专利名称：可拆卸地装配在计算机系统上的扩充设备及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种可拆卸地装配在诸如“笔记本”型计算机的便携式计算机系统上的扩充设备和控制这种扩充扩充设备的方法，以及涉及控制带有这种扩充设备的计算机系统的方法。并更具体地涉及用于实现节约能源的扩充设备和该设备的控制方法，以及控制带有该设备的计算机系统的方法。
特别地，本发明涉及一种扩充设备，当为节约能源而暂停对一个计算机系统的部件供电之后再次接通电源时，这个设备能够快速准确地从暂停前的相同执行点重新开始。本发明还涉及控制这种扩设备的方法以及控制带有这种设备的计算机系统的方法。
技术的新发展已经导致广泛使用为便于携带而设计成尺寸小和重量轻的便携式或“笔记本”式计算机。
在
图18中显示便携式计算机的一个例子。在图18中便携式计算机100带有一个相对薄的机身110和机盖120，机盖120和机身110相连，所以机盖120可被打开和关上。
盖120具有浅壳121。在壳121的下部上和壳整体地形成一对圆柱形突起物122。借助这对突起物122相对机身是可旋转地支承的，盖120铰接在机身110上，从而允许盖120通过突起物122的轴可相对于机身110打开或关上。在盖的打开面的中心，即背面的中心，装备了液晶显示器或LCD123，用作为个人计算机的显示装置(在下面该盖被通称为LCD120)。
机身110具有浅壳111，给定宽度的支承板112与其相连，支承板112用于覆盖机身111上部开口的后面部分。在该上部开口的前面部分装着作为个人计算机输入装置的键盘113。在键盘113的后缘上，和键盘113一起整体地形成一对舌状突起物114。借助轴向支承在支承板112的前缘上的这对突起物114，键盘113铰接在板112上。这允许键盘113相对于带有突起物114的轴的机壳111可是打开的或关闭的，当键盘113打开时，壳111的内部是暴露的。通过对设置在壳111的一侧上的打开/关闭控制机构115的两步操作可实现相对于机身110打开或关闭LCD120，以及相对于机壳111打开或关闭键盘113。因为关上LCD120或者打开键盘113将停用计算机100，诸如LCD关上和键盘打开的机械操作在电上变换成CPU的中断因素。
图19表示键盘113被打开情况下机壳111暴露的内部。大约在机壳111的中间部分处，设置隔板116以把机壳111的前面部分和它的后面部分分开。隔板116可以是由弯曲处理形成的一个薄金属板。在由隔板116围起的机壳111的后面部分里，容纳着个人计算机的内部电路，包括CPU、ROM、RAM和系统总线。隔板116前面的较大空间用来容纳扩充设备，如软盘机(FDD)部件117、硬盘机(HDD)部件119和电池部件118。在隔板116的一侧上设有接插件(未示出)，接插件根据便携式计算机100内部电路的各自标准从电气上把这些部件和内部电路连接起来。
作为这种便携式计算机100的一种新概念，已经建议FDD部件117和HDD部件118可和其它的可拆卸扩充设备交换使用。例如，FDD部件117可从机壳111的前面部分的空间里移出，用CD—ROM机部件50代替。这里所使用的术语CD—ROM(紧致盘只读存储器)是指铝反射薄膜型光盘，并且特别意味着仅用于重放的存储媒体，其利用盘表面凹下导致反射光强度变化的这个事实存储信息。由于能够高密度记录，CD—ROM已用于记录大量的信息，如文本数据和程序数据，以及音频和图象数据(包括画面、动画和计算机图形)。通过和具有这种数据重放功能的CD—ROM机的结合，作为一种新的媒体(或多媒体)便携式计算机预期可在包括教育和娱乐的领域中得到广泛使用。
研制便携式计算机的目的之一是以轻便的方式在户外使用。通常，电源从而不再依靠固定的交流电源，而是依赖电池部件(特别是NiCd、NiMH或Lilon可充电电池)，如图19中所示。但是，电池部件限于小尺寸、轻重量和短使用期限类型。从而，在新的便携式计算机里已采取措施以进行功率管理或节约能源。
节约能源的一个例子是“暂停”，当出现在一段时间周期里没有检测出I/O设备的活动或者检测出LCD(机盖)被关上的预定状态时，“暂停”把除主存储器外的几乎所有部分的电源关掉以节约能源。在进入暂停方式之前，再启动一个任务所必需的数据，如包括I/O配置和CPU状态的硬件关联信息和VRAM的内容，被保持在主存储器里。另一方面，再启动电源以从暂停方式中退出进行恢复的操作被称为“重新开始”。在重新开始状态下，为了从电源关闭时的同一点再启动一个任务，以前保存在主存储器里的数据被重新装入各个部件里。这种序列的电源管理操作实际上是由一个程序执行的，比如称为PM码(PMC)或先进PM(APM)的程序，其是Astek国际公司的商标。
研制电源管理技术所遇到的一个挑战是，当从诸如暂停之类的节约能源方式下恢复的怎样才能快速准确地从执行中断的相同点重新开始一个任务。
如上面所述，便携式计算机机身(以下称主机)把紧靠暂停前出的系统信息，如包括各芯片的寄存器值的硬件关联信息和VRAM的内容，保存在主存储器里以为主机保护“相同执行点”。
另一方面，关于扩充设备，当主机进入暂停方式时唯一提供的信息是“关掉电源”。换句话说，主机不考虑扩充设备的状态，只仅仅考虑它自己的状态，即它是否已经保存达到关掉电源的“相同执行点”。
从观察的角度扩充设备可划分成二种，一种不具有CPU，如软盘机或FDD，另一种带有内部CPU，如硬盘机或HDD以及CD—ROM机。前一种类型的操作是由主机内设置的控制器电路(如软盘控制器或FDC)控制的。在这种情况下，通过管理FDC主机可以保护紧靠着转变到暂停之前的FDD的状态，即“相同的执行点”。
但是，对具有内部CPU的扩充部件情况是不同的。这种类型的扩充设备包括存储不同种类的固件的ROM和作为CPU工作区的RAM。主机操作系统或OS不直接控制该扩充设备，而只是向该扩充设备的CPU发出命令形式的指令。该扩充设备的CPU根据ROM中的固件解释来自主机的命令并且利用作为工作区的RAM完成实际任务。主机OS不被要求去直接控制该扩充设备中的所有部件，并且一般不具有这种功能。在这样的环境下，如果主机仅参考自己关掉电源的状态，则该扩充设备上的运行结果(如RAM的内容)将会失掉(即，因为主机对防止这一点不做任何事)，而且即使再次从主机上提供电源这些失掉的存储内容不会被恢复。
根据上面的叙述，技术熟练的人很容易理解到常规的主计算机不能准确地从相同的执行点再启动一个任务。
在扩充设备上失掉紧靠着转变到暂停方式之前的状态所引起的问题，现将通过CD—ROM机的例子予以简单说明。
CD—ROM机的RAM中已记录了插入的盘上的各种信息插入。这些信息包括数据分配信息如内容表或TOC，指示数据速率的驱动参数和指示音频输出电平的音频参数。在这些信息之中，在盘的重放过程中为搜索记录位置TOC信息是必需的，在盘被移出之前或者电源复位(POR)之前，当插入盘期间盘的内容读入RAM时TOC信息被保留。在处理来自主机的命令期间驱动参数和音频参数的各个值动态地更新。但是，仅为主机的便利而暂停电源，将会丢失RAM上的这些数据。
