CN1461432A - 信息处理装置 - Google Patents

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Abstract

主计算机控制的装置根据其自身的判断进入休眠模式，并且通过来自主计算机的硬件复位信号从休眠模式复位。如果在预定时间通过ATAPI命令数据I/F(11)没有数据交换，CPU(12)将休眠模式输出到时钟生成器(15)和驱动电源块(17)，以使它们进入休眠模式。在这种状态下，当主计算机(2)的CPU(31)通过ATPI总线(3)输出HRST信号来将光盘驱动器(1)从休眠模式恢复时，光盘驱动器(1)的CPU(31)通过IRQ信号接收单元(12a)接收该HRST信号，并且将请求从休眠状态恢复的命令发送到时钟生成器(15)和驱动电源块(17)。该信息处理装置可以应用到光盘驱动器。

Description

信息处理装置
技术领域
本发明涉及一种信息处理装置。尤其涉及一种其中通过ATA(AT附件)总线或ATAPI(ATA数据包接口)总线连接到主计算机的装置根据装置自身作出的判断将其运行状态控制为休眠(半停机)状态的信息处理装置，并且本装置通过接收自主计算机的硬件复位(reset)信号恢复其初始运行状态。
背景技术
一种根据信息处理装置运行状态用于使通过ATA总线或ATAPI总线连接的信息处理装置处于休眠状态的技术已经普及。
ATA是由ANSI(美国国家标准协会)标准化的IDE(集成驱动器电子学)的官方标准名称。与SCSI(小型计算机***接口)标准相似，ATA标准其后也被扩展为ATA-2与ATA-3标准。
ATAPI是被设计用来将不是硬盘的装置连接到IDE控制器的数据包接口。一个不是硬盘的例子就是CD-ROM。当前也存在ATA-4标准，其为ATA标准与ATAPI的组合。
此外，在ATA标准与ATAPI中，同样存在许多如用于40，44，68，与80信号线等的标准。
在常规***，用于个人计算机的CPU(中央处理器)通过ATA或ATAPI的命令数据接口将不同命令发送至装置来控制装置的运行。在下文称为主计算机的个人计算机是被安装在主板上的主计算机。由主计算机中CPU发出的命令控制的装置包括CD-ROM(只读紧凑盘存储器)装置与硬盘装置。ATA或ATAPI命令数据接口在下文被称为ATA/ATAPI命令数据接口。
假设使用硬盘驱动器作为如上描述的装置。在这种情况下，当在超过预定时间的时间内没有与硬盘装置进行数据交换，主计算机的CPU将硬盘运行状态改变为休眠状态。在休眠状态中，安装在装置中的马达被停止旋转以降低装置的功率消耗。
然而在上述描述的结构中，只有马达的功率被降低，并且仍然继续到其它控制与接口部件的功率供应。因此为了更进一步减少功率消耗，提供到其它控制与接口部件的功率也必须停止。但是，由于装置由主计算机中采用的CPU控制，需要停止将功率供应到装置ATA/ATAPI命令数据接口并停止将功率提供到用于把时钟信号提供到ATA/ATAPI命令数据接口的时钟生成器以便进一步减少功率消耗。然而，如果停止到装置ATA/ATAPI命令数据接口以及到时钟生成器的功率供应，主计算机中采用的CPU发出的命令再也不能被接收。因此，根据装置自身的判断，其中到装置ATA/ATAPI命令数据接口、到时钟生成器以及其它部件的功率供应被停止的装置不能转为休眠状态。因此，主计算机中采用的CPU发出的命令只能停止马达以致导致不能充分降低功率的问题。
此外，例如假设在装置中使用的CPU根据CPU自身判断停止将功率提供到ATA/ATAPI命令数据接口，并进入休眠状态。在这种情况下，虽然可以降低功率消耗，在休眠状态中，主计算机的CPU发出的命令不能被接收。因此，这里有不能将装置从休眠状态恢复到正常状态的问题。
本发明描述
