CN108874449A - 具有唤醒辅助装置的电子系统与应用于其中的唤醒辅助方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有唤醒辅助装置的电子系统与应用于其中的唤醒辅助方法。该电子系统包括主控制单元、微控制单元以及通用串行总线。该通用串行总线电连接于该主控制单元与一USB外围装置。该微控制单元经由第一电连接路径侦测来自该USB外围装置且通过该通用串行总线的一触发封包，并依据该触发封包而相应产生一唤醒信号，再经由该第二电连接路径传送该唤醒信号给处于一非数据传输模式的主控制单元。本发明的唤醒辅助方法用以唤醒该电子系统中的主控制单元。藉此，本发明能够同时达到使电子系统真正做到休眠节能，并提供使用者可经由USB外围装置随时且迅速地唤醒电子系统的操作便利性的双重目的。

Description

具有唤醒辅助装置的电子系统与应用于其中的唤醒辅助方法

技术领域

本发明涉及一种电子系统的辅助运作领域，特别是涉及辅助电子系统判断是否可被外围装置唤醒而回到正常的数据传输模式的辅助运作领域。

背景技术

将处于待机或休眠状态的电子系统唤醒，是现今普遍应用于电子系统与其外围装置间的控制技术。举例而言，远程唤醒(Wake On Lan，WOL)是利用网络卡以不断侦测外界传来的信号的方式，在侦测到外界传送特定的封包信号时，例如由远程软件以广播的方式发送的包含一组神奇封包(magic package)的信号，发出一开机信号给主板，主板便可于主动侦测得此项开机信号后，即重新被唤醒并进行启动程序。

除了远程唤醒之外，使用者直接按下电子系统内建或整合的特定控制纽也是唤醒电子系统的方式之一，然此种方式一样是会涉及到需由电子系统的主控制单元(例如，主控制微处理芯片)不断地进行主动侦测和执行唤醒功能。

为进一步说明现有技术的运作原理，请参考图1所示现有电子系统与其外围装置间的架构方块示意图；于其中，现有电子系统10(例如，可为各式电脑设备、POS装置或手持电子装置等等)至少包括一主控制单元11，并透过一电连接路径L11而与一通用串行总线(Universal Series Bus，USB)101相互电连接；同时，主控制单元11亦藉由通用串行总线101而与位于外部的通用串行总线外围装置(亦可称之为USB外围装置)40相互电连接。

然而，上述现有做法存在一个问题，即当运作于其中的操作系统(OprationSystem，OS)希望主控制单元11进入所谓睡眠或待机模式(或可称为一非数据传输模式)时，主控制单元11事实上仍持续地消耗一定的能源以主动侦测USB外围装置40是否有传来触发封包P11，俾以了解外界是否有透过USB外围装置40进行一唤醒动作；再者，如果主控制单元11有侦测到来自USB外围装置40的触发封包P11，其即可被唤醒而切换回到正常的工作模式(或可称为一数据传输模式)，以与USB外围装置40间重新进行一般数据封包P12的接收与传送。

至此可知，现有电子系统10显然仍需持续消耗一定的能源才能进行主动侦测外界唤醒信号的工作；相反地，如为能更进一步达到节省电子系统10的电源消耗，而藉由操作系统使主控制单元11进入真正的睡眠或待机模式(即，不再负担主动侦测外界的唤醒功能)，则此时使用者又会面临无法透过与现有电子系统10电连接的USB外围装置40来快速地唤醒现有电子系统10的状况。如此以致设计者陷入须在追求更为省电与提供使用者更好的操作便利性等两面向择一处理的两难局面。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的上述不足，提供一种具有唤醒辅助装置的电子系统与应用于其中的唤醒辅助方法，能够同时达到使电子系统真正做到休眠节能，并提供使用者可经由USB外围装置随时且迅速地唤醒电子系统的操作便利性的双重目的。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种电子系统，包括主控制单元、通用串行总线(Universal Series Bus，USB)以及微控制单元(Micro Control Unit)，该通用串行总线电连接于该主控制单元以及一USB外围装置之间；该微控制单元以一第一电连接路径电连接于该通用串行总线，且以一第二电连接路径电连接于该主控制单元；其中，该微控制单元经由该第一电连接路径侦测来自该USB外围装置且通过该通用串行总线的一触发封包，并依据该触发封包而相应产生一唤醒信号，再经由该第二电连接路径传送该唤醒信号给处于一非数据传输模式的该主控制单元。