一旦失去RAM里的这些工作数据，在重新开始操作期间发现一些不利情况。这些信息中的TOC信息和在正常的电源复位(POR)情况下一样必须再次从盘中读出。但是，CD—ROM机具有长达350毫秒的平均访问时间，为读出TOC信息需要几秒或几十秒时间。(压缩盘通常对每次对话管理信息。对每次对话提供TOC并记录在每次对话开始处的引入区(Lead—In)里。TOC具有每对话512字节的尺寸。对于含有多个对话的盘，读出操作所需时间随着TOC数量的增加而变长。几秒到几十秒的时间对于只偶尔看看显示器的用户太长，难以等待。在这样的情况下，用户可能会有错误或不好的印象，比如“这台计算机不好用”或者“机器可能有问题”。此外，如同正常POR一样，驱动参数和音频参数必须被重新规定。在这种情况下，任务的前后关系被破坏，如盘以一种不同的音频电平所重放。这给用户一种不协调的感觉。简言之，对CD—ROM的重放未从相同的执行点重新开始。相类似的问题可以出现在冬眠之后的唤醒期间。(计算机系统冬眠技术的细节，请参考日本专利申请5—184186)。
由于高容量，CD—ROM经常用于装上比如周而复始游戏的长程序，而且用户很可能在程序结束以前多次关掉LCD以停止一次游戏。这样，重新开始方式的问题，即从相同的执行点快速地再启动一个任务，变得更加严重。
但是，对于HDD，在重新开始方式期间的这种问题很可能不发生，因为HDD的平均存取时间相对要短，约为12毫秒。对于磁光(MO)盘机，平均存取时间略长些，至多为32毫秒(这是对于厚的磁光盘机。对于内置型MO机，随进给马达尺寸减小存取时间进一步增加)，重新开始的问题和CD—ROM机一样严重。
从上面的叙述中，技术熟练的人容易明白，在主机上从暂停方式下重新开始一个任务需要有信息，类似地，从设备上，特别是从具有自身的CPU的设备上，重新开始这个任务也需要有信息。此外，技术熟练的人也明白，主机不能控制设备所需用于重新开始的所有信息。但是，如果没有可能在扩充设备上的管理这些信息的措施，为了重新开始一个任务必然需要较长的时间周期并且将会失去该任务前后连系。
所以本发明的一个目的是提供一个扩充设备，其可拆卸地安装到计算机系统(主机)里并能快速准确地响应主机上的一系列电源管理操作。
本发明的另一个目的是为便携式计算机系统提供一种环境，在这个环境下扩充设备本身保存重新开始期间所需的并且当进入暂停方式时主机不能管理的信息，从而允许在重新开始期间快速地并且准确地从相同的执行点再启动一个任务。
本发现仔细考虑这些问题。本发明的第一个方面是一种可拆卸地安装在计算机系统里的扩充设备，包括控制所述扩充设备操作的中央处理装置；第一数据保存装置，其是易失的，用作所述中央处理装置处理任务的工作区；与所述计算机系统通信的接口装置；把电源提供给所述扩充设备里各个部件的装置；以及第二数据保存装置，其是非易失的和可写的，用于保存由所述接口装置保持的前后关系信息和保存存储在所述第一数据保存装置里的数据以响应经过所述接口装置来自所述计算机系统的请求。
从第二个方面看，本发明提供一种控制可拆卸地安装在计算机系统里的设备的方法，它包括控制所述扩充设备操作的中央处理装置；第一数据保存装置，其是易失的，用作为所述中央处理装置处理任务的工作区；与所述计算机系统通信的接口装置；把电源提供给所述扩充设备里各个部件的装置；以及第二数据保存装置，其是非易失性的和可写的，用于保存由所述接口装置保持的前后关系信息和保存存储在所述第一数据保存装置的数据；它的特征在于该方法包括这些步骤从所述计算机系统接收关掉电源的事先通知；响应所述通知把由所述接口装置保持的前后关系信息和把存储在所述第一数据保存装置里的数据保存到所述第二数据保存装置里；以及把完成所述保存步骤通知给所述计算机系统。
从第三个方面看，本发明提供一种控制可拆卸地安装在计算机系统里的扩充设备的方法，它包括控制所述扩充设备操作的中央处理装置；第一数据保存装置，其是易失性的，用作为所述中央处理装置处理任务的工作区；和所述计算机系统通信的接口装置；把电源提供给所述扩充设备里各个部件的装置；以及第二数据保存装置，其是非易失性的和可写的，用于保存由所述接口装置保持的前后关系信息和保存存储在所述第一数据保存装置里的数据；它的特征在于该方法包括这些步骤当再启动电源时从所述计算机系统接收一条指令；响应所述指令把所述第二数据保存装置保存的数据恢复到所述接口装置里和所述第一数据保存装置里；以及把完成所述恢复步骤通知给所述计算机系统。
现在根据本发明的第一、第二和第三方面描述本发明的操作。当计算机系统进入诸如暂停的节约能源方式而中断对扩充设备的供电时，存储在作为第一数据保存装置的RAM里的工作数据和存储在接口装置的一部分的接口电路的寄存器里的内容被丢失。从而，由该扩充设备执行的一个任务的前后关系信息也丢失。和本发明有关的扩充设备带有闪速存储器，作为第二数据保存装置，其是非易失性的。即使暂停电源时这个闪速存储器仍能够保持这些前后关系数据。在和本发明有关的控制扩充设备的方法中，在计算机系统进入暂停方式之前扩充设备的状态，如RAM里的工作数据和接口电路中寄存器的内容，被保存到闪速存储器里。根据和本发明有关的控制扩充设备的方法，在计算机系统启动重新开始操作之前把闪速存储器的内容恢复到计算机系统的各个设备里去。这样，在重新开始期间扩充设备不必从盘中重新读出TOC信息，并且赋有紧靠着暂停之前所呈现的相同的前后关系。简言之，扩充设备可以快速地和准确地从相同的执行点再启动一个任务。
本发明的第四个方面是一种控制可拆卸地安装在计算机系统里的扩充设备的方法，它包括用于安装盘存储媒体的主轴马达，以旋转所述盘；访问所述盘的头；用于沿所述盘的径向方向移动所述头的滑动器马达；驱动所述主轴和所述滑动器马达的马达驱动装置；处理所述头的输出的处理机装置；控制所述马达驱动装置的马达驱动控制器装置；控制所述扩充设备的操作的中央处理装置，它的特征在于该方法包括一个空闲步骤，以停止所述头的输出和停止所述马达驱动控制器装置的操作，但同时不停止所述马达驱动装置和所述中央处理装置的至少一个操作；和等待以停止所述马达驱动装置的操作，但同时不停止所述中央处理装置的至少一个操作；以及休眠，以停止所述中央处理装置的操作。
根据本发明的第四方面，通过实质上中断扩充设备里各个部件的操作，有可能在连续提供电源的同时实现节约大量的能源。此外，即使在计算机系统向其扩充设备提供电源时，还有可能在计算机系统不察觉的情况达到节约大量的能源。
通过下述对带有附图的本发明最佳实施方式的更具体的说明将清楚本发明的上述和其它目的、特征和优点。
图1是实行本发明的计算机系统的硬件结构摘录部分。
图2是实行本发明的CD—ROM机的硬件结构。
图3是一个示意图，说明CD—ROM机的运行方式。
图4是一个示意图，说明CD—ROM机各种运行方式下的活动。
图5说明与本发明实施方式有关的CD—ROM机的运行方式的转换，并且具体地是一个流程图，说明由主机正常接通电源下(POR)的处理过程。
图6说明与本发明实施方式有关的CD—ROM机的运行方式的转换，并且具体地是一个流程图，说明通过CD—ROM机的内部定时器转换到休眠的处理过程。
图7说明与本发明实施方式有关的CD—ROM机运行方式的转换，并且具体地是一个流程图，说明通过主机的指令转换到休眠的处理过程。
