CN1256643C - 具有内置usb集线器的系统的电源管理方法及系统 - Google Patents

具有内置usb集线器的系统的电源管理方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明揭示一种用于管理计算机系统电源的方法及系统。该计算机系统包括主机,所述系统包括:通用串行总线USB集线器;和该USB集线器耦合的至少一个USB连接器;与USB集线器耦合的计算机系统的电源;以及和该USB集线器耦合的接触/移除检测逻辑电路,该接触/移除检测逻辑用来确定USB设备是否和所述至少一个USB连接器连接,若USB设备未和所述至少一个USB连接器连接,则断开USB集线器与所述电源的连接,且若USB设备和所述至少一个USB连接器连接,则将该USB集线器和所述电源连接。

Description

具有内置USB集线器的系统的电源管理方法及系统
技术领域
本发明和计算机系统有关,更具体地,本发明有关于在具有内置USB集线器的系统中进行电源管理的方法及系统。
背景技术
USB连接方式正日渐在计算机系统内普及。图1描述具有USB连接器的传统计算机系统10。该传统计算机系统10可能为各式计算机系统,包括诸如笔记本计算机或台式计算机等等。传统计算机系统10包括主机12、第一个USB连接器14、USB集线器16、USB连接器18和20、及电源22。主机12包括集成电路及由此的处理器(未明确显示),该处理器用来运行计算机系统10的操作系统(未明确显示)。举例而言,主机12可能包括4组INTELTM(英特尔)集成电路。因此,该主机12可能包括INTELTM处理器,这些处理器运行MICROSOFTTM(微软)的操作系统。传统计算机系统10亦包括USB连接器14。该传统计算机系统10可能包括另一个USB连接器(未明确显示)并能依指示运行。由于USB连接方式十分普及,因此传统计算机系统10需要拥有大量USB连接器。因此,提供了连接主机12及USB连接器18和20的USB集线器。由此,USB集线器16允许额外的USB连接器18和20整合到计算机系统10内。为能正常运行,该USB集线器可连接至电源22以取得电源。一般而言,传统计算机系统10包括整合在机壳内的组件12、14、16、18、20及22。
尽管传统计算机系统10能够运行,然而本领域的普通技术人员应不难认识到该传统计算机10可能使用高于期望的功率。对于某些操作系统及处理器,诸如MICROSOFTTM的操作系统及某些INTELTM处理器,使用连接至USB连接器的USB设备将使处理器无法处于最小功率状态,即通称的C3状态。换而言之,由于某些USB主机的实现方式,若主机12的操作系统检测到USB设备的存在,则处理器无法进入其最小功率状态。在传统计算机系统10中,且如USB规格所要求的,主机12内的操作系统将USB集线器16看作USB设备,该USB集线器16整合在该传统计算机系统10内。因此,尽管并未使用任何外部USB设备,系统总会检测到USB设备的存在。结果,主机12内的处理器永远无法进入最小功率状态。因此该传统计算机10会消耗高于期望的功率。若该传统计算机10为具有移动模式的计算机系统,如笔记本计算机,则此问题尤其值得注意。在此类计算机系统中,电源22包括电池,用来在移动模式时向传统计算机系统10供电。当处于移动模式时,我们希望容许主机12进入最小功率状态,以节省电池电量,例如在未有效使用主机12时。因为主机12的处理器无法进入最小功率状态,电池耗电将更快。该电池可能丧失电量,令使用者无法在需要时使用该传统计算机系统10。
因此,我们需要一种系统及方法,用来提供一套系统,该系统容许具有USB集线器的计算机系统进行电源管理。本发明就针对这种需求。
发明内容
本发明提供一种管理计算机系统电源的系统,该计算机系统包括主机,所述系统包括:通用串行总线USB集线器;和该USB集线器耦合的至少一个USB连接器;与USB集线器耦合的计算机系统的电源;以及和该USB集线器耦合的接触/移除检测逻辑电路,该接触/移除检测逻辑电路用来确定USB设备是否和所述至少一个USB连接器连接,若USB设备未和所述至少一个USB连接器连接,则断开USB集线器与所述电源的连接,且若USB设备和所述至少一个USB连接器连接,则将该USB集线器和所述电源连接。
