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Die Erfindung bezieht sich auf eine
Steuerung eines Energieversorgungszustands eines Computers.
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Der Hauptenergieversorgungsschalter,
angeordnet an einem Gehäuse
eines Computers, ist typischerweise dazu verwendet worden, den Computer in
Bezug auf seine Stromversorgung ein- und auszuschalten. In einer
anhaltenden Bemühung,
es für
einen Benutzer bequemer zu gestalten, den Energieversorgungszustand
eines Computers zu steuern, sind andere Arten und Weisen, um den
Comuter energiemäßig abzuschalten,
entwickelt worden. Zum Beispiel hat der Advanced Power Management (APM)
(Version 1.2) Standard einen SoftOff-Zustand definiert,
in dem die Software in dem Computer auch übergehen kann. Betriebssysteme
(wie beispielsweise Windows von Microsoft Corporation), die den APM-SoftOff-Zustand
unterstützen,
ermöglichen
einem Benutzer, den Computer in den SoftOff-Zustand direkt von der
grafischen Benutzerschnittstelle des Betriebssystems aus (wie beispielsweise
von dem Start-Menü in
der Benutzerschnittstelle Windows 95 aus) zu versetzen.
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Ein Beispiel einer Hardware-Vorrichtung,
die sich mit dem Windows Betriebssystem schnittstellenmäßig verbinden
kann, um den Computer in einen Soft-Oft-Zustand zu versetzen, ist
das 82371AB PCI-TO-ISA/IDE XCELERATOR (PIIX4), vertrieben von Intel
Corporation, das eine System-Energieversorgung-Management-Steuereinheit
umfasst, um Übergänge des
Computerenergieversorgungszustands, einschließlich des Soft-Off-Zustands, zu managen.
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Die EP-A-0319272 offenbart eine Benutzerschnittstelle
für eine
klinische Konfiguration eines Multimode-Medikations-Infusionssystems,
das in der Lage ist, mit einem Computer zu kommunizieren, der eine
spezialisierte Software laufen lässt,
um die Änderung
von Voreinstellungswerten für
verschiedene Parameter des Systems zu ermöglichen.
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Die WO94/29783 offenbart einen Mikrocomputer,
der ein Computergehäuse,
einen Monitor und ein Tastenfeld besitzt, die miteinander verbunden sind
und mindestens einen Hauptverbinder haben.
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Die EP-A-0901062 offenbart ein Computersystem,
das einen Monitor umfasst, der eine USB-Schnittstelle zum Verbinden
mit einem Basissystem besitzt.
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Die Erfindung besitzt einen oder
mehrere der folgenden Vorteile. Durch Verwendung eines Energieversorgungsschalters,
angeordnet an dem Monitor des Computers, um einen Energieversorgungszustand
des Computers zu steuern, wird ein Benutzer mit einer angenehmeren
Einrichtung zum Umschalten des Zustands des Computers ausgestattet.
Die Energieversorgungssteuerung wird ausgeführt, indem die existierenden
Drähte
des Video-Kabels, das den Computer und den Monitor verbindet, verwendet werden,
um dadurch zusätzliche
Signalleitungen zwischen dem Computer und dem Monitor zu vermeiden.
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Andere Vorteile und Merkmale werden
aus der nachfolgenden Beschreibung und den Ansprüchen ersichtlich werden.
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Die Erfindung bezieht sich auf ein
Verfahren zum Steuern eines Stromversorgungszustands eines Computers,
wie dies in Anspruch 17 beansprucht ist.
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Die Erfindung bezieht sich auch auf
ein Computersystem, wie es in Anspruch 1 beansprucht ist.
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1 zeigt
ein Zustandsdiagramm, das die unterschiedlichen Zustände eines
Computers darstellt.
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2 zeigt
ein Blockdiagramm eines Computers, verbunden mit einem Anzeigemonitor.
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3 zeigt
eine Vorderansicht eines Video-Grafik-Adapter-Verbinders.
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4 zeigt
ein schematisches Diagramm einer Energieversorgungssteuerschaltung
in dem Computer.
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5 zeigt
ein Flussdiagramm einer Firmware zum Steuern einer Mikrosteuereinheit
in dem Anzeigemonitor.
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6 zeigt
ein Flussdiagramm eines BIOS Programms, um das Energieversorgungssteuermerkmal
des Computers zu ermöglichen.
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7 zeigt
ein Flußdiagramm
einer System-Management-Handhabungseinrichtung zum Übertühren des
Computers in den geeigneten Energieversorgungszustand.
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Ein Computer besitzt verschiedene
Energie-Versorgungs-Zustände,
umfassend eine EIN-Zustand, einen Zwischenenergieversorgungs-Zustand, einen
Warte-Zustand und einen Hard-Oft-Zustand (Hard Oft State). Ein Beispiel
eines Zwischenenergieversorgungs-Zustand
ist der Schlaf-Zustand (Sleep State), in dem verschiedene Systemtakte
geschlossen werden, um Energie einzusparen. In dem Warte-Zustand
(wie beispielsweise dem Soft-Off-Zustand), werden viele der Energieversorgungsspannungen
des Computers gesperrt. In dem Hard-Oft-Zustand oder Aus-Zustand
werden alle Energieversorgungsspannungen gesperrt bzw. unterbrochen.
Der Energieversorgungszustand des Computers wird unter Verwendung
einer Sleep-Taste an dem Monitor des Computers, verbunden mit dem Computer über ein
Video-Kabel, z. B. ein Video-Grafik-Adapter-(VGA)-Kabel, gesteuert.
Um ein Hinzufügen
von Drähten
bzw. Leitungen zwischen dem Computer und dem Monitor zu vermeiden,
wird ein existierender Draht in dem VGA-Kabel verwendet, um ein Aktivierungs-Signal,
das den Zustand der Sleep-Taste des Monitors darstellt, zu kommunizieren.
