用于检测风扇的转速；

温控逻辑单元，用于根据检测出的温度、风扇转速及预设的第二温控策略，调整所述风扇的转速；

定时单元，用于周期性地判断基于操作系统的温控功能模块是否出现故障，且如果所述温控功能模块出现故障，则启动所述温控逻辑单元。

上述技术方案具有如下技术效果：

上述技术方案，利用基于操作系统如Windows操作系统的温控功能模块进行温度控制，可实现更加复杂智能的温控算法，获得更好的温控效果，且在温控功能模块发生意外时，利用温控硬件装置接管温控控制权来对系统进行温度控制，可从整体上提高系统的可靠性，避免了温控功能模块因意外停止工作时如系统因意外死机时，由于温控失效而导致系统过热的风险，确认了系统的安全。

附图说明

图1为本发明一实施例的温度控制方法的流程示意图；

图2为本发明一实施例的温控硬件装置的结构示意图；

图3、图4为本发明另一实施例的温度控制方法中，温控硬件装置的内部处理流程示意图；

图5为本发明另一实施例的温度控制方法中，温控功能模块处理过程的流程示意图；

图6为本发明一实施例的温度控制系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

图1为本发明的一实施例的温度控制方法的流程示意图。如图1，本发明一实施例的温度控制方法包括：

步骤101，系统进入操作系统后，温控功能模块获得温控控制权，并根据预设的第一温控策略对系统进行温度控制；

步骤102，如果判断出所述温控功能模块出现故障，则温控硬件装置获得温控控制权，根据预设的第二温控策略对所述系统进行温度控制。

在本发明的实施例中，该温控功能模块可通过软件来实现；该温控硬件装置可通过芯片来实现。

在该实施例中，第一温控策略与第二温控策略可以相同也可以不同。通常，由于基于操作系统的温控功能模块如基于视窗(Windows)操作系统的温控功能模块具有强大的运算能力，能够进行更复杂和智能的运算，第二温控策略会比第一温控策略更复杂和智能化，以更有效地进行温度控制。示例性地，第一温控策略与第二温控策略可以包括：根据系统的温度或负载的高低，调整风扇的转速；当系统温度或负载较高时，将风扇的转速调高；当系统温度或负载较低时，将风扇的转速调低些，这样既可满足系统的散热要求，又能有效地降低系统的噪音。

优选地，本发明的该实施例还可包括如下步骤：

设置用于标识温控控制权获得方的温控控制权标志，该标志至少可取两个不同的值，分别对应于温控功能模块获得或未获得温控控制权；

当所述温控功能模块获得温控控制权时，将温控控制权标志的取值设置为与温控功能模块获得温控控制权相对应；

在温控功能模块获得温控控制权后，根据预设的第一周期周期性地将温控控制权标志的取值设置为与温控功能模块获得温控控制权相对应；

温控芯片根据预设的第二周期，周期性地检测所述温控控制权标志的取值，如果所述温控控制权标志的取值对应于所述温控功能模块未获得温控控制权时，则判断出所述温控功能模块出现故障，并启动所述第二温控策略对所述系统进行温度控制；如果所述温控控制权标志的取值对应于所述温控功能模块获得了所述温控控制权，则将所述温控控制权标志的取值修改为对应于所述温控功能模块未获得温控控制权。其中，所述第一周期小于所述第二周期，较佳的，第一周期小于第二周期的二分之一，这样可以保证在温控功能模块正常工作时，温控芯片中的温控逻辑不工作。

图2为本发明一实施例的温控硬件装置的结构示意图。在该实施例中，温控硬件装置可以通过芯片来实现，如通过超级输入输出(Super I/O)芯片、嵌入式控制器(Embedded Controller)芯片、或其它可实现温度控制的芯片来实现。如图2，本发明该实施例的温控硬件装置200包括：温度检测单元201，用于检测系统温度；风扇检测单元202，用于检测风扇的转速；温控逻辑单元203，用于根据检测出的温度、风扇转速及预设的第二温控策略，调整所述风扇的转速；定时单元204，用于周期性地判断基于操作系统的温控功能模块是否工作正常，且如果所述温控功能模块出现故障即工作不正常，则启动温控逻辑单元。示例性地，当温控芯片为I/O芯片时，通过接口总线与外部电路通信。