本发明还提供一种用于控制计算机系统电源的方法,该系统包括主机、和该主机耦合的通用串行总线USB集线器、和该USB集线器耦合的至少一个USB连接器、以及与USB集线器耦合的计算机系统的电源,该方法包括下列步骤:(a)确定USB设备是否和至少一个USB连接器连接;(b)若USB设备未和至少一个USB连接器连接,则将USB集线器与所述电源断开;以及(c)若USB设备和至少一个USB连接器连接,则将USB集线器和所述电源连接。
依据此处所揭示的系统及方法,本发明通过允许主机内的处理器进入较低功率状态而使该计算机系统内的电源得到管理。
附图说明
图1为具有USB集线器的传统计算机系统方框图。
图2为依据本发明的具有USB集线器的计算机系统一个实施例的方框图。
图3为依据本发明的具有USB集线器的计算机系统的另一实施例的方框图。
图4为依据本发明的具有USB集线器的计算机系统第二个实施例的较详细方框图。
具体实施方式
本发明和计算机系统的改进有关。提出下列描述是为了使本领域普通技术人员能够制作和使用本发明,并且下列描述是在应专利申请及其要求的情况下提出的。对优选实施例的各式修改对于本领域的技术人员将显而易见,且在此提及的普遍原理亦可应用于其它具体实施例。因此,本发明并不局限于所示实施例,而应覆盖此处所述原理及特征的最广范围。
传统计算机系统可包括主机、USB集线器、及整合于单一单元内的多个USB连接器。所述主机一般包括一或多组集成电路,该一或多组集成电路包括至少一个处理器,该处理器用于运行传统计算机系统的操作系统(″OS″)。由于USB设备正日渐普遍,因此USB集线器和主机耦合。多个USB连接器和USB集线器耦合,所述多个USB连接器容许USB设备和传统计算机系统耦合。尽管传统计算机系统能容许较多数量的USB设备和该传统计算机系统搭配使用,本领域的普通技术人员将了解传统计算机系统无法适当地管理电源。特别是如USB规格所要求的,传统计算机系统将USB集线器当作连接到该传统计算机系统的USB设备。因此,传统计算机系统主机内的处理器无法进入某些功率状态。结果,该传统计算机系统将消耗高于期望的功率。
本发明提出一种计算机系统内管理电源的方法及系统。该计算机系统包括主机。该方法及系统包括提供USB集线器、至少一个USB连接器、及接触/移除检测逻辑。所述至少一个USB连接器和USB集线器耦合。接触/移除检测逻辑和USB集线器耦合。接触/移除检测逻辑确定USB设备是否连接到所述至少一个USB连接器,若USB设备未连接至少一个USB连接器,则将USB集线器和主机逻辑解耦,并且若USB设备连接至少一个USB连接器,则将USB集线器和主机逻辑耦合。
本发明将通过某些组件和OS及特定数目的组件进行描述。然而,本领域的普通技术人员将不难了解本方法及系统对于其它组件、其它OS及其它组件数目可同样有效运行。并且,为清晰起见,将省略依据本发明的计算机系统的许多部份。
为更具体地说明依据本发明的方法及系统,现请参阅图2。图2描述依据本发明的一个实施例的高层方框图,为计算机系统100。该计算机系统100包括主机102、第一USB连接器104、USB集线器106、连接至USB集线器106的USB连接器108及110、和USB集线器106耦合的电源112、接触/移除检测逻辑120及连接器122。主机102、第一USB连接器104、USB集线器106、USB连接器108及110、及电源112最好与图1所示传统计算机系统10的主机12、第一USB连接器14、USB集线器16、USB连接器18及20、及电源22基本相同。
参阅图2,接触/移除检测逻辑120耦合到USB连接器108和110、并通过连接器122耦合到电源112及USB集线器106。该接触/移除检测逻辑120检测USB设备(未显示)是否接入USB连接器108及110之一。若USB设备并未连接任一个USB连接器108及110,则接触/移除检测逻辑将USB集线器106和主机102逻辑解耦。另外,若USB设备耦合至任一个USB连接器108及110,该接触/移除检测逻辑120将该USB集线器106与主机102逻辑耦合。接触/移除检测逻辑120通过控制连接器122完成以上操作。具体地,接触/移除逻辑120控制连接器122以完成如下操作:当USB设备耦合至任一个USB连接器108及110时,连接器122将USB集线器106耦合至电源112;且当USB设备未耦合至任一个USB连接器108及110时,连接器122将不使USB集线器106和电源112耦合。因此,仅当一或多个USB连接器108及110通过USB集线器106进行使用时,才供电至USB集线器106。
