专利名称：改变系统模式之请求的处理装置的制作方法
技术领域：
本实用新型有关于计算机系统架构，涉及一种改变系统模式之请求的处理装置。
背景技术：
现今计算机(如个人计算机)的图形密集应用程序正渐渐地流行，这些应用程序包括高阶的计算机辅助绘图软件、计算机游戏、即时视频软件以及其它的应用软件等。当这些应用软件的功能越强大时，其所要求的计算机在图形的着色及执行的速度上也相对的提高了许多。并且，当计算机屏幕的分辨率由传统的640×480像素(pixel)逐渐增加到800×600、1024×768、1280×1024或甚至更高；以及每一像素的色彩信息由2位元(bit)逐渐扩充到24、32或更高时，计算机快速执行处理图形的要求也相对的增加。
一般而言，传统的计算机通过绘图卡、绘图处理器(GFX)、视频卡、图形加速卡或显示转接器等的辅助将图形显示在显示装置上，而绘图卡一般包括一个或多个为处理图形而裁制的特殊处理器及一些存储器元件。图1为分离式计算机的系统方块图。连接绘图缓冲存储器160的绘图处理器150经由图形加速端口AGP连接到北桥120。然而，所谓的绘图“卡”其实也可以被整合于计算机主机板上的单芯片中(如北桥)，如图2所示的整合式计算机系统方块图，绘图处理单元1204整合于北桥120内。绘图卡无论是在分离式计算机系统100(如图1所示)或整合式计算机系统200(如图2所示)中均能经由北桥120内的存储控制器1202直接要求系统存储器140(如Ram bus、DRAM、SDR DRAM、DDR SDRAM或DDR SGRAM等)的存取。换言之，绘图卡要求系统存储器的存取并不需经由中央处理单元110。
然而，图1、2所示的计算机系统架构并非涵盖所有使用中的系统架构，仍有其它的计算机系统架构如图3、4所示。其中图3、4所示的计算机系统架构与图1、2所示的计算机系统架构最大的不同之处，在于存储控制器(图1、2中为1202；图3、4中为1102)及系统存储器140所摆放的位置。图3、4中的存储控制器1102整合于中央处理单元110内，而系统存储器140经由此内建的存储控制器1102耦合至中央处理单元110。也就是说，绘图卡要求系统存储器的存取不仅需经由北桥120，而且也须经由中央处理单元110。
另外，提高处理器的效能也通常意味着增加电源的消耗及减短电池的使用时间(对笔记本型计算机而言)。然而，省电技术是目前大多数计算机系统可行的解决方案之一，当应用程序持续等待输入或没有输入持续一段时间，中央处理单元所提供的时间脉冲及电源的供应将会被停止。某些应用程序要求较少的处理电源，因此，省电技术可以控制处理器的效能，在每秒内根据工作量的多寡，动态的调整操作频率及电压，藉此，减少电源的消耗以延长电池的使用时间。
此外，处理器效能状态的转换会导致中央处理单元及北桥的时间脉冲下降、中央处理单元总线及V-Link与北桥分离以及存储器进入自我更新(self-refresh)模式，如此其核心频率及电压才可以允许被动态的改变。这些提供了重要的电源节省但却也延迟了北桥接收相连接装置的请求，并且，省电技术通常要求几微秒(microsecond)至几十微秒的状态转换(例如降低操作频率)，在此期间，中央处理单元处于完全闲置的状态并等待操作频率的变换，因此，图3、图4计算机架构中的绘图卡(或任何系统存储器直接耦合至中央处理单元的架构)，就无法经由中央处理单元要求系统存储器的存取。换句话说，这段期间的绘图卡无法取得影像资料显示。并且，如先前所述，操作频率及电压可能在一秒内被调整许多次，此也意味着绘图卡在此期间，无法经由中央处理单元要求系统存储器的存取次数可能达数百次之多。
鉴于以上所述的计算机架构的缺点，实有需要持续发展新的改进装置以克服先前技术中的各项缺陷。本实用新型就是针对上述问题而提供一种解决上述各项缺陷的装置。
发明内容
鉴于上述的实用新型背景中，现有技术中的计算机系统架构会有无法取得影像资料显示的问题。本实用新型的目的在于提供一种改变系统模式之请求的处理装置，藉此改进现有技术中的诸项缺点。
本实用新型的目的之一为，提供一种改变系统模式之请求的处理装置，藉此消除因省电处理对绘图卡或其它装置所产生的影响。
本实用新型的另一目的为，提供一种改变系统模式之请求的处理装置，在接收来自绘图卡或其它装置的控制信号后，传递要求改变系统模式的请求。
根据以上所述之目的，本实用新型提供了一种改变系统模式之请求的处理装置，包含一信号保持/清除单元及一门控(gate control)单元。信号保持/清除单元有第一输入接收请求信号；第二输入接收控制信号；以及一输出保持此请求信号。其中，当控制信号动作时，信号保持/清除单元清除所保持的请求信号。门控单元有第一输入连接信号保持/清除单元的第一输入；第二输入连接信号保持/清除单元的输出；第三输入连接信号保持/清除单元的第二输入；以及一输出。其中，当控制信号动作时，门控单元传递请求信号；否则，阻挡请求信号。