较佳地，该第一电连接路径包括一封包侦测元件，用以于接收到该触发封包时导通该第一电连接路径，以使该微控制单元能接收该触发封包并相应产生该唤醒信号。

较佳地，该封包侦测元件为一二极管元件。

较佳地，该二极管元件的顺向导通偏压为至少0.7伏特，该触发封包的工作电压为3.3伏特至5伏特。

较佳地，于该电子系统进入该非数据传输模式时，该主控制单元启动该微控制单元，用以侦测该触发封包。

较佳地，于该主控制单元进入一数据传输模式时，经由电连接于该通用串行总线的一第三电连接路径，该主控制单元与该USB外围装置之间进行传送或接收一数据传输封包的工作。

较佳地，该数据传输封包的工作电压等于或小于0.5伏特。

本发明还提供一种具有唤醒辅助装置的电子系统，包括主控制单元、通用串行总线以及唤醒辅助装置，该通用串行总线电连接于该主控制单元，该通用串行总线用以接收来自一USB外围装置的一触发封包；该唤醒辅助装置与该主控制单元和该通用串行总线电连接；其中，该唤醒辅助装置相应该触发封包而产生一唤醒信号给处于一非数据传输模式的该主控制单元。

较佳地，该唤醒辅助装置至少包括一微控制单元(Micro Control Unit)，该微控制单元以一第一电连接路径电连接于该通用串行总线，且以一第二电连接路径电连接于该主控制单元。

较佳地，该唤醒辅助装置还包括设置于该第一电连接路径上的一封包侦测元件，其用以于该通用串行总线出现该触发封包时，导通该第一电连接路径，以供该微控制单元接收该触发封包并相应产生该唤醒信号。

本发明还提供一种电子系统，包括主控制单元、通用串行总线以及微控制单元，该通用串行总线电连接于该主控制单元以及一USB外围装置之间；该微控制单元以具有一封包侦测元件的一第一电连接路径电连接于该通用串行总线，且以一第二电连接路径电连接于该主控制单元；其中，该微控制单元藉由该封包侦测元件以侦测来自该USB外围装置且通过该通用串行总线上的一触发封包，并依据该触发封包而相应产生一唤醒信号，再经由该第二电连接路径传送该唤醒信号给处于一非数据传输模式下的该主控制单元。

较佳地，该封包侦测元件为一二极管元件。

较佳地，该二极管元件的顺向导通偏压为至少0.7伏特，该触发封包的工作电压为3.3伏特至5伏特。

本发明还提供一种应用于电子系统的唤醒辅助方法，用以唤醒一主控制单元，该方法包括：提供一第一电连接路径电连接于一微控制单元和一通用串行总线；提供一第二电连接路径电连接于该微控制单元和该主控制单元；侦测来自一USB外围装置且位于该通用串行总线上的一触发封包，且于该触发封包使该第一电连接路径导通时，该微控制单元接收该触发封包；以及相应该触发封包，该微控制单元产生一唤醒信号给该主控制单元。

较佳地，该第一电连接路径包括一封包侦测元件，用以于接收到该触发封包时导通该第一电连接路径，以使该微控制单元能接收该触发封包并相应产生该唤醒信号。

较佳地，该封包侦测元件为一二极管元件。

较佳地，该二极管元件的顺向导通偏压为至少0.7伏特，该触发封包的工作电压为3.3伏特至5伏特。

较佳地，于侦测来自该USB外围装置且位于该通用串行总线上的该触发封包，且于该触发封包使该第一电连接路径导通时，该微控制单元接收该触发封包之前，该方法还包括下列步骤：由处于一非数据传输模式的该主控制单元启动该微控制单元去侦测该触发封包。

较佳地，于该主控制单元接收到该唤醒信号之后，该方法还包括下列步骤：进入一数据传输模式且该主控制单元经由电连接于该通用串行总线的一第三电连接路径，与该USB外围装置之间进行传送或接收一数据传输封包的工作。

较佳地，该数据传输封包的工作电压等于或小于0.5伏特。

本发明提供一种具有唤醒辅助装置的电子系统和应用于其中的唤醒辅助方法，其中电子系统的唤醒辅助装置电连接至电子系统中的通用串行总线，作为电子系统的辅助侦测装置，以于电子系统进入完全睡眠或待机模式(即，不再负担主动侦测外界的唤醒功能)时，改由唤醒辅助装置负责主动侦测来自外部USB外围装置并经由通用串行总线传送而来的触发封包，并于唤醒辅助装置收到触发封包后，再进行唤醒电子系统的动作，以期同时达到使电子系统真正做到休眠节能，并提供使用者可经由USB外围装置随时且迅速地唤醒电子系统的操作便利性的双重目的。

