主控电子装置及其通信方法与流程

本发明是有关于一种通信技术，且特别是有关于一种主控电子装置及其通信方法。

背景技术：

在电脑系统中，系统芯片需要中央处理单元电性耦接，以进行通信达到数据交换的目的。然而，在电子技术快速的演进下，系统芯片可能会与不同世代的中央处理单元相连接，而这些不同世代的中央处理单元常依据不同的工作电压运作。为了使系统芯片和中央处理单元在相同的工作电压下运作，常见的方法是在系统芯片上设置独立于数据传输的接脚连接中央处理单元，以获得中央处理单元的电压。但是，额外的接脚成本将对尺寸日渐缩小的芯片造成负担。一些方法则是由使用者手动调整系统芯片的电压。然而，当使用者因故无法介入选择时，仍可能造成信号完整度的问题。

因此，如何设计一个新的主控电子装置及其通信方法，以解决上述缺陷，乃为此一业界亟待解决的问题。

技术实现要素：

因此，本发明的一态样是在提供一种主控电子装置，主控电子装置用以与从属电子装置进行通信。主控电子装置包含：电源模块、输入输出模块、处理模块、取样保持模块以及控制模块。电源模块输出具有预设工作电压的电源。输入输出模块电性耦接于电源模块，用以根据具有预设工作电压的电源运作。处理模块电性耦接于输入输出模块，用以控制输入输出模块产生指令信号，并经由单线双向路径输出至从属电子装置。取样保持模块通过单线双向路径接收来自从属电子装置的回应信号并进行取样。控制模块电性耦接于取样保持模块以及电源模块间，用以根据取样的回应信号的高态电压准位判断从属电子装置的从属工作电压，进一步控制电源模块输出具有从属工作电压的电源，使输入输出模块根据具有从属工作电压的电源运作。

本发明的另一态样是在提供一种主控电子装置通信方法，应用于主控电子装置中，主控电子装置用以与从属电子装置进行通信。主控电子装置通信方法包含下列步骤：使电源模块输出具有预设工作电压的电源，进一步使输入输出模块具有预设工作电压的电源运作；使处理模块控制输入输出模块产生指令信号，并经由单线双向路径输出至从属电子装置；使取样保持模块通过单线双向路径接收来自从属电子装置的回应信号并进行取样；使控制模块根据取样的回应信号的高态电压准位判断从属电子装置的从属工作电压；以及使控制模块控制电源模块输出具有从属工作电压的电源，使输入输出模块根据具有从属工作电压的电源运作。

应用本发明的优点在于使主控电子装置传送指令信号至从属电子装置后，通过从属电子装置的回应信号判断从属工作电压，进而使主控电子装置的电源模块据以产生相应的电源。主控电子装置与从属电子装置间将可使用具有相同电压准位的信号进行通信，而轻易地达到上述的目的。

附图说明

图1为本发明一实施例中，一种主控电子装置与从属电子装置的方块图；

图2为本发明一实施例中，电源模块详细的电路图；

图3为本发明于一实施例中，输出逻辑、输出缓冲器、单线双向路径以及从属电子装置的示意图；

图4为本发明一实施例中，指令信号、回应信号以及单线双向路径上的电压的时序图；

图5为本发明一实施例中，控制模块更详细的方块图；以及

图6为本发明一实施例中，一种主控电子装置通信方法的流程图。

附图标号：

1：主控电子装置 10：电源模块

101、101’：电源 12：输入输出模块

120：输出逻辑 121：指令信号

122：输出缓冲器 124：输入逻辑

126：输入缓冲器 13：单线双向路径

14：处理模块 16：取样保持模块

18：控制模块 2：从属电子装置

201、201’：回应信号 30、34：上拉单元

32：下拉单元 40：数据位周期

400：第一时间区段 402：第二时间区段

404：第三时间区段 50A-50D：比较器

52：控制单元 521：控制信号

600：主控电子装置通信方法 601-607：步骤

具体实施方式

请参照图1。图1为本发明一实施例中，一种主控电子装置1与从属电子装置2的方块图。

于一实施例中，主控电子装置1与从属电子装置2可分别为设置于一个电脑系统(未绘示)内的系统芯片以及中央处理单元，且主控电子装置1与从属电子装置2可进行通信。须注意的是，在其他实施例中，可采用其他的电子元件做为主控电子装置1与从属电子装置2，而不限于上述的电子元件。

主控电子装置1包含：电源模块10、输入输出模块12、处理模块14、取样保持模块16以及控制模块18。

请同时参照图2。图2为本发明一实施例中，电源模块10详细的电路图。于本实施例中，电源模块10为低压差电压调节器(Low dropout regulator；LDO)，包含输入端口In、输出端口O以及电性耦接于输出端口O的可变电阻R1。