图1为现有技术中分离式计算机系统的概略方块图；图2为现有技术中整合式计算机系统的概略方块图；图3为另一分离式计算机系统的概略方块图；
图4为另一整合式计算机系统的概略方块图；图5为本实用新型一较佳系统管理操作装置(SMHD)实施例的方块图；图6为本实用新型SMHD的概略方块图；图7为本实用新型SMHD一较佳实施例的逻辑电路图；图8为本实用新型一较佳实施例的处理流程图。
图中符号说明100、300 分离式计算机系统110 中央处理单元1102、1202存储控制器120 北桥1204 绘图处理单元1206 总线接口单元12062 系统管理操作装置1208 周边元件互连核心130 南桥140 系统存储器150 绘图处理器160 绘图缓冲存储器170 显示装置200、400 整合式计算机系统501 请求信号502 控制信号503 通过的请求信号504 确认信号610 信号保持/清除单元6101 反向器6102、6105、6204 与门6103、6202或门
6104 与非门6106 正反器620 门控单元810～860 本实用新型的处理步骤具体实施方式
本实用新型的一些实施例会详细描述如下。然而，除了详细描述外，本实用新型还可以广泛地在其它的实施例施行，且本实用新型的范围不受限定，其以之后的专利范围为准。
并且，为提供更清楚的描述及更容易理解本实用新型，附图内各部分并没有依照其相对尺寸绘图，某些尺寸与其它相关尺度之比例已经被夸张；不相关的细节部分也未完全绘出，以求附图的简洁。
本实用新型提供了一种改变系统模式之请求的处理装置，包含一信号保持/清除单元及一门控(gate control)单元。信号保持/清除单元有第一输入接收请求信号；第二输入接收控制信号；以及一输出保持此请求信号。其中，当控制信号动作时，信号保持/清除单元清除所保持的请求信号。门控单元有第一输入连接信号保持/清除单元的第一输入；第二输入连接信号保持/清除单元的输出；第三输入连接信号保持/清除单元的第二输入；以及一输出。其中，当控制信号动作时，门控单元传递请求信号；否则，阻挡请求信号。并且，此门控单元更包含一或门及一与门。此或门有第一输入为此门控单元的第一输入；第二输入为此门控单元的第二输入；以及一输出。此与门有第一输入连接此或门的输出第二输入为此门控单元的第三输入；以及一输出为此门控单元的输出。
如图5所示，为本实用新型的一较佳实施例的系统方块图。中央处理单元110内建存储控制器1102，并且具有传送请求信号501要求改变系统模式(从正常操作模式到省电模式)的能力。系统存储器140经由内建的存储控制器1102耦合到中央处理单元110。北桥120经由中央处理单元总线连接到中央处理单元110，更包含一绘图处理单元1204；一系统管理操作装置(system management handling device，SMHD)12062；以及一周边元件互连核心(peripheral componentinterconnect core，PCIC)1208连接至系统管理操作装置12062。其中，绘图处理单元1204为一整合型的功能模块(也可以为分离型的功能模块)，其连接至系统管理操作装置12062传送控制信号502；以及连接至显示装置170(如阴极射线管显示器或平面显示器)显示数据。当显示装置170处于非显示状态或当绘图处理单元1204的显示缓冲器在省电处理其间存有足够的资料以供显示时，控制信号502将会是动作状态。在总线接口单元(bus interface unit，BIU)1206内的系统管理操作装置12062经由中央处理单元总线连接至中央处理单元110，并且当控制信号502为非动作期间(例如负逻辑电路的逻辑“1”信号；正逻辑电路的逻辑“0”信号)，保持请求信号501或当控制信号502动作时(例如负逻辑电路的逻辑“0”信号；正逻辑电路的逻辑“1”信号)，传递请求信号501为通过的请求信号503。藉此，系统管理操作装置12062根据绘图处理单元1204所传送的控制信号502来处理请求信号501。南桥130经由V-Link(或PCI)总线及周边元件互连核心1208连接至北桥120，并且具有回传确认信号504至中央处理单元110确认通过的请求信号503的能力。在中央处理单元110接收此确认信号504后，才可以开始执行原始请求的省电程序。
