TW201327172A - 電源時序控制裝置及電源時序的延遲時間調整方法 - Google Patents

Abstract

一種電源時序控制裝置及電源時序的延遲時間調整方法。電源時序控制裝置包括記憶體單元、系統啟動模組以及調整單元。記憶體單元包括延遲時間列表，此延遲時間列表包括多個延遲時間值。系統啟動模組依序進行電源時序中的多個時序狀態，並從延遲時間列表中分別讀取與計數對應上述時序狀態的延遲時間值。當在電源時序的預備期間或執行期間接收一輸入訊號時，調整單元依據輸入訊號調整延遲時間列表中的延遲時間值，並重新啟動此電腦系統，以使系統啟動模組依據調整後的延遲時間列表進行電源時序。

Description

電源時序控制裝置及電源時序的延遲時間調整方法

本發明是有關於一種電源供應技術，且特別是有關於一種電源時序控制裝置及電源時序的延遲時間調整方法。

電腦系統中各個裝置在電源啟動順序(power sequence)中所需的電壓準位及穩定運作、重置(reset)的時間，會因為其半導體製程、設備差異、電路設計...等而有所不同。電源啟動順序依照固定的步驟以循序供應各個裝置所需的電壓，等待這些裝置啟動完畢後，再接著啟動下一個裝置。因此，電源啟動順序中會設定有每個裝置的延遲時間(delay time)，藉以判斷各個裝置是否確實啟動。

各個裝置接收啟動電源後皆需要達到穩定運作的時間(也就是上述的延遲時間)，尤其是越複雜的晶片、裝置、電路迴路，所需的穩定時間也就越長，電源電路所需的穩定時間也相對較長。因此，給予各個裝置適當的延遲時間，才可確保電源啟動順序的各個步驟環節能夠順利執行。若沒有等待穩定時間結束而貿然執行下一級的電源啟動順序，或是預期準時送達的訊號由於電阻(R)、電感(L)、電容(C)迴路而造成延緩送達，可能導致電路訊號及運作狀態的錯亂、燒毀關鍵零組件...等情形。因此，基於上述種種問題，在系統開發與維護的過程中，維護人員希望能夠對部分裝置的延遲時間即時性地進行適當的調整。

現今技術中，電源啟動順序的延遲時間皆會在設計電腦系統時先行設定，並將這些啟動流程以韌體方式燒錄於主機板中的對應裝置藉以實現。然而，如果需要重新調整上述各個裝置的延遲時間，則需要重新設計電源啟動順序的韌體編碼，再進行燒錄。藉此，對於電腦系統的開發過程而言，上述方式的靈活性較低，對於量產後進行電腦系統維護的人員而言也極度缺乏便利性。

本發明提供一種電源時序控制裝置及電源啟動時序的延遲時間調整方法，其可由外部輸入來調整電源啟動時序內的延遲時間，藉以提升電源啟動時序在系統開發與維護時的靈活性與便利性。

本發明提出一種電源時序控制裝置，其設置於一電腦系統中。電源時序控制裝置包括一記憶體單元、一系統啟動模組以及一調整單元。記憶體單元包括一延遲時間列表(delay time table)，其中此延遲時間列表包括多個延遲時間值。系統啟動模組耦接至所述記憶體單元，其依序進行電源時序中的多個時序狀態，並從延遲時間列表中分別讀取與計數對應這些時序狀態的這些延遲時間值之其一。調整單元耦接至所述記憶體單元，當接收一輸入訊號時，調整單元依據所述輸入訊號調整延遲時間列表中的延遲時間值，並重新啟動電腦系統，以使系統啟動模組依據調整後的延遲時間列表進行電源時序。

在本發明之一實施例中，上述之調整單元包括一控制開關以及一設定單元。控制開關接收所述輸入訊號以及電腦系統的電源階段(stage)訊號，並依據此電源階段訊號以判斷此電源時序是否位於預備期間或執行期間。設定單元耦接至控制開關，此設定單元於預備期間或執行期間時透過控制開關接收所述輸入訊號，調整這些時序狀態之多個記憶體區段(memory segment)所對應的延遲時間值，從而重新啟動電腦系統。

