CN1103463C - 中央处理单元及芯片组工作电压可编程变换装置 - Google Patents
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Abstract
一种中央处理单元及芯片组工作电压可编程变换装置，主要是以一地址解码器、可编程数据存储器、电压转换器反馈电阻切换电路所组成，可通过计算机送入欲改变工作电压的地址讯号及电压数值的数据讯号至地址解码器，通过地址解码后，使该电压数值数据写入至可编程数据存储器中，而再由可编程数据存储器送出选择讯号以使电压转换器反馈电阻切换电路内部的电阻数值改变，达到改变电压转换器输出电压的效果。
Description
本发明涉及一种中央处理单元及芯片组工作电压可编程变换装置，是以一与计算机总线连接的地址解码器、一可编程数据存储器以及一电压转换器反馈电阻切换电路共同组成一可通过固件方式简便地改变CPU及芯片组(CHIPSET)工作电压的电压变换装置。
按现今计算机装置墒悄中央处理单元(CPU)及芯片组(CHIPSET)的工作电压，受到供应厂家及制程技术上的差异，工作电压规格有着相当大的差别，就以个人计算机使用的PENTIUM等级的中央处理单元而论，INTEL、CYRIX及AMD所生产的CPU工作电压即有相当的差别，纵使是同一厂家及同一工作频率的CPU亦有些许的差别，诸如PENTIUM背面编号为SSS，是表示工作电压为3.3伏特，若编号为VMU，则是3.45伏特，而CYRIX的CPU则依照编号的先后顺序，亦有3.3伏特及3.52伏特的差别，另对于往后更高频率的CPU则需运用电源稳压模组(VRM)而有2.5伏特与2.7伏特不等，针对如此多的电压规格，主机板制造厂家即必须通过主机板内建电压转换器并搭配跳线(JUMPER)而进行选择性跳接，才能达到调整CPU或芯片组工作电压的要求，但依照不同CPU而需频繁地改变跳线连接方式，即衍生数项不便性与缺点，以下即就现有改变电压的型态与缺点依次说明。
如图1所示，其显示改变电源电压的基本结构，是以一电压转换器10与一反馈电阻Rf与一固定电阻R1所组成，此等构造即为一般稳压器的基本电路，而该反馈电阻Rf与固定电阻R1是构成一倍率电阻电路，以使输出电压Vout经该倍率电阻电路而送入一参考电压Vref进入至电压转换器10中，而通过改变反馈电阻Rf的电阻大小，即可相应改变参考电压Vref的数值，故可据以改变电压转换器10的输出电压Vout的大小，而前述构造为一般稳压电路的基本设计，故在此不予赘述。
而为使上述结构可达到送出多个不同电压值的效果，即可由多个跳线(JUMPER)分别搭配不同阻值的电阻器来达成，亦即如图2的例子中，即以三个反馈电阻21分别串接跳线组22，而通过跳线组22的各跳线的不同排列组成，形成不同的反馈电阻值，以改变工作电压，而此等方式即为现今最为普遍运用的方式。
故以上述调整工作电压的方式可知，有着如下各项缺点：
(1)欲进行工作电压调整时，必须翻阅主机板使用手册，才能得知如何改变跳线的状态，且欲检查工作电压的设定状态时，亦需配合跳线位置及查阅使用手册方式才能达成，显然相当不便，若使用手册遗失时，更衍生极大的困扰。
(2)以跳线进行选择性跳接，容易导致调整设定错误，不仅造成主机板不稳定外，更容易导致CPU烧毁的可能。
(3)金属跳线容易因温湿度问题而老化与氧化，且容易因振动而造成接触不良或脱落，影响主机板稳定性及CPU的使用寿命。
(4)欲检查或调整工作电压时，更须拆开机壳进行调整，显得不便与麻烦。
鉴于前述现有改变CPU或芯片组工作电压相当不便与衍生的各项缺陷，本发明人欲提供一种无需跳线即可达到改变工作电压的设计。
亦即，本发明的主要目的在于提供一种中央处理单元及芯片组工作电压可编程变换装置，主要是在电压转换器的参考电压输入端连接一可通过总线送入的数据而改变CPU或芯片组工作电压的可编程变换装置，仅需通过固件(BIOS)设定所需工作电压时，即可达到改变CPU或芯片组的供应电压值，免除跳线跳接的不便性与各项问题。
