TWI426737B - 數據機及其電源管理方法 - Google Patents

Description

數據機及其電源管理方法

本發明涉及一種數據機及其電源管理方法。

先前的計算器系統長時間不用之後，會自動進入待機或者休眠模式，但數據機(Modem，路由器)內部未設置省電程式，因此無法在電腦系統處於待機休眠模式或者不與網路連接時，自動進入待機或者休眠模式。如此，數據機消耗的能量不能降到最低，從而造成能源浪費。

鑒於上述內容，有必要提供一種能夠節省電能的數據機及其電源管理方法。

一種數據機(Modem)，其包括至少一功能電路以及一電源管理裝置。該功能電路由一外接電源供電，該電源管理裝置與該外接電源電連接。該電源管理裝置包括：訊號接收模組，用於接收至少一網路鏈結訊號(Link signal)；判斷模組，用於根據網路鏈結訊號的電平高低來判斷該網路鏈結訊號是否為鏈結狀態訊號，如果為非鏈結狀態訊號，則輸出啟動訊號；定時模組，用於根據該啟動訊號輸出定時脈衝訊號；計時模組，其內設置有預設時間，用於根據該啟動訊號以及定時脈衝訊號計算網路鏈結訊號的累計 輸出時間，並將所述累計輸出時間與預設時間比較，當累計輸出時間與預設時間相同時，輸出一觸發訊號；以及觸發模組，用於接收該啟動訊號以及該觸發訊號，並當啟動訊號以及該觸發訊號均為高電平時，觸發該外接電源與功能電路斷開，當啟動訊號或觸發訊號為低電平時，觸發該外接電源與功能電路保持連接。

一種數據機的電源管理方法，該數據機包括至少一功能電路以及一電源管理裝置，該功能電路由一外接電源供電，該電源管理裝置與該外接電源電連接。該方法包括以下步驟：接收至少一網路鏈結訊號(Link signal)；根據所述網路鏈結訊號的電平高低來判斷該網路鏈結訊號是否為鏈結狀態訊號，如果否，則輸出啟動訊號；根據該啟動訊號輸出定時脈衝訊號；根據該啟動訊號以及定時脈衝訊號計算網路鏈結訊號的累計輸出時間；將計算出來的累計輸出時間與一預設時間比較，當累計輸出時間與預設時間相同時，輸出一觸發訊號，當累計輸出時間與預設時間不同時，不輸出觸發訊號，並繼續計算該累計輸出時間；以及接收該啟動訊號以及該觸發訊號，當啟動訊號以及該觸發訊號均為高電平時，觸發該外接電源與功能電路斷開，當啟動訊號或觸發訊號為低電平時，觸發該外接電源與功能電路保持連接。

本發明的數據機及其電源管理方法，根據網路鏈結訊號的狀態來切斷或連通外接電源與功能電路，當網路鏈結訊號為鏈結狀態訊號時，外接電源提供電源給功能電路，當網路鏈結訊號為非鏈結狀態訊號且到達一定累計輸出時間時，外接電源不提供電源給功能電路，從而能夠使得數據機更加省電。

(本發明)