在本發明之一實施例中，上述之設定單元包括一區段定址模組以及一時間調整模組。區段定址模組調整與設定所述時序狀態在延遲時間列表中所對應的記憶體區段。時間調整模組則耦接至區段定址模組，其將輸入訊號中至少一個更新延遲時間依據所述記憶體區段寫入所述延遲時間列表中。

從另一角度而言，本發明提出一種電源時序的延遲時間調整方法，其適用於電腦系統。延遲時間調整方法包括下列步驟。提供一延遲時間列表，其中此延遲時間列表包括多個延遲時間值。依序進行電源時序中的多個時序狀態，並從延遲時間列表中分別讀取與計數對應這些時序狀態的延遲時間值之其一。判斷是否接收輸入訊號。當接收輸入訊號的時候，依據輸入訊號調整延遲時間列表中的延遲時間值。重新啟動此電腦系統，以依據調整後的延遲時間列表進行所述電源時序。

基於上述，本發明實施例可在電源啟動時序的預備期間(也就是，預備電源的準備期間)以及執行期間(也就是，電源啟動的控制權由電源時序控制裝置轉換到基本輸出輸入系統及作業系統的期間)利用外部輸入裝置(例如，透過基板管理控制器或是作業系統)提供輸入訊號，以使調整單元能夠調整電源啟動時序內的延遲時間，並控制電腦系統重新開機。藉此，系統啟動模組得以依據調整後的延遲時間列表來進行電源時序，提升電源啟動時序在系統開發與維護時的靈活性與便利性。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

由於電腦系統在運行一陣子之後，電腦系統內由於電路穩定度、環境溫度冷熱差異...等因素，可能會導致電腦系統內各個裝置所需的穩定時間(也就是下述的延遲時間)會有所改變，進而可能影響到電腦系統的穩定性，甚至導致不明原因的重新啟動。因此，在不影響電腦系統的正常運作下，本發明實施例利用外部輸入以彈性設定各個時序狀態與各個裝置之間的延遲時間，有助於提升電腦系統開發及維護的效益。

圖1是符合本發明一實施例說明電源時序控制裝置100的方塊圖。電源時序控制裝置100設置於一電腦系統中，此處所指的電腦系統可以為平板電腦、筆記型電腦、甚至可以是智慧型手機。電源時序控制裝置100包括記憶體單元110、系統啟動模組120以及調整單元130。記憶體單元110當中包括延遲時間列表140，這個延遲時間列表依據其記憶體區段而分別儲存多個延遲時間值。

系統啟動模組120則耦接到記憶體單元110。系統啟動模組120是由電源啟動順序的相關模組(例如本實施例所述的時序狀態模組150)與其他的控制模組共同配合與搭配控制，藉以達到電腦系統的啟動與維持運作。例如，於本實施例中，系統啟動模組120中的時序狀態模組150負責電腦系統的開機供電以及主要的電源啟動順序。當電腦系統啟動並進入啟動(start-up)期間時，時序狀態模組150依序進行電源時序中的多個時序狀態S1~SN，並從延遲時間列表140中分別讀取與計數對應這些時序狀態S1~SN的延遲時間值，以在執行上一級時序狀態與執行下一級時序狀態之間依據所讀取的延遲時間值來等待一段時間。N為正整數且大於等於1。

換句話說，每個時序狀態S1~SN分別對應延遲時間列表140中的延遲時間，系統啟動模組120在執行完該級的時序狀態後，便會讀取延遲時間列表140中該級時序狀態所對應的延遲時間以等待一段時間，然後，系統啟動模組120才會繼續進行下一級的時序狀態。所執行的時序狀態S1~SN可在此段時間中判斷電源供應器中各個電源準位的電源穩壓電路是否已穩定輸出電壓、已被提供啟動電源的裝置是否正常啟動，或是判斷對應的訊號是否正常致能。

