CN101930374B - 周边控制模块、电脑系统与其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种周边控制模块、电脑系统与其操作方法。周边控制模块应用于电脑系统，其中电脑系统包含可输出电源开关信号的电源开关。其中，周边控制模块包括控制单元和控制电路。控制单元具有程序代码，并且可以控制周边模块。控制电路耦接电源开关和控制单元，用以接收电源开关信号并输出电源切换信号至控制单元，且在控制单元接收该电源切换信号前，将程序代码重置回原始状态。本发明还提供上述应用周边控制模块的电脑系统及其操作方法。

Description

周边控制模块、电脑系统与其操作方法

技术领域

本发明是有关于一种电脑系统的的开机程序，特别是有关于一种解决电脑系统于关机后无法再次开机问题的硬件及其操作方法。

背景技术

工业电脑(Industrial PC，简称IPC)缘起于工业自动化，主要应用于工厂自动化设备的逻辑控制器(PCL)，负责生产制造流程中的控制、监视及测试等功能，因此被称之为工业电脑。

随着Wintel PC的标准化及低价化，自动化控制系统纷纷转以采用PC为平台架构，使得标准个人电脑架构逐渐成为工业自动化的主流。也因为以个人电脑为架构，使得工业电脑产品得以跳脱原本工业应用领域，转而针对各种产业应用而设计产品。因此，各式各样应用领域的工业电脑产品因而产生。

随着3C的发展和因特网的发达，工业电脑也开始结合信息、通信、消费性电子、光电、半导体与软件等应用。由于工业电脑应用的领域持续不断的扩大，已逐渐由工业应用领域扩大到我们生活周遭。以目前来说，例如芯片卡的卡片阅读机、自动存提款机(ATM)、自动售票机、彩券机、博奕机、大型娱乐游戏机、安全监控、医疗设备、数字广告牌(digital signage)等，均是工业电脑的新应用领域。

由于工业电脑随着应用领域的不同，因此有高度客制化的导向，使得工业电脑成为一少量多样性的产品。而随着应用领域的不同，工业电脑内用来控制周边模块的内嵌式控制单元的程序代码也会随着产品特性而有所不同。

然而，由于工业电脑常常受限于开发时间的要求，因此在工业电脑出厂时，往往控制单元的程序代码并不是非常稳定，进而导致工业电脑在执行某些应用程序时，常会因为控制单元程序代码的瑕疵，而使工业电脑无法正常运作。此时，就算是使用者希望利用将工业电脑重新开机来解决问题，也会因为控制单元程序代码已经改变而无法开机。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种周边控制模块，可适用于工业电脑系统，确保工业电脑系统可以顺利开机。

本发明提供一种电脑系统，可以确保在每次开机时，即使前次因为控制单元的缘故而导致不正常关机的情况，仍可以顺利进行开机程序。

本发明提供一种电脑系统的操作方法，能确保电脑系统不受到控制单元的影响而可以顺利的开机。

本发明提供一种周边控制模块，应用于电脑系统，电脑系统包含可输出电源开关信号的电源开关。其中周边控制模块包括控制单元和控制电路。控制单元具有程序代码，并且可以控制周边模块。另外，控制电路耦接电源开关与控制单元，用以接收电源开关信号并输出电源切换信号至控制单元，且在控制单元接收电源切换信号前，将程序代码重置回原始状态。

从另一观点来看，本发明也提供一种电脑系统，包括电源开关、控制单元和控制电路。其中，电源开关的状态用以输出电源开关信号。另外，控制单元具有程序代码，并且可以控制周边模块。控制电路耦接电源开关与控制单元，用以接收电源开关信号并输出电源切换信号至控制单元，且在控制单元接收电源切换信号前，将程序代码重置回原始状态。