100‧‧‧數據機

10‧‧‧功能電路

20‧‧‧電源管理裝置

21‧‧‧接收模組

23‧‧‧判斷模組

25‧‧‧定時模組

27‧‧‧計時模組

29‧‧‧觸發模組

30‧‧‧外接電源

211‧‧‧局域網埠

231‧‧‧與門電路

231a‧‧‧第一及閘

231b‧‧‧第二及閘

233‧‧‧反相電路

251‧‧‧時基電路晶片

251a‧‧‧電源引腳

251b‧‧‧接地引腳

251c‧‧‧輸入引腳

251d‧‧‧輸出引腳

271‧‧‧計數器

2711‧‧‧第一計數器

2713‧‧‧第二計數器

2715‧‧‧第三計數器

271a‧‧‧清零引腳

271b‧‧‧時序輸入引腳

271c‧‧‧輸出端

271d‧‧‧級聯端

271e‧‧‧反相器

291‧‧‧JK觸發器

291a‧‧‧J輸入引腳

291b‧‧‧K輸入引腳

291c‧‧‧輸出端

293‧‧‧三極管

295‧‧‧電磁開關

295a‧‧‧電源端

297‧‧‧二極體

圖1為本發明的數據機的功能模組圖。

圖2為圖1的數據機的電路框圖。

圖3A~3C為圖1的數據機的各個模組的電路圖。

圖4為本發明的數據機的電源管理方法的流程圖。

下面將結合附圖，對本發明作進一步的詳細說明。

請參照圖1，本發明較佳實施方式提供的一種數據機(Modem)100，其包括至少一功能電路10以及一電源管理裝置20，一外接電源30用於為所述功能電路10提供電能。該電源管理裝置20與所述外接電源30電連接，用於對該外接電源30的啟閉進行管理，以降低功能電路10的能量損耗。該電源管理裝置20包括訊號接收模組21、判斷模組23、定時模組25、計時模組27以及觸發模組29。

該訊號接收模組21用於接收至少一網路鏈結訊號(Link signal)。本實施方式中，該訊號接收模組21包括一局域網埠(LAN port)211，該Link signal從所述LAN port 211輸入。具體的，在所有網卡或者路由晶片中，一般都包括指示LAN port 211工作狀態的Link signal，例如，當該Link signal為低電平時，指示該LAN port 211處於工作狀態，此時網路連接已經建立或正在試圖建立；當該Link signal為高電平時，指示該LAN port 211處於非工作狀態，此時網路連接斷開。

該判斷模組23用於根據Link signal的電平高低來判斷該Link signal是否為鏈結狀態訊號。可以理解，該判斷模組23內可預先保存有可以判斷引腳輸出訊號(如Link signal)電平的程式，當Link signal輸出時，該程式運行並將判斷結果輸出，使得判斷模組23能夠根據該判斷結果進一步判斷該Link signal是否為鏈結狀態訊號。本實施方式中，該判斷模組23判斷低電平訊號為鏈結狀態訊號，高電平訊號為非鏈結狀態訊號。具體的，如果Link signal均為高電平訊號，判斷模組23判斷Link signal為非鏈結狀態訊號，說明LAN port 211處於非工作狀態，此時，判斷模組23繼續輸出啟動訊號，以啟動定時模組25以及計時模組27；如果判斷模組23判斷Link signal為鏈結狀態訊號，則說明LAN port 211處於正常工作狀態，此時不輸出啟動訊號，使得定時模組25以及計時模組27均不啟動。

該定時模組25用於根據該啟動訊號輸出定時脈衝訊號。具體的，當定時模組25接收到啟動訊號之後，其開始產生週期為1秒，占空比為2/3的時序訊號。當定時模組25不再接收到啟動訊號時，不輸出定時脈衝訊號。

該計時模組27內設置有預設時間，該計時模組27用於接收該啟動訊號，且在接收到啟動訊號後根據定時模組25輸出的定時脈衝訊號，計算輸出Link signal為高電平的累計輸出時間，並將計算出來的累計輸出時間與預設時間比較。本實施方式中，所述預設時間為17分鐘。當累計輸出時間與預設時間相同時，輸出一觸發訊號至觸發模組29；當累計輸出時間與預設時間不同時，不輸出觸發訊號至觸發模組29，且計時模組27繼續計算輸出Link signal的累計輸出時間，直到累計輸出時間與預設時間相同時，輸出觸發訊號並進行清零操作。另外，當所述定時模組25不輸出定時脈衝訊號時，以及當計時模組27中的累計輸出時間超過預設時間之後，計時模組27也進行清零操作。

該觸發模組29用於接收該啟動訊號以及該觸發訊號，並當啟動訊號以及該觸發訊號均為高電平時，觸發該外接電源30與功能電路10斷開；當啟動訊號或觸發訊號為低電平時，觸發該外接電源30與功能電路10保持連接狀態。具體的，當啟動訊號或觸發訊號為低電平時，表示LAN port 211處於工作狀態，該外接電源30提供電能給功能電路10；當啟動訊號以及觸發訊號均輸出高電平時，表示LAN port 211未處於工作狀態且累計輸出時間到達預設時間，此時，觸發該外接電源30與功能電路10斷開且保持斷開狀態，使得該外接電源30不提供電能給功能電路10。如此，可根據LAN port 211的工作狀態，切斷或連通外接電源30與功能電路10。