另一方面，除了時序狀態S1~SN的時序狀態模組150以透過延遲時間列表140讀取並設定各個延遲時間以外，系統啟動模組120更包括其他的控制模組160，這些控制模組160的延遲時間亦透過延遲時間列表140讀取延遲時間的設定。舉例而言，系統啟動模組120中所設計實現的其他控制模組160例如是系統管理中斷(system management interrupt；簡稱SMI)模組、識別按鈕(ID button)偵測模組、中央處理器錯誤偵測(CPU ERR)模組...等，上述這些控制模組160皆不屬於主要電源啟動順序中的功能，但卻必須與電源啟動順序相互配合，才能達到完整啟動電腦系統的效果。在此可以將控制模組160舉例為包括多個裝置D1~DM，M為正整數且大於等於1。每個裝置皆對應一延遲時序狀態，D1~DM也分別對應延遲時間列表140中的延遲時間。時序狀態模組150以及這些控制模組160的裝置D1~DM會從同一個時間列表中依據其需求以同時或分別讀取所需的延遲時間設定。本實施例的系統啟動模組120中，時序狀態模組150以及其他的控制模組160皆可實現於同一顆複雜可程式邏輯裝置(CPLD)當中。應用本實施例者可依據相關技術揭露來輕易推知其他的控制模組160的相關說明，在此不予贅述。

調整單元130耦接至記憶體單元110。當在電源時序的預備期間或執行期間，調整單元130接收輸入訊號IS時，調整單元130對電腦系統執行中斷(interrupt)程序，並依據輸入訊號IS當中的指令來調整延遲時間列表140中的延遲時間值。並且，調整單元130控制電腦系統使其重新啟動，以使系統啟動模組120得以依據調整後的延遲時間列表140來進行上述的電源時序。

在此描述電源時序中交流週期、直流週期、預備期間、啟動期間與執行期間的定義，圖2是符合本發明一實施例說明電源時序的示意圖。請參考圖2，本實施例將電腦系統接收到交流電源(AC power)，到電源供應器內部不同電壓準位的電壓穩壓器開始由大至小逐一提供電壓的期間，稱為是交流週期P0，而節點N1便為開始提供直流電壓的時間點。換句話說，當電腦系統接上例如110V/220V的市電後，便會開始進入交流週期P0，並且當電腦系統中的電源供應器準備輸出直流電壓時結束交流週期P0。

此外，本實施例將不同準位的直流電壓提供到電腦系統中的時間稱為是直流週期(DC cycle)。在直流週期中，還可以分成預備期間P1、啟動期間P2與執行期間P3。預備期間P1是電腦系統中的直流電源從大到小逐一提供給對應的裝置並逐一判斷這些裝置是否被啟動，直到在節點N2時提供電源時序控制裝置所需的直流電壓(例如，3.3V)並判斷此電源時序控制裝置已被啟動為止。在節點N2時，電源時序控制裝置會等待使用者透過電腦系統的電源按鈕或是透過遠端訊號來發出一啟動訊號，藉以實際啟動電腦系統。於部分實施例中，預備期間P1會逐一提供12V、6.5V、5V、...3.3V的預備電源(AUX power)到電腦系統對應的裝置，並且判斷上一級提供電壓的裝置已經啟動之後，才會繼續提供電壓並啟動下一級的裝置。

啟動期間P2則是當電源時序控制裝置接收到上述的啟動訊號後，便開始由大到少、逐一提供12V、6.5V、5V...等的主要電源(Main power)，並同時進行電源時序中的時序狀態S1~SN、D1~DM，藉以在節點N3時完成電源時序。當完成啟動期間P2的電源時序後，電腦系統之啟動程序的控制權便會由電源時序控制裝置轉換到基本輸入輸出系統(BIOS)以及後續的作業系統(OS)，本實施例將此時稱為執行期間P3。

圖1中的調整單元130可從電腦系統傳送來的電源階段訊號(power stage signal)PS藉以得知目前電腦系統位在電源時序的哪個階段中。應用本實施例者亦可透過其他方式，讓調整單元130得知目前電腦系統所位在的電源時序及其電源階段，在此不多加贅述。