通过使用接触/移除检测逻辑120,计算机系统100可较好地管理电源。只有USB集线器106接通电源时,主机102的操作系统才能识别USB集线器106。因为接触/移除检测逻辑120及连接器122保证了仅当一或多个USB连接器108及110正在使用时USB集线器106才接通电源112,故只有当USB设备连接至一或多个USB连接器108及110时,操作系统才能识别USB集线器106。换而言之,当USB设备未和USB连接器108及110之一耦合时,USB集线器106和主机102逻辑解耦。同样地,当USB设备和一或多个USB连接器108及110连接时,USB集线器106逻辑耦合至主机。即使物理上USB集线器106一直保持与主机102的连接,上述依然成立。因此,只有当一或多个USB连接器108及110正在使用时,主机102的操作系统才将USB集线器106当作耦合至主机102的USB设备。因此,当所述连接器未使用时,主机102的处理器可进入最小功率状态。因此,不会因为USB集线器106的存在而不必要地消耗电源。故能较好地管理计算机系统100的电源。
图3为依据本发明的另一实施例的方框图,为具有USB集线器的计算机系统100′。计算机系统100′包括和计算机系统100类似的组件。因此,这些类似组件以类似标号标示。然而为清晰起见,某些组件并未示出。计算机系统100′包括主机102′、连接至主机102′的USB连接器104′、USB集线器106′、及和USB集线器106′耦合的USB连接器108′及110′。计算机系统100′还包括接触/移除检测逻辑120′及连接器122′,然而,在计算机系统100′中,连接器122′耦合在主机102′及USB集线器106′之间。若USB设备未连接任一个USB连接器108′及110′,则接触/移除检测逻辑120′仍将USB集线器106′和主机102′逻辑解耦。若USB设备连接任一个USB连接器108′及110′,则接触/移除检测逻辑120′仍将USB集线器106′和主机102′逻辑耦合。接触/移除检测逻辑120′通过控制连接器122′执行上述功能。具体地,接触/移除逻辑120′控制连接器122′以完成以下功能:当USB设备耦合至任一个USB连接器108′及110′时,连接器122′将USB集线器106′耦合至主机102′。另外,接触/移除检测逻辑120′控制连接器122′以完成以下功能:当USB设备未耦合至任一个USB连接器108′及110′时,连接器122′将不使USB集线器106′和主机102′进行耦合。
通过使用接触/移除检测逻辑120′,计算机系统100′能够较好地管理电源。只有主机102′和USB集线器106′耦合,主机102′的操作系统才能识别USB集线器106′。因为接触/移除检测逻辑120′及连接器122′仅当一或多个USB连接器108′及110′正使用时才将USB集线器106′耦合至主机102′,故只有当USB设备连接至一或多个USB连接器108′及110′时,操作系统才能识别USB集线器106′。换而言之,当USB设备未和USB连接器108′及110′之一耦合时,USB集线器106′和主机逻辑解耦。同样地,当USB设备和一或多个USB连接器108′及110′连接时,USB集线器106′逻辑耦合至主机。因此,只有当一或多个USB连接器108′及110′正使用时,主机102′的操作系统才将USB集线器106′当作耦合至主机102′的USB设备。因此当这些连接器未使用时,主机102′的处理器可进入最小功率状态。因此,不会因为USB集线器106′的存在而不必要地消耗电源。故可较好地管理计算机系统100′的电源。