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Alternativ kann eine Aktivierung
des Sleep-Signals über
einen seriellen Bus, der den Monitor und den Computer miteinander
verbindet, übertragen
werden. Das Aktivierungssignal wird zu einer Energieversorgungs-Management-Steuereinheit, angeordnet
in dem Computer, übertragen,
um den Comuter in einen von drei Energieversorgungs-Zuständen umzuschalten:
EIN-Zustand, Zwischen-Zustand (z. B. Sleep) und Warte-Zustand (z. B. Soft-Off).
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Die folgende Beschreibung diskutiert
eine Schaltung und Schritte von Programmen, um den Computer zwischen
einem Soft-Off- und einem Sleep-Zustand zu überführen. Eine ähnliche Schaltung und Schritte
können
verwendet werden, um den Comuter zwischen anderen Warte- und Zwischen-Energieversorungs-Zuständen zu überführen.
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Wie 1 zeigt,
bewirkt, wenn sich der Computer in entweder dem Soft-Off- oder dem Sleep-Zustand
befindet, eine Aktivierung der Sleep-Taste an dem Monitor, dass
die Energie-Management-Steuereinheit den Computer zu dem EIN-Zustand überführt. Wenn
sich der Computer einmal in dem EIN-Zustand befindet, kann der Computer zurück zu entweder
dem Sleep-Zustand oder dem Soft-Oft-Zustand überführt werden, und zwar in Abhängigkeit
davon, wie lange der Benutzer die Sleep-Taste aktiviert. Falls die
Sleep-Taste weniger als
eine vorbestimmte Zeitperiode aktiviert ist (z. B. 4 Sekunden),
bewirkt die Energieversorgungs-Management-Steuereinheit, dass der
Computer in den Sleep-Zustand übergeht;
ansonsten bewirkt, wenn die Sleep-Taste für länger als oder gleich zu der
vorbestimmten Zeitperiode niedergedrückt wird, die Energieversorgungs-Management-Steuereinheit,
dass der Computer in den Soft-Off-Zustand übergeht.
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Eine Software, wie beispielsweise
eine System-Management-Unterbrechungs-(SMI)-Handhabungseinrichtung, wird verwendet,
um den Computer von entweder dem EIN- oder Sleep-Zustand herauszuführen, wenn
der Computer in diesen Zuständen eingeschaltet
ist, und wobei die gesamte Software, umfassend Vorrichtungstreiber,
verfügbar
verbleibt. Ein Hardware-Reset (um den Comuter erneut zu booten)
wird verwendet, um den Computer von dem Soft-Oft-Zustand herauszuführen, da
die meisten der Komponenten des Computers in diesem Zustand energieversorgungsmäßig heruntergefahren
sind.
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Wie 2 zeigt,
ist ein Computer 8 mit einem Monitor 6 durch ein
Universal-Serial-Bus-(USB)-Kabel
12 und ein Video-Kabel 14 (wie beispielsweise ein Video-Grafik-Adapter- oder VGA-Kabel) über zwei
Verbinder 110 und 112 jeweils verbunden. Video-Signale werden zwischen
dem Computer 8 und dem Monitor 6 über das
VGA-Kabel 14 kommuniziert.
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Das USB-Kabel 12 kann dazu verwendet werden,
andere Typen von Informationen (z. B. Konfigurations-Daten und Steuer-Daten)
zwischen dem Monitor 6 und dem Computer 8 zu kommunizieren.
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Der Monitor 6 besitzt zwei
Energieversorgungs-Management-Tasten: eine Hauptenergie-Versorgungstaste 114,
verbunden mit der Energieversorgung 116 des Monitors; und
eine Sleep-Taste 118, verbunden so, um ein Slepp-Signal
zu einer Mikrosteuereinheit 104 zu liefern. Ein Niederdrücken der Energieversorgungstaste 114 schaltet
die Energieversorgung 116 ab, um dadurch die Energieversorgung
zu allen Komponenten in dem Monitor 6 zu unterbrechen.
Die Sleep-Taste 118 kann durch den Benutzer aktiviert werden,
um den Computer 8 zu einem von verschiedenen Zuständen zu überführen: EIN, Sleep
und Soft-Off.
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Die Mikrosteuereinheit 104,
die unter Steuerung der Firmware läuft, kann eine Aktivierung
der Sleep-Taste über
entweder das USB-Kabel 12 oder das VGA-Kabel 14 oder
beide, übertragen,
und zwar in Abhängigkeit
von den Zuständen
der Energieversorgungssteuerbits in einem Mikrosteuereinheit-Konfiguration-Register 120.
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In dem Computer 8 werden
alle Video-Signale, mit Ausnahme eines, in dem VGA-Kabel 14 über den
Verbinder 112 zu einer Video-Steuereinheit 108 in
dem Computer 8 weitergeführt. Die Video-Signale umfassen
die HSYNC und VSYNC-Synchronisations-Signale, zugeführt zu dem Monitor über die
Video-Steuereinheit 108. Wenn der Computer 8 in
entweder den Zwischen-Energieversorgungs-Zustand (z. B. Sleep) oder
den Warte-Zustand
(z. B. Soft-Off) versetzt wird, werden HSYNC- und VSYNC-Signale durch
die Video-Steuereinheit 108 gesperrt, um den Monitor-Bildschirm
dunkelzutasten.
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Das verbleibende Signal (bezeichnet
als VOLUP_ in dem VGA-Kabel 14 wird zu einem Invertierer 122 geführt, der
ein Signal LID zu einer PCI-ISA-Brücke 124 führt (beispielsweise
der 82371AB PCI-TO-ISA/IDE XCELERATOR oder PIIX4 Chip von Intel
Corporation). Die LID-Eingabe wird zu einer System-Energieversorgungs-Management-Steuereinheit 126 in
der PCI-ISA-Brücke 124 zugeführt. Die
System-Energieversorgungs-Management-Steuereinheit 126 führt verschiedene
Energieversorgungs-Management-Funktionen
in dem Computer 8 durch, wie dies in größerem Detail nachfolgend diskutiert
ist.
