TWI587125B - 具省電功能的電腦系統 - Google Patents

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劉福祥
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Description

具省電功能的電腦系統
本案係為一種電腦系統，尤指一種於閱讀模式下可將電腦系統的系統端進入睡眠模式而達成省電功能之電腦系統。
請參照第一圖，其所繪示為習用電腦系統方塊示意圖。習用電腦系統10主要包含處理器(processor)122、北橋晶片(north bridge)124、南橋晶片(south bridge)126、圖像訊框緩衝器(video frame buffer)142、圖像傳輸器(transmitter)144與顯示面板(display panel)146。再者，北橋晶片124包含記憶體控制器(memory controller)152與圖形控制器(graphics controller)154。再者，北橋晶片124連接至處理器122與南橋晶片126之間；圖像訊框緩衝器142連接至記憶體控制器152；圖像傳輸器144連接至圖像訊框緩衝器142、圖形控制器154與顯示面板146。當然，電腦系統中還有鍵盤(未繪示)與滑鼠(未繪示)連接於南橋晶片126，其與電腦系統之間的運作關係不再贅述。
當電腦系統10啟動(power on)時，圖形控制器154會首先偵測顯示面板146之各種參數值，例如顯示面板146所支持之最大解析度(resolution)等，並根據偵測之結果輸出顯示面板參數信號至圖像傳輸器144，進而達成圖形控制器154與顯示面板146間之溝通。當使用者在操作電腦系統10時，處理器122會根據使用者利用鍵盤或者滑鼠在電腦系統10之作業系統上的操作，經由記憶體控制器152即時地將要顯示的訊框頁資料(frame page)暫存至圖像訊框緩衝器142，其中此訊框頁資料代表著使用者在作業系統上之操作所相對應之畫面。在此同時，圖像傳輸器144亦會同歩地指向(point)暫存於圖像訊框緩衝器142的訊框頁資料，並根據所讀取的訊框頁資料與之前所接收之顯示面板參數信號，將所讀取的訊框頁資料轉換成固定框率(frame rate)的圖像資料信號至顯示面板146。其中訊框頁資料中包含有RGB、Hsyn、Vsyn等資料，而圖像傳輸器144可將訊框頁資料轉換為另一規格，例如低壓差動信號(LVDS)，的圖像資料信號，並傳送至低壓差動信號(LVDS)的顯示面板。
舉例來說，若於電腦系統10開機時圖形控制器154偵測出顯示面板146之解析度為(800X600)，當圖像傳輸器144讀取暫存於圖像訊框緩衝器142內之訊框頁資料後，圖像傳輸器144必須將所讀取的訊框頁資料轉換為解析度為(800X600)之圖像資料信號，再輸出至顯示面板146供顯示面板146顯示此圖像資料信號所對應之畫面。
綜上所述，藉由處理器122經由記憶體控制器152不斷地更新圖像訊框緩衝器142中的訊框頁資料，且圖像傳輸器144亦會不斷地讀取圖像訊框緩衝器142的訊框頁資料並轉換成為圖像資料信號輸出至顯示面板146，使用者可經由顯示面板146同歩地得知於作業系統上操作之變化。
然而，假設使用者僅僅是利用電腦系統10之作業系統單純地閱讀某一文檔(例如Word、PDF檔等)，而不需要編輯此文檔時，此時使用者很有可能在閱讀此文檔之某一頁時需耗時數分鐘或數十分鐘，而閱讀期間並不會對電腦系統10的作業系統作任何操作上的變化。然而僅管如此，在使用者閱讀此文檔之同一頁所耗時的數分鐘或數十分鐘內，習用電腦系統10的處理器122仍將會在正常的工作狀態，並監視使用者是否產生新的操作命令這將造成電腦系統10能耗的浪費。