本发明的另一目的在于提供一种中央处理单元及芯片组工作电压可编程变换装置，该可编程变换装置是包括一地址解码器、一可编程数据存储器以及一电压转换器反馈电阻切换电路所共同组成，可利用固件送入特定的地址数据及工作电压数据进入地址解码器时，经地址解码而辨识为欲进行工作电压调整，而送入的工作电压数据即直接写入至可编程数据存储器中，如此，在可编程数据存储器的内容经数据写入而改变时，使其各输出端产生相应的高低电压变化，据此改变该电压转换器反馈电阻切换电路内部所形成的实际反馈电阻数值，达到简便地改变CPU或芯片组工作电压的效果。
本发明的另一目的在于提供一种中央处理单元及芯片组工作电压可编程变换装置，其中该可编程数据存储器可为一快闪存储器(FLASHEEPROM)或以一寄存器配合一充电电池，以使写入或锁定数据不致受断电而导致数据流失。
本发明的技术方案在于提供一种中央处理单元及芯片组工作电压可编程变换装置，包括阻抗变换电路和电压转换器，其中，所述阻抗变换电路包括：
一地址解码器，其输入端与中央处理单元及系统芯片组的地址/数据总线连接，接受由总线输入的代表一特定地址的地址数据及代表工作电压的数字数据，所述地址解码器对输入的地址数据进行解码，并将输入的数字数据转输出；
一可编程数据存储器，具有一非易失性存储元件，接收并存储从地址解码器输入数字数据；
一反馈电阻切换电路，其输入端与可编程数据存储器的输出端连接，并连接于电压转换器的电压输出端与参考电压输入端之间，所述反馈电阻切换电路根据可编程数据存储器的输出状态而改变其内部等效电阻数值。
前述的中央处理单元及芯片组工作电压可编程变换装置，其中：该地址解码器由一解码器构成。
前述的中央处理单元及芯片组工作电压可编程变换装置，其中：该地址解码器的输出端是供作为可编程数据存储器的时序输入讯号。
前述的中央处理单元及芯片组工作电压可编程变换装置，其中：该可编程数据存储器由一数据寄存器与一快闪存储器构成。
前述的中央处理单元及芯片组工作电压可编程变换装置，其中：该可编程数据存储器包括数据寄存器和充电电池。
前述的中央处理单元及芯片组工作电压可编程变换装置，其中：该反馈电阻切换电路由多个晶体管的每一串接电阻所组成，各晶体管的基极设为与可编程数据存储器连接的讯号输入端点。
因此，本发明是提供一种无需通过改变或调整跳线的繁杂的步骤，而仅需通过在计算机屏幕上设定即可轻易选择或改变CPU及系统芯片组工作电压的效果，而本发明提供的优点，计有：
(1)可由屏幕上可迅速获知所设定的电压设定数值，无需拆开机壳与对照使用手册的复杂作业。
(2)调整电压极为简便，通过程序而直接于屏幕上调整工作电压值，可根本解决拆开机壳、调整跳线位置的不便性，更可有效免除调整错误所衍生的影响主机板稳定性与导致CPU使用寿命降低的问题。
(3)无氧化或接触不良的顾虑：由于仅以程序控制，且本发明的切换控制电路亦属全电子式设计，亦可解决接触不良与衍生的各项问题。因此，该无需跳线即可改变中央处理单元及系统芯片组工作电压的设计，确为一具进步性及实用性的电压变换构造。
以下结合附图进一步说明本发明的具体结构特征及目的。
图1是现有电源稳压电路的示意图。
图2是现有多段电源稳压电路的示意图。
图3是本发明的基本结构示意图。
图4是本发明的结构方块图。
图5是本发明的实施例电路详图。
如图3所示，本发明的主要构造方面，主要是在相应于前述图1、2所示的反馈电阻Rf位置设置一阻抗变换电路40，此阻抗变换电路40是受中央处理单元及系统芯片组50的总线所送入的讯号而进行切换动作，亦即，本发明可经由总线送入不同的工作电压数据，即可使阻抗变换电路40进行相应的切换选择动作，达到改变电压转换器10输出电压Vout的效果，其间完全无需跳线的介入或改变跳线的复杂的操作步骤，而经总线送入的数据，更可通过改写计算机固件(BIOS)或通过执行程序的型态进行，且该阻抗变换电路40更有存储器以供储存写入的数据，以使其在未经重新执行时维持在先前状态，而不致遭到任意更改。