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Separat werden die USB-Signale in
dem USB-Kabel 12 über
den Verbinder 110 zu einer USB-Schnittstellen-Steuereinheit 128 in
der PCI-ISA-Brücke 124 geführt. Das
USB-Kabel 12 umfasst
eine serielle Leitung 182 und eine Energieversorgungsleitung 180.
Die serielle Leitung 182 wird dazu verwendet, Steuer- und
Daten-Bits zu kommunizieren. Die Energieversorgungsleitung 180 wird
zu einem hohen Spannungs-Zustand aktiviert (z. B. 5 Volt), wenn
der Computer 8 eingeschaltet ist oder sich in einem Sleep-Mode
befindet. Die Energieversorgungsleitung 180 ist niedrig,
wenn sich der Computer 8 in einem Soft-Off-Mode befindet.
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Die PCI-ISA-Brücke 124 steuert Kommunikationen
zwischen einem Peripheral-Component-Interconnect-(PCI)-Bus
106 und einem Industry-Standard-Architecture-(ISA)-Bus 132.
Auch verbunden mit dem PCI-Bus 106 sind die Video-Steuereinheit 108,
eine SCSI-Steuereinheit 134 und eine CPU-PCI-Brücke 104.
Die CPU-PCI-Brücke 104 ist auf
deren anderer Seite mit einer CPU (Central Processing Unit – Zentrale
Verarbeitungseinheit) 100 und mit einem Hauptspeicher 102 verbunden.
Die SCSI-Steuereinheit 124 ist mit einem Festplattenlaufwerk 136 verbunden.
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Zusätzlich sind ein Eingabe/Ausgabe-(I/O)-Steuereinheit
140, ein nicht-flüchtiger
Random Access Memory (Non-Volatile Random Access Memory – NVRAM) 142 und
ISA-Schlitze 144 mit dem
ISA-Bus 132 verbunden. Die I/O-Steuereinheit 140 liefert
Schnittstellen-Ports für
ein Floppy-Disc-Laufwerk 146, ein Tastenfeld 148 und
eine Hinweisvorrichtung 150. Die I/O-Steuereinheit umfasst
auch eine Steuerschaltung für
den NVRAM 142, der mit einem elektrischen, löschbaren,
programmierbaren Read-Only-Memory (EEPROM) oder einem Flash-Memory
ausgeführt
sein kann. Basis-Eingabe/Ausgabe-System-(BIOS)-Programme
sind in dem NVRAM 142 gespeichert, die während der
energiemäßigen Hochfahr-Sequenz
des Computers, ebenso wie von Energieversorgungs-Management-Aufrufen, vorgenommen durch
das Betriebssystem, das auf dem Computer 8 läuft, aufgerufen werden.
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Eine Energieversorgung 142 liefert
verschiedene Versorgungsspannungen zu anderen Komponenten in dem
Computer 8, umfassend Energieversorgungs-Spannungen VCC
(CORE), VCC (RTC), VCC (SUS) und VCC (USB), verbunden mit der PCI-ISA-Brücke 124.
Die unterschiedlichen VCC-Signale versorgen verschiedene Teile der
PCI-ISA-Brücke 124,
mit der VCC-(CORE)-Spannung, zugeführt zu dem Hauptteil der Komponenten
in der PCI-ISA-Brücke 124,
der VCC (RTC)-Spannung, angelegt an den Real-Zeit-Takt, der VCC (SUS)-Spannung,
zugeführt
zu der System-Energieversorgungs-Management-Steuereinheit 126,
und der Spannung VCC (USB), zugeführt zu der USB-Schnittstellen-Steuereinheit 128,
energiemäßig.
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Alternativ können die Spannungen VCC (USB)
und VCC (CORE) dieselbe Spannung sein.
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Die Energieversorgungspannung 152 erzeugt
ein Signal PWROK, um anzuzeigen, wenn sich die Enerieversorgungsspannungen
in dem Computer 8 an deren vordefinierten Niveaus stabilisiert
haben, z. B. ungefähr
3,3 Volt für
VCC (CORE), VCC (RTC), VCC (SUS) und VCC (USB). Die System-Energieversorgungs-Management-Steuereinheit 126 in
der PCI-ISA-Brücke 124 liefert
ein Warte-Signal SUSC_ zu einem Invertierer 154, der wiederum
ein Signal SUSC zu der Energieversorgung 152 zuführt. Der
Invertierer 154 ist vollständig mit der Energieversorgungsspannung
VCC (SUS) verbunden. Das SUSC-Signal
wird aktiviert, um den Computer 8 in den Soft-Off-Mode
zu versetzen, und um zu bewirken, dass die Energieversorgung 152 alle
Energieversorgungsspannungen, mit Ausnahme für VCC (RTC) und VCC (SUS) zu
der PCI-ISA-Brücke 124,
sperrt. Wenn sich der Computer in dem Aus-Zustand befindet, wird
die Spannung VCC (RTC) tatsächlich über eine
Lithium-Batterie geliefert.
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Die System-Energie-Management-Steuereinheit 126 empfängt auch
ein Signal POWERBTN_ von einer Bezel-Energieversorgungs-Taste 156,
angeordnet an dem Gehäuse
des Computers 8. In Abhängigkeit
einer Aktivierung des POWERBTN_ Signals kann die System-Energie-Management-Steuereinheit 126 den
Computer 8 in entweder den Sleep-Zustand oder den Soft-Oft-Zustand
versetzen.
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Eine separate Hauptenergieversorgungstaste 158,
angeordnet an einem anderen Teil des Computergehäuses, schaltet den Computer
vollständig ein
oder aus. Wenn abgeschaltet ist, sperrt die Energieversorgung 152 alle
Spannungssignale in dem Computer 8 mit der Ausnahme von
VCC (RTC) für den
Real-Zeit-Takt.
