便攜式電腦的總線時(shí)鐘控制裝置及方法制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種用于對(duì)在便攜式電腦例如筆記本內(nèi)的各裝置之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的總線的時(shí)鐘進(jìn)行扼流的裝置及方法。本發(fā)明專利技術(shù)的該方法包括步驟：把時(shí)鐘的扼流率設(shè)置為預(yù)定初始值，時(shí)鐘用于與ＣＰＵ和控制裝置相連的數(shù)據(jù)總線；檢測(cè)當(dāng)前電池剩余容量或ＣＰＵ的當(dāng)前負(fù)荷；以及根據(jù)所檢測(cè)的電池剩余容量或ＣＰＵ負(fù)荷，調(diào)節(jié)所設(shè)置的扼流率，從而減少功率消耗，延長(zhǎng)電池壽命及電池工作時(shí)間。（*該技術(shù)在2021年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種對(duì)用于在便攜式電腦例如筆記本內(nèi)的各裝置之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的總線時(shí)鐘進(jìn)行扼流(throttling)以降低功率消耗的裝置及方法。相關(guān)技術(shù)說(shuō)明通常，便攜式電腦例如筆記本電腦可通過(guò)所裝電池以及交流電源線獲得其必要電能。然而，由于電池容量有限，筆記本要是由所裝電池供電的話，用不了幾個(gè)小時(shí)就會(huì)沒(méi)電。因此，有關(guān)公司日前已提出了多種延長(zhǎng)電池壽命的方法。附圖說(shuō)明圖1是常規(guī)筆記本的簡(jiǎn)化方框圖。圖1的筆記本包括CPU11，其執(zhí)行眾所周知的普通操作和功能；橋式控制器12，其執(zhí)行CPU11的輔助操作，以及對(duì)存儲(chǔ)器、視頻端口和總線等進(jìn)行管理；視頻處理器13，用于處理視頻數(shù)據(jù)并輸出所處理的數(shù)據(jù)用于視頻顯示；以及時(shí)鐘脈沖發(fā)生器10，用于向CPU11和橋式控制器12提供固定頻率的第一時(shí)鐘“時(shí)鐘1”，例如100MHz，以及向視頻處理器13提供頻率為66MHz的第二時(shí)鐘“時(shí)鐘2”。PLL(鎖相環(huán))電路110嵌入在CPU11內(nèi)。PLL電路110根據(jù)當(dāng)前供電方式，以不同方式使來(lái)自時(shí)鐘脈沖發(fā)生器10的100MHz時(shí)鐘放大。例如，如果采用外部交流電供電，則PLL電路110使100MHz時(shí)鐘放大六倍，以產(chǎn)生600MHz內(nèi)部時(shí)鐘，并且，如果采用電池供電，則PLL電路110使100MHz時(shí)鐘放大五倍，以產(chǎn)生500MHz時(shí)鐘。由于CPU的功率消耗與用于驅(qū)動(dòng)CPU的時(shí)鐘的速度成比例，所以如果在電池供電方式中使用500MHz內(nèi)部時(shí)鐘，則與在交流供電方式中使用的600MHz內(nèi)部時(shí)鐘相比，處理速度降低，同時(shí)功率耗散減少。因此，電池壽命略微延長(zhǎng)。此外，時(shí)鐘扼流方法還可用于減少CPU內(nèi)的功率消耗。圖2示出了這種時(shí)鐘扼流方法，圖中，時(shí)鐘由控制信號(hào)“STPCLK#”定期設(shè)置為無(wú)效。每當(dāng)有效“低”(LOW)的控制信號(hào)“STPCLK#”處于有效狀態(tài)時(shí)，用于驅(qū)動(dòng)CPU的時(shí)鐘便被取消激活，從而使CPU耗散少量功率。結(jié)果，CPU的平均功率消耗降低。因此，CPU的功率消耗降低率可通過(guò)調(diào)節(jié)控制信號(hào)“STPCLK#”的占空比進(jìn)行調(diào)整。在按照如上所述進(jìn)行配置和操作的常規(guī)便攜式電腦內(nèi)，CPU的性能在電池供電方式時(shí)下降，以降低功率消耗。然而，無(wú)論供電方式如何，與CPU和橋式控制器相連的主機(jī)總線由總線時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)，該總線時(shí)鐘的速度是固定的并且其狀態(tài)始終有效。