TWI641226B - 用以檢測風扇晶片的時脈頻率偏移的系統及方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種用以檢測風扇晶片的時脈頻率偏移的系統及方法，其包括一風扇晶片及一控制單元，一目標脈衝寬度定義在控制單元及風扇晶片中，當控制單元欲對於風扇晶片執行一時脈頻率偏移的檢測程序時，產生一特定樣式的脈衝訊號且傳送特定樣式的脈衝訊號至風扇晶片，風扇晶片根據特定樣式的脈衝訊號進入一時脈頻率偏移檢測模式，參照定義的目標脈衝寬度以對應產生一實際的目標脈衝寬度的回應訊號且傳送回應訊號至控制單元，控制單元比對回應訊號的實際的目標脈衝寬度與定義的目標脈衝寬度間的差異以檢測出風扇晶片的一時脈頻率的偏移量。

Description

用以檢測風扇晶片的時脈頻率偏移的系統及方法
本發明有關於一種檢測系統及方法，尤指一種用以檢測風扇晶片的時脈頻率偏移的系統及方法。
現今資訊發展日新月異，電子裝置被賦予更多的功能，以提升使用價值。多功能的電子裝置其內部通常需要設置更多元件，這些元件不僅會增加電子裝置的電路密度，且會增加電子裝置運作時的溫度。為了讓電子裝置運作時不要過熱，電子裝置的內部通常會進一步設置一風扇。以利用風扇的轉動，協助運作中的電子裝置可以散熱。風扇的運轉通常由一風扇晶片所控制。藉由風扇晶片的控制，以令風扇的轉速可以達到需求的轉速。
風扇晶片在生產過程中，其時脈頻率往往會因為製程上的各種因素產生一些偏移。這些時脈頻率上的偏移將會造成風扇晶片對於風扇的轉速控制上存在誤差，造成風扇的轉速無法達到需求的轉速，而不利於電子裝置的運作。
有鑑於此，本發明將提出一可檢測風扇晶片的時脈頻率偏移的機制，其機制將可以檢測出風扇晶片的時脈頻率偏移量，而後，根據檢測出的時脈頻率偏移量調整風扇晶片內部的頻率參數，以使風扇晶片能夠精準控制風扇的運轉，將會是本發明的發明目的。
本發明的一目的，在於提出一種用以檢測風扇晶片的時脈頻率偏移的系統及方法，其檢測系統對於風扇晶片執行一時脈頻率偏移檢測程序，以檢測出風扇晶片的時脈頻率的偏移量，檢測系統利用檢測出的時脈頻率的偏移量調整風扇晶片內部的頻率參數，以使風扇晶片的內部時脈頻率能夠與原定的目標時脈頻率一致，而後，當風扇晶片運作在正常的風扇運轉模式時，風扇晶片所輸出的控制命令的頻率即可以符合於目標頻率以便精準地控制風扇運轉在一額定的轉速。
為達成上述目的，本發明提供一種用以檢測風扇晶片的時脈頻率偏移的系統，包括：一風扇晶片，包括一輸入接腳及一輸出接腳；及一控制單元，連接風扇晶片，一目標脈衝寬度分別定義在控制單元及風扇晶片中；其中，當控制單元欲對於風扇晶片執行一時脈頻率偏移檢測程序時，將產生一特定樣式的脈衝訊號且傳送特定樣式的脈衝訊號至風扇晶片，風扇晶片經由輸入接腳接收特定樣式的脈衝訊號以進入一時脈頻率偏移檢測模式，當風扇晶片運作在時脈頻率偏移檢測模式時，參照於定義的目標脈衝寬度以對應產生一具有實際的目標脈衝寬度的回應訊號且經由輸出接腳傳送回應訊號至控制單元，控制單元比對回應訊號中的實際的目標脈衝寬度與定義的目標脈衝寬度間的差異以檢測出風扇晶片的一時脈頻率的偏移量。
本發明一實施例中，其中特定樣式的脈衝訊號被制訂有一特定數量的脈衝以及一特定的佔空比。
本發明一實施例中，其中風扇晶片包括一第一韌體，控制單元包括一第二韌體，目標脈衝寬度分別定義在第一韌體及第二韌體中。
本發明一實施例中，其中風扇晶片包括一第一儲存單元，控制單元包括一第二儲存單元，目標脈衝寬度分別定義在第一儲存單元及第二儲存單元中。
本發明一實施例中，其中當控制單元欲對於風扇晶片執行一正常的風扇運轉程序時，產生一風扇轉動的脈衝訊號且傳送風扇轉動的脈衝訊號至風扇晶片，風扇晶片經由輸入接腳接收風扇轉動的脈衝訊號，以進入一風扇運轉模式，風扇晶片操作在風扇運轉模式時，根據風扇轉動的脈衝訊號中的每一脈衝的佔空比分別對應產生一指示風扇轉速的控制命令，且經由輸出接腳依序傳送控制命令至一風扇以控制風扇以一額定的轉速執行運轉。