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Eine weitere Einrichtung für den Benutzer, den
Energieversorgungs-Zustand des Computers zu steuern, ist diejenige,
die über
die grafische Benutzerschnittstelle des Betriebssystems (z. B. Windows 95®)
gegeben ist. In der Windows 95® Schnittstelle kann der
Benutzer das Start-Menü auswählen, um den
Computer herunterzufahren. Falls der Benutzer den Shut-Down-Befehl
spezifiziert, ruft der Computer 8 verschiedene Programme
auf, um zu bewirken, dass die System-Energie-Management-Steuereinheit 126 und
die PCI-ISA-Brücke 124 das
Warte-Signal-SUSC_ aktivieren, um verschiedene Spannungen, erzeugt
durch die Energieversorgung 152, zu sperren.
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Eine Benutzung der Sleep-Taste 148 an
dem Monitor 6, um den Energieversorgungs-Zustand des Computers 8 zu
steuern, wird nachfolgend in größerem Detail
beschrieben. Der Zustand der Sleep-Taste 118 wird entweder über das
VGA-Kabel 14 oder das USB-Kabel 12 durch die Mikrosteuereinheit 104 in Abhängkeit von
den Zuständen
der Energieversorgungs-Steuerbits in dem Konfigurationsregister 120 in
der Mikrosteuereinheit 104 übertragen. Die Inhalte des
Konfigurationsregisters 120 können über das USB-Kabel 12 durch eine Software,
die auf dem Computer 8 läuft, eingestellt werden. Die
Software steuert die USB-Schnittstellen-Steuereinheit 128 in der
PCI-ISA-Brücke 124,
um eine Sequenz von Zyklen auf dem USB-Bus 12 durchzuführen, um
die geeigneten Bits in das Konfigurationsregister 120 hineinzuschreiben.
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Wie die 5 zeigt,
läuft die
Mikrosteuereinheit 104 in dem Monitor 6 unter
der Steuerung der Firmware, die bestimmt, ob das Signal SLEEP über das
USB-Kabel 12 oder das VGA-Kabel geführt wird. Die Firmware prüft an dem
Schritt 302, ob das Signal SLEEP aufgestellt ist. Dasjenige, was
die Firmware als nächstes
vornimmt, hängt
von dem Zustand des Computers 8 ab. Falls die Firmware
am Schritt 306 bestimmt, dass sich der Computer 8 in einem Sleep-Zustand
befindet, dann führt
sie einen der Schritte 316, 318, 320 oder 322 durch. Bevor der Computer 8 in
den Sleep-Mode eintritt, schickt die USB-Schnittstellen-Steuereinheit 128 in
der PCI-ISA-Brücke 124 einen
Sleep-Hinweis über
das USB-Kabel 12, das durch die Mikrosteuereinheit 104 gespeichert
ist, als ein Sleep-Bit in einem internen Register (nicht dargestellt).
Falls das gespeicherte Sleep-Bit aktiv ist und die USB-Energieversorgungsleitung 180 aktiv
ist (bei 5 Volt), dann wird der Computer 8 dahingehend
bestimmt, dass er sich in dem Sleep-Mode befindet.
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Die Firmware bestimmt an den Schritten
308, 310, 312 und 314, ob das SLEEP-Signal über das USB-Kabel 12,
das VGA-Kabel 14, beide Kabel, oder kein Kabel, übertragen
werden soll. Falls es über
das USB-Kabel übertragen
werden soll, wird ein USB-Wiederaufnahme-Befehl übertragen.
Falls es über
das VGA-Kabel 14 übertragen
werden soll, wird das SLEEP-Signal über den Draht 4 des
VGA-Kabels geführt
(wie in 3 dargestellt
ist) und wird über den
VGA-Verbinder 112 als das Signal VOLUP_ geführt. Falls
die Sleep-Anzeige über
beide Kabel 12 und 14 geschickt werden soll, dann
wird eine Aktivierung des SLEEP-Signals über das USB-Kabel geschickt
und der Draht 4 in dem VGA-Kabel wird aktiviert. Falls die Sleep-Anzeige über kein
Kabel geschickt werden soll, dann wird keine Aktion vorgenommen.
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Falls der Computer 8 dahingehend
bestimmt wird, dass er sich in dem EIN-Zustand befindet (das gespeicherte
Sleep-Bit ist niedrig und die USB-Energieversorgungsleitung 180 ist
aktiv), dann wird einer der Schritte 334, 336, 338 und 340 durchgeführt, in Abhängigkeit
davon, ob die Sleep-Anzeige über
das USB-Kabel übertragen
werden soll, das VGA-Kabel, beide Kabel, oder kein Kabel übertragen
werden soll, wie dies an den Schritten 326, 328, 330 und 332 bestimmt
ist. Ein Sleep-Befehl wird über
das USB-Kabel 12 geschickt und/oder das Sleep-Signal wird über den
Draht 4 des VGA-Kabels aktiviert.
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Schließlich wird, falls der Computer 8 dahingehend
bestimmt wird, dass er sich in dem Soft-Off-Mode befindet, (die
USB-Versorgungsleitung 180 ist inaktiv), dann einer der
Schritte 352, 354, 356 und 358 durchgeführt, und zwar in Abhängigkeit davon,
welche Kabel für
einen Hinweis verwendet werden sollen, wie dies an den Schritten
344, 346, 348 und 350 bestimmt ist. Ein Wiederaufnahme-Befehl wird über das
USB-Kabel geschickt und das SLEEP-Signal wird über den Draht 4 des
VGA-Kabels aktiviert.
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Falls allerdings die PIIX4 Steuereinheit
verwendet wird, wird das Versenden des Wiederaufnahme-Befehls über das
USB-Kabel ignoriert, falls sich der Compurter in dem Soft-Off-Mode
befindet, da die USB-Schnittstellen-Steuereinheit 128 energieversorgungsmäßig heruntergefahren
ist. Um von dem Vortei der Fähigkeit
Gebrauch zu machen, eine Aktivierung des SLEEP-Signals über den
USB-Bus zu führen,
würde die
Spannung VCC (USB) zu der USB-Schnittstellen-Steuereinheit 128 beibehalten werden,
was einen Wiederaufnahme- oder Sleep-Befehl, empfangen über den
USB-Bus von dem Monitor 6, decodieren würde und durch Aufrufen von
Energieversorgungs-Management-Programmen antworten würde, um
den Zustand des Computers 8 zu steuern.
