DE69737314T2

DE69737314T2 - Netzeinschaltvorrichtung

Info

Publication number: DE69737314T2
Application number: DE69737314T
Authority: DE
Inventors: LaVaughn Temple Watts; William F. Belton Jergens
Original assignee: Texas Instruments Inc
Current assignee: Texas Instruments Inc
Priority date: 1996-03-21
Filing date: 1997-03-13
Publication date: 2007-11-08
Anticipated expiration: 2017-03-14
Also published as: JPH1027044A; KR100698980B1; EP0797137A1; TW346567B; KR19980068615A; US5862394A; DE69737314D1; CN1180207A; CN1265313C; EP0797137B1; JP2007272928A

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf Stromschalter für elektronische Vorrichtungen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Ohne Begrenzung des Schutzbereichs der Erfindung wird ihr Hintergrund in Verbindung mit Desktop- und tragbaren Computern beschrieben.
Seit dem Aufkommen von Elektrizität wurden Millionen von Vorrichtungen gebaut, die durch Elektrizität betrieben werden. Jede elektronische Vorrichtung muss jedoch ein Verfahren zum "EIN"- und "AUS"-Schalten dieser Vorrichtung haben. Daher besitzt theoretisch jede elektronische Vorrichtung einen Stromschalter, der ermöglicht, dass der Anwender diese Vorrichtung "EIN"- und "AUS"-schaltet.
Außerdem bestanden seit der Entwicklung des Computers immer ein Verfahren und eine Vorrichtung zum "AUS"-Schalten des Stroms eines Computers. In der normalen Umgebung würde der Schalter "EIN"-geschaltet werden, um Strom an den Computer anzulegen, und "AUS"-geschaltet werden, um den Strom zu beenden. Der normale Stromschalter schaltet jedoch den Strom einfach "AUS" ohne Rücksicht auf das, was der Computer zu der Zeit macht. Der Anwender kippt einfach einen Schalter und beendet folglich den Strom für den Computer. Wenn sich der Computer inmitten einer Software-Anwendung befindet oder eine Datenbank aktualisiert oder auf eine Festplatte schreibt, können jedoch wertvolle Informationen verloren gehen oder verfälscht werden.
GB 2295040 bezieht sich auf ein Schließverfahren einer Datenverarbeitung und einen Datenprozessor. Eine Stromabschaltunterbrechung wird durch Ausschalten einer Stromversorgungstaste erzeugt und ein Endunterbrechungsvorrichtungstreiber sendet eine Endunterbrechung zu einem Überwachungsverarbeitungsabschnitt. Beim Empfang dieser Endunterbrechung bewirkt der Überwachungsverarbeitungsabschnitt, dass die Software im Verarbeitungsabschnitt die aktuelle Verarbeitung beendet.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es wurde ein Bedarf an einem intelligenten Stromschalter; an einem Schalter, der berücksichtigt, was der Computer zu der Zeit macht, zu der der Benutzer den Stromschalter kippt; an einem Schalter, der nicht verliert, was auch immer sich zu dieser Zeit im Speicher befindet; und an einem Schalter, der bewirkt, dass das Festplattenlaufwerk seine Köpfe positioniert und parkt, bevor abgeschaltet wird, festgestellt.
Die vorliegende Erfindung löst dieses Problem. Der intelligente Stromschalter kann ein mechanischer Stromschalter sein, der durch die Software gesteuert wird. Der intelligente Stromschalter könnte jedoch auch ganz elektronisch sein und vollständig durch die Software laufen. Oder der intelligente Stromschalter könnte eine Kombination von Elektronik, Software und mechanischen Vorrichtungen sein.
Der intelligente Stromschalter kann so programmiert werden, dass er auf der Basis dessen, was der Computer macht, intelligent ist. Wenn der Computer etwas macht, das Intelligenz erfordert (d. h. sich das System in einer Betriebsart befindet, die eine Beschädigung am Dateisystem, am Kommunikationssystem, am Computernetz, an Anwendungen oder sogar eine physikalische Hardwarebeschädigung verursachen könnte), dann weiß das System genau, was in welcher Reihenfolge abzuschalten ist. Die Software würde die Steuerung des Stromschalters von der Hardware wegnehmen und dies als Ereignis behandeln und dann das Ereignis zu einer späteren Zeit verarbeiten. Dies würde die Vorbereitung auf ein ordentliches Herunterfahren ermöglichen. Das ordentliche Herunterfahren würde ermöglichen, dass Software-Anwendungen Dateien schließen und in einer ordentlichen Weise austreten. Außerdem könnten Peripheriegeräte auch ordentlich heruntergefahren werden. Köpfe an Festplattenlaufwerken könnten beispielsweise positioniert und geparkt werden, bevor der Strom beendet wird. Überdies könnten Peripheriegeräte, die mit dem Computer seriell oder durch parallele Verbindungen verbunden sind, auch in einer geordneten Weise abgeschaltet werden. Ferner könnten sogar Anzeigevorrichtungen in einer ordentlichen Weise abgeschaltet werden.
Es gibt drei Verfahren zum Betreiben des intelligenten Stromschalters. Ein Verfahren besteht darin, einfach den Strom des Computers zu beenden, sobald der Stromschalter "AUS"-geschaltet wurde. Ein weiteres Verfahren besteht darin, den "AUS"-geschalteten Stromschalter als Ereignis zu behandeln und dann die Steuersoftware mit einem ordentlichen Herunterfahren der Programme und der Hardware des Computers vorgehen zu lassen, bevor der Strom für den Computer beendet wird. Das letzte Verfahren ist ähnlich zum zweiten Verfahren, ermöglicht jedoch eine Hardwareübersteuerung nach einer bestimmten Zeitgrenze. Dies würde ermöglichen, dass der Computer den Strom im Fall einer Softwarefunktionsstörung automatisch beendet. Diese Hardwareübersteuerung könnte als Totmann-Zeitgeber mit entweder einer Vorgabezeitgrenze und/oder einer Zeitgrenze, die durch die Steuersoftware eingestellt wird, implementiert werden. Außerdem könnte die Zeitgeberschaltung so eingerichtet sein, dass sie einen normalen Betrieb ermöglicht, wenn der Anwender den Stromschalter schnell in die "EIN"-Position schaltet, bevor das System mit seinem ordentlichen Herunterfahren fertig ist. Der vollständige Betrieb des Systems würde jedoch davon abhängen, wie weit das System bereits heruntergefahren wurde, bevor der Anwender den Strom wieder "EIN"-schaltet. Wenn das System jedoch die Herunterfahr-Prozedur nicht begonnen hat, sondern nur das Ereignis registriert hat, würde der vollständige Betrieb sofort beginnen. Viele weitere Variationen könnten auch implementiert werden.
Dies ist ein System und ein Verfahren zum intelligenten Beenden von Strom für eine Rechenvorrichtung. Das System kann umfassen: eine Verarbeitungsvorrichtung; eine Stromquelle, die mit der Verarbeitungsvorrichtung verbunden ist; einen Schalter, der mit der Stromquelle verbunden ist; und ein Steuersystem, das von der Verarbeitungsvorrichtung betrieben wird und mit der Stromquelle und dem Schalter verbunden ist. Außerdem kann das System einen Totmann-Zeitgeber umfassen, der einen ausfallsicheren Betrieb schafft. Ferner kann das System ein Mittel zum Ausführen einer ordentlichen Herunterfahr-Prozedur für Software und Hardware umfassen. Überdies könnte das System an ein thermisches und/oder Strommanagementsystem gebunden sein. Außerdem könnte das System ein ordentliches Herunterfahren von Peripheriegeräten einleiten, die mit dem System durch serielle, parallele oder andere Verbindungen verbunden sind. Andere Vorrichtungen, Systeme und Verfahren werden auch offenbart.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung wird nun beispielhaft mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 ein Diagramm der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
2 ein Ablaufplan des Hochfahr-Boot-Prozesses eines Computers ist;
3 ein Schaltplan einer Ausführungsform von Hardware ist, die für den intelligenten Stromschalter verwendet wird;
4 ein Blockdiagramm der elektronischen Architektur eines Basiscomputers ist;
5 eine isometrische Ansicht eines tragbaren Computers ist;
6 ein Blockdiagramm des tragbaren Computers von 4 ist;
7 eine Ansicht eines tragbaren Computers in auseinandergezogener Anordnung ist;
8 eine Nahansicht der Hauptleiterplatte von 7 ist;
9–30 Logikdiagramme einer Implementierung der Hauptleiterplatte von 7 zeigen;
31–35 Logikdiagramme einer Implementierung der Keyscan-Leiterplatte von 7 zeigen;
36–47 Logikdiagramme einer Implementierung der PCMCIA/Ton-Leiterplatte von 7 zeigen; und
48–49 Logikdiagramme einer Implementierung der IR-Modul-Leiterplatte von 7 zeigen.
