一種用於計算機系統復用引腳的控制電路的製作方法
2023-06-04 03:58:51
專利名稱：一種用於計算機系統復用引腳的控制電路的製作方法
技術領域：
本發明涉及計算機系統復用引腳，尤其涉及該計算機系統復用引腳的控制電路。
背景技術：
當前，計算機系統的復用引腳在初始化時可能會遭受該引腳作為第二功能的外來幹擾，並且這些幹擾將對引腳本身的電平電壓信號產生一定的影響，甚至還會導致系統初始化錯誤，降低了系統運作的可靠性。有鑑於此，針對復用引腳在分時復用時所存在的上述缺陷，如何設計出一種更加穩定可靠的控制電路，是業內技術人員需要解決的一項課題。
發明內容
針對現有技術中復用引腳在分時復用時所產生的信號幹擾，本發明提供了一種計算機系統復用引腳的控制電路。依據本發明的一個方面，提供了一種計算機系統復用引腳的控制電路，該計算機系統具有多個晶片，該控制電路包括一南橋晶片，具有至少一復用引腳；至少一控制模塊，每一控制模塊包括一第一連接端子，電性連接至所述復用引腳；一第二連接端子；以及一控制端，接收一使能信號；以及一外圍設備，所述外圍設備的一輸入/輸出接口電性連接至所述第二連接端子，其中，當所述使能信號為第一電平時，該外圍設備與所述第二連接端子電性隔離， 且根據所述復用引腳的電平值以判斷所述多個晶片所處的工作模式；當所述使能信號為第二電平時，該外圍設備與所述第二連接端子電性連接，所述復用引腳作為通用串行總線的數據輸出。優選地，該外圍設備是一複雜可編程邏輯器件。優選地，所述控制模塊還包括一金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSraT，Metal Oxide Semiconductor Field EffectTransistor)。進一步，所述 MOSFET 的源極連接至所述第一連接端子，所述MOSFET的漏極連接至所述第二連接端子，以及所述MOSFET的柵極連接至所述控制端。在一實施例中，當所述計算機系統初始化時，所述使能信號為第一電平。較佳地， 當所述使能信號為第一電平時，所述MOSFET處於截止狀態，並且所述第一連接端子與第二連接端子電性隔離。在另一實施例中，當所述計算機系統正常工作時，所述使能信號為第二電平。較佳地，當所述使能信號為第二電平時，所述MOSFET處於導通狀態，並且所述第一連接端子與第二連接端子電性導通。優選地，通過所述南橋晶片來發送所述使能信號。
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採用本發明的控制電路，通過引入諸如MOSFET器件的控制模塊，開啟或關斷該復用引腳與外部線路的電性連接，從而既避免初始化復位期間對該復用引腳的電平電壓造成幹擾，影響系統初始化時的模式設定，又保證在正常工作期間實現該引腳的復用功能，因此可節約系統的維護成本，提高運作的穩定性和可靠性。
讀者在參照附圖閱讀了本發明的具體實施方式
以後，將會更清楚地了解本發明的各個方面。其中，圖1示出依據本發明的控制電路的一優選實施例的結構框圖；以及圖2示出如圖1所示的控制電路具體應用於多個復用引腳的電路連接示意圖。
具體實施例方式
下面參照附圖，對本發明的具體實施方式
進行詳細描述。現有的很多集成晶片在設計各種控制或檢測功能時，為節省晶片外置的引腳數量，常常針對同一引腳在不同時刻實現不同的功能，例如，將晶片正常工作時的引腳定義為第一功能，而將引腳在特定時間期間(如初始化、復位、建立時間等)定義為第二功能。但是，在當前的電路設計過程中，並未就復用引腳進行專門的功能切換或開關控制，如此一來，復用引腳在諸如初始化時極有可能遭受到外來幹擾，而這些幹擾是該復用引腳作為第一功能時的連接電路，從而導致系統對引腳本身的電平電壓產生誤判斷，造成系統初始化不成功，降低了運行的穩定性和可靠性。以伺服器為例，其內部的集成晶片往往具有多個輸入輸出埠，以及多個內置的標誌位。為了節省晶片的引腳數目，這些內置標誌位通常與某些輸入輸出埠共享同一引腳。例如，在伺服器系統的初始化過程中，基本輸入輸出系統或者上電驅動程序需要判斷南橋晶片中某些引腳的電平電壓(高電平或低電平)狀態，並根據相應的電平狀態來設置晶片或系統的若干工作模式。