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TW201435600A - Tbt晶片集成系統及方法 - Google Patents

Tbt晶片集成系統及方法 Download PDF

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TW201435600A
TW201435600A TW102109190A TW102109190A TW201435600A TW 201435600 A TW201435600 A TW 201435600A TW 102109190 A TW102109190 A TW 102109190A TW 102109190 A TW102109190 A TW 102109190A TW 201435600 A TW201435600 A TW 201435600A
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Taiwan
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tbt
chip
pcie
control unit
micro control
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TW102109190A
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English (en)
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Hung-Chi Huang
Po-Yen Pan
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Hon Hai Prec Ind Co Ltd
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    • G06F13/10—Program control for peripheral devices
    • G06F13/12—Program control for peripheral devices using hardware independent of the central processor, e.g. channel or peripheral processor
    • G06F13/124—Program control for peripheral devices using hardware independent of the central processor, e.g. channel or peripheral processor where hardware is a sequential transfer control unit, e.g. microprocessor, peripheral processor or state-machine
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Abstract

一種TBT晶片集成系統及方法，應用於主機板的處理器中，該主機板包括PCIe插槽、系統匯流排及BIOS系統、該主機板透過PCIe插槽連接有一張PCIe外接卡。該系統包括：集成模組用於將TBT晶片、微控制單元及EEPROM集成在PCIe外接卡上，及將PCIe外接卡接插入PCIe插槽中使TBT晶片及微控制單元連接至系統匯流排上；設置模組，用於定義微控制單元支援TBT晶片的TBT協議參數表，並透過BIOS系統設定支援TBT晶片所需的GPIO訊號參數；控制模組，用於根據GPIO訊號參數將微控制單元的各訊號管腳Pin與TBT晶片進行關聯，及透過系統匯流排輸出GPIO訊號控制TBT晶片執行相應之TBT協議功能。

