KR100820641B1 - 범용직렬버스 컨트롤러로의 전원 공급을 제어할 수 있는컴퓨터 시스템 - Google Patents

범용직렬버스 컨트롤러로의 전원 공급을 제어할 수 있는컴퓨터 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 범용직렬버스(USB; Universal Serial Bus) 컨트롤러로의 전원 공급을 제어할 수 있는 컴퓨터 시스템에 관한 것으로, USB 컨트롤러 내장 사우스-브릿지 컨트롤러를 포함하되, 사용자가 USB 컨트롤러로 전원이 공급되지 않도록 바이오스 셋업을 설정하면 컴퓨터 시스템이 파워 온될 때 사우스-브릿지 컨트롤러의 메인 전원은 공급하고, USB 컨트롤러로 공급되는 전원은 차단함으로서 비동작 상태인 USB 컨트롤러에서 불필요한 전력이 소비되는 것을 방지할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.
범용직렬버스 컨트롤러, 사우스 브릿지 컨트롤러

Description

범용직렬버스 컨트롤러로의 전원 공급을 제어할 수 있는 컴퓨터 시스템 {Computer system for controlling power supply to universal serial bus controller}
도 1은 일반적인 컴퓨터 시스템의 내부 회로 구성을 보여주는 도면;
도 2는 USB 컨트롤러가 내장된 사우스-브릿지 컨트롤러로 전원을 공급하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 컴퓨터 시스템의 회로 구성을 보여주는 도면;
도 3은 바이오스 셋업(setup) 프로그램에서 사용자가 USB 컨트롤러의 전원 공급 여부를 설정하기 위한 화면을 예시적으로 보여주는 도면; 그리고
도 4는 도 2에 도시된 컴퓨터 시스템이 파워 온(power on)될 때 상기 수퍼 I/O 컨트롤러가 USB 컨트롤러로의 전원 공급을 제어하는 수순을 보여주는 플로우차트이다.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : CPU 11 : 비디오 칩셋
12 : 노스-브릿지 컨트롤러 13 : 메모리
14 : 하드 디스크 드라이브 15 : CD-ROM
16, 160 : 사우스-브릿지 컨트롤러 17, 170 : USB 컨트롤러
18 : USB 디바이스 19, 190 : 수퍼 I/O 컨트롤러
20, 200 : 키보드 21 : 마우스
22, 220 : 바이오스 롬 23, 230 : 전원 공급부
24, 240 : 배터리 250 : 스위치
260 : 사용자 키
본 발명은 범용직렬버스(USB; Universal Serial Bus) 컨트롤러를 구비한 컴퓨터 시스템에 관한 것으로 좀 더 구체적으로는 범용직렬버스 컨트롤러를 사용하지 않을 때 불필요하게 전원이 소비되는 것을 방지할 수 있는 컴퓨터 시스템에 관한 것이다.
도 1은 일반적인 컴퓨터 시스템의 내부 회로 구성을 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 컴퓨터 시스템(1)은, 호스트 버스(31)와 연결되고 시스템을 전반적으로 제어하는 CPU(central processing unit)(10), 영상 신호를 처리하는 비디오 칩셋(11), 프로그램 및 데이터를 저장하기 위한 메모리(13), 상기 비디오 칩셋(11) 및 메모리(13)와 연결되며 상기 호스트 버스(31)와 PCI(Peripheral Component Interconnect) 버스(32) 간의 인터페이스를 위한 노스-브릿지(north-bridge) 컨트롤러(12), 하드 디스크 드라이브(14)와 CD-ROM 드라이브(15)와 같은 주변 장치를 구동시키며 상기 PCI 버스(32)와 ISA(Industry Standard Architecture) 버스(33) 간의 인터페이스를 위한 사우스-브릿지(south-bridge) 컨트롤러(16), 키보드(20) 및 마우스(21)와 같은 장치들과의 입/출력 제어를 위한 수퍼 I/O 컨트롤러(19), 시스템(1)의 입/출력 환경 설정을 위한 프로그램 및 데이터를 저장하기 위한 BIOS(basic input/output system) 롬(22), 그리고 시스템(1)에서 필요로 하는 전원을 공급하는 전원 공급부(23)를 포함한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 최근 인텔(Intel) 사에서 개발된 사우스-브릿지 컨트롤러인 830H는 하드 디스크 드라이브(14)나 CD-ROM 드라이브(15)를 구동하기 위한 회로뿐만 아니라 USB 컨트롤러(17)와 원-칩(one-chip)으로 구성된다.