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Nachfolgend beschrieben ist die Ausführung, in
der die Aktivierung des SLEEP-Signals über das VGA-Kabel
geführt
wird. Allerdings kann die beschriebene Ausführung leicht modifiziert und
erweitert werden, um das SLEEP-Signal über den USB-Bus zu kommunizieren.
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Wie die 4 zeigt, wird, in dem Computer 8,
das Signal VOLUP_ von dem VGA-Kabel 14 zu dem
Invertierer 122 geführt,
der einen NPN-Transistor 206 umfasst, der seine Basis über einen
Widerstand 204 verbunden besitzt, um das Signal VOLUP_ zu
empfangen, und seinen Emitter mit Masse verbunden besitzt. Der Kollektor
des Transistors 206 ist über einen Widerstand 208 mit
der Energieversorungsspannung VCC (SUS) verbunden, die nicht während des
Soft-Off-Modes gesperrt ist. Ein Widerstand 202 ist weiterhin
zwischen dem VCC (SUS) und dem Signal (VOLUP_ verbunden. Zusätzlich schafft,
um als ein invertierender Puffer für das Signal VOLUP_ von dem
VGA-Kabel 14 zu wirken, die Schaltung des Invertierers 122 auch
einen Überspannungsschutz
in dem Fall, dass der Monitor 6, verbunden mit dem Computer 8,
ein Monitor ist, der nicht ein Führen
des SLEEP-Signals über
das VGA-Kabel unterstützt.
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Der Invertierer 122 gibt
das Signal LID aus, das zu dem LID_ Eingang der PCI-ISA-Brücke 124 geliefert
wird. Wenn das Signal LID ein nicht-invertiertes Signal ist (d.
h. aktivhoch), wird das LID-Polaritäts-Bit (LID_POL) in einem Konfigurations-Register in
der PCI-ISA-Brücke 124 so
eingestellt, um eine nicht-invertierende Polarität an dem LID_ Eingang anzuzeigen.
Dies ist weiterhin in Intel Corporation 82371AB PCI-TO-ISA/DIE XCELERA-TOR (PIIX4) Spezifikation
(April 1997) beschrieben, die hier unter Bezugnahme darauf in ihrer
Gesamtheit eingeschlossen wird.
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Zu Zwecken eines Identifizierens
des Typs eines Monitors, verbunden mit dem Computer 8,
werden digitale Datenkanal-(DDC)-Leitungen 210 in dem VGA-Kabel 14,
verbunden mit der Video-Steuereinheit 108, verwendet. Die
DDC-Leitungen 210 sind mit einem Konfigurations-Register
vom Monitor-Typ (nicht dargestellt) in dem Monitor 6 verbunden,
der einen Wert speichert, der den Typ des Monitors anzeigt. Während einer
Energie-Umschaltsequenz
prüft das
System-BIOS-Programm den Wert dieses Konfigurationsregi sters über die
DDC-Leitung 210, um zu bestimmen, ob der Monitor ein weiterführendes SLEEP-Signal über das
VGA-Kabel 14 unterstützt (bezeichnet
als ein „Energieversorgungs-Steuer-Typ-Monitor").
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Wie 6 zeigt,
wird ein System-BIOS-Programm während
POST (Power On Self-Test) in dem Computer-Boot-Prozess aufgerufen.
Am Schritt 402 führt
das BIOS-Programm
anfängliche
POST-Funktionen durch. Als nächstes
initialisiert, am Schritt 404, das BIOS-Programm SMI-Handhabungseinrichtungen
zum Kopieren von diesen von dem NVRAM 142 zu dem SMRAM,
angeordnet in dem Hauptspeicher 102.
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Als nächstes bestimmt, am Schritt
406, das BIOS-Programm, ob der Benutzer explizit einen Monitor vom
Energieversorgungssteuer-Typ in einer CMOS-Einstellung freigegeben
hat. Der Benutzer kann den CMOS-Einstellungs-Schirm durch Anschlagen
einer vorbestimmten Taste (z. B. Taste F10) während POST eingeben, was dem
Benutzer ermöglicht, eine
von drei Optionen in Bezug auf ein Energieversorgungs-Steuer-Typ-Monitor-Feld auszuwählen: ENABLE,
DISABLE oder AUTODETECT. Falls der Benutzer ENABLE spezifziert,
dann behandelt der Computer 8 den Monitor 6 als
einen Energieversorgungs-Steuer-Typ-Monitor. Falls der Benutzer DISABLE
spezifiziert, dann behandelt der Computer 8 den Monitor 6 als
einen Nicht-Energieversorgungs-Steuer-Typ-Monitor. Falls der Benutzer
AUTODETECT spezifziert, dann führt
der Computer 8 eine automatische Erfassung durch, um den
Typ des Monitors über
die DDC-Leitungen 210 zu bestimmen.
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Demzufolge schreitet, am Schritt
406, falls die CMOS-Einstellung den Energieversorgungs-Steuer-Typ-Monitor
freigegeben hat, dann das BIOS-Programm fort, um am Schritt 408
den LID-Stift in der PCI-ISA-Brücke 124 freizugeben.
Das BIOS-Programm führt
dies durch Einstellen eines LID-Freigabe-(LID_EN) Bit auf hoch in
einem Freigabe-Register
für allgemeine
Zwecke in der PCI-ISA-Brücke 124 durch.
Eine detailliertere Beschreibung der Konfigurations-Register-Einstellung in
dem PIIX4 Chip ist in der 82371AB PCI-TO-ISA/IDEXCELERATOR (PIIX4)
Spezifikation, auf die vorstehend Bezug genommen ist, beschrieben.
Das BIOS-Programm beendet dann die verbleibenden POST Funktionen
am Schritt 414.
