CN1776569A

CN1776569A - 省电模式调整方法及其应用的逻辑芯片与计算机系统

Info

Publication number: CN1776569A
Application number: CN 200510127195
Authority: CN
Inventors: 唐莹宏
Original assignee: Via Technologies Inc
Current assignee: Via Technologies Inc
Priority date: 2005-11-28
Filing date: 2005-11-28
Publication date: 2006-05-24
Anticipated expiration: 2025-11-28
Also published as: CN100394357C

Abstract

本发明为一种省电模式调整方法，应用于计算机系统中的中央处理单元与外围元件控制器之间，外围元件控制器与外围元件连接。首先，根据中央处理单元进入工作状态，进入省电模式中的外围元件与外围元件控制器每隔第一时间长度对中央处理单元发出信号；接着，根据中央处理单元进入第一闲置状态，进入省电模式的外围元件与外围元件控制器每隔第二时间长度对中央处理单元发出信号，其中第二时间长度大于第一时间长度。

Description

省电模式调整方法及其应用的逻辑芯片与计算机系统

技术领域

本发明涉及一种省电模式调整方法，特别涉及计算机系统中的中央处理单元与外围元件控制器之间的一种省电模式调整方法。

背景技术

一般个人计算机或笔记本电脑的主机板，其基本构成主要是由中央处理单元(Central Processing Unit以下简称：CPU)、控制各种设备的芯片组(Chipset)以及一些外围电路所组成，其中央处理单元便是整个计算机系统的核心，最主要的工作便是处理和控制整个计算机各部分之间彼此的运作，以及进行逻辑的运算；而芯片组则是负责联系中央处理单元与其它外围设备之间的运作，芯片组的组合也有很多不同的方式，目前主机板制造商通常采用两颗为一组的方式，用来负责主机板本身大部分的功能，这两颗主要的芯片称为北桥芯片(North Bridge Chip)与南桥芯片(South Bridge Chip)，其中北桥芯片负责联系主机板上所有的高速的总线，其总线的效能多为2GBps到5GBps，而南桥芯片负责I/O总线之间的通信，负责联系系统中较慢速的部分，并与基本输出入系统(BIOS)沟通，其总线的效能多为10MBps到1GBps之间。

请参见图1，其为主机板1上各元件配置方框图。由此方框图所示，我们可以清楚的看出主机板1以中央处理单元11作为系统的架构，中央处理单元11连接于由北桥芯片121与南桥芯片122所组成的芯片组12，其中北桥芯片121以一前置总线(Front Side Bus，FSB)101与中央处理单元(CPU)11相互联系；以内存总线102与主存储器(Main Memory)13相互联系以及以AGP总线103与图形加速端口(Accelerated Graphics Port，AGP)14沟通，而南桥芯片122以PCI总线104与外围组件互连接口(Peripheral ComponentInterconnect，PCI)15相互连接，另外与南桥芯片连接的还有ISA(IndustryStandard Architecture)接口16、通用串行总线(Universal Serial Bus，以下简称USB)接口17、IDE(Integrated Drive Electronics)接口18、鼠标19与键盘20，而目前市面上较新型的主机板，南桥芯片上还连接有串行高级技术附件接口(Serial Advanced Technology Attachment，SATA)21。

因此，中央处理单元11必须和北桥芯片121与南桥芯片122所构成的芯片组12之间相互配合才能使整个计算机系统正常的运作，并使得通过各种接口外接于计算机系统上的各种电子装置能够受到中央处理单元11的控制，例如：液晶显示器、光驱、硬盘、软盘、键盘与鼠标等的外围设备，而通常在整个计算机系统没有执行任何程序以及外接于计算机系统的接口设备没有运作的情况下，经过一定的时间后中央处理单元11会由工作状态进入闲置状态(idle state)，以减轻中央处理器在长时间运作下的负担，而当中央处理单元11在进入闲置状态后可降低电源供电量的需求，以达到整个计算机系统省电以及延长可携式计算机系统所配备的电池使用的时间。

