CN102402272B

CN102402272B - 具有网络连接功能的电子装置及应用于该电子装置的方法

Info

Publication number: CN102402272B
Application number: CN201010291042.7A
Authority: CN
Inventors: 刘峻宏; 黄亮维; 徐铭锋; 黄孝明
Original assignee: Realtek Semiconductor Corp
Current assignee: Realtek Semiconductor Corp
Priority date: 2010-09-16
Filing date: 2010-09-16
Publication date: 2015-08-19
Anticipated expiration: 2030-09-16
Also published as: CN102402272A

Abstract

本申请公开了一种具有网络连接功能的电子装置及应用于该电子装置的方法。其中，该电子装置包含有一收发芯片以及一处理电路。该收发芯片用来处理对应一物理层的数据。该处理电路外接于该收发芯片，用来至少处理对应一介质存取控制层的数据；其中当该收发芯片接收一特定包时，该收发芯片产生一通知信号来通知该处理电路中至少一部分电路由一第一操作模式切换为一第二操作模式。

Description

具有网络连接功能的电子装置及应用于该电子装置的方法

技术领域

本发明涉及一种具有网络连接功能的电子装置，尤其涉及包含有可处理对应一物理层(PHY layer)的数据的收发芯片的电子装置及应用于该电子装置的方法。

背景技术

网络唤醒(Wake-on-LAN，WOL)技术是一种用来让已经进入休眠状态或关机状态的电子装置，通过局域网络(多半为以太网络)的另一端对其发令，使其从休眠状态唤醒、恢复成运行状态或从关机状态转换成开机状态。

一般而言，电子装置处在关机(或休眠)状态时，电子装置内的网络系统仍必须确保有供电，此供电能让该网络系统确保有最低的运行能力，使该网络系统能聆听来自电子装置外部的网络广播信息，并对信息内容进行检测与解读，一旦发现网络广播的内容中有特定的信息内容，就会对该包的内容进行分析，一旦解读分析出所指的地址是自身所处的电子装置时，该网络系统就会通知电子装置内的电路元件(例如主机板与电源供应器等)，而开始进行开机(或唤醒)的程序。

因此，如何既确保有网络唤醒的功能且又能节省网络系统的功率消耗，确实是该领域的重要课题之一。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种具有网络连接功能的电子装置及应用于该电子装置的方法，以解决现有技术中的问题。

本发明的实施例披露了一种具有网络连接功能的电子装置，包含有一收发芯片以及一处理电路。该收发芯片用来处理对应一物理层的数据；以及该处理电路外接于该收发芯片，用来至少处理对应一介质存取控制层的数据；其中当该收发芯片接收一特定包时，该收发芯片产生一通知信号来通知该处理电路中至少一部分电路由一第一操作模式切换为一第二操作模式。

本发明的另一实施例披露了一种应用于具有网络连接功能的一电子装置的方法。该方法包含有：使用一收发芯片，以便处理对应一物理层的数据；使用外接于该收发芯片的一处理电路，以便至少处理对应一介质存取控制层的数据；以及当该收发芯片接收一特定包时，产生一通知信号来通知该处理电路中至少一部分电路由一第一操作模式切换为一第二操作模式。

本发明提供一种具有网络连接功能的电子装置及应用于该电子装置的方法，其利用该收发芯片接收一特定包时，该收发芯片产生一通知信号来通知该处理电路中至少一部分电路由一第一操作模式切换为一第二操作模式，如此一来，不但可通过单一物理层芯片来唤醒系统，而且介质存取控制层可以进入休眠而达到更佳的省电机制，而且，当收发芯片接收特定包产生通知信号来通知介质存取控制层由休眠模式切换为正常工作模式时，介质存取控制层并不会有数据的损失，总之，本发明只需收发芯片正常工作与网络系统保持连接，其余电路皆可进入休眠状态来达到更佳的省电机制。

