專利名稱：使用者操作阻斷裝置與方法
技朮領域本發(fā)明是有關(guān)于一種使用者操作阻斷裝置與方法，且特別是有關(guān)于一種在電壓不足時保護系統(tǒng)的使用者操作阻斷裝置與方法。
背景技朮當現(xiàn)在一般電子裝置中，其中央處理器或者是微處理器在偵測到電源或電池的電壓過低時，通常會命令系統(tǒng)進入休眠模式以節(jié)省電力。此外，已經(jīng)進入休眠模式的裝置在長時間的待機之后，也會面臨電壓不足。
當系統(tǒng)已經(jīng)處于休眠模式而且電源的電壓過低時，使用者經(jīng)由按鍵、開關(guān)以及插卡等等任何的動作而喚醒系統(tǒng)時，因為系統(tǒng)電壓已經(jīng)過低，有可能會在系統(tǒng)啟動時或啟動后不久，發(fā)生系統(tǒng)故障或者是數(shù)據(jù)遺失的事件。
為了解決上述的問題，先前的方法是在系統(tǒng)中多加了一層保護裝置，即是利用另一顆獨立的微處理器經(jīng)由電量計(gas gauge)等方式偵測電源的電壓或剩余電量來決定是否要阻斷使用者的操作，讓系統(tǒng)不被喚醒，使得系統(tǒng)不至于發(fā)生故障或者是數(shù)據(jù)遺失的事件。
但是利用另一顆獨立的微處理器與電量計，不但電路較為復雜，所花費的成本較高，且耗電量也很高，故必須繼續(xù)加以改善。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就是在提供一種使用者操作阻斷裝置，以取代先前的獨立的微處理器與電量計，并達到保護系統(tǒng)及數(shù)據(jù)的相同功能，不但能夠更節(jié)省成本，更能夠節(jié)省電路的耗電量，電路設計亦更加的簡化。
本發(fā)明的再一目的是提供一種使用者操作阻斷方法，以取代先前技術(shù)，其優(yōu)點為較先前技術(shù)更節(jié)省成本，而且能達到保護系統(tǒng)及數(shù)據(jù)的相同功能。
本發(fā)明提出一種使用者操作阻斷裝置，其中包括偵測單元、邏輯控制電路以及開關(guān)元件。
偵測單元根據(jù)電源系統(tǒng)所輸出的電壓大小以及系統(tǒng)核心所輸出的基本指示信號，決定輸出電壓指示信號。而偵測單元中更包括了電壓偵測器、第一反相器以及第一邏輯閘。
其中電壓偵測器根據(jù)電源系統(tǒng)所輸出的電壓大小，并輸出電壓偵測信號至第一反相器加以反相后，輸出一反相電壓偵測信號，并且再經(jīng)由第一邏輯閘將接收的反相電壓偵測信號與基本指示信號進行邏輯或運算，而輸出電壓指示信號至邏輯控制電路。
邏輯控制電路接收電源系統(tǒng)所輸出的外部電源信號、系統(tǒng)核心所輸出的系統(tǒng)模式信號以及電壓指示信號，輸出一開關(guān)信號。而邏輯控制電路中更包括第二反相器、延遲正反器以及第二邏輯閘。
其第二反相器將所接收的外部電源信號并加以反相后，輸出一反相外部電源信號至延遲正反器，而延遲正反器接收反相外部電源信號與電壓指示信號，并輸出一個參考信號，最后由第二邏輯閘將所接收的參考信號與系統(tǒng)模式信號進行邏輯或運算，而輸出一開關(guān)信號至開關(guān)元件。
再經(jīng)由開關(guān)元件根據(jù)開關(guān)信號來決定系統(tǒng)核心與輸入裝置是否導通。
本發(fā)明亦提出一種使用者操作阻斷方法，其步驟根據(jù)電源系統(tǒng)所輸出的電壓大小，產(chǎn)生電壓偵測信號，且將電壓偵測信號加以反相后，產(chǎn)生一反相電壓偵測信號并將反相電壓偵測信號與系統(tǒng)核心所輸出的基本指示信號進行邏輯或運算的結(jié)果，做為該電壓指示信號。