Description

TBT晶片集成系統及方法
本發明涉及一種I/O連接埠集成系統及方法，尤其涉及一種TBT晶片集成系統及方法。
Thunderbolt（簡稱TBT）是一種由英特爾發表的連接器標準。TBT晶片是一種具有極高的數據傳輸速率的高速I/O連接埠，其具有數據傳輸速度快及功能多元化特性，包括高效能周邊配備（PCI Express，PCIe）功能和高解像顯示（Display Port）功能。若需要在主機板（Motherboard）上完整地來支援TBT晶片的所有功能，則必須要額外的七條線路拉到南北橋（PCH）的GPIO來處理。
目前，搭載TBT晶片的設計一般設計在主機板上（TBT On Board），這種TBT On Board設計雖然設計方便，但是會獨佔一組PCIe插槽（Slot），這樣缺乏PCIe擴充的彈性，而且該主機板為一塊特殊支援TBT的主機板。於習知技術中，搭載TBT晶片的設計也可以集成在一塊外接卡上（TBT On Card）。參考圖1所示，TBT晶片10集成在PCIe外接卡1上，將PCIe外接卡1插入主機板2的PCIe插槽21時，則必須要額外的七條線路（Fly-Wire）拉到南北橋（PCH）22的GPIO來處理。這種TBT On Card會造成主機板2設計的組裝時需要多出一條包裝七條線路的外接線，如圖1所示的外接線Cable-2。
鑒於以上內容，有必要提供一種TBT晶片集成系統及方法，無需連接額外的外接線就能夠將TBT晶片集成在標準的PCIe外接卡上，並將標準的PCIe主機板透過更新BIOS來支援TBT協議功能。
所述之TBT晶片集成系統集成在主機板的處理器中，所述之主機板包括PCIe插槽、系統匯流排及BIOS系統、該主機板透過PCIe插槽連接有一張PCIe外接卡。所述之TBT晶片集成系統包括：集成模組，用於將TBT晶片、微控制單元及EEPROM記憶體集成在PCIe外接卡上，以及將PCIe外接卡接插入PCIe插槽中使TBT晶片及微控制單元連接至主機板之系統匯流排上；設置模組，用於定義微控制單元支援TBT晶片的TBT協議參數表，將該TBT協議參數表儲存在EEPROM記憶體中，並透過BIOS系統根據TBT協議參數表設定微控制單元支援TBT晶片所需的GPIO訊號參數；控制模組，用於根據設定的GPIO訊號參數將微控制單元的各個訊號管腳Pin與TBT晶片進行關聯來支援TBT協議功能，及透過系統匯流排輸出GPIO訊號控制TBT晶片執行相應之TBT協議功能。
所述之TBT晶片集成方法應用於主機板的處理器中，所述之主機板包括PCIe插槽、系統匯流排及BIOS系統，該主機板透過PCIe插槽連接有一張PCIe外接卡。該方法包括：將TBT晶片、微控制單元及EEPROM記憶體集成在PCIe外接卡上；將PCIe外接卡接插入PCIe插槽中使TBT晶片及微控制單元連接至主機板之系統匯流排上；定義微控制單元支援TBT晶片的TBT協議參數表，並將該TBT協議參數表儲存在EEPROM記憶體中；透過BIOS系統根據TBT協議參數表設定微控制單元支援TBT晶片所需的GPIO訊號參數；根據設定的GPIO訊號參數將微控制單元的各個訊號管腳Pin與TBT晶片進行關聯來支援TBT協議功能；及透過系統匯流排輸出GPIO訊號控制TBT晶片執行相應之TBT協議功能。
相較於習知技術，本發明所述之TBT晶片集成系統及方法，能夠將TBT晶片集成在標準的PCIe外接卡上，並透過BIOS更新來設定微控制單元的各個訊號管腳Pin的信號參數，用來提供TBT晶片所需要的各種GPIO信號，這種設計不需連接額外的外接線，讓標準的PCIe主機板透過更新BIOS來支援TBT協議功能。
1．．．PCIe外接卡
10．．．TBT晶片
11．．．微控制單元
12．．．EEPROM記憶體
2．．．主機板
20．．．TBT晶片集成系統
201．．．集成模組
202．．．設置模組
203．．．控制模組
21．．．PCIe插槽
22．．．南北橋
23．．．BIOS系統
114．．．儲存單元
25．．．處理器
26．．．SMbus匯流排
圖1係習知技術中將TBT晶片集成在一張外接卡上之示意圖。
圖2係本發明TBT晶片集成系統較佳實施例之運行環境示意圖。
圖3係本發明TBT晶片集成方法較佳實施例之流程圖的流程圖。
圖4係本發明一種支援TBT協議功能的TBT協議參數表之示意圖。
參閱圖2所示，係本發明TBT（Thunderbolt的簡稱）晶片集成系統20較佳實施例之運行環境示意圖。於本實施例中，所述之TBT晶片集成系統20被處理器（CPU）25執行，該處理器2集成在主機板（Motherboard）2中，該主機板2安裝於一種電子裝置中。所述之電子裝置為一種伺服器、個人電腦、手機、或PDA（Personal Digital Assistant，個人數位助理）等。該主機板2包括，但不僅限於，PCIe插槽（PCIe-slot）21、南北橋（PCH）22、基本輸入輸出系統（Basic Input-Output System，簡稱BIOS系統）23、儲存單元114及處理器25。該PCIe插槽21透過系統匯流排（SMbus匯流排）26與南北橋22相連接，該BIOS系統23及處理器25均透過SMbus匯流排26與南北橋22相互進行數據通訊。
於本實施例中，所述之主機板2透過PCIe插槽21連接有一張PCIe外接卡（PCI Express）1，該PCIe外接卡1包括TBT晶片10、微控制單元（MCU）11以及EEPROM記憶體12。所述之PCIe外接卡1透過SMbus匯流排26能夠使PCIe外接卡1之TBT晶片10與SMbus匯流排26與主機板2之相互進行數據通訊。所述之TBT晶片10是一種符合連接器標準的高速I/O連接埠（Supper I/O Port）。該TBT晶片10是一種具有極高的數據傳輸速率及功能多元化特性，其包括高效能周邊配備（PCI Express，PCIe）功能和高解像顯示（Display Port）功能。
