電腦系統及其動態省電方法
2023-10-06 00:10:04
專利名稱：電腦系統及其動態省電方法
技術領域：
本發明有關一種電腦系統，且特別是有關一種電腦系統及其動態省電方法。
背景技術：
請參照圖l，其所示為傳統電腦系統與通用序列總線裝置的示意圖。傳統電腦
系統10包括中央處理器162、晶片組166、及系統電力供應單元164，且晶片組166 包括北橋1662及南橋1664，其中南橋1664例如具有通用序列總線主機控制器 (Universal Serial Bus Host Controller)及PCI-E控制器。
上述中央處理器162經北橋1662與南橋1664溝通，而南橋1664可通過控制 信號線1666來控制周邊元件20的動作，其中周邊元件20可包括USB裝置或PCI-E 裝置。上述系統電力供應單元164可提供一工作電源Vcc至周邊元件20。
然而，即使沒有任何相關於周邊元件20的應用程式被執行，傳統電腦系統IO
仍會有兩種耗電情況產生
1. 周邊元件20會因維持其內部集成電路(IC)運作而持續耗電；及
2. 若南橋1664中的周邊元件控制器是通用序列總線主機控制器(USB Host Controller)時，該通用序列總線主機控制器會一直詢問(polling)周邊元件20 (例 如為USB裝置)的狀態，而產生中斷信號。
當中斷信號產生時，中央處理器162會被迫使由原先的休眠狀態改變為工作狀 態來處理中斷信號。由於中央處理器162無法長時間地處於休眠狀態，因此將持續 地耗費電池電力。
發明內容
本發明有關於一種電腦系統及其動態省電方法，其通過檢測是否有相關於周邊 元件的應用程式(例如視訊通訊或網絡瀏覽程序)被執行，以決定是否提供工作電源 至周邊元件。如此一來，沒有被任何應用程式使用到的周邊元件將被完全斷電，以 節省電腦系統的電池電力。根據本發明，提出一種電腦系統。電腦系統包括開關、系統電力供應單元及運 算控制單元。開關選擇性地與周邊元件電性連接。系統電力供應單元電性連接至開 關。運算控制單元電性連接至開關，並檢測是否有相關於周邊元件的應用程式被執 行，並據以輸出開關控制信號至開關，以決定系統電力供應單元是否提供工作電源 至周邊元件。
根據本發明，提出一種電腦系統的動態省電方法。電腦系統包括開關及系統電 力供應單元。動態省電方法包括如下步驟
首先，檢測是否有相關於周邊元件的應用程式被執行，並據以輸出開關控制信 號。接著，根據開關控制信號控制幵關，以決定系統電力供應單元是否提供工作電 源至周邊元件。
為讓本發明的上述內容能更明顯易懂，下面將配合附圖對本發明的較佳實施例 作詳細說明，其中
圖1所示為傳統電腦系統與周邊元件的示意圖。
圖2所示為依照本發明一較佳實施例的一種電腦系統的示意圖。
圖3所示為圖2的細部示意圖。
圖4所示為圖2的另一細部示意圖。
圖5所示為依照本發明一較佳實施例的一種電腦系統的省電方法的流程圖。
具體實施例方式
請參照圖2,其所示為依照本發明一較佳實施例的一種電腦系統的示意圖。電 腦系統30包括開關32、周邊元件控制器34、系統電力供應單元35、及運算控制 單元36。
上述運算控制單元36與開關32電性連接。系統電力供應單元35也與開關32 電性連接。開關32與周邊元件控制器34則可分別電性連接周邊元件40。
在本實施例中，電腦系統30可為一可攜式電腦，在其它實施例中，電腦系統 30也可為伺服器或桌上型電腦。
