CN1324421C - 一种中央处理器变频及中央处理器风扇变速的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种中央处理器变频及中央处理器风扇变速的方法和装置，开关将指示中央处理器频率状态及中央处理器风扇转速状态的信号发送给总控模块；总控模块根据开关发送的指示中央处理器频率状态及中央处理器风扇转速状态的信号，在中央处理器频率寄存器中写入数据，使中央处理器的工作频率变为与所述中央处理器频率状态对应的频率值；还在风扇转速寄存器中写入数据，使中央处理器风扇的转速变为与所述中央处理器风扇转速状态对应的转速值。本发明方法和装置使中央处理器的频率和中央处理器风扇的转速能够随着用户对电脑使用情况的变化而变化，有利于电脑的正常工作。

Description

一种中央处理器变频及中央处理器风扇变速的方法和装置

技术领域

本发明涉及计算机硬件控制技术领域，具体涉及中央处理器(CPU)变频及CPU风扇变速的方法和装置。

背景技术

目前，大部分的电脑在工作时，只处于一种固定的工作状态，一般认为这种状态为正常状态，当用户运行对电脑系统要求较高或大量占用系统资源的程序软件时，CPU需要处于高频状态，程序软件才能正常、高效地运行；但此时CPU仍旧处于正常状态，使电脑无法正常、高效地运行；当电脑处于空闲状态或运行的程序软件对电脑系统要求较低或少量占用系统资源时，CPU只要处于低频状态就能保证电脑的正常工作，但此时CPU仍旧处于正常状态，使电脑消耗过多的电能。

同样，目前为CPU降温的CPU风扇也始终保持同一转速，但实际上，有时CPU因运行大量占用系统资源的程序软件，而产生较大热量，这时就需要CPU风扇能以较高转速运行，以保证CPU能及时散热。但，此时CPU风扇还保持在低于当前需要的较高转速的正常转速，使得CPU得不到及时的散热，严重时会使CPU因过热而烧坏。

而有时，CPU因运行少量占用系统资源的程序软件，只产生了少量热量，这时就不需要CPU以高转速运行，而只是以较低转速运行即可，这样，既可以减少CPU风扇的电能消耗，又可以降低CPU风扇在运转时所产生的噪音。但，此时CPU风扇还保持在高于当前需要的较低转速的正常转速，使得CPU耗能过高，并产生过大噪音。

由以上所述可知，一般情况下，CPU的频率和CPU风扇的转速不能随着用户对电脑使用情况的变化而变化，不利于电脑的正常工作。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种中央处理器变频及中央处理器风扇变速的方法，使CPU的频率和CPU风扇的转速能够随着用户对电脑使用情况的变化而变化，以利于电脑的正常工作。

本发明的另一目的在于提供一种中央处理器变频及中央处理器风扇变速的装置，使用户对电脑的使用情况发生变化时，能触发开关信号，并使CPU的频率和CPU风扇的转速能够随之变化，以利于电脑的正常工作。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明公开了一种中央处理器变频及中央处理器风扇变速的方法，该方法包括以下步骤：

a.开关将指示中央处理器频率状态及中央处理器风扇转速状态的信号发送给总控模块；

b.总控模块根据开关发送的指示中央处理器频率状态及中央处理器风扇转速状态的信号，在中央处理器频率寄存器中写入数据，使中央处理器的工作频率变为与所述中央处理器频率状态对应的频率值；还在风扇转速寄存器中写入数据，使中央处理器风扇的转速变为与所述中央处理器风扇转速状态对应的转速值。

步骤a包括：

将一个开关信号，由电平信号转换为指示中央处理器高频状态及中央处理器风扇高转速状态、中央处理器低频状态及中央处理器风扇低转速状态，或中央处理器正常频率状态及中央处理器风扇正常转速状态的串行通讯数据，并将该串行通讯数据发送给总控模块。

步骤b中所述的总控模块根据开关发送的指示中央处理器频率状态的信号，在中央处理器频率寄存器中写入数据，使中央处理器的工作频率变为与所述中央处理器频率状态对应的频率值的方法包括：

总控模块根据开关发送的指示中央处理器高频状态的信号，在中央处理器频率寄存器里可控制中央处理器工作频率的四个数据位中写入数据，使中央处理器的工作频率变为与所述中央处理器高频状态对应的频率值。

步骤b中所述的总控模块根据开关发送的指示中央处理器频率状态的信号，在中央处理器频率寄存器中写入数据，使中央处理器的工作频率变为与所述中央处理器频率状态对应的频率值的方法包括：

总控模块根据开关发送的指示中央处理器正常频率状态的信号，在中央处理器频率寄存器里可控制中央处理器工作频率的四个数据位中写入数据，使中央处理器的工作频率变为与所述中央处理器正常频率状态对应的频率值。

步骤b中所述的总控模块根据开关发送的指示中央处理器频率状态的信号，在中央处理器频率寄存器中写入数据，使中央处理器的工作频率变为与所述中央处理器频率状态对应的频率值的方法包括：

总控模块根据开关发送的指示中央处理器低频状态的信号，在中央处理器频率寄存器里可控制中央处理器工作频率的四个数据位中写入数据，使中央处理器的工作频率变为与所述中央处理器低频状态对应的频率值。

步骤b中所述的总控模块根据开关发送的指示中央处理器频率状态的信号，在中央处理器频率寄存器中写入数据，使中央处理器的工作频率变为与所述中央处理器频率状态对应的频率值的方法包括：

总控模块收到开关发送的指示中央处理器正常频率状态的信号后，获取中央处理器使用率，并根据该使用率，在中央处理器频率寄存器里可控制中央处理器工作频率的四个数据位中写入数据，使中央处理器的工作频率变为与所述中央处理器正常频率状态对应的频率值。