图8说明与本发明实施方式有关的CD—ROM机运行方式的转换，并且具体地是一个流程图，说明从休眠到唤醒的处理过程。
图9说明与本发明实施方式有关的CD—ROM机运行方式的转换，并且具体地是一个流程图，说明从活动、空闲或等待转换到暂停方式的处理过程。
图10说明与本发明实施方式有关的CD—ROM机运行方式的转换，并且具体地是一个流程图，说明从休眠转换到暂停方式的处理过程。
图11说明与本发明实施方式有关的CD—ROM机运行方式的转换，并且具体地是一个流程图，说明从暂停方式向重新开始方式的转换的处理过程。
图12说明主机控制信号及驱动状态信号的操作，并且具体地是在主机控制信号的休眠请求引起从活动、空闲或等待向休眠方式转动时的各个信号的时序图。
图13说明主机控制信号及驱动状态信号的操作，并且具体地是从休眠到唤醒期间的各个信号的时序图。
图14说明主机控制信号及驱动状态信号的操作，并且具体地是主机控制信号的暂停请求引起从活动、空闲或等待转换到暂停方式时的各个信号的时序图。
图15说明主机控制信号及驱动状态信号的操作，并且具体地是从休眠方式转换到暂停方式期间的各个信号的时序图。
图16说明主机控制及驱动状态信号的操作，并且具体地是从暂停方式到重新开始方式期间的各个信号的时序图。
图17是用来实现本发明的磁光盘机的硬件结构。
图18是便携式计算机的立体图，并且具体地表示LCD打开情况下的可使用状态。
图19是便携式计算机的立体图，并且具体地表示一种状态，在这种情况下LCD和键盘被打开而暴露机壳的内部。
现按下述标题解释本发明的最佳实施方式A.便携式计算机系统的结构B.CD—ROM机的硬件结构C.CD—ROM机的运行方式C.1.活动方式C.2.空闲方式C.3.等待方式C.4.休眠方式C.5.暂停方式D.CD—ROM机各种工作方式的转换过程D.1.正常通电复位(POR)D.1.1.在主机上的处理D.1.2.在CD—ROM机上的处理D.2.利用CD—ROM机的内部定时器转换到休眠方式D.3.主机请求时转换到休眠方式D.4.从休眠方式的返回(唤醒)D.5.从活动、空闲和等待方式转换到暂停方式D.6.从休眠转换到暂停方式D.7.从暂停方式恢复(重新开始)E.主机控制和驱动状态信号的操作时序图E.1.从活动、空闲和等待方式转换到休眠方式E.2.从休眠方式唤醒E.3.从活动、空闲和等待方式转换到暂停方式E.4.从休眠方式转换到暂停方式E.5.从暂停方式下重新开始F.对磁光盘的应用A.便携式计算机系统的结构图1是一个简化的部分方块图，说明便携式计算机100的硬件结构(或者为了说明诸如CD—ROM机扩充设备上的电源管理操作所需的一个图)。为了建立一个计算机系统，实际上需要许多其它的部件(未示出)。但是，对于技术熟练的人这些部件是熟知的，为了简化说明起见不在这里示出。
图1中，主CPU70通过系统总线80在电气上和系统里的各个单元相连接，这样它控制整个系统100的操作。为支持主CPU70进行电源管理装备了子CPU60。在图1中所示的系统里，应该设想由主CPU70、子CPU60和系统总线80组成主机。
CD—ROM机以下亦称为CD机50经过系统总线80和主CPU70相连接，从而它可向主机发送命令或者从主机接收命令。通过主机控制信号(以下亦称CS)19和两个CD机状态信号(亦称为SS1和SS2)20，CD机50还和子CPU60连接。信号19和20的作用将在下面说明。
诸如FDD和HDD的扩充设备和系统总线80连接。
当在主机上检测出指明任务不能继续的规定事件时，如“LCD关掉”、“键盘拿开”和“电池耗尽”，主CPU70被中断以进入暂停方式。为了转换到暂停方式有两种类型的从主机到CD机50的请求。一种类型中，在PM代码(PMC)71的控制下提出暂停请求。在这个情况下，通过一个经过系统总线80的命令主CPU70请求CD机50的暂停。在另一种类型的转换请求中，在APM61的控制下提出暂停请求。在该情况下，子CPU60经过主机控制信号请求CD机50里的CPU10的暂停。(下面说明利用主机控制信号的暂停请求的传送)。
PMC71可以是两种，一种在POR期间从系统ROM(未示出)里装入，另一种装在操作系统(OS)里。但是，在本发明中重要的不是在主机上通过PMC或APM的自身进行电源管理操作，而是在由主机以命令的形式或者以控制信号的形式向CD机50做出暂停请求。B.CD—ROM机的硬件结构图2是一个详细的方块图，说明图1中所示的CD—ROM机50的硬件结构。通过下面的叙述应该理解本发明是利用CD—ROM机50实现的。
作为存储媒体的盘(CD)21可旋转地安装在主轴马达5上。在盘21表面的下方安装着传感器头1。马达驱动电路4控制主轴马达5的旋转，以使盘21的盘道相对于传感器头1以恒定线速度(CLV)旋转。
利用向盘21输出激光和接收反射光，传感器头1用于读出数据，传感器头1安装在可在盘21的径向方向移动的滑动器马达6上。
传感器头1的输出信号经RF放大器2输入到伺服电路/数字信号处理电路3中，以既用于传感器头1的位置控制又用于数据处理。对于位置控制，由伺服电路3和马达驱动电路4组成的控制系统在该输出信号允许传感器头1访问盘21的基础上控制主轴马达5和滑动器马达6的同步驱动。传感器头1是由一个双轴设备(未示出)支承的，该设备能够精确地驱动、聚焦和跟踪调整。对于数据处理，该输出信号是由数字信号处理电路(DSP)3处理的。为把处理过的数字信号发送给主机，数/模转换器电路(PAC)7把信号转换成模拟信号以供输出。为输出到耳机，该信号经PAC7和音频放大电路8输出。当该信号作为数字信号输出到主机时，译码器电路9译码该信号以把它发送给系统总线80。伺服电路和DSP是用相同的参考数字3表示的，并且可以是同一芯片或者分开的芯片。
用来机械地安装盘21的一个托盘(未示出)以一种可传递功率的方式加载马达12连接。响应来自用于指示托盘打开或关上操作的弹出按钮18的信号，或者响应来自CPU10的请求(或经过CPU10来自主机的请求)，马达驱动电路11控制加载马达12，这样允许置换盘21。
CPU10是一个用于控制CD—ROM机50里各个单元的工作的控制器装置。CPU10包括同步各个操作的时钟14、ROM16、RAM15和电可擦可编程ROM(EEPROM)17。
ROM16是一个只读存储器，其写入数据是在制造期间确定的，并且用于存储不同类型的固件。具体存储的固件包括这些用途的固件在启动(POR)期间由CD机50进行自检，用于解释由主机发送的命令(亦称为主机指令)的命令处理，检查诸如有/无盘和托盘打开/关上等CD机状态，或者为对诸如托盘弹出的CD机机构进行控制的机械控制。
RAM15是CPU10用作为工作区的第一数据保存装置，如在上面关于现有技术说明中所叙述的那样，它用于存储所插入的盘21的各种信息(例如，象TOC的分配信息，指示数据速率的驱动参数、指示音频输出电平的音频参数)。存在着需要对所存储数据进行更新的动态RAM(DRAM)和不需要更新的静态RAM(SRAM)。在本实施方式里，最好用SRAM(理由在下面说明)。