另外，现在市面上许多的计算机接口设备大多都已经具备传输速度较快且使用便利的USB传输接口来与计算机系统南桥芯片122中的USB主机控制器1220来进行连接。

而USB主机控制器1220另外有自己的闲置机制，当USB主机控制器1220发现已无需执行工作时，便会进入闲置状态而不动作，直到设于其中的定时器12201的固定预设时间到达后，便从闲置状态中被唤醒而主动去读取储存在主存储器(Main Memory)13中的相对应于其所连接USB装置(图中未示出)的描述元(Descriptor)数据是否有更新而需要执行工作。而对主存储器13进行存取便会让中央处理单元由闲置状态回到工作状态，而过短的固定预设时间将使中央处理单元11无法长时间待在闲置状态而使省电功能大打折扣，但过长的固定预设时间却又会使USB主机控制器1220的效能不显著。这样，不但无法使个人计算机达到省电的要求，也因此使得可携式计算机系统(如：笔记本电脑、个人行动数字助理)所配备的电池寿命为之减短，而如何改善上述技术手段的缺点便是发展本发明的主要目的。

发明内容

根据上述目的，本发明提供一种省电模式调整方法，应用于计算机系统中的中央处理单元与外围元件控制器之间，其中外围元件控制器连接至外围元件，省电模式调整方法包含下列步骤：根据中央处理单元进入工作状态，进入省电模式中的外围元件与外围元件控制器每隔第一时间长度对中央处理单元发出信号；以及根据中央处理单元进入第一闲置状态，进入省电模式的外围元件与外围元件控制器每隔第二时间长度对中央处理单元发出信号，其中第二时间长度大于第一时间长度。

本发明所述的该省电模式调整方法，其所根据的该中央处理单元可进入第二闲置状态与第三闲置状态，而该外围元件控制器每隔第三时间长度与第四时间长度对该中央处理单元发出该信号，该第三时间长度大于该第一时间长度且小于该第二时间长度，而该第四时间长度大于该第一时间长度且小于该第二时间长度与该第三时间长度。

本发明所述的该省电模式调整方法，其所应用的该计算机系统还包含内存，该内存中储存有相对应该外围元件的执行工作清单数据，而该外围元件控制器对该中央处理单元所发出的该信号为该外围元件控制器触发中央处理单元读取该内存的该执行工作清单数据的信号。

本发明所述的该省电模式调整方法，其中该外围元件为利用通用串行总线进行传输的鼠标、键盘或列表机，而该外围元件控制器为通用串行总线主机控制器并整合于核心逻辑芯片中所包含的南桥芯片，该外围元件控制器包含了可对该第一时间长度或该第二时间长度计数的定时器。

本发明所述的该省电模式调整方法，其中该南桥芯片检测该中央处理单元是处在该工作状态或该第一闲置状态，使得该定时器可根据检测结果，以选择对应的该第一时间长度或该第二时间长度对该中央处理单元发出信号。

本发明另提供一种核心逻辑芯片，应用于计算机系统中，计算机系统包含有中央处理单元与内存并连接有外围元件，其中内存储存有执行工作清单数据，核心逻辑芯片包含：电源管理控制器，信号连接于中央处理单元，其可对中央处理单元进行检测，并判断中央处理单元是处于工作状态或闲置状态；以及外围元件控制器，信号连接于中央处理单元并连接于电源管理控制器，其可在进入省电模式后，间隔第一时间与第二时间对中央处理单元所处在工作状态与该闲置状态发出信号进而读取内存中的执行工作清单数据，以控制外围元件的工作执行，其中第二时间长度大于第一时间长度。

本发明所述的该核心逻辑芯片，其中该外围元件控制器为通用串行总线主机控制器，其可对该外围元件进行控制，该外围元件控制器包含定时器，使得该外围元件控制器在进入该省电模式后，间隔该第一时间长度与该第二时间长度并还可以第三时间长度与第四时间长度对该中央处理单元所处在该工作状态与该闲置状态发出信号进而读取该内存中的该执行工作清单数据，其中该第三时间长度大于该第一时间长度且小于该第二时间长度；该第四时间长度大于该第一时间长度且小于该第二时间长度与该第三时间长度。