然而，本实用新型所谓的控制信号可通过其它任何的功能模块所产生，并不仅限定于绘图处理单元。其它任何不欲受省电程序影响并要求系统存储器的存取及未与南桥连接的功能模块，均可适用于本实用新型之控制信号的产生。
如图6所示，为本实用新型的一较佳系统管理操作装置实施例的方块图。系统管理操作装置12062包括一信号保持/清除单元610及一门控单元620。信号保持/清除单元610有第一输入连接到中央处理单元(未绘出)，接收由中央处理单元所发出的请求信号501；第二输入连接至一功能模块(例如绘图处理单元，未绘出)，接收由此功能模块所发出的控制信号502；以及一输出。其中，当控制信号502不动作时，信号保持/清除单元610保持请求信号501；当控制信号502动作时，信号保持/清除单元610传递并清除请求信号501。门控单元620包括一或门6202及一与门6204。或门6202有第一输入连接至信号保持/清除单元610的第一输入，接收由中央处理单元所发出的请求信号501；第二输入连接至信号保持/清除单元610的输出，接收通过信号保持/清除单元610的请求信号；以及一输出。与门6204有第一输入连接至或门6202的输出第二输入连接至信号保持/清除单元610的第二输入，接收控制信号502；以及一输出。其中，根据与门6204的逻辑操作，当控制信号502不动作时，门控单元620阻挡请求信号501；反之，当控制信号502动作时，传递请求信号501为通过的请求信号503。例如当控制信号502为“1”时，通过的请求信号503是依请求信号501而定；反之，当控制信号502为“0”时，通过的请求信号503则都是为“0”。
如图7所示，为本实用新型的系统管理操作装置12062的一较佳逻辑电路。信号保持/清除单元610包括一反向器6101；一第一与门6102；一或门6103；一与非门6104；一第二与门6105；以及一正反器6106。反向器6101有一输入及一输出。第一与门6102有第一输入连接至反向器6101的输出；第二输入；以及一输出。或门6103有第一输入连接至第一与门6102的输出；第二输入；以及一输出。与非门6104有第一输入连接至反向器6101的输入；第二输入；以及一输出。第二与门6105有第一输入连接至或门6103的输出；第二输入连接至与非门6104的输出；以及一输出。正反器6106有一输入连接至第二与门6105的输出一时间脉冲输入连接至系统时间脉冲；以及一输出连接至或门6103的第二输入和与非门6104的第二输入。其中，反向器6101的输入、第一与门6102的第二输入以及正反器6106的输出，分别被当成上述之信号保持/清除单元610的第二输入、第一输入以及输出。并且，信号保持/清除单元610和门控单元620(包括或门6202和与门6204)之间的连接与先前所描述的相同，不在此累述。
当由功能模块(如绘图处理单元)送出的控制信号502为“0”，且由中央处理单元(欲执行省电程序)送出的请求信号501为“1”时，经由反向器6101反向非动作的控制信号502，使得第一与门6102的第一输入接收到“1”，并且第一与门6102的第二输入直接从请求信号501接收“1”，因此，第一与门6102的输出为“1”。或门6103的第一输入从第一与门6102的输出接收“1”，因此，无论其第二输入为何，其输出为“1”。与非门6104的第一输入直接从控制信号502接收“0”，因此，无论其第二输入为何，其输出为“1”。第二与门6105的第一、二输入分别从或门6103的输出、与非门6104的输出接收“1”，因此，第二与门6105的输出为“1”。所以正反器6106锁存(latch)接收来自第二与门6105的输出信号“1”。换言之，信号保持/清除单元610在控制信号502为非动作时，保持请求信号501。至于门控单元620，或门6202的第一输入直接从请求信号501接收“1”，因此，无论或门6202的第二输入从正反器6106的输出接收为何，其输出为“1”。与门6204的第二输入直接从控制信号502接收“0”，因此，无论其第一输入从或门6202的输出接收为何，其输出为“0”。也就是说，门控单元620在控制信号502为非动作时，阻挡请求信号501。
