TWI414996B

TWI414996B - 電腦系統

Info

Publication number: TWI414996B
Application number: TW097113491A
Authority: TW
Inventors: Chao Chung Wu; Yu Chen Lee
Original assignee: Asustek Comp Inc
Priority date: 2008-04-14
Filing date: 2008-04-14
Publication date: 2013-11-11
Also published as: US8205069B2; TW200943180A; US20120023321A1; US20090259837A1; US20120226897A1

Description

電腦系統

本發明是有關於一種電腦系統，且特別是有關於一種具有雙基本輸入輸出系統(Basic Input/Output System，以下簡稱BIOS)的電腦系統。

在傳統具備有兩個BIOS的主機板中，兩個BIOS為兩個獨立的系統，可以個別來啟動電腦系統。而電腦系統是依據BIOS的設定值，決定用哪一個BIOS開機。實際的做法是在電腦系統啟動後，將用於開機的BIOS的資料先載入至隨機存取記憶體(Random Access Memory，RAM)，在進行開機的程序。當載入至隨機存取記憶體的BIOS開機失敗後，電腦系統才會轉換使用另一個BIOS開機。

另外，在傳統具備有兩個BIOS的主機板中，兩個BIOS之間可以進行資料重寫。換句話說，其中一個BIOS可以將內部的資料備份至另一個BIOS。而實際的做法為電腦系統在開機後進入BIOS的設定介面之後，由使用者輸入BIOS備份的指令，再由BIOS的韌體進行BIOS備份。

由上述可知，當預設的BIOS損壞而致使電腦系統無法開機時，使用者可以選擇利用另一個BIOS開機，並在開機之後，進行BIOS備份，來修復損壞的BIOS。然而，傳統的做法中，電腦系統在開機失敗之後，才會切換使用另一個BIOS開機，無法讓使用者在開機之前預先選擇使用哪一個BIOS開機。除此之外，在傳統的做法中，電腦系統也必須在啟動之後，才可進行BIOS備份。

本發明提出一種電腦系統，此電腦系統包括第一記憶體單元、第二記憶體單元、開關與微控制器。其中一第一記憶體單元儲存一第一BIOS，微控制器耦接至第一記憶體單元、第二記憶體單元與開關。在系統未開機前，當微控制器偵測到開關導通時，微控制器讀取第一記憶體單元內的第一基本輸入輸出系統，並將第一基本輸入輸出系統儲存至第二記憶體單元。

本發明因採用一切換單元，使電腦系統在開機前可以變換切換單元內的配置。在電腦系統啟動後，依據切換單元內的配置，決定開機使用的BIOS。另外，本發明透過一微控制器，在電腦系統未開機時，進行BIOS備份。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

為了讓使用者可以自由選擇使用不同的BIOS來開機，同時又能夠在電腦啟動前，使用者就能夠備份BIOS，以下提出四個實施例。

第一實施例

圖1繪示為本發明第一實施例之電腦系統方塊圖。請參考圖1，電腦系統100包括第一記憶體單元110、第二記憶體單元120與切換單元130。為了方便說明本實施例，在此預先作出幾項假設，首先假設第一記憶體單元110與第二記憶體單元120內分別儲存有第一BIOS與第二BIOS。，假設切換單元130為一個4接腳的跳線器(Jumper)。

請參考圖1，切換單元130包括具有一第一端T11、一第二端T12、一第三端T13與一第四端T14，並且具有一第一配置狀態與一第二配置狀態。當切換單元130為第一配置狀態時，其第一端T11與第二端T12導通，當切換單元130為第二配置狀態時，其第三端T13與第四端T14導通。

當電腦系統100啟動時，電腦系統100將輸出一致能訊號S_E 至切換單元130，而切換單元130依據此時內部的配置狀態決定將致能訊號S_E 提供給第一記憶體單元110或第二記憶體單元120。舉例來說，當切換單元130為第一配置狀態時，第一端T11與第二端T12之間導通，使致能訊號S_E 提供給第一記憶體單元110，以讓電腦系統100能夠透過第一BIOS開機。當切換單元130為第二配置狀態時，第三端T13與第四端T14之間導通，致能訊號S_E 將提供給第二記憶體單元120，以讓電腦系統100能夠透過第二BIOS開機