EEPROM17是一个可写非易失性半导体存储器并且作为第二数据保存装置，它的细节在后面叙述。有两种类型的EEPROM在一种中数据只能以位擦除，而在称为闪速存储器的另一种中，数据可对段全部擦除。尽管两种类型都可作为与本发明有关的第二数据保存装置，后者能更有效地运行。
接口电路9用于控制主机和CD机50间的数据流，它包括控制寄存器、命令寄存器、状态寄存器、错误寄存器和数据寄存器。其中状态寄存器包括一个保持CD机50当前操作方式的字段(CD机50的运行方式将在节C中说明)和一个向主机表示CD机50活动的忙标志。CD机50的活动可以是就绪状态或忙状态，在就绪状态下可以立即执行主机命令，而在忙状态下由于正在处理一个任务不能接收主机命令。通过轮询该状态寄存器主机OS可以识别CD机50的状态。图2中显示的接口电路和译码电路采用相同的参考数字9，它们可用一个芯片或分开的芯片构成。
如上面所述，利用经接口电路9发送和接收的命令以及利用主机控制信号19和驱动状态信号20进行CD机50的CPU10和主机之间通信。
主机控制信号19是一个由主机使用的以把它的意图传递给CD机50的信号，在本实施方式里提供两个用途。一个用途是发送来自主机的用于改变运行方式的请求。另一个用途是当时钟14停止时对CPU10启动硬件中断。如将在节C中所说明的那样，当CPU10的时钟14处在停止状态下，和本发明有关的CD—ROM机50可以进入休眠或暂停工作方式，停住的时钟14使得接口电路9中止和不接收任何样命令。这样，通过主机控制信号19中断CPU10可激起时钟14。
相反，驱动状态信号20是一个由CD机50使用的以把它的意图传递给主机的信号，如上面所述，它由两条信号线SS1和SS2组成。SS1利用高电平或低电平信号表示CD机50的活动状态。(在本实施方式中，忙状态使得SS1为低电平)。SS2用来通知主机CD机50自发地从活动、空闲或等待状态转换到休眠状态(见第D.2)。
虽然CD机50是从主机提供电源的，如用参考数字13表示的箭头所示，但未画出详细的电源线。但是，应该注意到，该电源13的接通或断开是通过主机的常规通电(POR)或常规断电产生的，但也取决于暂停/重新开始操作。
在节E中将详细说明主机控制信号19、驱动状态信号20和电源13的运行。C.CD—ROM机的运行方式和本发明关有的CD—ROM机50具有五种运行方式活动、空闲、等待、休眠和暂停。
图3示意各种运行模式以及它们间的转换。各种方式之间的转换是通过CD机50的内部时钟、经主机命令或主机控制信号的请求、为重新开始从主机施加电源、或者由主机正常加上电源或暂停电源(POR)等引起的。在图3中，各种转换是通过一个指示引发物的箭头表示的。各种运行方式的转换过程取决于其引发物，该过程将在节D中详细说明。
在各运行方式之间CD机50内部的各机构和各电路的运行状态发生变化，它们之间的关系显示在图4中。在图4中所示的表中，列项目表示CD机50的部件(列项目的号对应于图2中的参考数字)，而行项目表示操作方式。表中各列里的字符A(活动)、I(待用)和D(禁止)指示各个部件在对应的运行方式下的活动状态，并且活动等级按A、I和D的次序下降。
可以容易地从图3和图4理解，CD机50内的各种部件随运行方式向下变为更不活动。对于技术熟练的人这也是明显的，即CD机50变得越不活动，可达到越多的能源节约。换言之，随着运行方式从活动转变为空闲、等待、休眠和暂停，CD机50入睡得更深。现在将说明各种运行方式。C.1.活动方式活动方式是一种从主机正常供电(在本实施方式下，5V、500mA)方式，CD机当前正在执行自检或执行主机命令，或者主机命令可被立即执行。C.2.空闲方式在空闲方式下，主轴马达5在旋转着，但是将停止传感器头1的激光输出。这将使RF放大器2的输出被切断。从而滑动器马达6和两轴设备上的伺服控制，即传器头1的位置控制事实上被中断。激光输出和伺服控制上的能源节约的结果是电源消耗降至300mA。
当在这个方式下主机发出一条命令时，在一段仅需再启动伺服控制的时间滞后后可进入到活动方式。C.3.等待方式在等待方式下，主轴马达5的旋转也将停止，即马达驱动电路4和主轴马达5变得更不活动。这造成电源消耗降至100mA。
当在这个方式下发出主机命令时，在把主轴马达5转动起来和再启动伺服控制所需的时间之后可返回到活动方式。在活动、空闲和等待方式下，CD机50处于一种可以立即为主机命令服务的状态下。C.4.休眠方式简言之，休眠方式是一种CPU10的时钟被停止以及CD机50的所有机构和电路都处于完全停止状态(禁止)。在这个方式下，仍旧从主机提供电源，但它只消耗小的漏电流(10mA)，这样导致显著的能源节约。
当CPU10的时钟14停止时，将禁止对存储器的刷新。因此，如果在CPU10里所设置的RAM15是动态RAM时，它的内容会失掉。但是，在本实施方式里采取静态RAM作为RAM15，即使在休眠方式下仅提供上述的漏电流其仍保留它的内容。
因为停止时钟14使得接口电路19处于完全停止状态(禁止)，在该方式下主机发出的命令不能得到处理。因此，主机必须采用主机控制信号19来发出请求，以代替采用命令。(具体地，请求用来中断CPU10，以启动时钟14。细节参见节E)。
空闲、等待和休眠方式达到的能源节约的特点之一是，电源13本身并不接通或断开CD机50内的各个电路，而所获得的只占活动方式下的大约2％的范围的能源节约，即500mA至10mA，是通过逐步迫使各控制系统进入基本停止的状态实现的。换言之，不需要主机或CD机50对各个电路履行频繁的电源控制以实现这些能源节约方式。C.5.暂停方式若从主机的角度来看，暂停方式是在把为再启动一个任务所需的数据保存到主存储器后停止除主存储器之外的几乎所有单元的电源。这样，在暂停方式下，对CD—ROM机50提供的电源将是0mA。在这个意义上，当从CD机的角度来看，暂停方式和常规的断电状态没有不同。在暂停方式下，由于易失性CD机50的接口电路9内的各个寄存器和RAM15的内容会丢失。
本发明的一个目的是，如何在紧靠着断电之前在转换到暂停方式的过程中把CD机50的行为，即CD机50的状态，保存起来，这一点将在节D中详细说明。D.CD—ROM机各种运行方式的转换过程。
D.1.正常通电复位(POR)图5表示正常通电过程(POR)的流程图。如图5中所示，扩充设备以和本发明有关的CD—ROM机为例子。
当电源加到主机上时(步骤202)，主机和CD机50并行地执行下列处理。D.1.1.在主机上的处理在主机上，在步骤204进行通电自检(POST)，和在步骤206装入操作系统(OS)以使计算机系统运行。
接着在步骤208运行设备驱动程序。典型地，所使用的设备驱动程序在“config·sys”文件里规定。
在判定块210里，向扩充设备(包括CD机50)的接口电路发送一个命令以判定是否实际上已建立了连接。未能连接的扩充设备则被处理为不连接的，如判定块210的“否”分支所示。