在主控电子装置1的初始状态下，可变电阻R1可设置在一个预设阻值。电源模块10自输入端口In接收供应电源Vdd，以进行转换并在输出端口O输出为电源101。其中，供应电源Vdd可具有较高的电压准位，例如但不限于3.3伏特。电源101则具有较低准位的预设工作电压，例如但不限于1.2伏特。

需注意的是，上述电源模块10的类型、架构以及预设工作电压的数值均为一范例。在其他实施例中，可利用其他适合的类型与架构来设计电源模块10，且预设工作电压亦可为其他数值。

输入输出模块12电性耦接于电源模块10，并根据具有预设工作电压的电源101运作。输入输出模块12可根据处理模块14的控制，通过单线双向路径13与从属电子装置2进行通信。

此单线双向路径13可为例如，但不限于平台环境控制介面(Platform Environmental Control Interface；PECI)，使主控电子装置1与从属电子装置2可通过单线双向路径13的单一线路，进行信号传送及信号接收的双向通信。于一实施例中，主控电子装置1可设置有与单线双向路径13电性耦接的接脚(未绘示)，以做为输入输出模块12进行通信的端口。

于一实施例中，输入输出模块12包含用以输出信号的输出逻辑120以及输出缓冲器122，以及用以输入信号的输入逻辑124以及输入缓冲器126。其中，至少输出缓冲器122以及输入缓冲器126是依据具有预设工作电压的电源101运作。

处理模块14电性耦接于输入输出模块12，以控制输入输出模块12产生指令信号121。

请参照图3。图3为本发明于一实施例中，输出逻辑120、输出缓冲器122、单线双向路径13以及从属电子装置2的示意图。

于本实施例中，输出缓冲器122包含上拉单元30以及下拉单元32。处理模块14通过控制输出逻辑120，进一步控制上拉单元30以及下拉单元32对其输出的电压准位进行上拉或下拉，达到产生指令信号121的目的。于一实施例中，上拉单元30以及下拉单元32分别为P型晶体管以及N型晶体管，并经由输出逻辑120控制栅极，达到将输出的电压准位进行上拉或下拉的目的。而所产生的指令信号121则经由单线双向路径13输出至从属电子装置2。

于一实施例中，在主控电子装置1的初始状态下，指令信号121可为连接查询(ping)指令信号，以确认单线双向路径13的另一端是否连接有从属电子装置2。然而，于其他实施例中，指令信号121亦可能为其他类型的信号。

从属电子装置2将通过单线双向路径13传送回应指令信号121的回应信号201。于一实施例中，从属电子装置2可包含一个上拉单元34，以对将输出的电压准位进行上拉，产生高态的回应信号201。

请再次参照图1。于一实施例中，输入输出模块12包含用以接收信号的输入逻辑124以及输入缓冲器126。回应信号201将依序经由输入缓冲器126及输入逻辑124传送到处理模块14，以进行其他的处理。

此外，取样保持模块16亦可通过单线双向路径13接收回应信号201并进行取样。

请参照图4。图4为本发明一实施例中，指令信号121、回应信号201以及单线双向路径13上的电压Vtotal的时序图。

取样保持模块16在一个数据位周期40中，在不受指令信号121影响的时间区段对回应信号201进行取样。

如图3所示，在数据位周期40的第一时间区段400内，指令信号121将处于高态，亦即前述预设工作电压的准位，例如但不限于1.2伏特。而在第一时间区段400后的第二时间区段402中，指令信号121将转为低态。

在第一时间区段400内，指令信号121起始为高态的一小段时间后，回应信号201将回应并处于高态，亦即从属工作电压的准位，例如但不限于1.0伏特。回应信号201的高态将持续至第二时间区段402，直到第二时间区段402后的第三时间区段404转为低态。

于一实施例中，上述的第一时间区段400约为数据位周期40的0至1/4周期时间区段，第二时间区段402为数据位周期40的1/4至3/4周期时间区段，而第三时间区段404为数据位周期40的3/4至1周期时间区段。

在这样的情形下，虽然回应信号201在第一时间区段400即已经处于高态，但是如图4所示，在指令信号121和回应信号201均为高态的情形下，单线双向路径13上的电压Vtotal将为两个信号的电压的平均，亦即1.1伏特。通过单线双向路径13接收回应信号201的取样保持模块16将无法正确地进行取样。因此，取样保持模块16将对不受指令信号121影响的第二时间区段402取样，以获得真正的回应信号201的电压值。

需注意的是，上述各信号的时序仅为一范例。于其他实施例中，指令信号121和回应信号201的时序亦可能因应其他传输协定而不同。

控制模块18电性耦接于取样保持模块16以及电源模块10间。在取样保持模块16对回应信号201进行取样后，控制模块18根据取样的回应信号201’判断从属电子装置2的从属工作电压。