之后再根據(jù)電源系統(tǒng)所輸出的外部電源信號并加以反相后，產(chǎn)生一反相外部電源信號，接著再根據(jù)反相外部電源信號與電壓指示信號，產(chǎn)生一個參考信號。
其中當反相外部電源信號處于邏輯低電位時，則參考信號處于邏輯高電位，當電壓指示信號由邏輯低電位轉(zhuǎn)為邏輯高電位時，則參考信號處于邏輯低電位。
最后將參考信號與系統(tǒng)核心所輸出的系統(tǒng)模式信號進行邏輯或運算，而產(chǎn)生出開關(guān)信號，并由開關(guān)信號來決定系統(tǒng)核心與輸入裝置是否導通。
本發(fā)明因采用上述的裝置與方法而不用傳統(tǒng)的獨立微處理器與電量計，因此與先前技術(shù)相比，在電路設計上可以更加的簡單，以及節(jié)省成本，更可以節(jié)省所需的電量。
為使對本發(fā)明的目的、構(gòu)造特征及其功能有進一步的了解，茲配合附圖詳細說明如下
圖1為依照本發(fā)明一較佳實施例的一種使用者操作阻斷裝置的電路方塊圖。
圖2為依照本發(fā)明一較佳實施例的一種使用者操作阻斷方法的流程圖。
具體實施方式請參照圖1，其繪示依照本發(fā)明一較佳實施例的一種使用者操作阻斷裝置的電路方塊圖。此使用者操作阻斷裝置的電路包括偵測單元106、邏輯控制電路108以及開關(guān)元件110。
偵測單元106根據(jù)電源系統(tǒng)102所輸出的電壓130的大小以及系統(tǒng)核心104所輸出的基本指示信號132，經(jīng)過內(nèi)部處理后，輸出電壓指示信號134。而偵測單元106中更包括了電壓偵測器114、第一反相器(inverter)116以及第一邏輯閘(logic gate)118。在本實施例中第一邏輯閘118為或門(OR gate)，但本發(fā)明并不限于或門。
邏輯控制電路108則接收電源系統(tǒng)102所輸出的外部電源信號136、系統(tǒng)核心104所輸出的系統(tǒng)模式信號138、以及偵測單元106所輸出的電壓指示信號134，然后輸出一開關(guān)信號140。而邏輯控制電路108中更包括第二反相器120、延遲正反器(D flip-flop)122以及第二邏輯閘124。在本實施例中第二邏輯閘124為或門，但本發(fā)明并不限于或門。
開關(guān)元件110根據(jù)開關(guān)信號140來決定系統(tǒng)核心104與輸入裝置112是否導通。在本實施例中，開關(guān)元件110為N通道金屬氧化物場效應管(N-MOSFET)，但本發(fā)明并不限于N通道金屬氧化物場效應管。其中當開關(guān)信號140為邏輯高電位時，開關(guān)元件110會導通系統(tǒng)核心104與輸入裝置112，當開關(guān)信號140為邏輯低電位時，開關(guān)元件110會關(guān)斷系統(tǒng)核心104與輸入裝置112。另外，輸入裝置112在本實施例中為按鍵、開關(guān)、卡片槽(card slots)或纜線接頭(cableconnecters)，但本發(fā)明并不限于以上種類的輸入裝置。