步骤b中所述的总控模块根据开关发送的指示中央处理器风扇转速状态的信号，在风扇转速寄存器中写入数据，使中央处理器风扇的转速变为与所述中央处理器风扇转速状态对应的转速值的方法包括：

总控模块根据开关发送的指示中央处理器风扇高转速状态的信号，在风扇转速寄存器里可控制风扇转速的八个数据位中写入数据，使向中央处理器风扇提供的电压发生变化，最终使中央处理器风扇转速变为与所述中央处理器风扇高转速状态对应的转速值。

步骤b中所述的总控模块根据开关发送的指示中央处理器风扇转速状态的信号，在风扇转速寄存器中写入数据，使中央处理器风扇的转速变为与所述中央处理器风扇转速状态对应的转速值的方法包括：

总控模块根据开关发送的指示中央处理器风扇正常转速状态的信号，在风扇转速寄存器里可控制风扇转速的八个数据位中写入数据，使向中央处理器风扇提供的电压发生变化，最终使中央处理器风扇转速变为与所述中央处理器风扇正常转速状态对应的转速值。

步骤b中所述的总控模块根据开关发送的指示中央处理器风扇转速状态的信号，在风扇转速寄存器中写入数据，使中央处理器风扇的转速变为与所述中央处理器风扇转速状态对应的转速值的方法包括：

总控模块根据开关发送的指示中央处理器风扇低转速状态的信号，在风扇转速寄存器里可控制风扇转速的八个数据位中写入数据，使向中央处理器风扇提供的电压发生变化，最终使中央处理器风扇转速变为与所述中央处理器风扇低转速状态对应的转速值。

步骤b中所述的总控模块根据开关发送的指示中央处理器风扇转速状态的信号，在风扇转速寄存器中写入数据，使中央处理器风扇的转速变为与所述中央处理器风扇转速状态对应的转速值的方法包括：

总控模块收到开关发送的指示中央处理器风扇正常转速状态的信号后，根据温控单元向总控模块发送的中央处理器温度值，在风扇转速寄存器里可控制风扇转速的八个数据位中写入数据，使向中央处理器风扇提供的电压发生变化，最终使中央处理器风扇转速变为与所述中央处理器风扇正常转速状态对应的转速值。

本发明还公开了一种中央处理器变频及中央处理器风扇变速的装置，该装置包括：

两个以上的开关，与单片机相连，不同的开关用于向单片机发送能够相互区别的电平信号；

单片机，与总控模块相连，用于将开关向单片机发送的电平信号转换成串行通讯数据，并将该串行通讯数据发送给总控模块；

总控模块，与中央处理器相连，还与温控模块相连，用以根据单片机向总控模块发送的串行通讯数据，向中央处理器包含的中央处理器频率寄存器中写入能够改变中央处理器工作频率的数据；还用以根据单片机向总控模块发送的串行通讯数据，向温控模块包含的风扇转速寄存器中写入能够改变中央处理器风扇转速的数据；

包含风扇转速寄存器的温控模块，与中央处理器风扇相连，用于接收总控模块向温控模块包含的风扇转速寄存器写入的数据，以改变向中央处理器风扇提供的电压；

包含中央处理器频率寄存器的中央处理器，用于接收总控模块向中央处理器包含的中央处理器频率寄存器写入的数据，以改变中央处理器的工作频率；

中央处理器风扇，根据接收的不同电压，变化自身的转速。

所述的总控模块包含：

中央处理器频率控制单元，通过总控模块与单片机相连，还与中央处理器相连，用于接收单片机向总控模块发送的信号，并根据该信号控制中央处理器的工作频率；

中央处理器风扇转速控制单元，通过总控模块与单片机相连，还与温控模块相连，用于接收单片机向总控模块发送的信号，并根据该信号控制向中央处理器风扇输出的电压比。

所述的温控模块包含：

温控单元，与辅助电路相连，用于接收总控模块向温控单元包含的风扇转速寄存器写入的数据，并向辅助电路输出电压比；

辅助电路，用于根据温控单元向辅助电路输入的电压比，向中央处理器风扇输出电压。

所述的两个以上开关为两个开关，其中一个开关是能够向单片机的两个管脚分别输出不同高低电平信号的开关；

另一个开关是能够向单片机的一个管脚输出电平信号的开关。

所述另一个开关是向单片机的一个管脚输出高电平信号的开关；

或所述另一个开关是向单片机的一个管脚输出低电平信号的开关。

所述的两个以上开关为三个开关，三个开关分别是能够向单片机的三个不同管脚输出电平信号的开关。

单片机进一步与呼吸灯相连，用于在单片机接收到不同开关信号时，呼吸灯能发出不同颜色的光。

与现有技术相比，本发明所提供的中央处理器变频及中央处理器风扇变速的方法和装置，在单片机将接收到的开关的电平信号转化为串行通讯数据，并将该数据发送给总控模块后，总控模块中的CPU频率控制单元向CPU中的CPU频率寄存器写入数据，使CPU当前的工作频率发生变化；同时，总控模块中的CPU风扇转速控制单元向温控模块中的温控单元所包含的CPU风扇转速寄存器写入数据，再结合辅助电路，使CPU风扇的转速发生变化。本发明所提供的方法和装置使CPU的频率和CPU风扇的转速能够随着用户对电脑使用情况的变化而变化，以利于电脑的正常工作。

附图说明

图1为本发明CPU变频及CPU风扇变速装置图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明详细说明。

