CN1855062A - 计算机系统及冷却风扇的控制方法 - Google Patents

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CN1855062A CN 200510039147 CN200510039147A CN1855062A CN 1855062 A CN1855062 A CN 1855062A CN 200510039147 CN200510039147 CN 200510039147 CN 200510039147 A CN200510039147 A CN 200510039147A CN 1855062 A CN1855062 A CN 1855062A
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崔容硕
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Abstract

本发明所适用的计算机系统是具备CPU，储存器，存放输入输出系统BIOS的输入输出系统只读存储器，北桥芯片，南桥芯片，I/O控制器的计算机系统，此外，依据本发明，上述计算机系统还具备以下部分：感知上述CPU内部温度的温度感知部件；设置在I/O控制器上，读出上述感知到的CPU的内部温度，当确认CPU的内部温度达到设定温度时，中断系统运行的温度传感器；由于系统运行的中断而输出不同电平(level)的电流脉冲的脉冲调制端口及接收从上述脉冲调制端口输出的多个电平的电流脉冲，调节冷却风扇速度的冷却风扇控制电路。

Description

计算机系统及冷却风扇的控制方法
技术领域
本发明涉及一种配备冷却风扇的计算机系统，以及这种冷却风扇的控制方法。
背景技术
近来，为提高计算机系统性能，计算机系统中所使用的芯片的密度越来越高，程序运行的速度也越来越快。但程序运行速度的提高必然引起CPU和其它周围芯片元件所产生的热量增加，由于产生的热量骤增，往往会出现电脑突然停止运行的情况，从而导致正在操作中的文件的损坏或信息的丢失。
为此，为散发系统运行所产生的热，往往在系统内部安装一个冷却风扇，为使系统性能发挥到极致，上述冷却风扇一般都以最快的旋转速度进行运转。
但如果将冷却风扇的旋转速度设置为最大时，冷却风扇的旋转速度越快，其所发出的噪音也就越大。
为解决上述问题，需要提出一个能够根据CPU的运行状态控制冷却风扇的旋转速度的方法。在现有技术中，为解决上述问题只能在另外安装一个驱动装置，非常繁琐。
发明内容
因此，本发明为解决上述问题，提供了一种能使计算机系统性能得到最大程度发挥的计算机系统及风扇的控制方法。本发明是通过根据计算机系统CPU的温度来调节冷却风扇的速度，从而实现既减小冷却风扇的噪音又最大限度发挥计算机系统性能的目的。
为了实现上述目的，本发明所提供的计算机系统除了具备CPU，储存器，存放输入输出系统BIOS的输入输出系统只读存储器，北桥芯片，南桥芯片，I/O控制器等一般计算机系统普遍具有的元件外，还包括以下部分：感知上述CPU内部温度的温度感知部件；设置在I/O控制器上，读出上述感知到的CPU的内部温度，当确认CPU的内部温度达到设定温度时，中断系统运行的温度传感器；由于系统运行的中断而输出不同电平的电流脉冲的脉冲调制(PWM)端口及接收从上述脉冲调制端口输出的多个电平的电流脉冲，调节冷却风扇速度的冷却风扇控制电路。
同时，依据本发明所提供的计算机系统冷却风扇的控制方法包括以下步骤：执行通电自检(POST)，初始化南桥芯片和I/O控制器的阶段；设定冷却风扇初始驱动脉冲调制值的阶段；导入操作系统，系统进行正常运行的阶段；如果CPU内部温度上升，将由温度感知部件感知到的CPU的内部温度通过设置在I/O控制器上的温度传感器读出的阶段；上述CPU的内部温度如果达到即设定的温度时，出现多次中断的阶段，由于多次中断的出现，输出多个电平的调制脉冲的阶段及将上述输出的多个电平的调制脉冲输入到冷却风扇控制电路，上述冷却风扇控制电路根据CPU内部温度，在不同电平脉冲下控制风扇进行不同速度的运行的阶段。
如上所述，本发明为解决上述问题，提供了一种能使计算机系统性能得到最大程度发挥的计算机系统及风扇的控制方法。本发明是通过根据计算机系统CPU的温度来调节冷却风扇的速度，从而实现既减小冷却风扇的噪音又最大限度发挥计算机系统性能的目的。
附图说明
图1是作为本发明一个实施例的计算机系统的构成方框图；
图2是作为本发明的一个实施例的计算机系统中冷却风扇控制方法的流程图。
附图主要部分符号说明
100：CPU                      102：温度感知部件
110：北桥芯片                 120：南桥芯片
130：输入输出系统只读存储器   140：I/O控制器
142：温度传感器               144：脉冲调制端口
150：冷却风扇控制电路         160：冷却风扇
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的实施例进行详细的说明。
图1是作为本发明一个实施例的电脑系统的构成方框图。
参照图1，本发明提供的作为实施例的电脑系统是由CPU100，存储器170，输出部，输入部及接受外部电源供给的电源供给部(图中未显示)构成。
此外，北桥芯片110负责管理在CPU100、储存器170及视频控制器180中间移动传输的数据，南桥芯片120负责管理北桥芯片110管理以外的其它所有装置。