本发明另提供一种具有省电模式调整的计算机系统，包括：中央处理单元；外围元件；核心逻辑芯片，包括：电源管理控制器，信号连接于中央处理单元以对中央处理单元进行检测，并判断中央处理单元是处于工作状态或闲置状态；以及外围元件控制器，信号连接于外围元件并连接于电源管理控制器，用以在进入省电模式后，依据中央处理单元所处的工作状态或闲置状态分别间隔第一时间或第二时间发出信号。

本发明所述的计算机系统，还包括内存，该内存储存有执行工作清单数据，而该外围元件控制器还包含定时器，该外围元件控制器在进入该省电模式后，间隔该第一时间长度与该第二时间长度对该中央处理单元所处在该工作状态与该闲置状态发出信号进而读取该内存中的该执行工作清单数据以控制该外围元件的工作执行，其中该第二时间长度大于该第一时间长度。

本发明所述的计算机系统，其中该计算机系统为可携式计算机或台式计算机，而该外围元件为通用串行总线装置。

附图说明

本发明通过下列附图及详细说明，得到更深入的了解：

图1为主机板上各元件配置方框图。

图2为本发明所述的该省电模式调整方法所应用的一计算机系统中各元件方框示意图。

图3(a)为本发明为改善先前技术的缺点所发展出的该省电模式调整方法的第一较佳实施例流程示意图。

图3(b)为该通用串行总线主控制器以间隔该第一时间长度与该第二时间长度对该中央处理单元发出该读取执行工作清单数据的信号方框示意图。

图4(a)为本发明为改善先前技术的缺点所发展出的该省电模式调整方法的第二较佳实施例流程示意图。

图4(b)为该通用串行总线主控制器以间隔该第一时间长度、该第二时间长度与该第三时间长度对该中央处理单元发出该读取执行工作清单数据的信号方框示意图。

图5(a)为本发明为改善先前技术的缺失所发展出的该省电模式调整方法的第三较佳实施例流程示意图。

图5(b)为该通用串行总线主控制器以间隔该第一时间长度、该第二时间长度、第三时间长度与该第四时间长度对该中央处理单元发出该读取执行工作清单数据的信号。

其中，附图标记说明如下：

主机板1 中央处理单元11 芯片组12

主存储器13 图形加速端口接口14 外围零件连接接口15

ISA界面16 USB界面17 IDE界面18

鼠标19 键盘20 STAT界面21

前置总线101 内存总线102 AGP总线103

PCI总线104 北桥芯片121 南桥芯片122

第一闲置状态C3 第二闲置状态C2 第三闲置状态C1

工作状态C0 中央处理单元31 核心逻辑芯片32

系统内存33 通用串行总线装置34、35

北桥芯片321 南桥芯片322 USB主机控制器1220

定时器3223 第一时间长度T1 第二时间长度T2

第三时间长度T3 第四时间长度T4 电源管理主控制器3222

通用串行总线主机控制器3221

具体实施方式

请参见图2，其为本发明所述的省电模式调整方法所应用的计算机系统中各元件方框示意图，从图中可以清楚的看出，省电模式调整方法是应用在计算机系统中所包含的中央处理单元31与核心逻辑芯片32之间，其中核心逻辑芯片32为由北桥芯片321与南桥芯片322所组成的桥接芯片组。而通常在计算机系统上都会连接有外围元件，在本图中，外围元件以现今最经常使用到的通用串行总线装置34、35(例如：鼠标、键盘、列表机以及游戏游戏杆等等...)来表示，而通用串行总线装置34、35主要由南桥芯片322中所包含的通用串行总线主机控制器3221对中央处理单元31发出信号，使中央处理单元31通过北桥芯片321来读取位于计算机系统的系统内存33内所储存的执行工作清单数据，进而使得通用串行总线装置34、35能够针对执行工作清单数据中的内容，执行工作清单数据中的工作。另外，在南桥芯片322中还包含有电源管理控制器3222，以信号连接于中央处理单元31，电源管理控制器3222可对中央处理单元31进行检测，以使南桥芯片322得知中央处理单元31处于工作状态或闲置状态。而本发明其中主要特征在于，当南桥芯片322中所包含的通用串行总线主机控制器3221与其控制的通用串行总线装置34、35进入省电模式后，通用串行总线主机控制器3221会分别针对中央处理单元31处在工作状态与该闲置状态时的情况，通过定时器(Timer)3223让通用串行总线主机控制器3221间隔第一时间长度与第二时间长度地触发中央处理单元31，中央处理单元31会通过北桥芯片321读取储存在系统内存33中的执行工作清单数据。其中，第二时间长度会大于第一时间长度。这样，便可使中央处理单元31延长处在闲置状态的时间；而中央处理单元31处在工作状态时，通用串行总线主机控制器3221也不会因此使效能减低，进而可达到省电的目的，以下再就本发明特征以不同的实施例加以说明。

