CN1870374A - 使用者操作阻断装置 - Google Patents

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Abstract

一种使用者操作阻断装置，包括电压侦测元件、逻辑元件、与开关元件。电压侦测元件耦接至输入电压源，以根据输入电压源所提供的系统电压大小，输出电压指示信号。逻辑元件根据电压指示信号与系统核心所输出的系统模式信号，输出一开关信号。开关元件根据逻辑元件所输出的开关信号，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
【技术领域】
本发明是有关于一种使用者操作阻断装置，且特别是有关于一种在电压不足时保护系统的使用者操作阻断装置。
【背景技术】
现今一般电子装置中，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。此外，已经进入休眠模式的装置在长时间的待机之后，也将会面临电压不足。
当系统已经处于休眠模式而且电源的电压过低时，使用者经由按钮、开关以及插卡等等任何的动作而唤醒系统时，由于系统电压已经过低，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，现有技术是在系统中多加了一个保护装置，即利用另一颗独立的微处理器经由电量计(gas gauge)来侦测电源电压或剩余电量来决定是否要阻断使用者的操作，使系统不被唤醒，使得系统不至于发生故障或者是资料遗失的事件。
但是使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，不但更节省成本，而且更节省电路的耗电量。
本发明提出一种使用者操作阻断装置，其中包括电压侦测元件、逻辑元件以及开关元件。电压侦测元件电性耦接于输入电压源，以根据输入电压源所提供的系统电压大小，输出电压指示信号至逻辑元件。逻辑元件根据电压侦测元件所输出的电压指示信号与系统核心所输出的系统模式信号做逻辑运算后，输出一开关信号至开关元件。开关元件根据逻辑元件所输出的开关信号，来决定是否导通系统核心与输入装置。
相较于现有技术，本发明因采用上述的装置而不用传统的独立微处理器与电量计，在电路设计上可以更加的简单，以及节省成本，更可以节省所需的电量。
【附图说明】
 图1是本发明使用者操作阻断装置的电路图。
 图2是图1的运作方式的流程图。
【具体实施方式】
请参照图1，此使用者操作阻断装置100包含电压侦测元件106、逻辑元件108、以及开关元件110。
电压侦测元件106电性耦接于输入电压源102，以接收由输入电压源102所输出的系统电压120，并且根据系统电压120输出电压指示信号122至逻辑元件108。在本实施例中，当系统电压120大于或等于第一预设电压时，电压侦测元件106会输出逻辑高电位的电压指示信号122，当系统电压120小于第一预设电压时，则电压侦测元件106会输出逻辑低电位的电压指示信号122。在本实施例中，第一预设电压大约为3.4伏特。
逻辑元件108接收由电压侦测元件106所输出的电压指示信号122，以及由系统核心104所输出的系统模式信号124，然后将电压指示信号122与系统模式信号124进行逻辑运算的结果，做为开关信号126输出至开关元件110。在本实施例中，逻辑元件108为或门(OR gate)，进行逻辑或运算，但在本发明的其它实施例中并不限于或门，可以是任意的逻辑电路。
在本实施例中，开关元件110为N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(N-MOSFET)，但本发明并不限于N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管。其中开关元件110的源极端(source)电性耦接于系统核心104，而漏极(drain)电性耦接于输入装置112，栅极端(gate)电性耦接于逻辑元件108的输出端，以接收由逻辑元件108所输出的开关信号126。当开关信号126为逻辑高电位时，开关元件110会导通系统核心104与输入装置112，当逻辑元件108所输出的开关信号126为逻辑低电位时，开关元件110会关断系统核心104与输入装置112。
另外，输入装置112在本发明的实施例中可为按钮、开关、卡片槽(cardslots)或电缆连接器(cable connectors)，但本发明并不限于以上种类的输入装置。
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，输入电压源102输出的系统电压120会处于逻辑高电位，所以电压侦测元件106会输出逻辑高电位的电压指示信号122至逻辑元件108，此时逻辑元件108会输出逻辑高电位的开关信号126至开关元件110。此时开关元件110在接收到此逻辑高电位的开关信号后会导通系统核心104与输入装置112，使系统核心104能接收到来自输入装置112的使用者操作。
如果系统没有连接外部电源，此时系统电压120是由内部的电池供应，因此系统电压120会随着时间而逐渐降低。
无论有没有外部电源，只要系统电压120在第二预设电压(本实施例中大约为3.2伏特)以上，系统就能进入执行模式(run mode)。在执行模式时，系统核心104所输出的系统模式信号124会处于逻辑高电位，因此逻辑元件108会输出逻辑高电位的开关信号126至开关元件110，使开关元件110导通系统核心104与输入装置112，使系统核心104能接收到使用者的操作。
在执行模式时，如果系统电压120降到第二预设电压以下，系统核心104内建的电压保持机制(power preservation scheme)114就会让系统自动进入休眠模式(suspension mode)。进入休眠模式后，系统核心104所输出的系统模式信号124会跟着进入逻辑低电位。此时因为系统电压120已经低于电压侦测元件106的第一预设电压，电压指示信号122已经进入逻辑低电位，当系统模式信号124也进入逻辑低电位之后，开关信号126就会进入逻辑低电位，使开关元件110关断。除非连接外部电源或将电池充电，使系统电压120回升，进而让开关元件110恢复导通，否则使用者的操作已经不能唤醒系统。如此就达到了在电压不足时保护系统的目的。
除了系统自动进入休眠模式外，也可以由使用者下令使系统进入休眠模式。在系统处于休眠模式时，如果系统电压120在第一预设电压以上，因为电压指示信号122仍处于逻辑高电位，开关元件110不会关断，系统核心104还是能收到来自输入装置112的使用者操作。
然而，当系统进入休眠模式之后，如果系统电压120从第一预设电压以上降到第一预设电压以下，电压侦测元件106所输出的电压指示信号122就会从逻辑高电位进入逻辑低电位。此时系统核心104所输出的系统模式信号124已经处于逻辑低电位，因此逻辑元件108的两个输入端都是逻辑低电位，所以逻辑元件108所输出的开关信号也是逻辑低电位，使得开关元件110关断，将系统核心104与使用者操作隔绝。
当开关元件110在休眠模式关断之后，必须连接外部电源或将电池充电，使系统电压120回升，才能使开关元件110恢复导通。如同上面的说明，系统电压120回升会使电压指示信号122从逻辑低电位升上逻辑高电位，使逻辑元件108输出逻辑高电位的开关信号126至开关元件110，使开关元件110导通，使得使用者可以经由输入装置112唤醒系统。
为了进一步说明，图2为本实施例的运作方式的流程图。首先，在步骤202，电压侦测元件106会判断系统电压120是否大于或等于3.4伏特。如果是，电压侦测元件106会在步骤204输出逻辑高电位的电压指示信号122，否则电压侦测元件106会在步骤206输出逻辑低电位的电压指示信号122。
接下来，在步骤208，逻辑元件108会将电压指示信号122与系统模式信号124进行逻辑或运算，将结果做为开关信号126输出。最后，在步骤210，开关元件110会根据开关信号126决定是否导通系统核心104与输入装置112。
综合以上所述，本发明因采用上述的装置而不用传统的独立微处理器与电量计(gas gauge)，因此与现有技术相比，在电路设计上可以更加的简单，以及节省成本，更可以节省电路的耗电量。