因此能够解决上述问题的本发明的目的在于提供一种通过ATA/ATAPI总线连接到主计算机中采用的中央处理器的装置，其具有根据装置自身判断进入休眠模式并且根据从主计算机中央处理器接收的硬件复位信号返回初始状态的能力。
本发明提供的信息处理装置特征在于，信息处理装置包括：状态控制单元，当至少在预定时间通过ATA/ATAPI总线与主计算机没有进行数据交换时用于控制信息处理装置的运行来使其转变为半停止状态；接口处理单元，用于对通过ATA/ATAPI总线与主计算机交换的数据实现接口处理；以及复位信号提供装置，当状态控制单元控制信息处理装置的运行来使其转变为半停止状态时，用于不通过接口处理单元而直接从ATA或ATAPI总线传递收到的由主计算机输出的请求终止半停止状态的复位信号给状态控制单元，其中状态控制单元根据复位信号将信息处理装置的运行从半停止状态恢复到正常状态。
信息处理装置还包括时钟生成器，用于将时钟信号提供到状态控制单元和接口处理单元。当至少在预定时间中通过ATA/ATAPI总线与主计算机没有进行数据交换时，状态控制单元可以驱动时钟生成器来将比正常信号低频的时钟信号只提供到状态控制单元本身以便控制信息处理装置使其转变为半停止状态。
信息处理装置还包括功率提供装置，用于将功率提供给状态控制单元、接口处理单元和时钟生成器。当至少在预定时间中通过ATA/ATAPI总线与主计算机的CPU没有进行数据交换时，状态控制单元可以驱动时钟生成器来仅仅将比正常信号低频的时钟信号提供到状态控制单元本身，并且可以驱动电源提供装置来将功率仅提供给状态控制单元本身及时钟生成器，以便控制信息处理装置使其转变为半停止状态。
复位信号可以由符合ATA或ATAPI规范的硬件复位信号实现。
当状态控制单元控制信息处理装置使其转变为半停止状态时，复位信号提供装置可以不通过接口处理单元而直接从ATA或ATAPI总线将收到的符合ATA或ATAPI规范并由主计算机输出用来请求终止半停止状态的硬件复位信号传递到状态控制单元作为IRQ信号。
本发明提供的信息处理方法特征在于，信息处理方法包括复位信号步骤，当状态控制单元控制总体操作以转变为半停止状态时，不通过接口处理单元而直接从ATA或ATAPI总线传递收到的由主计算机输出的请求终止半停止状态的复位信号给状态控制单元，从而状态控制单元根据复位信号将信息处理装置运行从半停止状态恢复到正常状态。
在本发明提供的信息处理装置与信息处理方法中，当至少在预定时间中通过ATA/ATAPI总线与主计算机没有进行数据交换时，控制信息处理装置的运行来转变为半停止状态；通过ATA/ATAPI总线与主计算机交换的信号接受接口处理；当状态控制单元控制信息处理装置使其转变为半停止状态时，收到的由主计算机输出用来请求终止半停止状态的复位信号不通过接口处理单元被直接从ATA/ATAPI总线传递到状态控制单元；以及状态控制单元根据复位信号将信息处理装置运行从半停止状态恢复到正常状态。
附图简述
图1是表示应用本发明的个人计算机的框图；
图2是表示ATAPI总线的说明图；
图3是表示代表休眠控制处理的流程图；
图4A是表示用于说明休眠模式控制处理的时序图；
图4B是表示用于说明休眠模式控制处理的时序图；
图4C是表示用于说明休眠模式控制处理的时序图；
图4D是表示用于说明休眠模式控制处理的时序图；
图4E是表示用于说明休眠模式控制处理的时序图；及
图4F是表示用于说明休眠模式控制处理的时序图。
具体实施方式
图1是表示应用本发明的个人计算机的框图；光盘驱动器1被安装在个人计算机上。光盘驱动器1由主计算机2通过ATAPI总线3控制。主计算机2控制个人计算机全部操作。根据从主计算机2收到的命令，光盘驱动器1读出记录在光盘19a的预定数据并将数据输出到主计算机2。
如上所述，主计算机2控制个人计算机与连接到主计算机2光盘驱动器的全部操作。主计算机2同样控制连接到ATAPI总线的任何其它装置的操作。虽然其它装置在图中没有显示出。在上述描述中，光盘驱动器1被作为一个通过ATAPI总线3可以被连接到主计算机的装置的例子。同样要注意的是装置不限于光盘驱动器1。其它装置可以为CD-R(可记录光盘)驱动器、CD-RW(可重写光盘)驱动器、DVD(数字通用盘)驱动器或硬盘驱动器。