本發明一實施例中，其中風扇晶片包括一第一韌體或一比較電路，當風扇晶片從控制單元接收一脈衝訊號時，風扇晶片經由第一韌體或比較電路辨識脈衝訊號為風扇轉動的脈衝訊號或特定樣式的脈衝訊號以決定風扇晶片操作在風扇運轉模式或時脈頻率偏移檢測模式。
本發明一實施例中，其中控制單元為一控制器、一處理器或一BIOS。
本發明又提供一種用以檢測風扇晶片的時脈頻率偏移的方法，包括：定義一目標脈衝寬度至一風扇晶片及一控制單元中；及令控制單元對於風扇晶片執行一時脈頻率偏移檢測程序，步驟包括：經由控制單元產生一特定樣式的脈衝訊號且傳送特定樣式的脈衝訊號至風扇晶片；令風扇晶片接收特定樣式的脈衝訊號且根據特定樣式的脈衝訊號進入一時脈頻率偏移檢測模式；令風扇晶片參照定義的目標脈衝寬度以對應產生一具有實際的目標脈衝寬度的回應訊號且傳送回應訊號至控制單元；及令控制單元比對回應訊號中的實際的目標脈衝寬度與定義的目標脈衝寬度間的差異以檢測出風扇晶片的一時脈頻率的偏移量。
本發明一實施例中，其中控制單元尚對於風扇晶片執行一風扇轉動的驅動程序，步驟包括：經由控制單元產生一風扇轉動的脈衝訊號且傳送風扇轉動的脈衝訊號至風扇晶片；令風扇晶片根據風扇轉動的脈衝訊號進入一風扇運轉模式；及令風扇晶片根據風扇轉動的脈衝訊號中的每一脈衝的佔空比分別對應產生一指示風扇轉速的控制命令且傳送控制命令至一風扇以控制風扇以一額定的轉速執行運轉。
本發明一實施例中，其中風扇晶片包括一第一韌體或一比較電路，用以檢測風扇晶片的時脈頻率偏移的方法尚包括：令第一韌體或比較電路在風扇晶片從控制單元接收一脈衝訊號時辨識脈衝訊號為風扇轉動的脈衝訊號或特定樣式的脈衝訊號。
請參閱第1圖及第2圖，為本發明檢測系統一實施例的結構示意圖及本發明風扇晶片操作在一風扇運轉模式或一時脈頻率偏移檢測模式時的訊號波形圖。如第1圖所示，本發明檢測系統100包括有一風扇晶片10、一控制單元30及一風扇50，風扇晶片10分別連接控制單元30及風扇50。
如先前技術所述，風扇晶片10在生產過程中，其時脈頻率會因為製程上的各種因素而產生一些偏移，這時脈頻率的偏移將會造成風扇晶片10對於風扇50的轉速的控制上存在誤差，造成風扇的轉速無法達到需求的轉速。因此，本發明檢測系統100將對於風扇晶片10的時脈頻率進行檢測以得知時脈頻率偏移的情況。
接續，風扇晶片10的接腳包括有一輸入接腳(DI)、一輸出接腳(FG)、一電源接腳及一接地接腳。控制單元30亦可為一電子裝置中的控制器、一處理器或一BIOS(Basic Input/Output System)，其用以決定風扇晶片10的運作模式，例如：一正常的風扇運轉模式或一時脈頻率偏移檢測模式。本發明一實施例中，風扇晶片10包括一第一韌體11，控制單元30包括一第二韌體31，本發明檢測系統100可以將一目標脈衝寬度(Td)201定義在第一韌體11及第二韌體31中。或者，本發明又一實施例中，風扇晶片10包括一第一儲存單元12，控制單元30包括一第二儲存單元32，本發明檢測系統100是可以將一目標脈衝寬度(Td)201定義在第一儲存單元12及第二儲存單元32中。第一儲存單元12及第二儲存單元32分別為一非揮發性記憶體。
進一步配合參閱第2圖，當控制單元30欲要求風扇晶片10執行一正常的風扇運轉程序時，將產生一風扇轉動的脈衝訊號301且傳送風扇轉動的脈衝訊號301至風扇晶片10。風扇晶片10經由輸入接腳(DI)接收風扇轉動的脈衝訊號301，以進入風扇運轉模式。當風扇晶片10操作在風扇運轉模式時，根據於風扇運轉的脈衝訊號301中的每一脈衝的佔空比分別對應產生一指示有風扇轉速的控制命令101，且經由輸出接腳(FG)依序傳送控制命令101至風扇50。風扇50將根據控制命令101的要求以一額定的轉速執行運轉。