附图说明

图1为本发明具有网络连接功能的电子装置的第一实施例的示意图。

图2为图1所示的电子装置的切换操作模式的第一实施例的示意图。

图3为图1所示的电子装置的切换操作模式的第二实施例的示意图。

图4为图1所示的电子装置的切换操作模式的第三实施例的示意图。

图5为图1所示的电子装置的切换操作模式的第四实施例的示意图。

图6为图1所示的电子装置的切换操作模式的第五实施例的示意图。

图7为本发明具有网络连接功能的电子装置的第二实施例的示意图。

图8为本发明具有网络连接功能的电子装置的第三实施例的示意图。

图9为本发明具有网络连接功能的电子装置的第四实施例的示意图。

图10为本发明应用于具有网络连接功能的电子装置的方法的操作示例的流程图。

主要元件符号说明

100、700、800、900电子装置

110收发芯片 120、720处理电路

130第一接 140第二接口

150网络系统 721第一控制单元

722第二控制单元

具体实施方式

在说明书及后续的权利要求书中使用了某些词汇来指代特定的元件。所属领域中具有通常知识者应能理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同样的元件。本说明书及后续的权利要求书并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及后续的权利要求中所提及的“包含”是一开放式的用语，故应解释成“包含但不限定于”。另外，“耦接”一词在此是包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述第一装置耦接于第二装置，则代表该第一装置可直接电气连接于该第二装置，或通过其它装置或连接手段间接地电气连接至该第二装置。

请参考图1，图1为本发明具有网络连接功能的电子装置100的第一实施例的示意图。如图1所示，电子装置100包含有(但不局限于)一收发芯片110以及一处理电路120。收发芯片110是用来处理对应一物理层(PHY layer)的数据，而处理电路120则外接于收发芯片110，用来至少处理对应一介质存取控制层(MAC layer)的数据，也就是说，在本实施例中，收发芯片110是一单一物理层芯片(Single PHY)，并不具有处理对应一介质存取控制层(MAClayer)的数据的功能，因此，当收发芯片110接收到一特定包PP时，收发芯片110便产生一通知信号NS来通知处理电路120中至少一部分电路由第一操作模式切换为第二操作模式。请注意，在本实施例中，收发芯片110是以通知信号NS的一信号边沿或一信号宽度来通知处理电路120中至少一部分电路由该第一操作模式切换为该第二操作模式，但此并非本发明的限制条件。此外，该第一操作模式可以为一休眠模式，该第二操作模式可以为一正常工作模式，以及通知信号NS可以为一唤醒通知信号，然而，此仅作为示例说明，并非本发明的限制，举例来说，在本发明其它实施例中，该第一操作模式可为一正常工作模式，该第二操作模式可为一休眠模式，以及通知信号NS可为一休眠通知信号，此设计上的变化也落入本发明的范畴。

举例来说，当电子装置100的处理电路120进入该休眠模式后，收发芯片110仍然会与一网络系统150保持连接，如果网络系统150想要与电子装置100进行连接，便会发出一特定包PP，例如一魔法包(Magic Packet)或一唤醒帧(Wakeup frame)包，但此并非本发明的限制条件。当收发芯片110接收特定包PP时，收发芯片110便产生一通知信号NS来直接通知处理电路120中至少一部分电路由该休眠模式切换为该正常工作模式。

上述的魔法包是一个广播性的帧(frame)，在魔法包内，每次都会先有连续6个“FF”(十六进制，换算成二进制即：11111111)的数据，即：FF FF FF FF FF FF，在连续6个“FF”后则开始带出介质存取控制层的地址信息，有时还会带出4字节或6字节的密码，一旦经由收发芯片110检测、解读与分析，若得知该魔法包的内容中的介质存取控制层的地址及密码与电子装置100自身的地址与密码相吻合，就会启动唤醒的程序，此外，由于唤醒帧包是本领域技术人员能够轻易了解的，故在此便不再赘述。

请再参照图1，如图所示，电子装置100还包含有一第一接口130以及一第二接口140。第一接口130连接于收发芯片110与处理电路120之间，其中当处理电路120中至少一部分电路由该休眠模式切换为该正常工作模式时，处理电路120通过第一接口130来通知收发芯片110，处理电路120中至少一部分电路要进入该正常工作模式。第二接口140也连接于收发芯片110与处理电路120之间，其中当处理电路120中至少一部分电路处于该休眠模式时，收发芯片110通过第一接口130来控制第二接口140是否要传送数据，也就是说，在该休眠模式时，第二接口140可以设定为开启或者也可以设定为关闭。此外，当处理电路120中至少一部分电路已由该休眠模式切换为该正常工作模式时，处理电路120也可通过第一接口130来控制第二接口140开始传送数据。