在光盘驱动器1中，ATAPI命令数据I/F(接口)11由CPU 12控制作为通过ATAPI总线3与主计算机的接口。ATAPI命令数据I/F 11从主计算机2接收不同的命令和命令需要的数据，其将命令和数据提供到CPU 12。另一方面，ATAPI命令数据I/F 11将由光学块19c从光盘19a读出并在数据处理块20接受预定处理的数据输出到主计算机2。
CPU 12控制光盘驱动器1的全部操作。 CPU 12根据通过ATAPI命令数据I/F 11从主计算机2接收的命令的解释将存储在ROM13中的程序恰当装载到RAM来执行。CPU 12还控制伺服控制DSP(数字信号处理器)16来从光盘19a读出预定的数据并通过ATAPI命令数据I/F 11将数据提供到主计算机2。
如果与主计算机2既没有命令也没有数据交换，即如果光盘驱动器在至少预定时间停止运行，CPU 12将光盘驱动器整体状态设置为休眠模式。具体讲，CPU 12发出用于控制电源块17来停止将功率提供到ATAPI命令数据I/F11、伺服控制DSP 16、驱动单元驱动器18、驱动单元19以及数据处理块20的驱动电源控制信号。此外，CPU 12输出用于控制时钟生成器(CLK GEN)15的时钟控制信号来仅仅将比正常时钟信号频率低的时钟信号输出到CPU 12。当CPU 12在休眠模式从ATAPI总线3的HRST(硬件复位)提取单元3a收到HRST信号时，HRST信号被当作由IRQ信号接收单元12a生成的IRQ(中断请求)信号。接收IRQ信号后CPU 12终止休眠模式。IRQ信号是请求CPU实现中断处理的信号。在这种情况下，IRQ信号是请求中断处理来终止休眠模式并恢复正常状态的信号。
时钟生成器15生成用于控制ATAPI命令数据I/F 11、伺服控制DSP 16的时钟信号。根据CPU 12发出的命令，当通过使用由时钟生成器15生成的时钟信号监测在驱动单元19中使用的马达19b的旋转，伺服控制DSP 16控制马达19b的伺服装置，并且将控制信息输出到驱动单元驱动器18。
根据从CPU 12收到的驱动电源控制信号，驱动电源块17控制由在主计算机2中使用的电源块34提供的功率，将功率分配给ATAPI命令数据I/F 11、CPU 12、时钟生成器15、伺服控制DSP 16、驱动单元驱动器17、驱动单元19以及数据处理块20。驱动单元驱动器18根据从伺服控制DSP 16收到的伺服信息控制驱动单元19的光学块19c。
驱动单元19由伺服控制DSP 16与驱动单元驱动器18控制来驱动光学块19c来从由马达19b旋转的光盘读出数据并将数据输出到数据处理块20。
根据预定解压缩技术，数据处理块20对由在驱动单元19中使用的光学块19c从光盘19a读出的压缩数据进行解压缩，并通过ATAPI命令数据I/F 11将解压缩数据输出到主计算机2。
接下来，将描述主计算机2。
在主计算机2中使用的CPU 31将如BIOS等储存在ROM中的程序恰当装载到RAM32用来适当地执行其。此外当用户操作包括键盘和鼠标的输入单元35以便控制光盘驱动器1，CPU 31控制ATAPI命令数据I/F34来通过ATAPI总线3与ATAPI命令数据I/F 11将预定命令输出到光盘驱动器1中的CPU 12上。此外，当光盘驱动器1处于休眠模式，CPU 31通过ATAPI命令数据I/F 34、ATAPI总线3以及HRST信号提取单元3a将HRST信号输出到CPU 12的IRQ信号接收单元12a作为IRQ信号。
接下来，将参照图2详细描述ATAPI总线3。