本发明在单片机将接收到的开关的电平信号转化为串行通讯数据，并将该数据发送给总控模块后，总控模块中的CPU频率控制单元向CPU中的CPU频率寄存器写入特定数据，使CPU当前的工作频率变化为一固定值。除非当前闭合的开关发生了状态变化，变成另外一个开关闭合，否则，CPU当前的工作频率将始终保持为一个固定值。

另外，总控模块中的CPU风扇转速控制单元向温控模块中的温控单元所包含的CPU风扇转速寄存器写入特定数据，再结合辅助电路，使CPU风扇的转速变化为一固定值。除非当前闭合的开关发生了状态变化，变成另外一个开关闭合，否则，CPU风扇的转速将始终保持为一个固定值。

同样，本发明还可以在单片机将接收到的开关的电平信号转化为串行通讯数据，并将该数据发送给总控模块后，总控模块中的CPU频率控制单元获取CPU的使用率，再根据获取的CPU的使用率，向CPU中的CPU频率寄存器写入相应数据，使CPU当前的工作频率发生相应变化。

另外，总控模块中的CPU风扇转速控制单元，根据温控模块所包含的温控单元监测到的CPU的温度，向温控模块中的温控单元所包含的CPU风扇转速寄存器写入相应数据，再结合辅助电路，使CPU风扇的转速发生相应变化。

参见图1，图1为本发明CPU变频及CPU风扇变速装置图。其中，高频开关101、常态开关102、低频开关103分别与单片机104的不同管脚相连，单片机104与总控模块105相连，总控模块105分别与CPU113和温控模块108相连，温控模块108进而与CPU风扇112相连，呼吸灯115与单片机104相连。

具体来讲，总控模块105包括：CPU频率控制单元106和CPU风扇转速控制单元107；温控模块108则包括：温控单元109和辅助电路111。

另外，温控单元109包含CPU风扇转速寄存器110；CPU 113则包含CPU频率寄存器114。在实际应用时，将温控单元109靠近CPU 113放置，使温控单元109能监测到CPU 113的温度。

其中，单片机104用于将收到的某开关向其发送的电平信号转换为串行通讯数据，并将该串行通讯数据输入总控模块105。总控模块105根据该串行通讯数据，应用自身包含的CPU频率控制单元106和CPU风扇转速控制单元107进行相应操作。所述操作具体为：在CPU 113包含的CPU频率寄存器114中写入相应数据，以改变CPU 113的工作频率；同时，在温控单元109包含的CPU风扇转速寄存器110中写入相应数据，再结合辅助电路111以改变CPU风扇112的转速。

为便于本发明的理解，下面，结合图1列举三个具体实施例对本发明方法和装置进行详细描述。

实施例一：

当用户运行对电脑系统要求较高或大量占用系统资源的程序软件时，CPU需要处于高频状态，以保证程序软件正常、高效地运行；同时，CPU风扇也需要处于较高转速，以利于CPU散热。

这时，用户则将高频开关101闭合，高频开关101会向单片机104的端口1发送一个电平信号，单片机104收到该电平信号后，就将该电平信号转换为串行通讯数据，并由端口4将该串行通讯数据通过总控模块105的端口a输入总控模块105。

总控模块105通过端口a收到所述串行通讯数据的同时，将该串行通讯数据发送给CPU频率控制单元106。之后，CPU频率控制单元106通过与CPU 113的连接，向CPU113中的CPU频率寄存器114写入特定数据，使CPU113当前的工作频率变化为一固定值。

具体来讲，CPU频率寄存器114是一个可以写入八位二进制数的寄存器，其中有四个数据位用来改变CPU 113的工作频率，这四个数据位中的第一位用以指示CPU 113是否改变频率，如果在这个数据位中写入1，则表示改变CPU 113的工作频率；如果在这个数据位中写入0，则表示不改变CPU113的工作频率。四个数据位中的后三位可以写入从000到111等八个不同的三位二进制数，其中，在CPU频率寄存器114中写入111时，CPU 113处于最高的工作频率；在CPU频率寄存器114中写入其它的三位二进制数时，CPU 113的工作频率则成比例变化。

假设在四个数据位中的第一位写入1，在后三位中写入100，则先将100换算成十进制数的4，再用4除以从000到111可以写入的不同三位二进制数的个数，即：用4除以8，得到1/2，这样，CPU 113当前的工作频率就会变为自身最高工作频率的一半；同理，如果在四个数据位中的第一位写入1，在后三位中写入110，CPU 113当前的工作频率就会变为自身最高工作频率的6/8，即3/4。

依照上述原理，当CPU频率控制单元106收到所述串行通讯数据后，就通过与CPU 113的连接，向CPU 113中的CPU频率寄存器114写入特定数据，使CPU 113当前的工作频率变化为一固定值，一般情况下，CPU 113当前的工作频率会相对变高。输入的具体数据可以视电脑当前的工作情况而定，只要输入CPU频率寄存器114的数据使CPU 113变化后的工作频率，能保证电脑或电脑当前应用的程序软件可以正常、高效地运行即可。

同样，总控模块105通过端口a收到所述串行通讯数据的同时，将该串行通讯数据发送给CPU风扇转速控制单元107。之后，CPU风扇转速控制单元107通过与温控模块108的连接，向温控模块108中的温控单元109所包含的CPU风扇转速寄存器110写入特定数据，再结合辅助电路111，使CPU风扇112的转速变化为一固定值。

具体来讲，CPU风扇转速寄存器110是一个可以写入八位二进制数的寄存器，在这八个数据位中共可以写入从00000000到11111111等256个不同的八位二进制数，其中，在CPU风扇转速寄存器110中写入11111111时，CPU风扇112处于最高转速；在CPU风扇转速寄存器110中写入其它的八位二进制数时，CPU风扇112的转速则成比例变化。