在本发明的一实施例中，上述的控制电路包括控制逻辑、缓冲器和重置单元。控制逻辑依据电源开关信号的状态而输出致能信号。缓冲器接收电源开关信号与致能信号，并依据电源开关信号与致能信号的状态而决定是否将电源切换信号送至控制单元。另外，重置单元耦接控制单元，并可以依据缓冲器输出端的状态，来决定是否输出重置信号，以使控制单元的程序代码被重置回原始的状态。

在本发明的一实施例中，上述的控制电路还包括延迟单元和反互斥或门。延迟单元接收缓冲器的输出，并可以将缓冲器的输出延迟预设延迟时间后，再输出到互斥或门。由此，分别耦接延迟单元与控制单元的反互斥或门可以依据延迟单元的输出与电源开关信号二者的状态而输出电源切换信号至该控制单元。

从另一观点来看，本发明还提供一种电脑系统的操作方法。其中，电脑系统具有控制单元，可以控制周边模块的运作。本发明的操作方法的特征在于，当电脑系统的电源每次被重新启动时，则将控制单元的程序代码重置回原始的状态。

从另一观点来看，本发明提供另一种电脑系统的操作方法。本发明的操作方法的特征在于，当电脑系统在休眠状态被唤醒时，则将控制单元的程序代码重置回原始的状态。

从另一观点来看，本发明再提供另一种电脑系统的操作方法，其中电脑系统具有电源开关与控制单元，控制单元具有程序代码，并用以控制周边模块的运作，上述操作方法包括下列步骤：提供控制电路，控制电路耦接电源开关与控制单元。接着，判断电脑系统中的电源开关是否从第一状态切换至第二状态，若是，电源开关输出电源开关信号至控制电路。随后，控制电路将控制单元的程序代码重置回原始状态。最后，控制电路输出电源切换信号至控制单元。

由于本发明在每次电脑系统开机时，都可以将控制单元的程序代码重置回原始的状态。因此，就可以避免电脑系统因为前次不正常运作的影响，导致无法正常开机的状况发生。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1所示为依照本发明的一较佳实施例的一种电脑系统的系统方块图。

图2所示为依照本发明的一较佳实施例的一种控制电路的电路方块图。

图3所示为依照本发明的一较佳实施例的一种图2的控制电路中的信号的时序图。

图4A所示为依照本发明的一较佳实施例的一种电脑系统的操作方法的步骤流程图。

图4B所示为依照本发明另一实施例的一种电脑系统的操作方法的步骤流程图。

具体实施方式

图1所示为依照本发明的一较佳实施例的一种电脑系统的系统方块图。请参照图1，本发明的电脑系统100，可以是一工业电脑，其包括中央处理器102、芯片组104、周边控制模块106、电源开关108和电源供应器110。芯片组104可以耦接中央处理器102和周边控制模块106。另外，电源开关108则可以耦接周边控制模块106和电源供应器110。

芯片组104包括北桥芯片112和南桥芯片114。其中，北桥芯片112可以耦接中央处理器102，而南桥芯片114则可以耦接北桥芯片112以及周边控制模块106。

周边控制模块106可以控制一周边模块130的操作。周边控制模块106可以包括控制单元122和控制电路124。控制单元122例如是内嵌控制芯片，其可以耦接周边模块130以及控制电路124。控制单元122具有一程序代码，用来控制周边模块130。详细地说，当中央处理器102要控制周边模块130时，可以先从控制单元122加载该程序代码，并且将其执行。由此，中央处理器102就可以控制周边模块130的运作。另外，控制电路124可以耦接电源开关108与控制单元122。其中，电源开关108可以输出一电源开关信号SW，并决定电源开关信号SW的状态，而此电源开关信号SW可以送至电源供应器110和控制电路124。

图2所示为依照本发明的一较佳实施例的一种控制电路124的电路方块图。请参照图2，控制电路124包括缓冲器202、控制逻辑204、重置单元206、延迟单元208和反互斥或门(XNOR)210。缓冲器202的输入端耦接电源开关108和反互斥或门210，而输出端则可以耦接重置单元206和延迟单元208。此外，缓冲器202还具有一致能端，可以耦接控制逻辑204的输出。另外，重置单元206和互斥或门210的输出可以分别耦接至控制单元122。