或者，當控制單元30欲要求風扇晶片10執行一時脈頻率偏移檢測程序時，將產生一特定樣式的脈衝訊號302且傳送特定樣式的脈衝訊號302至風扇晶片10。此特定樣式的脈衝訊號302為一用以指示風扇晶片10進入時脈頻率偏移檢測模式的脈衝訊號。風扇晶片10經由輸入接腳(DI)接收特定樣式的脈衝訊號302，以進入時脈頻率偏移檢測模式。當風扇晶片10操作在時脈頻率偏移檢測模式時，將參照於系統所定義的目標脈衝寬度(Td)201對應產生一具有實際的目標脈衝寬度(Tp)103的回應訊號102。若風扇晶片10內部的時脈頻率因製程變異的因素產生偏移，風扇晶片10仿效定義的目標脈衝寬度(Td)201所產生的實際的目標脈衝寬度(Tp)103將存在不一致的情況。接著，風扇晶片10經由輸出接腳(FG)傳送回應訊號102至控制單元30。控制單元30比對回應訊號102中的實際的目標脈衝寬度(Tp)103與系統定義的目標脈衝寬度(Td)201間的差異，以檢測出風扇晶片10的一時脈頻率的偏移量303。而後，控制單元30根據於檢測出的時脈頻率的偏移量303調整風扇晶片10內部的頻率參數，例如：震盪器的頻率參數。例如：目標脈衝寬度(Td)201定義為10ms，風扇晶片10所產生的回應訊號102中的實際的目標脈衝寬度(Tp)103為9ms，控制單元30根據偏移量303(如+1ms)得知風扇晶片10的內部時脈頻率是較高於原定的目標時脈頻率，需將風扇晶片10內部的頻率參數調低，以使風扇晶片10的內部時脈頻率能夠與原定的目標時脈頻率一致；或者，目標脈衝寬度(Td)定義為10ms，風扇晶片10所產生的回應訊號102中的實際的目標脈衝寬度(Tp)為11ms，控制單元30根據偏移量303(如-1ms)得知風扇晶片10的內部時脈頻率是較低於原定的目標時脈頻率，需將風扇晶片10內部的頻率參數調高，以使風扇晶片10的內部時脈頻率能夠與原定的目標時脈頻率一致。
再者，本發明特定樣式的脈衝訊號302制訂有一特定數量的脈衝以及一特定的佔空比，例如：5個數量的脈衝，每一脈衝的佔空比為50%。脈衝訊號302所制訂的樣式將記錄在第一韌體11中。當風扇晶片10經由輸入接腳(DI)接收從控制單元30所傳送的一脈衝訊號時，第一韌體11將會優先判斷控制單元30所傳送的脈衝訊號的脈衝數量及佔空比是否相同於特定樣式的脈衝訊號302的脈衝數量及佔空比。若風扇晶片10經由第一韌體11判斷出控制單元30所傳送的脈衝訊號其脈衝數量及佔空比相同於特定樣式的脈衝訊號302的脈衝數量及佔空比，則，風扇晶片10將會進入時脈頻率偏移檢測模式，否則，風扇晶片10進入風扇運轉模式。此外，本發明風扇晶片10除選擇以一韌體方式(如第一韌體11)辨識控制單元30所傳送的脈衝訊號301/302外，或者，也可以選擇以一硬體方式(如比較器所組成的一比較電路)辨識控制單元30所傳送的脈衝訊號301/302。
於此，本發明檢測系統100對於風扇晶片10執行時脈頻率偏移檢測程序，以檢測出風扇晶片10的時脈頻率的偏移量303。檢測系統100利用檢測出的時脈頻率的偏移量303調整風扇晶片10內部的頻率參數，以使風扇晶片10的內部時脈頻率能夠與原定的目標時脈頻率一致，而後，當風扇晶片10運作在正常的風扇運轉模式時，其輸出接腳(FG)所輸出的控制命令101的頻率即可以符合於目標頻率以便精準地控制風扇50運轉在額定的轉速。
以上所述者，僅為本發明之一較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍，即凡依本發明申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵及精神所為之均等變化與修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。
100‧‧‧檢測系統
10‧‧‧風扇晶片
101‧‧‧控制命令
102‧‧‧回應訊號
103‧‧‧實際的目標脈衝寬度
11‧‧‧第一韌體
12‧‧‧第一儲存單元
201‧‧‧定義的目標脈衝寬度
30‧‧‧控制單元
301‧‧‧風扇運轉的脈衝訊號
302‧‧‧特定樣式的脈衝訊號
303‧‧‧時脈頻率的偏移量
31‧‧‧第二韌體
32‧‧‧第二儲存單元
50‧‧‧風扇
第1圖：本發明檢測系統一實施例的結構示意圖。
第2圖：本發明風扇晶片操作在一風扇運轉模式或一時脈頻率偏移檢測模式時的訊號波形圖。

Claims (8)