藉此可知，本發明實施例中的電源時序控制裝置主要運作於啟動期間P2。由於目前大部分的電源時序皆以韌體形式來實現，因此若需要修改每個時序狀態之間的延遲時間，以往的作法僅能重新修改韌體編碼，並將修改後的韌體編碼重新編碼並燒錄至韌體晶片中，因而費時費力。相較而言，本實施例可在電源時序的預備期間P1或是執行期間P3，利用圖1之電源時序控制裝置100中的調整單元130接收輸入訊號IS，並解析輸入訊號IS中的指令以及所欲更新的延遲時間來調整記憶體單元110中的延遲時間列表140，藉以在不修改韌體編碼的情況下調整電源啟動時序內的延遲時間，提升電源啟動時序在系統開發與維護時的靈活性與便利性。

為了更加說明本發明實施例的精神，在此提出另一個實施例藉以更為詳盡說明其實現方式。圖3是根據本發明另一實施例說明電源時序控制裝置300的方塊圖。圖3更為詳細地說明第一實施例中調整單元130、記憶體單元110中的細部實現方式。

請參照圖3，調整單元130包括控制開關310以及設定單元320。控制開關310接收輸入訊號IS以及電腦系統的電源階段訊號PS，並依據電源階段訊號PS以判斷電腦系統的電源時序是否位於圖2的預備期間P1或執行期間P3。如果控制開關310沒有位在預備期間P1或執行期間P3(例如，位在交流週期P0或啟動期間P2)的時候接收到輸入訊號IS時，控制開關310不會將輸入訊號IS提供給設定單元320，並捨棄此輸入訊號IS。相對而言，設定單元320會在預備期間P1或執行期間P3時透過控制開關310而接收輸入訊號IS。

設定單元320則包括區段定址模組330以及時間調整模組340。區段定址模組330用以調整與設定每個時序狀態(例如，圖1中時序狀態S1~SN、D1~DM)在延遲時間列表140中所對應的記憶體區段。時間調整模組340耦接至區段定址模組330，其發送訊號以對電腦系統進行中斷操作，並且將輸入訊號IS中所具有的至少一個更新延遲時間，依據區段定址模組330所設定的記憶體區段以寫入延遲時間列表140中，藉以調整這些時序狀態之多個記憶體區段所對應的延遲時間值。此外，於本實施例中，如果在預備期間P1以調整及更新延遲時間列表140後，設定單元320可於此時控制系統啟動模組120重新啟動電腦系統，並重新依據更新後的延遲時間列表140進行電源時序控制。

記憶體單元110除了包括延遲時間列表140以外，本實施例的記憶體單元110更包括刷新時間列表350、預設時間列表360以及寫入開關370。於先前圖1的實施例中有說明，調整單元130僅能在圖2的預備期間P1以及執行期間P3進行延遲時間的調整。而於圖3的本實施例中，如果調整單元130在圖2的啟動期間P2接收到輸入訊號IS的時候，為了避免影響到電源時序及延遲時間列表140中資料的一致性，調整單元130可以將這些輸入訊號中所欲更新的延遲時間先行依序寫入刷新時間列表350當中，而不必像上一個實施例將這些輸入訊號丟棄。然後，當電腦系統於預備期間P1或執行期間P3時，調整單元130控制寫入開關370以統一將更新完畢的刷新時間列表350寫入延遲時間列表140中，並重新啟動電腦系統，藉以重新執行一次電源時序。

預設時間列表360則是儲存原廠中各個裝置對應的預設延遲時間值。藉此，設定單元320也可解析輸入訊號IS中的指令來控制寫入開關370，以將預設時間列表360的這些預設延遲時間值寫入延遲時間列表140，藉以恢復原廠設定。

圖4是根據本發明另一實施例說明電源時序的延遲時間調整方法的流程圖，此延遲時間調整方法適用於電腦系統。部分說明請參照上述實施例，在此不予多加贅述。請同時參照圖3及圖4，於步驟S410中，也就是當電腦系統接上市電的時候，調整單元130在交流週期P0以及預備期間P1時，將初始的延遲時間設定載入至延遲時間列表140中，藉以提供包括多個延遲時間值的延遲時間列表140。