以目前電腦技術來說，儲存BIOS的記憶體晶片由主機板中的南橋晶片或嵌入式控制器所控制，並以4個接腳的串列週邊介面(Serial Peripheral Interface，SPI)所連接。以串列週邊介面的通訊協定為例，其4個接腳分別用以傳輸時脈訊號(Clock Signal)、晶片選擇(Chip Select)訊號、資料輸出與輸入訊號。其中，晶片選擇訊號是由控制端(南橋晶片或嵌入式控制器)所輸出，用以告知受控端(記憶體晶片)開始動作。因此，若將本實施例應用於目前的電腦技術，可將電腦系統100連接至主機板中的南橋晶片或嵌入式控制器，並以晶片選擇訊號作為本實施例中的致能訊號S_E ，而切換單元130決定將晶片選擇訊號輸出至第一記憶體單元110或第二記憶體單元120，以致能第一記憶體單元110或第二記憶體單元120。而串列週邊介面中的時脈訊號、資料輸出與輸入訊號則可以直接輸出至第一記憶體單元110或第二記憶體單元120。

在本實施例中，切換單元130依據內部的配置狀態，來決定電腦系統100使用哪一個BIOS開機，換句話說，電腦系統100在開機之前，使用者就可以預先利用一導電片，使切換單元130中的第一第一端T11與第二端T12之間導通，或使第三端T13與第四端T14之間導通，來決定要使用哪一個BIOS來開機。在本實施例中，切換單元130是以一跳線器來實施，但本領域具通常知識應當知道上述的切換單元也可以使用按鈕或扳動開關(Slide Switch)來實施。

第二實施例

圖2繪示為本發明第二實施例之電腦系統方塊圖。請參考圖2，電腦系統200包括第一記憶體單元210、第二記憶體單元220與切換單元230。為了方便說明本實施例，以下假設第一記憶體單元210與第二記憶體單元220內分別儲存有第一BIOS與第二BIOS。

請參考圖2，圖2中之切換單元230包括第一開關電路240、第二開關電路250與選擇元件260。第一開關電路240具有一輸入端Ti1與一輸出端To1，第二開關電路250具有一輸入端Ti2與一輸出端To2。而第一開關電路240與第二開關電路250的輸入端Ti1與Ti2接收一致能訊號S_E ，其輸出端To1與To2各別耦接至第一記憶體單元210與第二記憶體單元220。

選擇元件260具有一第一端T21、一第二端T22、一第三端T23與一第四端T24。其中，第一端T21與第三端T22耦接至接地電壓GND，第二端T22耦接第一開關電路240與一電阻R21，第四端耦接至第二開關電路250與一電阻R22。而電阻R21的一端耦接至第二端T22，其另一端耦接至第一參考電壓Vd1。電阻R22的一端耦接至第四端T24，其另一端耦接至第一參考電壓Vd1。

第一開關電路240包括第一電晶體M1、第二電晶體M2與一電阻R23。其中，第一電晶體M1的第一源/汲極接收致能訊號S_E ，並作為第一開關電路240的輸入端Ti1。第一電晶體M1的第二源/汲極耦接至第一記憶體單元210，並作為第一開關電路240的輸出端To1。而第一電晶體M1的閘極耦接至電阻R21與第二電晶體M2。在開關電路中之第二電晶體M2的第一源/汲極耦接至電阻R23，其第二源/汲極耦接至接地電壓GND，其閘極耦接至選擇元件260的第二端T22。電阻R23的一端耦接至第一電晶體的閘極與第二電晶體的M2的第一源/汲極，電阻R21的另一端耦接至第二參考電壓Vd2。另外，第二開關電路250包括第三電晶體M3、第四電晶體M4與一電阻R24。在本實施例中，第二開關電路250內部元件的耦接關係類似於第一開關電路240，故不再詳述第二開關電路250。

