TWI410799B - 偵測裝置 - Google Patents

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Description

偵測裝置
本發明是有關於一種偵測裝置，且特別是有關於一種具有偵測序列式進階技術附加(serial advanced technology attachment，簡稱SATA)介面插座與一外部裝置連接的偵測裝置。
早期的儲存媒體，例如硬碟或光碟機，都是利用進階技術附加(Advanced Technology Attachment，簡稱ATA)介面與主機之間進行資料交換，此ATA介面的資料為平行的(parallel)傳遞，因此，又被稱為PATA介面。最近，序列式進階技術附加(Serial Advanced Technology Attachment，簡稱SATA)介面已逐漸取代PATA介面成為儲存媒體與主機之間的主要介面。
請參見第一圖A，其所繪示為SATA介面連接器(connector)立體圖。SATA介面連接器包括SATA介面插頭(plug)120以及一SATA介面插座(jack)100。其中，SATA介面插座(jack)100中有二開口，SATA介面插頭(plug)120可以插入任一個開口。
再者，SATA介面插座(jack)100的開口中有七條電導線(electrical wires)。根據SATA介面插座(jack)100 的規格，開口內第一、四、七條電導線較長且定義為接地電導線；再者，第一、四條電導線之間的第二、三條電導線定義為傳輸電導線(Tx)；第四、七條電導線之間的第五、六條電導線定義為接收電導線(Rx)。而SATA介面插頭120中有也有7條電導線可與SATA介面插座(jack)100的開口中的七條電導線相互接觸達成電性連接。
再者，於SATA介面插頭120的纜線122內部包含有二電磁遮蔽金屬(electromagnetic shielding metal)124、126，此二電磁遮蔽金屬124、126與SATA介面插頭120中的第一、四、七條電導線連接，也就是說，此二電磁遮蔽金屬124、126即連接至接地電導線。再者，此二電磁遮蔽金屬124、126分別包二傳輸電導線(Tx)以及二接收電導線(Rx)，使得傳輸電導線(Tx)以及接收電導線(Rx)不受到電磁場的干擾，並且可提高資料傳送與接收的速度。
請參照第一圖B，其所繪示為主機板上SATA介面插座與控制晶片的連接圖。第一圖C，其所繪示為控制晶片與SATA介面連接器與儲存裝置之間的電路連接圖。其中，控制晶片130，例如南橋晶片，上有二個傳輸端腳位(Tx)、二個接收端腳位(Rx)分別連接至SATA介面插座100的第二、三、五、六電導線。再者，SATA介面插座100的第一、四、七電導線則直接連接至主機板上的接地層(ground layer)。
再者，當電腦系統的電源(Vcc)經由電源連接線傳遞至儲存裝置140後，只要將連接至儲存裝置140的SATA 介面插頭120插入SATA介面插座100後，即達成儲存裝置140與控制晶片130的連接。
由上述可知，SATA介面規格僅定義四條信號線(二傳輸電導線(Tx)以及二接收電導線(Rx))以及三條接地電導線之外並沒有多餘的線路可供利用。因此，當使用者將儲存裝置140插入主機板150上的SATA介面插座100後，電腦系統無法立刻偵測到儲存裝置140被安裝置電腦系統。也就是說，就算儲存裝置140已插入SATA介面插座100，由於SATA介面規格沒有另外提供一偵測腳位，因此，電腦系統無法即時得知儲存裝置140已經安裝在電腦系統上。
因此，為了要得知習知電腦系統是否有插入儲存裝置140，一般都是利用電腦系統中的基本輸入輸出系統(簡稱BIOS)來偵測。也就是說，當電腦系統開機且BIOS動作後，BIOS必須先起始化(initialize)控制晶片130。當控制晶片130成功被起始化之後，控制晶片130會經由SATA介面發出一詢問命令，當詢問命令有回覆(response)時，則代表儲存裝置140有連接至SATA介面。反之，當過一預定時間之後控制晶片130依舊未收到回覆，則代表儲存裝置沒有插入SATA介面。