假设在CPU风扇转速寄存器110中写入10000000，则先将10000000换算成十进制数的128，再用128除以从00000000到111111可以写入的不同八位二进制数的个数，即：用128除以256，得到1/2，这样，CPU风扇112的转速就会变为自身最高转速的一半；同理，如果在CPU风扇转速寄存器110中写入11000000，CPU风扇112的转速就会变为自身最高转速的192/256，即3/4。

CPU风扇转速寄存器110中写入新的数据后，CPU风扇转速寄存器110会将CPU风扇转速的变化情况以信号的形式输入辅助电路111，辅助电路111收到该信号并经相应处理后，向CPU风扇112提供具有一定数值的电压，通过向CPU风扇112提供大小不同的电压，最终对CPU风扇112的转速进行控制。

假设在CPU风扇转速寄存器110中写入10000000，则温控单元109根据该输入，将CPU风扇112的转速变为自身最高转速的一半，并以信号的形式将这种转速的变化输入辅助电路111，辅助电路111能向CPU风扇112提供的电压最高通常为12伏特，当辅助电路111收到所述信号后，就会将自身向CPU风扇112提供的电压改变为12伏特的一半，即6伏特。这样，由于CPU风扇112只被提供了能保证最高转速的最高电压的一半，则CPU风扇112当前的转速就变为自身最高转速的一半。

同理，如果在CPU风扇转速寄存器110中写入11000000，则温控单元109根据该输入，将CPU风扇112的转速变为自身最高转速的3/4，并以信号的形式将这种转速的变化输入辅助电路111，辅助电路111能向CPU风扇112提供的电压最高通常为12伏特，当辅助电路111收到所述信号后，就会将自身向CPU风扇112提供的电压改变为12伏特的3/4，即9伏特。这样，由于CPU风扇112只被提供了能保证最高转速的最高电压的3/4，则CPU风扇112当前的转速就变为自身最高转速的3/4。

依照上述原理，当CPU风扇转速控制单元107收到所述串行通讯数据后，就通过与温控模块108的连接，向温控模块108中的温控单元109所包含的CPU风扇转速寄存器110写入特定数据，再结合辅助电路111，使CPU风扇112的转速变化为一固定值，一般情况下，CPU风扇112的转速会相对变高。输入的具体数据可以视电脑当前的工作情况而定，只要输入CPU风扇转速寄存器110的数据使CPU风扇112发生变化后的转速，能保证CPU113的正常散热即可。

实施例二：

当电脑处于空闲状态或运行的程序软件对电脑系统要求较低或少量占用系统资源时，CPU只要处于低频状态就能保证电脑的正常工作；同时，CPU风扇只需以较低转速运行，就完全可以保证CPU的正常散热。

这时，用户则将低频开关103闭合，低频开关103会向单片机104的端口3发送一个电平信号，单片机104收到该电平信号后，就将该电平信号转换为串行通讯数据，并由端口6将该串行通讯数据通过总控模块105的端口c输入总控模块105。

总控模块105通过端口c收到所述串行通讯数据的同时，将该串行通讯数据发送给CPU频率控制单元106。之后，CPU频率控制单元106通过与CPU 113的连接，向CPU 113中的CPU频率寄存器114写入特定数据，使CPU 113当前的工作频率变化为一固定值。

具体来讲，CPU频率寄存器114是一个可以写入八位二进制数的寄存器，其中有四个数据位用来改变CPU 113的工作频率，这四个数据位中的第一位用以指示CPU 113是否改变频率，如果在这个数据位中写入1，则表示改变CPU113的工作频率；如果在这个数据位中写入0，则表示不改变CPU113的工作频率。四个数据位中的后三位可以写入从000到111等八个不同的三位二进制数，其中，在CPU频率寄存器114中写入111时，CPU 113处于最高的工作频率；在CPU频率寄存器114中写入其它的三位二进制数时，CPU 113的工作频率则成比例变化。

假设在四个数据位中的第一位写入1，在后三位中写入100，则先将100换算成十进制数的4，再用4除以从000到111可以写入的不同三位二进制数的个数，即：用4除以8，得到1/2，这样，CPU113当前的工作频率就会变为自身最高工作频率的一半；同理，如果在四个数据位中的第一位写入1，在后三位中写入010，CPU 113当前的工作频率就会变为自身最高工作频率的2/8，即1/4。

依照上述原理，当CPU频率控制单元106收到所述串行通讯数据后，就通过与CPU 113的连接，向CPU 113中的CPU频率寄存器114写入特定数据，使CPU 113当前的工作频率变化为一固定值，一般情况下，CPU 113当前的工作频率会相对变低。输入的具体数据可以视电脑当前的工作情况而定，只要输入CPU频率寄存器114的数据使CPU113变化后的工作频率，能保证电脑或电脑当前应用的程序软件可以正常、高效地运行即可。

同样，总控模块105通过端口c收到所述串行通讯数据的同时，将该串行通讯数据发送给CPU风扇转速控制单元107。之后，CPU风扇转速控制单元107通过与温控模块108的连接，向温控模块108中的温控单元109所包含的CPU风扇转速寄存器110写入特定数据，再结合辅助电路111，使CPU风扇112的转速变化为一固定值。

具体来讲，CPU风扇转速寄存器110是一个可以写入八位二进制数的寄存器，在这八个数据位中共可以写入从00000000到11111111等256个不同的八位二进制数，其中，在CPU风扇转速寄存器110中写入11111111时，CPU风扇112处于最高转速；在CPU风扇转速寄存器110中写入其它的八位二进制数时，CPU风扇112的转速则成比例变化。