Entsprechende Bezugszeichen und Symbole in den verschiedenen Figuren beziehen sich auf entsprechende Teile, wenn nichts anderes angegeben ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Der intelligente Stromschalter kann in einer beliebigen Kombination von drei Verfahren ausgeführt werden. Das erste besteht darin, dass der intelligente Stromschalter in einer einfachen Betriebsart ausführt; wenn der Anwender den Strom "AUS"-schaltet, beendet der Stromschalter einfach den Strom für den Computer. Das zweite Verfahren macht den Stromschalter intelligent, indem er mit Software gesteuert wird; dieses Verfahren schaltet den Strom nicht "AUS", bis das Softwareprogramm die Steuerung freigibt und die Beendung des Stroms auslöst. Das dritte Verfahren besteht darin, dass ein Totmann-Zeitgeber gleichzeitig mit dem Softwareprogramm läuft und nach einer festgelegten Zeitgrenze abläuft und dann zum Beenden des Stroms für den Computer weitergeht.
Ein Softwareprogramm, das den Stromschalter steuert, kann auf einer Zentraleinheit (CPU) oder einem separaten Prozessor wie einem Anwendungsprozessor ausgeführt werden. Beispielsweise kann entweder eine CPU das Steuerprogramm mit ihren anderen Programmen abarbeiten oder ein kleiner Mikroprozessor kann zur Überwachung des Stromschalters reserviert werden.
Das Software-Steuerprogramm kann drei Betriebsarten aufweisen: kein intelligenter Stromschalter, intelligenter Stromschalter mit Echtzeitereignis oder intelligenter Stromschalter mit verzögertem Ereignis (der Deutlichkeit halber werden Echtzeitereignisse und verzögerte Ereignisse beschrieben, wobei Echtzeitereignisse Aufmerksamkeit von der CPU und anderer Hardware in Echtzeit erlangen, ähnlich zu Unterbrechungen, und verzögerte Ereignisse Aufmerksamkeit von der CPU zu einer späteren Zeit erlangen, wie irgendein anderes Softwareprogramm, das zeitlich geplante Zeitscheiben erhält). Das Software-Steuerprogramm gestattet den Anwendungen Zeit, um in einer ordentlichen Weise herunterzufahren. Wenn jedoch irgendeines der Anwendungsprogramme die Steuerung verliert oder irgendeine andere Art von nicht wiederherstellbarem Fehler aufweist und nicht zum Zeitgeber zurück gelangen kann, bevor er abläuft, läuft der Totmann-Zeitgeber ab und ermöglicht, dass der Computer wie in der einfachen Betriebsart herunterfährt, genau wie ein gewöhnlicher Stromschalter. Daher ist das Setzen des Totmann-Zeitgebers entscheidend; die Zeitgrenze sollte lang genug sein, um die Anwendungen in einem ordentlichen Prozess herunterfahren und zum Zeit geber zurück zu gelangen und ihn zurücksetzen zu lassen, falls erforderlich. Außerdem sollte die Zeitgrenze nicht zu lang sein, falls die Anwendungen in irgendeine Art von nicht wiederherstellbarem Fehler gelangen; der Anwender sollte nicht zu lang warten müssen, bis der Computer abschaltet.
1 beschreibt einen allgemeinen Ablauf des intelligenten Stromschalters. Das System beginnt mit dem Starten des Software-Steuerprogramms 10. Das Software-Steuerprogramm kann beim Hochfahr-Boot-Prozess oder auf Anwenderverlangen gestartet werden. Nachdem das Software-Steuerprogramm startet, wird jedoch die Zeitgeberschaltung gesetzt, 12. Die Zeitgeberschaltung kann durch die Software auf einen Wert gesetzt werden oder einen Vorgabewert besitzen. Der Zeitgeber muss jedoch durch das Software-Steuerprogramm zurückgesetzt werden können. Sobald die Zeitgeberschaltung gesetzt wird, läuft der Zeitgeber weiter, bis er abläuft 14. Außerdem leitet das Softwareprogramm gleichzeitig eine ordentliche Herunterfahr-Prozedur ein 18. Das Softwareprogramm könnte zuerst den Software-Herunterfahr-Prozess 20 und den Hardware-Herunterfahr-Prozess 22 starten. Diese zwei Prozeduren können jedoch in einer beliebigen Reihenfolge implementiert oder vermischt werden. Das Softwareprogramm muss jedoch die Zeitgeberschaltung 16 zurücksetzen können, bevor sie abläuft, wenn zusätzliche Zeit erforderlich ist, um den Herunterfahr-Prozess abzuschließen. Nachdem die Zeitgeberschaltung abgelaufen ist, beginnt schließlich die ordentliche Beendung des Stroms für das System 24. Außerdem könnte das Softwareprogramm implementiert werden, um den Zeitgeberwert so zu setzen, dass er sofort abläuft, wenn der Herunterfahr-Prozess abgeschlossen ist.
1 stellt einen Ablaufplan des Software-Steuerprogramms detailliert dar. Wie vorher angegeben, kann jedoch das Software-Steuerprogramm zu verschiedenen Zeiten im Betrieb des Steuerprogramms implementiert werden. Es kann beim Hochfahr-Boot-Prozess des Computers verwendet werden und der Anwender kann es "AUS"- oder "EIN"-schalten. Es kann auch nur dann implementiert werden, wenn der Anwender den Stromschalter drückt, um den Computer "AUS"-zuschalten. Es könnte mit einer Batteriequelle implementiert werden, um gerade genügend Strom zu liefern, um einen ordentlichen Herunterfahrprozess der Peripheriegeräte und der Anwendungsprogramme sicherzustellen. Diese Implementierung wäre im Fall eines Stromausfalls vorteilhaft. Außerdem könnte der An wender das Software-Steuerprogramm zu einer beliebigen Zeit "EIN"-Schalten, nur indem er das Programm ausführt.
2 stellt die Implementierung des Software-Steuerprogramms in der bevorzugten Ausführungsform detailliert dar. Zuerst wird das Basis-Eingabe/Ausgabe-System (BIOS) initialisiert 26. Dann wird das Betriebssystem initialisiert 28. Innerhalb der Betriebssystem-Initialisierung sind einige der ausgeführten Schritte: Initialisieren des Kernbetriebssystems, Initialisieren des fortschrittlichen Strommanagementsystems, Starten der Ablaufsteuerung und Starten der Anwenderschnittstelle. Sobald das Betriebssystem initialisiert ist, können die anderen Softwareanwendungen implementiert werden 30. Selbst wenn das Software-Steuerprogramm in anderen Stufen des Betriebs des Systems implementiert werden kann, wird das Software-Steuerprogramm in der bevorzugten Ausführungsform an diesem Punkt implementiert.
Eine Beispielimplementierung des Software-Steuerprogramms ist in dieser Patentbeschreibung enthalten. Die Erfindung könnte jedoch in einer Vielzahl von Weisen implementiert werden und ist nicht auf diese Ausführungsform eingeschränkt.