USB 컨트롤러는 잘 알려진 바와 같이, 다양한 주변기기들이 컴퓨터 시스템(1)에 추가로 연결 접속됨에 따라, 점차 복잡해지는 커넥터 접속 및 그에 따른 통신 오류 발생을 방지하고자 관련업체들간의 협약에 의해 표준화된 것으로, 현재 대부분의 개인용 컴퓨터에서는, 상기 USB를 채용하고 있는 실정이다.
한편, 휴대용 컴퓨터는 사용자가 휴대하기 편리하도록 소형화 및 경량화되고 있는 추세이며, 배터리에 의한 동작 가능 시간을 증대시키기 위한 다양한 노력들이 계속되고 있다. 배터리로부터 전원을 공급받는 시스템의 동작 시간을 증대시키기 위해서는 시스템(1)에 구성되는 각 구성 요소들에서의 불필요한 전력 소모를 최소화하여야만 한다.
그러나, 종래의 컴퓨터 시스템(1)에서는, 전원 공급부(23)로부터 제공되는 전원(Vcc)이 사우스-브릿지 컨트롤러(16)를 통해 USB 컨트롤러(17)로 공급되도록 설계되어 있어서, USB 컨트롤러917)에 USB 디바이스(18)(예를 들면, 키보드, 마우스, 프린터, 모니터 등)가 연결되지 않더라도 USB 컨트롤러(16)에서는 계속해서 전력(예를 들면, 약 0.16W)이 소모되었다.
그러므로, 휴대용 컴퓨터와 같이 배터리에 의해 동작하는 시스템에서는, USB 컨트롤러(17)를 온-칩화한 사우스 브릿지 컨트롤러(16)에서 USB 컨트롤러(17)가 동작하지 않을 경우 USB 컨트롤러(17)에서 전력을 소비하는 것을 차단할 수 있는 새 로운 스킴이 요구된다.
따라서, 본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, USB 컨트롤러로의 전원 공급을 제어할 수 있는 컴퓨터 시스템을 제공하는데 있다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 컴퓨터 시스템은: 주변 장치들과의 직렬 통신 인터페이스를 수행하는 USB 컨트롤러와; 사용자에 의해 설정된 상기 USB 컨트롤러로의 전원 공급 모드 정보를 저장하는 바이오스 롬; 그리고 상기 바이오스 롬에 저장된 상기 정보에 따라 상기 USB 컨트롤러로 전원을 선택적으로 공급하는 수단을 포함한다.
이하 본 발명에 따른 USB 컨트롤러로의 전원 공급을 제어할 수 있는 컴퓨터 시스템에 대해, 첨부된 도면들을 참조로 상세히 설명한다.
도 2는 USB 컨트롤러가 내장된 사우스 브릿지 컨트롤러로 전원을 공급하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 컴퓨터 시스템의 회로 구성을 보여주는 도면이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 컴퓨터 시스템(100)은, USB 컨트롤러(170)를 내장한 사우스-브릿지 컨트롤러(160), 외부로부터 공급되는 교류 전원(AC)을 직류 전원(DC)으로 변환하며, 외부로부터 교류 전원(AC)이 공급되지 않는 경우 내부에 구비된 배터리(240)로부터 전원을 공급받아 상기 직류 전원(DC)을 제공하는 전원 공급부(230), 사용자에 의해 설정된 전원 공급 모드를 저장하기 위한 바이오스 롬(220), 키보드(200), 사용자 키(260)와 같은 입/출력 장치들을 제어하며, 상기 바이오스 롬(220)에 저장된 상기 전원 공급 모드에 대응하는 스위칭 제어 신호(SW)를 발생하는 수퍼 I/O 컨트롤러(190), 그리고 상기 스위칭 제어 신호(SW)에 응답해서 상기 전원 공급부(230)로부터 제공되는 직류 전원(DC)을 상기 USB 컨트롤러(170)로 선택적으로 전달하는 스위치(250)를 포함한다. 상기 스위치(250)는 전계 효과 트랜지스터(FET; Field effect transistor) 등으로 구성된다.
