专利名称：扩充卡识别系统的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种扩充卡识别技术，特别是关于一种可与多个扩充卡电性连接的计算机系统进行扩充卡识别处理的扩充卡识别系统。
背景技术：
近年来，随着电子产业的蓬勃发展，具有计算机系统的电子产品，例如计算机、服务器等也逐渐成为电子产品市场的主流。为满足客户对电子产品性能扩展的需求，电子产品的生产厂商一般会在电子产品上设置扩充卡插槽(riser card slot)，供客户依据自身需要将各种不同类别的扩充卡(riser card)插在电子产品的扩充卡插槽，使扩充卡与该电子产品连接，扩充该电子产品的性能。然而具有多个扩充卡的电子产品，其BIOS程序需有正确的识别现在与该电子产品连接的扩充卡种类，并据此采取相应的动作。
目前多个扩充卡的计算机系统识别扩充卡的方法主要有两种第一种方法是利用计算机系统的GPIO(general purpose input/output)信号脚(Pin)，由计算机系统的BIOS程序依据GPIO信号脚的信号值识别出相应的扩充卡，例如当该GPIO信号脚的信号值为0时对应的扩充卡为第一扩充卡，当该GPIO信号脚的信号值为1时对应的扩充卡为第二扩充卡，此方法虽然简单，但是，一个GPIO信号脚只能识别出二个扩充卡，二个GPIO信号脚识别四个扩充卡，当需使用多个扩充卡时，则须要多个GPIO信号脚及在该计算机系统的扩充卡插槽上设置多个信号脚，导致电路板硬件的增加，使得产品成本也随之增加、电路设计随之复杂。
第二种识别扩充卡的方法是利用12C总线扩充器(bus expender)，该方法只需要在该计算机系统的扩充卡插槽上设置二个信号脚，并利用该12C总线扩充器将一个12C总线扩充成4个12C总线，供接置多个扩充卡，并借由该计算机系统的BIOS对这些扩充卡进行识别，以便对这些扩充卡采取相应的动作。然而该方法是使用一颗12C expender的IC芯片，因而使得产品成本增加。
因此，如何提出一种扩充卡识别系统，通过简单的设计即可识别出计算机系统的多个扩充卡，避免现有技术中增加硬件所引起的产品成本增加、设计复杂等缺点，实已成为目前业界亟待克服的难题。
发明内容
为克服上述现有技术的种种缺点，本发明的主要目的在于提供一种成本低廉的扩充卡识别系统。
本发明的另一目的在于提供一种不用在现有计算机系统中增加硬件的扩充卡识别系统。
本发明的再一目的即在于提供一种设计简单、能够识别出计算机系统多个扩充卡的扩充卡识别系统。
为达上述及其它目的，本发明即一种扩充卡识别系统，应用在具有BIOS(basic input/output system)程序及存储单元的计算机系统中，识别与该计算机系统电性连接的扩充卡，该扩充卡识别系统包括设定单元，供使用者设定至少一个扩充卡的标示及与该扩充卡标示对应的脉冲信号的工作周期，并将所设定的内容储存到该计算机系统的存储单元；信号产生单元，是依据该计算机系统发出的的控制信号产生具有不同工作周期的波形信号输出；充放电单元，内建在该扩充卡中接收该波形信号，并对该波形信号进行充放电处理以产生模拟信号输出，其中，该充放电单元是具有一特征值，且该特征值是作为与该充放电单元对应的扩充卡的标示；信号对比单元，是用于接收该充放电单元产生的模拟信号及该计算机系统所发出的参考信号，并对比该模拟信号与该参考信号的大小以产生数字信号输出；以及信号读取单元，是用于读取该信号对比单元产生的数字信号的工作周期，供该计算机系统的BIOS程序依据该工作周期及该存储单元所储存的信息，识别出正与该计算机系统连接的扩充卡。
上述该存储单元是该计算机系统本身具有的存储单元，例如是可擦除可程序只读存储器(EPROM)、电可擦除可程序只读存储器(EEPROM)或闪存只读存储器(Flash ROM)等存储装置。
该信号产生单元是一脉冲宽度调制(pulse width modulation，PWM)信号产生器(generator)，是依据该计算机系统发出的不同控制信号产生工作周期不同的波形信号。