請參閱圖2至圖3C，其為上述電源管理裝置20的電路框圖及具體電路圖，以說明該電源管理裝置20的工作原理。

具體的，該訊號接收模組21接收從LAN port 211的發光二極體(LED，圖未示)輸出的高/低電平訊號。

該判斷模組23包括一與門電路231以及一反相電路233，該與門電路231包括第一及閘231a以及第二及閘231b。該第一及閘231a用於輸入Link signal，並對所述Link signal進行“與”邏輯計算，然後將計算結果輸出至第二及閘231b。同理，第二及閘231b對 從第一及閘231a輸出的結果再次進行“與”運算，並將運算結果輸出至反相電路233的輸入部，以通過該反相電路233進行反相。本實施方式中，第一及閘231a包括四個輸入端以及兩個輸出端，第二及閘231b包括兩個輸入端以及一輸出端，第一及閘231a的兩個輸出端分別與第二及閘231b的兩個輸入端連接，第二及閘231b的輸出端與反相電路233的輸入端連接，使得Link signal經過第一及閘231a邏輯運算後，第一及閘231a將運算結果輸出至第二及閘231b再次進行邏輯“與”運算，然後，第二及閘231b將運算結果輸出至反相電路233，最終反相電路233將運算結果反相後輸出。例如，當LAN port 211處於非工作狀態時，Link signal包括四個高電平訊號“1”，其通過第一及閘231a後，變為兩個高電平訊號“1”，該兩個高電平訊號“1”通過第二及閘231b之後，變為一高電平訊號“1”，從而獲得該啟動訊號。該高電平訊號“1”(即啟動訊號)經過反相電路233後，被反相為低電平訊號“0”，並輸出至觸發模組29。同時，該第二及閘231b的輸出端還與定時模組25連接，以將該啟動訊號輸出至定時模組25。

該定時模組25包括一時基電路晶片251，該時基電路晶片251包括電源引腳251a、接地引腳251b、輸入引腳251c以及輸出引腳251d。該電源引腳251a與一直流電源連接，該接地引腳251b與一電容並聯並接地，該輸入引腳251c與第二及閘231b的輸出端連接。當第二及閘231b輸出啟動訊號至該輸入引腳251c時，該輸出引腳251d輸出週期為1秒，占空比為2/3的時序訊號。

該計時模組27包括複數級聯的十六進位計數器271。具體的，該 計時模組27包括第一計數器2711、第二計數器2713以及第三計數器2715，第一計數器2711和第二計數器2713分別至少包括一清零引腳271a、一時序輸入引腳271b及一級聯端271d，第三計數器2715至少包括一清零引腳271a、一時序輸入引腳271b以及一輸出端271c，該第一計數器2711、第二計數器2713以及第三計數器2715的清零引腳271a均分別與所述第二及閘231b的輸出端連接，該第一計數器2711、第二計數器2713以及第三計數器2715的時序輸入引腳271b均分別與時基電路晶片251的輸出引腳251d連接，相鄰的兩個計數器271之間通過各自的級聯端271d電連接，從而實現級聯。該第三計數器2715的輸出端271c與觸發模組29連接，用於輸出觸發訊號至觸發模組29。本實施方式中，該第三計數器2715的輸出端271c還通過一反相器271e與時基電路晶片251的輸入引腳251c連接，以向定時模組25回饋時間訊號，從而確定計時模組27是否進行清零操作。本實施方式中，當該Link signal保持高電平訊號時，反相器271e輸出低電平訊號至定時模組25，此時，計時模組27對該定時模組25輸出的訊號進行計時；反之，當Link signal為低電平訊號時，反相器271e輸出高電平訊號至定時模組25，定時模組25也輸出高電平訊號至計時模組27的清零引腳271a，使得該計時模組27執行清零操作。

該觸發模組29包括一JK觸發器291、一三極管293以及一電磁開關295。具體的，該JK觸發器291包括一J輸入引腳291a、一K輸入引腳291b以及一輸出端291c。所述J輸入引腳291a與所述第三計數器2715的輸出端271c連接，用於輸入所述觸發訊號。所述K輸入 引腳291b與所述反相電路233的輸出端連接，用於輸入所述啟動訊號。所述輸出端291c通過一電阻R與三極管293的基極連接。所述JK觸發器291能夠對J輸入引腳291a以及K輸入引腳291b的訊號進行邏輯運算後，從輸出端291c輸出一高/低電平訊號，且該JK觸發器291對該高/低電平訊號具有保持功能。該三極管293的發射極接地，集電極與電磁開關295連接，該三極管293根據該高/低電平訊號導通或關閉。該電磁開關295具有一電源端295a，該電源端295a通過一二極體297連接該三極管293的集電極。

