JP3737567B2 - コンピュータシステム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンピュータ本体に設けられた周辺装置を制御するための入出力インターフェース装置に関するものであり、特に周辺装置を接続するパラレルポートを有し、周辺装置の動作に必要なインターフェース信号をパラレルポートを介して出力する入出力インターフェース装置を備えたコンピュータシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、パーソナルコンピュータは、例えばプリンタなどの周辺装置を接続して、その周辺装置の動作に必要な各種のインターフェース信号を出力する入出力インターフェースを備えている。入出力インターフェースは、シリアル通信用ポート以外に、複数のインターフェース信号を並列に出力するパラレルポートを有する方式がある。
【０００３】
このパラレルポートを有する入出力インターフェースは具体例として、図５に示すように、コンピュータ本体１に設けられて、パラレルポートの各信号線３ａ，３ｂ（ここでは２ポートとする）を介して周辺装置（ここではプリンタを想定する）２に接続される。入出力インターフェースは、各ポートに対応する複数のＩ／Ｏバッファ４ａ，４ｂおよびＩ／Ｏバッファ制御回路５を有し、ゲートアレイにより構成されている。Ｉ／Ｏバッファ制御回路５は通常では、他の回路と共に内部コア回路に含まれている。
【０００４】
Ｉ／Ｏバッファ４ａ，４ｂは、Ｉ／Ｏバッファ制御回路５の入力制御（制御信号ＰＤ，ＮＤ）に応じて、プリンタ２の動作に必要なインターフェース信号ＳＴ，ＰＩを出力する。ここでは、インターフェース信号として、ストローブ（ｓｔｒｏｂｅ）信号であるインターフェース信号ＳＴと、プリンタの初期化信号ＰＩＮＴであるインターフェース信号ＰＩの２種類を想定する。
【０００５】
Ｉ／Ｏバッファ制御回路５は、予め設定されたインターフェース定義に従って、インターフェース信号ＳＴ，ＰＩの論理レベル（“Ｈ”または“Ｌ”）を設定するように制御信号ＰＤ，ＮＤの論理レベルの組合わせにより入力制御を実行する。即ち、制御信号ＰＤ，ＮＤの各論理レベルが“Ｈ”と“Ｌ”であれば、Ｉ／Ｏバッファ４ａ，４ｂは例えば論理レベル“Ｈ”のインターフェース信号ＳＴ，ＰＩを出力する。
【０００６】
ところで、最近のパーソナルコンピュータでは、低消費電力化を図るために、各種の節電方式が採用されている。この節電方式の一つとして、コンピュータ本体１のシステム電源を、各回路の電源仕様に応じて分離化する方式がある。具体的には、入出力インターフェースではＩ／Ｏバッファ４ａ，４ｂとＩ／Ｏバッファ制御回路５は電源仕様が異なり、それぞれ例えば前者が＋５Ｖ電源であり、後者が＋３Ｖ電源である。
【０００７】
このため、Ｉ／Ｏバッファ４ａ，４ｂとＩ／Ｏバッファ制御回路５の各電源回路は分離されている。従って、Ｉ／Ｏバッファ４ａ，４ｂは、専用のＩ／Ｏバッファ用電源６から電源供給が行なわれる。但し、コンピュータ本体１のシステム電源のスイッチにより、Ｉ／Ｏバッファ４ａ，４ｂとＩ／Ｏバッファ制御回路５には、それぞれの電源から同時に電源供給がなされる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前述したような節電方式の入出力インターフェースでは、プリンタ２などの周辺装置を起動する場合に、以下のような問題がある。即ち、プリンタ２の専用電源をオンした後に、コンピュータ本体１の電源をオンする順序で電源投入を操作すると、コンピュータ本体１の電源がオンする期間に、プリンタ２から電流Ｉが入出力インターフェースに供給される現象（電流回り込み現象）が発生することがある。これは、図５に示すように、プリンタ２側において、ポートの信号線３ａ，３ｂがプルアップ抵抗を介して電源端子に接続されているような構成により発生する。以下、図６のフローチャートを参照して、電流回り込み現象が発生した場合の支障について説明する。
【０００９】