於步驟S420中，調整單元140的控制開關310依據電源階段訊號PS藉以判斷電源時序是否位於預備期間P1中接收輸入訊號IS。例如，使用者可以利用基板管理控制器透過網路介面傳送輸入訊號IS到調整單元130中。如果調整單元130沒有在預備期間P1接收輸入訊號IS的話，則由步驟S420進入步驟S430，系統啟動模組120依序進行電源時序中的多個時序狀態S1~SN、D1~DM，並從延遲時間列表140中分別讀取與計數對應這些時序狀態S1~SN、D1~DM的延遲時間值(例如，延遲時間值T1、T2)。

如果調整單元130在預備期間P1接收輸入訊號IS的話，則由步驟S420進入步驟S440，調整單元130對電腦系統執行中斷程序，並於步驟S450中，區塊定址模組330調整與設定每個時序狀態在延遲時間列表140中所對應的記憶體區段。為了節省記憶體單元110所需的記憶體容量，區段位址模組330可針對具有相同延遲時間的時序狀態S1~SN、D1~DM皆對應至相同的記憶體區段，從而達成類似於定址多工的效果。

於步驟S460中，時間調整模組340便依據輸入訊號IS將所欲更新的延遲時間依序寫入刷新時間列表350，並於步驟S470中，時間調整模組340控制寫入開關370以將刷新時間列表350寫入並更新延遲時間列表140。藉此，步驟S460及步驟S470便可依據輸入訊號IS來調整延遲時間列表140中的延遲時間值。然後，調整單元130可重新開啟電腦系統，藉以透過步驟S420而進入步驟S430，藉以重新執行電源時序。

執行完步驟S430後，於步驟S490中，電腦系統便進入電源時序的執行期間P3，並藉由基本輸入輸出系統與作業系統的開機程序，藉以執行正常開機程序。於步驟S425中，如果使用者希望在執行期間更新延遲時間的話，可以利用電腦系統中的基板管理控制器或其他外部輸入裝置，將輸入訊號IS提供至圖3的調整單元130，從而進入步驟S440而重複上述步驟，更新延遲時間列表140中的延遲時間。

綜上所述，電源時序控制裝置及其延遲時間調整方法可在電源啟動時序的預備期間(也就是，預備電源的準備期間)以及執行期間(也就是，電源啟動的控制權由電源時序控制裝置轉換到基本輸出輸入系統及作業系統的期間)利用外部輸入裝置(例如，透過基板管理控制器或是作業系統)提供輸入訊號，以使調整單元能夠調整電源啟動時序內的延遲時間，並控制電腦系統重新開機。藉此，系統啟動模組得以依據調整後的延遲時間列表來進行電源時序，提升電源啟動時序在系統開發與維護時的靈活性與便利性。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100．．．電源時序控制裝置

110．．．記憶體單元

120．．．系統啟動模組

130．．．調整單元

140．．．延遲時間列表

150．．．時序狀態模組

160．．．控制模組

310．．．控制開關

320．．．設定單元

330．．．區段定址模組

340．．．時間調整模組

350．．．刷新時間列表

360．．．預設時間列表

370．．．寫入開關

IS．．．輸入訊號

PS．．．電源階段訊號

S1~SN、D1~DM．．．時序狀態

P0．．．交流週期

P1．．．預備期間

P2．．．啟動期間

P3．．．執行期間

T1、T2．．．延遲時間值

S410~S490．．．步驟

圖1是符合本發明一實施例說明電源時序控制裝置的方塊圖。

圖2是符合本發明一實施例說明電源時序的示意圖。

圖3是根據本發明另一實施例說明電源時序控制裝置的方塊圖。

圖4是根據本發明另一實施例說明電源時序的延遲時間調整方法的流程圖。

100．．．電源時序控制裝置

110．．．記憶體單元

120．．．系統啟動模組

130．．．調整單元

140．．．延遲時間列表

150．．．時序狀態模組

160．．．控制模組

IS．．．輸入訊號

PS．．．電源階段訊號

S1~SN、D1~DM．．．時序狀態

Claims (10)