另一方面，当该尝试成功时，在步骤212向扩充设备再发送一个命令以认可CD机活动性或者规定参数，如判定块210的“是”分支所示。CD机活动性指的是一种状态，即CD机50当前是在处理一个任务(即忙状态)或不是，它可由驱动状态信号SS1的信号电平来检测(参见前面的叙述和节E)。参数包括音频参数(音频输出电平)和CD机参数(能源节约定时器的设定时间(见节D.2)，主轴马达的旋转速度和上面说明过的数据速率。在规定这些参数的时候，设备驱动程序通知CD机50各种规定的值，如箭头230所示(如果CD机50自身规定缺省值，不进行这种通知)。D.1.2.在CD—ROM机上的处理在CD—ROM机50上，首先在步骤214进行自诊断测试。用于自检的固件存储在CD机50的ROM16中，如前面所述。如果自检失败，跳过步骤216、218、220和222以终止初始化(步骤224)。
另一方面，当自检成功时，进入步骤216，确定盘是否已经安装在托盘上。如果没有，跳过步骤218、220和222以终止初始化(步骤224)。
如果已经放入盘，进入步骤218，以便为了进行盘访问禁止盘的弹出(具体地，盘的托盘的排出功能被停住)。接着，在步骤220，访问盘并且尝试读出TOC信息。如果该读出尝试失败，跳过步骤222以终止初始化(步骤224)。
如果读操作成功，在步骤222把TOC信息记录到CD机50的RAM15上，并终止初始化处理(步骤224)。在该盘被置换之前或者通电复位(POR)之前被记录的TOC信息保持在RAM15中。该TOC信息用于非法请求错误处理或者用于当出现盘访问请求的搜索记录位置(在音乐CD的情况下)。
当结束初始化时，在步骤226允许盘弹出。
当在主机和CD机50上结束上述处理时(步骤228)，进入活动状态。从而，CD机50处于一种可立即执行主机命令的状态下。D.2.利用CD机的内部时钟转换到休眠方式和本发明有关的CD—ROM机50在不接收来自主机的请求下可以自发地进入休眠方式。具体地，CD机50的内部时钟(未在图2中示出)监视从最近一次的盘访问以来的经过时间，并且一旦超出给定的时间周期，CD机50自动地进入空闲、等待或休眠方式。图6表示利用内部定时器向休眠的转换过程。
在从最近一次盘访问起经过一给定时间以前，通过由步骤302和304组成的循环维持活动方式。
当给定的时间过去后，停止传感器头1的激光输出并且把诸如对滑动器马达6的伺服控制为停止(步骤306)以进入空闲方式(步骤308)。在上面的节C.2里已经说明过空闲方式的细节。
在从最近一次盘访问时间到下一个给定的时间周期的期间之内，通过由步骤308和310组成的循环维持空闲方式。
当下一个给定的时间过去之后，停止主轴马达5的旋转(步骤312)并且进入等待方式(步骤314)。参见节C.3有关等待方式的细节。
在从最近一次盘访问时间起到第三个预定的时间周期的期间之内，通过由步骤314和316组成的循环维持等待方式。
当第四个预定的时间过去之时，进入步骤320，停止CPU10的时钟14以进入休眠方式。有关休眠方式的细节见节C.4。因为停止的时钟14造成接口电路9中止，所以CD机50转换到休眠状态对于主机来讲变成是不可见的。(在从活动到等待的各个方式下，通过轮询接口电路9内的状态寄存器，主机可以识别CD机50的方式。因此，主机的OS可以识别CD机50的运行方式，如前面所述)。然后，在实际的转换之前，CD机50通过驱动状态信号SS2通知主机进入休眠方式(步骤318)。有关利用驱动状态信号SS2进行通知的细节参见节E。
这样，在无需等待来自主机请求的情况下，通过自身进入深睡，CD—ROM机50可获得能源节约。
在转换到各种方式(步骤304、310和316)之前的各个预定的时间周期可以是发货前预先规定的值，或者是可由用户在执行POST时编程的。D.3.在主机请求下转换到休眠方式和D.2相反，CD机可在通过主机命令或主机控制信号19的请求下，从活动、空闲或等待方式改变到休眠方式。图7表示通过主机的指令转换到休眠的过程。
主机利用它的内部定时器(未在图1中示出)监视从最近一次CD机访问起所经过的时间(步骤402和404)。当从最的一次访问CD机之后经过一预定的时间周期时主机确定CD机50的活动性(步骤406)。如前面所述，这种确定是通过检查接口电路9的忙标志或者检查驱动状态信号SS1的信号电平进行的。如果活动性被确定为忙状态，主机等待，直到CD机50变为就绪状态。为进入就绪状态后，主机通过系统总线80向CD机50发送一个休眠请求命令，或者利用主机控制信号19请求休眠(步骤408)。有关通过主机控制信号19的休眠请求的细节，见节E。
一旦接收来自主机的休眠请求，CD机50根据当前的运行方式执行一个过程。
当CD机50进入活动方式时，它在步骤412设置接口电路9的忙标志并且禁止盘的弹出，即设置一个拒绝其它任务请求的状态。接着，在步骤414，在进入步骤420之前停止用于传感器头1的激光输出的伺服控制，停止用于滑动器马达6等的伺服控制，以进入空闲状态。
当CD机50处于空闲方式时，在步骤416它首先设置忙标志并禁止盘的弹出(等同于步骤412)。接着在步骤420，它停止主轴马达5的旋转以进入等待状态。在这个时刻，CD机50已完全准确好转换到休眠方式，并且释放以前步骤422所设置的忙标志。然后，进入步骤426。
如果CD机50已经处于等待方式和如果它随步骤410至422的过程已经到达等待方式，在步骤426CD机50首先通过驱动状态信号SS2(等同于步骤318)回送一个向休眠方式转换的确认信号。然后，CD机50停止CPU10的时钟14以进入休眠方式(步骤428)并且结束该进程(步骤430)。D.4从休眠方式的返回(唤醒)。
CD机50从休眠方式的返回称为唤醒。图8表示唤醒过程。
在步骤502当主机对CD机50请求一个任务时，由OS提出唤醒CD机50的请求。首先，在步骤504，主机确定CD机50是否实际上处于休眠方式。如前面所述，当CD机50处于从活动到等待方式的顺序下可以通过参考接口电路9内的状态寄存器来确定CD机50的运行方式，但是在休眠间CD机50的运行方式不能通过接口电路9来确定。代之以，如果主机已锁存用驱动状态信号SS2(上面所述的步骤318和426)通知的对休眠的转换(以后称为“休眠锁存”，见节E)，可以确定出休眠方式。
如果CD机50处于活动、空闲或等待方式中的一种，可以立即处理一个任务(见节C)，这样在步骤516OS发送一条命令并且在步骤518终止处理。
另一方面，在休眠方式期间，几乎CD机50的所有部件都处于停止状态，在这个状态下不能立即处理命令。因此采取下列过程。首先，在步骤506主机通过利用主机控制信号19中断CD机50的CPU10并且释放休眠锁存，以在步骤508启动时钟14。接着，在步骤508CD机50设置忙标志和在步骤510禁止盘的弹出，以在步骤512返回休眠前的运行方式。也就说，如果以前为活动则返回活动方式，如果以前是空闲则返回到空闲方式，或者如果以前是等待则返回到等待方式。在转换到休眠之前所进入的运行方式由接口电路9的状态寄存器所存储。
在完成恢复时，在步骤514释放先前所设定的忙标志并且通知主机命令处理已成可能。然后在步骤514OS发出一个命令并且在步骤518终止唤醒处理。D.5从活动、空闲和等待转换到暂停方式本发明的特点之一是CD机50是如何保存紧靠着主机转化成暂停方式之前的状态。在本节和节D.6里该特点将会明显。
图9表示活动、空闲或等待转换到暂停方式的过程。