附图说明

图1为现有电子系统与其外围装置间的架构方块示意图。

图2为本发明具有唤醒辅助装置的电子系统与其外围装置间的一第一较佳实施架构方块示意图。

图3为本发明具有唤醒辅助装置的电子系统与其外围装置间的一第二较佳实施架构方块示意图。

图4为本发明应用于电子系统中的唤醒辅助方法的一较佳实施概念的流程示意图。

具体实施方式

本发明以下所称的电子系统，具有通用串行总线(Universal Series Bus，USB)，且透过其将电信号传递于电子系统和USB外围装置之间。故，本发明的电子系统，举例但不限地，可以应用于POS装置、桌上型或移动电脑、平板电脑、穿戴式电子系统或智能型手机等。

其次，本发明以下所称的非数据传输模式，是指电子系统中的操作系统(Operation System，OS)使主控制单元处于待命、休眠或是关机的模式。一般来说，电子系统在工作模式(或称为数据传输模式)下可存取在通用串行总线传送的数据传输封包，且此种数据传输封包的工作电压等于或小于0.5伏特。

再者，USB外围装置可和电子系统通信，其可传送数据或指令给电子系统，或是接受来自电子系统的数据或指令。本发明的USB外围装置，可以透过本身的一部分对接电子系统的通用串行总线端口，以进行有线通信，抑或是透过对接在通用串行总线端口上的传输器，以进行无线通信。是以，本发明以下所称的USB(通用串行总线)外围装置，可以是指USB外围装置本身，抑或是与USB外围装置无线连接的传输器(dongle)；且，本发明USB外围装置例如可为触摸板(touch pad)、触控笔或手套式输入设备等等。

请参阅图2，其为本发明具有唤醒辅助装置的电子系统与其外围装置间的一第一较佳实施架构方块示意图；于其中，电子系统20包括：主控制单元21、唤醒辅助装置22；且，主控制单元21以第三电连接路径L23电连接于通用串行总线201，并进而电连接于USB外围装置40。

再者，本发明的唤醒辅助装置22包括微控制单元221以及封包侦测元件222；其中，微控制单元221以第一电连接路径L21电连接于通用串行总线201，且以第二电连接路径L22电连接于主控制单元21；其中，封包侦测元件222的一较佳做法，可为顺向导通偏压为至少0.7伏特的二极管元件，并设置于第一电连接路径L21上。

基于此，以下进一步说明本发明第一较佳实施例的工作原理：当运作于电子系统20中的操作系统(Opration System，OS)使主控制单元21进入所谓睡眠或待机模式(或可称为一非数据传输模式)的节能情境时，处于非数据传输模式的主控制单元21便会启动唤醒辅助装置22中的微控制单元221去侦测是否有触发封包P21被接收进来；其中，由于二极管元件222是被设置于第一电连接路径L21上，且触发封包P21的工作电压为3.3伏特至5伏特，因此，一旦USB外围装置40应使用者的启动而产生输出触发封包P21至通用串行总线201上时，二极管元件222显然会被导通而使得微控制单元221可以接收触发封包P21。

再则，当微控制单元21接收到触发封包P21后，便会依据触发封包P21而相应产生唤醒信号S21，再经由第二电连接路径L22以传给处于一非数据传输模式下的主控制单元21，如此一来，主控制单元21便可重新进入正常工作的一数据传输模式，且主控制单元21经由电连接于通用串行总线201的第三电连接路径L23，与USB外围装置40之间进行传送或接收数据传输封包P22的工作。

其中，由于数据传输封包P22的工作电压等于或小于0.5伏特，因此，数据传输封包P22并无法使前述二极管元件222被导通(亦即，此时二极管元件222处于关闭断路状态)，也就是说，在主控制单元21与USB外围装置40之间进行传送或接收数据传输封包P22的正常工作期间，微控制单元221并不会受到数据传输封包P22的干扰，也就不会产生误动作。从另一个角度来说，微控制单元221即可使用比较低阶的微控制器来据以实施，且保证不会有误动作产生之虞，以进一步降低电子系统的生产成本。