本案主要是為改善習用電腦系統於使用者於一較長時間內閱讀某一文檔時，習用電腦系統之系統端仍處於工作狀態而造成電能之浪費。
本案提出一種電腦系統，具有一正常工作模式及一閱讀模式包含：一系統端，於該正常工作模式下正常運作，當該電腦系統進入該閱讀模式時，該系統端將一當下處理之資料轉換成為N個訊框頁資料後，該系統端進入一睡眠模式；以及一顯示端，於該閱讀模式下持續運作，該顯示端包括：一圖像訊框緩衝器，連接並暫存該系統端送出之N個訊框頁資料；一輸入裝置，用以產生一控制信號；一顯示面板；以及一圖像傳輸器，電連接至該圖像訊框緩衝器、該顯示面板與該輸入裝置，該圖像傳輸器將該訊框頁資料顯示於該顯示面板；其中，於該閱讀模式下，該圖像傳輸器接收該輸入裝置之該控制信號，並自該圖像訊框緩衝器中取出一特定訊框頁資料後，傳送至該顯示面板顯示該特定訊框頁資料。
請參照第二圖，其所繪示為本發明之具省電功能的電腦系統方塊示意圖。本發明的電腦系統20主要包含處理器122、北橋晶片124、南橋晶片126、圖像訊框緩衝器242、圖像傳輸器244、嵌入式控制器254、輸入裝置248與顯示面板146。如前所述，北橋晶片包含記憶體控制器152與圖形控制器154。再者，本發明的電腦系統20所採用之圖像訊框緩衝器242，其容量之大小至少可同時儲存N個訊框頁資料。再者，圖像傳輸器244包含微控制單元(micro control unit，MCU)246。如前所述，北橋晶片124連接至處理器122與南橋晶片126之間，圖像訊框緩衝器242連接至記憶體控制器152；圖像傳輸器244連接至圖像訊框緩衝器242、圖形控制器154嵌入式控制器254、輸入裝置248與顯示面板146。
再者，為方便說明本發明之具省電功能的電腦系統20工作原理，處理器122、北橋晶片124、與南橋晶片126可定義為電腦系統20之系統端22；圖像訊框緩衝器242、嵌入式控制器254、輸入裝置248、圖像傳輸器244與顯示面板146可定義為電腦系統20之顯示端24。
本發明的電腦系統20可操作於正常工作模式與一閱讀模式，當電腦系統20在閱讀模式下，電腦系統20中之系統端22將會進入睡眠(suspend)模式，而顯示端24仍可接收待機電源而正常工作。
首先，當使用者於本發明的電腦系統20中開啟某一當下處理之資料(例如Word、PDF檔等文檔)，並認定在一段時間內僅純粹閱讀此文檔而不會對電腦系統20之作業系統採取任何動作時，使用者可啟動電腦系統20之一應用軟體(application program，圖二未示出)使得本發明的電腦系統20進入閱讀模式。
為方便說明本發明的電腦系統20之工作原理，假設使用者所開啟之文檔為一具有8頁之PDF檔且圖像訊框緩衝器242之容量可同時儲存10筆之訊框頁資料。首先，當使用者開啟具有8頁之PDF檔並認定在一段時間內僅純粹閱讀此文檔而不會對電腦系統20之作業系統採取任何動作時，使用者可啟動應用軟體使得本發明的電腦系統20進入閱讀模式。
在電腦系統20進入閱讀模式後，應用軟體會控制圖形控制器154擷取(capture)此開啟之PDF檔之第1頁至第8頁圖像(image)，並分別將此PDF檔之第1頁至第8頁圖像(image)以第1筆至第8筆之訊框頁資料形式暫存至圖像訊框緩衝器242。隨後，電腦系統20之系統端22即進入睡眠(suspend)狀態，因此電腦系統20之系統端22可進入節能的狀態。由於此PDF檔之第1筆至第8筆之訊框頁資料已暫存至圖像訊框緩衝器242，電腦系統20可透過圖像傳輸器244對圖像訊框緩衝器242內第1筆至第8筆之訊框頁資料做讀取並轉換為圖像資料信號傳遞至顯示面板146，使得使用者可經由顯示面板146瀏覽此PDF檔之第1頁至第8頁圖像。