TOTMANN-ZEITGEBER
Ein optionales Merkmal der vorliegenden Erfindung kann ein Herunterfahren der Vorrichtung sicherstellen, selbst wenn die Computer-Software eine Funktionsstörung hatte. Dieses optionale Merkmal ist eine ausfallsichere oder eine Totmann-Zeitgeberschaltung, die in den intelligenten Stromschalter eingebaut ist. Der Totmann-Zeitgeber würde funktionieren, nachdem der intelligente Stromschalter die Software-Steuerung verliert. Nachdem eine festgelegte Zeitdauer abläuft, die angeben würde, dass die Software die Steuerung verloren hat, dann kehrt der Schalter zum "AUS"-Schalten des Stroms in einem nicht bedingten Zustand zurück, als ob er kein intelligenter Stromschalter gewesen wäre. Dieser Totmann-Zeitgeber ist eine ausfallsichere Bedingung.
Mit der Erzeugung eines durch die Software gesteuerten Stromschalters überwacht jedoch manchmal die Software die Intelligenzfunktionsstörungen. Außerdem kann die Software eine Funktionsstörung aufgrund des Prozessors aufweisen, auf dem sie läuft.
Sobald die Software die Steuerung des Stromschalters hat, setzt die Hardware-Schaltung eine maximale Zeit, die die Schaltung auf eine Antwort von der Softwaresteuerung wartet. Wenn die Schaltung keine Antwort von der Softwaresteuerung erhält, schaltet sie den Rest des Systems ab. Die Softwaresteuerung kann jedoch zur Schaltung zurückkehren und den Takt zurücksetzen oder sogar eine neue maximale Zeit für die Schaltung zum Warten auf eine weitere Antwort setzen. Dies würde ermöglichen, dass das Software-Steuerprogramm dynamischer ist, falls es auf unerwartete Ereignisse warten muss, bevor das System heruntergefahren wird. Diese Betriebsart würde der Software eine Last auferlegen, um zurückzukommen, um den Zeitgeber jedes Mal so häufig vor dem Ablauf der maximalen Zeit zurückzusetzen. Der Anwender kann jedoch auch die maximale Zeit einstellen. Diese Vielseitigkeit würde dem Anwender ermöglichen festzulegen, was als maximale Zeit zum Warten für die Schaltung annehmbar ist.
Wenn der Stromschalter "EIN"-geschaltet wird, bootet das System; die Software bootet; das Basis-Eingabe/Ausgabe-System (BIOS) initialisiert und dann wird der Totmann-Zeitgeber auf Null gesetzt und der Stromschalter wird auf eine einfache, die Vorgabebedingung geschaltet. Durch den Prozess der Initialisierung des Rests des Computersystems (die Software und die verschiedenen Sätze von Hardware) bestimmt dann das Software-Steuerprogramm, ob der intelligente Stromschalter "EIN"-geschaltet werden soll. Das Software-Steuerprogramm kann jedoch auch bestimmen zu warten, bis das Betriebssystem läuft, oder zu warten, bis der Anwender eine spezielle Anwendung auswählt, um diesen Schalter "EIN"- oder "AUS"-zuschalten.
Das Software-Steuerprogramm ist ein Echtzeitereignis. Es kann auf der Basis der Hochfahr-Boot-Bedingung "EIN"- oder "AUS"-geschaltet werden. Dann kann das Software-Steuerprogramm entscheiden, ob es weiterhin "EIN" bleibt oder "AUS" bleibt oder ob es später zurückkommt und es in eine intelligente oder einfache Betriebsart schaltet.
In der bevorzugten Ausführungsform kann der Computer beispielsweise durch den Hochfahr-Boot-Prozess laufen, dann DOS oder Windows laden und dann den intelligenten Stromschalter "EIN"-schalten. Das Software-Steuerprogramm muss mindestens alle 15 Sekunden zurückkehren oder das System schalten sich selbst "AUS", da der Totmann-Zeitgeberschalter "EIN" ist.
Außerdem kann der Stromschalter dazu programmiert sein, eine Systemmanagementunterbrechung (SMI) zu überwachen. Die SMI kann entweder in Echtzeit verarbeitet werden oder kann später verarbeitet werden.
Wenn der Stromschalter zur Verarbeitung eines Echtzeitereignisses gesetzt ist, dann werden die Köpfe des Festplattenlaufwerks positioniert und geparkt, sobald das Ereignis ausgelöst wird. Dann wird der Strom vom Festplattenlaufwerk zusammen mit dem Strom für die Anzeigen und anderen Vorrichtungen innerhalb des Systems "AUS"-geschaltet. Dann werden die CMOS-Parameter, die gespeichert werden, müssen, gespeichert. Dieser Prozess würde einen Schutz gegen verlorene Cluster oder Zuweisungen auf Festplatten ermöglichen, was ein Hauptproblem bei anderen Produkten ist.
Wenn der Stromschalter zur Verarbeitung eines verzögerten Ereignisses gesetzt ist, dann ermöglicht das Software-Steuerprogramm, dass sich das Betriebssystem und andere Programme auf das Herunterfahren vorbereiten. Dies ermöglicht, dass das System Dateien durchläuft und deren Schließen beginnt. Außerdem beginnt es die Aktualisierung irgendwelcher betreffenden Parameter und löst dann das Ereignis aus, um den Herunterfahr-Prozess zu starten. Der Herunterfahr-Prozess ist derselbe wie das vorherige Szenario.
In beiden Szenarios kann der Stromschalter direkt an die Handlungen gebunden sein, die für das Betriebssystem erforderlich sind, um ein ordentliches Herunterfahren durchzuführen. Der intelligente Stromschalter kann jedoch auch in ein existierendes Herunterfahr-Softwareprogramm (z. B. Super Shutdown von Texas Instruments Incorporated) integriert sein. Dies würde ermöglichen, dass das Herunterfahr-Programm automatisch alle Softwareprogramme durchgeht und ein ordentliches Herunterfahren sicherstellt. Ein Herunterfahr-Programm könnte sicherstellen, dass alle Dateien geschlossen werden und Parameter aktualisiert werden, bevor es die Steuerung an das Software-Steuerprogramm zurückgibt.
TOTMANN-ZEITGEBERSCHALTUNG
Die Schaltung des intelligenten Stromschalters mit dem Totmann-Zeitgeber besteht aus fünf funktionalen Teilen, die in 3 identifiziert sind und nachstehend beschrieben werden:

Überwachungstransistor 38 – Leistungsarmer Transistorschalter, der einen ungeregelten Ein- und Ausschalteingang für die Computerstrom-Überwachungsschaltungsanordnung betreibt.
Manueller Schalter 56 – Manueller Strom-EIN/AUS-Schalter, der von der Computerbedienperson gesetzt wird und der den intelligenten Stromschalter und Computerprozessor informiert, den Systemstrom "EIN"- und "AUS"-zuschalten.
Abschaltzeitgeber 74 – liefert die Stromsteuerung zum Prozessor, wenn sich der intelligente Stromschalter in der intelligenten Betriebsart befindet und sich der manuelle Schalter 56 in der "AUS"-Position befindet.
Abschaltriegel 36 – der Systemabschaltriegel hält den Computerstrom "AUS", wenn der Prozessor den Strom "AUS"-geschaltet hat und der manuelle Schalter 56 noch "EIN" ist.
Abschaltriegelauslöser 32 – liefert die Stromsteuerung vom Prozessor, wenn sich der intelligente Stromschalter in der intelligenten Betriebsart befindet und sich der manuelle Schalter 56 in der "EIN"-Position befindet.

Die Steuersignale des intelligenten Stromschalters, die in 3 gezeigt sind, werden nachstehend beschrieben:

"VIN" – ungeregelter Eingangsgleichstrom in den Computer, der von externem Strom und/oder internen Batterien erzeugt wird.