由上可知，以图2所示的较佳实施架构，于电子系统20进入完全睡眠或待机模式(即，不再负担主动侦测外界的唤醒功能)时，即改由唤醒辅助装置22负责主动侦测来自外部USB外围装置40并经由通用串行总线201所传送而来的触发封包P22，并于唤醒辅助装置22收到触发封包P22后，再进行唤醒电子系统20的动作，以期同时达到使电子系统20真正做到休眠节能，并提供使用者可经由USB外围装置40随时且迅速地唤醒电子系统20的操作便利性。

当然，本发明亦提出另一种实施方式，可供设计者选择使用比较高阶的微控制器来据以实施前述唤醒辅助装置中的微控制单元；申言之，有关本发明另一种较佳实施架构，请参阅图3所示，其为本发明具有唤醒辅助装置的电子系统与其外围装置间的一第二较佳实施架构方块示意图。

图3中的电子系统30包括：以第三电连接路径L33电连接于通用串行总线301并进而电连接于USB外围装置40的主控制单元31，类似图2中具有类似功能的元件与架构，于此即不再赘述。

图3所示实施例与图2所示实施例间的差异之处在于，电子系统30所包括的唤醒辅助装置32，可以仅使用较高阶(例如，具有较复杂的逻辑指令判断能力)的微控制单元321来实施即可，且微控制单元321同样分别以第一电连接路径L31电连接于通用串行总线301，且以第二电连接路径L32电连接于主控制单元31；如此一来，微控制单元321便要负担起判断其自通用串行总线301中所收到的封包，究竟是属于微控制单元321要用以进一步相应产生并输出唤醒信号S31给主控制单元31的触发封包P31，还是仅属于主控制单元31与USB外围装置40之间进行正常传送或接收时的数据传输封包P32。当然，以图3所示另一较佳实施例，亦可达到改善现有技术的目的。

当然，从另一角度而言，本发明亦包括提供可应用于前述各实施例中电子系统的唤醒辅助方法，用以唤醒前述各实施例中的主控制单元；其中，图4为本发明的一较佳实施概念的流程示意图，且并不以此为限：

步骤S40：开始；

步骤S41：提供第一电连接路径电连接于唤醒辅助装置中的微控制单元和通用串行总线；

步骤S42：提供第二电连接路径电连接于微控制单元和主控制单元；

步骤S43：判断运作于电子系统中的操作系统(OS)是否使主控制单元进入一非数据传输模式；如是则执行下一步骤S44，如否则回到前述步骤S43；

步骤S44：当运作于电子系统中的操作系统使主控制单元进入非数据传输模式时，处于非数据传输模式的主控制单元同步启动微控制单元去侦测通用串行总线；

步骤S45：判断是否有触发封包经由第一电连接路径被微控制单元接收进来；如是则执行下一步骤S46，如否则回到前述步骤S45；

步骤S46：当微控制单元接收到触发封包时，微控制单元相应触发封包以产生唤醒信号，并经由第二电连接路径传输给主控制单元；

步骤S47：当前述主控制单元接收到唤醒信号时，主控制单元重新进入一数据传输模式，且主控制单元经由电连接于通用串行总线的第三电连接路径，以与USB外围装置之间进行传送或接收数据传输封包的工作；以及

步骤S48：结束。

综合言之，透过本发明所提供的具有唤醒辅助装置的电子系统，与应用于其中的唤醒辅助方法，确实可同时达到使电子系统真正做到休眠节能，并提供使用者可经由USB外围装置随时且迅速地唤醒电子系统的操作便利性。是以，本发明实为一极具产业价值之作。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的权利要求范围，因此凡其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含于本发明的权利要求范围内。

Claims (20)

1.一种电子系统，其特征在于，包括：

主控制单元；

通用串行总线，电连接于该主控制单元以及一USB外围装置之间；以及

微控制单元，以一第一电连接路径电连接于该通用串行总线，且以一第二电连接路径电连接于该主控制单元；

其中，该微控制单元经由该第一电连接路径侦测来自该USB外围装置且通过该通用串行总线的一触发封包，并依据该触发封包而相应产生一唤醒信号，再经由该第二电连接路径传送该唤醒信号给处于一非数据传输模式的该主控制单元。

2.如权利要求1所述的电子系统，其特征在于，该第一电连接路径包括一封包侦测元件，用以于接收到该触发封包时导通该第一电连接路径，以使该微控制单元能接收该触发封包并相应产生该唤醒信号。