当控制信号502依然保持为“0”，但请求信号501由“1”改变为“0”时，经由反向器6101反向非动作的控制信号502，使得第一与门6102的第一输入接收到“1”，并且第一与门6102的第二输入直接从请求信号501接收“0”，因此，第一与门6102的输出为“0”。或门6103的第一输入从第一与门6102的输出接收“0”，因此，其输出依其第二输入从正反器6106的输出接收而定。根据前一个状态，正反器6106闩锁“1”，因此，或门6103的第二输入接收“1”使得其输出也为“1”。与非门6104的第一输入直接从控制信号502接收“0”，因此，无论其第二输入为何，其输出为“1”。第二与门6105的第一、二输入分别从或门6103的输出、与非门6104的输出接收“1”，因此，第二与门6105的输出依然保持为“1”。所以正反器6106锁存接收来自第二与门6105的输出信号依然“1”。也就是说，信号保持/清除单元610在控制信号502为非动作其间，保持请求信号501为“1”于正反器6106的输出端，尽管请求信号有被改变。至于门控单元620，或门6202的第一输入直接从请求信号501接收“0”，第二输入从正反器6106的输出接收“1”，因此其输出为“1”。与门6204的第二输入直接从控制信号502接收“0”，因此，无论其第一输入从或门6202的输出接收为何，其输出为“0”。也就是说，门控单元620在控制信号502为非动作其间，阻挡正反器6106的输出。
当控制信号502由“0”改变为“1”，但请求信号501保持为“0”时，或门6202的第一输入直接从请求信号501接收“0”，因此，其输出依其第二输入从正反器6106的输出接收而定。根据前一个状态，正反器6106锁存“1”，因此，或门6202的第二输入接收“1”使得其输出也为“1”。与门6204的第二输入直接从控制信号502接收“1”，第一输入从或门6202的输出接收“1”，因此其输出改变为“1”。也就是说，门控单元620在控制信号502为动作时，传递信号保持/清除单元610所保持的请求信号。至于信号保持/清除单元610，经由反向器6101反向动作的控制信号502，使得第一与门6102的第一输入接收到“0”，因此，第一与门6102的输出为“0”。或门6103的第一输入从第一与门6102的输出接收“0”，因此，其输出依其第二输入从正反器6106的输出接收而定。根据前一个状态，正反器6106锁存“1”，因此，或门6103的第二输入接收“1”使得其输出依然为“1”。与非门6104的第一输入直接从控制信号502接收“1”，因此，其输出依其第二输入从正反器6106的输出接收而定。根据前一个状态，正反器6106锁存“1”，因此，与非门6104的第二输入接收“1”使得其输出由“1”变为“0”。第二与门6105的第一、二输入分别从或门6103的输出、与非门6104的输出接收“1”、“0”，因此，第二与门6105的输出由“1”变为“0”。所以正反器6106锁存接收来自第二与门6105的输出信号“0”。也就是说，信号保持/清除单元610在控制信号502为动作时，清除请求信号。以上所述之整个状况对系统管理操作装置12062而言，在传递先前的请求信号后，随即清除该请求信号。
当控制信号502为“1”，且请求信号501也为“1”时，或门6202的第一输入直接从请求信号501接收“1”，因此，无论其第二输入从正反器6106的输出接收为何，其输出为“1”。与门6204的第二输入直接从控制信号502接收“1”，第一输入也从或门6202的输出接收“1”，因此其输出为“1”。也就是说，门控单元620在控制信号502为动作时，直接传递请求信号501。至于信号保持/清除单元610，经由反向器6101反向动作的控制信号502，使得第一与门6102的第一输入接收到“0”，并且第一与门6102的第二输入直接从请求信号501接收“1”，因此，第一与门6102的输出为“0”。或门6103的第一输入从第一与门6102的输出接收“0”，因此，其输出依其第二输入从正反器6106的输出接收而定。根据前一个状态，正反器6106锁存“0”，因此，或门6103的第二输入接收“0”使得其输出依然为“0”。与非门6104的第一输入直接从控制信号502接收“1”，因此，其输出依其第二输入从正反器6106的输出接收而定。根据前一个状态，正反器6106锁存“0”，因此，与非门6104的第二输入接收“0”使得其输出由“0”变为“1”。第二与门6105的第一、二输入分别从或门6103的输出、与非门6104的输出接收“0”、“1”，因此，第二与门6105的输出依然为“0”。所以正反器6106锁存接收来自第二与门6105的输出信号依然为“0”。也就是说，信号保持/清除单元610在控制信号502为动作时，清除请求信号。以上所述之整个状况对系统管理操作装置12062而言，系在传递请求信号后，随即清除该请求信号。
然而，许多逻辑电路的组合均可达成本实用新型系统管理操作装置(SMHD)的功能，因此，上述系统管理操作装置的较佳逻辑电路并非用以局限本实用新型的范围。