假设在CPU风扇转速寄存器110中写入10000000，则先将10000000换算成十进制数的128，再用128除以从00000000到11111111可以写入的不同八位二进制数的个数，即：用128除以256，得到1/2，这样，CPU风扇112的转速就会变为自身最高转速的一半；同理，如果在CPU风扇转速寄存器110中写入01000000，CPU风扇112的转速就会变为自身最高转速的64/256，即1/4。

CPU风扇转速寄存器110中写入新的数据后，CPU风扇转速寄存器110会将CPU风扇转速的变化情况以信号的形式输入辅助电路111，辅助电路111收到该信号并经相应处理后，向CPU风扇112提供具有一定数值的电压，通过向CPU风扇112提供大小不同的电压，最终对CPU风扇112的转速进行控制。

假设在CPU风扇转速寄存器110中写入10000000，则温控单元109根据该输入，将CPU风扇112的转速变为自身最高转速的一半，并以信号的形式将这种转速的变化输入辅助电路111，辅助电路111能向CPU风扇112提供的电压最高通常为12伏特，当辅助电路111收到所述信号后，就会将自身向CPU风扇112提供的电压改变为12伏特的一半，即6伏特。这样，由于CPU风扇112只被提供了能保证最高转速的最高电压的一半，则CPU风扇112当前的转速就变为自身最高转速的一半。

同理，如果在CPU风扇转速寄存器110中写入01000000，则温控单元109根据该输入，将CPU风扇112的转速变为自身最高转速的1/4，并以信号的形式将这种转速的变化输入辅助电路111，辅助电路111能向CPU风扇112提供的电压最高通常为12伏特，当辅助电路111收到所述信号后，就会将自身向CPU风扇112提供的电压改变为12伏特的1/4，即3伏特。这样，由于CPU风扇112只被提供了能保证最高转速的最高电压的1/4，则CPU风扇112当前的转速就变为自身最高转速的1/4。

依照上述原理，当CPU风扇转速控制单元107收到所述串行通讯数据后，就通过与温控模块108的连接，向温控模块108中的温控单元109所包含的CPU风扇转速寄存器110写入特定数据，再结合辅助电路111，使CPU风扇112的转速变化为一固定值，一般情况下，CPU风扇112的转速会相对变低。输入的具体数据可以视电脑当前的工作情况而定，只要输入CPU风扇转速寄存器110的数据使CPU风扇112发生变化后的转速，能保证CPU113的正常散热即可。

实施例三：

当用户没有运行对电脑系统要求较高或大量占用系统资源的程序软件，或者运行的程序软件对电脑系统要求不是很低或占用一定量的系统资源时，CPU就不需要处于高频状态；但是，为了保证程序软件能正常、高效地运行，CPU也不能处于低频状态。所以，这时CPU一般应处于高频与低频之间的正常频率；相应地，CPU风扇也就不能处于高转速或低转速，而应处于高转速与低转速之间的正常转速，以利于CPU散热。

这时，用户则将常态开关102闭合，常态开关102会向单片机104的端口2发送一个电平信号，单片机104收到该电平信号后，就将该电平信号转换为串行通讯数据，并由端口5将该串行通讯数据通过总控模块105的端口b输入总控模块105。

总控模块105通过端口b收到所述串行通讯数据的同时，将该串行通讯数据发送给CPU频率控制单元106。之后，CPU频率控制单元106通过与CPU 113的连接，实时或周期性地获取CPU 113的使用率，当获取的CPU 113的使用率较高时，如70％，CPU频率控制单元106则向CPU113中的CPU频率寄存器114写入相应数据，将CPU 113当前的工作频率进行相应变化，如将CPU 113当前的工作频率变化为CPU 113最高工作频率的70％；当获取的CPU 113的使用率较低时，如30％，CPU频率控制单元106则向CPU 113中的CPU频率寄存器114写入相应数据，将CPU 113当前的工作频率进行相应变化，如将CPU 113当前的工作频率变化为CPU 113最高工作频率的30％。

具体来讲，CPU频率寄存器114是一个可以写入八位二进制数的寄存器，其中有四个数据位用来改变CPU 113的工作频率，这四个数据位中的第一位用以指示CPU 113是否改变频率，如果在这个数据位中写入1，则表示改变CPU 113的工作频率；如果在这个数据位中写入0，则表示不改变CPU113的工作频率。四个数据位中的后三位可以写入从000到111等八个不同的三位二进制数，其中，在CPU频率寄存器114中写入111时，CPU 113处于最高的工作频率；在CPU频率寄存器114中写入其它的三位二进制数时，CPU 113的工作频率则成比例变化。

假设在四个数据位中的第一位写入1，在后三位中写入100，则先将100换算成十进制数的4，再用4除以从000到111可以写入的不同三位二进制数的个数，即：用4除以8，得到1/2，这样，CPU113当前的工作频率就会变为自身最高工作频率的一半；同理，如果在四个数据位中的第一位写入1，在后三位中写入011，CPU 113当前的工作频率就会变为自身最高工作频率的3/8；同样，如果在四个数据位中的第一位写入1，在后三位中写入101，CPU 113当前的工作频率就会变为自身最高工作频率的5/8。

依照上述原理，当CPU频率控制单元106收到所述串行通讯数据后，就通过与CPU 113的连接，实时或周期性地获取CPU 113的使用率，再根据CPU 113的使用率，向CPU 113中的CPU频率寄存器114写入相应数据，以对CPU 113的工作频率进行相应变化。输入的具体数据可以视电脑当前的工作情况而定，只要输入CPU频率寄存器114的数据使CPU 113变化后的工作频率，能保证电脑或电脑当前应用的程序软件可以正常、高效地运行即可。