ATAPI总线是通常包括40、44、68或80信号线的扁平电缆。如图表示在电缆底部信号线开始按生序给信号线赋值。在电缆最底部的信号线信号线对应第一管脚。此外ATAPI总线3含有主机连接器51和两个装置连接器52与53。当装置连接器52或53被连接到ATAPI命令数据I/F 11时，主机连接器51被连接到ATAPI命令数据I/F34。即，ATAPI总线3可以被用来连接主计算机与两个装置。需要注意的是，虽然图1表示的只有一个光盘驱动器1作为装置被连接到ATAPI总线，实际上，另一个装置还可以连接到ATAPI总线。
通常除了光盘驱动器1，在图中没有显示的硬盘驱动器被连接到ATAPI总线。硬盘驱动器包括储存的称为OS(操作***)的基本程序与储存的要被执行用于实现不同处理的软件。
装置连接器52和53其中每个都含有用于提取要被输出到CPU 12的IRQ信号接收单元12a的HRST信号的HRST信号提取单元3a。需要注意的是，为了区别装置连接器52上的HRST信号提取单元3a与装置连接器53上的HRST信号提取单元3a，在图中连接器52上的HRST信号提取单元3a与装置连接器53上的HRST信号提取单元3a通过标号3a-1和3a-2各自标明。在下面描述中，在不需要区分连接器52上的HRST信号提取单元3a与装置连接器53上的HRST信号提取单元3a的情况下，连接器52上的HRST信号提取单元3a与装置连接器53上的HRST信号提取单元3a可以简单指为HRST信号提取单元3a。在ATAPI总线3有40、48、或80信号线的情况下，HRST信号提取单元3a从连接到主连接器51、装置连接器52或装置连接器53的第一管脚的信号线提取HRST信号。反之，在ATAPI总线有68信号线的情况下，HRST信号提取单元3a从连接到主连接器51、装置连接器52或装置连接器53的第58管脚的信号线提取HRST信号。提取的HRST信号被提供到CPU 12的IRQ信号接收单元12a。需要注意的是，由于由HRST信号提取单元3a提取的HRST信号被用作用于请求从休眠模式恢复的信号，不以强制方式中使用HRST信号。即，除了HRST信号，可以设置专门用于请求从休眠模式恢复的信号并将其提供到CPU 12的IRQ信号接收单元12a。具体讲，在ATAPI总线3包含44信号线的情况下，例如通过连接到供应厂商定义的管脚的线路可以传输专门用于从休眠模式恢复的信号，来由与HRST信号提取单元3a结构相同的提取单元提取并被输出到CPU 12的IRQ信号接收单元12a。由供应厂商定义的管脚可以为在ATA规范描述的管脚A至D中的一个。在ATAPI总线3包含68信号线的情况下，不使用第12到15、第18到26、第43、第46到50、第52到54以及第57信号线。因此可以通过这些不使用的信号线传输专门用于请求从休眠模式恢复的信号。
通过参考在图3表示的流程图，下面的描述说明由光盘驱动器1实现来控制休眠模式的处理。
在步骤S1，CPU 12根据从时钟生成器15输入的时钟信号进行关于从终止其自身运行开始是否经过预定时间的判断。该判断重复进行直到从终止其自身运行开始经过了预定时间。如图4A表示，例如假设数据传输处理在时刻t0结束。然后确定没有信号传输的状态持续了在本例中为一段从t0到t31的预定时间。在这种情况下，处理流程向前至步骤S2。图4A是表示通过ATAPI命令数据I/F 11传输数据的时序图。图4B是表示从HRST信号提取单元3a输入的HRST信号的时序图。图4C是表示从时钟生成器15输出到CPU 12的时钟信号的时序图。图4D是表示输出到其它部件上而不是CPU 12的时钟信号时序图。图是4E表示从驱动电源块17提供到CPU 12和时钟生成器15的功率开-关信号的时序图。图4F表示从驱动电源块17提供到其它部件而不是CPU 12和时钟生成器15的功率开-关信号的时序图。
在步骤S2，为了表示休眠模式，CPU根据储存在RPM13的程序将时钟信号输出到时钟生成器15并将驱动电源控制信号输出到驱动电源块1 7。