关于本发明阻抗变换电路40的内部构造方面，可配合参看图4结构方块图所示，其是以一可接收中央处理单元及系统芯片组50来的地址及数字数据讯号的地址解码器41连接于地址解码器41后端的可编程数据存储器42(可为FLASHEEPROM)以及一受控于该可编程数据存储器42的反馈电阻切换电路43所共同组成，其中，该地址解码器41可对CPU或系统芯片组送来的地址数据予以解码，经辨识为欲进行调整工作电压的地址数据时，即产生一触发讯号，而使送入的工作电压数据得以送入与写入至可编程数据存储器42中，而在可编程数据存储器42的内容经上述方式改变后，即可使其各输出讯号的状态产生相应变化以及通过该输出讯号改变反馈电阻切换电路43的内部反馈电阻的切换状态及呈现的电阻数值，以改变送入至电压转换器10的输入电压与相应改变送出的工作电压Vout值，构成一可通过总线送入讯号改变CPU或系统芯片组供应电压的功效。
而实施上，可如图5的其一实施例详细电路图所示，前述地址解码器41是接收中央处理单元及系统芯片组50送入的地址数据，而其解码输出端即作为触发可编程数据存储器42的时序讯号，该可编程数据存储器42可由一可编程烧录器421与一寄存器422所组成，前述地址解码器41的解码输出端是与数据寄存器422的时序输入端连接，而数据寄存器422的数据输入端是与数据(DATA)总线连接，供接收总线上所送入的代表工作电压的数据，而该可编程烧录器421即为一可编程存储器(EEPROM)，此可编程烧录器421的讯号输入端(SIN)、时序输入端(SCLK)以及模式输入端(MODE)是与前述数据寄存器422的各输出讯号连接，而该反馈电阻切换电路43是以多数晶体管435～438分别串接电阻431～434所组成，各晶体管435～438的基极是与可编程烧录器421的各输出端点连接。
在通过系统固件或执行软件而使中央处理单元及系统芯片组50在总线位置送出欲进行工作电压调整的地址讯号以及代表工作电压的数据进入时，该地址解码器41进行地址讯号的解码，若经辨识为相应的地址讯号时，即由地址解码器41送出一时序脉冲，而使位于数据总线上的代表工作电压的数据得由数据寄存器422转送至可编程烧录器421中，以使可编程烧录器421可依照送入的讯号进行程序化(写入)的步骤，除了达到改变此可编程烧录器42的内容外，并依照内部储存的内容而相应改变可编程烧录器421各输出端送出的高低电位状态，令反馈电阻切换电路43内相应的晶体管导通或截止，而利用各个电阻431～434的组合变化，达到改变内部的实际电阻数值，如此，即可改变电压转换器10送出的电压值。
而前述可编程数据存储器42主要作用是用以锁定及可持续地保持数据，故在实际运用上，更可仅以一数据寄存器，并配合一具有充电电路的充电电池供应寄存器所需电力的情况下，亦可达到长期保持数据的效果，亦应属可实施的范围。
Claims (6)
1.一种中央处理单元及芯片组工作电压可编程变换装置，包括阻抗变换电路和电压转换器，其特征在于，所述阻抗变换电路包括：
一地址解码器，其输入端与中央处理单元及系统芯片组的地址/数据总线连接，接受由总线输入的代表一特定地址的地址数据及代表工作电压的数字数据，所述地址解码器对输入的地址数据进行解码，并将输入的数字数据转输出；
一可编程数据存储器，具有一非易失性存储元件，接收并存储从地址解码器输入数字数据；
一反馈电阻切换电路，其输入端与可编程数据存储器的输出端连接，并连接于电压转换器的电压输出端与参考电压输入端之间，所述反馈电阻切换电路根据可编程数据存储器的输出状态而改变其内部等效电阻数值。
2.根据权利要求1所述的中央处理单元及芯片组工作电压可编程变换装置，其特征在于：该地址解码器由一解码器构成。
3.根据权利要求1所述的中央处理单元及芯片组工作电压可编程变换装置，其特征在于：该地址解码器的输出端是供作为可编程数据存储器的时序输入讯号。
4.根据权利要求1所述的中央处理单元及芯片组工作电压可编程变换装置，其特征在于：该可编程数据存储器由一数据寄存器与一快闪存储器构成。
5.根据权利要求1所述的中央处理单元及芯片组工作电压可编程变换装置，其特征在于：该可编程数据存储器包括数据寄存器和充电电池。
6.根据权利要求1所述的中央处理单元及芯片组工作电压可编程变换装置，其特征在于：该反馈电阻切换电路由多个晶体管的每一串接电阻所组成，各晶体管的基极设为与可编程数据存储器连接的讯号输入端点。
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