於本實施例中，所述之TBT晶片集成系統20透過BIOS系統23更新微控制單元11的各個訊號管腳Pin參數設置來控制TBT晶片10的高速I/O功能，即PCIe功能及高解像顯示功能。該TBT晶片集成系統20包括集成模組201、設置模組202及控制模組203。本發明所稱之功能模組是指一種能夠處理器25所執行並且能夠完成固定功能之一系列程式指令段，其儲存於儲存單元114中。
所述之集成模組201用於將TBT晶片10、微控制單元11及EEPROM記憶體12集成在PCIe外接卡1上，以及將PCIe外接卡1插入主機板2之PCIe插槽21中，進而使TBT晶片10及微控制單元11連接至主機板2之SMBus匯流排26上。
所述之設置模組202用於定義微控制單元11支援TBT晶片10的TBT協議參數表，並將該TBT協議參數表儲存在EEPROM記憶體12中。參考圖4所示，係一種支援TBT協議功能的TBT協議參數表。該TBT協議參數表儲存有微控制單元11在不同工作模式下的各個訊號管腳Pin的訊號參數。例如，當微控制單元11處於正常工作模式（Normal mode with NHI）下的Sim-Pin3管腳、Sim-Pin6管腳及Sim-Pin7管腳的訊號參數分別設置為邏輯“0”、“1”及“1”。當微控制單元11處於TBT測試模式（TBT Debug）下的Sim-Pin3管腳、Sim-Pin6管腳及Sim-Pin7管腳的訊號參數均設置為邏輯“1”。
所述之設置模組202還用於透過BIOS系統23根據定義的TBT協議參數表設定微控制單元11支援TBT晶片10所需的GPIO訊號參數。於本實施例中，所述之GPIO訊號參數包括TBT晶片10執行高效能周邊配備功能的PCIe訊號參數以及執行高解像顯示（Display Port）的顯示訊號參數。
所述之控制模組203用於根據設定的GPIO訊號參數將微控制單元11的各個訊號管腳Pin與TBT晶片10進行關聯來支援TBT協議功能，以及透過SMBus匯流排26輸出GPIO訊號控制TBT晶片10執行相應之TBT協議功能。例如，當SMBus匯流排26連接有網路卡時，微控制單元11輸出網路傳輸訊號控制TBT晶片10執行PCIe功能；當SMBus匯流排26連接有顯示設備（Monitor）時，微控制單元11輸出顯示訊號控制TBT晶片10執行高解像顯示功能。
參閱圖3所示，係本發明TBT晶片集成方法較佳實施例之流程圖的流程圖。於本實施例中，所述之方法能夠將TBT晶片10集成在標準的PCIe外接卡1上，並透過更新BIOS系統來設定微控制單元11各個訊號管腳Pin的訊號參數來提供TBT晶片10所需要的各種GPIO信號。這種設計不需連接額外的外接線（如圖1所示的外接線Cable-2），讓標準的PCIe主機板2透過更新BIOS系統23來支援TBT協議功能。
步驟S31，集成模組201用於將TBT晶片10、微控制單元11及EEPROM記憶體12集成在PCIe外接卡1上。
步驟S32，集成模組201將PCIe外接卡插入主機板2之PCIe插槽21中，進而使TBT晶片及MCU連接至主機板2之SMBus匯流排26上。
步驟S33，設置模組202定義微控制單元11支援TBT晶片10的TBT協議參數表，並將該TBT協議參數表儲存在EEPROM記憶體4中。參考圖4所示，所述之TBT協議參數表包括微控制單元11在不同工作模式下的各個訊號管腳（Pin）的訊號參數。例如，當微控制單元11處於正常工作模式（Normal mode with NHI）下的Sim-Pin3管腳、Sim-Pin6管腳及Sim-Pin7管腳的訊號參數分別設置為邏輯“0”、“1”及“1”。當微控制單元11處於TBT測試模式（TBT Debug）下的Sim-Pin3管腳、Sim-Pin6管腳及Sim-Pin7管腳的訊號參數均設置為邏輯“1”。
步驟S34，設置模組202透過BIOS系統23根據定義的TBT協議參數表設定微控制單元11支援TBT晶片10所需的GPIO訊號參數。所述之GPIO訊號參數包括TBT晶片10執行高效能周邊配備功能的PCIe訊號參數以及TBT晶片10執行高解像顯示的顯示訊號參數。
步驟S35，控制模組203根據設定的GPIO訊號參數將微控制單元11的各個訊號管腳Pin與TBT晶片10進行關聯來支援TBT協議功能。
步驟S36，控制模組203透過SMBus匯流排26輸出GPIO訊號控制TBT晶片10執行相應之TBT協議功能。例如，當SMBus匯流排26連接有網路卡時，微控制單元11輸出網路傳輸訊號控制TBT晶片10執行PCIe功能；當SMBus匯流排26連接有顯示設備（Monitor）時，微控制單元11輸出顯示訊號控制TBT晶片10執行高解像顯示功能。
以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，且已達廣泛之使用功效，凡其他未脫離本發明所揭示之精神下所完成之均等變化或修飾，均應包含於下述之申請專利範圍內。
1．．．PCIe外接卡
10．．．TBT晶片
11．．．微控制單元
12．．．EEPROM記憶體
2．．．主機板
20．．．TBT晶片集成系統
201．．．集成模組
202．．．設置模組
203．．．控制模組
21．．．PCIe插槽
22．．．南北橋
23．．．BIOS系統
114．．．儲存單元
25．．．處理器
26．．．SMbud匯流排