再者，為了讓使用者可隨意上下頁的選擇所欲瀏覽此PDF檔之第1頁至第8頁圖像，在電腦系統20另設置有輸入裝置248可提供使用者控制信號進行上下頁的轉換。請再參照第二圖，電腦系統20的輸入裝置248，連接至微控制單元(MCU)246，其中輸入裝置248包含有上頁鍵(page-up)250與下頁鍵(page-down)252。再者，此上頁鍵250與下頁鍵252可設置於電腦系統20之機殼上。舉例來說，當使用者開啟具有8頁之PDF檔且電腦系統20進入閱讀模式使得第1筆至第8筆之訊框頁資料暫存至圖像訊框緩衝器242後，在初始狀態下，圖像傳輸器244將指向(point)暫存於圖像訊框緩衝器242之第一筆訊框頁資料之位址(address)，並轉換為圖像資料信號傳遞至顯示面板146，使得使用者可經由顯示面板146瀏覽此PDF檔之第一頁圖像。當使用者欲瀏覽PDF檔之第二頁圖像時，使用者可按下頁鍵(page-down)252並產生一下頁信號，此時微控制單元(MCU)246可根據下頁信號，而控制圖像傳輸器244指向第二個訊框頁資料之位址(address)並轉換為圖像資料信號傳遞至顯示面板146，使得使用者可經由顯示面板146瀏覽PDF檔之第二頁圖像。
同理，當使用者欲再次瀏覽PDF檔之第一頁圖像時，使用者可按上頁鍵(page-up)250並產生一上頁信號，此時微控制單元(MCU)246可根據上頁信號，而控制圖像傳輸器244指向第一個訊框頁資料之位址(address)，使得使用者可經由顯示面板146瀏覽PDF檔之第一頁圖像。因此，經由上頁鍵250與下頁鍵252之按下，使用者可選擇所欲瀏覽此PDF檔之第1頁至第8頁圖像。
再者，由於在本發明中對PDF檔上下頁之控制是經由輸入裝置248之上頁鍵250與下頁鍵252來達成，而非習用電腦系統所採用之滑鼠或鍵盤，且輸入裝置248所連接之微控制單元(MCU)246屬於電腦系統20之顯示端24，因此使用者在透過上頁鍵250與下頁鍵252來改變顯示面板146所顯示PDF檔之不同頁圖像時，並不會造成電腦系統20之系統端22被喚醒。如此可保証使用者在對上頁鍵250與下頁鍵252作操作時，電腦系統20之系統端22仍處於睡眠狀態，進而達成本發明的電腦系統20之省電功能。
由於在使用者瀏覽此PDF檔之第1頁至第8頁圖像之同時，電腦系統20之系統端22已處於睡眠(suspend)狀態，此時電腦系統20之系統端22耗電量相對較小，進而達成本發明的電腦系統20於閱讀模式下之省電功能。
再者，為保証於本發明的電腦系統20中，在使用者所開啟的文檔其頁面數目大於圖像訊框緩衝器242所能同時儲存訊框頁資料筆數之情況下，本發明的電腦系統20仍具有省電功能。如第二圖所示，本發明的電腦系統20另設置有一嵌入式控制器(embedded controller)254，連接至北橋晶片124與微控制單元(MCU)246之間。
為方便說明本發明之嵌入式控制器254之功能，假設使用者所開啟之文檔為一具有45頁之PDF檔且圖像訊框緩衝器242之容量可同時儲存10筆之訊框頁資料。如前所述，當使用者開啟具有45頁之PDF檔且經由應用軟體使得本發明的電腦系統20進入閱讀模式後，應用軟體會控制圖形控制器154擷取(capture)此45頁之PDF檔之第1頁至第10頁圖像(image)，並分別以第1筆至第10筆之訊框頁資料形式暫存至圖像訊框緩衝器242。隨後，電腦系統20之系統端22即進入睡眠(suspend)狀態。當使用者即將瀏覽完此45頁之PDF檔前十頁圖像時，電腦系統20之北橋晶片124則再將此45頁之PDF檔第十頁後的數個訊框頁資料暫存至圖像訊框緩衝器242。舉例來說，假設圖像訊框緩衝器242已暫存有此45頁之PDF檔之第1筆至第10筆之訊框頁資料，當使用者已瀏覽至此45頁之PDF檔之第十頁內容時。亦即微控制單元(MCU)246偵測出圖像傳輸器244指向圖像訊框緩衝器242之第10筆之訊框頁資料之位址(address)時，此時微控制單元(MCU)246即控制嵌入式控制器254使其喚醒電腦系統20之系統端22。