經過一段時間，系統的初始化過程完成後，這些引腳又復用作其他功能(也稱為第二功能)。圖1示出依據本發明的控制電路的一優選實施例的結構框圖。參照圖1，該控制電路包括南橋晶片10、控制模塊12和外圍設備14，其中，南橋晶片10具有至少一復用引腳， 該復用引腳電性連接至控制模塊12，並且控制模塊12也與外圍設備14的輸入/輸出埠連接。為描述方便起見，不妨將控制模塊12的多個接口端劃分為三類，其中，與南橋晶片10 的復用引腳電性連接的接口端稱為「第一連接端子」，與外圍設備14的輸入/輸出接口電性連接的接口端稱為「第二連接端子」，而用於提供圖1所示的使能信號的接口端稱為控制模塊12的控制端，優選地，該使能信號來自南橋晶片10。從圖1可知，在南橋晶片10的復用引腳與外圍設備14相對應的輸入輸出埠之間，設置了控制模塊12。當系統正常運作，復用引腳用作為第一功能引腳時，第一連接端子與第二連接端子電性導通，從而復用引腳電性耦合至外圍設備14 ；而當系統執行諸如初始化操作時，復用引腳用作為第二功能引腳時，第一連接端子與第二連接端子電性隔離，因此，系統初始化操作期間，系統在讀取該引腳的電平電壓時，來自外圍設備14的電壓信號並不會對該引腳造成幹擾，因為控制模塊14中的第一連接端子和第二連接端子間是斷開的。
為了進一步描述本發明的控制電路的工作原理，圖2示出如圖1所示的控制電路具體應用於多個復用引腳的電路連接示意圖。本領域的普通技術人員應當理解，雖然圖2 僅列舉出南橋晶片的兩個復用引腳以及與這些復用引腳對應的上拉電路，但是本發明並不只局限於此。例如，本發明還可以應用於除南橋晶片之外的其它具有至少一個復用引腳的集成晶片或系統。此外，本領域的普通技術人員還應當理解，本發明的控制電路中的控制模塊雖然以MOSFET (金屬氧化物半導體場效應電晶體，Metal OxideSemiconductor Field Effect Transistor)的表現形式示意性地置放於圖2，但是，可以實現開關控制功能並滿足電學參數的其它開關電子元件，例如NPN型電晶體、PNP型電晶體、CMOS電晶體或者TFT薄膜電晶體也同樣包含於本發明的技術方案所揭示的範圍中。在下文中，以複雜可編程邏輯器件14作為外圍設備的一個示例，來詳細說明本發明的控制電路的工作原理。其中，電阻Rl和R2構成上拉電路，電阻R3和R4構成上拉電路， 以分別維持引腳GPl和GP2處的埠電壓為高電平或低電平。此外，MOSFET1和M0SFET2 分別為引腳GPl和GP2的控制模塊，並且CTRL為這兩個金屬氧化物半導體場效應電晶體的控制端。在一實施例中，M0SFET1 (或M0SFET2)的第一電極電性連接至復用引腳GP1， M0SFET1 (或M0SFET2)的第二電極電性連接至複雜可編程邏輯器件的一輸入輸出接口。例如，這裡的第一電極是指MOSFET的源極或漏極。不妨設定南橋晶片10的引腳GPl和GP2，其第一功能分別作為通用串行總線的數據輸入和數據輸出，而其各自的第二功能均與初始化過程中的埠電平電壓密切相關。在一實施例中，當計算機系統初始化時，控制模塊的控制端所接收的使能信號為第一電平。較佳地，當該使能信號為第一電平時，MOSFET處於截止狀態，並且控制模塊的第一連接端子與第二連接端子電性隔離。在另一實施例中，當計算機系統正常工作時，控制模塊的控制端所接收的使能信號為第二電平。較佳地，當使能信號為第二電平時，MOSFET處於導通狀態，並且控制模塊的第一連接端子與第二連接端子電性導通。更為詳細地，當系統進行初始化操作時，最好防止來自複雜可編程邏輯器件14的電壓信號幹擾到引腳GPl和GP2的埠電平電壓。在一優選實施例中，例如，可以將系統的復位信號作為M0SFET1和M0SFET2的控制信號(或稱為使能信號)，當該使能信號為低電平時，MOSFET1和M0SFET2處於截止狀態，各自MOSFET的源極與漏極之間並無電性導電的溝道形成，因而南橋晶片10的引腳GPl和GP2是與複雜可編程邏輯器件14的輸入輸出埠是電性隔離的，進而在初始化期間外部幹擾並不會引入至引腳GPl和GP2。