在主机上当检测出指示不能继续一个任务的规定事件时，诸如“LCD120被关上”、“键盘113被打开”和“电池119已耗电到一给定程度”，则在步骤602产生CPU70的一个中断以进入暂停方式。应该理解暂停方式的处理细节超出本发明的范围因此将不在这里进行说明。
接着在步骤604主机确定CD机50的状态，即CD机的运行方式和活动情况。如果CD机50处于休眠方式，采取一个过程经分支Q(见图10和节D.6)从休眠进入暂停方式。当CD机50处于忙状态或在处理其它任务时，主机等待，直到CD机变成就绪。如果CD机50变成就绪，在步骤606主机以主机命令或者主机控制信号19的形式向CD机50发送暂停请求。
一旦接收来自主机的暂停请求，CD机50根据当前的运行方式执行一个过程。
如果CD机50处于活动方式，它首先在步骤610设置忙标志并禁止弹出盘。接着，在步骤612，它停止传感器头1的激光输出和停止马达伺服控制，以在继续步骤618之前进入空闲状态。
如果CD机50处于空闲方式，它首先在步骤616设置忙标志并禁止弹出盘。接着在步骤618，它停止诸如主轴马达5旋转的操作以在继续步骤624之前进入等待状态。
如果CD机50已经处在等待方式，它在步骤622设置忙标志并禁止弹出盘。当CD机50分别完成步骤622和步骤618的操作时，它处于一种能够允许暂停来自主机的电源13的状态。但是，如果在这些步骤之后立即暂停电源，则将会失掉存储在RAM15里的工作数据(即TOC信息、驱动及音频参数)和会失掉接口电路9里各个寄存器的内容，因为这些存储媒体是易失性的。当丢失这些内容时所遇到的问题已在前面对现有技术的描述中予以说明。这样，在本实施方式中，RAM15和各寄存器的内容被保存在非易失性半导体数据保存设备闪速存储器17里(步骤624)。以这种方式，在CD机50释放忙标志和通知主机已完成进入暂停方式的准备(步骤626)之前必要的数据得到保护。
接着，一旦主机检测出忙标志的释放，主机在步骤628暂停CD机50的电源13并且对整个系统终止向暂停转换的处理(步骤630)。D.6.从休眠向暂停方式的转换图10表示从休眠向暂停方式的转换。也就是说，图10表示当在图9的步骤604确定CD机50已处于休眠方式时分支Q随后的过程。
在休眠方式下，CD机50的各个单元处于停止状态下，即一种不能进行保存RAM15和接口电路9内各寄存器的内容的操作的状态。所以，在步骤700主机通过利用主机控制信号19中断CD机50的CPU10并且在步骤702启动CPU10的时钟14，以恢复CD机50内各个单元的操作(实际上返回到等待方式)。
然后，在步骤704CD机50设置忙标志和禁止盘的弹出。在步骤706，它把RAM15的内容和接口电路9的各个寄存器的内容保存到闪速存储器17里(等效于步骤624)。
接着，在步骤708CD机50释放忙标志并通知主机已完成向暂停方式转换的准备。对该通知作响应，在步骤710主机暂停CD机50的电源13并且在步骤712对整个系统终止暂停转换的处理。D.7.从暂停方式的恢复(重新开始)本发明的作用之一是，当主机进入重新开始状态时，本发明能提供一种环境，在这个环境下CD机50可以快速并且准确地从相同的执行点再启动一个任务。在本节中将会清楚该作用。
图11表示从暂停方式重新开始的过程。
在暂停方式下，一旦主机检测出指示再启动一个任务可能性的规定事件，例如“LCD已打开”、“键盘关闭”、和“电池119已充电”，在步骤802产生主CPU70的一个中断，以为再启动一个任务启动重新开始操作。作为该重新开始操作的一部分，在步骤804恢复CD机50的电源13。应该理解在主机上处理重新开始的细节超出本发明的范围，因此不在这里描述。
在CD机50上，供电本身不能确定它是正常POR还是重新开始。为了能够确定，主机发出主机控制信号19，该信号在波形上不同于用于重新开始的主机控制信号(细节见节E)。在步骤806，如果确定为正常POR，经过分支P执行在图5和节D.1里所描述的过程。另一方面，如果判定为用于重新开始的供电，则处理到达下一步骤808。
在步骤808，CD机50禁止盘的弹出并且设置忙标志以禁止接收主机命令。
接着，在步骤810，被保存在闪速存储器17里的数据重新装入各个单元里。如上面所述，在本步骤里重新装入的数据包括TOC信息、音频和驱动参数和接口电路9内各个寄存器的值。应该注意到，因为TOC信息不是从盘上重新读出的而是从半导体存储器里重新装入的，数据传送变得更快。这一点很不同于正常POR(见图5的步骤220和节D.1)。还应该注意到，任务的前后关系未被破坏，因为任务中断时刻的状态包括音频及驱动参数和寄存器值都被重新装入。这一点也不同于正常POR。(在POR期间，设备驱动程序规定给定值或者CD机50本身设定缺省值。见图5的步骤212和230和节D.1)。
接着，CD机50转到进入暂停方式时刻所采取的运行方式上(步骤812)。进入暂停方式时刻所采取的运行方式已被记录在接口电路的状态寄存器里。因为在前面的步骤810里状态寄存器的内容已被重新装入，参考它可确保返回相同的运行方式。以这种方式，完成对重新开始的全部处理(步骤814)。E.主机控制及驱动状态信号的工作时序图如上述，和本发明有关的CD—ROM机50可以不用主机命令而用主机控制信号19进入其它的运行方式。另外，因为停止CPU10的时钟14禁止接收主机命令，主机的意图只能用主机控制信号19传递。技术熟练的人应该理解主机控制信号(CS)19是和驱动状态信号20(SS1和SS2)合作起作用的。本节参考图12至16说明各条信号线和CD机50的运行之间的关系。在图12至图16的各个时序图里，第一行表示主机控制信号(CS)19的信号电平，第二行表示驱动状态信号SS1的信号电平，第三行代表驱动状态信号SS2的信号电平，第四行代表来自主机的电源电压电平，第五行代表CD机50的运行方式。E.1.从活动、空闲和等待转换到休眠方式图12是在通过主机控制信号CS发出休眠请求时各个信号的时序图。
主机控制信号CS通常保持为高电平，当要把主机的意图传递给CPU10时主机控制信号CS被用来发送一个低电平脉冲波以作为硬件中断(以下称为脉冲波)。也就是说，如果主机想通过信号电平降低CD机50的运行方式，主机只向主机控制信号CS发送一次低电平脉冲波以传送它的请求。为了进一步降低一级运行方式，在规定的时间间隔(T1)里主机再次发送一个脉冲波。为了进入运行方式的更低的级，主机在发出最后一次脉冲波之后的一规定时间间隔(T1)内第三次发送脉冲波。所以，当CD机50处于活动方式下，用来请求休眠的主机控制信号CS是由三个相继的脉冲波表示的，如图12(a)中所示，当CD机50处于空闲方式下是用两上相继的脉冲波表示的，如图12(b)所示，而当处于等待方式下是由单个脉冲波表示的，如图12(c)中所示。
一旦接收这种休眠请求，CD机50在很小的时间滞后后开始预定的向休眠方式转换的过程(见图7的步骤410至420)和节D.3)。在此时刻，CD机50设置忙标志并把驱动状态信号SS1变成低电平。当CD机50处于就绪状态时驱动状态信号SS1保持在高电平，而当进入忙状态时该信号变成低电平。这样，当驱动状态信号SS1处于低电平时，主机命令或盘弹出请求被拒绝。