上述偵測單元106中的電壓偵測器114根據(jù)電源系統(tǒng)102所輸出的電壓130的大小，并輸出電壓偵測信號142至第一反相器116。在本實施例中，當電壓130大于或等于第一預設電壓時，電壓偵測器114會輸出邏輯高電位的電壓偵測信號142，當電壓130小于第一預設電壓時，電壓偵測器114會輸出邏輯低電位的電壓偵測信號142，而且第一預設電壓大約為3.4伏特。而第一反相器116會將電壓偵測信號142加以反相后，輸出一反相電壓偵測信號144，并且再經(jīng)由第一邏輯閘118將所接收的反相電壓偵測信號144與系統(tǒng)核心104所輸出的基本指示信號132進行邏輯或運算，而輸出電壓指示信號134至邏輯控制電路108。在本實施例中，基本指示信號132在電壓130大于或等于第二預設電壓時處于邏輯低電位，在電壓130小于第二預設電壓時處于邏輯高電位，而且第二預設電壓大約為3.3伏特。
邏輯控制電路108中的第二反相器120將接收電源系統(tǒng)102的外部電源信號136，并將外部電源信號136加以反相后，輸出一反相外部電源信號146至延遲正反器122。延遲正反器122以PRESET輸入端接收反相外部電源信號146，以接收時脈信號的CK輸入端接收偵測單元106所輸出的電壓指示信號134，并且于Q輸出端輸出一個參考信號148。最后由第二邏輯閘124將所接收的參考信號148與系統(tǒng)核心104所輸出的系統(tǒng)模式信號138進行邏輯或運算，而輸出一開關(guān)信號140至開關(guān)元件110。
下面以各種狀況來說明本實施例的詳細操作。首先，當有外部電源供應時，外部電源信號136會處于邏輯高電位，使延遲正反器122的PRESET端接收到邏輯高電位，因此延遲正反器122的Q輸出端會輸出邏輯高電位的參考信號148，使得第二邏輯閘124輸出邏輯高電位的開關(guān)信號140。此時開關(guān)元件110會導通系統(tǒng)核心104與輸入裝置112，使系統(tǒng)核心104能接收到來自輸入裝置112的使用者操作。
如果系統(tǒng)沒有連接外部電源，外部電源信號136會進入邏輯低電位。此時系統(tǒng)的電壓是由內(nèi)部的電池供應，因此會隨著時間逐漸降低。
無論有沒有外部電源，只要系統(tǒng)電壓在第三預設電壓(本實施例中大約為3.2伏特)以上，系統(tǒng)就能進入正常模式(run mode)。在正常模式時，系統(tǒng)模式信號138會處于邏輯高電位，因此第二邏輯閘124會輸出邏輯高電位的開關(guān)信號140，使開關(guān)元件110導通系統(tǒng)核心104與輸入裝置112，使系統(tǒng)核心104能接收到使用者的操作。
在正常模式時，如果系統(tǒng)電壓降到第三預設電壓以下，系統(tǒng)核心104內(nèi)建的省電機制(power preservation scheme)就會讓系統(tǒng)自動進入休眠模式(suspension mode)。進入休眠模式后，系統(tǒng)模式信號138會跟著進入邏輯低電位。由后面的解釋可知，此時因為系統(tǒng)電壓過低，開關(guān)元件110已經(jīng)關(guān)斷，除非連接外部電源，讓開關(guān)元件110恢復導通，否則使用者的操作已經(jīng)不能喚醒系統(tǒng)。如此就達到了在電壓不足時保護系統(tǒng)的目的。
除了系統(tǒng)自動進入休眠模式外，也可以由使用者下令使系統(tǒng)進入休眠模式。在系統(tǒng)進入休眠模式之前，如果系統(tǒng)電壓在第一預設電壓(在本實施例大約為3.4伏特)以上，進入休眠模式后，開關(guān)元件110不會關(guān)斷，系統(tǒng)核心104還能收到使用者操作。