请注意，第一接口130包含一管理数据控制(Management DataControl，MDC)定时信号以及一管理数据输入输出(ManagementData Input/Output，MDIO)，本领域技术人员应可轻易了解，在此便不再赘述。此外，第二接口140是一介质独立接口(MediaIndependent Interface，MII)或一简化介质独立接口(Reduced MediaIndependent Interface，RMII)，但此并非本发明的限制条件。请注意，介质独立接口MII包含有输出、输入时钟(TX CLK、RX CLK)，输出、输入数据(TX[0:3]、RX[0:3])，通知对方准备输入数据的输出、输入的启动信号(TX EN、RX EN)，输出、输入信号的错误通知信号(TX ER、RX ER)，得到的有效输入数据的通知信号RX DV，网络出现拥塞的信号COL以及作为回复用的信号CRS，此外，简化介质独立接口RMII顾名思义为介质独立接口MII的缩小版，其减少了管脚数(PIN)，例如输出、输入数据TX[0:1]、RX[0:1] 只用2位来定义，以及没有输入时钟RX_CLK，由于本领域技术人员应可轻易了解这些接口的相关技术内容，故在此便不再赘述。

请参照图2，图2是电子装置100的切换操作模式的第一实施例的示意图。请注意，本实施例是以低电位(逻辑0)时才动作(亦即active low)来说明，然而，此仅作为示例说明之用，并非本发明的限制，值得注意的是，在本实施例中，第二接口140是以介质独立接口MII来作说明，如图2所示，在时序T1时，收发芯片110接收到特定包PP(例如魔法包或唤醒帧包)后便产生一通知信号NS来直接通知处理电路120由该休眠模式切换为该正常工作模式；在时序T2时，处理电路120通过第一接口130来通知收发芯片110处理电路120中至少一部分电路要进入该正常工作模式，并且通知收发芯片110将网络连接速度切换为高速的连接速度，例如连接速度由10Mbps切换为100Mbps，此时第一接口130已经进入该正常工作模式，此外，第二接口140的传送单元也已经进入该正常工作模式，在时序T3时，第二接口140的接收单元开始进入该正常工作模式，直至时序T4时，处理电路120便已重置(Reset)完成而进入该正常工作模式。

请注意，在此实施例中，在时序T2之前，第二接口140可以关闭或者保留部分功能，举例来说，输出时钟TX_CLK可以设定为触发或不触发，输入时钟RX_CLK也可以设定为触发或不触发，而输出数据TX[0:3]、输入数据RX[0:3]、输出的启动信号TX_EN、输入信号的错误通知信号RX_ER、得到的有效输入数据的通知信号RX_DV、网络出现拥塞的信号COL以及回复用的信号CRS可设定为不触发。

请参照图3，图3是电子装置100的切换操作模式的第二实施例的示意图。图3所示的操作模式切换机制与图2类似，而两者不同之处在于图3所示的示例中，输出数据TX[0:3]、输入数据 RX[0:3]、输出的启动信号TX_EN、输入信号的错误通知信号RX_ER、得到的有效输入数据的通知信号RX_DV、网络出现拥塞的信号COL以及回复用的信号CRS设定为触发。

请参照图4，图4是电子装置100的切换操作模式的第三实施例的示意图。图4所示的操作模式切换机制与图2类似，而两者不同之处在于图4所示的示例中是以简化介质独立接口RMII来作说明，在此实施例中，如果输出时钟TX_CLK是由处理电路120给收发芯片110的话(输入模式)，则此输出时钟TX_CLK一定要触发。如果是由收发芯片110给处理电路120(输出模式)的话，则输出时钟TX_CLK可以设定触发或不触发。请注意，在此实施例中，而输出数据TX[0:1]、输入数据RX[0:1]、输出的启动信号TX_EN、输入信号的错误通知信号RX_ER以及有效回复用的信号CRS_DV设定为不触发。

请参照图5，图5是电子装置100的切换操作模式的第四实施例的示意图。图5所示的操作模式切换机制与图4类似，而两者不同之处在于图5所示的示例中的输出时钟TX_CLK可以设定触发或不触发。请注意，在此实施例中，输出数据TX[0:1]、输入数据RX[0:1]、输出的启动信号TX_EN、输入信号的错误通知信号RX_ER以及有效回复用的信号CRS_DV设定为触发。

请参照图6，图6是电子装置100的切换操作模式的第五实施例的示意图。图6所示的操作模式切换机制与图2类似，而两者不同之处在于图2所示的示例中的通知信号NS是以信号边沿来通知处理电路120中至少一部分电路由该第一操作模式切换为该第二操作模式，而图6所示的示例中的通知信号NS是以一信号宽度L来通知处理电路120中至少一部分电路由该第一操作模式切换为该第二操作模式。