當LAN port 211保持在非工作狀態時，啟動訊號為高電平訊號。當計時模組27計算的累計輸出時間等於預設時間時，反相電路233輸出低電平訊號至K輸入引腳291b。計時模組27的輸出端271c輸出一高電平訊號至J輸入引腳291a，觸發模組29的輸出端291c輸出高電平訊號並保持。此時，三極管293導通，電磁開關295切斷，使得外接電源30無法通過該電磁開關295提供電壓給功能電路10，從而實現切斷電源的目的。另外，在過了預設時間後，定時模組25被清零，且計時模組27重新計數時，由於JK觸發器291處於保持狀態，因此，不會影響JK觸發器291輸出高電平訊號，電磁開關295能夠保持切斷狀態。

當LAN port 211重新恢復工作時，啟動訊號為低電平訊號，反相電路233輸出高電平訊號至K輸入引腳291b，由於定時模組25和計時模組27被清零，使得J輸入引腳291a為低電平訊號。此時，觸發模組29的輸出端291c輸出低電平訊號，三極管293不導通(截止)，電磁開關295處於導通狀態，外接電源30重新提供電能給 功能電路10恢復工作狀態。而且，由於設置有二極體297，使得當三極管293從導通狀態切換到截止狀態時，電磁開關295上儲存的電磁能量能夠通過二極體297釋放，從而保護三極管293。

可以理解，該電源管理裝置20可以直接整合在該Modem 100內，也可以作為一外接設備與Modem 100連接。

請參閱圖4，本發明還提供一種用於上述Modem 100的電源管理方法，該方法包括以下步驟：

步驟S401，接收至少一網路鏈結訊號(Link signal)。本實施方式中，該Link signal從局域網埠211(LAN port，請參閱圖3)輸入。

步驟S403，根據Link signal的電平高低來判斷該Link signal是否為鏈結狀態訊號。可以理解，可通過預先設定的程式來判斷Link signal的電平。本實施方式中，低電平訊號為鏈結狀態訊號，高電平訊號為非鏈結狀態訊號。如果判斷為非鏈結狀態訊號，說明LAN port 211處於非工作狀態，此時，則執行步驟S405，輸出啟動訊號；如果判斷為鏈結狀態訊號，則說明LAN port 211處於正常工作狀態，執行步驟S407，不輸出啟動訊號。

步驟S409，根據該啟動訊號輸出定時脈衝訊號。具體的，當接收到啟動訊號之後，開始產生週期為1秒，占空比為2/3的時序訊號。

步驟S411，根據該啟動訊號以及定時脈衝訊號計算輸出Link signal的累計輸出時間。

步驟S413，將計算出來的累計輸出時間與預設時間比較，當累計輸出時間與預設時間相同時，輸出一觸發訊號；當累計輸出時間與預設時間不同時，不輸出觸發訊號，並繼續計算輸出Link signal的累計輸出時間。

步驟S415，接收該啟動訊號以及該觸發訊號，並當啟動訊號以及該觸發訊號均為高電平時，觸發該外接電源30與功能電路10斷開，當啟動訊號或觸發訊號為低電平時，觸發該外接電源30與功能電路10保持連接。具體的，當啟動訊號或觸發訊號為低電平，即LAN port 211處於工作狀態時，該外接電源30提供電能給功能電路10；當啟動訊號以及觸發訊號均輸出高電平時，表示LAN port 211未處於工作狀態且累計輸出時間到達預設時間，該外接電源30不提供電能給功能電路10。如此，可根據LAN port 211的工作狀態，切斷或連通外接電源30與功能電路10。

本發明的電源管理裝置20及其方法，根據Link signal的狀態來切斷或連通外接電源30與功能電路10，當Link signal為鏈結狀態訊號時，外接電源30提供電源給功能電路10，當Link signal為非鏈結狀態訊號且到達一定累計輸出時間時，外接電源30不提供電源給功能電路10，從而能夠使得Modem 100更加省電。

