CN1869874A - 使用者操作阻断装置与方法 - Google Patents

Abstract

一种使用者操作阻断装置与方法，用于在电子装置的系统电压不足时保护系统，免得使用者的操作唤醒系统，导致故障或资料遗失。此装置包括一使能装置与一开关元件。使能装置根据输入电压源所输出的复位信号、系统核心所输出的电压指示信号、以及系统核心所输出的系统模式信号，输出一开关信号。开关元件则根据开关信号，决定是否导通系统核心与输入装置。

Description

使用者操作阻断装置与方法

【技朮领域】

本发明是有关于一种使用者操作阻断装置与方法，且特别是有关于一种在电压不足时保护电子装置的使用者操作阻断装置与方法。

【背景技朮】

当现在一般电子装置中，其中央处理器或者是微处理器在侦测到电源或电池的电压过低时，通常会命令系统进入休眠模式以节省电力。

当系统已经处于休眠模式而且电源的电压过低时，使用者经由按键、开关以及插卡等等任何的动作而唤醒系统时，因为系统电压已经过低，有可能会在系统激活时或激活后不久，发生系统故障或者是资料遗失的事件。

为了解决上述的问题，现有的方法是在系统中多加了一层保护装置，即是利用另一颗独立的微处理器经由电量计(gas gauge)等方式侦测电源的电压或剩余电量来决定是否要阻断使用者的操作，让系统不被唤醒，使得系统不至于发生故障或者是资料遗失的事件。

但是利用另一颗独立的微处理器与电量计，不但电路较为复杂，所花费的成本较高，且耗电量也很高，故必须继续加以改善。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种使用者操作阻断装置，以取代现有技术中的独立的微处理器与电量计，并达到保护系统及资料的相同功能，不但能够更节省成本，更能够节省电路的耗电量，电路在设计上亦更加的简化。

本发明的另一目的是提供一种使用者操作阻断方法，用以取代现有技术，其优点为较现有技术更加的节省成本，且能达到保护系统及资料的相同功能。

为达成上述及其它目的，本发明提出一种使用者操作阻断装置，此装置包括一使能装置与一开关元件。使能装置根据输入电压源所输出的复位信号、系统核心所输出的电压指示信号、以及系统核心所输出的系统模式信号，输出开关信号。开关元件则根据开关信号，决定是否导通系统核心与输入装置。

上述的使用者操作阻断装置，在一实施例中，使能装置更包括一反相器、一延迟正反器、以及一逻辑元件。反相器接收复位信号，加以反相后，输出反相复位信号。延迟正反器根据反相复位信号与电压指示信号，输出参考信号。其中当反相复位信号处于逻辑低电位时，参考信号处于逻辑高电位，当电压指示信号由逻辑低电位转为逻辑高电位时，参考信号处于逻辑低电位。逻辑元件则根据参考信号与系统模式信号，输出开关信号。

上述的使用者操作阻断装置，在一实施例中，上述的逻辑元件为一或门，且开关信号为参考信号与系统模式信号进行逻辑或运算的结果。

为达成上述及其它目的，本发明另提出一种使用者操作阻断方法，此方法包括下列步骤：首先，根据输入电压源所输出的复位信号、系统核心所输出的电压指示信号、以及系统核心所输出的系统模式信号，产生开关信号。然后根据开关信号，决定是否导通系统核心与输入装置。

上述的使用者操作阻断装置，在一实施例中，产生开关信号的步骤更包括：先接收复位信号，加以反相后，产生反相复位信号。再根据反相复位信号与电压指示信号，产生参考信号。其中当反相复位信号处于逻辑低电位时，参考信号处于逻辑高电位，当电压指示信号由逻辑低电位转为逻辑高电位时，参考信号处于逻辑低电位。最后，根据参考信号与系统模式信号，产生开关信号。

上述的使用者操作阻断装置，在一实施例中，开关信号为参考信号与系统模式信号进行逻辑或运算的结果。

上述的使用者操作阻断装置，在一实施例中，决定是否导通系统核心与输入装置的步骤更包括：于开关信号处于逻辑高电位时导通系统核心与输入装置，以及于开关信号处于逻辑低电位时关断系统核心与输入装置。

【附图说明】

图1为本发明使用者操作阻断装置的电路图。

图2为本发明使用者操作阻断方法的流程图。

【具体实施方式】

图1为根据于本发明一实施例的使用者操作阻断装置电路图。本实施例的使用者操作阻断装置包括使能装置120与开关元件114。使能装置120根据输入电压源102所输出的复位信号130、系统核心104所输出的电压指示信号134、以及系统核心104所输出的系统模式信号138，输出开关信号140。开关元件114则根据开关信号140，决定是否导通系统核心104与输入装置116。