示例性地，在具体实现中，温控检测单元可通过一路或多路温度检测电路来实现，且在温控芯片中设置有对应的温度检测寄存器，用于存储检测出的温度；风扇检测单元可通过一路或多路风扇转速控制电路来实现，且在温控芯片中设置有对应的风扇转速检测和控制寄存器；温控逻辑单元中预设的第二温控策略可以是简单的温控算法，例如，在检测温度提高时提高风扇转速，在检测温度低时降低风扇转速的温控算法；定时单元，可以是逻辑电路也可以通过嵌入式功能模块如嵌入式软件来实现，该定时单元至少包含两个可以读写的寄存器或嵌入式程序变量：控制权标志(Enable)和芯片时间中断定时周期。Enable为温控控制权标志，0代表温控硬件装置控制如超级输入输出(Super I/O)芯片控制，1代表Windows功能模块控制；定时周期为温控硬件装置如温控I/O芯片扫描Enable寄存器的时间间隔，可设定温控芯片扫描Enable寄存器的定时周期为第二周期。定时单元根据定时周期的设定周期性地检查Enable参数，如果参数为1，则可判断出温控功能模块工作正常，温控芯片将其重置为0；如果参数为0，则可判断出温控功能模块出现故障如出现异常不工作了，则温控芯片根据预先设定的温控参数启动芯片的温控逻辑单元，利用芯片内预设的第二温控策略对系统进行温度控制。显然，Enable参数的取值并不限于1和0，1和0只是一种示例，Enable参数的取值还可以是其它的值，只要其至少包含两个不同的取值，能够标识温控控制权属于温控功能模块还是温控硬件装置即可。

在本发明另一实施例的温度控制方法中，温控硬件装置如温控芯片中除包含上述控制权标志(Enable)和芯片时间中断定时周期寄存器外，还包括芯片温控逻辑启动标志寄存器(Enable2)，Enable2的不同取值用于标识温控芯片中的温控逻辑单元是否启动。示例性但不作为限制的，可设定Enable2取值为0时标识温控逻辑单元关闭，为1时标识温控逻辑单元启动，当然，还可以用其它不同的值来标识这两种情况。

本发明另一实施例的温度控制方法包括如下步骤：

步骤a，系统上电开机后进入操作系统前，温控芯片接管温控控制权，启动温控芯片的温控逻辑单元，根据温度检测单元和风扇转速检测单元检测出的温度和风扇转速，利用预先设置在温控逻辑单元的第二温控策略进行温度控制如调节风扇的转速，设置Enable＝0，并根据芯片内部时间中断的定时周期寄存器中设置的定时周期Ta(第二周期)启动温控芯片时间中断；示例性地，可在系统上电开机时，温控芯片即接管温控控制权。

步骤b，系统进入操作系统后，温控功能模块如温控软件启动并接管温度控制权，温控软件通过温控芯片如通过芯片的驱动程序访问温控芯片的温控检测单元及风扇检测和控制单元，并通过相关的温度检测相关寄存器和风扇转速读取寄存器获得系统的温度和风扇转速，并在读取系统的温度和风扇转速后根据预先设置的第一温控策略控制风扇转速，同时将Enable寄存器设置为1，将Enable2寄存器设为0，关闭芯片中的默认温控策略即关闭芯片中的温控逻辑单元，并启动温控软件的软件中断；在启动软件中断后，温控软件可根据预设的软件中断定时周期Tb(第一周期)定时地访问温控芯片；

步骤c，在该实施例中，当温控软件正常工作时，温控软件根据定时周期Tb定时地访问温控芯片，并根据读取的温度进行温度控制如调整风扇的转速，并同时设置Enable＝1；

步骤d，在该实施例中，温控芯片根据Ta定时地访问Enable寄存器，当Enable＝1时，设置Enable＝0；当Enable＝0时，设置Enable2＝1，温控芯片接管温控控制权，启动或恢复温控逻辑单元进行温度控制。

上述步骤c，d是中断触发，步骤c和d之间无顺序关系。

在具体实现中，软件中断的定时周期Tb(第一周期)小于芯片时间中断的定时周期(第二周期)，较佳的，第一周期小于第二周期的二分之一，以确保在温控软件正常工作时，温控芯片的温控逻辑不工作。

本发明的该实施例中，当温控软件正常工作时，其定时将Enable置1，此时，Enable的取值标识温控软件当前接管着温控控制权，这样，当温控软件正常工作时，温控芯片访问到的Enable值必然是为1的；由于温控芯片定时地将取1的Enable置0，因此一旦温控软件发生意外无法工作时，其无法将Enable置1，则温控芯片读取到Enalbe为0，从而，当温控芯片读取到Enalbe＝0时，即可判断出温控软件发生意外无法工作，此时，温控芯片可马上接管温控控制权，启动或恢复设置在温控芯片上的温控逻辑来进行温度控制，以避免系统过热造成的风险。