Claims (12)

1.一种使用者操作阻断装置，包括：
一电压侦测元件，耦接至一输入电压源，根据该输入电压源所提供的一系统电压的大小，输出一电压指示信号；
一逻辑元件，根据该电压指示信号与一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：该电压指示信号于该系统电压大于或等于一第一预设电压时处于一逻辑高电位，且于该系统电压小于一第一预设电压时处于一逻辑低电位。
3.根据权利要求2所述的使用者操作阻断装置，其特征在于：该第一预设电压大约为3.4伏特。
4.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。
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：该逻辑元件为一或门，且该开关信号为该电压指示信号与该系统模式信号进行逻辑或运算的结果。
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：该开关元件包括一N沟道金属氧化物半导体场效晶体管。
7.根据权利要求1所述的使用者操作阻断装置，其特征在于：该输入装置包括一按钮。
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：该输入装置包括一开关。
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：该输入装置包括一电缆连接器。
10.根据权利要求1所述的使用者操作阻断装置，其特征在于：该输入装置包括一卡片槽。
11.根据权利要求1所述的使用者操作阻断装置，其特征在于：当该系统核心所属的系统处于一执行模式，且该系统电压低于一第二预设电压时，该系统核心会使该系统进入一休眠模式。
12.根据权利要求11所述的使用者操作阻断装置，其特征在于：该第二预设电压大约为3.2伏特。
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