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Falls die CMOS-Einstellung AUTODETECT spezifiziert,
dann bestimmt das BIOS-Programm
automatisch am Schritt 410, ob der Monitor, verbunden mit dem Computer 8,
ein Energieversorgungs-Steuer-Typ-Monitor ist. Wie vorstehend beschrieben
ist, wird dies durch Zugreifen auf das Monitor-Typ-Konfigurations-Register
in dem Monitor 6 über
die DDC-Leitungen 210 durchgeführt. Falls das BIOS-Programm
bestimmt, dass ein Energieversorgungs-Steuer-Typ-Monitor verbunden
ist, gibt es am Schritt 408 den LID-Stift in der PCI-ISA-Brücke 124 frei.
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Falls ein Energieversorgungs-Steuer-Typ-Monitor
nicht verbunden ist (entweder in der CMOS-Einstellung gesperrt ist
oder nach einer Bestimmung über
die DDC-Leitungen 210), bestimmt das BIOS-Programm am Schritt
412, ob ein Volume-Steuer-Typ-Monitor verbunden ist. Wie in der US-Patentschreibung
5963652 mit dem Titel „Controlling
Mulit-Media Aspects
of a Computer" beschrieben
ist, und die auf denselben Inhaber wie die vorliegende Erfindung
zurückgeht,
besitzt ein Computer-Monitor einen Volume-Steuer-Knopf an seinem Gehäuse, verbunden
mit einer Volume-Steuerschaltung (nicht dargestellt) in dem Monitor.
Wie in diesem Dokument erläutert
ist, ist die Monitor-Volume-Steuerschaltung
auch für
eine Bewegung des Volume-Steuer-Knopfs verantwortlich und kommuniziert decodierte
Signale VOLUP_ und VOLDOWN_ (nicht dargestellt) über das VGA-Kabel 14,
wie beispielsweise über
Stifte 4 und 11 (3).
Die Signale werden zu einem Sound-Chip 170, verbunden mit
dem ISA-Bus 132, zugeführt,
um die Lautstärke
des Klangs, der von den Lautsprechern, verbunden mit dem Computer 8,
abgegeben wird, zu steuern.
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Die Volume-Steuer-Fähigkeit
des Sound-Chips 170 wird durch ein Signal VOL_EN_ freigegeben,
das auf aktiv (niedrig) durch die I/O-Steuereinheit 140 in Abhängigkeit
einer Freigabe durch das BIOS-Programm eingestellt ist, nachdem das
BIOS-Programm bestimmt, dass ein Volume-Steuer-Typ-Monitor mit dem
Computer 8 verbunden ist (am Schritt 412). Falls ein Energieversorgungs-Steuer-Typ-Monitor
oder ein Standard-Monitor mit dem Computer 8 verbunden
ist, dann wird das Signal VOL EN_ nicht zugeordnet (hoch), um das
Volume-Steuer-Merkmal zu sperren.
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Falls das LID-Freigabe-(LID EN)-Bit
in dem Freigabe-Register für
allgemeine Zwecke der PCI-ISA-Brücke 124 auf
hoch gesetzt ist, und das Signal LID auf hoch durch den Invertierer 122 gesetzt ist
(unterworfen einem 4-ms Debouncing (entprellen) durch die System-Management-Steuereinheit 126), stellt
die System-Management-Steuereinheit 126 die System-Management-Unterbrechung
SMI_ zu der CPU 100 hin auf. Dies bewirkt, dass die CPU 100 eine
SMI-Handhabungseinrichtung aufruft.
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Wie 7 zeigt,
bestimmt die SMI-Handhabungseinrichtung am Schritt 502 den Typ einer
SMI, die aufgerufen worden ist. Ob der Typ eine SMI-Handhabungseinrichtung
eine LID-SMI ist, wird durch ein LID Status-Bit (LID STS), auf hoch
in dem Status-Register
für allgemeine
Zwecke der PCI-ISA Brücke 124 gesetzt,
angezeigt. Falls der Fall nicht eine LID SMI ist, wie dies durch
Schritt 504 bestimmt ist, führt
die SMI-Handhabungseinrichtung
Schritte durch, um den anderen Typ einer SMI zu bedienen, und zwar
am Schritt 506, und beendet.
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Falls das Ereignis eine LID SMI ist,
prüft die SMI-Handhabungseinrichtung
am Schritt 508, ob ein Parameter TSLEEP größer als 4 ist, was darstellt, dass
der Benutzer die Sleep-Taste 118 auf dem Monitor 6 für größer als
oder gleich zu 4 Sekunden niedergedrückt hat. Der Benutzer kann
den Computer 8 in entweder den Sleep-Zustand oder den Soft-Oft-Zustand
versetzen, und zwar in Abhängkeit davon,
wie lange der Benutzer die Sleep-Taste 118 an dem Monitor 6 drückt. Falls
die Sleep-Taste 118 für
weniger als die vorbestimmte Zeitperiode (z. B. 4 Sekunden) gedrückt und
freigegeben ist, wird der Computer 8 in den Sleep-Zustand
platziert; ansonsten wird, falls die Sleep-Taste 118 für mehr als
oder gleich zu den 4 Sekunden niedergedrückt ist („4-sec override"), wird der Computer 8 in
den Soft-Off-Zustand versetzt. Der Parameter TSLEEP wird zu dem Wert
eins initialisiert.
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Um die Sleep-Taste 118 zeitlich
abzustimmen, arbeitet die SMI-Handhabungseinrichtung
mit einem Ein-Sekunden-Zeitgeber-Programm. Um zu vermeiden, in dem
SMI für
4 Sekunden zu verbleiben, was nicht erwrünscht ist, da alle anderen
Unterbrechungen in dem Computer 8 während eines SMI-Ereignisses
maskiert sind, beendet die SMI-Handhabungseinrichtung, nachdem sie
dieses Ein-Sekunden-Zeitgeber-Programm
aufgerufen hat, die Ein-Sekunden-Zeitperiode zu zählen. Nachdem das
Ein-Sekunden-Zeitgeber-Programm
ein Zählen von
einer Sekunde beendet, ruft es erneut die LID SMI Handhabungseinrichtung
auf.