"VINS" – ungeregelter Eingangsgleichstrom in die Computerstrom-Überwachungsschaltung 38.
"NVCC" – geregelter Gleichstrom in die Computerlogik.
"REF 2.5" – Vergleicherreferenzspannung.
"SFTOFF" – niedriges aktives Logiksignal vom Prozessor, das den Softwarestatus des manuellen EIN/AUS-Schalters angibt.
"PWROFF" – niedriges aktives Logiksignal vom manuellen EIN/AUS-Schalter, das die "AUS"-Position angibt.
"PWRON" – niedriges aktives Logiksignal vom manuellen EIN/AUS-Schalter, das die "EIN"-Position angibt.
"PWRSWON" – Logiksignal in den Prozessor, das den Status des manuellen EIN/AUS-Schalters angibt.
"SMPL" – Logiksignal vom Prozessor, das die Betriebsart des intelligenten Stromschalters angibt.
"TRMRRST" – niedriges aktives Logiksignal vom Prozessor, das den Abschaltzeitgeber 74 zurücksetzt.

Die in 3 gezeigte Schaltung des intelligenten Stromschalters koppelt die Computerbedienperson und den Computerprozessor mit dem Computersystem-Stromschalter. Der Computerprozessor kann zum intelligenten "AUS"-Schalten des Systemstroms programmiert sein. Der Computerstrom wird durch die Bedienperson, die den Status des manuellen Schalters von "AUS" auf "EIN" ändert, "EIN"-geschaltet. Außerdem kann der Computerstrom durch den Computerprozessor unter von der Software gesteuerten Bedingungen in einer ordentlichen und intelligenten Weise durch die Schaltung des intelligenten Stromschalters "AUS"-geschaltet werden. Der manuelle Strom-EIN/AUS-Schalter 56 kann ein einpoliger Umschalter sein, wie in 3 gezeigt, oder kann eine beliebige Schaltvorrichtung sein, die kompatible Logikpegel liefert, wenn sie mit der Schaltung verbunden ist. Der intelligente Stromschalter geht als Vorgabe in die einfache Betriebsart, wenn der Systemstrom "AUS" ist oder wenn die Systemstrom-"EIN"-Routine von der Computerlogik ausgeführt wird (der Computer-Hochfahr-Boot-Prozess). Der intelligente Schalter kann durch den Computer zu irgendeiner Zeit, nachdem die Strom"EIN"-Routine beendet ist oder als Teil der Systeminitialisierung während der Strom"EIN"-Routine in die intelligente Betriebsart gewechselt werden. Der intelligente Stromschalter befindet sich in der einfachen Betriebsart, sobald das Logiksignal "SMPL" niedrig ist. In dieser Betriebsart kann der Systemstrom nur durch die Bedienperson unter Verwendung des manuellen Schalters 56 "EIN"- und "AUS"-geschaltet werden. Der Strom-"AUS"-Zeitgeber 74 und der Strom-"AUS"-Riegelauslöser 32 werden durch die Diode 62 bzw. den Transistor 60 durch die Diode 34 deaktiviert, wenn das Signal "SMPL" durch den Computer oder durch Verlust des Systemstroms niedrig gehalten wird. Manuelles Strom-"EIN"- und -"AUS" in dieser Betriebsart ist folgendermaßen:

1) Die geschlossenen Kontakte des manuellen Schalters 56 in der "AUS"-Position erden das Signal "PWROFF" und deaktivieren den Strom-AUS-Riegelauslöser 32 durch die Dioden 46 und 40 und unterbrechen den Strom-AUS-Riegel 36 durch die Diode 46. Außerdem ermöglicht der offene Kontakt des manuellen Schalters 56 in der "AUS"-Position, dass das Signal "PWRON" durch die Widerstände R7 und R6 schwebt, was den Überwachungstransistor 20 abschaltet. Das System wird in dieser Betriebsart "AUS"-geschaltet.
2) Die geschlossenen Kontakte des manuellen Schalters 56 in der "EIN"-Position erden das Signal "PWRON" und schalten den Überwachungstransistor 38 durch den Widerstand 64 "EIN". Der Systemstrom wird in dieser Betriebsart "EIN"-geschaltet. Außerdem schaltet der offene Kontakt des manuellen Schalters 56 in der "EIN"-Position die Dioden 46 und 52 "AUS", was den Abschaltriegel 36 aktiviert und dem Prozessor signalisiert, dass der manuelle Schalter 56 "EIN" ist, indem das Signal "PWRSWON" durch den Widerstand 20 hochgesetzt wird.

Die intelligente Betriebsart des intelligenten Stromschalters kann nur durch den Computerprozessor gesetzt werden, wenn der Systemstrom "EIN" ist. Der Prozessor aktiviert die intelligente Betriebsart, indem er das Signal "SMPL" auf hoch setzt. Dies aktiviert die Schaltung des Abschaltriegelauslösers 32 durch "AUS"-Schalten der Diode 34 und aktiviert den Abschaltzeitgeber 74 durch "AUS"-Schalten der Diode 62 und "EIN"-Schalten des Transistors 60. Der Transistor 58 wird dadurch, dass das Signal "SFTOFF" hoch ist, "EIN"-geschaltet und der Abschaltzeitgeber 74 wird durch das niedrige Signal "TMRRST-" zurückgesetzt gehalten. Der Ausgang des Abschaltriegelauslösers 32 wird durch den hohen Pegel am invertierenden Eingang von 32 vom Signal "SFTOFF" niedrig gehalten. Folglich wird der Abschaltriegel 36 nicht ausgelöst und der Systemstrom bleibt "EIN".
Der Systemstrom kann nun mit dem intelligenten Stromschalter in der intelligenten Betriebsart und dem manuellen Stromschalter 56 in der "EIN"-Position nur in der folgenden Weise "AUS"-geschaltet werden.
Der Computerprozessor setzt das Signal "SFTOFF" auf niedrig, was den Riegelauslöser-Vergleicherausgang 32 "AUS"-schaltet. Dies setzt den Abschaltriegel 36 durch Einschalten des Transistors 44 durch die Diode 40 und den Widerstand 22 auf +5 V Gleichspannung am Signal "NVCC". Der Transistor 44 schaltet den Transistor 24 "EIN", was den Transistor 44 "EIN" hält. Der Transistor 24 schaltet die Diode 36 auch "EIN", was den Transistor 38 "AUS"-schaltet, wobei folglich der Systemstrom "AUS"-geschaltet wird. Der Abschaltriegel 36 bleibt gesetzt, solange der manuelle Stromschalter 56 in der "EIN"-Position bleibt und der Strom am Signal "VIN" von den externen und/oder internen ungeregelten Stromquellen andauert.
Der Computerprozessor kann den Systemstrom mit dem intelligenten Schalter in der "intelligenten" Betriebsart und dem manuellen Schalter in der "AUS"-Position steuern. Der Überwachungstransistor 20 wird durch den Transistor 54 eingeschaltet gehalten, solange die Transistoren 58 und 60 und der Zeitablaufvergleicher 74 alle "EIN"-geschaltet sind. Der Systemstrom wird "AUS"-geschaltet, wenn irgendeiner der drei "AUS"-geschaltet wird.
Der Computerprozessor kann nun den Systemstrom "AUS"-schalten, indem das Signal "SFTOFF" auf niedrig gesetzt wird, was den Transistor 60 "AUS"-schaltet, oder indem ermöglicht wird, dass der Abschaltzeitgeber 74 "AUS"-schaltet, wenn sich der Kondensator 72 durch den Widerstand 68 auf einen Pegel über der Spannung am Übergang des Teilers an den Widerständen 64 und 66 auflädt, oder indem ermöglicht wird, dass der Abschaltzeitgeber 74 nach einer durch die Software gesteuerten Zeit, die das Signal "TMRRST" niedrig hält, "AUS"-schaltet.