由上述可知，電腦系統必須花費很長的時間來偵測SATA介面上是否插入儲存裝置140。再者，上述的偵測方式僅限在電腦系統開機的過程。當電腦系統開機完成之後，如果有儲存裝置140插入SATA介面插座100，電腦 系統並無法得知，必須在電腦系統再次開機之後才有能力偵測出來。
本發明提出一種偵測裝置，位於一主機板，偵測與一外部裝置的連接，包括：一控制晶片；一上拉元件；一插座，具有多數個電導線，分為一第一部分、一第二部分以及一第三部分，第一部分連接至控制晶片，用以接收與傳遞資料，第二部分連接至一第一電壓，且第三部分與一第二電壓之間連接上拉元件；以及，一偵測晶片，具有一輸入腳位連接至第三部分；其中當外部裝置未連接至插座時，第三部分維持在第二電壓，當外部裝置連接至插座時，第三部分不維持在第二電壓。
本發明提出一種偵測裝置，位於一主機板，偵測與一外部裝置的連接，包括：一控制晶片；一上拉元件；一插座，具有多數個電導線，分為一第一部分、一第二部分以及一第三部分，第一部分連接至控制晶片，用以接收與傳遞資料，第二部分連接至一第一電壓，且第三部分與一第二電壓之間連接上拉元件；一電子開關，連接於第三部分與第一電壓之間；以及，一偵測晶片，具有一輸入腳位連接至第三部分；其中當該外部裝置未連接該插座時，該電子開關使該第三部分與該第一電壓之間的不連接，該第三部分維持在該第二電壓，當該外部裝置連接該插座時，該 電子開關使該第三部分與該第一電壓之間的連接，該第三部分維持在該第一電壓。
本發明以既有SATA介面所定義的三條接地電導線中任選其一，就可即時偵測出外部儲存裝置插入SATA介面插座，不用BIOS來偵測外部儲存裝置插入。
為了使 貴審查委員能更進一步瞭解本發明特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，然而所附圖式僅提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。
請參照第二圖，其所繪示本發明第一實施例具有偵測功能的偵測裝置與外部裝置。偵測裝置包括一控制晶片230、一上拉元件(例如電阻R)、一插座200以及一偵測晶片260。為了要能夠即時偵測出儲存裝置插入SATA介面插座200，本發明由SATA介面所定義的三條接地電導線中任選其一，例如第一條接地電導線。之後，將SATA介面插座200中第一條接地電導線經由一上拉元件(pull up device)，例如一上拉電阻(pull up register，R)，連接至一電源電壓(Vcc)，且此第一條接地電導線可視為一偵測腳位(DET)。
再者，SATA介面插座200上的其他電導線的連接關係不改變。也就是說，控制晶片230，例如南橋晶片上的二個傳輸端腳位(Tx)、二個接收端腳位(Rx)分別連接 至SATA介面插座200的第二、三、五、六電導線。再者，SATA介面插座200的第四、七電導線則直接連接至主機板上的接地層(ground layer)。
根據本發明的第一實施例，於主機板上可利用一偵測晶片260的輸出入腳位(I/O pin)連接至該偵測腳位(DET)，使得該偵測晶片260可以根據偵測腳位(DET)上的信號來得知儲存裝置240是否有插入SATA介面插座200。再者，該偵測晶片260可為主機板上的一超級輸出入裝置(Super I/O device)或者通用型輸出入裝置(general purpose I/P，GPIO)或者南橋晶片。
很明顯地，當儲存裝置240沒有插入SATA介面插座200時，SATA介面插座200的偵測腳位(DET)會被拉高(pull up)至高準位；反之，當儲存裝置240插入SATA介面插座200時，由於SATA介面插頭220的第一接地電導線連接至接地電壓，因此，SATA介面插座200的偵測腳位(DET)會被拉低(pull down)至低準位。而偵測晶片260即可根據偵測腳位(DET)在低準位而確定該儲存裝置240已經插入SATA介面插座200，並通知電腦系統。