图4为依据本发明的第二实施例的较详细方框图,为具有USB集线器106″的计算机系统100″。该计算机系统100″包括与计算机系统100类似的组件。因此,这些类似组件以类似标号标示。然而为清晰起见,某些组件并未标出。计算机系统100″包括处理器102″(处理器102″置于计算机系统100″的主机上)、USB集线器106″、及USB连接器108″和110″。计算机系统100″还包括接触/移除检测逻辑120″及连接器122″。进一步而言,计算机系统100″包括瞬态抑制器(transient suppressor)124。该瞬态抑制器用来防止当USB设备(未显示)热连接至连接器110″及108″时的静电放电所造成的损害。接触/移除检测逻辑包括集成电路126和128及逻辑门130、132和134。连接器122″为FET(场效应管)。因此,连接器122″并非通常意义的连接器,因为该连接器122″并未在物理上将USB集线器106″和处理器102″解除耦合。相反,该连接器122″之所以为连接器,是因为其允许USB集线器106″逻辑耦合至处理器102″或将二者逻辑解耦。当USB设备连接至USB连接器108″或110″时,接触/移除检测逻辑120″启动信号H8USBON。当该信号启动时,FET 122″被启动。因此当USB设备连接至连接器108″或110″时,介于处理器102″及USB集线器106″间的线路121会驱至高位。结果,仅当USB连接器108″或110″正使用时,USB集线器106″才会连接处理器102″。故只有当USB连接器108″或110″正使用时,处理器102″才将USB集线器106″当作USB设备。在其它时间,处理器102″的运行将USB集线器106″当作不存在于计算机系统100″内。因此,当USB连接器108″与110″未使用时,处理器102″可进入最小功率状态。故可以较好地管理计算机系统100″的电源。
本发明揭示了一种方法及系统,用于管理具有内置USB集线器的系统的电源。尽管本发明依据所示实施例进行了描述,本领域的普通技术人员应不难理解对于诸实施例可进行各式变化,且这些变化将仍属于本发明的原理及范围之内。因此,在不偏离所附权利申请的原理及范围前提下,本领域的普通技术人员可进行许多修改。
工业应用性
本发明可用来在通信电系统内管理对电源的需求。

Claims (5)

1.一种管理计算机系统电源的系统,该计算机系统包括主机,所述系统包括:
通用串行总线USB集线器;
和该USB集线器耦合的至少一个USB连接器;
与USB集线器耦合的计算机系统的电源;以及
和该USB集线器耦合的接触/移除检测逻辑电路,该接触/移除检测逻辑电路用来确定USB设备是否和所述至少一个USB连接器连接,若USB设备未和所述至少一个USB连接器连接,则断开USB集线器与所述电源的连接,且若USB设备和所述至少一个USB连接器连接,则将该USB集线器和所述电源连接。
2.如权利要求1所述的系统,其中接触/移除检测逻辑电路当USB设备未和至少一个USB连接器连接时,提供第一信号,且当USB设备和所述至少一个USB连接器连接时,提供第二信号,该系统进一步包括:
和所述电源、接触/移除检测逻辑电路及USB集线器耦合的连接器,该连接器用来将USB集线器连接至所述电源以响应第二信号,以及断开USB集线器和所述电源的连接以响应第一信号。
3.如权利要求1所述的系统,其中当USB设备未和至少一个USB连接器连接时,容许该计算机系统进入最小功率状态。
4.一种用于控制计算机系统电源的方法,该计算机系统包括主机、和该主机耦合的通用串行总线USB集线器、和该USB集线器耦合的至少一个USB连接器、以及与USB集线器耦合的计算机系统的电源,该方法包括下列步骤:
(a)确定USB设备是否和至少一个USB连接器连接;
(b)若USB设备未和至少一个USB连接器连接,则将USB集线器与所述电源断开;以及
(c)若USB设备和至少一个USB连接器连接,则将USB集线器和所述电源连接。
5.如权利要求4所述的方法,其中断开连接步骤(b)进一步包括下列步骤:
(bi)当USB设备未和至少一个USB连接器连接时,使用接触/移除检测逻辑电路提供第一信号,且当USB设备和至少一个USB连接器连接时,使用接触/移除检测逻辑电路提供第二信号;接触/移除检测逻辑电路和所述电源及所述至少一个USB连接器耦合;以及
(bii)使用和所述电源、接触/移除检测逻辑电路及USB集线器耦合的连接器,以将USB集线器连接至所述电源以响应第二信号,以及断开USB集线器与所述电源的连接以响应第一信号。
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