Das Abgeben der Abschaltsteuerung an den Computerprozessor stellt sicher, dass das Herunterfahren in einer ordentlichen und vorhersagbaren Weise durchgeführt wird, die die Funktionsintegrität für den Anwender schützt.
In Tabelle I sind nachstehend Beispiele von Typen von Vorrichtungen und Werten aufgelistet, die in der in 3 dargestellten Schaltung des intelligenten Stromschalters implementiert werden können;
Tabelle I
Das Software-Steuerprogramm kann auch interaktiv sein. Es kann den Anwender mit Fragen wie "Wollen Sie wirklich den Strom ausschalten – Ja oder Nein?" auffordern, und wenn der Anwender Ja sagt, dann könnte das Programm vorangehen und ein ordentliches Herunterfahren durchführen. Das Programm könnte jedoch dem Anwender auch nur mitteilen, wie ein ordentliches Herunterfahren manuell auszuführen ist, und den Anwender die Softwareprogramme und/oder die Hardware manuell herunterfahren lassen. Das Programm könnte beispielsweise den Anwender alle Dateien schließen lassen, alle Softwareprogramme in einer speziellen Reihenfolge schließen lassen und dann alle Hardwarevorrichtungen, die an den Computer angeschlossen sind, "AUS"-schalten lassen. Dennoch könnte das Steuerprogramm auch zum automatischen Ausführen eines ordentlichen Herunterfahrens gesetzt sein. Außerdem könnte der interaktive Teil in Abhängigkeit von Optionen, die in der Installation, in der Ausführung oder bei der Produktion gesetzt werden, mehr oder weniger interaktiv sein.
Eine weitere Option, die implementiert werden könnte, besteht darin, den Computer automatisch herunterzufahren, wenn er in einen unkontrollierbaren Zustand geht. Dies könnte durchgeführt werden, wenn der Totmann-Zeitgeber auf eine Zeit gesetzt wäre, dass das Software-Steuerprogramm wissen würde, dass es zum Zeitgeber zurückgelangen könnte, wenn sich der Computer in einem unkontrollierbaren Zustand befinden würde. Wenn jedoch ein Softwareprogramm die Steuerung des Computers übernehmen würde und dann in eine unendliche Schleife oder irgendeinen anderen unkontrollierbaren Zustand gehen würde, würde der Totmann-Zeitgeber ablaufen und dann die Herunterfahr-Prozedur ausführen. Wiederum könnte der intelligente Stromschalter gesetzt werden, um nur einfach den Strom für den Computer zu beenden oder zuerst ein ordentliches Herunterfahren zu durchlaufen. Überdies könnte der Totmann-Zeitgeber auch im Hintergrund laufen, während das Steuerprogramm ein ordentliches Herunterfahren ausführt, und dann ablaufen, wenn das Software-Steuerprogramm in einen unkontrollierbaren Zustand gelangt.
Das Software-Steuerprogramm kann auch mit einem thermischen Managementsystem (d. h. dem thermischen Managementsystem, das im veröffentlichten europäischen Patentdokument Nummer 0 730 217 und in der US-Patentanmeldung Nummer 08/568 904 beschrieben ist) und/oder mit einem Strommanagementsystem koppeln. Dies würde ermöglichen, dass ein intelligenter Stromschalter ein ordentliches Herunterfahren hat, wenn der Anwender den Computer "AUS"-schaltet, und würde auch ermöglichen, dass die Merkmale des thermischen und des Strommanagementsystems in den intelligenten Stromschalter integriert werden. Das thermische und/oder das Strommanagementsystem könnten den Totmann-Zeitgeber steuern und auf Null zurücksetzen, wenn das System den Strom beenden wollen würde. Dies wäre hilfreich, wenn sich der Computer in nahe bevorstehender Gefahr von Überhitzung oder in irgendeinem anderen Zustand von bevorstehender Gefahr befände.
Wenn der intelligente Stromschalter das Strommanagementsystem beinhaltet, kann das Software-Steuerprogramm von Ereignissen des Advanced Power Management^TM (APM) unter Windows 3.11^TM und Windows95^TM (Advanced Power Management, Windows 3.11 und Windows95 sind Handelsmarken von Microsoft) abgekoppelt werden. Dies würde ermöglichen, dass das Software-Steuerprogramm zur 530B-Unterbrechung geschickt wird. Dies würde sicherstellen, dass das Betriebssystem einmal alle ein bis fünf Sekunden prüft, um sicherzustellen, dass das Software-Steuerprogramm noch aktiv ist. Andere Betriebssysteme könnten andere Unterbrechungen implementieren, mit denen das Software-Steuerprogramm auch verknüpft sein könnte. Außerdem kann die 530B-Unterbrechung auch bei der Implementierung in andere Versionen des Windows^TM-Betriebssystems wechseln. Das Software-Steuerprogramm würde jedoch immer noch funktionieren, solange es periodisch geprüft werden würde. Für weitere Details über die Implementierung der bevorzugten Ausführungsform siehe die APMfuncb-Prozedur sowie die SMI-Unterbrechungsprozedur in der Beispielsoftwareimplementierung, die am Ende der Patentbeschreibung enthalten ist.
Zusammengefasst kann die vorliegende Erfindung ein mechanischer Stromschalter sein, der durch die Software gesteuert wird. Der intelligente Stromschalter könnte jedoch auch vollständig elektronisch sein und vollständig durch die Software betrieben werden. Oder der intelligente Stromschalter könnte eine Kombination von Elektronik, Software und mechanischen Vorrichtungen sein.
Außerdem kann der intelligente Stromschalter so programmiert werden, dass er auf der Basis dessen, was der Anwender macht, intelligent ist. Wenn der Anwender etwas macht, das mehr Intelligenz erfordert (d. h. sich das System in einer Betriebsart befindet, die eine Beschädigung am Dateisystem, am Kommunikationssystem, am Computernetz, an Anwendungen oder sogar eine physikalische Hardwarebeschädigung verursachen könnte), dann weiß das System genau, was in welcher Reihenfolge herunterzufahren ist. Die Software würde die Steuerung des Stromschalters von der Hardware wegnehmen und dies als Ereignis behandeln und dann das Ereignis zu einer späteren Zeit verarbeiten. Dies würde die Vorbereitung auf ein ordentliches Herunterfahren ermöglichen. Das ordentliche Herunterfahren würde ermöglichen, dass die Softwareanwendungen Dateien schließen und in einer ordentlichen Weise austreten. Außerdem könnten Peripheriegeräte auch ordentlich heruntergefahren werden. Köpfe an Festplattenlaufwerken könnten beispielsweise positioniert und geparkt werden, bevor der Strom beendet wird. Überdies könnten Peripheriegeräte, die mit dem Computer seriell oder durch parallele Verbindungen verbunden sind, auch in einer ordentlichen Weise heruntergefahren werden. Selbst Anzeigevorrichtungen könnten ferner in einer ordentlichen Weise heruntergefahren werden.
Es gibt drei Verfahren zum Betreiben des intelligenten Stromschalters. Ein Verfahren besteht darin, einfach den Strom des Computers zu beenden, sobald der Stromschalter "AUS"-geschaltet wurde. Ein weiteres Verfahren besteht darin, den "AUS"-geschalteten Stromschalter als Ereignis zu behandeln und dann die Steuersoftware mit einem ordentlichen Herunterfahren der Programme und der Hardware des Computers vorgehen zu lassen, bevor der Strom für den Computer beendet wird. Das letzte Verfahren ist ähnlich zum zweiten Verfahren, ermöglicht jedoch eine Hardwareübersteuerung nach einer bestimmten Zeitgrenze. Dies würde ermöglichen, dass der Computer den Strom im Fall einer Softwarefunktionsstörung automatisch beendet. Diese Hardwareübersteuerung könnte als Totmann-Zeitgeber mit entweder einer Vorgabezeitgrenze und/oder einer Zeitgrenze, die durch die Steuersoftware eingestellt wird, implementiert werden. Außerdem könnte die Zeitgeberschaltung so eingerichtet sein, dass sie einen normalen Betrieb ermöglicht, wenn der Anwender den Stromschalter schnell in die "EIN"-Position schaltet, bevor das System mit seinem ordentlichen Herunterfahren fertig ist. Der vollständige Betrieb des Systems würde jedoch davon abhän gen, wie weit das System bereits heruntergefahren wurde, bevor der Anwender den Strom wieder "EIN"-schaltet. Wenn das System jedoch die Herunterfahr-Prozedur nicht begonnen hat, sondern nur das Ereignis registriert hat, würde der vollständige Betrieb sofort beginnen. Viele weitere Variationen könnten auch implementiert werden.
