专利名称：：个人计算机绿色通信的方法和装置的制作方法
技术领域：
：计算机节能装置(G06F，1/32)
背景技术：
：将个人计算机用于通信，如文件传输(filetransfer)，计算机传真(PCfax)，语音邮件(voicemail)，是近年来国外个人计算机的重要应用趋向。目前的个人计算机通信系统，通常由个人计算机(PC)，内插或外接的通信板(modem/fax/voiceboard)，通信软件和电话通信信道组成。它们只有在接收方的PC及其通讯板始终处于开机状态时，才能保证通信随时进行，这将耗费较多的能源。为了节省个人计算机的能源消耗，并改善使用环境，美国环境保护署(EPA)，近年来发起“绿色电脑”运动，制定了“能源之星”计划。“绿色电脑”的主板，使用专用的BIOS芯片和绿色芯片组。如果用户在某一时间内不碰键盘或鼠标，主板将自动降低计算机和外设(显示器、硬盘和打印机等)的耗电量，使其处于休眠状态。一旦用户触摸键盘或鼠标，主板又会自动恢复正常运行状态。符合“能源之星”标准的计算机和外设，在休眠状态时，其耗电量不超过30瓦。发明的目的本发明是对于绿色电脑技术的一个补充和发展，它给计算机通信也提供一个节能模式。绿色电脑技术使个人计算机在暂停操作时自动休眠；本发明允许个人计算机在夜间或白天无人使用时安全关机，而在通信时再自动打开，并自动接收通信信息。绿色电脑技术使个人计算机的能源消耗减少约60％(通常由80瓦减至30瓦)；本发明可使个人计算机的能源消耗减少至99％(由通常的80瓦减至0.2瓦以下)技术方案本发明的内容，包括硬件和软件两个部分。硬件部分为一电路，它用于由计算机通信的起始和终止信号，来自动开启和关闭计算机电源，称之为绿色通信电路GCC(GreenCommunicationCircuit)软件部分为通信软件的自动加载，它根据通信类型(文件传输/计算机传真/语音邮件)，来自动加载相应的通信软件。现在分别说明如下绿色通信电路GCC绿色通信电路GCC在计算机通信系统中的作用，如图1GCC在PC通信系统中的作用所示。GCC与个人计算机的通讯板一起，并接在电话信道上，它接收来自电话信道的信号，并控制加在个人计算机和通讯板上的交流电源。绿色通信电路GCC由5个部分组成，其电路框图，如图2GCC的电路框图所示。通信起始信号检测电路发送方PC和接收方PC建立起通信链路和开始传送信息，是从接收方的通信板进入“摘机”(offhook)状态，(授收方电话信道上的电压由-48V跳变至-6V)起始的。但由于PC末加电时，PC不能向其通信板传送TR信号(TerminalReady)，其通信板无法进人“摘机”状态，因此“摘机”信号在这里不能用作通信的起始信号来进行检测和控制。不管进行什么通信(file/fax/voice)，授收方的通信板和GCC都将首先从电话信道上接收到振铃信号，(25Hz，90±15V持续4秒间歇1秒的正弦波)，在本发明中，我们将这种振铃信号作为通信起始信号来进行检测。其检测电路如图3通信起始信号检测电路所示。图中C隔断直流，R为匹配负载，U为光电耦合管，VDD为直流电源电压。当无振铃信号时，光耦管为截止状态，A点为高电平。当振铃信号到来时，其负半周信号被D滤去，其正半周信号使光耦管导通，A点为低电平。通信结束信号检测电路PC及其通信板加电后，后继的振铃信号将使通讯板进入“摘机”状态，接收方电话信道上的电压由-48V变为-6V。当通信结束时，不管那种通信类型(file/fax/voice)，通讯板将进入“挂机”状态，接收方电话信道上的电压将从-6V跳回到-48V。该电压跳变便可作为通信结束信号。通信结束时，计算机内存中收到的信息，尚来不及存入硬盘，因此，不可立即令计算机断电，需适当延时(例如30秒)，再关闭电源。通信结束信号的检测电路，如图4通信结束信号检测电路所示。图中，+VDD为直流电源电压。