请参见图3(a)，其为本发明为改善先前技术的缺点所发展出的省电模式调整方法的第一较佳实施例流程示意图。首先，通用串行总线主机控制器3221与其所控制的通用串行总线装置34或35进入省电模式；经由在南桥芯片322中的电源管理控制器3222判断中央处理单元31是否进入工作状态，若电源管理控制器3222判断中央处理单元31是处于该工作状态时，则通用串行总线主机控制器3221根据中央处理单元31处于工作状态，而以每隔第一时间长度对中央处理单元31发出读取执行工作清单数据的信号；若电源管理控制器3222判断中央处理单元31是处于第一闲置状态时，则通用串行总线主机控制器3221根据中央处理单元31处于第一闲置状态而以每隔第二时间长度对中央处理单元31发出读取执行工作清单数据的信号。这样，南桥芯片322中所包含的通用串行总线主机控制器3221便可根据中央处理单元31不同的状态，让通用串行总线主机控制器3221中的定时器3223(Timer)以每隔不同的时间长度使通用串行总线主机控制器3221去对中央处理单元31发出信号，使得中央处理单元31读取系统内存33中执行工作清单数据的内容。而以下再就本发明在第一较佳实施例所述的技术特征进行详细描述。

由上述技术说明可以清楚了解，南桥芯片322中所包含的通用串行总线主机控制器3221会根据中央处理单元31所处的工作状态，以第一时间长度去对中央处理单元31发出读取执行工作清单数据；且会根据中央处理单元31所处的第一闲置状态，在间隔第二时间长度后去对中央处理单元31发出读取执行工作清单数据的信号。而为了能改善先前技术所提到的缺点，本发明主要特征就是在于上述南桥芯片322中所包含的通用串行总线主机控制器3221，用以间隔第一时间长度与第二时间长度去对中央处理单元31发出读取执行工作清单数据的信号，以读取系统内存33中的执行工作清单；而第一时间长度需大于第二时间长度的目的，则是为了能够使中央处理单元31停留在闲置状态的时间比停留在工作状态的时间长。中央处理单元31在处于不同状态时，通用串行总线主机控制器3221会以间隔第一时间长度或第二时间长度的方式对中央处理单元31发出读取执行工作清单数据的信号关系，形成如图3(b)所示的方框图。从图中可以清楚的看出当中央处理单元31由第一闲置状态C3进入工作状态C0时，原本第二时间长度T2会转换成第一时间长度T1；而当中央处理单元31由工作状态C0进入第一闲置状态C3时，则第一时间长度T1转换成第二时间长度T2。因此，在第二时间长度T2大于第一时间长度T1的原则下，中央处理单元31停留在第一闲置状态C3的时间长度会比停留在工作状态C0的时间长度要长，这样，本发明所述的省电模式调整方法确实改善了先前技术的缺点，进而达到本发明的主要目的。