1. 一種電源時序控制裝置，設置於一電腦系統中，該電源時序控制裝置包括：一記憶體單元，包括一延遲時間列表，其中該延遲時間列表包括多個延遲時間值；一系統啟動模組，耦接至該記憶體單元，依序進行一電源時序中的多個時序狀態，並從該延遲時間列表中分別讀取與計數對應該些時序狀態的該些延遲時間值之其一；以及一調整單元，耦接至該記憶體單元，當接收一輸入訊號時，依據該輸入訊號調整該延遲時間列表中的該些延遲時間值，並重新啟動該電腦系統，以使該系統啟動模組依據調整後的該延遲時間列表進行該電源時序。
2. 如專利申請範圍第1項所述之電源時序控制裝置，其中該調整單元包括：一控制開關，接收該輸入訊號以及該電腦系統的一電源階段訊號，依據該電源階段訊號判斷該電源時序是否位於一預備期間或一執行期間；以及一設定單元，耦接至該控制開關，於該預備期間或該執行期間時透過該控制開關接收該輸入訊號，調整該些時序狀態之多個記憶體區段(memory segment)所對應的該些延遲時間值，並重新啟動該電腦系統。
3. 如專利申請範圍第2項所述之電源時序控制裝置，其中該設定單元包括：一區段定址模組，調整與設定該些時序狀態在該延遲時間列表中所對應的該些記憶體區段；以及一時間調整模組，耦接至區段定址模組，將該輸入訊號中至少一更新延遲時間依據該些記憶體區段寫入該延遲時間列表。
4. 如專利申請範圍第2項所述之電源時序控制裝置，其中該記憶體單元更包括一刷新時間列表以及一寫入開關，並且，該設定單元將該輸入訊號中該至少一更新延遲時間值依據該些記憶體區段依序寫入該刷新時間列表，並控制該寫入開關以統一將更新完畢的該刷新時間列表寫入該延遲時間列表。
5. 如專利申請範圍第4項所述之電源時序控制裝置，其中該記憶體單元更包括一預設時間列表，並且，該設定單元依據該輸入訊號控制該寫入開關，以將該預設時間列表寫入該延遲時間列表，其中該預設時間列表包括多個預設延遲時間值。
6. 一種電源時序的延遲時間調整方法，適用於一電腦系統，該延遲時間調整方法包括：提供一延遲時間列表，其中該延遲時間列表包括多個延遲時間值；依序進行一電源時序中的多個時序狀態，並從該延遲時間列表中分別讀取與計數對應該些時序狀態的該些延遲時間值之其一；判斷是否接收一輸入訊號；以及當接收該輸入訊號的時候，依據該輸入訊號調整該延遲時間列表中的該些延遲時間值；以及重新啟動該電腦系統，以依據調整後的該延遲時間列表進行該電源時序。
7. 如專利申請範圍第6項所述之延遲時間調整方法，判斷是否接收該輸入訊號更包括下列步驟：接收該輸入訊號以及該電腦系統的一電源階段訊號，並依據該電源階段訊號判斷該電源時序是否位於一預備期間或一執行期間；以及當該電源時序是否位於該預備期間或該執行期間，接收該輸入訊號。
8. 如專利申請範圍第6項所述之延遲時間調整方法，依據該輸入訊號調整該延遲時間列表中的該些延遲時間值更包括下列步驟：調整與設定該些時序狀態在該延遲時間列表中所對應的該些記憶體區段；以及將該輸入訊號中至少一更新延遲時間依據該些記憶體區段寫入該延遲時間列表。
9. 如專利申請範圍第8項所述之延遲時間調整方法，將該輸入訊號中該至少一更新延遲時間依據該些記憶體區段寫入該延遲時間列表包括下列步驟：將該輸入訊號中該至少一更新延遲時間值依據該些記憶體區段依序寫入一刷新時間列表；以及統一將更新完畢的該刷新時間列表寫入該延遲時間列表。
10. 如專利申請範圍第8項所述之延遲時間調整方法，將該輸入訊號中該至少一更新延遲時間依據該些記憶體區段寫入該延遲時間列表更包括下列步驟：依據該輸入訊號將該預設時間列表寫入該延遲時間列表，其中該預設時間列表包括多個預設延遲時間值。