左侧为桥型整流电路，用于使电话交换机来的-48V/-6V电平，变换为a点的+48V/+6V电平。U为光电耦合管，D用以垫高光耦管输入端的门限值，R1和R2为分压电阻，以使得a点为+48V时，光耦管充分导通，同时在a点为+6V时，光耦管充分截止，从而在b点输出一个与a点方向相反的0→+VDD的短脉冲。b点的输出波形经延时、微分和反相放大后，在B点输出一个0→+VDD的短脉冲。a、b、c、d和B点的波形如图5结束信号检测电路中各点波长所示。图5结束信号检测电路中各点波长之中d点的+h，为反相器(三极管集电极输出电路)基极的偏置电压。该电压使来自微分电路的正脉冲信号不起作用，负脉冲信号产生一个正脉冲输出。开关电路和控制电路GCC的开关电路和控制电路，如图6GCC的控制和开关电路所示。开关电路用以直接控制计算机及其通讯板交流电源(110V/220V)的开启和关闭。如图6GCC的控制和开关电路中右部所示。其中L表示负载(计算机及其通讯板)。M与一光导管开关(固态继电器)，其中1和2脚为直流控制端，3和4脚为交流端，N为开关三极管。D为保护二极管(用以保护固态继电器，使其在断电瞬间不流过大电流)。S为转换开关。当S置于S0位置，交流电源直授给计算机及其通讯板供电。本电源(GCC)被完全旁路。当S置于S1位置，计算机及其通讯板的交流电源受开关电路的直接控制。当控制电路的输出为高电平，开关管N导通，固体继电器M亦导通、相当于计算机(和通讯板)的交流电源开启。当控制电路的输出为低电平时，开关管N截止，固体继电器亦不导通，相当于计算机及其通讯板的交流电源被关闭。控制电路电路为一个由NE555构成的双稳态触发器。控制电路用以便开关电路按正确的逻辑关系动作，以便计算机的交流电源平时处于关闭状态，在通信开始信号到来时才开启，而在通信结束且适当延时后才关闭。其中一个输入端(2脚)接通信起始信号检测电路输人端A，另一个输入端(6脚)接通信结束信号检测电路输人端B。输出端C(3脚)接至开关电路的输入。4脚为复位端。取R1C1小于0.1秒，当初加电时，电容C1上电压为0，使输出端C为0。0.1秒后C变为高电平，该双稳态触发器输入和输出之间的逻辑关系如下表所示</tables>振铃信号未到来前，输出端C的初始状态为0。当振铃信号到来时，第一个正半周信号使A变为0，C变为1，从而交流电源开启。当振铃信号为负半周和振铃结束后，虽A变为1，但此时E仍为0(B的常态为0)，所以C仍保持1态。当通讯结束并适当延时后，E为正脉冲输出(B瞬态为1)，因此时A为1。所以C为0，计算机电源关闭。此后，虽B变为0，但因A仍为1，所以C仍维持0态，计算机的电源仍继续关闭，直至下次通讯开始。本电路(GCC)的直流电源VDDGCC的直流电源VDD由交流电源(110V/220V)整流稳压产生。开关电路中的转换开关S置于S0时，交流电源亦不给GCC供电，GCC停止工作。VDD取为9V/12V，其直流负载主要为固态继电器的驱动电流，小于15mA，因此本电路(GCC)的能源消耗小于0.2瓦。通信软件的自动加载通信软件的自动加载，随通信硬件(modem/fax/voice通信板)功能之不同而相异。目前正在使用的大部分通讯硬件，为兼具modem/fax功能的通讯板。它们既可用于modem，也可用于fax，但需要预置为一种操作模式，而不能自动识别通信模式，自动进行接收模式的切换。因为PCfax应用的广泛性和简易性，大多需预置为fax模式。对于这种应用方式，需将启动MSWindows的命令win放在Autoexec.bat文件中，再将fax软件放在Windows的Startup组中。在这种情况下，当振铃信号一来，PC被自动加电，MSWindows和fax软件会被自动启动。但从PC加电到通信软件可以运行，约需要1上分钟的时间。而由于振铃信号一般只能持续1分钟，因此，发送方的第一次呼叫往往不能使线路接通。