結(jié)果，所有與主機(jī)總線相連的裝置都一直被驅(qū)動(dòng)。因此，電池供電方式的節(jié)電效率較低。專利技術(shù)綜述本專利技術(shù)的目的是提供一種為了降低功率消耗，根據(jù)電池剩余容量或CPU負(fù)荷，對(duì)與便攜式電腦的CPU和橋式控制器相連的主機(jī)總線的時(shí)鐘進(jìn)行扼流的裝置和方法。根據(jù)本專利技術(shù)的便攜式電腦的總線時(shí)鐘控制方法包括步驟把時(shí)鐘的扼流率(throttle rate)設(shè)置為預(yù)定初始值，該時(shí)鐘用于與CPU和控制裝置相連的數(shù)據(jù)總線；檢測(cè)當(dāng)前電池剩余容量或CPU的當(dāng)前負(fù)荷；以及根據(jù)所檢測(cè)的電池剩余容量或CPU負(fù)荷，調(diào)節(jié)所設(shè)置的扼流率。附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明附圖包含在本文中以便于進(jìn)一步了解本專利技術(shù)，這些附圖不僅顯示本專利技術(shù)的實(shí)施例，而且還與說(shuō)明書(shū)一起用來(lái)闡明本專利技術(shù)的原理。在附圖中圖1是常規(guī)筆記本的簡(jiǎn)化方框圖；圖2示意性地示出了時(shí)鐘扼流方法；圖3是內(nèi)部嵌入了根據(jù)本專利技術(shù)的總線時(shí)鐘控制裝置的便攜式電腦的方框圖；圖4示出了采用根據(jù)本專利技術(shù)的便攜式電腦的總線時(shí)鐘扼流方法予以扼流的主機(jī)時(shí)鐘；圖5是實(shí)施圖3的扼流控制器的邏輯電路圖；圖6是實(shí)施根據(jù)本專利技術(shù)的便攜式電腦的總線時(shí)鐘控制方法的流程圖；圖7以表格形式列出了針對(duì)電池剩余容量各范圍的扼流率和系統(tǒng)性能；以及圖8是實(shí)施另一種根據(jù)本專利技術(shù)的便攜式電腦的總線時(shí)鐘控制方法的流程圖。優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明為了能全面了解本專利技術(shù)，以下將參照附圖對(duì)本專利技術(shù)的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。圖3是內(nèi)部嵌入了根據(jù)本專利技術(shù)的總線時(shí)鐘控制裝置的便攜式電腦的方框圖。圖3的便攜式電腦包括CPU11，橋式控制器22，以及時(shí)鐘脈沖發(fā)生器10等，如圖1所示。時(shí)鐘脈沖發(fā)生器10向CPU11和橋式控制器22提供100MHz時(shí)鐘101，并且橋式控制器22包含扼流控制器220，扼流控制器220對(duì)與CPU11相連的主機(jī)總線的時(shí)鐘進(jìn)行扼流。圖3的便攜式電腦還包括嵌入式控制器23，其由電池剩余容量比較器231組成，電池剩余容量比較器231用于把當(dāng)前電池剩余容量與預(yù)定的若干參考值Ref_b1、Ref_b2等進(jìn)行比較；CPU負(fù)荷比較器232，用于把CPU11的當(dāng)前負(fù)荷與預(yù)定的若干參考值Ref_c1、Ref_c2等進(jìn)行比較；以及主機(jī)時(shí)鐘扼流器230，用于把主機(jī)時(shí)鐘控制信號(hào)“STP_HCLK-”輸出到扼流控制器220，主機(jī)時(shí)鐘控制信號(hào)“STP_HCLK-”的占空比隨電池剩余容量或CPU負(fù)荷的比較結(jié)果而變化。如圖4所示，只有當(dāng)來(lái)自主機(jī)時(shí)鐘扼流器230的主機(jī)時(shí)鐘控制信號(hào)“STP_HCLK-”無(wú)效時(shí)，包含在橋式控制器22內(nèi)的扼流控制器220才向主機(jī)總線提供來(lái)自時(shí)鐘脈沖發(fā)生器10的100MHz時(shí)鐘101。圖4所示的實(shí)例是針對(duì)扼流率分別為50％和25％這兩種情況。