该充放电单元是内建在该计算机系统的扩充卡内，它是一由电阻组件及电容组件所构成的充放电电路，该信号产生单元输出的波形信号经由该电阻组件后对该电容组件进行充放电，在该电容组件上产生模拟信号输出到该信号对比模块，供该信号对比模块进行后续处理。在本发明中，内建在该计算机系统的扩充卡的电阻组件与电容组件的电阻值与电容值是作为与之对应的扩充卡的标示。
该信号对比单元是用于对比该充放电单元产生的模拟信号与该计算机系统发出的参考信号的大小，据此产生一数字信号输出到该信号读取模块，供该信号读取模块作相应的处理，其中，当该模拟信号持续小于该参考信号时，该信号对比单元产生一低电位的数字信号输出，该信号读取单元则无法读取该数字信号的工作周期，进而无法识别出目前正与该计算机系统连接的扩充卡；当该模拟信号持续大于该参考信号时，该信号对比单元产生一高电位的数字信号输出，该信号读取单元则无法读取该数字信号的工作周期，进而无法识别出目前正与该计算机系统连接的扩充卡；当该模拟信号的大小围绕该参考信号上下波动时，该信号对比单元产生一与该信号产生单元产生的脉冲信号的工作周期相同的波形数字信号输出，该信号读取单元则从该波形数字信号中读取出该信号的工作周期，并将所读取的信息传送到该计算机系统，供该计算机系统的BIOS程序依据该信号读取单元读取得工作周期及该存储单元储存的信息，识别出正与该计算机系统连接的扩充卡。
该信号读取单元是用于读取该信号转换单元所产生的数字信号的工作周期，并将所读取的工作周期值传送到该计算机系统，供该计算机系统的BIOS程序作相应的处理。
本发明的扩充卡识别系统中，该信号产生单元及该信号读取单元所构成的结构是计算机系统本身的风扇控制线路，因此本发明仅需在该计算机系统的多个扩充卡中内建一由电阻组件及电容组件组成的电阻电容充放电单元，且不同的扩充卡对应不同的电阻电容值，再通过该计算机系统控制该信号产生单元，令该信号产生单元产生工作周期不同的波形信号，且利用该信号读取单元读回经该充放电单元充放电处理后的信号，即可判断目前正与该计算机系统连接的扩充卡。因此，本发明仅需在各扩充卡中内建一充放电电路，并配合该计算机系统现有风扇控制线路即可识别该计算机系统的扩充卡，从而无需在计算机系统上添加硬件器件，使得产品成本降低，设计简单，同时，本发明中该计算机系统与其扩充卡连接端仅需二个信号脚(Pin)的扩充卡插槽(riser slot)，即可识别出与该计算机系统电性连接的扩充卡，可避免现有技术中使用多个GPIO及使用12C expender所引起的产品成本增加，设计复杂等缺点。
图1是本发明的应用结构示意图；图2是本发明的基本电路结构示意图；图3a至图3c是本发明的信号产生单元产生工作周期为10％的控制信号，经处理后所产生的信号示意图；图4a至图4c是本发明的信号产生单元产生工作周期为50％的控制信号，经处理后所产生的信号示意图；图5a至图5c是本发明的信号产生单元产生工作周期为90％的控制信号，经处理后所产生的信号示意图；以及图6是扩充卡标示与工作周期之间的对应关系表。
具体实施例方式
实施例请参阅图1它是本发明的扩充卡识别系统应用在具有BIOS(basicinput/output system)程序20、存储单元21的计算机系统2中，识别出该计算机系统2的多个扩充卡(30、31、32)。上述该存储单元21例如是可擦除可程序只读存储器(EPROM)、电可擦除可程序只读存储器(EEPROM)或闪存只读存储器(Flash ROM)等存储装置。
如图1所示，该扩充卡识别系统1包括设定单元10、信号产生单元11、充放电单元12、信号对比单元13以及信号读取单元14。
该设定单元10用于供使用者设定该计算机系统2的多个扩充卡(30、31、32)中每一个扩充卡的标示(即内建在该计算机系统2每一个扩充卡中的充放电单元12的特征值)及与该计算机系统2每一个扩充卡标示对应的脉冲信号的工作周期(duty cycle)，并将该扩充卡标示与工作周期之间的对应关系表4(如图6所示)储存到该计算机系统2的存储单元21。