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Dieser Prozess ist durch die Schritte
508, 512 und 514 der SMI-Handhabungseinrichtung
in 7 dargestellt. Falls
der Parameter TSLEEP nicht größer als
oder gleich zu 4 ist (TSLEEP wird auf 1 initialisiert), dann sind
4 Sekunden nicht abgelaufen, während
denen der Benutzer kontinuierlich die Sleep-Taste 118 niederdrückt, wobei
dann die SMI-Handhabungseinrichtung am Schritt 512 prüft, ob das
LID-Signal nicht zugeteilt ist, und zwar durch Prüfen des
LID-Status-Bits (LID-STS) in dem Status-Register für allgemeine
Zwecke der PCI-ISA Brücke 124.
Falls das LID-Signal zugeteilt verbleibt (was anzeigt, dass die
Sleep-Taste 118 noch durch den Benutzer niedergedrückt wird),
erhöht
die SMI-Handhabungseinrichtung am Schritt 514 den Parameter TSLEEP,
und startet erneut das Ein-Sekunden-Zeitgeber-Programm, und beendet.
Falls allerdings das LID-Signal nicht im Schritt 512 zugeteilt ist,
kann die SMI-Handhabungseinrichtung fortschreiten, um den Computer
in den Sleep-Zustand oder aus diesem heraus zu versetzen. Am Schritt
510 bestimmt die SMI-Handhabungseinrichtung, ob sie momentan in dem
EIN-Zustand ist.
Falls dies der Fall ist, schreitet die SMI-Handhabungseinrichtung
am Schritt 516 fort, um den Computer 8 in den Sleep-Zustand
zu versetzen. Beim Übergang
zu dem Sleep-Zustand gibt die SMI-Handhabungseinrichtung eine Anforderung
zu der Video-Steuereinheit 108 aus,
um die HSYNC und VSYNC Takte zu beenden, um den Monitor 6 schwarzzutasten.
Allerdings schreitet, falls sich der Computer nicht momentan in
dem EIN-Zustand befindet, was anzeigt, dass sich der Computer 8 in
dem Sleep-Zustand befindet, die SMI-Handhabungseinrichtung zu Schritt
518 fort, um den Computer 8 zurück in den EIN-Zustand zu versetzen.
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Das 4-sec-Override-Konzept kann erweitert werden,
um die Bezel-Taste 156 ( 2)
zu verwenden, verbunden mit der POWERBTN_ Eingabe der Energieversorgungs-Management-Steuereinheit 126 in
der PCI-ISA Brücke 124,
um den Computer entweder in den Sleep- oder den Soft-Oft-Zustand
zu versetzen.
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In einer Ausführungsform hängt, ob
die PCI-ISA Brücke 124 den
Computer 8 in den Sleep-Zustand versetzen kann, von Steuer-Bits
ab, die in dem Prozessor-Steuer-Register in der PCI-ISA-Brücke 124 eingestellt
sind. Das Prozessor-Steuer-Register umfasst ein Sleep-Freigabe-(SLEEP_N)-Bit
und ein Takt-Steuer-Freigabe-(CC_EN)-Bit, die beide hoch gesetzt
werden, um einen Sleep-Zustand zu ermöglichen. Falls die CC_EN und
SLEEP_EN Bits eingestellt sind, dann kann die SMI-Handhabungseinrichtung
den Computer 8 in einen Sleep-Zustand zum Durchführen eines Lesens
eines Prozessor-Level-3-(PLVL3)-Registers in
der PCI-ISA-Brücke 124 überführen. Ein
Lesen zu diesem Register bewirkt, dass die PCI-ISA-Brücke 124 Signale
erzeugt, um zu bewirken, dass der Computer 8 in den Sleep-Zustand
eintritt. In Abhängigkeit von
einem Lesen des PLVL3-Registers
stellt die Energieversorgungs-System-Management-Steuereinheit 126 in
der PCI-ISA-Brücke
ein Signal STPCLK_ auf, das bewirkt, dass die CPU 100 einen
Stopp-Erteilungs-Bus-Zyklus
ausgibt. Wenn der Stopp-Erteilungs-Bus-Zyklus beendet ist, und nach
einer vorgeschriebenen Anzahl von PCI-Takt-Zyklen auf dem PCI-Bus 106,
stellt die PCI-ISA-Brücke
deren SLP- Signal auf. Verschiedene Prozessor-Takte werden gesperrt,
um in den Sleep-Zustand einzutreten. Zusätzlich schließt die Video-Steuereinheit 108 die VSYNC
und HSYNC Signale, um den Monitor 6 leer zu tasten.
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Es ist auch möglich, in andere Typen von Zwischen-Energieversorgungs-Zuständen einzutreten,
wie beispielsweise den Stopp-Erteilungs-Zustand, den Stopp-Takt-Zustand
(falls eine Pentium II CPU verwendet wird), oder einen Tief-Schlaf-Zustand
(falls eine Pentium II CPU verwendet wird). Jeder dieser Zustände entspricht
einer einzigartigen Kombination der CC_EN, SLEEP_EN und STPCLK EN
Bits in dem Prozessor-Steuer-Register
der PCI-ISA-Brücke 124.
Demzufolge kann es erwünscht sein,
das Prozessor-Steuer-Register
so zu programmieren, um in einen dieser anderen Zustände in Abhängigkeit
davon, dass der Benutzer die Sleep-Taste 118 für weniger
als die vorbestimmte Zeitperiode niederdrückt, einzutreten.
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Ein anderer Zwischen-Energieversorgungs-Zustand
ist der Energieeinschalt-Warte-(Power-On-Suspend – POS)-Mode,
in dem alle Vorrichtungen energiemäßig hochgefahren werden, mit Ausnahme
des Takt-Synthesizers in der PCI-ISA-Brücke 124. Der Hostund
PCI-Takt sind inaktiv und der PIIX4 Chip liefert Steuersignale und
einen 32-kHz Warte-Takt, um zu ermöglichen, dass sich der DRAM
erneuert und den Takt-Synthesizer abschaltet. Die einzige Energie,
die in dem System verbraucht wird, erfolgt aufgrund einer DRAM-Erneuerung
und eines Leckagestroms der energiemäßig heruntergefahren Vorrichtungen.