如果准备向休眠方式转换的过程是成功的，CD机50向驱动状态信号SS2发送单个脉冲波，用以通知主机CD机入眠。通过利用该脉冲波的上升沿进行锁存，即前面所述的休眠锁存，主机记住CD机50处于休眠状态。在该入眠脉冲波之后的很小时间滞后后，CD机50释放忙标志并把驱动状态信号SS1变成高电平以完成对休眠的转换。
在进入休眠方式的操作序列期间，电源13保持在5V的电压电平上。E.2.从休眠方式唤醒图13是从休眠到唤醒各个信号的时序图。
主机向主机控制信号CS发送单个脉冲波以把CD机50从休眠中唤醒。该脉冲波的上升沿被作为对CD机50的CPU10的中断。
当CPU10被中断，启动时钟14以允许在很小的时间滞后后执行预定的用于唤醒的准备过程(见图8中的步骤510至514和节D.4)。在这个时刻，CD机50设置忙标志并把驱动状态信号SS1变成低电平。
如果用于唤醒的准备过程是成功的，CD机50释放忙标志并把驱动状态信号SS1恢复到高电平。CD机50本身进入在紧靠休眠之前它所处的运行方式，从而完成唤醒。
在从休眠到唤醒的操作序列期间，驱动状态信号SS2保持高电平并且电源为5V电压电平。E.3.从活动、空闲和等待转换到暂停方式图14表示当由主机控制信号CS发送暂停请求时各个信号的时序图。
用于请求暂停的主机控制信号CS取决于CD机50的当前运行方式。在活动方式下，如图14(a)中所示，发送三个等距(T1)的相继脉冲波，并在一预定的时间间隔(T2，T2＞T1)之后接着发送单个脉冲波。相类似，在空闲方式下，如图14(b)所示，发送二个等距(T1)的相继脉冲波，并在预定的时间间隔(T2)之后，接着发送单个脉冲波。在等待方式下，如图14(c)中所示，发送单个脉冲波，并在预定的时间间隔(T2)之后，接着发送另一个单个脉冲波。
CD机50在接收第一串脉冲波之后在所规定的时间间隔(T2)之内开始给定的准备过程(见图9中的步骤610至618和节D.5)。在这个时刻，CD机50设置忙标志并把驱动状态信号SS1变成低电平。然后CD机50不能确定主机控制信号是休眠请求还是暂停请求。这样，接着执行的准备序列和转换到休眠的序列(见节E.1)没有不同。
接着，一旦在最后一个脉冲波之后的一个规定时间间隔(T2)中再次接收到一个脉冲波，CD机50确定该主机控制信号CS是用于暂停请求的。然后CD机50开始把RAM15中的内容及接口电路9的各寄存器的内容保存到闪速存储器17里(见图9中的步骤624和节D.5)。
如果把数据保存到闪速存储器17里是成功的，CD机50释放忙标志并且把驱动状态信号SS1恢复到高电平。在这个时刻CD机50自己进入暂停方式。
在这以后，主机证实为主机本身、其它扩充设备等进入暂停的过程业已完成，以暂停掉电源13。对电源暂停响应，主机控制信号和驱动状态信号SS1和SS2都变到低电平。E.4.从休眠转换到暂停方式图15是从休眠转换到暂停方式期间各个信号的时序图。
如果处于休眠方式之下，CD机50必须从暂时停止状态中返回以进行诸如把数据保存到闪速存储器17里之类的处理。因此，主机向主机控制信号CS发送单个脉冲波以中断CD机50的CPU10。接着，CD机50执行给定的返回到等待方式的过程，诸如启动时钟14。在此刻，CD机50设置忙标志并把驱动状态信号SS1变成低电平。这些操作的细节和节E.2中从休眠唤醒到等待的过程相同。
返回到等待方式之后，CD机50释放忙标志并把驱动状态信号SS1变成高电平。接着，它执行从等待转换到暂停方式的过程。该过程的细节和节E.3所用的过程相同。E.5.从暂停方式下重新开始图16是从暂停方式转换到重新开始方式期间各个信号的时序图。
在暂停方式期间，当在主机的主CPU70上出现一个中断因素时主机启动重新开始操作，并且作为该操作的一部分，向CD机50重新启动电源13。
对电源13的重新启动作出响应，驱动状态信号SS1和SS2恢复到高电平。CD机50首先进行复位处理，如把传感器头1返回到它们的起始点。
在正常POR期间，主机控制信号CS，象驱动状态信号一样，在加电时被置为高电平。另一方面，在从暂停转换到重新开始期间，主机在规定的时间周期里把主机控制信号CS保持在低电平。从而，通过证实紧靠着复位处理之后的主机控制信号是低电平(或高电平)，CD机50能够确定电源用于重新开始(或用于POR)。这样，通过把主机控制信号CS保持在低电平主机断言重新开始操作。
当检测出重新开始时，CD机50进行恢复处理，如从闪速存储器17把数据重新装入到各个部件。然后CD机50设置忙标志并把驱动状态信号SS1变成低电平。在这个期间，拒绝任何主机命令及弹出盘的请求。
在完成恢复操作时，CD机50释放忙标志并把驱动状态信号SS1返回到高电平，从而返回到紧靠着进入暂停之前的运行方式。
尽管本实施方式只利用单个驱动状态信号SS1，通过改变信号波形的方式来允许几种运行方式之间的转换请求，本发明的原理是不局限于该实施例的。例如，运行方式的各次转换可以具有它自己的信号线并且任何转换请求可由单个脉冲波来表示。F.对磁光盘的应用限于CD—ROM机这种扩充设备的与本发明有关的最佳实施方式已得到说明。但是，在结构上和效果上类似于CD—ROM机的磁光盘同样具有导致本发明的问题(这一点已在前面对现有技术的描述中指出)。本节将简单说明本发明也可以应用于磁光盘机。
图17表示可实施本发明的磁光盘机51的硬件结构。和图2相同的数字表示相类似的部件。磁光盘机51和CD—ROM机50的不同之处在于磁光盘机51还包括用于对磁光(MO)盘26进行写操作的磁线圈25，用于激励磁线圈25的激励电路22，用于把模拟输入变换成数字信号的模/数变换器电路(ADC)24和用于对信号编码的编码器电路23。
技术熟练的人应该容易理解，节A至节E的说明同样能应用于该磁光盘机51。
尽管本发明是参照特定的实施方式说明的，这一点是明显的，即技术熟练的人在不违背本发明的精神的前提下可修改或改变本发明。也就是说，本发明是通过举例方式公开的，这一点不应该解释为是一种限制。为了理解本发明的精神和范围，应该研究附属权利要求书。
根据本发明，有可能提供一种可拆卸地安装在计算机系统(主机)里的扩充设备，而且它能够快速地和准确地响应主机上电源管理的一系列操作。进而，有可能为便携式计算机系统提供一种环境，在这个环境下该扩充设备自身可以保存重新开始操作期间所需要的信息，这些信息在进入暂停方式之后是不能在主机上管理的，因而在重新开始期间可以允许快速地和从相同的执行点准确地再启动一个任务。
权利要求
1.一种可拆卸地安装在计算机系统里的扩充设备，包括控制所述扩充设备操作的中央处理装置；第一数据保存装置，其是易失的，由所述中央处理装置用作为处理任务的工作区；所述计算机系统通信的接口装置；向所述扩充设备的各个部件供电的装置；以及第二数据保存装置，其是非易失的和可写的，用于保存由所述接口装置保持的前后关系信息和保存存储在所述第一数据保存装置里的数据以响应经过所述接口装置来自所述计算机系统的请求。