同样，总控模块105通过端口b收到所述串行通讯数据的同时，将该串行通讯数据发送给CPU风扇转速控制单元107。之后，与CPU风扇转速控制单元107相连的温控模块108所包含的温控单元109，实时或周期性地监测CPU 113的温度，并将监测到的温度值发送给CPU风扇转速控制单元107。

上述的温控单元109对CPU113温度进行监测，以及将监测到的温度值发送给CPU风扇转速控制单元107的操作，可以自电脑工作时起一直进行；也可以在总控模块105收到所述串行通讯数据后，通过总控模块105向温控单元109发送指令而开始进行。

CPU风扇转速控制单元107根据收到的温度值，向CPU 113中的CPU频率寄存器114写入相应数据，将CPU 113当前的工作频率进行相应变化。如：当CPU风扇转速控制单元107收到的温度值是25摄氏度时，CPU风扇转速控制单元107则向温控单元109中的CPU风扇转速寄存器110写入相应数据，将CPU风扇112的转速变为自身最高转速的25％；当CPU风扇转速控制单元107收到的温度值是40摄氏度时，CPU风扇转速控制单元107则向温控单元109中的CPU风扇转速寄存器110写入相应数据，将CPU风扇112的转速变为自身最高转速的60％。

具体来讲，CPU风扇转速寄存器110是一个可以写入八位二进制数的寄存器，在这八个数据位中共可以写入从00000000到11111111等256个不同的八位二进制数，其中，在CPU风扇转速寄存器110中写入11111111时，CPU风扇112处于最高转速；在CPU风扇转速寄存器110中写入其它的八位二进制数时，CPU风扇112的转速则成比例变化。

假设在CPU风扇转速寄存器110中写入10000000，则先将10000000换算成十进制数的128，再用128除以从00000000到11111111可以写入的不同八位二进制数的个数，即：用128除以256，得到1/2，这样，CPU风扇1 12的转速就会变为自身最高转速的一半；同理，如果在CPU风扇转速寄存器110中写入01000000，CPU风扇112的转速就会变为自身最高转速的64/256，即1/4；同样，如果在CPU风扇转速寄存器110中写入10100000，CPU风扇112的转速就会变为自身最高转速的160/256，即5/8。

CPU风扇转速寄存器110中写入新的数据后，CPU风扇转速寄存器110会将CPU风扇转速的变化情况以信号的形式输入辅助电路111，辅助电路111收到该信号并经相应处理后，向CPU风扇112提供具有一定数值的电压，通过向CPU风扇112提供大小不同的电压，最终对CPU风扇112的转速进行控制。

假设在CPU风扇转速寄存器110中写入10000000，则温控单元109根据该输入，将CPU风扇112的转速变为自身最高转速的一半，并以信号的形式将这种转速的变化输入辅助电路111，辅助电路111能向CPU风扇112提供的电压最高通常为12伏特，当辅助电路111收到所述信号后，就会将自身向CPU风扇112提供的电压改变为12伏特的一半，即6伏特。这样，由于CPU风扇112只被提供了能保证最高转速的最高电压的一半，则CPU风扇112当前的转速就变为自身最高转速的一半。

同理，如果在CPU风扇转速寄存器110中写入10100000，则温控单元109根据该输入，将CPU风扇112的转速变为自身最高转速的5/8，并以信号的形式将这种转速的变化输入辅助电路111，辅助电路111能向CPU风扇112提供的电压最高通常为12伏特，当辅助电路111收到所述信号后，就会将自身向CPU风扇112提供的电压改变为12伏特的5/8，即7.5伏特。这样，由于CPU风扇112只被提供了能保证最高转速的最高电压的5/8，则CPU风扇112当前的转速就变为自身最高转速的5/8。

依照上述原理，当CPU风扇转速控制单元107收到所述串行通讯数据后，CPU风扇转速控制单元107根据温控单元109向其发送的CPU 113温度值，向温控单元109中的CPU风扇转速寄存器110写入相应数据，再结合辅助电路111，对CPU风扇112的转速进行相应变化。输入的具体数据可以视电脑当前的工作情况而定，只要输入CPU风扇转速寄存器110的数据使CPU风扇112发生变化后的转速，能保证CPU 113的正常散热即可。

另外，为了方便用户知晓当前CPU 113的频率状态及CPU风扇112的转速状态，可以将单片机104与呼吸灯115相连，使得单片机104接收到不同的开关信号时，呼吸灯115能发出不同颜色的光，用户通过分别光的颜色，就可以知道当前CPU 113的频率状态及CPU风扇112的转速状态。

由以上所述可以看出，总控模块105通过自身不同端口接收到信号，来判断对当前CPU 113的频率及CPU风扇112的转速进行何种变化，即：当总控模块105的端口a接收到信号时，就将CPU 113的工作频率变为高频状态，将CPU风扇112的转速变为高转速状态；当总控模块105的端口b接收到信号时，就将CPU 113的工作频率变为正常频率状态，将CPU风扇112的转速变为正常转速状态；当总控模块105的端口c接收到信号时，就将CPU 113的工作频率变为低频状态，将CPU风扇112的转速变为低转速状态。当然，为了能顺利完成以上操作，就需要预先在总控模块105中进行设置，使总控模块105能够在不同端口接收到信号时，进行相应的不同处理。

由以上所述可知，实施例一及实施例二中所述的方法，由单片机104将接收到的开关的电平信号转化为串行通讯数据，并将该数据发送给总控模块105后，总控模块105中的CPU频率控制单元106向CPU 113中的CPU频率寄存器114写入特定数据，使CPU 113当前的工作频率变化为一固定值。除非当前闭合的开关发生了状态变化，变成另外一个开关闭合，否则，CPU113当前的工作频率将始终保持为一个固定值。