由上可知，本发明可以通过处理电路120来灵活地设定第二接口140的操作。此外，上述的实施例仅为用来说明本发明的可行的设计变化，并非本发明的限制条件。毫无疑问地，本领域技术人员应可了解，在不违背本发明的精神下，图6所示的示例中以通知信号NS的信号宽度L来通知处理电路120中至少一部分电路由该第一操作模式切换为该第二操作模式的技术特征，也可以取代图3、图4或图5所示的示例中以通知信号NS的信号边沿来通知处理电路120中至少一部分电路由该第一操作模式切换为该第二操作模式的技术特征，这也属于本发明所涵盖的范畴。

请参照图7，图7为本发明具有网络连接功能的电子装置700的第二实施例的示意图。图7所示的电子装置700与图1所示的电子装置100的主要不同之处在于处理电路720，在本实施例中，处理电路720包含有一第一控制单元721以及一第二控制单元722。第一控制单元721用来处理对应介质存取控制层的数据，而第二控制单元722则用来控制电子装置700的运行，值得注意的是，当收发芯片110接收到特定包PP(例如魔法包或唤醒帧包)时，收发芯片110产生通知信号NS来直接通知第二控制单元722由该第一操作模式切换为该第二操作模式。

请参照图8，图8为本发明具有网络连接功能的电子装置800的第三实施例的示意图。图8的电子装置800的架构与图7的电子装置700类似，而两者不同之处在于图8所示的电子装置800中的收发芯片110产生通知信号NS来通知第一控制单元721，以通过第一控制单元721来通知第二控制单元722由该第一操作模式切换为该第二操作模式。

请参照图9，图9为本发明具有网络连接功能的电子装置900的第四实施例的示意图。图9的电子装置900的架构与图7的电子装置700类似，而两者不同之处在于图9所示的电子装置900中的收发芯片110是产生通知信号NS来同时通知第一控制单元721与第二控制单元722，以通知第一控制单元721或第二控制单元722由该第一操作模式切换为该第二操作模式。

请参考图10，图10为本发明应用于具有网络连接功能的电子装置的方法的操作示例的流程图，其包含(但不局限于)以下的步骤(请注意，假若可获得实质上相同的效果，则这些步骤并不一定要遵照图10所示的执行顺序来执行)：

步骤S1000：开始。

步骤S1001：使用一收发芯片，以便处理对应一物理层的数据。

步骤S1002：使用外接于该收发芯片的一处理电路，以便至少处理对应一介质存取控制层的数据。

步骤S1003：当该收发芯片接收一特定包时，产生一通知信号来通知该处理电路中至少一部分电路由一第一操作模式切换为一第二操作模式。

请结合图10所示的各步骤以及图1、7、8、9所示的各元件即可轻易了解各步骤如何运行，为简洁起见，故在此便不再赘述。值得注意的是，处理电路120中至少一部分电路可以是第一控制单元721或第二控制单元722。

上述各流程的步骤仅为本发明所列举的可行的实施例，并非限制本发明的限制条件，且在不违背本发明的精神的情况下，这些方法可包含其它的中间步骤或者可将几个步骤合并成单一步骤，以做适当的变化。

以上所述的实施例仅用来说明本发明的技术特征，并非用来限制本发明的范畴。由上可知，本发明提供一种具有网络连接功能的电子装置及应用于该电子装置的方法，其利用该收发芯片接收一特定包时，该收发芯片产生一通知信号来通知该处理电路中至少一部分电路(该第一控制单元或该第二控制单元)由第一操作模式切换为第二操作模式，如此一来，不但可通过该收发芯片来唤醒系统，而且该第一控制单元可以进入休眠来达到更佳的省电机制，此外，当该收发芯片接收特定包产生通知信号来通知该第一控制单元由休眠模式切换为正常工作模式时，该第一控制单元就不会有数据的损失，总之，本发明只需该收发芯片正常工作并与该网络系统保持连接，其余电路皆可进入休眠状态来达到更佳的省电机制。

以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求书所做的等同变化与修改，均应属本发明的涵盖范围。

Claims

1.一种具有网络连接功能的电子装置，包含有：

一收发芯片，用来处理对应一物理层的数据；以及

一处理电路，外接于所述收发芯片，用来至少处理对应一介质存取控制层的数据；

其中当所述收发芯片接收一特定包时，所述收发芯片产生一通知信号来通知所述处理电路中至少一部分电路由一第一操作模式切换为一第二操作模式，所述第一操作模式是一休眠模式，以及所述第二操作模式是一正常工作模式，其中所述特定包符合一魔法包格式或一唤醒帧包格式；