然而，在進入休眠模式之前，如果系統(tǒng)電壓從第一預設電壓以上，降到第一預設電壓以下，電壓偵測器114輸出的電壓偵測信號142會從邏輯高電位進入邏輯低電位，經(jīng)過第一反相器116，再經(jīng)過第一邏輯閘118，使得延遲正反器122的CK端接收到一個由低而高的脈沖。由于延遲正反器122是正向觸發(fā)(positive edge-triggered)，上述的脈沖會使延遲正反器122將D輸入端的邏輯低電位加載到Q輸出端，輸出邏輯低電位的參考信號148。如果這時候使用者下令進入休眠模式，系統(tǒng)模式信號138會進入邏輯低電位。至此第二邏輯閘124的兩個輸入端都是邏輯低電位，所以開關(guān)信號140也是邏輯低電位，使得開關(guān)元件110關(guān)斷，將系統(tǒng)核心104與使用者操作隔絕。
在上述的狀況中，如果系統(tǒng)進入休眠模式之前，系統(tǒng)電壓進一步從第二預設電壓(在本實施例大約為3.3伏特)以上，降到第二預設電壓以下，基本指示信號132會從邏輯低電位升上邏輯高電位，并且經(jīng)過第一邏輯閘118給延遲正反器122的CK端一個由低而高的脈沖。如同上面的說明，此時如果進入休眠模式，也會讓開關(guān)元件110關(guān)斷。
當系統(tǒng)處于休眠模式時，如果沒有外部電源，即使剛開始系統(tǒng)電壓足夠，也會隨時間逐漸降低。這時候，只要系統(tǒng)電壓高于第一預設電壓與第二預設電壓，延遲正反器122的CK端沒收到脈沖，開關(guān)元件110就不會關(guān)斷，使用者就可以隨意喚醒系統(tǒng)。不過，如同上面的說明，一旦系統(tǒng)電壓降到第一預設電壓或第二預設電壓以下，由于系統(tǒng)模式信號138已經(jīng)處于邏輯低電位，延遲正反器122的CK端所接收到的脈沖，就會造成開關(guān)元件110關(guān)斷，使系統(tǒng)核心104不會被使用者的操作喚醒。
無論上述的哪一種狀況，當開關(guān)元件110在休眠模式關(guān)斷之后，只有連接外部電源，才能使開關(guān)元件110恢復導通。如同上面的說明，連接外部電源之后，外部電源信號136會從邏輯低電位升上邏輯高電位，并且經(jīng)過第二反相器120、延遲正反器122、以及第二邏輯閘124，使開關(guān)信號140升上邏輯高電位，也使開關(guān)元件110導通。
請參照圖2，其繪示依照本發(fā)明一較佳實施例的一種使用者操作阻斷方法的流程圖。其方法首先步驟s202根據(jù)電源系統(tǒng)所輸出的電壓大小經(jīng)過電壓偵測裝置后而產(chǎn)生出電壓偵測信號，接著s204再將電壓偵測信號加以反相而產(chǎn)生一個反相的電壓偵測信號，之后s206再將反相的電壓偵測信號與系統(tǒng)核心的基本指示信號進行邏輯或運算，進而s208產(chǎn)生出電壓指示信號。
另外，s210將外部電源信號加以反相后，而產(chǎn)生一個反相的外部電源信號，接著s212根據(jù)反相的外部電源信號與電壓指示信號而產(chǎn)生出一個參考信號，之后s214再由參考信號與系統(tǒng)核心的系統(tǒng)模式信號進行邏輯或運算，進而s216產(chǎn)生輸出一個開關(guān)信號，最后s218再根據(jù)開關(guān)信號來決定系統(tǒng)核心與輸入裝置是否導通。
綜合以上所述，本發(fā)明因采用上述的裝置與方法而不用傳統(tǒng)的獨立微處理器與電量計(gas gauge)，因此與先前技術(shù)相比，在電路設計上可以更加的簡單，以及節(jié)省成本，更可以節(jié)省電路的耗電量。
權(quán)利要求