另外，本領域技術人員可在本發明精神內做其他變化，然，凡依據本發明精神實質所做的變化，都應包含在本發明所要求保護的範圍之內。

100‧‧‧數據機

10‧‧‧功能電路

20‧‧‧電源管理裝置

21‧‧‧接收模組

23‧‧‧判斷模組

25‧‧‧定時模組

27‧‧‧計時模組

29‧‧‧觸發模組

Claims (7)

1. 一種數據機(Modem)，其包括至少一功能電路以及一電源管理裝置，該功能電路由一外接電源供電，該電源管理裝置與該外接電源電連接，該電源管理裝置包括：訊號接收模組，用於接收至少一網路鏈結訊號(Link signal)；判斷模組，該判斷模組包括一與門電路以及一反相電路，該與門電路包括第一及閘以及第二及閘，該第一及閘用於輸入網路鏈結訊號，並對網路鏈結訊號進行邏輯運算，然後將運算結果輸出至第二及閘，第二及閘對運算結果再次進行邏輯運算，並將結果通過該反相電路進行反相，以用於根據網路鏈結訊號的電平高低來判斷該網路鏈結訊號是否為鏈結狀態訊號，如果為非鏈結狀態訊號，則輸出啟動訊號；定時模組，用於根據該啟動訊號輸出定時脈衝訊號；計時模組，其內設置有預設時間，用於根據該啟動訊號以及定時脈衝訊號計算網路鏈結訊號的累計輸出時間，並將所述累計輸出時間與預設時間比較，當累計輸出時間與預設時間相同時，輸出一觸發訊號；以及觸發模組，用於接收該啟動訊號以及該觸發訊號，並當啟動訊號以及該觸發訊號均為高電平時，觸發該外接電源與功能電路斷開，當啟動訊號或觸發訊號為低電平時，觸發該外接電源與功能電路保持連接；其中，該計時模組包括第一計數器、第二計數器以及第三計數器 ，第一計數器和第二計數器分別至少包括一清零引腳、一時序輸入引腳及一級聯端，第三計數器至少包括一清零引腳、一時序輸入引腳以及一輸出端，該第一計數器、第二計數器以及第三計數器的清零引腳均分別與所述第二及閘的輸出連接，該第一計數器、第二計數器以及第三計數器的時序輸入引腳均分別與定時模組連接以接收定時脈衝訊號，相鄰的兩個計數器之間通過各自的級聯端電連接，該第三計數器的輸出端與觸發模組連接並輸出觸發訊號至觸發模組。
2. 如請求項1所述之數據機，其中：該判斷模組判斷低電平訊號為鏈結狀態訊號，高電平訊號為非鏈結狀態訊號。
3. 如請求項2所述之數據機，其中：該網路鏈結訊號均為高電平訊號時，該定時模組輸出訊號的時間經過計時模組累計；網路鏈結訊號為低電平訊號時，該定時模組輸出訊號的時間經過該計時模組清零。
4. 如請求項1所述之數據機，其中：該第二及閘的輸出端還與定時模組連接，用於將經過第二及閘邏輯運算後的結果輸出至定時模組。
5. 如請求項1所述之數據機，其中：該定時模組包括一時基電路晶片，該時基電路晶片包括電源引腳、接地引腳、輸入引腳以及輸出引腳，該電源引腳與一直流電源連接，該接地引腳接地，該輸入引腳與第二及閘連接，該輸出引腳輸出時序訊號至計時模組。
6. 如請求項1所述之數據機，其中：該第三計數器的輸出端通過一反相器與時基電路晶片的輸入引腳連接。
7. 如請求項1所述之數據機，其中：該觸發模組包括一JK觸發器、 一三極管以及一電磁開關，該JK觸發器包括一J輸入引腳、一K輸入引腳以及一輸出端，所述J輸入引腳與所述第三計數器的輸出端連接，用於輸入所述觸發訊號，所述K輸入引腳與所述反相電路的輸出端連接，用於輸入所述啟動訊號，所述JK觸發器的輸出端通過一電阻與三極管的基極連接，該三極管的發射極接地，集電極與電磁開關連接，該電磁開關具有一電源端，該電源端通過一二極體連接該三極管的集電極。