在本實施例中，周邊元件控制器34例如為藍牙控制器、通用序列總線主機控 制器(Universal Serial Bus Host Controller)、或高速周邊元件接口控制器 (Peripheral Component Interface Express Controller)。 周邊元件控制器34 通過控制信號線來控制周邊元件40。上述系統電力供應單元35在開關32導通(turn on)狀態下可提供工作電源Vcc 至周邊元件40。在本實施例中，周邊元件40例如為通用序列總線(Universal Serial Bus, USB)裝置或高速周邊元件接口 (Peripheral Component Interface Express, PCI-E)裝置。此外，通用序列總線裝置可為全球定位系統(Global Positioning System, GPS)模塊、電視模塊(TV module)或3G無線網絡(3G Wireless Networks, WLAN)裝置，而高速周邊元件接口裝置例如為高速周邊元件接口顯示卡 或無線區域網路裝置(Wireless Local Area Networks, WLAN)。
值得一提的是，在本實施例中，在本發明較佳實施例中，上述周邊元件40較 佳為能夠支持熱插拔(Hot Plug and Play)規格的周邊元件40，例如USB周邊裝 置、PCI-E周邊裝置、或IEEE 1394周邊裝置。在本實施例中，周邊元件控制器34 較佳為能夠支持熱插拔規格的周邊元件控制器34，例如USB控制器、PCI-E控制 器、或IEEE 1394控制器。
當電腦系統30在運作時，運算控制單元36的中央處理器會執行電源攔截驅動 程序37，其用以檢測是否有相關於周邊元件40的應用程式被執行。由於在電腦系 統30中，任何應用程式要啟動特定的周邊元件40時，該應用程式必須通過操作系 統的硬體抽象層(Hardware Abstract Layer, HAL)與驅動程序來控制。本實施例所 提供的電源攔截驅動程序37是介於作業系統的硬體抽象層38與周邊元件40的驅 動程序39之間。因此，電源攔截驅動程序37可以得知是否有任何應用程式要啟動 或終止周邊元件驅動程序39。
電源攔截驅動程序37並可依據其檢測結果來輸出相關指令至運算控制單元 36，使得運算控制單元36輸出開關控制信號S1至開關32，以選擇性地導通(turn on)或截止(turn off)開關32。舉例來說，當相關於周邊元件40的應用程式沒有 被執行時，開關控制信號S1控制開關32截止，以停止提供工作電源Vcc至周邊元 件40，使得例如為USB 2. 0的周邊元件40進入熱拔除(Hot Plug0ut)狀態。相反 地，當相關於周邊元件40的應用程式被執行時，開關控制信號S1控制開關32導 通，以提供工作電源Vcc至周邊元件40，使得例如為USB2.0的周邊元件40進入 熱插入(Hot Plug In)狀態。
由於電腦系統30通過電源攔截驅動程序37檢測是否有相關於周邊元件40的 應用程式被執行，以控制開關32的導通或截止，所以，在本實施例中，沒有被任 何應用程式使用到的周邊元件40將暫時停止由系統電力供應單元35供電，以節省 電腦系統30的電力。請參照圖3，其所示為圖2的細部示意圖。進一步來說，上述運算控制單元36 還包括中央處理器362、晶片組366、及嵌入式控制器(Embedded Controller, EC) 364，其中晶片組366可包括北橋晶片與南橋晶片(圖未示)。上述晶片組366並分 別與中央處理器362及嵌入式控制器364電性連接。嵌入式控制器364並與開關 32電性連接。
上述運算控制單元36的中央處理器362用以執行電源攔截驅動程序37，以檢 測是否有相關於周邊元件40的應用程式被執行。
在本實施例中，電源攔截驅動程序37例如為應用程式(application)或驅動程 序(driver),其可通過是由作業系統提供的軟體幵發工具(Software Develop Kit, SDK)或驅動程序發展工具(Driver Develop Kit， DDK)來開發完成。
嵌入式控制器364還包括通用輸入輸出(General Purpose Input Output)接腳 3642，且通用輸入輸出接腳3642電性連接至開關32。嵌入式控制器364根據相關 於周邊元件40的應用程式是否被執行，來規劃(program)通用輸入輸出接腳3642 輸出開關控制信號Sl。