1.一種使用者操作阻斷裝置，其特征在于該裝置包括一偵測單元，根據(jù)一電源系統(tǒng)所輸出的電壓大小，以及一系統(tǒng)核心所輸出的一基本指示信號，輸出一電壓指示信號；一邏輯控制電路，根據(jù)該電源系統(tǒng)所輸出的一外部電源信號、該系統(tǒng)核心所輸出的一系統(tǒng)模式信號、以及該電壓指示信號，輸出一開關(guān)信號；以及一開關(guān)元件，根據(jù)該開關(guān)信號，決定是否導通該系統(tǒng)核心與一輸入裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的使用者操作阻斷裝置，其特征在于該偵測單元更包括一電壓偵測器，根據(jù)該電源系統(tǒng)所輸出的電壓大小，輸出一電壓偵測信號；一第一反相器，接收該電壓偵測信號，加以反相后，輸出一反相電壓偵測信號；以及一第一邏輯閘，根據(jù)該反相電壓偵測信號與該基本指示信號，輸出該電壓指示信號。
3.如權(quán)利要求2所述的使用者操作阻斷裝置，其特征在于該電壓偵測信號于該電源系統(tǒng)所輸出的電壓大于或等于一第一預設電壓時處于邏輯高電位，且于該電源系統(tǒng)所輸出的電壓小于該第一預設電壓時處于邏輯低電位。
4.如權(quán)利要求3所述的使用者操作阻斷裝置，其特征在于該第一預設電壓大約為3.4伏特。
5.如權(quán)利要求2所述的使用者操作阻斷裝置，其特征在于該第一邏輯閘為一或門，且該電壓指示信號為該反相電壓偵測信號與該基本指示信號進行邏輯或運算的結(jié)果。
6.如權(quán)利要求1所述的使用者操作阻斷裝置，其特征在于該基本指示信號于該電源系統(tǒng)所輸出的電壓大于或等于一第二預設電壓時輸出邏輯低電位，且于該電源系統(tǒng)所輸出的電壓小于該第二預設電壓時輸出邏輯高電位。
7.如權(quán)利要求6所述的使用者操作阻斷裝置，其特征在于該第二預設電壓大約為3.3伏特。
8.如權(quán)利要求1所述的使用者操作阻斷裝置，其特征在于該邏輯控制電路更包括一第二反相器，接收該外部電源信號，加以反相后，輸出一反相外部電源信號；一延遲正反器，根據(jù)該反相外部電源信號與該電壓指示信號，輸出一參考信號，其中當該反相外部電源信號處于邏輯低電位時，該參考信號處于邏輯高電位，當該電壓指示信號由邏輯低電位轉(zhuǎn)為邏輯高電位時，該參考信號處于邏輯低電位；以及一第二邏輯閘，根據(jù)該參考信號與該系統(tǒng)模式信號，輸出該開關(guān)信號。
9.如權(quán)利要求8所述的使用者操作阻斷裝置，其特征在于該第二邏輯閘為一或門，且該開關(guān)信號為該參考信號與該系統(tǒng)模式信號進行邏輯或運算的結(jié)果。
10.如權(quán)利要求1所述的使用者操作阻斷裝置，其特征在于該系統(tǒng)模式信號于該系統(tǒng)核心所屬的系統(tǒng)處于執(zhí)行模式時處于邏輯高電位，且于該系統(tǒng)核心所屬的系統(tǒng)處于休眠模式時處于邏輯低電位。
11.如權(quán)利要求1所述的使用者操作阻斷裝置，其特征在于該開關(guān)元件于該開關(guān)信號處于邏輯高電位時導通該系統(tǒng)核心與該輸入裝置，且于該開關(guān)信號處于邏輯低電位時關(guān)斷該系統(tǒng)核心與該輸入裝置。
12.如權(quán)利要求1所述的使用者操作阻斷裝置，其特征在于該開關(guān)元件為一N信道金氧半場效晶體管。