由上述說明可知，當儲存裝置240插入SATA介面插座200時，由於SATA介面插頭220與SATA介面插座200的第一接地電導線連接至接地電壓，因此符合SATA介面的定義。雖然，儲存裝置240沒有插入SATA介面插座200時，SATA介面插座200並不符合SATA介面的定義，但是由於沒有任何的儲存裝置連接，因此並不會產生問題。
請參照第三圖，其所繪示為本發明第二實施例具有偵測功能的偵測裝置與外部裝置。相較於第一實施例，第二實施例提供一電子式電子開關(switch)235連接於偵測腳位(DET)與接地電壓之間，而電子式電子開關235的一控制端也連接至偵測腳位(DET)。該電子式電子開關235的動作原理類似一開關，而該開關可根據偵測腳位(DET)上的準位來動作。當偵測腳位(DET)為低準位時，該電子開關235為一關閉裝態(close state)將偵測腳位(DET)連接至接地電壓；反之，當偵測腳位(DET)為高準位時，該電子開關235為一打開狀態(open state)不會將偵測腳位(DET)連接至接地電壓。
很明顯地，當儲存裝置240插入SATA介面插座200時，偵測腳位(DET)為低準位，因此，由電壓源(Vcc)經上拉電阻(R)所產生的電流(I)不再經SATA介面插座200的第一接地電導線傳遞至儲存裝置240，而是經由電子式電子開關235而傳遞至接地電壓。因此，本發明的第二實施例除了符合SATA介面的規格之外，更不會影響SATA介面的資料傳送與接收速度。
綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
本案圖式中所包含之各元件列示如下：
100‧‧‧SATA介面插座
120‧‧‧SATA介面插頭
122‧‧‧纜線
124、126‧‧‧電磁遮蔽金屬
130‧‧‧控制晶片
140‧‧‧儲存裝置
150‧‧‧主機板
200‧‧‧SATA介面插座
220‧‧‧SATA介面插頭
230‧‧‧控制晶片
235‧‧‧電子開關
240‧‧‧儲存裝置
260‧‧‧偵測晶片
本案得藉由下列圖式及詳細說明，俾得一更深入之了解：第一圖A所繪示為SATA介面連接器立體圖。
第一圖B所繪示為主機板上SATA介面插座與控制晶片的連接圖。
第一圖C所繪示為控制晶片與SATA介面連接器與儲存裝置之間的電路連接圖。
第二圖所繪示為本發明第二實施例具有偵測功能的偵測裝置與外部裝置。
第三圖所繪示為本發明第二實施例具有偵測功能的偵測裝置與外部裝置。
200‧‧‧SATA介面插座
220‧‧‧SATA介面插頭
230‧‧‧控制晶片
240‧‧‧儲存裝置
260‧‧‧偵測晶片

Claims (8)

  1. 一種偵測裝置，位於一主機板，偵測與一外部裝置的連接，包括：一控制晶片；一上拉元件；一插座，具有多數個電導線，分為一第一部分、一第二部分以及一第三部分，該第一部分連接至該控制晶片，用以接收與傳遞資料，該第二部分連接至一第一電壓，且該第三部分與一第二電壓之間連接該上拉元件；一電子開關，連接於該第三部分與該第一電壓之間；以及一偵測晶片，具有一輸入腳位連接至該第三部分；其中當該外部裝置未連接該插座時，該電子開關使該第三部分與該第一電壓之間不連接，該第三部分維持在該第二電壓，當該外部裝置連接該插座時，該電子開關使該第三部分與該第一電壓之間連接，該第三部分維持在該第一電壓。
  2. 如申請專利範圍1所述之偵測裝置，其中該第一電壓為一接地電壓，該第二電壓為一電源電壓。
  3. 如申請專利範圍1所述之偵測裝置，其中該上拉元件為一上拉電阻。
  4. 如申請專利範圍1所述之偵測裝置，其中該第一部分包括一傳輸電導線與一接收電導線。
  5. 如申請專利範圍1所述之偵測裝置，其中該控制晶片為一南橋晶片。
  6. 如申請專利範圍1所述之偵測裝置，其中該偵測晶片為一超級輸出入裝置、一通用型輸出入裝置或者一南橋晶片。
  7. 如申請專利範圍1所述之偵測裝置，其中該插座為一序列式進階技術附加介面插座。
  8. 如申請專利範圍1所述之偵測裝置，其中該外部裝置為一硬碟或一光碟機。
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