请再参见图4(a)，其为本发明为改善先前技术的缺点所发展出的省电模式调整方法的第二较佳实施例流程示意图。由此流程图可以清楚的看到，首先，通用串行总线主机控制器3221与其所控制的通用串行总线装置34或35进入一省电模式；接着，经由在南桥芯片322中的电源管理控制器3222判断中央处理单元31是否进入工作状态，若电源管理控制器3222判断中央处理单元31处于工作状态，则通用串行总线主机控制器3221会根据中央处理单元31所处的工作状态而以每隔第一时间长度对中央处理单元31发出读取执行工作清单数据的信号；若电源管理控制器3222判断中央处理单元31是处于第二闲置状态，则通用串行总线主机控制器3221会根据中央处理单元31所处的第二闲置状态而以每隔第三时间长度对中央处理单元31发出读取执行工作清单数据的信号。在本实例中，与第一较佳实施例不同处在于中央处理单元31由工作状态进入第二闲置状态，而第二闲置状态与第一闲置状态主要的差别在于当中央处理单元31处于第一闲置状态时，计算机系统中各元件(例如：易失性内存、硬盘等...)都是处于低电压供应与低效能状态；而中央处理单元31若处于第二闲置状态，计算机系统中仍有部分元件是处于正常的运作模式(例如：挥发性内存闲置而硬盘还处于正常状态)，因此，根据中央处理单元31进入第二闲置状态时，通用串行总线主机控制器3221相对应以间隔第三时间长度对中央处理单元31发出读取执行工作清单数据的信号，其中第三长度时间会大于第二长度时间并且小于第一时间长度。通用串行总线主机控制器3221以间隔第一时间长度T1、第二时间长度T2与第三时间长度T3对中央处理单元31发出读取执行工作清单数据的信号关系形成如图4(b)所示的方框图。

再请参阅图5(a)，其为本发明为改善先前技术的缺点所发展出的省电模式调整方法的第三较佳实施例流程示意图，由此流程图我们可以清楚的看出，首先，通用串行总线主机控制器3221与其所控制的通用串行总线装置进入一省电模式；经由在南桥芯片中的电源管理控制器判断中央处理单元31是否进入工作状态，若电源管理控制器判断中央处理单元31是处于工作状态，则通用串行总线主机控制器3221根据中央处理单元31处于工作状态而以每隔第一时间长度对中央处理单元31发出读取执行工作清单数据的信号；若电源管理控制器判断中央处理单元31处于第三闲置状态，则通用串行总线主机控制器3221根据中央处理单元31处于第三闲置状态而以每隔第四时间长度对中央处理单元31发出读取执行工作清单数据的信号。在本实施例中，与上述较佳实施例不同在于中央处理单元31由工作状态进入第三闲置状态，而通用串行总线主机控制器3221相对应以第四时间长度对中央处理单元31发出读取执行工作清单数据的信号，其中第四长度时间会大于第二长度时间并且小于第一与第三时间长度。通用串行总线主机控制器3221以间隔第一时间长度T1、第二时间长度T2、第三时间长度T3与第四时间长度T4对中央处理单元31发出读取执行工作清单数据的信号关系形成如图5(b)所示的方框图，因部分技术说明与上述实施例都相同，故在此不再赘述。

综合以上所述，经由第一较佳实施例、第二较佳实施例与第三较佳实施例的说明后，我们可以清楚的发现，本发明所述的省电模式调整方法可以根据中央处理单元进入工作状态与闲置状态或进入闲置状态的深浅程度，利用南桥芯片中所包含的通用串行总线主机控制器使得中央处理单元在所处不同的状态下而相对应给予不同的时间长度对中央处理单元发出读取执行工作清单数据的信号，其最主要的目的都是为了使中央处理单元在闲置状态的时间能够大于在工作状态的时间以达到省电的功效，而利用本发明的技术于段确实改善了先前技术的缺点，进而完成本发明主要的目的，但以上所述仅为本发明发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明发明的，而本发明的技术思想更可广泛的被应用于一般家用的台式计算机、数字行动助理、笔记本电脑等等的计算机系统中，因此，本发明由本领域的技术人员进行各种修改，然皆不脱离所附的权利要求书要求保护的范围。