Claims (10)

  1. 一種TBT晶片集成系統，集成在主機板的處理器中，所述之主機板包括PCIe插槽、系統匯流排及BIOS系統、該主機板透過PCIe插槽連接有一張PCIe外接卡，其中，所述之TBT晶片集成系統包括：
    集成模組，用於將TBT晶片、微控制單元及EEPROM記憶體集成在PCIe外接卡上，以及將PCIe外接卡接插入PCIe插槽中使TBT晶片及微控制單元連接至主機板之系統匯流排上；
    設置模組，用於定義微控制單元支援TBT晶片的TBT協議參數表，將該TBT協議參數表儲存在EEPROM記憶體中，並透過BIOS系統根據TBT協議參數表設定微控制單元支援TBT晶片所需的GPIO訊號參數；及
    控制模組，用於根據設定的GPIO訊號參數將微控制單元的各個訊號管腳Pin與TBT晶片進行關聯來支援TBT協議功能，及透過系統匯流排輸出GPIO訊號控制TBT晶片執行相應之TBT協議功能。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之TBT晶片集成系統，其中，所述之TBT晶片是一種符合連接器標準的高速I/O連接埠，其具有高數據傳輸速率及功能多元化的特性。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之TBT晶片集成系統，其中，所述之TBT協議功能包括高效能周邊配備PCIe功能及高解像顯示功能。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之TBT晶片集成系統，其中，所述之GPIO訊號參數包括TBT晶片執行高效能周邊配備PCIe功能的PCIe訊號參數以及TBT晶片執行高解像顯示的顯示訊號參數。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之TBT晶片集成系統，其中，所述之TBT協議參數表儲存有微控制單元在不同工作模式下的各個訊號管腳Pin的訊號參數。
  6. 一種TBT晶片集成方法，應用於主機板的處理器中，所述之主機板包括PCIe插槽、系統匯流排及BIOS系統、該主機板透過PCIe插槽連接有一張PCIe外接卡，其中，該方法包括：
    將TBT晶片、微控制單元及EEPROM記憶體集成在PCIe外接卡上；
    將PCIe外接卡接插入PCIe插槽中使TBT晶片及微控制單元連接至主機板之系統匯流排上；
    定義微控制單元支援TBT晶片的TBT協議參數表，並將該TBT協議參數表儲存在EEPROM記憶體中；
    透過BIOS系統根據TBT協議參數表設定微控制單元支援TBT晶片所需的GPIO訊號參數；
    根據設定的GPIO訊號參數將微控制單元的各個訊號管腳Pin與TBT晶片進行關聯來支援TBT協議功能；及
    透過系統匯流排輸出GPIO訊號控制TBT晶片執行相應之TBT協議功能。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之TBT晶片集成方法，其中，所述之TBT晶片是一種符合連接器標準的高速I/O連接埠，其具有高數據傳輸速率及功能多元化的特性。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之TBT晶片集成方法，其中，所述之TBT協議功能包括高效能周邊配備PCIe功能及高解像顯示功能。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之TBT晶片集成方法，其中，所述之GPIO訊號參數包括TBT晶片執行高效能周邊配備PCIe功能的PCIe訊號參數以及TBT晶片執行高解像顯示的顯示訊號參數。
  10. 如申請專利範圍第6項所述之TBT晶片集成方法，其中，所述之TBT協議參數表儲存有微控制單元在不同工作模式下的各個訊號管腳Pin的訊號參數。
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