換言之，開關32受控於通用輸入輸出接腳3642，當通用輸入輸出接腳3642 處於高電平狀態(high state)時，則開關32被截止，使得系統電力供應單元35 停止供應工作電源Vcc至周邊元件40。相反地，當通用輸入輸出接腳3642處於低 電平狀態(low state)時，則開關32被導通，使得系統電力供應單元35可供應工 作電源Vcc至周邊元件40。
如上所述，電源攔截驅動程序37可檢測與周邊元件40相關的應用程式是否被 執行。當與周邊元件40相關的應用程式沒有被執行時，在本實施例中，電源攔截 驅動程序37會卸載(unload)與周邊元件40相關的驅動程序。相反地，當相關於周 邊元件40的應用程式被執行，電源攔截驅動程序37則會加載(load)周邊元件40 的驅動程序。
請參照圖4，其所示為圖2的另一細部示意圖。
周邊元件控制器34除了如圖3所示的配置外，也可如圖4所示將周邊元件控 制器34配置於晶片組366。舉例來說，周邊元件控制器34可進一步地整合於晶片 組366的南橋晶片。
請參照圖5，其所示為依照本發明一較佳實施例的一種電腦系統的省電方法的 流程圖。有關其說明，請一併參照圖3。省電方法用於上述電腦系統30,且省電方 法包括如下步驟首先如步驟510所示，中央處理器362執行電源攔截驅動程序37,以檢測是否有相關於周邊元件40的應用程式被執行，並據以輸出開關控制信 號Sl。當相關於周邊元件40的應用程式沒有被執行時，則如步驟520所示，將周邊 元件40的驅動程序會被電源攔截驅動程序37自動卸載。接著如步驟530所示，當周邊元件40失去工作電源Vcc後，周邊元件40將進 入熱拔出(Hot Plug Out)狀態。通用輸入輸出接腳3642被電源攔截驅動程序37 規劃以輸出開關控制信號S1，開關控制信號S1控制開關32截止，以停止提供工 作電源Vcc至周邊元件40。相反地，當相關於周邊元件40的應用程式被執行時，則如步驟540所示，通 用輸入輸出接腳3642被電源攔截驅動程序37規劃以輸出開關控制信號Sl，開關 控制信號Sl控制開關32導通，以提供工作電源Vcc至周邊元件40。接著如步驟550所示，當周邊元件40接收到工作電源Vcc後，周邊元件40 將進入熱插入(Hot Plug In)狀態。電腦系統30將根據周邊元件40的裝置識別碼 (Device ID)或製造商識別碼(Vendor ID)重新加載相對應的周邊元件40的驅動程 序。本發明上述實施例所揭示的電腦系統及其動態省電方法，通過檢測是否有相關 於周邊元件的應用程式被執行，以決定是否提供工作電源至周邊元件，進而節省電 腦系統的電池電力。綜上所述，雖然本發明己以一較佳實施例揭示如上，然而其並非用以限定本發 明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精祌和範圍內，當 可作各種等同的更動與潤飾。因此，本發明的保護範圍當視權利要求書所界定的為 準。
權利要求
1.一種電腦系統，其特徵是，包括一開關，選擇性地與一周邊元件電性連接；一系統電力供應單元，電性連接至所述開關；一運算控制單元，電性連接至所述開關，並偵測是否有相關於所述周邊元件的應用程式被執行，並據以輸出一開關控制信號至所述開關，以決定所述系統電力供應單元是否提供一工作電源至所述周邊元件。
2. 根據權利要求l所述的電腦系統，其特徵是，所述運算控制單元包括 一中央處理器，用以執行一電源攔截驅動程序，以檢測是否有相關於所述周邊元件的應用程式被執行。
3. 根據權利要求2所述的電腦系統，其特徵是，所述電源攔截驅動程序介於 作業系統的硬體抽象層與所述周邊元件的驅動程序之間。
4. 根據權利要求2所述的電腦系統，其特徵是，當相關於所述周邊元件的應 用程序沒有被執行時，所述電源攔截驅動程序卸載所述周邊元件的驅動程序。