电源开关108的一端可以接地，另一端则可以耦接缓冲器202的输入端以及图1中的电源供应器110。由此，缓冲器202就可以接收电源开关信号SW。另外，缓冲器202的致能端则可以接收由控制逻辑204所输出的致能信号EN。其中，控制逻辑204至少依据电源开关信号SW的状态来决定致能信号EN的状态。在本实施例中，控制逻辑204还可以依据操作信号SUSC的状态来决定致能信号EN的状态。

在本实施例中，缓冲器202可以是低态致能。其中，当电脑系统100被禁能，例如是S5(关机模式)或是S4(Suspend to Disk，STD，即休眠模式)时，控制逻辑204可以输出低态的致能信号EN，导致缓冲器202被致能。相对地，当电脑系统100处于其它工作状态，例如是S0(开机状态)或S3(Suspendto RAM，STR，即待机模式)时，控制逻辑204则可依据电源开关信号SW和操作信号SUSC，使致能信号EN的状态转为高态，导致缓冲器202被禁能。

重置单元206和延迟单元208分别耦接至缓冲器202的输出端。重置单元206可以依据缓冲器202输出端的状态，而决定是否输出一重置信号RST给控制单元122。而延迟单元208则可以接收缓冲器202的输出，并将其延迟一预设延迟时间后，再送至反互斥或门210。反互斥或门210分别接收延迟单元208的输出和电源开关信号SW。由此，反互斥或门210可以依据电源开关信号SW和延迟单元208的输出，而送出一电源切换信号PW_SW给控制单元122。

图3所示为依照本发明的一较佳实施例的一种图2的控制电路124中的信号的时序图。请合并参照图2和图3，假设在时间t1之前，电脑系统100的工作状态系为S4或S5，例如电脑系统100为S4时，如前所述，致能信号EN为低态，因此缓冲器202是被致能的状态，而此时的控制单元122为一待机状态，等待接收电脑系统100中其它单元传送来的信号，并不会进行任何动作。

假设在t1时，使用者按下电源开关108，以便启动电脑系统100。此时，电源开关信号SW的电位会被下拉至接地电位。由于缓冲器202维持在致能的状态，因此缓冲器202输出端的状态也为低态。此时，重置单元206侦测到缓冲器202输出端的状态为低态，则可输出具有低态的重置信号RST给控制单元122。接着，控制单元122接收到具有低态的重置信号RST，进而进行一重置操作，以将控制单元122的程序代码重置回原始的状态。

由于延迟单元208具有延迟信号宽度的特性，因此即便在t2时，电源开关信号SW因为开关108恢复为断路状态而切换至高态，而导致节点A的状态也切换至高态，然而节点B的状态还是可以维持在低态。此时，由于节点B的状态和电源开关信号SW的状态彼此不同，因此互斥或门210就可以在控制单元122被重置后，输出具有低态的电源切换信号PW_SW给控制单元122。

另一方面，由于在t1到t2期间，电源开关信号SW为低态，而在t2到t3期间又回到高态。因此，控制逻辑204就可以在t2到t3期间使致能信号EN为高态，而导致缓冲器202被禁能。以上的动作，可避免使用者连续按压开关108，而导致电脑系统100出现错误的操作。

当电脑系统100完成开机程序而正常运作时，亦即电脑系统100为S0，控制逻辑204就可以将致能信号EN上拉至高态，使缓冲器202被禁能。随后，在缓冲器202被禁能的期间，若电源开关108再次被使用者按压(例如在t4时)，此时缓冲器202的输出端会维持在高态。因此，重置单元206维持重置信号RST为高态，控制单元122并不会进行重置操作。另外，如前文所述，缓冲器202被禁能的情形于电脑系统100为S3时亦复如是，并不以任一实施例为限。

