个人计算机绿色通信的方法和装置的制作方法

文档序号:6409261阅读:210来源:国知局

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
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