當電腦系統20之系統端22被喚醒後，除使用者正在瀏覽此45頁之PDF檔之第十頁圖像(或第十訊框頁資料)被保留外，第一至第九訊框頁資料於圖像訊框緩衝器242所佔據之空間將被清空，使得應用軟體控制圖形控制器154繼續擷取(capture)此PDF檔之第11頁至第19頁圖像(image)，並分別以第11筆至第19筆之訊框頁資料形式暫存至圖像訊框緩衝器242。當第11筆至第19筆之訊框頁資料被暫存至圖像訊框緩衝器242後，如前所述，電腦系統20之系統端22將會再次進入睡眠狀態。也就是說，當電腦系統20之系統端22進入睡眠(suspend)狀態，此時電腦系統20之系統端22耗電量相對較小，而使用者仍可繼續瀏覽此PDF檔之第10頁至第19頁圖像，進而達成本發明的電腦系統20於閱讀模式下之省電功能。
再者，本發明之微控制單元(MCU)246會記錄電腦系統20於閱讀模式時，系統端22被喚醒前，使用者瀏覽此PDF檔之最後頁數，亦即電腦系統20之系統端22被喚醒前圖像傳輸器244所指向圖像訊框緩衝器242的最後位址(address)。舉例來說，當使用者正瀏覽此45頁之PDF檔之第十頁內容使得系統端22被喚醒而將此45頁之PDF檔之第十一至十九訊框頁資料暫存至圖像訊框緩衝器242時，圖像傳輸器244仍可根據微控制單元(MCU)246所記錄之圖像傳輸器244指向圖像訊框緩衝器242的位址，將此45頁之PDF檔第十頁影相顯示於顯示面板146上，因此使用者在瀏覽此45頁之PDF檔之過程中，並不會造成新的訊框頁資料被暫存至圖像訊框緩衝器242中，使用者於顯示面板146上閱讀此45頁之PDF檔之不連貫。因此，使用者同樣可繼續經由上頁鍵250與下頁鍵252瀏覽此45頁之PDF檔之第十頁圖像至第十九頁圖像。
再者，由於電腦系統20之系統端22從睡眠狀態，至被嵌入式控制器254喚醒，至將第十一至第十九訊框頁資料暫存至圖像訊框緩衝器242，再至電腦系統20之系統端22再次進入睡眠狀態，其所需的時間相當短暫，使用者並不能輕易察覺，因此並不會影響使用者對此45頁之PDF檔的閱讀。
再者，當電腦系統20操作於閱讀模式時，使用者可經由主動喚醒電腦系統20之系統端22而結束本發明之應用軟體或使電腦系統20結束操作於閱讀模式。舉例來說，當電腦系統20操作於閱讀模式且使用者已閱讀完文檔，或使用者正閱讀某一頁時而此時使用者想結束此次文檔之閱讀，使用者可經由按壓滑鼠或鍵盤，使得電腦系統20之系統端22被主動喚醒而結束本發明之應用軟體，或使電腦系統20結束操作於閱讀模式。
綜上所述，由於本發明之圖像訊框緩衝器242可同時儲存N個訊框頁資料，當電腦系統20操作於閱讀模式下且當N個訊框頁資料由北橋晶片124暫存至圖像訊框緩衝器242後，電腦系統20之系統端22即進入睡眠狀態。也就是說，在使用者在瀏覽此N個訊框頁資料所代表之文檔N頁之圖像時，電腦系統20之系統端22由於已進入睡眠狀態，因此其所產生的電能消耗相對較低，進而達成了本發明電腦系統20於閱讀模式下之節能。
綜上所述，雖然本發明已以較佳實例揭露如上，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。
10、20．．．電腦系統
122．．．處理器
124．．．北橋晶片
126．．．南橋晶片
142、242．．．圖像訊框緩衝器
144、244．．．圖像傳輸器
146．．．顯示面板
152．．．記憶體控制器
154．．．圖形控制器
22．．．系統端
24．．．顯示端
246．．．微控制單元(MCU)
248．．．輸入裝置
250．．．上頁鍵
252．．．下頁鍵
254．．．嵌入式控制器
本案得藉由下列圖式及說明，俾得一更深入之了解：
第一圖所繪示為習用電腦系統示意圖。