另一方面，在t4时电源开关108被按压，电源开关信号SW会再次被下拉至接地电位，使节点B的状态和电源开关信号SW的状态不同，进而导致反互斥或门210又会输出具有低态的电源切换信号PW_SW给控制单元122。当控制单元122在缓冲器202的禁能期间收到低态的电源切换信号PW_SW时，可使缓冲器202回到致能的状态，等待下一次电脑系统100开机或自待机模式(S3)回复时，重复上述各个动作。

为了避免使用者在电脑系统100操作中，因误触电源开关108而导致电脑系统100发生误动作，在一较佳实施例中，当控制单元122在缓冲器202的禁能期间收到低态的电源切换信号PW_SW时，会侦测其持续的时间。若是发现电源切换信号PW_SW在低态持续的时间并未到达一预设时间时，控制单元122不会进行任何的动作。相对地，若是电源切换信号PW_SW在低态的时间到达预设时间时，则电脑系统100执行一关机程序或是进入一休眠模式。此时，控制单元122可以回到待机状态。

图4A所示为依照本发明的一较佳实施例的一种电脑系统的操作方法的步骤流程。请参照图4，在本实施例中，电脑系统具有一电源开关与一控制单元，控制单元具有一程序代码，并用以控制一周边模块的运作。首先，可以如步骤S402所述，提供一控制电路，且此控制电路耦接电脑系统的电源开关与控制单元。接着，如步骤S404所述，判断此电源开关是否从第一状态切换至第二状态。当电源开关从第一状态切换至第二状态时(就是步骤S404所标示的“是”)，则电源开关可以输出一电源开关信号至控制电路。

接着，在本实施例中，控制电路还包含一缓冲器，如步骤S406所述，缓冲器可接收一致能信号，并依据上述致能信号的状态，而决定其是否致能。接着，如步骤S408所述，判断缓冲器是否被致能。当缓冲器被致能时(就是步骤S408所标示的“是”)，控制电路将控制单元的程序代码重置回原始状态，即步骤S410。至于控制电路如何将控制单元的程序代码重置回原始状态(例如：控制电路传送一重置信号至控制单元)，已详如前文，在此不再赘述。最后，控制电路输出电源切换信号至控制单元，如步骤S412所述。

相对地，在步骤S408中，若是缓冲器在被禁能的状态(即步骤S408所标示的“否”)，则使电脑系统进行一关机程序(步骤S414)。

图4B所示为依照本发明另一实施例的一种电脑系统的操作方法的步骤流程。请参照图4B，本实施例大致上于前一实施例的步骤相同，不同的是，当在步骤S408中，若是缓冲器为禁能时，则判断电源开关在第二状态的时间是否到达一预设时间(步骤S416)。若是电源开关在第二状态的持续时间并未到达预设时间(就是步骤S416所标示的“否”)，则可以重复步骤S402，就是再次等待电源开关从第一状态切换至第二状态。相对地，若电源开关在第二状态的持续时间到达预设时间(即步骤S416所标示的“是”)，则接着执行步骤S414。

综上所述，由于本发明可以在每次控制单元要从禁能状态转为致能状态之前，先将控制单元的程序代码重置回原始的状态。因此，就算前次电脑系统因为误动作而不正常关机，还是不会影响每次重新开机时的操作。

虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (13)