최근 인텔(Intel) 사에서 개발된 사우스-브릿지 컨트롤러인 830H는, 하드 디스크 드라이브나 CD-ROM 드라이브를 구동하기 위한 회로뿐만 아니라 USB 컨트롤러(170)와 원-칩(one-chip)으로 구성되며, 사우스-브릿지 컨트롤러(160)의 메인 전원 입력 단자(VCCSUS)와 USB 컨트롤러(170)에서 요구되는 전원을 공급하기 위한 전원 입력 단자들(VCCSUSB, VCCUSBG, VCCUSBPLL 등)을 구비한다. 본 발명에서는 이와 같이 USB 컨트롤러(170)를 내장한 사우스-브릿지 컨트롤러(160)에서 메인 전원 입력 단자와 USB 컨트롤러(170)의 전원 입력 단자가 각각 분리된 경우 USB 컨트롤러(170)로 선택적으로 전원을 공급할 수 있는 스킴을 제공함으로서, USB 컨트롤러(170)를 사용하지 않을 때 USB 컨트롤러(170)에서의 전원 소모를 차단한다. 이와 같은 USB 컨트롤러(170)로의 전원 공급 여부를 설정하기 위한 회로 구성 및 방법이 이하 설명된다.
도 3은 바이오스 셋업(setup) 프로그램에서 사용자가 USB 컨트롤러(170)의 전원 공급 여부를 설정하기 위한 화면을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 3을 참조하면, USB 컨트롤러(170)의 전원 공급 상태는 세 가지 모드들 즉, 'ALWAYS OFF', 'ALWAYS ON', 그리고 'AUTOMATIC' 가운데 하나로 설정될 수 있다. 구체적으로, 'ALWAYS OFF'는 USB 디바이스를 사용하지 않을 것이므로 USB 컨트롤러(170)로 전원을 공급하지 않겠다는 것을 의미하며, 'ALWAYS ON'은 USB 디바이스를 사용할 것이므로 USB 컨트롤러(170)로 전원을 공급하겠다는 것을 의미하며, 'AUTOMATIC'은 전원 공급원이 AC 어댑터인지 또는 배터리인 지의 여부에 따라 USB 컨트롤러(170)로 선택적으로 전원을 공급/차단하겠다는 것을 의미한다. 사용자는 키보드(200)와 같은 입력 장치를 이용하여 상기 세가지 모드들 가운데 하나를 선택할 수 있으며, 사용자에 의해 설정된 모드는 바이오스 롬(220)에 저장된다.
도 4는 도 2에 도시된 컴퓨터 시스템(100)이 파워 온(power on)될 때 상기 수퍼 I/O 컨트롤러(190)가 USB 컨트롤러(170)로의 전원 공급을 제어하는 수순을 보여주는 플로우차트이다.