在本實施例中，當選擇單元260的第一端T21耦接至第二端T22，而第三端T23與第四端T24之間開路時，選擇單元260的第二端T22輸出一第一選擇訊號(也就是接地電壓GND)至開關電路240。由於此時第二電晶體M2的閘極接收到接地電壓GND，將致使第二電晶體M2關閉，而第一電晶體M1導通，使得致能訊號SE輸出至第一記憶體單元210。另外，由於此時選擇單元260中的第三端T23與第四端T24之間仍處於開路的狀態，使得第四電晶體M4透過電阻R22接收到第一參考電壓Vd1，並使得第四電晶體M4導通而第三電晶體M3關閉，以阻隔致能訊號SE輸出至第二記憶體單元220。

同理，當選擇單元260的第三端T23耦接至第四端T24短路，而第一端T21與第二端T22之間開路時，致能訊號S_E 輸出至第二記憶體單元220，同時阻隔於第一記憶體單元210之外。

由上述的電路操作可知，使用者利用一導電片決定選擇單元260內部的配置狀態，以控制選擇單元260輸出至開關電路240與250的選擇訊號，進而控制致能訊號提供至第一記憶體單元210或第二記憶體單元220，也就能夠讓使用者選擇使用第一記憶體單元210內的BIOS開機或使用第二記憶體單元22內的BIOS開機。換句話說，本實施例可以讓使用者在電腦開機之前，就能夠讓使用者預先選擇電腦開機所使用的BIOS。另外，在本實施例中，選擇元件260例如是以一個4接腳的跳線器來實施，然而，選擇單元260也可以按鈕或扳動開關來實施。

另外，本實施例的電腦系統200還可以包括一微控制器(未繪示)，此微控制器具有一傳輸介面，用以輸出一致能訊號、時脈訊號、資料輸出與輸入訊號等等。其中致能訊號將輸出至切換單元230，而時脈訊號、資料輸出與輸入訊號將可直接輸出至記憶體單元210與220。當電腦系統200啟動時，此微控制器所輸出至之致能訊號將輸出至切換單元230。再由而切換單元230決定將致能訊號輸出至第一記憶體單元210或第二記憶體單元220，以控制電腦系統200開機所使用的BIOS。以目前的電腦技術而言，上述的微控制器可以例如是南橋晶片或嵌入式控制器，而傳輸介面可以例如是串列週邊介面。

第三實施例

圖3繪示為本發明第三實施例之電腦系統方塊圖。請參考圖3，電腦系統300包括第一記憶體單元310、第二記憶體單元320、微控制器330與暫存器340。其中第一記憶體單元310儲存一第一BIOS，第二記憶體單元320儲存一第二BIOS。暫存器340記錄一設定值。微控制器330依據暫存器內的設定值，控制致能訊號S_E 輸出至第一記憶體單元310或第二記憶體單元320其中之一，以決定電腦系統300使用第一BIOS或第二BIOS開機。

上述暫存器340內的設定值例如是透過一設定介面來進行設定。舉例來說，上述暫存器340內之設定值例如微0或1，當設定值為0時，表示電腦系統300使用第一BIOS開機，而當電腦系統300開機時，微控制器330將控制上述致能訊號S_E 輸出至第一記憶體單元310。相反地，當暫存器340內的設定值為1時，微控制器330將控制上述致能訊號S_E 輸出至第二記憶體單元320。而上述設定介面例如為一BIOS的設置選單(setup menu)。

第四實施例

圖4繪示為本發明第四實施例之電腦系統方塊圖。請參考圖4，電腦系統400包括第一記憶體單元410、第二記憶體單元420、微控制器430與開關440。在此預先假設第一記憶體單元310儲存一第一BIOS。另外，假設在電腦系統400未開機之前，一待機電源已提供至微控制器430、第一記憶體單元410與第二記憶體單元420。