此外，當系統處於正常工作狀態，即復位信號為高電平時，MOSFET1和M0SFET2的控制端呈現高電平，各自MOSFET處於導通狀態，在相應的源極與漏極之間形成有電性導電的溝道，南橋晶片10的引腳GPl和GP2與複雜可編程邏輯器件14的輸入輸出埠電性導通。因此，在初始化過程結束後的正常工作期間，引腳GPl和GP2作為數據輸入和數據輸出端共同實現通用串行總線的串行數據傳輸。本領域的普通技術人員還應當理解，儘管圖2所示的M0SFET1和M0SFET2被設置為具有共同的控制端CTRL，然而本發明並不只局限於此。例如，還可以分別設置控制端 CTRLl和CTRL2對各自的MOSFET進行開關控制，而所有的這些電路設置形式均應當與復用引腳的多種功能定義密切相關。採用本發明的控制電路，通過引入諸如MOSFET器件的控制模塊，開啟或關斷該復
5用引腳與外部線路的電性連接，從而既避免初始化復位期間對該復用引腳的電平電壓造成幹擾，影響系統初始化時的模式設定，又保證在正常工作期間實現該引腳的復用功能，因此可節約系統的維護成本，提高運作的穩定性和可靠性。 上文中，參照附圖描述了本發明的具體實施方式
。但是，本領域中的普通技術人員能夠理解，在不偏離本發明的精神和範圍的情況下，還可以對本發明的具體實施方式
作各種變更和替換。這些變更和替換都落在本發明權利要求書所限定的範圍內。
權利要求
1.一種計算機系統復用引腳的控制電路，該計算機系統具有多個晶片，其特徵在於，所述控制電路包括一南橋晶片，具有至少一復用引腳； 至少一控制模塊，每一控制模塊包括 一第一連接端子，電性連接至所述復用引腳； 一第二連接端子；以及一控制端，接收一使能信號；以及一外圍設備，所述外圍設備的一輸入/輸出接口電性連接至所述第二連接端子， 其中，當所述使能信號為第一電平時，該外圍設備與所述第二連接端子電性隔離，且根據所述復用引腳的電平值以判斷所述多個晶片所處的工作模式；當所述使能信號為第二電平時，該外圍設備與所述第二連接端子電性連接，所述復用引腳作為通用串行總線的數據輸出。
2.如權利要求1所述的控制電路，其特徵在於，所述外圍設備是一複雜可編程邏輯器件。
3.如權利要求1所述的控制電路，其特徵在於，所述控制模塊還包括一金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFET，MetalOxide Semiconductor Field Effect Transistor)。
4.如權利要求3所述的控制電路，其特徵在於，所述MOSFET的源極連接至所述第一連接端子，所述MOSFET的漏極連接至所述第二連接端子，以及所述MOSFET的柵極連接至所述控制端。
5.如權利要求3所述的控制電路，其特徵在於，當所述計算機系統初始化時，所述使能信號為第一電平。
6.如權利要求5所述的控制電路，其特徵在於，當所述使能信號為第一電平時，所述 MOSFET處於截止狀態，並且所述第一連接端子與第二連接端子電性隔離。
7.如權利要求3所述的控制電路，其特徵在於，當所述計算機系統正常工作時，所述使能信號為第二電平。
8.如權利要求7所述的控制電路，其特徵在於，當所述使能信號為第二電平時，所述 MOSFET處於導通狀態，並且所述第一連接端子與第二連接端子電性導通。
9.如權利要求1所述的控制電路，其特徵在於，通過所述南橋晶片來發送所述使能信號。
全文摘要
本發明提供了一種計算機系統復用引腳的控制電路，該計算機系統具有多個晶片，該控制電路包括南橋晶片，具有至少一復用引腳；至少一控制模塊，包括第一連接端子，電性連接至復用引腳；第二連接端子；以及控制端，接收使能信號；以及外圍設備，其輸入/輸出接口電性連接至第二連接端子，其中當使能信號為第一電平或第二電平時，該外圍設備與第二連接端子對應地電性隔離或電性連接。根據本發明，通過引入上述控制模塊，開啟或關斷該復用引腳與外部線路的電性連接，既可避免初始化復位期間對該復用引腳的電平電壓造成幹擾，又能保證在正常工作期間實現該引腳的復用功能，因此可節約系統的維護成本，提高運作穩定性和可靠性。
文檔編號G06F1/24GK102478940SQ20101056910
公開日2012年5月30日 申請日期2010年11月24日 優先權日2010年11月24日
發明者季海毅 申請人:英業達股份有限公司