然后在下一步S3，时钟生成器15生成频率低于正常时钟信号的特殊时钟信号，并根据从CPU 12收到的时钟控制信号只将特殊时钟信号输出到CPU12。具体讲，如图4C和4D表示，到休眠模式在时刻t31开始为止，含有宽度等于在时刻t21与t22之间子周期的脉冲的时钟信号被输出到所有部件。时钟信号含有在时刻t21与t23的周期，其中在时刻t21与t22之间的子周期等于在时刻t22与t23之间的子周期。如图4C所示，当CPU 12输出休眠模式命令时，时钟生成器15将具有时刻t31与t33之间的周期的时钟信号输出到CPU 12。从图中不难看出，在时刻t31与t33之间的周期比在时刻t21与t23之间的周期更长。即，时钟生成器15将低频时钟信号输出到CPU 12。此外，如图4D所示，时钟生成器15停止提供时钟信号到不是CPU 12的部件。
其后，在下一步S4，驱动电源块17根据从CPU 12收到的驱动电源控制信号停止将功率提供给CPU 12和不是时钟生成器15的部件。即，如图4所示，到CPU 12与不是时钟生成器15的部件的功率供应被中断。同时如图4E所示，与在时刻t31之前提供给其功率的方式相同地继续时钟生成器15与CPU 12的功率供应。(休眠模式开始于时刻t31。)然而，由于时钟生成器15需要生成低频时钟信号并只将时钟信号输出到CPU 12，提供到时钟生成器15的功率量在光盘驱动器1在时刻t41进入休眠模式后降低。同理，由于CPU 12的功率消耗量由于CPU 12从时钟生成器15收到低频时钟信号而降低，CPU12消耗的功率量同样也降低。
然后在下一步S5，CPU 12进行关于HRST信号是否已经被提供到IRQ信号接收单元12a，即，是否从主计算机2收到请求从休眠模式恢复的命令的判断。该判断重复进行直到收到HRST信号。在步骤S5，例如假设如图4所示在时刻t11与t12之间的时段通过ATAPI命令数据34、ATAPI总线3与HRST信号提取单元3a从主计算机12的CPU 31提供HRST信号到IRQ信号接收单元12a作为IRQ信号。在这种情况下，在步骤S5生成的判断结果导致处理流程向前至步骤S6。如图4C所示时刻，由于CPU 12根据比正常时钟信号频率低的特殊时钟信号运行，需要比特殊时钟信号频率甚至更低的信号。即，需要生成脉冲宽度长于特殊时钟信号周期的HRST脉冲信号，其周期在时刻t34与t36之间(或在时刻t31与t33之间的周期)。
然后在下一步S6，为了终止休眠模式，CPU 12将时钟控制信号输出到时钟生成器15以及将驱动电源控制信号输出到驱动电源块17。
其后，在下一步S7，根据从CPU 12收到的时钟控制信号，时钟生成器15在如图4C表示的时刻t38后将正常时钟信号输出到CPU 12以及不是CPU12的其它部件(如图4D所示)。
然后在下一步S8，在图4f所示时刻t42后，根据CPU 12输出的驱动电源控制信号，驱动电源块17恢复将功率提供到包括CPU 12和时钟生成器15的所有部件来终结休眠模式。其后，处理流程返回步骤S1来重复该步骤以及后续步骤。
具体来说，如图4F所示，因为没有从驱动电源块17接收到功率，步骤S2和S3实现的处理段使ATAPI命令数据I/F 11处于不能通过ATAPI总线3与主计算机2的CPU 31进行数据交换的状态。此时，在光盘驱动器1，除了CPU 12和时钟生成器15，没有将功率提供到所有部件。此外，由于时钟生成器15将比正常时钟信号频率低的特殊时钟信号输出到CPU 12，功率节省状态导致功率消耗降低。此外，由于CPU 12从时钟生成器15收到比正常时钟信号频率低的特殊时钟信号，只能实现最少的处理因此功率消耗降低。
此外，甚至在休眠模式，CPU 12只能通过IRQ信号接收单元12a并且使ATAPI命令数据I/F 11旁路而从ATAPI总线3接收HRST信号。因此CPU12根据主计算机2的CPU 31发出的命令能够终止光盘驱动器1的休眠模式。