该信号产生单元11用于依据该计算机系统2发出的控制信号S1产生方波信号S3，其中，该信号产生单元11是一脉冲宽度调制(pulsewidth modulation；PWM)信号产生器(generation)(如后续图2所示)，它是依据该设定单元10发出的控制信号S1，产生与该控制信号S1符合的PWM信号。视实际设计信号，上述该PWM信号产生器是可由功能相似的电子器件或电子电路代替。此外，本发明中可通过该计算机系统2控制该信号产生单元11，使该信号产生单元11产生工作周期不同的多个方波信号S3，使这些工作周期不同的方形信号S3，经由该充放电单元12及信号对比单元13处理后，该信号读取单元14能够从这些信号中读取一工作周期值，供该计算机系统2的BIOS程序20据此进行该计算机系统2扩充卡的识别。
该充放电单元12是内建在该扩充卡30(在此须提出说明的是，其余扩充卡也分别具有充放电单元，本实施例仅以扩充卡30为例说明)，且该充放电单元12是具有一特征值，作为与之对应的扩充卡的标示(每一个扩充卡内建的充放电单元12的特征值不同，故每一个扩充卡具有唯一的标示与其对应)，该充放电单元12是用于接收该信号产生单元11产生的方波信号S3，并对该方波信号S3进行充放电处理以产生模拟信号S4。
该信号对比单元13是用于接收该模拟信号S4及该计算机系统2发出的参考信号Sr(如图2所示)，并对比该模拟信号S4与该参考信号Sr的大小产生一数字信号S5，其中，当该模拟信号S4始终小于该参考信号Sr时，该信号对比单元13产生一始终保持为低电位的信号(即数字信号)传送到该信号读取单元14，使该信号读取单元14无法读取该信号的工作周期，因而无法识别出正与该计算机系统2连接的扩充卡；当该模拟信号S4始终大于该参考信号Sr时，该信号对比单元13产生一始终保持为高电位的信号(即数字信号)传送到该信号读取单元14，使该信号读取单元14无法读取该信号的工作周期，因而无法识别出正与该计算机系统2连接的扩充卡；当该模拟信号S4的大小围绕该参考信号Sr变动时，该信号对比单元13产生一与该方波信号S3的工作周期相同的方波信号(即数字信号)传送到该信号读取单元14，供该信号读取单元14读取该信号的工作周期，并将所读取的工作周期值传送到该计算机系统2，供该计算机系统2的BIOS程序20依据该工作周期值及该存储单元21储存的信息，识别出正与该计算机系统2连接的扩充卡。
上述该信号对比单元13是一信号比较器。视实际设计信号，上述该信号比较器是可由功能相似的电子器件或电子电路所代替。
该信号读取单元14是用于接收该信号对比单元13产生的数字信号S5，并读取该数字信号S5的工作周期(duty cycle)，且将读取的资料供该计算机系统2的BIOS程序20识别出与该工作周期对应的扩充卡。
请参阅图2，它是本发明的扩充卡识别系统1应用在上述计算机系统2的具体电路结构示意图。此处需特别说明的是，该图标中，仅标示出与本实施例有关的组件，然而本发明的电路结构是应实际设计需要具有多种不同的实施形态，并非以此附图为限。再者，本实施例的PWM信号产生器24接收到的控制信号S1，是由该计算机系统2根据该储存在存储单元21中的资料产生的。再者，在本实施例是利用该计算机系统2具有的PWM信号产生器24及信号读取单元23所构成的风扇控制线路(PWM OUTPUT/FAN TECH INPUT)及内建在该计算机系统2扩充卡3内部的电阻组件与电容组件构成的充放电电路，并配合一信号比较器22，即构成本发明的扩充卡识别系统1，利用该计算机系统2发出的控制信号切换PWM信号产生器24产生的PWM信号的工作周期，且由该信号读取单元14读回经电阻电容充放电电路25充放电及比较器处理后的信号，供该计算机系统2的BIOS程序20进行该计算机系统2的多个扩充卡(30、31、32)的识别。在此须提出说明的是，由于风扇控制线路是一般计算机系统上的必要配备，也是一般计算机技术人员所熟知的电路，因此以下不对其进一步的说明。
如图2所示，该电路结构包括PWM信号产生器24、电阻组件250及电容组件251构成的电阻电容充放电电路25(以下简称RC充放电电路)、信号比较器22以及读取单元23。
上述该PWM信号产生器24足依据该计算机系统2发出的控制信号产生PWM信号，在本实施例中，该计算机系统2可控制该PWM信号产生器24，使该PWM信号产生器24产生具有不同工作周期的PWM信号输出。