2.一种可拆卸地安装在计算机系统里的扩充设备，包括安装盘存储媒体以旋转所述盘的主轴马达；存取所述盘的头；把所述头沿所述盘的径向方向移动的滑动器马达；驱动所述主轴马达及所述滑动器马达的马达驱动装置；处理所述头的输出的处理机装置；控制所述马达驱动装置的马达驱动控制器装置；控制所述扩充设备操作的中央处理装置；第一数据保存装置，其是易失性的，被所述中央处理装置用作为处理任务的工作区；与所述计算机系统通信的接口装置；向所述扩充设备的各个部件供电的装置；以及第二数据保存装置，其是非易失的和可写的，用于保存由所述接口装置保持的前后关系信息和保存存储在所述第一数据保存装置里的数据以响应经过所述接口装置来自所述计算机系统的请求。
3.权利要求2的扩充设备，其特征在于所述扩充设备是CD—ROM机。
4.权利要求2的扩充设备，其特征在于所述扩充设备是磁光盘机。
5.权利要求1或2的扩充设备，其特征在于所述第一数据保存装置是静态RAM。
6.权利要求1或2的扩充设备，其特征在于所述接口装置接收来自所述计算机系统的以命令为形式的请求。
7.权利要求1或2的扩充设备，其特征在于所述接口装置接收来自所述计算机系统的以硬件中断为形式的请求。
8.权利要求1或2的扩充设备，其特征在于所述第二数据保存装置是闪速存储器。
9.一种控制可拆卸地安装在计算机系统里的扩充设备的方法，该扩充设备包括控制所述扩充设备操作的中央处理装置；第一数据保存装置，其是易失的，被所述中央处理装置用作为处理任务的工作区；与所述计算机系统通信的接口装置；向所述扩充设备的各个部件供电的装置；以及第二数据保存装置，其是非易失的和可写的，用于保存由所述接口装置保持的前后关系信息和保存存储在所述第一数据保存装置里的数据，它的特征在于该方法包括这些步骤从所述计算机系统接收关掉电源的事先通知；响应所述通知把所述接口装置保持的前后关系信息和把存储在所述第一数据保存装置里的数据保存到所述第二数据保存装置里；以及把完成所述保存步骤通知给所述计算机系统。
10.一种控制可拆卸地安装在计算机系统里的扩充设备的方法，该扩充设备包括控制所述扩充设备操作的中央处理装置；第一数据保存装置，其是易失性的，被所述中央处理装置用作为处理任务的工作区；与所述计算机系统通信的接口装置；向所述扩充设备的各个部件供电的装置，以及第二数据保持装置，其是非易失的和可写的，用于保存由所述接口装置保持的前后关系信息和保存存储在所述第一数据保存装置里的数据；它的特征在于该方法包括这些步骤当再启动电源时从所述计算机系统接收一条指令；响应所述指令把所述第二数据保存装置保存的数据重新装入到所述接口装置里和所述第一数据保存装置里；以及把完成所述重新装入的步骤通知给所述计算机系统。
11.一种控制可拆卸地安装在计算机系统里的扩充设备的方法，该扩充设备包括用于安装盘存储媒体以旋转所述盘的主轴马达；访问所述盘的头；用于沿所述盘的径向方向移动所述头的滑动器马达；驱动所述主轴马达和所述滑动器马达的马达驱动装置；处理所述头的输出的处理机装置；控制所述马达驱动装置的马达驱动控制器装置；控制所述扩充设备操作的中央处理装置，它的特征在于该方法包括一个空闲步骤，以停止所述头的输出和停止所述马达驱动控制器装置的操作，同时不停止所述马达驱动装置和所述中央处理装置的至少一个的操作。
12.权利要求11的控制扩充设备的方法，其特征在于在进入所述空闲步骤之前给定一个从最后的盘访问之后起的第一预定时间周期。
13.一种控制可拆卸地安装在计算机系统里的扩充设备的方法，该扩充设备包括用于安装盘存储媒体以旋转所述盘的主轴马达；访问所述盘的头；用于沿所述盘的径向方向移动所述头的滑动器马达；驱动所述主轴马达和所述滑动器马达的马达驱动装置；处理所述头的输出的处理机装置；控制所述马达驱动装置的马达驱动控制器装置；控制所述扩充设备操作的中央处理装置，它的特征在于该方法包括一种空闲步骤，以停止所述的头的输出和停止所述马达驱动控制器装置的操作，同时不停止所述马达驱动装置和所述中央处理装置的至少一个的操作；和一种等待步骤，以停止所述马达驱动装置的操作，但同时不停止所述中央处理装置的至少一个的操作。
14.权利要求13的控制扩充设备的方法，其特征在于在进入所述等待步骤之前给定一个从最后的盘访问之后起的第二预定时间周期。
15.一种控制可拆卸地安装在计算机系统里的扩充设备的方法，该扩充设备包括用于安装盘存储媒体以旋转所述盘的主轴马达；访问所述盘的头；用于沿所述盘的径向方向移动所述头的滑动器马达；驱动所述主轴马达和所述滑动器马达的马达驱动装置；处理所述头的输出的处理机装置；控制所述马达驱动装置的马达驱动控制器装置；控制所述扩充设备操作的中央处理装置，它的特征在于该方法包括一个空闲步骤，以停止所述头的输出和停止所述马达驱动控制器装置的操作，同时不停止所述马达驱动装置和所述中央处理装置的至少一个操作；和包括等待步骤，以停止所述马达驱动装置的操作，但同时不停止所述中央处理装置的至少一个的操作；以及休眠步骤，以停止所述中央处理装置的操作。
16.权利要求15的控制扩充设备的方法，其特征在于在进入所述休眠步骤之前给定一个从最后的盘访问之后起的第三预定时间周期。
17.一种控制装有扩充设备的计算机系统的方法，该扩充设备包括控制所述扩充设备操作的中央处理装置；第一数据保存装置，其是易失的，被所述中央处理装置用作处理任务的工作区；与所述计算机系统通信的接口装置；向所述扩充设备的各个部件供电的装置；以及第二数据保存装置，其是非易失的和可写的，用于保存由所述接口装置保持的前后关系信息和保存存储在所述第一数据保存装置里的数据，其特点在于该方法包括这些步骤从所述计算机系统向所述扩充设备发送一个关于从所述供电装置上对各个部件断电的事先通知；响应所述通知把由所述接口装置保持的前后关系信息和把由所述扩充设备存储在所述第一数据保存装置里的数据保存到所述第二数据保存装置里；通知所述计算机系统所述扩充设备完成所述保存步骤；以及响应所述通知由所述计算机系统关掉电源。
18.一种控制装有扩充设备的计算机系统的方法，该扩充设备包括用于控制所述扩充设备操作的中央处理装置；第一数据保存装置，其是易失的，被所述中央处理装置用作处理任务的工作区；与所述计算机系统通信的接口装置；向所述扩充设备的各个部件供电的装置；以及第二数据保存装置，其是非易失的和可写的，用于保存由所述接口装置保持的前后关系信息和保存存储在所述第一数据保存装置中的数据，其特征在于所述方法包括这些步骤在再启动所述供电装置向各部件供电时从所述计算机系统发送一条再启动电源的指令；响应所述指令由所述扩充设备把保存在所述第二数据保存装置里的数据重新装入到所述接口装置里和所述第一数据保存装置里；通知所述计算机系统所述扩充设备完成所述步骤；以及响应所述通知由所述计算机系统再启动电源。
全文摘要
一种可拆卸地安装在计算机系统(主机)上的扩充设备，能够快速地和准确地响应主机上一系列的电源管理操作。它具有闪速存储器作为第二数据保存装置，它是非易失的。即使电源被暂停该闪速存储器仍能够保持这些前后关系信息。扩充设备的状态在计算机系统进入暂停方式之前被保存到闪速存储器里。在系统启动重新开始操作之前，闪速存储器的内容被恢复到计算机系统的各个部件里。
文档编号G06F1/32GK1120688SQ9510400
公开日1996年4月17日 申请日期1995年4月7日 优先权日1994年4月26日
发明者泽田裕, 岩田修一, 青柳充彦 申请人:国际商业机器公司