另外，总控模块105中的CPU风扇转速控制单元107通过与温控模块108的连接，向温控模块108中的温控单元109所包含的CPU风扇转速寄存器110写入特定数据，再结合辅助电路111，使CPU风扇112的转速变化为一固定值。除非当前闭合的开关发生了状态变化，变成另外一个开关闭合，否则，CPU风扇112的转速将始终保持为一个固定值。

而实施例三中所述的方法，由单片机104将接收到的开关的电平信号转化为串行通讯数据，并将该数据发送给总控模块105后，总控模块105中的CPU频率控制单元106实时或周期性地获取CPU 113的使用率，再根据获取的CPU 113的使用率，向CPU 113中的CPU频率寄存器114写入相应数据，使CPU113当前的工作频率发生相应变化。

另外，总控模块105中的CPU风扇转速控制单元107，根据温控模块108所包含的温控单元109监测到的CPU 113的温度，向温控模块108中的温控单元109所包含的CPU风扇转速寄存器110写入相应数据，再结合辅助电路111，使CPU风扇112的转速发生相应变化。然而，在实际应用时，也可以将实施例一或实施例二所述的方法，结合其原理，应用于实施例三中；同样，可以将实施例三所述的方法，结合其原理，应用于实施例一及实施例二中，只要能保证电脑或电脑当前应用的程序软件可以正常、高效地运行，并且CPU 113能正常散热即可。

以上所述的各个开关可以为按钮式，也可以是拨动式等应用形式；各个开关分别向单片机的三个管脚发送的电平信号可以是高电平信号，也可以是低电平信号。在实际应用时，也可以用一个开关完成向单片机的两个管脚分别发送电平信号的操作，即用一个开关代替上述实施例中的两个开关，以此开关向单片机的两个管脚分别发送不同的高低电平信号，取代原来的两个开关分别向单片机的两个管脚发送的电平信号，只要保证同一时间内只有一个电平信号发送到单片机即可。温控单元109可以只由一个温控芯片组成，也可以包含其它硬件。

由以上所述可以看出，本发明所提供的中央处理器变频及中央处理器风扇变速的方法和装置，使CPU的频率和CPU风扇的转速能够随着用户对电脑使用情况的变化而变化，以利于电脑的正常工作。以上所述仅为本发明的过程及方法实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (17)

1、一种中央处理器变频及中央处理器风扇变速的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

a.开关将指示中央处理器频率状态及中央处理器风扇转速状态的信号发送给总控模块；

b.总控模块根据开关发送的指示中央处理器频率状态及中央处理器风扇转速状态的信号，在中央处理器频率寄存器中写入数据，使中央处理器的工作频率变为与所述中央处理器频率状态对应的频率值；还在风扇转速寄存器中写入数据，使中央处理器风扇的转速变为与所述中央处理器风扇转速状态对应的转速值。

2、如权利要求1所述的中央处理器变频及中央处理器风扇变速的方法，其特征在于，步骤a包括：

将一个开关信号，由电平信号转换为指示中央处理器高频状态及中央处理器风扇高转速状态、中央处理器低频状态及中央处理器风扇低转速状态，或中央处理器正常频率状态及中央处理器风扇正常转速状态的串行通讯数据，并将该串行通讯数据发送给总控模块。

3、如权利要求1所述的中央处理器变频及中央处理器风扇变速的方法，其特征在于，步骤b中所述的总控模块根据开关发送的指示中央处理器频率状态的信号，在中央处理器频率寄存器中写入数据，使中央处理器的工作频率变为与所述中央处理器频率状态对应的频率值的方法包括：

总控模块根据开关发送的指示中央处理器高频状态的信号，在中央处理器频率寄存器里可控制中央处理器工作频率的四个数据位中写入数据，使中央处理器的工作频率变为与所述中央处理器高频状态对应的频率值。

4、如权利要求1所述的中央处理器变频及中央处理器风扇变速的方法，其特征在于，步骤b中所述的总控模块根据开关发送的指示中央处理器频率状态的信号，在中央处理器频率寄存器中写入数据，使中央处理器的工作频率变为与所述中央处理器频率状态对应的频率值的方法包括：

总控模块根据开关发送的指示中央处理器正常频率状态的信号，在中央处理器频率寄存器里可控制中央处理器工作频率的四个数据位中写入数据，使中央处理器的工作频率变为与所述中央处理器正常频率状态对应的频率值。

5、如权利要求1所述的中央处理器变频及中央处理器风扇变速的方法，其特征在于，步骤b中所述的总控模块根据开关发送的指示中央处理器频率状态的信号，在中央处理器频率寄存器中写入数据，使中央处理器的工作频率变为与所述中央处理器频率状态对应的频率值的方法包括：

总控模块根据开关发送的指示中央处理器低频状态的信号，在中央处理器频率寄存器里可控制中央处理器工作频率的四个数据位中写入数据，使中央处理器的工作频率变为与所述中央处理器低频状态对应的频率值。

6、如权利要求1所述的中央处理器变频及中央处理器风扇变速的方法，其特征在于，步骤b中所述的总控模块根据开关发送的指示中央处理器频率状态的信号，在中央处理器频率寄存器中写入数据，使中央处理器的工作频率变为与所述中央处理器频率状态对应的频率值的方法包括：

总控模块收到开关发送的指示中央处理器正常频率状态的信号后，获取中央处理器使用率，并根据该使用率，在中央处理器频率寄存器里可控制中央处理器工作频率的四个数据位中写入数据，使中央处理器的工作频率变为与所述中央处理器正常频率状态对应的频率值。