如圖5所示，在采用時(shí)鐘和主機(jī)時(shí)鐘控制信號(hào)“STP_HCLK-”對(duì)時(shí)鐘進(jìn)行扼流的情況下，可向扼流控制器220提供逆變器和“與”門。需要逆變器的原因在于，主機(jī)時(shí)鐘控制信號(hào)“STP_HCLK-”被設(shè)置為有效“低”(LOW)。在圖5的邏輯電路內(nèi)，如果主機(jī)時(shí)鐘控制信號(hào)“STP_HCLK-”被激活，即變?yōu)椤暗汀保瑒t“與”門的輸入端變?yōu)椤案摺?HIGH)，因此，提供給“與”門的另一輸入端的時(shí)鐘101照原樣被傳輸?shù)捷敵龆?。途?jīng)“與”門的時(shí)鐘101被傳送到與CPU11和橋式控制器22相連的主機(jī)總線。電池剩余容量檢測(cè)裝置(無(wú)圖顯示)、CPU負(fù)荷檢測(cè)裝置(無(wú)圖顯示)以及用于檢測(cè)是從所裝電池供電還是從交流電源供電的方式檢測(cè)裝置(無(wú)圖顯示)，所有這些都可由眾所周知的常規(guī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)。尤其是，已在第09/930447號(hào)美國(guó)專利申請(qǐng)中對(duì)CPU負(fù)荷檢測(cè)裝置作了詳細(xì)說(shuō)明。因此，本文不再對(duì)所有這些檢測(cè)裝置進(jìn)行闡述。以下將對(duì)根據(jù)用眾所周知的檢測(cè)電路檢測(cè)的電池剩余容量或CPU負(fù)荷對(duì)主機(jī)總線時(shí)鐘進(jìn)行扼流的方法進(jìn)行說(shuō)明。圖6是實(shí)施一種根據(jù)本專利技術(shù)的基于便攜式電腦的電池剩余容量對(duì)主機(jī)總線時(shí)鐘進(jìn)行扼流的方法的流程圖。包含在橋式控制器22內(nèi)的扼流控制器220在系統(tǒng)引導(dǎo)過(guò)程中，把主機(jī)總線時(shí)鐘101的扼流率設(shè)置為初始值(S10)。在該啟動(dòng)過(guò)程中設(shè)置的初始值對(duì)于0％扼流率來(lái)說(shuō)為0，以使便攜式電腦發(fā)揮全部性能。如果扼流率為0％，則主機(jī)時(shí)鐘控制信號(hào)始終無(wú)效，即處于“高”(HIGH)狀態(tài)。由于主機(jī)時(shí)鐘控制信號(hào)無(wú)效，因而扼流控制器220把從時(shí)鐘脈沖發(fā)生器10輸出的100MHz時(shí)鐘101照原樣傳遞到主機(jī)總線。之后，嵌入式控制器23檢查是從所裝電池供電還是從外部交流電源供電(S11)。如果是電池供電，則電池剩余容量比較器231把當(dāng)前電池剩余容量與若干參考值Ref_b1、Ref_b2等進(jìn)行比較。當(dāng)該比較結(jié)束時(shí)，主機(jī)時(shí)鐘扼流器230把扼流率設(shè)置為適合于比較結(jié)果的新值。扼流率設(shè)置成與電池剩余容量成反比。結(jié)果，當(dāng)電池剩余容量較小時(shí)，即使便攜式電腦的性能下降，電池壽命及其工作時(shí)間也將得到延長(zhǎng)。例如，如果電池剩余容量占總?cè)萘康?0％以上，則扼流率被設(shè)置為0％，如果是電池剩余容量所占比例為90％到75％，則扼流率被設(shè)置為15％(S13)。扼流率為15本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種便攜式電腦總線時(shí)鐘控制方法，包括以下步驟： 把時(shí)鐘的扼流率設(shè)置為預(yù)定初始值，該時(shí)鐘用于與ＣＰＵ和控制裝置相連的數(shù)據(jù)總線； 如果當(dāng)前電源是電池，則檢測(cè)電池剩余容量；以及 根據(jù)所檢測(cè)的電池剩余容量，調(diào)節(jié)所設(shè)置的扼流率。

【技術(shù)特征摘要】
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：吳長(zhǎng)根，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：LG電子株式會(huì)社，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：KR[韓國(guó)]