3.如权利要求2所述的电子系统，其特征在于，该封包侦测元件为一二极管元件。

4.如权利要求3所述的电子系统，其特征在于，该二极管元件的顺向导通偏压为至少0.7伏特，该触发封包的工作电压为3.3伏特至5伏特。

5.如权利要求1所述的电子系统，其特征在于，于该电子系统进入该非数据传输模式时，该主控制单元启动该微控制单元，用以侦测该触发封包。

6.如权利要求1所述的电子系统，其特征在于，于该主控制单元进入一数据传输模式时，经由电连接于该通用串行总线的一第三电连接路径，该主控制单元与该USB外围装置之间进行传送或接收一数据传输封包的工作。

7.如权利要求6所述的电子系统，其特征在于，该数据传输封包的工作电压等于或小于0.5伏特。

8.一种具有唤醒辅助装置的电子系统，其特征在于，包括：

主控制单元；

通用串行总线，电连接于该主控制单元，该通用串行总线用以接收来自一USB外围装置的一触发封包；以及

唤醒辅助装置，其与该主控制单元和该通用串行总线电连接；

其中，该唤醒辅助装置相应该触发封包而产生一唤醒信号给处于一非数据传输模式的该主控制单元。

9.如权利要求8所述的具有唤醒辅助装置的电子系统，其特征在于，该唤醒辅助装置至少包括一微控制单元，该微控制单元以一第一电连接路径电连接于该通用串行总线，且以一第二电连接路径电连接于该主控制单元。

10.如权利要求9所述的具有唤醒辅助装置的电子系统，其特征在于，该唤醒辅助装置还包括设置于该第一电连接路径上的一封包侦测元件，其用以于该通用串行总线出现该触发封包时，导通该第一电连接路径，以供该微控制单元接收该触发封包并相应产生该唤醒信号。

11.一种电子系统，其特征在于，包括：

主控制单元；

通用串行总线，电连接于该主控制单元以及一USB外围装置之间；以及

微控制单元，以具有一封包侦测元件的一第一电连接路径电连接于该通用串行总线，且以一第二电连接路径电连接于该主控制单元；

其中，该微控制单元藉由该封包侦测元件以侦测来自该USB外围装置且通过该通用串行总线上的一触发封包，并依据该触发封包而相应产生一唤醒信号，再经由该第二电连接路径传送该唤醒信号给处于一非数据传输模式下的该主控制单元。

12.如权利要求11所述的电子系统，其特征在于，该封包侦测元件为一二极管元件。

13.如权利要求12所述的电子系统，其特征在于，该二极管元件的顺向导通偏压为至少0.7伏特，该触发封包的工作电压为3.3伏特至5伏特。

14.一种应用于电子系统的唤醒辅助方法，用以唤醒一主控制单元，其特征在于，该方法包括：

提供一第一电连接路径电连接于一微控制单元和一通用串行总线；

提供一第二电连接路径电连接于该微控制单元和该主控制单元；

侦测来自一USB外围装置且位于该通用串行总线上的一触发封包，且于该触发封包使该第一电连接路径导通时，该微控制单元接收该触发封包；以及

相应该触发封包，该微控制单元产生一唤醒信号给该主控制单元。

15.如权利要求14所述的应用于电子系统的唤醒辅助方法，其特征在于，该第一电连接路径包括一封包侦测元件，用以于接收到该触发封包时导通该第一电连接路径，以使该微控制单元能接收该触发封包并相应产生该唤醒信号。

16.如权利要求15所述的应用于电子系统的唤醒辅助方法，其特征在于，该封包侦测元件为一二极管元件。

17.如权利要求16所述的应用于电子系统的唤醒辅助方法，其特征在于，该二极管元件的顺向导通偏压为至少0.7伏特，该触发封包的工作电压为3.3伏特至5伏特。

18.如权利要求14所述的应用于电子系统的唤醒辅助方法，其特征在于，于侦测来自该USB外围装置且位于该通用串行总线上的该触发封包，且于该触发封包使该第一电连接路径导通时，该微控制单元接收该触发封包之前，该方法还包括下列步骤：

由处于一非数据传输模式的该主控制单元启动该微控制单元去侦测该触发封包。

19.如权利要求14所述的应用于电子系统的唤醒辅助方法，其特征在于，于该主控制单元接收到该唤醒信号之后，该方法还包括下列步骤：

进入一数据传输模式且该主控制单元经由电连接于该通用串行总线的一第三电连接路径，与该USB外围装置之间进行传送或接收一数据传输封包的工作。

20.如权利要求19所述的应用于电子系统的唤醒辅助方法，其特征在于，该数据传输封包的工作电压等于或小于0.5伏特。