微控制器430控制第一記憶體單元410與第二記憶體420的輸入與輸出，並且，微控制器430還可偵測開關440是否導通。在電腦系統400尚未開機之前，當開關440導通時，微控制器430利用待機電源，控制第一記憶體單元410將其內部的第一BIOS資料備份至第二記憶體單元420。

圖4中之微控制器430包括第一控制端Tc1、一第二控制端Tc2、資料輸出端Tso、一資料輸入端Tsi與一時脈訊號端Tclk。其中，微控制器430的資料輸出端Tso、一資料輸入端Tsi與一時脈訊號端Tclk皆分別耦接至第一記憶體單元410與第二記憶體420。而第一控制端Tc1耦接至第一記憶體單元410，第二控制端Tc2耦接至第二記憶體420。

當微控制器430在第一控制端Tc1輸出一第一致能訊號S_E1 至第一記憶體單元410時，第一記憶體單元410將透過資料輸出端Tso、資料輸入端Tsi與時脈訊號端Tclk與微控制器430傳輸資料。而此時第二記憶體單元420將忽略資料輸出端Tso、資料輸入端Tsi與時脈訊號端Tclk中所傳輸之訊號。換句話說，此時，第一記憶體單元410可將內部的第一BIOS資料輸出給微控制單元430。

當微控制器430在第二控制端Tc2輸出一第二致能訊號S_E2 至第二記憶體單元420時，第二記憶體單元420將透過資料輸出端Tso、資料輸入端Tsi與時脈訊號端Tclk與微控制器430傳輸資料。而此時第一記憶體單元420將忽略資料輸出端Tso、資料輸入端Tsi與時脈訊號端Tclk中所傳輸之訊號。換句話說，此時微處理單元430可以輸出來自第一記憶體單元410的第一BIOS資料輸出給第二記憶體單元420，讓第一BIOS儲存至第二記憶體單元420，以備份第一BIOS。若第二記憶體單元420也儲存有一第二BIOS，本實施例也可以依據上述操作原理，將第二BIOS備份至第一記憶體單元410。

然而，若使用者誤觸到開關440時，由上述電路操作可知，微處理單元430將開始進行BIOS備份，因而遭成BIOS的資料錯誤的寫入記憶體單元。為了防止上述問題，本實施例的微控制器430更包括一第一偵測端Td1與一第二偵測端Td2，並透過此兩個偵測端Td1與Td2，微控制器430具有一雙重檢查的機制，來決定是否備份BIOS。

請繼續參考圖4，開關440具有第一端T41與第二端T42，第一端T41耦接至一接地電壓GND，第二端T42耦接至微控制器430與一電阻R41。電阻R41的一端耦接至開關440的第二端T42，另一端則接收一參考電壓源Vd3。當開關440導通時，第一端T41與第二端T42之間短路，使得微控制器430的第一偵測端Td1的電位為接地電位。當開關440開啟時，第一端T41與第二端T42之間開路，使得微控制器430的第一偵測端Td1的電位近似為參考電位Vd3。

另外，圖4中之電腦系統400更包括一切換元件450。此切換元件450具有一第一端T43與第二端T44，其第一端T43耦接至接地電壓GND，其第二端T44耦接至微控制器430的第二偵測端Td2與電阻R42。電阻R42的一端耦接至切換元件450的第二端T44，另一端則接收一參考電壓源Vd4。當切換元件450的第一端T43與第二端T44之間短路時，微控制器430的第二偵測端Td2的電位為接地電位。當切換元件450的第一端T43與第二端T44之間開路時，微控制器430的第二偵測端Td2的電位近似為參考電位Vd4。