5. 根據權利要求2所述的電腦系統，其特徵是，當相關於所述周邊元件的應 用程序被執行時，所述電源攔截驅動程序加載所述周邊元件的驅動程序。
6. 根據權利要求1所述的電腦系統，其特徵是，當相關於所述周邊元件的應 用程序沒有被執行時，所述開關控制信號控制所述開關截止，以停止提供所述工作 電源至所述周邊元件。
7. 根據權利要求l所述的電腦系統，其特徵是，當相關於所述周邊元件的應 用程序被執行時，所述幵關控制信號控制所述開關導通，以提供所述工作電源至所 述周邊元件。
8. 根據權利要求l所述的電腦系統，其特徵是，所述電腦系統還包括 一通用輸入輸出接腳，根據相關於所述周邊元件的應用程式是否被執行，規劃所述通用輸入輸出接腳以輸出所述開關控制信號至所述開關。
9. 根據權利要求l所述的電腦系統，其特徵是，省電單元包括一中央處理器，用以執行一電源攔截程序，以檢測是否有相關於所述周邊元件的應用程式被執行；一嵌入式控制器，用以根據是否有相關於所述周邊元件的應用程式被執行，以 輸出所述開關控制信號；以及一晶片組，耦接於所述中央處理器與所述嵌入式控制器之間。
10. 根據權利要求9所述的電腦系統，其特徵是，所述嵌入式控制器還包括 一通用輸入輸出接腳，所述嵌入式控制器根據相關於所述周邊元件的應用程式是否被執行，規劃所述通用輸入輸出接腳以輸出所述開關控制信號至所述開關。
11. 根據權利要求2所述的電腦系統，其特徵是，所述電源攔截驅動程序為一 驅動程序。
12. 根據權利要求l所述的電腦系統，其特徵是，還包括 一周邊元件控制器，用以控制所述周邊元件。
13. 根據權利要求12所述的電腦系統，其特徵是，所述周邊元件及所述周邊 元件控制器分別為能夠支持熱插拔規格的周邊元件及相對應的控制器。
14. 一種電腦系統的動態省電方法，所述電腦系統包括一開關及一系統電力供 應單元，其特徵是，所述動態省電方法包括(a) 檢測是否有相關於一周邊元件的應用程式被執行，並據以輸出一開關控制 信號；以及(b) 根據所述開關控制信號控制所述開關，以決定所述系統電力供應單元是否 提供一工作電源至所述周邊元件。
15. 根據權利要求14所述的動態省電方法，其特徵是，於所述步驟(a)中是執行一電源攔截驅動程序，以檢測是否有相關於所述周邊元件的應用程式被執行。
16. 根據權利要求14所述的動態省電方法，其特徵是，於所述步驟(b)中，當 相關於所述周邊元件的應用程式沒有被執行時，所述開關控制信號控制所述開關截 止，以停止提供所述工作電源至所述周邊元件。
17. 根據權利要求14所述的動態省電方法，其特徵是，還包括(c) 當相關於所述周邊元件的應用程式沒有被執行時，則卸載所述周邊元件的 驅動程序。
18. 根據權利要求14所述的動態省電方法，其特徵是，於所述步驟(b)中，當 相關於所述周邊元件的應用程式被執行時，所述開關控制信號控制所述開關導通， 以提供所述工作電源至所述周邊元件。
19. 根據權利要求14所述的動態省電方法，其特徵是，所述電腦系統還包括 一通用輸入輸出接腳，且於所述步驟(b)中，根據相關於所述周邊元件的應用程式 是否被執行，規劃所述通用輸入輸出接腳以輸出所述開關控制信號至所述幵關。
20. 根據權利要求19所述的動態省電方法，其特徵是，所述電腦系統還包括 一嵌入式控制器，所述通用輸入輸出接腳是配置於所述嵌入式控制器。
全文摘要
一種電腦系統及其動態省電方法。電腦系統包括開關、系統電力供應單元、及運算控制單元。開關選擇性地與周邊裝置電性連接。系統電力供應單元電性連接至開關。運算控制單元電性連接至開關，並偵測是否有相關於周邊元件的應用程式被執行，並據以輸出開關控制信號至開關，以決定該系統電力供應單元是否提供工作電源至周邊元件。
文檔編號G06F1/32GK101408794SQ200710181129
公開日2009年4月15日 申請日期2007年10月8日 優先權日2007年10月8日
發明者林偉博 申請人:華碩電腦股份有限公司