まず、前記のようにコンピュータ本体１のシステム電源がオフ状態のときに、プリンタ２の電源がオンされたと想定する（ステップＳ１）。この状態では、前記のように、プリンタ２から電流回り込みが発生し、入出力インターフェースに電流Ｉが供給される（ステップＳ２）。このため、入出力インターフェースのＩ／Ｏバッファ４ａ，４ｂが動作状態になる（ステップＳ３）。このとき、コンピュータ本体１のシステム電源がオフ状態であるため、Ｉ／Ｏバッファ制御回路５は非動作状態である。このため、Ｉ／Ｏバッファ４ａ，４ｂの入力状態（制御信号ＰＤ，ＮＤ）は不定である。
【００１０】
これにより、入出力インターフェースのＩ／Ｏバッファ４ａ，４ｂが、例えば論理レベル“Ｌ”の出力状態を示すことがある（ステップＳ５）。このバッファ出力状態に伴って、プリンタ２のパラレルポート信号ＳＴ，ＰＩの信号線が、論理レベル“Ｌ”の範囲内で中間レベル（中間電位）になることがある。この中間レベルは、プリンタ２側のプルアップ抵抗値やＩ／Ｏバッファ４ａ，４ｂの回路状態に従って決定される。
【００１１】
ここで、プリンタ２などの周辺装置には、電源オン直後に正常な動作を行なうための初期化処理を実行する方式が一般的である。通常のプリンタ２では、電源オン時にパラレルポート信号ＳＴ，ＰＩの信号線が論理レベル“Ｌ”の範囲内で中間レベルの場合に、初期化処理が正常に行なわれないことが多い（ステップＳ６）。このため、コンピュータ本体１のシステム電源がオンしたときに、Ｉ／Ｏバッファ制御回路５が動作状態となり、例えばＩ／Ｏバッファ４ａ，４ｂの出力状態を論理レベル“Ｈ”にした場合でも、初期化処理が正常に終了していないため、プリンタ２が正常に動作せずに、誤動作するような事態が発生する（ステップＳ７）。通常のプリンタ２では正常な初期化処理のために、電源オン時にパラレルポート信号ＳＴ，ＰＩの信号線が高インピーダンス（ＨＩ−Ｚ）であることが望ましい。
【００１２】
本発明の目的は、電源投入時に、入出力インターフェースに対して周辺装置からの電流回り込み現象が発生した場合でも、周辺装置の初期化処理を正常に実行して、周辺装置が誤動作するような事態を防止することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の観点に従ったコンピュータシステムは、専用の電源を有する周辺装置に対してインターフェース信号を出力して、前記周辺装置の動作を制御する機能を有するコンピュータ本体を備えたコンピュータシステムであって、前記コンピュータ本体に設けられた本体側電源により動作し、入力される制御信号に応じた論理レベルの前記インターフェース信号を前記周辺装置に出力する手段であって、前記本体側電源がオフの状態で、前記周辺装置の電源オンにより前記周辺装置からの電源供給の状態時に、前記周辺装置の初期化動作の実行に適合する高インピーダンスの論理レベルを示す前記インターフェース信号を出力するインターフェース信号出力手段と、前記本体側電源により動作し、前記インターフェース信号出力手段を制御するための前記制御信号を出力する制御手段とを備えた構成である。
【００１４】
具体的には、入出力インターフェースを構成するインターフェース信号出力手段と制御手段において、電流回り込みにより動作状態になっているインターフェース信号出力手段は、コンピュータ本体の電源投入前で非動作状態の制御手段の入力制御状態により、周辺装置の初期化動作の実行に適合するように、例えばインターフェース信号の論理レベル状態を高インピーダンス状態に維持する。
【００１５】
このような構成の入出力インターフェースにより、コンピュータ本体の電源投入より以前に、周辺装置の電源を投入したときに、周辺装置の電源投入直後の初期化処理を正常に行なうことが可能となる。従って、コンピュータ本体の電源投入後に、入出力インターフェースが正常な動作状態になると、正常な初期化処理が終了しているため、周辺装置は誤動作することなく、入出力インターフェースからのインターフェース信号に従って確実に動作を実行する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１は本実施形態に関係するシステム構成を示すブロック図であり、図２と図３は本実施形態の入出力インターフェースの動作を説明するための図であり、図４は本実施形態の入出力インターフェースの具体的回路を示すブロック図である。
（システム構成）