示例性地，但不作为限制的，芯片上的温控逻辑可以是在系统上电前预先存入的或在上电后即设置的，所以上述的恢复可指，在温控软件发生意外不工作时，温控芯片可以恢复到系统上电时、或上电后进入操作系统前温控芯片采用的温控逻辑、或是上电前预先存入到的温控逻辑。

具体地，在该步骤a中，为使系统在上电时，即实现温控芯片接管温控控制权，并启动温控芯片的温控逻辑单元，可以在系统上电前，先设置好Enable＝0，Enable2＝1，也可以是在系统上电后，即设置Enable＝0，Enable2＝1。

具体的，本发明该实施例中，温控芯片的内部流程示意图可参见图3、图4所示；Windows温控软件的流程示意图可参见图5所示。图3、图4中的步骤可与步骤a，d相对应；图5中的步骤可与步骤b，c相对应。

在该实施例中，如定时单元是通过包括嵌入式程序的嵌入式功能模块实现的，则上述的Enable，Enable2及定时周期可通过相应的嵌入式程序变量来标识。

本发明实施例还公开了一种温度控制系统。如图6，本发明该实施例的温度控制系统600包括：温控硬件装置601和基于操作系统的温控功能模块602，

所述温控功能模块，用于在进入操作系统后，获得温控控制权，并根据预设的第一温控策略对系统进行温度控制；

所述温控硬件装置，用于在判断出所述温控功能模块出现故障后，获得温控控制权，并根据预设的第二温控策略对所述系统进行温度控制。

优选地，在该实施例的系统中，温控硬件装置包括：

温度检测单元，用于检测系统温度；

风扇检测单元，用于检测风扇的转速；

温控逻辑单元，用于根据检测出的温度、风扇转速及预设的第二温控策略，调整所述风扇的转速；

定时单元，用于周期性地判断所述温控功能模块是否出现故障，且如果所述温控功能模块出现故障，则启动所述温控逻辑单元。

优选地，在该实施例的系统中，所述定时单元包括：

控制权标志寄存器，用于存储温控控制权标志，所述标志用来标识温控控制权的获得方，所述标志至少可取两个不同的值，分别对应于温控功能模块获得或未获得温控控制权；

温控功能模块故障判断模块，用于根据预设的第二周期，周期性地检测所述温控控制权标志的取值，如果所述温控控制权标志的取值对应于所述温控功能模块未获得温控控制权，则判断出所述温控功能模块出现故障，并启动所述温控逻辑单元；如果所述温控控制权标志的取值对应于所述温控功能模块获得了所述温控控制权时，则将所述温控控制权标志的取值修改为对应于所述温控功能模块未获得温控控制权。

优选地，在该实施例的系统中，还包括：

控制权标志设置模块，用于在所述温控功能模块获得温控控制权时，将所述温控控制权标志的取值设置为与所述温控功能模块获得温控控制权相对应，及在所述温控功能模块获得温控控制权后，根据预设的第一周期周期性地将所述温控控制权标志的取值设置为与所述温控功能模块获得温控控制权相对应，且所述第一周期小于所述第二周期；较佳地，所述第一周期小于所述第二周期的二分之一。

优选地，在该实施例的系统中，还包括：

温控逻辑单元启动模块，用于在系统开机后进入操作系统前，启动所述温控逻辑单元。

优选地，在该实施例的系统中，还包括：

温控逻辑单元关闭模块，用于在所述温控功能模块获得温控控制权后，关闭所述温控逻辑单元。

上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明实施例所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种温度控制的方法，其特征在于，包括如下步骤：

系统进入操作系统后，温控功能模块获得温控控制权，并根据预设的第一温控策略对系统进行温度控制；

如果判断出所述温控功能模块出现故障，则温控硬件装置获得温控控制权，根据预设的第二温控策略对所述系统进行温度控制。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断是通过设置和检测温控控制权标志实现的，所述温控控制权标志用于标识温控控制权的获得方。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述判断具体包括：