在本实施例中，如果输入电压源102有连接外部电源(未绘示于图中)，复位信号130会处于逻辑高电位，否则复位信号130会处于逻辑低电位。如果输入电压源102所提供的系统电压大于或等于预设电压，电压指示信号134会处于逻辑低电位，否则电压指示信号134会处于逻辑高电位。本实施例的预设电压大约为3.4伏特。另外，当本实施例所属的系统(通常是具有微处理机的电子装置)处于执行模式(run mode)时，系统模式信号138会处于逻辑高电位，当系统处于休眠模式(suspension mode)时，系统模式信号138会处于逻辑低电位。

开关元件114在本实施例中是一个N沟道金属氧化物半导体场效晶体管(n-channel metal oxide semiconductor field effect transistor，简称为NMOS晶体管)。开关元件114会在开关信号140处于逻辑高电位时导通，使系统核心104能接收到来自输入装置116的使用者操作。开关信号140处于逻辑低电位时，开关元件114会关断，之后，系统核心104就不会接收到来自输入装置116的使用者操作。本发明并不局限于NMOS晶体管，也可以使用别种作用相似的开关元件。至于输入装置116，在本实施例中可以是按键、开关、卡片槽(card slots)、缆线接头(cable connecters)、或其它种类的输入装置。

本实施例的使能装置120包括反相器(inverter)108与延迟正反器(Dfilp-flop)110。反相器108接收复位信号130，加以反相后，输出反相复位信号132。延迟正反器110则根据反相复位信号132与电压指示信号134，输出参考信号136。由一般延迟正反器的功能可知，当反相复位信号132处于逻辑低电位时，参考信号136会处于逻辑高电位，而当电压指示信号134由逻辑低电位转为逻辑高电位时，参考信号136会处于逻辑低电位。至于逻辑元件112的作用，是根据参考信号136与系统模式信号138，输出开关信号140。本实施例的逻辑元件112是一个或门(OR gate)，所以开关信号140是参考信号136与系统模式信号138进行逻辑或运算的结果。但是本发明并不限于或门，在其它实施例中，逻辑元件112可以是其它功能类似的电路。

下面以各种状况来说明本实施例的详细操作。首先，当有外部电源供应时，复位信号130会处于逻辑高电位，经过反相器108进入延迟正反器110的PRESET输入端，使参考信号136与开关信号140都升上逻辑高电位。此时开关元件114会导通系统核心104与输入装置116，使系统核心104能收到来自输入装置116的使用者操作。

当系统没有连接外部电源时，复位信号130会进入逻辑低电位。此时系统电压是由内部的电池提供，因此会随着时间渐渐的降低。

无论有无外部电源，只要系统电压还在系统核心104内建的省电机制(powerpreservation scheme)106的临界电压(在本实施例中大约为3.2伏特，但不以此为限)以上，系统就能保持在正常模式。在正常模式时，系统模式信号138会处于逻辑高电位，因此逻辑元件112会输出逻辑高电位的开关信号140，使开关元件114导通系统核心104与输入装置116，使得系统核心104能收到使用者的操作。

在正常模式时，如果系统电压降至临界电压以下，省电机制106就会让系统自动进入休眠模式。另外，使用者也可以下令系统进入休眠模式。进入休眠模式时，系统模式信号138会跟着进入逻辑低电位。这时候，开关元件114的状态要视系统电压而定。如果系统电压位在电压指示信号134的预设电压(大约为3.4伏特)以上，开关元件114就不会关断，让使用者的操作可以唤醒系统。如果系统电压从预设电压以上，降到预设电压之下，电压指示信号134会从逻辑低电位升上逻辑高电位，等于在延迟正反器110的CK端输入一个脉冲的上升缘(positive edge)，使延迟正反器110将D输入端的逻辑低电位传送到Q输出端的参考信号136。此时系统模式信号138已经处于逻辑低电位，也就是说，逻辑元件112的两个输入端都处于逻辑低电位，因此开关信号140会进入逻辑低电位，使开关元件114关断，隔绝系统核心104与输入装置116。之后，使用者的操作已经不能唤醒系统，于是达到了在系统电压不足时保护系统的目的。

一旦开关元件114关断，唯一恢复导通的方法是连接外部电源。接上外部电源后，复位信号130会升上逻辑高电位，通过反相器108，使参考信号136和开关信号140都升上逻辑高电位，使开关元件114恢复导通。之后，使用者的操作就会唤醒系统，使系统离开休眠模式。

现在请参照图2，图2为依照本发明另一实施例的使用者操作阻断方法的流程图，其流程和上一个实施例的电路操作大致相同。首先，步骤202接收来自输入电压源102的复位信号130，然后步骤204将复位信号130反相后，产生反相复位信号132。

接下来，步骤206会根据反相复位信号132与来自系统核心104的电压指示信号134，产生参考信号136。细节如同图1的延迟正反器110，当反相复位信号132处于逻辑低电位时，参考信号136会处于逻辑高电位，而当电压指示信号134由逻辑低电位转为逻辑高电位时，参考信号136会处于逻辑低电位。