请参照图5。图5为本发明一实施例中，控制模块18更详细的方块图。于一实施例中，控制模块18包含四个比较器50A-50D以及控制单元52。

比较器50A-50D各根据参考电压Vr1-Vr4与取样的回应信号201’进行比较。举例来说，比较器50A-50D可根据分别为例如，但不限于1.18伏特、1.08伏特、1.03伏特以及0.95伏特的参考电压Vr1-Vr4来与回应信号201’进行比较。

于一实施例中，在经过比较后，控制单元52根据比较器50A-50D的比较结果判断取样的回应信号201’是否小于一个预设电压准位。于一实施例中，预设电压准位为例如，但不限于0.95伏特。当取样的回应信号201’小于预设电压准位时，控制单元52将判断回应信号201不具有高态电压准位。亦即，从属电子装置2所产生的回应信号201均为低态。

此时，取样保持模块16将继续通过单线双向路径13接收从属电子装置2的回应信号201并进行取样，直到控制单元52根据比较器50A-50D的比较结果判断回应信号201具有高态电压准位。

而当控制单元52根据比较器50A-50D的比较结果判断取样的回应信号201’不小于一个预设电压准位时，将进一步根据比较结果判断从属工作电压。举例来说，当从属电子装置2的从属工作电压为1.0伏特，且比较器50A-50D的参考电压Vr1-Vr4分别为1.18伏特、1.08伏特、1.03伏特以及0.95伏特时，比较器50A-50D的比较结果将为(0,0,0,1)。控制单元52将根据上述的比较结果判断从属工作电压约为1.0伏特。

进一步地，控制单元52根据从属工作电压产生控制信号521，以控制图2的电源模块10输出具有从属工作电压的电源101’。于一实施例中，控制单元52可由解码器实现，以根据比较结果的编码进一步解码来产生控制信号521。

于一实施例中，控制信号521用以控制图2中，电源模块10的可变电阻R1，以使电源模块10通过可变电阻R1的阻值改变，在输出端口O输出具有从属工作电压的电源101’。

因此，输入输出模块12将可接收具有从属工作电压的电源101’并据以运作。于一实施例中，输入输出模块12中主要由输出缓冲器122及输入缓冲器126接收具有从属工作电压的电源101’并据以运作。因此，主控电子装置1在随后通过输入输出模块12所传送至从属电子装置2的任何信号，以及通过输入输出模块12自从属电子装置2所接收的任何信号，均为相同的电压准位。

需注意的是，上述的控制模块18的实施方式仅为一范例。于其他实施例中，控制模块18可由其他架构实现，或与处理模块14整合为单一模块，以使处理模块14直接根据取样的回应信号201’进行判断并对电源模块10进行控置。

应用本发明的优点在于使主控电子装置1传送指令信号121至从属电子装置2后，通过从属电子装置2的回应信号201判断从属工作电压，进而使主控电子装置的电源模块10据以产生相应的电源101’。主控电子装置1与从属电子装置2间将可使用具有相同电压准位的信号进行通信。

请参照图6。图6为本发明一实施例中，一种主控电子装置通信方法600的流程图。主控电子装置通信方法600可应用于图1所绘示的主控电子装置1中。主控电子装置通信方法600包含下列步骤(应了解到，在本实施方式中所提及的步骤，除特别叙明其顺序者外，均可依实际需要调整其前后顺序，甚至可同时或部分同时执行)。

于步骤601，使电源模块10输出具有预设工作电压的电源101，进一步使输入输出模块12根据具有预设工作电压的电源101运作。于一实施例中，主控电子装置1根据供应电源Vdd启动后，由电源模块10根据供应电源Vdd产生具有预设工作电压的电源101。

于步骤602，使处理模块14控制输入输出模块12产生指令信号121，并经由单线双向路径13输出至从属电子装置2。于一实施例中，指令信号121可为连接查询指令信号，用以确认单线双向路径13是否连接有从属电子装置2。

于步骤603，使取样保持模块16通过单线双向路径13接收来自从属电子装置2的回应信号201并进行取样。

于步骤604，使控制模块18判断取样的回应信号201’是否小于一个预设电压准位。当取样的回应信号201’小于一个预设电压准位时，流程回到步骤603，以继续进行取样。

当取样的回应信号201’不小于一个预设电压准位时，流程将进行至步骤605，使控制模块18根据取样的回应信号201’的高态电压准位判断从属电子装置2的从属工作电压。

于步骤606，使控制模块18控制电源模块10输出具有从属工作电压的电源101’。于一实施例中，控制模块18控制电源模块10中的可变电阻R1的阻值，以达到调整电源101’的目的。

于步骤607，使输入输出模块12根据具有从属工作电压的电源101’运作。

虽然本案内容已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本案内容，任何本领域相关技术人员，在不脱离本案内容的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本案内容的保护范围当视权利要求为准。