컴퓨터 시스템(100)이 파워 온되면, 단계 S400에서 상기 수퍼 I/O 컨트롤러(190)는 바이오스 롬(220)에 저장된 USB 컨트롤러(170)의 전원 공급 모드 정보를 독출한다. 단계 S401에서 상기 수퍼 I/O 컨트롤러(190)는 상기 바이오스 롬(220)으로부터 독출된 정보가 'ALWAYS ON' 모드인지를 판별한다. 판별 결과, 'ALWAYS ON' 모드이면 그 제어는 단계 S405로 진행한다. 단계 S405에서 상기 수퍼 I/O 컨트롤러(190)는 스위치(250)를 온시켜 전원 공급부(230)로부터 공급되는 직류 전원(DC)을 USB 컨트롤러(170)로 전달한다. 상기 판별 결과, 'ALWAYS ON'모드가 아니면 단계 S402로 진행한다. 단계S402에서 상기 수퍼 I/O 컨트롤러(190)는 상기 바이오스 롬(220)으로부터 독출된 정보가 'ALWAYS OFF' 모드인지를 판별한다. 판별 결과, 'ALWAYS OFF' 모드이면 그 제어는 단계 S406으로 진행한다. 단계 S406에서 상기 수퍼 I/O 컨트롤러(190)는 스위치(250)를 오프시켜 전원 공급부(230)로부터 공급되는 직류 전원(DC)이 USB 컨트롤러(170)로 전달되는 것을 차단한다. 상기 판별 결과, 'ALWAYS OFF'모드가 아니면 상기 바이오스 롬(220)에 저장된 전원 공급 모드가 'AUTOMATIC' 모드인 것으로 간주해서 단계 S402로 진행한다. 단계 S402에서 상기 수퍼 I/O 컨트롤러(190)는 전원 공급부(230)로부터의 전원 공급원 정보를 받아들여서 전원 공급원이 배터리(240)인지를 판별한다. 판별 결과, 전원 공급원이 배터리(240)이면 그 제어는 단계 S406으로 진행하여 스위치(250)를 오프시키고, 전원 공급원이 배터리(240)가 아니면 그 제어는 단계 S405로 진행하여 스위치(250)를 온시킨다.
만일 상기 바이오스 롬(220)에 저장된 상기 USB 컨트롤러(170)의 전원 공급 모드가 'AUTOMATIC'이면, 상기 수퍼 I/O 컨트롤러(190)는 상기 컴퓨터 시스템(100)이 파워 온되고 나서 동작중인 동안 상기 전원 공급부(230)로부터 제공되는 전원 공급원 정보를 계속해서 모니터링한다. 상기 수퍼 I/O 컨트롤러(190)는 상기 전원 공급원 정보를 모니터링하던 중, 전원 공급원이 배터리(240)에서 외부 AC 전원으로 전환되면 상기 스위치(250)를 온시켜서 전원 공급부(230)로부터 공급되는 직류 전원(DC)이 USB 컨트롤러(170)로 제공되도록 제어하고, 반면 상기 전원 공급원이 외부 AC 전원에서 상기 배터리(240)로 전환되면 상기 스위치(250)를 오프시켜서 배터리의 전력 소모를 최소화한다.
상술한 바와 같이, 절전을 위하여 사용자가 USB 컨트롤러(170)의 전원 공급 모드를 'ALWAYS OFF'로 설정하였거나, 또는 사용자가 USB 컨트롤러(170)의 전원 공급 모드를 'AUTOMATIC'으로 설정하고 컴퓨터 시스템이 배터리(240)로부터 전원을 공급받는 경우, 상기 수퍼 I/O 컨트롤러(190)의 제어에 의해 상기 스위치(250)는 오프된다. 이 상태에서는 USB 컨트롤러(170)에 USB 디바이스가 연결되더라도 USB 컨트롤러(170)가 동작하지 않으므로, USB 디바이스를 사용하기 위해서는 바이오스 셋업의 USB 컨트롤러 전원 공급 모드의 설정을 변경한 후 재 부팅해야 하는 번거러움이 있을 수 있다.
이러한 불편함을 제거하기 위해서 별도의 사용자 키(또는 버튼)(260)를 컴퓨터 시스템(100)에 구비하고, 사용자가 상기 사용자 키(260)를 누르면 수퍼 I/O 컨트롤러(190)는 스위치(250)를 온시켜서 전원 공급부(230)로부터의 전원이 USB 컨트롤러(170)로 공급될 수 있도록 한다.
이상, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는, 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 다양한 다른 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.