4–8 stellen Beispielvorrichtungen dar, auf denen die vorliegende Erfindung implementiert werden kann. Diese Ausführungsformen sind jedoch nicht als Begrenzung vorgesehen. Die vorliegende Erfindung kann auch auf anderen Vorrichtungen ebenso implementiert werden.
Obwohl sich einige der gezeigten Ausführungsformen auf einen tragbaren Computer beziehen, kann die vorliegende Erfindung auch in eine beliebige elektronische Vorrichtung integriert werden. Die vorliegende Erfindung könnte beispielsweise auf einem Großrechner, Mini-, Desktop- oder tragbaren Computer implementiert werden. 6 ist ein Blockdiagramm eines Basiscomputers 900, auf dem die vorliegende Erfindung implementiert werden könnte. Der Computer 900 umfasst eine Stromeingangs- und Umsetzungseinheit 905 mit einem Stromeingang 910. Die Einheit 905 erfasst die Eingangsbedingungen und wählt eine geeignete Schaltungsanordnung aus, um den Eingang in die Spannungen umzusetzen, die erforderlich sind, um die anderen Elemente des Systems zu betreiben. Der Ausgang aus der Umsetzungseinheit ist mit dem Bus 915 gekoppelt, der Pfade für Strom sowie für digitale Informationen wie z. B. Daten und Adressen umfasst.
Der Bus 915 benötigt typischerweise mehr als eine Stromleitung. Der Motorantrieb für ein Festplattenlaufwerk erfordert beispielsweise eine andere Leistung (Spannung und Strom) als beispielsweise eine CPU, so dass parallele Stromleitungen mit unterschiedlicher Größe und unterschiedlichem Spannungspegel im Bus 915 vorhanden sind. Ein typischer Bus 915 besitzt beispielsweise eine Leitung für 24 V Gleichspannung, eine weitere für 12 V Gleichspannung und noch eine weitere für 5 V Gleichspannung sowie mehrere Masseleitungen.
Der Bus 915 verbindet eine Videoanzeige-Steuereinheit 920 mit einem Video-Direktzugriffsspeicher (VRAM), die die Anzeige 925 sowohl speist als auch steuert, die in einer bevorzugten Ausführungsform eine Anzeige ist, die durch analoge Treiberleitungen auf einem analogen Bus 930 angesteuert wird. Der Bus 915 verbindet auch mit einer Tastatur-Steuereinheit 935, die die Tastatur 940 speist und steuert, über eine Verbindung 945, wobei sie eine Tastendruckeingabe annimmt und die Eingabe in digitale Daten zur Übertragung auf dem Bus 915 umsetzt. Die Tastatur-Steuereinheit kann in der Tastatur oder innerhalb des Computergehäuses physikalisch montiert sein.
Der Bus 915 umfasst, wie vorstehend angegeben, sowohl Strom- als auch Datenpfade. Die digitalen Leitungen können 32 Adressen tragen und Daten in einer 32-Bit-Wortlänge übertragen. Um die Anschlussstiftanzahl und die Lenkungskomplexität zu minimieren werden die Adressen und Daten auf einem einzigen Satz von 32 Leiterbahnen in der gesamten Busstruktur multiplexiert. Ein Fachmann wird erkennen, dass diese Art von Bus das ist, was auf dem Fachgebiet als Bus mit niedriger Anschlussstiftanzahl oder komprimierter Bus bekannt ist. In dieser Art von Bus teilen sich verschiedene Arten von Signalen, wie z. B. Adressen- und Datensignale, Signalpfade durch Multiplexieren. Derselbe Satz von Datenleitungen wird beispielsweise verwendet, um sowohl 32-Bit-Adressen als auch Datenworte mit 32-Bit-Länge zu übertragen.
Im Bus 915 können sich einige Steuersignale, wie z. B. Unterbrechungszuteilungssignale, auch die Datenleitungen teilen. Typische Beispiele von Bussen, die als für den Bus 215 verwendbar beispielhaft sind (mit Ausnahme von analogen Stromversorgungsleitungen im Bus 915) sind der IIS-Bus, der von Sun Microsystems implementiert wird, der "Turbochannel"-Bus von Digital Equipment Corporation und Busse die mit dem IEEE-488-Standard kompatibel sind. Der Bus 915 ist auch ein Hochgeschwindigkeits-Rückwandplatinenbus, um den Prozessor, den Speicher und Peripheriegerätmodule miteinander zu verbinden.
Die CPU 950 und der RAM 955 sind mit dem Bus 915 durch einen Zustandsumsetzer 960 gekoppelt. Die CPU 950 kann von einer breiten Vielfalt von CPUs sein (in einigen Fällen auch MPUS genannt), die auf dem Fachgebiet erhältlich sind, beispielsweise Intel 80386- oder 80486-Module, MIPS, RISC-Implementierungen und viele andere. Die CPU 950 kommuniziert mit dem Zustandsumsetzer 960 über die Pfade 965. Der Zustandsumsetzer 960 ist ein Chip oder Chipsatz, der dazu ausgelegt ist, Befehle und Anforderungen der CPU in Befehle und Anforderungen, die mit dem Bus 915 kompatibel sind, umzusetzen. Vorher wurde erwähnt, dass die CPU 950 eine von einer breiten Vielfalt von CPUs sein kann und dass der Bus 915 irgendeiner von einer breiten Vielfalt von komprimierten Bussen sein kann. Für einen Fachmann ist ersichtlich, dass es eine noch breitere Vielfalt von Zustandsumsetzern 960 zum Umsetzen zwischen der CPU und dem Bus 915 geben kann.
Das RAM-Speichermodul 955 umfasst herkömmliche RAM-Chips, die an einer PCB montiert sind, wie es auf dem Fachgebiet bekannt ist, und mit dem Zustandsumsetzer 960 verbunden werden können. Vorzugsweise befindet sich das RAM-Modul "auf der Platine" des CPU-Moduls, um für einen schnellen Speicherzugriff zu sorgen, der viel langsamer ist, wenn der RAM "außerhalb der Platine" hergestellt ist. Wie es beim Bus 915 der Fall ist, umfassen die Pfade 965 und 970 Strom- und Masseleitungen für die CPU 950 und den Umsetzer 960.
5 stellt einen tragbaren Personalcomputer 800 mit einer Anzeige 810 und einer Tastatur 820 dar. Die vorliegende Erfindung ist für den tragbaren Computer 800 ideal geeignet.
6 ist ein Blockdiagramm des tragbaren Computers 800. Der tragbare Computer 800 ist ein tragbarer Farb-Notebook-Computer auf der Basis des Intel Pentium Mikroprozessors. Die Betriebsgeschwindigkeit des Pentium ist 75 MHz innerhalb des Prozessors, jedoch mit einer externen Busgeschwindigkeit von 50 MHz. Ein Oszillator mit 50 MHz ist zum ACC Microelectronics 2056 Kernlogikchip geliefert, der wiederum diesen verwendet, um den Mikroprozessor zu versorgen. Dieser CPU-Takt von 50 MHz wird durch einen Phasenregelkreis innerhalb des Prozessors multipliziert, um die CPU-Geschwindigkeit von 75 MHz zu erreichen. Der Prozessor enthält 16 kB internen Cache-Speicher und 256 kB externen Cache-Speicher auf der Logikplatine.