本実施形態のコンピュータシステムは、コンピュータ本体１としてパーソナルコンピュータを想定し、周辺装置としてはプリンタ２を想定している。コンピュータ本体１は、図１に示すように、ゲートアレイにより構成されているパラレルポート（ここでは２ポートの信号線３ａ，３ｂ）を有する入出力インターフェース１０を有する。入出力インターフェース１０は、各ポートに対応する複数のＩ／Ｏバッファ１４ａ，１４ｂおよびＩ／Ｏバッファ制御回路１５を有する。Ｉ／Ｏバッファ制御回路１５は通常では、他の回路と共に内部コア回路に含まれている。
【００１７】
Ｉ／Ｏバッファ１４ａ，１４ｂは後述するような回路構成からなり（図４を参照）、Ｉ／Ｏバッファ制御回路１５の入力制御（制御信号ＰＤ，ＮＤ）に応じて、プリンタ２の動作に必要なインターフェース信号ＳＴ，ＰＩを出力する。ここでは、インターフェース信号として、ストローブ（ｓｔｒｏｂｅ）信号であるインターフェース信号ＳＴと、プリンタの初期化信号ＰＩＮＴであるインターフェース信号ＰＩの２種類を想定する。
【００１８】
Ｉ／Ｏバッファ制御回路１５は、予め設定されたインターフェース定義に従って、インターフェース信号ＳＴ，ＰＩの論理レベル（“Ｈ”または“Ｌ”）を設定するように、制御信号ＰＤ，ＮＤの論理レベルの組合わせにより入力制御を実行する（図２と図３を参照）。
【００１９】
さらに、コンピュータ本体１は、電源分離型による節電方式の電源装置１１を備えている。本実施形態では、電源装置１１は、各Ｉ／Ｏバッファ１４ａ，１４ｂに電源供給を行なうためのＩ／Ｏバッファ用電源６と、Ｉ／Ｏバッファ制御回路５を含む内部コア回路に電源供給を行なうための内部コア用電源１２とを有する。Ｉ／Ｏバッファ用電源６と内部コア用電源１２とはそれぞれ電源仕様が異なり、前者が例えば＋５Ｖ電源であり、後者が例えば＋３Ｖ電源である。電源装置１１は、図示しないコンピュータ本体１の電源スイッチにより、各電源６，１２が同時にオンするように構成されている。
【００２０】
プリンタ２は、入出力インターフェース１０のパラレルポート（信号線３ａ，３ｂ）から出力されるインターフェース信号ＳＴ，ＰＩに従って動作する。特に、インターフェース信号ＰＩが高インピーダンス（ＨＩ−Ｚ）状態のときに、プリンタ２は、電源投入直後に所定の初期化処理を正常に行なう。ここで、パラレルポート（信号線３ａ，３ｂ）は、プルアップ抵抗１３ａ，１３ｂを介して電源端子に接続されている。
（Ｉ／Ｏバッファ１４ａ，１４ｂの具体的構成）
Ｉ／Ｏバッファ１４ａ，１４ｂは具体的には、図４に示すように、大別してインバータ４０〜４１とＭＯＳトランジスタ４３，４４からなる。なお、Ｉ／Ｏバッファ１４ｂはＩ／Ｏバッファ１４ａと同一構成であるため、図４では省略している。
【００２１】
インバータ４０〜４１は電源供給により動作状態となり、入力制御信号ＰＤ，ＮＤの論理レベルを反転した信号を出力する。ＭＯＳトランジスタ４３，４４はそれぞれＰチャネルトランジスタとＮチャネルトランジスタである。Ｐチャネルトランジスタ４３は、ゲートＧに入力される信号の論理レベル“Ｈ”でソースＳとドレインＤ間がオフ状態となり、論理レベル“Ｌ”で逆にオン状態となる。一方、Ｎチャネルトランジスタ４４は、ゲートＧに入力される信号の論理レベル“Ｈ”でソースＳとドレインＤ間がオン状態となり、論理レベル“Ｌ”で逆にオフ状態となる。
【００２２】
また、Ｐチャネルトランジスタ４３には、ソースＳとドレインＤ間に寄生するダイオード４５の存在を想定している。このダイオード４５により、ゲートＧに入力される信号の論理レベル“Ｈ”でソースＳとドレインＤ間がオフ状態のときでも、ソースＳとドレインＤ間に電流を流すことが可能になっている。
【００２３】
Ｉ／Ｏバッファ制御回路１５は、Ｉ／Ｏバッファ１４ａ（１４ｂ）のＰチャネルトランジスタ４３とＮチャネルトランジスタ４４の各ゲートＧの入力信号を制御するための入力制御信号ＰＤ，ＮＤを出力する。即ち、入力制御信号ＰＤ，ＮＤの論理レベルの組み合わせにより、Ｉ／Ｏバッファ１４ａ（１４ｂ）の出力状態を制御する。なお、本実施形態のＩ／Ｏバッファ制御回路１５は、従来のＩ／Ｏバッファ制御回路５の制御信号ＮＤの出力端子に１段のインバータ５０，５１を設けた構成である。
【００２４】