一第一接口，连接于所述收发芯片与所述处理电路之间，其中当所述处理电路中至少一部分电路由所述休眠模式切换为所述正常工作模式时，所述处理电路通过所述第一接口来通知所述收发芯片所述处理电路中至少一部分电路要进入所述正常工作模式；以及

一第二接口，连接于所述收发芯片与所述处理电路之间，其中当所述处理电路中至少一部分电路已由所述休眠模式切换为所述正常工作模式时，所述处理电路通过所述第一接口来控制所述第二接口开始传送数据。

2.根据权利要求1所述的电子装置，其中，所述处理电路包含有：

一第一控制单元，用来处理对应所述介质存取控制层的数据；以及

一第二控制单元，用来控制所述电子装置的运行；

其中所述收发芯片产生所述通知信号来直接通知所述第二控制单元由所述第一操作模式切换为所述第二操作模式。

3.根据权利要求1所述的电子装置，其中，所述处理电路包含有：

一第二控制单元，用来控制所述电子装置的运行；

其中所述收发芯片产生所述通知信号来通知所述第一控制单元，以通过所述第一控制单元来通知所述第二控制单元由所述第一操作模式切换为所述第二操作模式。

4.根据权利要求1所述的电子装置，其中，所述处理电路包含有：

一第二控制单元，用来控制所述电子装置的运行；

其中所述收发芯片产生所述通知信号来同时通知所述第一控制单元与所述第二控制单元，以通知所述第一控制单元、所述第二控制单元由所述第一操作模式切换为所述第二操作模式。

5.根据权利要求1所述的电子装置，其中，所述通知信号是一唤醒通知信号。

6.根据权利要求1所述的电子装置，其中，当所述处理电路中至少一部分电路处于所述休眠模式时，所述处理电路设定所述第二接口是否要传送或接收数据。

7.根据权利要求1所述的电子装置，其中，当所述处理电路中至少一部分电路已由所述休眠模式切换为所述正常工作模式时，所述处理电路通过所述第一接口来设定所述收发芯片的连接速度。

8.根据权利要求1所述的电子装置，其中，所述第二接口是一介质独立接口或一简化介质独立接口。

9.根据权利要求1所述的电子装置，其中，所述收发芯片以所述通知信号的一信号边沿或一信号宽度来通知所述处理电路中至少一部分电路由所述第一操作模式切换为所述第二操作模式。

10.一种应用于具有网络连接功能的一电子装置的方法，所述方法包含有：

使用一收发芯片，以便处理对应一物理层的数据；以及

使用外接于所述收发芯片的一处理电路，以便至少处理对应一介质存取控制层的数据；以及

当所述收发芯片接收一特定包时，产生一通知信号来通知所述处理电路中至少一部分电路由一第一操作模式切换为一第二操作模式，所述第一操作模式是一休眠模式，以及所述第二操作模式是一正常工作模式，其中所述特定包符合一魔法包格式或一唤醒帧包格式；

将一第一接口连接于所述收发芯片与所述处理电路之间；以及

当所述处理电路中至少一部分电路由所述休眠模式切换为所述正常工作模式时，通过所述第一接口来通知所述收发芯片所述处理电路中至少一部分电路要进入所述正常工作模式；

将一第二接口连接于所述收发芯片与所述处理电路之间；以及

当所述处理电路中至少一部分电路已由所述休眠模式切换为所述正常工作模式时，通过所述第一接口控制所述第二接口开始传送数据。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述通知信号是一唤醒通知信号。

12.根据权利要求10所述的方法，还包含有：

当所述处理电路中至少一部分电路处于所述休眠模式时，通过所述第一接口设定所述第二接口是否要传送或接收数据。

13.根据权利要求10所述的方法，还包含有：

当所述处理电路中至少一部分电路已由所述休眠模式切换为所述正常工作模式时，设定所述收发芯片的连接速度。

14.根据权利要求10所述的方法，其中，产生所述通知信号来通知所述处理电路中至少一部分电路由所述第一操作模式切换为所述第二操作模式的步骤包含有：

以所述通知信号的一信号边沿或一信号宽度来通知所述处理电路中至少一部分电路由所述第一操作模式切换为所述第二操作模式。