13.一種使用者操作阻斷方法，其特征在于該方法包括下列步驟根據(jù)一電源系統(tǒng)所輸出的電壓大小，以及一系統(tǒng)核心所輸出的一基本指示信號，產(chǎn)生一電壓指示信號；以及根據(jù)該電源系統(tǒng)所輸出的一外部電源信號、該系統(tǒng)核心所輸出的一系統(tǒng)模式信號、以及該電壓指示信號，決定是否導通該系統(tǒng)核心與一輸入裝置。
14.如權(quán)利要求13所述的使用者操作阻斷方法，其特征在于產(chǎn)生該電壓指示信號的步驟，更包括下列步驟根據(jù)該電源系統(tǒng)所輸出的電壓大小，產(chǎn)生一電壓偵測信號；將該電壓偵測信號加以反相后，產(chǎn)生一反相電壓偵測信號；以及以該反相電壓偵測信號與該基本指示信號進行邏輯或運算的結(jié)果，做為該電壓指示信號。
15.如權(quán)利要求14所述的使用者操作阻斷方法，其特征在于該電壓偵測信號于該電源系統(tǒng)所輸出的電壓大于或等于一第一預設電壓時處于邏輯高電位，且于該電源系統(tǒng)所輸出的電壓小于該第一預設電壓時處于邏輯低電位。
16.如權(quán)利要求13所述的使用者操作阻斷方法，其特征在于該基本指示信號于該電源系統(tǒng)所輸出的電壓大于或等于一第二預設電壓時輸出邏輯低電位，且于該電源系統(tǒng)所輸出的電壓小于該第二預設電壓時輸出邏輯高電位。
17.如權(quán)利要求13所述的使用者操作阻斷方法，其特征在于決定是否導通該系統(tǒng)核心與該輸入裝置的步驟，更包括下列步驟將該外部電源信號加以反相后，產(chǎn)生一反相外部電源信號；根據(jù)該反相外部電源信號與該電壓指示信號，產(chǎn)生一參考信號，其中當該反相外部電源信號處于邏輯低電位時，該參考信號處于邏輯高電位，當該電壓指示信號由邏輯低電位轉(zhuǎn)為邏輯高電位時，該參考信號處于邏輯低電位；將該參考信號與該系統(tǒng)模式信號進行邏輯或運算，產(chǎn)生一開關(guān)信號；以及根據(jù)該開關(guān)信號，決定是否導通該系統(tǒng)核心與該輸入裝置。
18.如權(quán)利要求17所述的使用者操作阻斷方法，其特征在于根據(jù)該開關(guān)信號決定是否導通該系統(tǒng)核心與該輸入裝置的步驟，更包括下列步驟若該開關(guān)信號處于邏輯高電位，則導通該系統(tǒng)核心與該輸入裝置；以及若該開關(guān)信號處于邏輯低電位，則關(guān)斷該系統(tǒng)核心與該輸入裝置。
19.如權(quán)利要求13所述的使用者操作阻斷方法，其特征在于該系統(tǒng)模式信號于該系統(tǒng)核心所屬的系統(tǒng)處于執(zhí)行模式時處于邏輯高電位，且于該系統(tǒng)核心所屬的系統(tǒng)處于休眠模式時處于邏輯低電位。
全文摘要
本發(fā)明提供一種使用者操作阻斷裝置，包括偵測單元、邏輯控制電路以及開關(guān)元件。偵測單元根據(jù)電源系統(tǒng)所輸出的電壓大小，以及系統(tǒng)核心所輸出的基本指示信號，進而輸出電壓指示信號。邏輯控制電路根據(jù)電源系統(tǒng)所輸出的外部電源信號、系統(tǒng)核心所輸出的系統(tǒng)模式信號、以及電壓指示信號，輸出一開關(guān)信號。開關(guān)元件根據(jù)開關(guān)信號，決定是否導通系統(tǒng)核心與輸入裝置。
文檔編號G06F1/32GK1869875SQ200510034818
公開日2006年11月29日 申請日期2005年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月27日
發(fā)明者黃道遠, 鐘永斌 申請人:佛山市順德區(qū)順達電腦廠有限公司, 神達電腦股份有限公司