1.一种周边控制模块，应用于电脑系统，上述电脑系统包含可输出电源开关信号的电源开关，其特征是，上述周边控制模块包括：

控制单元，具有程序代码，用以控制周边模块；以及

控制电路，耦接上述电源开关和上述控制单元，上述控制电路包括：

控制逻辑，接收上述电源开关信号，并依据上述电源开关信号的状态而输出致能信号；

缓冲器，接收上述电源开关信号与上述致能信号，并依据上述电源开关信号与上述致能信号的状态而决定是否将电源切换信号送至上述控制单元；及

重置单元，耦接上述控制单元，并依据上述缓冲器的输出端的状态而决定是否输出重置信号，以使上述控制单元的上述程序代码被重置回原始状态。

2.根据权利要求1所述的周边控制模块，其特征是，上述控制电路还包括：

延迟单元，接收上述缓冲器的输出，并将上述缓冲器的上述输出的状态延迟预设延迟时间后再输出；以及

反互斥或门，分别耦接上述延迟单元与上述控制单元，并依据上述延迟单元的输出和上述电源开关信号二者的状态而输出上述电源切换信号至上述控制单元。

3.根据权利要求1所述的周边控制模块，其特征是，当上述程序代码被重置回上述原始状态后，上述控制逻辑输出的上述致能信号自第一状态切换至第二状态，且使上述缓冲器被禁能。

4.根据权利要求1所述的周边控制模块，其特征是，上述电脑系统为工业电脑。

5.一种电脑系统，其特征是，包括：

电源开关，用以输出电源开关信号；

控制单元，具有程序代码，并用以控制周边模块；以及

控制电路，耦接上述电源开关和上述控制单元，上述控制电路包括：

控制逻辑，接收上述电源开关信号，并依据上述电源开关信号的状态而输出致能信号；

缓冲器，接收上述电源开关信号与上述致能信号，并依据上述电源开关信号与上述致能信号的状态而决定是否将电源切换信号送至上述控制单元；及

重置单元，耦接上述控制单元，并依据上述缓冲器的输出端的状态而决定是否输出重置信号，以使上述控制单元的上述程序代码被重置回原始状态。

6.根据权利要求5所述的电脑系统，其特征是，上述控制电路还包括：

延迟单元，接收上述缓冲器的输出，并将上述缓冲器的上述输出的状态延迟预设延迟时间后再输出；以及

反互斥或门，耦接上述控制单元，并依据上述延迟单元的输出和上述电源开关信号二者的状态而输出上述电源切换信号。

7.根据权利要求5所述的电脑系统，其特征是，上述程序代码被重置回上述原始状态后，上述控制逻辑输出的上述致能信号自第一状态切换回第二状态，且使上述缓冲器被禁能。

8.根据权利要求5所述的电脑系统，其特征是，上述电脑系统还包括：

中央处理器；以及

芯片组，耦接上述中央处理器和上述控制单元。

9.根据权利要求8所述的电脑系统，其特征是，上述芯片组包括：

北桥芯片，耦接上述中央处理器；以及

南桥芯片，耦接上述北桥芯片和上述控制单元。

10.根据权利要求5所述的电脑系统，其特征是，上述电脑系统还包括电源供应器，耦接上述电源开关，且依据上述电源开关信号的状态而决定是否供应上述电脑系统运作所需的电源。

11.一种电脑系统的操作方法，上述电脑系统具有电源开关与控制单元，上述控制单元具有程序代码，并用以控制周边模块的运作，其特征是，上述操作方法包括下列步骤：

提供控制电路，上述控制电路耦接上述电源开关与上述控制单元，且上述控制电路包含缓冲器；

判断上述电脑系统中的上述电源开关是否从第一状态切换至第二状态，若是，上述电源开关输出电源开关信号至上述控制电路且上述缓冲器接收致能信号；

判断上述缓冲器是否被致能，若是，则将上述控制单元的上述程序代码重置回原始状态；以及

上述控制电路输出电源切换信号至上述控制单元。

12.根据权利要求11所述的操作方法，其特征是，于判断上述缓冲器是否被致能的步骤中，若否，则包括进行下列步骤：

使上述电脑系统执行关机程序。

13.根据权利要求11所述的操作方法，其特征是，于判断上述缓冲器是否被致能的步骤中，若否，则包括进行下列步骤：

判断上述电源开关在上述第二状态的时间是否到达预设时间，若是，则使上述电脑系统执行关机程序。

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