接下来，步骤208会根据参考信号136与来自系统核心104的系统模式信号138，产生开关信号140。在本实施例中，开关信号140为参考信号136与系统模式信号138进行逻辑或运算的结果。然后步骤210会判断开关信号140是否处于逻辑高电位。如果是，步骤212会导通系统核心104与输入装置116，否则步骤214会关断系统核心104与输入装置116。

综合以上所述，本发明因采用上述的装置与方法，而不用传统的独立微处理器与电量计，因此与现有技术相比，在电路设计上可以更加的简单，而且更节省成本，也更加省电。

Claims (17)

1.一种使用者操作阻断装置，包括：

一使能装置，根据一输入电压源所输出的一复位信号、一系统核心所输出的一电压指示信号、以及该系统核心所输出的一系统模式信号，输出一开关信号；以及

一开关元件，根据该开关信号，决定是否导通该系统核心与一输入装置。

2.根据权利要求1所述的使用者操作阻断装置，其特征在于：该复位信号在该输入电压源连接一外部电源时处于一逻辑高电位，否则该复位信号处于一逻辑低电位。

3.根据权利要求1所述的使用者操作阻断装置，其特征在于：该电压指示信号于该输入电压源所提供的一系统电压大于或等于一预设电压时处于一逻辑低电位，且于该系统电压小于该预设电压时处于一逻辑高电位。

4.根据权利要求3所述的使用者操作阻断装置，其特征在于：该预设电压大约为3.4伏特。

5.根据权利要求1所述的使用者操作阻断装置，其特征在于：该系统模式信号于该系统核心所属的系统处于一执行模式时处于一逻辑高电位，且于该系统核心所属的系统处于一休眠模式时处于一逻辑低电位。

6.根据权利要求1所述的使用者操作阻断装置，其特征在于：该使能装置更包括：

一反相器，接收该复位信号，加以反相后，输出一反相复位信号；

一延迟正反器，根据该反相复位信号与该电压指示信号，输出一参考信号，其中当该反相复位信号处于一逻辑低电位时，该参考信号处于一逻辑高电位，当该电压指示信号由该逻辑低电位转为该逻辑高电位时，该参考信号处于该逻辑低电位；以及

一逻辑元件，根据该参考信号与该系统模式信号，输出该开关信号。

7.根据权利要求6所述的使用者操作阻断装置，其特征在于：该逻辑元件为一或门，且该开关信号为该参考信号与该系统模式信号进行逻辑或运算的结果。

8.根据权利要求1所述的使用者操作阻断装置，其特征在于：该开关元件于该开关信号处于一逻辑高电位时导通该系统核心与该输入装置，且于该开关信号处于一逻辑低电位时关断该系统核心与该输入装置。

9.根据权利要求1所述的使用者操作阻断装置，其特征在于：该开关元件包括一N沟道金属氧化物半导体场效晶体管。

10.一种使用者操作阻断方法，包括下列步骤：

根据一输入电压源所输出的一复位信号、一系统核心所输出的一电压指示信号、以及该系统核心所输出的一系统模式信号，产生一开关信号；以及

根据该开关信号，决定是否导通该系统核心与一输入装置。

11.根据权利要求10所述的使用者操作阻断方法，其特征在于：该复位信号于该输入电压源连接一外部电源时处于一逻辑高电位，否则该复位信号处于一逻辑低电位。

12.根据权利要求10所述的使用者操作阻断方法，其特征在于：该电压指示信号于该输入电压源所提供的一系统电压大于或等于一预设电压时处于一逻辑低电位，且于该系统电压小于该预设电压时处于一逻辑高电位。

13.根据权利要求12所述的使用者操作阻断方法，其特征在于：该预设电压大约为3.4伏特。

14.根据权利要求10所述的使用者操作阻断方法，其特征在于：该系统模式信号于该系统核心所属的系统处于一执行模式时处于一逻辑高电位，且于该系统核心所属的系统处于一休眠模式时处于一逻辑低电位。

15.根据权利要求10所述的使用者操作阻断方法，其特征在于：产生该开关信号的步骤更包括：

接收该复位信号，加以反相后，产生一反相复位信号；

根据该反相复位信号与该电压指示信号，产生一参考信号，其中当该反相复位信号处于一逻辑低电位时，该参考信号处于一逻辑高电位，当该电压指示信号由该逻辑低电位转为该逻辑高电位时，该参考信号处于该逻辑低电位；以及

根据该参考信号与该系统模式信号，产生该开关信号。

16.根据权利要求15所述的使用者操作阻断方法，其特征在于：该开关信号为该参考信号与该系统模式信号进行逻辑或运算的结果。

17.根据权利要求10所述的使用者操作阻断方法，其特征在于：决定是否导通该系统核心与该输入装置的步骤更包括：

于该开关信号处于一逻辑高电位时导通该系统核心与该输入装置；以及

于该开关信号处于一逻辑低电位时关断该系统核心与该输入装置。

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