7、如权利要求1所述的中央处理器变频及中央处理器风扇变速的方法，其特征在于，步骤b中所述的总控模块根据开关发送的指示中央处理器风扇转速状态的信号，在风扇转速寄存器中写入数据，使中央处理器风扇的转速变为与所述中央处理器风扇转速状态对应的转速值的方法包括：

总控模块根据开关发送的指示中央处理器风扇高转速状态的信号，在风扇转速寄存器里可控制风扇转速的八个数据位中写入数据，使向中央处理器风扇提供的电压发生变化，最终使中央处理器风扇转速变为与所述中央处理器风扇高转速状态对应的转速值。

8、如权利要求1所述的中央处理器变频及中央处理器风扇变速的方法，其特征在于，步骤b中所述的总控模块根据开关发送的指示中央处理器风扇转速状态的信号，在风扇转速寄存器中写入数据，使中央处理器风扇的转速变为与所述中央处理器风扇转速状态对应的转速值的方法包括：

总控模块根据开关发送的指示中央处理器风扇正常转速状态的信号，在风扇转速寄存器里可控制风扇转速的八个数据位中写入数据，使向中央处理器风扇提供的电压发生变化，最终使中央处理器风扇转速变为与所述中央处理器风扇正常转速状态对应的转速值。

9、如权利要求1所述的中央处理器变频及中央处理器风扇变速的方法，其特征在于，步骤b中所述的总控模块根据开关发送的指示中央处理器风扇转速状态的信号，在风扇转速寄存器中写入数据，使中央处理器风扇的转速变为与所述中央处理器风扇转速状态对应的转速值的方法包括：

总控模块根据开关发送的指示中央处理器风扇低转速状态的信号，在风扇转速寄存器里可控制风扇转速的八个数据位中写入数据，使向中央处理器风扇提供的电压发生变化，最终使中央处理器风扇转速变为与所述中央处理器风扇低转速状态对应的转速值。

10、如权利要求1所述的中央处理器变频及中央处理器风扇变速的方法，其特征在于，步骤b中所述的总控模块根据开关发送的指示中央处理器风扇转速状态的信号，在风扇转速寄存器中写入数据，使中央处理器风扇的转速变为与所述中央处理器风扇转速状态对应的转速值的方法包括：

总控模块收到开关发送的指示中央处理器风扇正常转速状态的信号后，根据温控单元向总控模块发送的中央处理器温度值，在风扇转速寄存器里可控制风扇转速的八个数据位中写入数据，使向中央处理器风扇提供的电压发生变化，最终使中央处理器风扇转速变为与所述中央处理器风扇正常转速状态对应的转速值。

11、一种中央处理器变频及中央处理器风扇变速的装置，其特征在于，该装置包括：

两个以上的开关，与单片机相连，不同的开关用于向单片机发送能够相互区别的电平信号；

单片机，与总控模块相连，用于将开关向单片机发送的电平信号转换成串行通讯数据，并将该串行通讯数据发送给总控模块；

总控模块，与中央处理器相连，还与温控模块相连，用以根据单片机向总控模块发送的串行通讯数据，向中央处理器包含的中央处理器频率寄存器中写入能够改变中央处理器工作频率的数据；还用以根据单片机向总控模块发送的串行通讯数据，向温控模块包含的风扇转速寄存器中写入能够改变中央处理器风扇转速的数据；

包含风扇转速寄存器的温控模块，与中央处理器风扇相连，用于接收总控模块向温控模块包含的风扇转速寄存器写入的数据，以改变向中央处理器风扇提供的电压；

包含中央处理器频率寄存器的中央处理器，用于接收总控模块向中央处理器包含的中央处理器频率寄存器写入的数据，以改变中央处理器的工作频率；

中央处理器风扇，根据接收的不同电压，变化自身的转速。

12、如权利要求11所述的中央处理器变频及中央处理器风扇变速的装置，其特征在于，所述的总控模块包含：

中央处理器频率控制单元，通过总控模块与单片机相连，还与中央处理器相连，用于接收单片机向总控模块发送的信号，并根据该信号控制中央处理器的工作频率；

中央处理器风扇转速控制单元，通过总控模块与单片机相连，还与温控模块相连，用于接收单片机向总控模块发送的信号，并根据该信号控制向中央处理器风扇输出的电压比。

13、如权利要求11所述的中央处理器变频及中央处理器风扇变速的装置，其特征在于，所述的温控模块包含：

温控单元，与辅助电路相连，用于接收总控模块向温控单元包含的风扇转速寄存器写入的数据，并向辅助电路输出电压比；

辅助电路，用于根据温控单元向辅助电路输入的电压比，向中央处理器风扇输出电压。

14、如权利要求11至13任一项所述的中央处理器变频及中央处理器风扇变速的装置，其特征在于：

所述的两个以上开关为两个开关，其中一个开关是能够向单片机的两个管脚分别输出不同高低电平信号的开关；

另一个开关是能够向单片机的一个管脚输出电平信号的开关。

15、如权利要求14所述的中央处理器变频及中央处理器风扇变速的装置，其特征在于：

所述另一个开关是向单片机的一个管脚输出高电平信号的开关；

或所述另一个开关是向单片机的一个管脚输出低电平信号的开关。

16、如权利要求11至13任一项所述的中央处理器变频及中央处理器风扇变速的装置，其特征在于：

所述的两个以上开关为三个开关，三个开关分别是能够向单片机的三个不同管脚输出电平信号的开关。

17、如权利要求11或12所述的中央处理器变频及中央处理器风扇变速的装置，其特征在于：单片机进一步与呼吸灯相连，用于在单片机接收到不同开关信号时，呼吸灯能发出不同颜色的光。

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