此外，如上所述，除了光盘驱动器1同样可以类似地控制连接到ATAPI总线3的硬盘驱动器。需要注意的是，在图中没有显示硬盘驱动器本身。
此外，即使如上所述使用ATAPI总线3与ATAPI命令数据I/F 11与34，不需要说明的是，也可以使用ATA总线与ATA命令数据接口。
如上所述，根据装置自身的判断，通过ATA总线和ATA接口或ATAPI总线或ATAPI接口连接到主计算机的装置进入休眠模式(半停止状态)并通过从主计算机2的CPU 31收到的硬件复位信号能够返回正常状态。
根据本发明，装置根据装置自身的判断进入半停止状态通过从主计算机收到的硬件复位信号能够返回正常状态。

Claims (6)

1.一种通过ATA或ATAPI总线连接到主计算机中央处理器的信息处理装置，其特征在于，所述信息处理装置表包括：
状态控制单元，当至少在预定时间没有通过ATA或ATAPI总线与主计算机进行数据交换时，用于控制所述信息处理装置的运行来使其转变为半停止状态；
接口处理单元，用于对通过所述ATA或ATAPI总线与所述主计算机交换的数据实现接口处理；及
复位信号提供装置，当所述状态控制单元控制所述信息处理装置的运行来使其转变为半停止状态时，用于不通过所述接口处理单元而直接从所述ATA或ATAPI总线传递收到的由所述主计算机输出的请求终止所述半停止状态的复位信号给所述状态控制单元，
其中所述状态控制单元根据所述复位信号将所述信息处理装置的运行从所述半停止状态恢复到正常状态。
2.根据权利要求1的信息处理装置，所述信息处理装置特征在于，所述信息处理装置还包括时钟生成器，用于将时钟信号提供到所述状态控制单元和所述接口处理单元，其中当至少在预定时间中通过所述ATA/ATAPI总线与所述主计算机没有进行数据交换时，所述状态控制单元驱动所述驱动时钟生成器来仅仅将比正常信号低频的时钟信号提供到所述状态控制单元本身，以便控制所述信息处理装置使其转变为半停止状态。
3.根据权利要求1的信息处理装置，所述信息处理装置特征在于，所述信息处理装置还包括功率提供装置，用于将功率提供给所述状态控制单元、所述接口处理单元和所述时钟生成器，其中当至少在预定时间中通过所述ATA或ATAPI总线与所述主计算机的CPU没有进行数据交换时，所述状态控制单元驱动所述时钟生成器来仅仅将比正常信号低频的时钟信号提供到所述状态控制单元本身，并且驱动所述功率提供装置来将功率只提供给所述状态控制单元本身及所述时钟生成器，以便控制所述信息处理装置使其转变为半停止状态。
4.根据要求1的信息处理装置，所述信息处理装置特征在于，所述复位信号为符合ATA或ATAPI规范的硬件复位信号。
5.根据要求5的信息处理装置，所述信息处理装置特征在于，当所述状态控制单元控制所述信息处理装置使其转变为半停止状态时，所述复位信号提供装置不通过所述接口处理单元而直接从所述ATA或ATAPI总线将收到的符合ATA或ATAPI规范并由主计算机输出用来请求终止半停止状态的硬件复位信号传递到所述状态控制单元作为IRQ信号。
6.一种信息处理装置采用的信息处理方法，所述信息处理装置包括：状态控制单元，当至少在预定时间没有通过ATA或ATAPI总线与主计算机进行数据交换时，用于控制所述控制信息处理装置的运行来使其转变为半停止状态；以及接口处理单元，用于对通过ATA或ATAPI总线与所述主计算机交换的数据进行接口处理，
所述信息处理方法的特征在于包括下述步骤：
当所述状态控制单元控制装置全部运行来转变为半停止状态时，不通过所述接口处理单元而直接从所述ATA或ATAPI总线将收到的由所述主计算机输出用来请求终止半停止状态的复位信号提供到所述状态控制单元，从而根据所述复位信号，所述状态控制单元控制所述信息处理装置的运行使其从半停止状态恢复到正常状态。
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