Der Bus mit 50 MHz der CPU ist mit einem VL-PCI-Brückenchip von ACC Microelectronics verbunden, um den PCI-Bus zu erzeugen. Der Brückenchip nimmt einen Oszillator mit 33,333 MHz, um den PCI-Bustakt herzustellen. Die Cirrus Logic GD7542 Videosteuereinheit wird von diesem Bus angesteuert und dieser Bus besitzt einen externen Verbindungsstecker für zukünftige Kopplungsoptionen.
Die GD542-Videosteuereinheit besitzt einen Oszillatoreingang mit 14,318 MHz, den sie intern verwendet, um die höheren Videofrequenzen zu syn chronisieren, die erforderlich sind, um ein internes TFT-Feld mit 10,4'' oder externe CRT-Monitore anzusteuern. Wenn es in VGA-Auflösungsbetriebsarten läuft, kann das TFT-Feld zur gleichen Zeit wie der externe analoge Monitor betrieben werden. Für Super-VGA-Auflösungen kann nur die externe CRT verwendet werden.
Die Betriebseingabe in den tragbaren Computer 800 wird über die Tastatur durchgeführt. Eine interne Zeigevorrichtung ist in die Tastatur eingebettet. Externe Verbindungen sind für eine parallele Vorrichtung, eine serielle Vorrichtung, eine PS/2-Maus oder -Tastatur, einen VGA-Monitor und den Erweiterungsbus vorgesehen. Interne Verbindungen sind für ein Festplattenlaufwerk, ein Diskettenlaufwerk und einen zusätzlichen Speicher hergestellt.
Der tragbare Computer 800 enthält 8 Megabytes Standardspeicher, der vom Benutzer bis auf 32 Megabytes erhöht werden kann, indem optionale Erweiterungsspeicherplatinen installiert werden. Die erste Speichererweiterungsplatine kann mit entweder 8 oder 16 Megabytes Speicher erhalten werden. Mit der ersten installierten Erweiterungsplatine können weitere 8 Megabytes Speicher an dieser Platine angebracht werden, um die maximale Menge herzustellen.
Ein zweiter serieller Anschluss ist mit einer seriellen Infrarotvorrichtung (SIR-Vorrichtung) verbunden. Diese SIR-Vorrichtung besitzt einen Schnittstellenchip, der einen Oszillator mit 3,6864 MHz verwendet. Der SIR-Anschluss kann verwendet werden, um serielle Daten zu anderen Computern, die so ausgestattet sind, zu übertragen.
Die zwei Batterien des tragbaren Computers 800 sind Lithiumionenbatterien und besitzen interne Steuereinheiten, die die Kapazität der Batterie überwachen. Diese Steuereinheiten verwenden einen Kristall mit 4,19 MHz innerhalb der Batterie.
Der tragbare Computer 800 besitzt zwei Schlitze für PCMCIA-Karten. Diese Schlitze können mit Drittplatinen verwendet werden, um verschiedene Erweiterungsoptionen zu schaffen. Der tragbare Computer 800 besitzt auch eine internen Sound-Chipsatz, der verwendet werden kann, um aufgezeichnete Musik und/oder Soundeffekte zu erzeugen. Ein interner Lautsprecher und ein internes Mikrophon sind in das Notebook eingebaut. Außerdem sind drei Audiobuchsen für externe Mikrophone, eine Audioeingabe und Audioausgabe vorgesehen.
7 zeigt eine Ansicht des TM5000^TM in auseinandergezogener Anordnung, der von Texas Instruments Incorporated hergestellt wird. Tabelle 2 beschreibt die wesentlichen Elemente von 7;
Tabelle II
8 zeigt eine vergrößerte Ansicht der Hauptleiterplatte 210 von 7. Es ist zu beachten, dass sich die CPU 204 und der Stromeingang 275 beide auf dieser Leiterplatte 210 befinden. Die vorliegende Erfindung kann auf dem TM5000 unter Verwendung des hierin beschriebenen Software-Steuerprogramms und der in 3 gezeigten optionalen Totmann-Zeitgeberschaltung implementiert werden. Das Software-Steuerprogramm würde durch die CPU 204 im Speicher (nicht dargestellt) abgearbeitet werden und mit dem Stromschalter kommunizieren. Die optionale Totmann-Zeitgeberschaltung wäre auch mit dem Stromschalter 275 und der CPU 204 verbunden, so dass der Totmann-Zeitgeber bei Bedarf zurückgesetzt werden kann. Die Totmann-Zeitgeberschaltung könnte auf der Hauptleiterplatte 210 angeordnet werden.
9–30 zeigen Logikdiagramme einer Implementierung der Hauptleiterplatte 210 des TM5000. Dieses Logikdiagramm stellt detailliert dar, wie die Totmann-Zeitgeberschaltung und die Logik für die Herunterfahr-Prozedur implementiert werden könnten, zusammen mit den anderen Funktionen einer Hauptleiterplatte.
31–35 zeigen Logikdiagramme einer Implementierung der Keyscan-Leiterplatte 272 des TM5000. Dieses Logikdiagramm stellt detailliert dar, wie die Schaltung entworfen sein könnte, um Keyscan-Funktionen des TM5000 zu implementieren.
36–47 zeigen Logikdiagramme einer Implementierung der PCMCIA/Sound-Leiterplatte 211 des TM5000. Dieses Logikdiagramm stellt detailliert dar, wie die Schaltung entworfen sein könnte, um Keyscan-Funktionen des TM5000 zu implementieren.
48–49 zeigen Logikdiagramme einer Implementierung der IR-Modul-Leiterplatte 262 des TM5000. Dieses Logikdiagramm stellt detailliert dar, wie die Schaltung entworfen sein könnte, um Infrarot-Modulfunktionen des TM5000 zu implementieren.
Obwohl mehrere Implementierungen der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gezeigt und beschrieben wurden, kommen verschiedene Modifikationen und alternative Ausführungsformen Fachleuten in den Sinn. Die Prozessdiagramme sind beispielsweise auch für Ablaufdiagramme für mikrocodierte und Softwarebasis-Ausführungsformen repräsentativ. Außerdem sind verschiedene Modifikationen und Kombinationen der erläuternden Ausführungsformen sowie andere Ausführungsformen der Erfindung für Fachleute nach Bezugnahme auf die Beschreibung ersichtlich. Worte zum Einschluss sind beim Betrachten des Schutzbereichs der Erfindung als nicht erschöpfend zu interpretieren. Verschiedene Modifikationen und Kombinationen der erläuternden Ausführungsformen sowie andere Ausführungsformen der Erfindung sind für Fachleute nach Bezugnahme auf die Beschreibung ersichtlich. Daher ist vorgesehen, dass die beige fügten Ansprüche beliebige solche Modifikationen oder Ausführungsformen einschließen.