一般而言，南桥芯片120控制I/O控制器140，USB端口(图中未显示)，周边元件扩展接口等，从CPU100发出的导入命令通过北桥芯片110向输入输出系统只读存储器130传输。
此外，依据本发明所提供的计算机系统还包括以下部分：感知上述CPU内部温度的温度感知部件102；设置在I/O控制器上，读出上述感知到的CPU的内部温度，当确认CPU的内部温度达到设定温度时进行断开的温度传感器142；通过上述的断开动作，输出多个电平的电流脉冲的脉冲调制端口144及接收从上述脉冲调制端口输出的多个电平的电流脉冲，调节冷却风扇160速度的冷却风扇控制电路150。
也就是说，本发明通过I/O控制器上的温度传感器检出由CPU的温度感知部件102感知到的CPU的内部温度，当上述CPU的内部温度达到既定温度时，执行已设定好的中断动作。
同时，通过南桥芯片120上的引脚(pin)将断开动作向输入输出系统的只读存储器传达，储存于上述输入输出系统的只读存储器中的输入输出系统在执行通电自检过程的特定阶段中读取CPU100的温度值，通过I/O控制器的脉冲调制端口，改变脉冲状态，输出多电平的脉冲，从而调节冷却风扇的转速，并降低风扇的噪音。
上述的温度感知部件102感知计算机在驱动时，CPU的内部温度，这里的温度感知部件包含热二极管。热二极管具有一种特性，能够根据CPU100的内部温度产生对应的阻抗值，这样，随着CPU内部温度的变化，生成大小不等的电压。本发明的实施例采用了内置于CPU中的温度感知部件，但只要是能够感知CPU温度的温度感知部件即可，并非仅局限于本发明实施例中所用的元件。在上述输入输出系统只读储存器中存放的输入输出系统作为变换系统构成状态的程序，使用者只需通过输入输出系统安装按键就可以改变其设置。上述输入输出系统通过执行被称为通电自检的操作来检验计算机系统的各部分装置运转是否正常。
以普通计算机系统的启动过程为例，在接通电源后，随着出现的重启信号，南桥芯片120，北桥芯片110和CPU依次按即定的顺序进行初始化。初始化的CPU直接运行输入输出系统，执行通电自检操作，检验系统状态，导入初始程序，之后将储存于硬盘上的操作系统程序从主储存器中读出，导出操作系统程序后，进入操作系统的初始界面，完成程序导入过程。
在上述南桥芯片120和I/O控制器140初始化时，根据初始化的情况设定温度传感器的执行温度，也可以选择断开模式。这里即已设定的温度值为上述断开动作的起点。
之后，在完成上述操作系统程序的导出后，计算机系统进入正常运行状态，此时如上所述本发明的构成要素开始执行各自的任务。
也就是说，如果CPU的内部温度上升时，上述I/O控制器中设置的温度传感器142将上述温度感知部件120感知到的CPU的温度读出，如果上述温度达到即定的执行温度时，产生多次中断，这样通过脉冲调制端口144输出的脉冲形成多个电平的脉冲。
举例说明，如果通过上述温度传感器发生两次断开，从上述脉冲调制端口输出的脉冲为4阶段电平的脉冲。
将从上述脉冲调制端口144输出的多阶段电平的电流脉冲输入上述冷却风扇的控制电路150中，则冷却风扇的速度将在多段脉冲的作用下，根据CPU内部温度变化而变化。
图2是应用本发明的计算机系统冷却风扇的控制方法的流程图。
参照图2，首先接通计算机系统电源。
在接通电源后，如上所述，先执行通电自检操作，进行南桥芯片和I/O控制器的初始化(ST20，ST21)。
在上述南桥芯片和I/O控制器进行初始化时，设置在I/O控制器上的温度传感器的执行温度也被设定，并可以选择中断模式。但是断开模式的执行是以即定的温度值为起点。
之后，设定冷却风扇的初始驱动脉冲调制值(ST22)。
就一般情况而言，设置在上述I/O控制器上的脉冲调制端口的脉冲调制默认值都被设置为最大值。但在通电自检过程中，读取CPU的温度，根据CPU内部温度设定冷却风扇的脉冲调制值。
在如上所述设定了南桥芯片，I/O控制器，冷却风扇的初始脉冲调制值时后，操作系统进行如上所述的导入过程(ST23)。
在完成上述操作系统的导入后，计算机系统进入正常的运行状态，上述的本发明的构成要素开始执行各自的任务，也就是说，如果CPU的内部温度上升时，上述I/O控制器中设置的温度传感器142将上述温度感知部件120感知到的CPU的温度读出，如果上述温度达到即定的执行温度时，出现多次断开，这样从脉冲调制端口144中输出多个电平的脉冲。
也就是说，在操作系统导入完成后，如果发生中断，需要对上述中断进行确认，判断是否由CPU的温度变化而引起的中断(ST24)。
如果上述中断确定是由CPU的温度变化引起的中断，将从上述脉冲调制端口输出与既定执行温度相对应的调制电流脉冲(ST25)。
举例说明，如果通过上述温度传感器发生两次断开，上述脉冲调制端口将输出4阶段的电平脉冲。
将从上述脉冲调制端口144输出的多阶段电平的电流脉冲输入上述冷却风扇的控制电路150中，则冷却风扇的速度将在多段脉冲的作用下，根据CPU内部温度变化而变化(ST26)。
如果上述操作系统是在DOS模式下导入时，系统管理中断(SMI)处理器将判断出现中断的原因，如果确认是由CPU的温度变化而引起的中断，将通过读出I/O控制器的温度传感器的值，根据设定的温度，改变从上述脉冲调制端口输出的脉冲电平，从而调节冷却风扇的运转速度。
如果上述操作系统的导入是在windows模式下进行的，则将由GPE(General Purpose Event)判断出现中断的原因，如果确认是由CPU的温度变化而引起的中断，将通过读出设置在I/O控制器上的温度传感器的值，根据设定的温度，改变从上述脉冲调制端口输出的脉冲电平，从而调节冷却风扇的运转速度。