  1. 一種用以檢測風扇晶片的時脈頻率偏移的系統，包括：一風扇晶片，包括一輸入接腳及一輸出接腳；及一控制單元，連接該風扇晶片，一目標脈衝寬度分別定義在該控制單元及該風扇晶片中；其中，當該控制單元欲對於該風扇晶片執行一時脈頻率偏移檢測程序時，將產生一特定樣式的脈衝訊號且傳送該特定樣式的脈衝訊號至該風扇晶片，該風扇晶片經由該輸入接腳接收該特定樣式的脈衝訊號以進入一時脈頻率偏移檢測模式，當該風扇晶片運作在該時脈頻率偏移檢測模式時，參照於該定義的目標脈衝寬度以對應產生一具有實際的目標脈衝寬度的回應訊號且經由該輸出接腳傳送該回應訊號至該控制單元，該控制單元比對該回應訊號中的該實際的目標脈衝寬度與該定義的目標脈衝寬度間的差異以檢測出該風扇晶片的一時脈頻率的偏移量，其中當該控制單元欲對於該風扇晶片執行一正常的風扇運轉程序時，產生一風扇轉動的脈衝訊號且傳送該風扇轉動的脈衝訊號至該風扇晶片，該風扇晶片經由該輸入接腳接收該風扇轉動的脈衝訊號，以進入一風扇運轉模式，該風扇晶片操作在該風扇運轉模式時，根據該風扇轉動的脈衝訊號中的每一脈衝的佔空比分別對應產生一指示風扇轉速的控制命令，且經由該輸出接腳依序傳送該控制命令至一風扇以控制該風扇以一額定的轉速執行運轉。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的系統，其中該特定樣式的脈衝訊號被制訂有一特定數量的脈衝以及一特定的佔空比。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的系統，其中該風扇晶片包括一第一韌體，該控制單元包括一第二韌體，該目標脈衝寬度分別定義在該第一韌體及該第二韌體中。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的系統，其中該風扇晶片包括一第一儲存單元，該控制單元包括一第二儲存單元，該目標脈衝寬度分別定義在該第一儲存單元及該第二儲存單元中。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的系統，其中該風扇晶片包括一第一韌體或一比較電路，當該風扇晶片從該控制單元接收一脈衝訊號時，該風扇晶片經由該第一韌體或該比較電路辨識該脈衝訊號為該風扇轉動的脈衝訊號或該特定樣式的脈衝訊號以決定該風扇晶片操作在該風扇運轉模式或該時脈頻率偏移檢測模式。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的系統，其中該控制單元為一控制器、一處理器或一BIOS。
  7. 一種用以檢測風扇晶片的時脈頻率偏移的方法，包括：定義一目標脈衝寬度至一風扇晶片及一控制單元中；及令該控制單元對於該風扇晶片執行一時脈頻率偏移檢測程序，步驟包括：經由該控制單元產生一特定樣式的脈衝訊號且傳送該特定樣式的脈衝訊號至該風扇晶片；令該風扇晶片接收該特定樣式的脈衝訊號且根據該特定樣式的脈衝訊號進入一時脈頻率偏移檢測模式；令該風扇晶片參照該定義的目標脈衝寬度以對應產生一具有實際的目標脈衝寬度的回應訊號且傳送該回應訊號至該控制單元；及令該控制單元比對該回應訊號中的該實際的目標脈衝寬度與該定義的目標脈衝寬度間的差異以檢測出該風扇晶片的一時脈頻率的偏移量，其中該控制單元尚對於該風扇晶片執行一風扇轉動的驅動程序，步驟包括：經由該控制單元產生一風扇轉動的脈衝訊號且傳送該風扇轉動的脈衝訊號至該風扇晶片；令該風扇晶片根據該風扇轉動的脈衝訊號進入一風扇運轉模式；及令該風扇晶片根據該風扇轉動的脈衝訊號中的每一脈衝的佔空比分別對應產生一指示風扇轉速的控制命令且傳送該控制命令至一風扇以控制該風扇以一額定的轉速執行運轉。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的方法，其中該風扇晶片包括一第一韌體或一比較電路，該用以檢測風扇晶片的時脈頻率偏移的方法尚包括：令該第一韌體或該比較電路在該風扇晶片從該控制單元接收一脈衝訊號時辨識該脈衝訊號為該風扇轉動的脈衝訊號或該特定樣式的脈衝訊號。
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