该RC充放电电路25是内建在扩充卡3中，且该扩充卡3是插在该计算机系统2的扩充卡插槽(riser slot)(未标出)中与该计算机系统2连接，该RC充放电电路21是由电阻组件250及电容组件251构成，且该电容组件251的端a与该电阻组件250连接，端b是连接到接地端子g。在本实施例中，该PWM信号流经该电阻组件250对该电容组件251进行充放电，在该电容组件251的端a产生模拟信号S4输出。上述内建于该计算机系统2的多个扩充卡3中的每一个扩充卡的RC充放电电路25的特征值(即RC值)是不同，例如表4所示，该计算机系统的第一扩充卡内建的RC充放电电路25的特征值为RC0，第二扩充卡内建的RC充放电电路25的特征值为RC1，第三扩充卡内建的RC充放电电路25的特征值为RC2，在此仅以三个扩充卡为例说明。
该信号比较器22是用于接收该计算机系统2发出的参考信号Sr及该RC充放电电路25输出的模拟信号S4，并对比该模拟信号S4与该参考信号Sr的大小，据此产生一信号S5。
如图3A所示，当该PWM信号产生器24产生的PWM信号的工作周期为10％时，该工作周期为10％的PWM信号经由该RC充放电电路25处理后产生如图3B所示的信号f1，由于该信号f1持续小于该参考信号Sr，故经由该信号比较器22对比后产生一始终保持为低电位的信号f2(如图3C所示)，从而使得该信号读取单元23无法读取该信号f2的工作周期，因而无法识别出与该计算机系统2连接的扩充卡。
如图4a所示，当该PWM信号产生器24产生的PWM信号的工作周期为50％时，该工作周期为50％的PWM信号经由该RC充放电电路25处理后产生如图4b所示的信号f3，由于该信号f3大小是围绕该参考信号Sr上下波动，故经由该信号比较器22对比后产生一与该PWM信号的工作周期(50％)相同的方波信号f4(如图4c所示)，可供该信号读取单元23读取该信号f4的工作周期，并将所读取的工作周期值传送到该计算机系统2，供该计算机系统2的BIOS程序20依据该工作周期值及该存储单元21储存的扩充卡标示与工作周期对应关系表4的信息，识别出与该计算机系统2连接的扩充卡，例如识别出第三扩充卡。
如图5a所示，当该PWM信号产生器24产生的PWM信号的工作周期为90％时，该工作周期为90％的PWM信号经由该RC充放电电路25处理后产生如图5b所示的信号f5，由于该信号f5持续大于该参考信号Sr，故经由该信号比较器22对比后产生一始终保持为高电位的信号f6(如图5c所示)，从而使得该信号读取单元23无法读取该信号f6的工作周期，因而无法识别出与该计算机系统连接的扩充卡。
该信号读取单元23是用于读取该信号比较器22产生的信号(f2、f4、f6)的工作周期，并将其所读取的结果传送到该计算机系统2，供该计算机系统2的BIOS程序20依据该读取结果及该存储单元21储存的对应关系表4，识别出与该工作周期对应的扩充卡。
因此，本发明是通过切换该PWM信号产生器24产生的PWM信号的工作周期值(0％～100％)，使该信号读取单元23所读回的信号在低电位信号及高电位信号之间变化，并可通过该信号读取单元23所读取的方波信号的工作周期，以及预先建立的扩充卡标示与脉冲信号工作周期对应关系表4，识别出该计算机系统2当前使用的各种扩充卡的类别。
与现有技术相比，本发明的扩充卡识别系统1主要是利用该计算机系统2具有的PWM信号产生器24及信号读取单元23所构成的风扇控制线路(PWM OUTPUT/FAN TECH INPUT)及内建在该计算机系统2的扩充卡3内部的电阻组件与电容组件构成的RC充放电电路25，并配合一信号比较器22，即构成本发明的扩充卡识别系统，利用该计算机系统2发出的控制信号切换PWM信号产生器24产生的PWM信号的工作周期，且由该信号读取单元23读回经RC充放电电路25充放电及比较器处理后的信号，供该计算机系统2的BIOS程序进行该计算机系统的多个扩充卡(30、31、32)的识别，因此可节省成本，同时可简化电路设计。