(因为接收方的PC通信软件尚不能给通讯硬件TerminalReady吟信号TR，通讯硬件不能进入“摘机”状态)。为此，需fax通信软件有自动进行再呼叫的功能，(一般fax软件均具有这种功能〕，并应将间隔时间设置为二分钟。近年来的新型通讯硬件，兼具modem/fax/voice种功能，并且可以自动进行通信模式的识别和切换。对于这种应用环境，为进行绿色通信，需编制相应的自动加载程序。其框图如图7自动加载程序框图所示。对于这种应用环境，通信软件同样需要有自动进行再呼叫的功能.并应将间隔时间设置为2分钟。发明的效益本发明使具有通信功能的个人计算机(目前的PC，大部分均具有这种功能)，在无人值守时，(如夜间或家用PC白天人员去上班时)，可置于关机状态(PowerOff)，一旦有通信信号到来时，它可自动加电，并自动接收，一旦通信完毕，它又会自动断电。从而为个人计算机的使用，提供了一个新的和非常有效的节能模式。符合“能源之星”标准的绿色PC，其使用功率，可由通常的80瓦降至休眠时的30瓦，节能60％。本发明可使PC的使用功率，由通常的80瓦或休眠时的30瓦再降至关机时的0.2瓦，可节能99％以上。实施方法实施本发明，可分别采用如下两种不同的方式将GCC放在PC外面的一个电源控制板中，可将计算机及其通讯板的电源，插在此电源控制板上。这种实施方式，适用于已有的普通PC或绿色PC。将GCC作为绿色PC自身电源电路的一个组成部分。这种实施方式适用于设计新的PC。图1GCC在PC通信系统中的作用图2GCC的电路框3通信起始信号检测电路图4通信结束信号检测电路图5结束信号检测电路中各点波形图6GCC的控制和开关电路图7自动加载程序框图权利要求1.一种新的计算机节能模式。其特徽是个人计算机在等待通信接收时，其电源的开、关，受通信起始和结束信号的控制。当通信起始信号到来时，其电源被自动开启，并自动进行通信接收，当通信结束后，其电源被自动关闭。即等待通信的PC机，只在实际通信的时间段中，才被自动加电。2.实现权利要求1的绿色通信电路。该电路由通信起始信号检测电路，通信结束信号检测电路，控制电路，开关电路和电源电路组成。其特徽为由通信起始信号检测电路的输出，作为控制电路的一个输入，由通信结束信号检测电路的输出，作为控制电路的另一个输人，由控制电路的输出，作为开关电路的输入，由开关电路控制加在计算机上的交流电源，由电源电路给本绿色通信电路提供一个负载功率很小的直流电压。3.根据权利要求2，对于基于电话信道进行的计算机通信，通信起始信号检测电路检测的通信起始信号，为电话振铃信号。其特徽为25Hz，90±15V，持续4秒间歇1秒的正弦波。当该信号一被检测到时，(该检测电路的输出状态由1变为0)，便立即令计算机的交流电源开启。4.根据权利要求2，对于基于电话信道进行的计算机通信，通信结束信号检测电路检测的通信结束信号，为通信接收方“挂机”时电话信道上的电平跳变。其特徽为电平由-48V跳变为-6V。当该信号被检测到并被延迟一个很短的时间(例如30秒或60秒)，即该检测电路的输出为一个短脉冲时，便令计算机的交流电源关闭。全文摘要一种新的计算机节能模式和装置。个人计算机PC在等待通信接收时，其电源的开关可受通信起始和结束信号的自动控制。当通信起始信号到来时，其电源被自动打开，并自动进行接收，当通信结束后，其电源被自动关闭。上述功能通过一个绿色通信电路GCC和对PC通信软件自动加载来实现。系统结构如附图所示。图中，modem/fax/voiceboard为PC内置或外接的通信板，GCC为外接或内置的电源控制电路。文档编号G06F1/32GK1157957SQ95115490公开日1997年8月27日申请日期1995年9月19日优先权日1995年9月19日发明者王金波,陈宏立,李一兵,任志军申请人:北京九州计算机网络公司