Eine Beispielimplementierung des Software-Steuerprogramms ist nachstehend enthalten. Die Erfindung könnte jedoch in mehreren Weisen implementiert werden und ist nicht auf diese Implementierung eingeschränkt. Außerdem umfasst das Software-Steuerprogramm Aufrufe an "FactoryPowerDownTable" und an "SubWalkTable" (nachstehend als Lauftabellen bezeichnet). Diese Aufrufe implementieren die Herunterfahr-Prozedur der Erfindung. Eine Beispielausführungsform ist nach dem Software-Steuerprogramm enthalten. In dieser Ausführungsform werden die Vorrichtungen in einer speziellen Reihenfolge heruntergefahren. Die Lauftabellen können jedoch geändert werden, so dass sie eine Herunterfahr-Prozedur für andere Vorrichtungen umfassen. Die Lauftabellen könnten beispielsweise einem Echtzeittakt, serielle Vorrichtungen, Diskettenlaufwerke, Festplattenlaufwerke, DMA-Steuereinheiten, Unterbrechungssteuereinheiten und andere Peripheriegeräte auf dem Hauptsystembus herunterfahren. Ferner kann die Herunterfahr-Prozedur Peripheriegeräte umfassen, die seriell oder über den parallelen Anschluss verbunden sind. Außerdem könnten die Lauftabellen Peripheriegeräte auf den Hauptsystembussen wie z. B. ESDI, AT oder PCI herunterfahren und können Vorrichtungen an Hilfsbussen, wie z. B. USB oder 1394, umfassen. Überdies könnten die Lauftabellen sogar den ganzen Bus selbst herunterfahren. Ferner könnten die Lauftabellen sogar Abschnitte der ganzen Kopplungsstation, mit der ein tragbarer Computer verbunden sein kann, herunterfahren. Diese sind nur einige Beispiele dessen, was die Herunterfahr-Prozedur umfassen könnte, und sollen keine erschöpfende Auflistung sein. Verschiedene Modifikationen und Kombinationen der erläuternden Herunterfahr-Prozedur sowie andere Ausführungsformen der Erfindung sind für Fachleute nach Bezugnahme auf die Beschreibung ersichtlich.

Claims

Vorrichtung, mit: einem ersten Anschluss (275) zum Empfangen eines Anwendereingangs; einem zweiten Anschluss (32) zum Bereitstellen eines Ausgangs; einem Prozessor (204), der mit dem Anwendereingang und mit dem Ausgang gekoppelt ist; und einem steuerbaren Schalter (56) zum Versorgen des Prozessors (204) mit Strom, wobei der Schalter (56) eine erste Betriebsart besitzt, in der die Stromversorgung des Prozessors (204) im Wesentlichen gleichzeitig mit der Betätigung des Schalters (56) beendet wird, und eine zweite Betriebsart besitzt, in der die Stromversorgung des Prozessors (204) am Ende sowohl der Betätigung des Schalters (56) als auch des Empfangs eines Signals zum Freigeben der Steuerung des Schalters (56) beendet wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit: einer Zeitgeberschaltung, die mit dem Schalter (56) gekoppelt ist und einen Stromabschalt-Zeitgeber (74) mit einem Stellwert, der eine Herunterfahrprozedur beginnt, wenn der Stromabschalt-Zeitgeber (74) abläuft, enthält.
Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der der steuerbare Schalter (56) ferner: eine dritte Betriebsart besitzt, in der die Stromversorgung des Prozessors beendet wird, wenn die Betätigung des Schalters (56) abgeschlossen ist und entweder das Signal zum Freigeben der Steuerung des Schalters (56) innerhalb einer Zeitdauer, die kleiner als der Stellwert ist, empfangen wird oder wenn, falls das empfangene Signal die Steuerung des Schalters (56) nicht innerhalb einer Zeitdauer, die kleiner als der Stellwert ist, freigibt, die Herunterfahrprozedur durch den Stromabschalt-Zeitgeber (74) abgeschlossen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der das empfangene Signal den Stromabschalt-Zeitgeber (74) so setzt, dass er sofort am Ende sowohl der Betätigung des Schalters (56) als auch des Empfangs des die Steuerung des Schalters (56) freigebenden Signals abläuft, bevor die Zeitdauer den Stellwert erreicht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der Software, die den Schalter (56) in der zweiten Betriebsart steuert, einen Software-Herunterfahrprozess beginnt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der Software, die den Schalter (56) in der zweiten Betriebsart steuert, einen Hardware-Herunterfahrprozess beginnt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der Software, die den Schalter (56) in der zweiten Betriebsart steuert, einen Software- und Hardware-Herunterfahrprozess beginnt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, bei der der Stellwert ein voreingestellter Wert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der Software den Stellwert setzt.
Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der ein Anwender der Vorrichtung den Stellwert setzt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, bei der der Wert durch den Prozessor (204) zurückgesetzt werden kann.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei der der Prozessor (204) eine Zentraleinheit (CPU) ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei der der Prozessor (204) ein Anwendungsprozessor ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Vorrichtung ein Computer (800, 900) ist.
Computer nach Anspruch 14, bei der Software im Hochfahr-Boot-Prozess des Computers (800, 900) implementiert ist.
Computer nach Anspruch 14, bei der Software implementiert wird, wenn ein Anwender des Computers den Schalter (56) betätigt.
Computer nach einem der Ansprüche 14 bis 16, bei der der steuerbare Schalter (56) ferner eine Stromausfallbetriebsart umfasst, wobei die Stromherunterfahrprozedur begonnen wird, falls der Batteriestrompegel unter einem vorgegebenen Wert abfällt.
Computer nach einem der Ansprüche 14 bis 17, bei dem dann, wenn der steuerbare Schalter (56) in den geschlossenen Zustand betätigt wird, das System oder die Software bootet, um ein Basis-Eingabe/Ausgabe-System (BIOS) (26) zu initialisieren, ein Zeitgeber (74) auf null gesetzt wird, und der steuerbare Schalter (56) in die erste Betriebsart versetzt wird.
Computer nach Anspruch 18, wobei der Computer so beschaffen ist, dass anschließend an das Versetzen des steuerbaren Schalters (56) in die erste Betriebsart und mittels des Prozesses der Initialisierung der Rest der System-Software des Computers bestimmt, ob der Schalter (56) von der ersten Betriebsart in die zweite Betriebsart geändert werden soll oder nicht.
Computer nach einem der Ansprüche 14 bis 19, bei dem der Schalter (56) so programmiert ist, dass er eine Systemmanagement-Unterbrechung (SMI) überwacht.
Computer nach Anspruch 20, bei dem der Schalter (56) so gesetzt ist, dass er bei einer SMI in Echtzeit arbeitet.
Computer nach Anspruch 21, bei dem die Köpfe eines mit dem Prozessor gekoppelten Festplattenlaufwerks dann, wenn die SMI erfasst wird, positioniert und geparkt werden, die Stromversorgung des Festplattenlaufwerks und einer mit dem Prozessor (204) gekoppelten Anzeige (810) beendet wird und danach CMOS-Parameter, die gesichert werden müssen, gesichert werden.
Computer nach einem der Ansprüche 20 bis 22, bei dem der Schalter (56) so gesetzt ist, dass er bei einer SMI zu einer späteren Zeit wirkt.
Computer nach Anspruch 23, bei dem Software dem Betriebssystem und anderen Programmen des Computers ermöglicht, ein Herunterfahren vorzubereiten, einschließlich, jedoch ohne darauf eingeschränkt zu sein, des Schließens von Dateien, des Aktualisierens irgendwelcher betroffener Parameter, woraufhin die Köpfe eines mit dem Prozessor (204) gekoppelten Festplattenlaufwerks positioniert und geparkt werden, die Stromversorgung des Festplattenlaufwerks und einer mit dem Prozessor (204) gekoppelten Anzeige beendet wird und danach die CMOS-Parameter, die gesichert werden müssen, gesichert werden.
Verfahren zum Steuern der Stromzufuhr zu einer Vorrichtung, das umfasst: Vorsehen eines ersten Anschlusses (275) zum Empfangen eines Anwendereingangs; Vorsehen eines zweiten Anschlusses zum Bereitstellen eines Ausgangs; Vorsehen eines Prozessors (204), der mit dem Anwendereingang und mit dem Ausgang gekoppelt ist; und Vorsehen eines steuerbaren Schalters (56) zum Versorgen des Prozessors (204) mit Strom, wobei der Schalter (56) eine erste Betriebsart besitzt, in der die Stromversorgung des Prozessors (204) im Wesentlichen gleichzeitig mit der Betätigung des Schalters (56) beendet wird, und eine zweite Betriebsart besitzt, in der die Stromversorgung des Prozessors (204) am Ende sowohl der Betätigung des Schalters (56) als auch des Empfangs eines Signals zum Freigeben der Steuerung des Schalters (56) beendet wird.