如图8所示，为本实用新型管理请求改变系统模式的流程图。在步骤810，提供一控制(系统管理请求控制(system management requestcontrol，SMRC))信号。其中，此控制信号由一功能模块(如绘图处理单元)所提供，此功能模块在要求系统存储器的存取并不受省电程序所影响。在步骤820，检测改变系统模式的请求(系统管理请求(systemmanagement request，SMR))信号。其中，此请求信号由中央处理单元所送出要求执行省电程序。在步骤830，判断控制信号是否动作。在步骤840，在控制信号为非动作其间，储存并保持请求信号于信号保持/清除单元。在步骤850，在控制信号为动作时，传递请求信号并清除信号保持/清除单元的输出。例如当绘图处理单元的显示缓冲器在省电处理程序其间存有足够的资料以供显示或当显示装置处于非显示状态时(例如水平信号遮没期间、垂直信号遮没期间等)，控制信号将会是动作状态。在步骤860，南桥在接收到请求信号后，回传一确认(system management request granted，SMRG)信号给中央处理单元，藉此省电处理程序才可以开始执行。
以上所述仅为本实用新型之较佳实施例而已，并非用以限定本实用新型的申请专利范围；凡其它为脱离本实用新型所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在所述的申请专利范围内。
权利要求1.一种改变系统模式之请求的处理装置，其特征在于，包含一第一输入端点，耦合接收一要求进入省电模式的请求信号；一第二输入端点，耦合接收一表示图形显示状态的控制信号；检测该控制信号的装置，判定该图形显示状态；以及可控制输出的装置，根据该控制信号输出该请求信号。
2.如权利要求1所述的改变系统模式之请求的处理装置，其特征在于，更包含该请求信号输出后，清除该可控制输出的装置。
3.一种改变系统模式之请求的处理装置，其特征在于，包含一信号保持/清除单元，有一第一输入接收一请求信号，一第二输入接收一控制信号，以及一输出在该控制信号为非动作时，保持该请求信号；以及一门控单元，有一第一输入连接该信号保持/清除单元的该第一输入，一第二输入连接该信号保持/清除单元的该输出，一第三输入连接该信号保持/清除单元的该第二输入，以及一输出，其中，当该控制信号动作时，该门控单元传递该请求信号。
4.如权利要求3所述的改变系统模式之请求的处理装置，其特征在于，上述的门控单元更包含一或门，有一第一输入为该门控单元的该第一输入，一第二输入为该门控单元的该第二输入，以及一输出；以及一与门，有一第一输入连接该或门的输出，一第二输入为该门控单元的该第三输入，以及一输出为该门控单元的该输出。
5.如权利要求3所述的改变系统模式之请求的处理装置，其特征在于，上述的信号保持/清除单元的该第一输入连接至中央处理器。
6.如权利要求3所述的改变系统模式之请求的处理装置，其特征在于，上述的信号保持/清除单元的该第二输入连接至一功能模块要求系统存储器存取不受改变系统模式影响。
7.如权利要求6所述的改变系统模式之请求的处理装置，其特征在于，上述的功能模块包含一绘图处理单元。
8.一种改变系统模式之请求的计算机系统，其特征在于，包含一中央处理单元，有一内建存储控制器，其中，该中央处理单元具有产生一请求信号要求改变系统模式的能力；一系统存储器，经由该内建的存储控制器耦合到该中央处理单元；一功能模块，提供一控制信号；一北桥，经由一总线连接到该中央处理单元，其中，该北桥更包含一系统管理操作装置接收该请求信号与该控制信号以决定是否传递该请求信号；以及一南桥，连接至该北桥，其中，在接收来自该系统管理操作装置所传送来的该请求信号时，回传一确认信号。
9.如权利要求8所述的改变系统模式之请求的计算机系统，其特征在于，上述之功能模块在要求系统存储器存取时，是一种不受改变系统模式影响的模块。
10.如权利要求8所述的改变系统模式之请求的计算机系统，其特征在于，上述的功能模块包含一绘图处理单元。
专利摘要一种改变系统模式之请求的处理装置，包含一信号保持/清除单元及一门控(gate control)单元。信号保持/清除单元有第一输入接收请求信号；第二输入接收控制信号；以及一输出保持此请求信号。其中，当控制信号动作时，信号保持/清除单元清除所保持的请求信号。门控单元有第一输入连接信号保持/清除单元的第一输入；第二输入连接信号保持/清除单元的输出；第三输入连接信号保持/清除单元的第二输入；以及一输出。其中，当控制信号动作时，门控单元传递请求信号；否则，阻挡请求信号。
文档编号G06F1/32GK2766282SQ20042006784
公开日2006年3月22日 申请日期2004年6月10日 优先权日2003年6月11日
发明者杨镇平, 彭盛昌, 许瑞昇 申请人:威盛电子股份有限公司