本実施形態では、入出力インターフェース１０のインターフェース定義として、図２に示すように、Ｉ／Ｏバッファ１４ａ（１４ｂ）の出力状態を設定している。従って、図３に示すように、Ｉ／Ｏバッファ１４ａ，１４ｂは、Ｉ／Ｏバッファ制御回路１５の制御信号ＰＤ，ＮＤの論理レベルの組み合わせ（４種類）に対応する論理レベル状態（ＨＩ−Ｚと禁止を含む）のインターフェース信号ＳＴ，ＰＩを出力する。
（本実施形態の作用効果）
まず、コンピュータ本体１の電源装置１１はオフ状態で、プリンタ２の電源が先にオンされたと想定する。従って、図１に示すように、電源装置１１がオフ状態であるため、Ｉ／Ｏバッファ用電源６と内部コア用電源１２が共にオフであり、Ｉ／Ｏバッファ１４ａ，１４ｂおよびＩ／Ｏバッファ制御回路５は共に非動作状態である。
【００２５】
ここで、図４に示すように、プリンタ２の電源がオンされたことにより、入出力インターフェース１０のポートの信号線３ａを介して、プリンタ２から電流Ｉが供給される電流回り込み現象が発生すると想定する。電流Ｉは、Ｉ／Ｏバッファ１４ａのＰチャネルトランジスタ４３に寄生しているダイオード４５を介して、Ｉ／Ｏバッファ１４ａ，１４ｂの各回路要素に供給される。従って、Ｉ／Ｏバッファ１４ａ，１４ｂは、Ｉ／Ｏバッファ用電源６がオフの状態で電源供給がなされた状態となり動作状態となる。
【００２６】
さらに、電源供給が停止された非動作状態では、Ｉ／Ｏバッファ制御回路５は制御信号ＰＤ，ＮＤのいずれの状態も論理レベル“Ｌ”に設定されていると想定する。Ｉ／Ｏバッファ１４ａは、入力される制御信号ＰＤ，ＮＤが共に論理レベル“Ｌ”の状態であれば、Ｐチャネルトランジスタ４３はゲートＧが論理レベル“Ｈ”となるため、ソースＳとドレインＤ間がオフ状態となる。また、Ｎチャネルトランジスタ４４は、ゲートＧが論理レベル“Ｌ”となるため、ソースＳとドレインＤ間がオフ状態となる。従って、Ｎチャネルトランジスタ４４のドレインＤに接続されたポートの信号線３ａは、高インピーダンス（ＨＩ−Ｚ）状態となる。
【００２７】
一方、Ｉ／Ｏバッファ１４ｂはＩ／Ｏバッファ１４ａと同一構成であるため、入出力インターフェース１０のポートの信号線３ｂも、高インピーダンス（ＨＩ−Ｚ）状態となる。即ち、図２と図３に示すように、Ｉ／Ｏバッファ１４ａ，１４ｂの出力状態は、入力制御信号ＰＤ，ＮＤが共に論理レベル“Ｌ”のときに、高インピーダンス（ＨＩ−Ｚ）状態となる。
【００２８】
プリンタ２は、電源投入時に入出力インターフェース１０のポート（信号線３ｂ）が高インピーダンス（ＨＩ−Ｚ）状態であると、プルアップ抵抗１３ｂにより結果的に初期化処理のインターフェース信号ＰＩが論理レベル“Ｈ”状態となる。これにより、プリンタ２は、電源投入直後に所定の初期化処理を正常に実行することになる。
【００２９】
次に、コンピュータ本体１の電源装置１１がスイッチに応じてオン状態になると、Ｉ／Ｏバッファ１４ａ，１４ｂと共に、Ｉ／Ｏバッファ制御回路５は動作状態となる。このとき、Ｉ／Ｏバッファ制御回路５は制御信号ＰＤ，ＮＤのいずれの状態も論理レベル“Ｌ”に設定しているため、Ｉ／Ｏバッファ１４ａ，１４ｂの出力状態は高インピーダンス（ＨＩ−Ｚ）状態を維持している。従って、プリンタ２は、プルアップ抵抗１３ａ，１３ｂにより、インターフェース信号ＳＴ，ＰＩのいずれも論理レベル“Ｈ”状態に維持されている。この後に、Ｉ／Ｏバッファ制御回路５は、図３に示すように、制御信号ＰＤ，ＮＤの論理レベルを変化させることにより、Ｉ／Ｏバッファ１４ａ，１４ｂの出力状態を変化させて、プリンタ２を正常に動作させる。
【００３０】
以上のように本実施形態によれば、プリンタ２などの周辺装置を起動する場合に、プリンタ２の専用電源をオンした後にコンピュータ本体１の電源をオンする順序で電源投入をすると、プリンタ２から電流Ｉが入出力インターフェースに供給される現象（電流回り込み現象）が発生しても、入出力インターフェースのＩ／Ｏバッファ４ａ，４ｂの出力状態を、高インピーダンス（ＨＩ−Ｚ）状態に設定できる。さらに、コンピュータ本体１の電源をオンした直後でも、入出力インターフェースのＩ／Ｏバッファ４ａ，４ｂの出力状態を、高インピーダンス（ＨＩ−Ｚ）状態に維持することができる。
【００３１】