Claims (5)

1、一种计算机系统，包括：CPU，储存器，存放输入输出系统的输入输出系统只读存储器，北桥芯片，南桥芯片，I/O控制器，其特征在于，还包括：
感知上述CPU内部温度的温度感知部件；
设置在I/O控制器上，读出上述感知到的CPU的内部温度，当确认CPU的内部温度达到设定温度时，中断系统运行的温度传感器；
由于系统运行的中断而输出不同电平的电流脉冲的脉冲调制端口及接收从上述脉冲调制端口输出的多个电平的电流脉冲，调节冷却风扇速度的冷却风扇控制电路。
2、如权利要求1所述的计算机系统，其特征在于：
在上述温度传感器的作用下，出现两次中断；
上述脉冲调制端口则根据上述两中断输出4阶段的脉冲。
3、一种计算机系统冷却风扇的控制方法，其包括：
执行通电自检，初始化南桥芯片和I/O控制器的阶段；
设定冷却风扇初始驱动脉冲调制值的阶段；
导入操作系统，系统进行正常运行的阶段；
如果CPU内部温度上升，将由温度感知部件感知到的CPU的内部温度通过设置在I/O控制器上的温度传感器读出的阶段；
上述CPU的内部温度如果达到即设定的温度时，出现多次中断，由于多次中断的出现，输出多个电平的调制脉冲的阶段；
将上述输出的多个电平的调制脉冲输入到冷却风扇控制电路，上述冷却风扇控制电路根据CPU内部温度，在不同电平脉冲下控制风扇进行不同速度的运行的阶段。
4、如权利要求3所述的计算机系统冷却风扇的控制方法，其特征在于，还包括：
完成上述操作系统的导入后，出现中断，计算机对中断产生原因进行分析，判断是否是由于CPU的温度上升而引起的中断的阶段。
5、如权利要求3所述的计算机系统冷却风扇的控制方法，其特征在于：
在上述温度传感器的作用下，出现两次中断；
上述脉冲调制端口则根据上述两中断输出4阶段的脉冲。
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