Claims

1.一种省电模式调整方法，适用于计算机系统，该计算机系统设置有中央处理单元与外围元件，该外围元件与外围元件控制器连接，包含下列步骤：

使该计算机系统进入省电模式；

当该中央处理单元进入工作状态时，该外围元件控制器每隔第一时间长度对该中央处理单元发出信号；以及

当该中央处理单元进入第一闲置状态时，该外围元件控制器每隔第二时间长度对该中央处理单元发出该信号；

其中，该第二时间长度大于该第一时间长度。

2.如权利要求1所述的该省电模式调整方法，其所根据的该中央处理单元可进入第二闲置状态与第三闲置状态，而该外围元件控制器每隔第三时间长度与第四时间长度对该中央处理单元发出该信号，该第三时间长度大于该第一时间长度且小于该第二时间长度，而该第四时间长度大于该第一时间长度且小于该第二时间长度与该第三时间长度。

3.如权利要求1所述的该省电模式调整方法，其所应用的该计算机系统还包含内存，该内存中储存有相对应该外围元件的执行工作清单数据，而该外围元件控制器对该中央处理单元所发出的该信号为该外围元件控制器触发中央处理单元读取内存的该执行工作清单数据的信号。

4.如权利要求1所述的该省电模式调整方法，其中该外围元件为利用通用串行总线进行传输的鼠标、键盘或列表机，而该外围元件控制器为通用串行总线主机控制器并整合于核心逻辑芯片中所包含的南桥芯片，该外围元件控制器包含了可对该第一时间长度或该第二时间长度计数的定时器。

5.如权利要求4所述的该省电模式调整方法，其中该南桥芯片检测该中央处理单元是处在该工作状态或该第一闲置状态，使得该定时器可根据检测结果，以选择对应的该第一时间长度或该第二时间长度对该中央处理单元发出信号。

6.一种具有省电模式调整的核心逻辑芯片，应用于计算机系统中，该计算机系统包含有中央处理单元与内存并连接有外围元件，其中该内存储存有执行工作清单数据，该核心逻辑芯片包含：

电源管理控制器，信号连接于该中央处理单元，其可对该中央处理单元进行检测，并判断该中央处理单元是处于工作状态或闲置状态；以及

外围元件控制器，信号连接于该外围元件并连接于该电源管理控制器，其可在进入省电模式后，间隔第一时间长度与第二时间长度对该中央处理单元所处在该工作状态与该闲置状态发出信号进而读取该内存中的该执行工作清单数据，以控制该外围元件的工作执行，其中该第二时间长度大于该第一时间长度。

7.如权利要求6所述的该核心逻辑芯片，其中该外围元件控制器为通用串行总线主机控制器，其可对该外围元件进行控制，该外围元件控制器包含定时器，使得该外围元件控制器在进入该省电模式后，间隔该第一时间长度与该第二时间长度并还可以第三时间长度与第四时间长度对该中央处理单元所处在该工作状态与该闲置状态发出信号进而读取该内存中的该执行工作清单数据，其中该第三时间长度大于该第一时间长度且小于该第二时间长度；该第四时间长度大于该第一时间长度且小于该第二时间长度与该第三时间长度。

8.一种具有省电模式调整的计算机系统，包括：

中央处理单元；

外围元件；

核心逻辑芯片，包括：

电源管理控制器，信号连接于该中央处理单元以对该中央处理单元进行检测，并判断该中央处理单元是处于工作状态或闲置状态；以及

外围元件控制器，信号连接于该外围元件并连接于该电源管理控制器，用以在进入省电模式后，依据该中央处理单元所处的该工作状态或该闲置状态分别间隔第一时间长度或第二时间长度发出信号。

9.如权利要求8所述的计算机系统，还包括内存，该内存储存有执行工作清单数据，而该外围元件控制器还包含定时器，该外围元件控制器在进入该省电模式后，间隔该第一时间长度与该第二时间长度对该中央处理单元所处在该工作状态与该闲置状态发出信号进而读取该内存中的该执行工作清单数据以控制该外围元件的工作执行，其中该第二时间长度大于该第一时间长度。

10.如权利要求8所述的计算机系统，其中该计算机系统为可携式计算机或台式计算机，而该外围元件为通用串行总线装置。