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Alternativ verbleiben, falls die
PCI-ISA-Brücke 124 nicht
einen Takt-Synthesizer umfasst, der Host- und PCI-Takt aktiv, allerdings
werden die Takte zu der inneren Schaltung der PCI-ISA-Brücke gestoppt,
um Energie einzusparen. Ein Eintritt in den POS-Mode wird unter
Verwendung von SUS_EN und SUS_TYP Bits in dem Energieversorgungs-Management-Steuer-Register
der PCI-ISA Brücke 124 vorgenommen
und dies wird in weiterem Detail nachfolgend in Verbindung mit einem
Eintreten in die Warte-Zustände
beschrieben.
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Der Computer 8 kann aus
dem Sleep-Zustand herausgenommen werden und wieder zu seinem vollständigen Betrieb
entweder durch eine System-Hardware oder-Software zurückversetzt
werden. Die SMI-Handhabungseinrichtung, aufgerufen in Abhängigkeit
einer Aktivierung der Sleep-Taste 118 an dem Monitor 6,
ist ein Beispiel einer Soft ware, die den Computer zurück zu seinem
vollen Betrieb durch Löschen
des CC EN Bits in dem Prozessor-Steuer-Register der PCI-ISA-Brücke 124 bringen
kann.
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Falls der Ein-Sekunden-Zeitgeber
erneut viermal durch die SMI-Handhabungseinrichtung
auf den Benutzer hin, der die Sleep-Taste 118 an dem Monitor 6 für mehr als
4 Sekunden betätigt,
gestartet wurde, wird der Parameter TSLEEP zu dem Wert 4 gezählt worden
sein, und die SMI-Handhabungseinrichtung geht zu dem Schritt 520 über, um
den Computer in den Soft-Off-Mode zu versetzen.
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Der PIIX4 Chip unterstützt den
Soft-Off Mode und wartet auf den RAM (STR) Warte-Mode.
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In dem STR-Mode wird die Energieversorgung
von den meisten Komponenten des Computers, mit Ausnahme des RAM
und des RTC und einer bestimmten System-Energieversorgungs-Management-Schaltung
in dem PIIX4 Chip weggenommen. Von den Warte-Moden ist der Soft-Off-Mode
der Mode mit dem geringsten Energieverbrauch, in dem die Energieversorgung
nur zu der RTC und einer bestimmten System-Energieversorgungs-Management-Schaltung
in dem PIIX4 Chip beibehalten wird.
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Der Typ eines Warte-Modes wird durch
Einstellen des Warte-Typ-(SUS_ TYP)-Bits in dem Energieversorgungs-Management-Steuer-Register
der PCI-ISA-Brücke 124 auf
einen bestimmten Wert freigegeben. Falls die SUS TYP Bits auf 000
eingestellt sind, dann wird der Soft-Off-Mode ausgewählt. Ein Wert
von 001 wählt
den STR-Mode jeweils aus.
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Um ein Platzieren des Computers 8 in
den Soft-Off-Zustand am Schritt 520 zu initiieren, stellt die SMI-Handhabungseinrichtung
das SUS_EN Bit und den geeigneten Wert in den SUS TYP Bits in dem
Energieversorgungs-Management-Steuerregister der PCI-ISA-Brücke 124 ein.
Die System-Energieversorungs-Management-Steuereinheit 126 in
der PCI-ISA-Brücke 124 stellt
daraufhin das Signal SUSC_ zu den Invertern 154 ein, was
das Signal SUSC zu der Energieversorgung 124 führt, um
alle Energieversorgungs-Spannungen
mit Ausnahme VCC (RTV) und VCC (SUS), abzuschalten.
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Um in den Zwischen-Energieversorgungs-POS-Zustand
einzutreten, würde
die SMI-Handhabungseinrichtung das SUS_EN Bit einstellen und den
Wert 100 in die SUS TYP Bits hineinschreiben.
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Ein Hardware-Ereignis, das bewirken
kann, dass der Computer 8 aus dem Soft-Off-Zustand heraustritt,
ist eine Aktivierung der Sleep-Taste 118 auf dem Monitor 6,
was be wirkt, dass das LID-Signal durch den Invertierer 122 aufgestellt
wird. In Abhängigkeit
der Aufstellung des LID-Signals, stellt die PCI-ISA Brücke 124 nicht
das Signal SUSC_ auf, um der Energieversorgung 152 zu ermöglichen,
alle Energieversorgungs-Spannungen auf Energie-Einschalt-Niveaus
zu bringen. Wenn einmal die Versorgungsspannungen stabil sind und
geeignete Energie-Einschalt-Spannungsniveaus erreicht haben, stellt
die Energieversorgung 152 ein Signal PWROK zu der PCI-ISA-Brücke 124 auf,
um anzuzeigen, dass die Energieversorgungsspannungen energieversorgungsmäßig eingeschaltet
worden sind. Die System-Reset-Steuereinheit 130 in der
PCI-ISA-Brücke 124 führt dann
ein Reset (durch Aufstellen von Reset-Signalen aller Komponenten
in den Computer 8 durch, um den Computer wieder hochzufahren.
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Andere Ausführungsformen liegen auch innerhalb
des Schutzumfangs der folgenden Ansprüche. Zum Beispiel kann die
Reihenfolge der Schritte, beschrieben für die Steuereinheit-Firmware,
das BIOS-Programm, die SMI-Handhabungseinrichtung, variiert werden,
und sie erreichen dennoch die erwünschten Ergebnisse. Zusätzlich können, anstelle davon,
die PCI-ISA-Brücke 124 zu
verwenden, unterschiedliche Steuereinheit-Chips verwendet werden, um
mit den BIOS-Programmen und der SMI-Handhabungseinrichtung wechselzuwirken,
um den Energieversorgungs-Zustand des Computers 8 zu steuern. Auch
kann ein unterschiedlicher, existierender Draht in dem Video-Kabel
(wie beispielsweise ein VGA-Kabel) verwendet werden, um die Sleep-Anzeige
weiterzuführen.