第二圖所繪示為本發明之具省電功能的電腦系統示意圖。
20．．．電腦系統
22．．．系統端
24．．．顯示端
122．．．處理器
124．．．北橋晶片
126．．．南橋晶片
146．．．顯示面板
152．．．記憶體控制器
154．．．圖形控制器
242．．．圖像訊框緩衝器
244．．．圖像傳輸器
246．．．微控制單元(MCU)
248．．．輸入裝置
250．．．上頁鍵
252．．．下頁鍵
254．．．嵌入式控制器

Claims (9)

  1. 一種電腦系統，具有一正常工作模式及一閱讀模式包含：一系統端，於該正常工作模式下正常運作，當該電腦系統進入該閱讀模式時，該系統端將一當下處理之資料轉換成為N個訊框頁資料後，該系統端進入一睡眠模式；以及一顯示端，於該閱讀模式下持續運作，該顯示端包括：一圖像訊框緩衝器，連接並暫存該系統端送出之N個訊框頁資料；一輸入裝置，用以產生一控制信號；一顯示面板；以及一圖像傳輸器，電連接至該圖像訊框緩衝器、該顯示面板與該輸入裝置，該圖像傳輸器將該訊框頁資料顯示於該顯示面板；其中，於該閱讀模式下，該圖像傳輸器接收該輸入裝置之該控制信號，並自該圖像訊框緩衝器中取出一特定訊框頁資料後，傳送至該顯示面板顯示該特定訊框頁資料。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的電腦系統，其中，該顯示端更包括一嵌入式控制器，電連接至該圖像傳輸器，於該圖像傳輸器將該N個訊框頁資料中的最後一個訊框頁資料顯示於該顯示面板時，控制該嵌入式控制器將該系統端由該睡眠模式進入該正常工作模式。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的電腦系統，其中，於該正常工作模式時，該系統端將該當下處理之資料的N個頁之後的連續(N-1)頁轉換成為(N-1)個訊框頁資料，且該系統端於輸出該(N-1)個訊框頁資料之後進入該睡眠模式。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的電腦系統，其中，該系統端包括：一處理器；一北橋晶片，連接至該處理器，該北橋晶片包含：一記憶體控制器與一圖形控制器；其中，於該閱讀模式時，該圖形控制器將該當下處理之資料的N個頁轉換成為N個訊框頁資料，且經由該記憶體控制器輸出該N個訊框頁資料；以及一南橋晶片，電連接至該北橋晶片。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的電腦系統，更包含有一鍵盤或者一滑鼠電連接至該南橋晶片，於該滑鼠或者該鍵盤被按壓時，該系統端進入該正常工作模式。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的電腦系統，更包含有一應用軟體，於該系統端開啟該當下處理之資料時執行該應用軟體即進入該閱讀模式。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的電腦系統，其中，該圖像傳輸器包括一微控制單元接收該輸入裝置產生的一上頁信號或一下頁信號，並據以控制該圖像傳輸器將該特定訊框頁資料的前一個訊框頁資料或者將該特定訊框頁資料的下一個訊框頁資料顯示於該顯示面板。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的電腦系統，其中該輸入裝置包含：一上頁鍵，於按壓時產生該上頁信號；以及一下頁鍵，於按壓時產生該下頁信號。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的電腦系統，其中該輸入裝置係設置於該電腦系統的一機殼。
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