従って、プリンタ２側では、電源オン時の初期化処理に必要なインターフェース信号ＰＩを論理レベル“Ｈ”の状態に維持できるため、初期化処理を確実に行なうことができる。換言すれば、コンピュータ本体１と周辺装置２のそれぞれの電源操作の順序に関係無く、周辺装置の正常な初期化処理を実現し、周辺装置を確実に動作させることが可能となる。従って、電源投入後に、プリンタ２などの周辺装置が誤動作するような事態を確実に防止することができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、コンピュータ本体の電源投入前で、周辺装置の電源を投入したときに、コンピュータ本体の入出力インターフェースに対して周辺装置からの電流回り込み現象が発生した場合でも、周辺装置が初期化処理を正常に実行できるようにインターフェース信号の状態を維持することができる。従って、コンピュータ本体にも電源が投入されて、システムが起動した場合に初期化処理の正常な動作により、周辺装置が誤動作するような事態を防止して常に確実に動作させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に関係するシステム構成を示すブロック図。
【図２】本実施形態の入出力インターフェースの動作を説明するための図。
【図３】本実施形態の入出力インターフェースの動作を説明するための図。
【図４】本実施形態の入出力インターフェースの具体的回路を示すブロック図
【図５】従来のコンピュータシステムの構成を示すブロック図。
【図６】従来のシステムの動作を説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
１…コンピュータ本体
２…プリンタ（周辺装置）
３ａ，３ｂ…パラレルポート（信号線）
４ａ，４ｂ…Ｉ／Ｏバッファ
５…Ｉ／Ｏバッファ制御回路
６…Ｉ／Ｏバッファ用電源
１０…入出力インターフェース
１１…電源装置（コンピュータ本体のシステム電源）
１２…内部コア用電源
１３ａ，１３ｂ…プルアップ抵抗
１４ａ，１４ｂ…Ｉ／Ｏバッファ（インターフェース信号出力手段）
１５…Ｉ／Ｏバッファ制御回路（制御手段）
４０〜４２…インバータ
４３…Ｐチャネルトランジスタ
４４…Ｎチャネルトランジスタ
４５…Ｐチャネルトランジスタの寄生ダイオード

Claims (3)

1. 専用の電源を有する周辺装置に対してインターフェース信号を出力して、前記周辺装置の動作を制御する機能を有するコンピュータ本体を備えたコンピュータシステムであって、
   前記コンピュータ本体に設けられた本体側電源により動作し、前記周辺装置に接続して、入力される制御信号に応じた論理レベルの前記インターフェース信号を前記周辺装置に出力する手段であって、前記本体側電源がオフの状態で、前記周辺装置の電源オンにより前記周辺装置からの電源供給の状態時に、前記周辺装置の初期化動作の実行に適合する高インピーダンスの論理レベルを示す前記インターフェース信号を出力するインターフェース信号出力手段と、
   前記本体側電源により動作し、前記インターフェース信号出力手段を制御するための前記制御信号を出力する制御手段と
   を具備したことを特徴とするコンピュータシステム。
2. 前記インターフェース信号出力手段は、
   前記本体側電源からの電源供給時に、前記制御手段から、予め設定されたインターフェース定義に従った論理レベルの制御信号に応じて、前記高インピーダンスの論理レベルを含む複数種の論理レベルの前記インターフェース信号を前記周辺装置に出力するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のコンピュータシステム。
3. 前記インターフェース信号出力手段は、
   前記本体側電源により動作する複数の論理ゲート回路から構成されており、
   前記本体側電源がオフの状態で、前記周辺装置からの電源供給による前記論理ゲート回路の動作により前記高インピーダンスの論理レベルを示すインターフェース信号を出力するように構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載のコンピュータシステム。

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