此外，本发明仅需在计算机系统的多个扩充卡中内建一RC充放电电路，由内建在每一个扩充卡的RC充放电电路的特征值标示该扩充卡，并借由该计算机系统现有风扇转速控制线路的PWM信号产生器产生工作周期不同的多个PWM信号，经由该RC充放电电路处理后，再由该风扇控制线路的信号读取单元读回，即可识别出该计算机系统的多个扩充卡，可避免现有技术中使用多个GPIO及在该计算机系统的扩充卡插槽上增加信号脚(PIN)，导致硬件增加，使成本增加、设计复杂等缺点，同时可避免现有技术中使用12C总线扩充器(bus expender)引起的成本增加的缺点。
权利要求
1.一种扩充卡识别系统，应用在一具有BIOS程序及存储单元的计算机系统中，识别与该计算机系统电性连接的扩充卡，其特征在于，该扩充卡识别系统包括设定单元，供使用者设定至少一个扩充卡的标示及与该扩充卡标示对应的脉冲信号的工作周期，并将所设定的内容储存到该计算机系统的存储单元；信号产生单元，是依据该计算机系统发出的控制信号产生具有不同工作周期的波形信号输出；充放电单元，内建在该扩充卡中接收该波形信号，并对该波形信号进行充放电处理以产生模拟信号输出，其中，该充放电单元是具有一特征值，且该特征值是作为与该充放电单元对应的扩充卡的标示；信号对比单元，是用于接收该充放电单元产生的模拟信号及该计算机系统所发出的参考信号，并对比该模拟信号与该参考信号的大小以产生数字信号输出；以及信号读取单元，是用于读取该信号对比单元产生的数字信号的工作周期，供该计算机系统的BIOS程序依据该工作周期及该存储单元所储存的信息，识别出正与该计算机系统连接的扩充卡。
2.如权利要求1所述的扩充卡识别系统，其特征在于，该信号产生单元是一脉冲宽度调制信号产生器，用于依据该计算机系统发出的控制信号产生PWM信号。
3.如权利要求2所述的扩充卡识别系统，其特征在于，该PWM信号产生器是可由功能相似的电子器件或电子电路代替。
4.如权利要求1或2所述的扩充卡识别系统，其特征在于，该充放电单元是电阻组件及电容组件组成的电阻电容充放电电路，且该电阻值及电容值是作为该充放电电路的特征值。
5.如权利要求1所述的扩充卡识别系统，其特征在于，该存储单元是可擦除可程序只读存储器、电可擦除可程序只读存储器或闪存只读存储器。
6.如权利要求1所述的扩充卡识别系统，其特征在于，该信号对比单元是一信号比较器，用于对比该充放电单元产生的模拟信号与该参考信号的大小。
7.如权利要求6所述的扩充卡识别系统，其特征在于，当该模拟信号持续小于该参考信号时，该信号比较器产生一保持为低电位的数字信号，令该信号读取单元无法读取其工作周期，进而无法识别出与该计算机系统连接的扩充卡。
8.如权利要求6所述的扩充卡识别系统，其特征在于，当该模拟信号持续大于该参考信号时，该信号比较器产生一保持为高电位的数字信号，令该信号读取单元无法读取其工作周期，进而无法识别出与该计算机系统连接的扩充卡。
9.如权利要求6所述的扩充卡识别系统，其特征在于，当该模拟信号的大小围绕该参考信号波动时，该信号比较器产生与该信号产生单元产生的波形信号工作周期相同的波形信号传送到该信号读取单元，读取该信号的工作周期，进而供该计算机系统的BIOS程序依据该读取单元读取的信息及该存储单元储存的内容，识别出与该计算机系统连接的扩充卡。
全文摘要
一种扩充卡识别系统，应用在具有BIOS程序、存储单元的计算机系统中，识别与该计算机系统电性连接的扩充卡，该系统包括设定单元、信号产生单元、内建在该计算机系统的扩充卡的充放电单元、信号对比单元及信号读取单元；本发明仅需在各扩充卡中内建一充放电电路，配合计算机系统现有风扇控制线路即可识别该计算机系统的扩充卡，无需在计算机系统添加硬件，使产品成本降低，设计简单，同时，计算机系统与其扩充卡连接端仅需二个信号脚的扩充卡插槽，即可识别与该计算机系统电性连接的扩充卡，避免现有技术中使用多个GPIO及使用12C expender引起的产品成本增加，设计复杂等缺点。
文档编号G06F13/40GK1924845SQ20051009852
公开日2007年3月7日 申请日期2005年8月31日 优先权日2005年8月31日
发明者张朝煌 申请人:英业达股份有限公司