设置所述温控控制权标志至少可取两个不同的值，分别对应于温控功能模块获得或未获得温控控制权；

如果所述温控功能模块获得温控控制权，则将所述温控控制权标志的取值设置为与所述温控功能模块获得温控控制权相对应；

在所述温控功能模块获得温控控制权后，根据预设的第一周期周期性地将所述温控控制权标志的取值设置为与所述温控功能模块获得温控控制权相对应；

所述温控硬件装置根据预设的第二周期，周期性地检测所述温控控制权标志的取值，如果所述温控控制权标志的取值对应于所述温控功能模块未获得温控控制权，则判断出所述温控功能模块出现故障；

其中，所述第一周期小于所述第二周期。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述温控硬件装置周期性地检测所述温控控制权标志的取值的步骤中，如果所述温控控制权标志的取值对应于所述温控功能模块获得了所述温控控制权，则将所述温控控制权标志的取值修改为对应于所述温控功能模块未获得温控控制权。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在判断出所述温控功能模块出现故障后，还包括：启动所述第二温控策略对所述系统进行温度控制。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一周期小于所述第二周期的二分之一。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在系统开机后进入操作系统前，还包括：

温控硬件装置获得温控控制权，并根据所述预设的第二温控策略进行温度控制的步骤。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述温控功能模块获得温控控制权后，还包括所述温控硬件装置停止根据所述第二温控策略对所述系统进行温度控制的步骤。

9.一种温度控制系统，其特征在于，包括：温控硬件装置和基于操作系统的温控功能模块，

所述温控功能模块，用于在进入操作系统后，获得温控控制权，并根据预设的第一温控策略对系统进行温度控制；

所述温控硬件装置，用于在判断出所述温控功能模块出现故障后，获得温控控制权，并根据预设的第二温控策略对所述系统进行温度控制。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述温控硬件装置包括：

温度检测单元，用于检测系统温度；

风扇检测单元，用于检测风扇的转速；

温控逻辑单元，用于根据检测出的温度、风扇转速及预设的第二温控策略，调整所述风扇的转速；

定时单元，用于周期性地判断所述温控功能模块是否出现故障，且如果所述温控功能模块出现故障，则启动所述温控逻辑单元。

11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述定时单元包括：

控制权标志寄存器，用于存储温控控制权标志，所述标志用来标识温控控制权的获得方，所述标志至少可取两个不同的值，分别对应于温控功能模块获得或未获得温控控制权；

温控功能模块故障判断模块，用于根据预设的第二周期，周期性地检测所述温控控制权标志的取值，如果所述温控控制权标志的取值对应于所述温控功能模块未获得温控控制权，则判断出所述温控功能模块出现故障，并启动所述温控逻辑单元；如果所述温控控制权标志的取值对应于所述温控功能模块获得了所述温控控制权，则将所述温控控制权标志的取值修改为对应于所述温控功能模块未获得温控控制权。

12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，还包括：

控制权标志设置模块，用于在所述温控功能模块获得温控控制权时，将所述温控控制权标志的取值设置为与所述温控功能模块获得温控控制权相对应，及在所述温控功能模块获得温控控制权后，根据预设的第一周期周期性地将所述温控控制权标志的取值设置为与所述温控功能模块获得温控控制权相对应，且所述第一周期小于所述第二周期。

13.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，还包括：

温控逻辑单元启动模块，用于在系统开机后进入操作系统前，启动所述温控逻辑单元。

14.根据权利要求10-13中任一项所述的系统，其特征在于，还包括：

温控逻辑单元关闭模块，用于在所述温控功能模块获得温控控制权后，关闭所述温控逻辑单元。

15.一种温度控制硬件装置，其特征在于，包括：

温度检测单元，用于检测系统温度；

风扇检测单元，用于检测风扇的转速；

温控逻辑单元，用于根据检测出的温度、风扇转速及预设的第二温控策略，调整所述风扇的转速；

定时单元，用于周期性地判断基于操作系统的温控功能模块是否出现故障，且如果所述温控功能模块出现故障，则启动所述温控逻辑单元。

16.根据权利要求15所述的硬件装置，其特征在于，所述定时单元包括：

控制权标志寄存器，用于存储温控控制权标志，所述标志用来标识温控控制权的获得方，所述标志至少可取两个不同的值，分别对应于温控功能模块获得或未获得温控控制权；

温控功能模块故障判断模块，用于根据预设的第二周期，周期性地检测所述温控控制权标志的取值，如果所述温控控制权标志的取值对应于所述温控功能模块未获得温控控制权，则判断出所述温控功能模块出现故障，并启动所述温控逻辑单元；如果所述温控控制权标志的取值对应于所述温控功能模块获得了所述温控控制权，则将所述温控控制权标志的取值修改为对应于所述温控功能模块未获得温控控制权。

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