상기와 같이 구성 및 이루어지는 본 발명에 따른 컴퓨터 시스템은 USB 컨트롤러 내장 사우스-브릿지 컨트롤러를 포함하되, 사용자가 USB 컨트롤러로 전원이 공급되지 않도록 바이오스 셋업을 설정하면 컴퓨터 시스템이 파워 온될 때 사우스-브릿지 컨트롤러의 메인 전원은 공급하되, USB 컨트롤러로 공급되는 전원은 차단함으로서 비동작 상태인 USB 컨트롤러에서 불필요한 전력이 소비되는 것을 방지할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (6)

  1. 컴퓨터 시스템에 있어서:
    주변 장치들과의 직렬 통신 인터페이스를 수행하는 USB 컨트롤러와;
    사용자에 의해 설정된 상기 USB 컨트롤러로의 전원 공급 모드 정보를 저장하는 바이오스 롬; 그리고
    상기 바이오스 롬에 저장된 상기 정보에 따라 상기 USB 컨트롤러로 전원을 선택적으로 공급하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 범용직렬버스 컨트롤러로의 전원 공급을 제어할 수 있는 컴퓨터 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원 공급 수단은,
    외부로부터 제공되는 교류 전원을 상기 USB 컨트롤러에 적합한 직류 전원으로 변환하는 전원 공급부와;
    상기 바이오스 롬에 저장된 상기 정보에 대응하는 스위칭 제어 신호를 발생하는 제어부;그리고
    상기 스위칭 제어 신호에 응답해서 상기 전원 공급부로부터 제공되는 상기 직류 전원을 상기 USB 컨트롤러로 제공하는 스위칭 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 범용직렬버스 컨트롤러로의 전원 공급을 제어할 수 있는 컴퓨터 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 USB 컨트롤러는 사우스 브릿지 컨트롤러와 원-칩(one-chip)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 범용직렬버스 컨트롤러의 전원 공급을 제어할 수 있는 컴퓨터 시스템.
  4. 범용직렬버스 컨트롤러 내장 브릿지 컨트롤러를 구비한 컴퓨터 시스템에서 상기 범용직렬버스 컨트롤러로의 전원 공급을 제어하는 방법에 있어서:
    사용자에 의해 설정된 상기 범용직렬버스 컨트롤러의 전원 모드가 공급 모드인지를 판별하는 단계와;
    상기 판별결과, 상기 전원 모드가 공급 모드이면 상기 범용직렬버스 컨트롤러로의 전원 공급을 개시하는 단계와;
    상기 판별결과, 상기 전원 모드가 비공급 모드이면 상기 범용직렬버스 컨트롤러로의 전원 공급을 차단하는 단계와;
    상기 판별결과, 상기 전원 모드가 자동 공급 모드이면, 전원 공급원이 배터리인지를 판별하는 단계; 그리고
    상기 전원 공급원이 배터리이면 상기 범용직렬버스 컨트롤러로의 전원 공급을 차단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 범용직렬버스 컨트롤러로의 전원 공급을 제어하는 방법.
  5. 범용직렬버스 컨트롤러 내장 브릿지 컨트롤러를 구비한 컴퓨터 시스템에서 상기 범용직렬버스 컨트롤러로의 전원 공급을 제어하는 방법에 있어서:
    사용자에 의해 설정된 상기 범용직렬버스 컨트롤러의 전원 모드가 자동 공급 모드인 경우, 상기 컴퓨터 시스템이 파워 온되고 나서 동작중인 동안 제공되는 전원 공급원 정보를 계속해서 확인하는 단계;
    상기 전원 공급원 정보를 확인하는 도중, 전원 공급원이 배터리에서 외부 AC 전원으로 전환되는 경우, 공급되는 직류 전원(DC)이 상기 범용직렬버스 컨트롤러로 제공되도록 제어하는 단계; 및
    상기 전원 공급원이 외부 AC 전원에서 상기 배터리로 전환되는 경우, 공급되는 직류 전원(DC)이 상기 범용직렬버스 컨트롤러로 제공되지 않도록 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 범용직렬버스 컨트롤러로의 전원 공급을 제어하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 범용직렬버스 컨트롤러는 사용자 키(Key)에 의해 전원이 온(On)될 수 있는 것을 특징으로 하는 범용직렬버스 컨트롤러로의 전원 공급을 제어하는 방법.
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