在本實施例中，微控制器430啟動BIOS備份的機制可以例如當微控制器430偵測到兩個偵測端Td1與Td2同時為接地電位GND，開始進行備份BIOS。另外，本實施例也可以是第二偵測端Td2持續為接地電位GND，而第一偵測端Td1在一特定時間(例如為兩秒或三秒)內保持於接地電位GND，開始進行備份BIOS。在本實施例中，切換元件450例如是以一2接腳的跳線器實施，開關440則例如是以一按鈕實施。換句話說，若使用使將切換元件450使用一導電片來端點T43與T44短路，同時，又按下按鈕使開關導通超過一特定時間後，微控制器430才啟動BIOS備份。

在上述的實施例中，微控制器可以是主機板中的南橋晶片或嵌入式控制器等等。而上述記憶體單元可以是快閃記憶體(flash memory)或其他種類的非揮發性記憶體(Non-volatile memory)。

綜上所述，本發明至少具有以下優點：

1.本發明透過一切換單元，使電腦系統在開機前可以變換切換單元內的配置。在電腦系統啟動後，依據切換單元內的配置，決定開機使用的BIOS。因此，使用者可以預先在開機前，自行決定開機所使用的BIOS。

2.本發明透過微控制器，使電腦能夠在未開機前能夠進行BIOS備份。

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，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，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。

100、200、300、400‧‧‧電腦系統

110、210、310、410‧‧‧第一記憶體單元

120、220、320、420‧‧‧第二記憶體單元

130、230‧‧‧切換單元

T11、T12、T13、T14、T21、T22、T23、T24、Ti1、Ti2、To1、To2、Tc1、Tclk、Tsi、Tso、Td1、Td2、T41、T42、T43、T44‧‧‧端點

S_E 、S_E1 、S_E2 ‧‧‧致能訊號

240‧‧‧第一開關電路

250‧‧‧第二開關電路

260‧‧‧選擇元件

M1~M4‧‧‧電晶體

R21、R22、R23、R24、R41、R42‧‧‧電阻

GND‧‧‧接地電壓

Vd1、Vd2、Vd3、Vd4‧‧‧參考電壓

330、430‧‧‧微控制器

340‧‧‧暫存器

440‧‧‧開關

450‧‧‧切換元件

圖1繪示為本發明第一實施例之電腦系統方塊圖。

圖2繪示為本發明第二實施例之電腦系統方塊圖。

圖3繪示為本發明第三實施例之電腦系統方塊圖。

圖4繪示為本發明第四實施例之電腦系統方塊圖。

200‧‧‧電腦系統

210‧‧‧第一記憶體單元

220‧‧‧第二記憶體單元

230‧‧‧切換單元

240‧‧‧第一開關電路

250‧‧‧第二開關電路

260‧‧‧選擇元件

M1~M4‧‧‧電晶體

R21、R22、R23、R24‧‧‧電阻

T21、T22、T23、T24、Ti1、Ti2、To1、To2‧‧‧端點

GND‧‧‧接地電壓

Vd1、Vd2‧‧‧參考電壓

SE‧‧‧致能訊號

Claims

一種電腦系統，包括：一第一記憶體單元，儲存一第一基本輸入輸出系統；一第二記憶體單元；一開關；一微控制器，耦接至該第一記憶體單元、該第二記憶體單元與該開關，在系統未開機前，當該微控制器偵測到該開關導通時，該微控制器讀取該第一記憶體單元內的該第一基本輸入輸出系統，並將該第一基本輸入輸出系統儲存至該第二記憶體單元。
如申請專利範圍第1項所述之電腦系統，更包括：一待機電源，用以提供至該微控制器、該第一記憶體單元與該第二記憶體單元。
如申請專利範圍第1項所述之電腦系統，更包括：一切換元件，具有一第一端與一第二端，該第一端耦接至一接地電壓，該第二端耦接至該微控制器與一第一參考電壓。
如申請專利範圍第1項所述之電腦系統，其中該開關具有一第一端與一第二端，該第一端耦接至一接地電壓，該第二端耦接至該微控制器。
如申請專利範圍第3項所述之電腦系統，其中該切換元件為一跳線器。
如申請專利範圍第1項所述之電腦系統，其中該微控制器為南橋晶片或嵌入式控制器。