專利名稱：用于內(nèi)部計算機狀態(tài)的傳輸、顯示和檢測的非侵入的、低成本的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢測和顯示計算機狀態(tài)，諸如診斷狀態(tài)，的領(lǐng)域。
技術(shù)背景已經(jīng)有幾種可用于個人計算機(PC)的故障檢修技術(shù)，這些技術(shù)依 賴于PC操作，至少在一定程度上提供自診斷數(shù)據(jù)。一種這樣的故障檢修技術(shù)解碼在幾乎所有計算機上使用的端口80診斷數(shù)據(jù)。安裝在計算機中的一個板卡被用來解碼信號，并向該 板卡上的顯示器提供問題指示。在一些情況下，該顯示器包括多個 LED。例如，如果計算機持續(xù)開機自檢(POST)，則能夠提供對上一次 測試的組件、出故障的地址或代碼、或者其它診斷信息的指示。在一些計算機中，通過可聽音或蜂鳴音直接向用戶提供一組有限 的故障模式指示符。例如，用于某一 POST代碼的一系列蜂鳴音1-3-1 可以指示DRAM刷新測試中的錯誤。


圖1是一個PC的方框圖，其說明了在計算機的前面板上的一個 指示燈的連接；圖2是一個電路的方框圖，該電路提供信號給圖1的指示燈； 圖3是一個計算機機箱和手持診斷設(shè)備的圖； 圖4是圖4的手持設(shè)備內(nèi)部組件的方框圖； 圖5說明了由圖1的指示燈發(fā)送的波形圖；圖6說明了提供給圖1的指示燈的組合的電源狀態(tài)信號和串行比 特流。
具體實施方式
描述了一種用于檢測和顯示特別是計算機診斷信息的方法和裝 置。在下面的描述中，闡述了特定的細節(jié)，例如特定的波形，以提供 對本發(fā)明的徹底理解。顯然，對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以 不需要這些特定細節(jié)而實現(xiàn)。在其它情況下，沒有闡述眾所周知的電 路和代碼，以避免使本發(fā)明不必要的難懂。通常，計算機用戶被提供很少的關(guān)于診斷檢測的信息，計算機可以運行所述診斷檢測作為例如開機自檢(POST)的一部分。 一些計算機 提供的蜂鳴音很難解釋。例如通過端口 80卡提供的更詳細信息需要 打開計算機，并且在很多情況下，需要熟練的技術(shù)人員來理解它?，F(xiàn)在參考圖l，說明了一臺PC的方框圖。它包括處理器IO，其 可以是由Intel公司生產(chǎn)的Pentimn⑧處理器。處理器10連接到處理器 總線11。通常情況下，處理器總線11與芯片集14接口，其中芯片集 14可能是具有附加電路的普通芯片集，將結(jié)合圖2對其進行描述。 芯片集通常與動態(tài)隨機訪問存儲器(DRAM)15和圖形控制器13接口 。芯片集還通過PCI總線18與I/O控制器集線器13接口 。連接到 這個集線器的是諸如硬盤驅(qū)動器21和BIOS 22的設(shè)備。BIOS 21通常是一個只讀存儲器或閃存存儲器，其包括基本輸入 /輸出系統(tǒng)，即，用于計算機的基本代碼。該代碼提供基本功能，并 且即使當(dāng)例如硬盤驅(qū)動器21故障時使一些操作可運行。BIOS 21通 常包括POST代碼。當(dāng)POST代碼被執(zhí)行時，可能向例如前面提及的 端口 80卡報告故障。雖然在圖1中未示出，但是在很多計算機中都使用了一個超級 I/O卡，其尤其是提供一個信號，以驅(qū)動安裝在計算機前面的指示燈 (通常是發(fā)光二極管)。這表示為在計算機機箱的前面板30上的燈31。 在大多數(shù)情況下，機箱包括一個主板，主板上容納圖1的許多電路組 件。盤驅(qū)動器21以及其它驅(qū)動器安裝在機箱內(nèi)。機箱還為顯示器和 如鍵盤的其它外圍設(shè)備的連接提供接口。雖然圖中顯示了具有機箱的 計算機，但是本發(fā)明可以用于膝上型、手持式或其它類型計算機。很多情況下，超級I/0芯片提供信號以驅(qū)動發(fā)光二極管(LED)31。
該LED向用戶提供計算機電源狀態(tài)的指示。通常，LED指示"關(guān)" 和"開"狀態(tài)，以及一個中間狀態(tài)，待機狀態(tài)。例如，發(fā)光二極管可 以以關(guān)閉(不發(fā)光)表示"關(guān)"狀態(tài)，以完全亮度表示"開"狀態(tài)，并 以緩慢閃爍或中間亮度表示待機狀態(tài)。
圖2中的線30向LED 31提供線30上的第一信號，指示電源狀 態(tài)，如"開"、"關(guān)"或待機。如將要討論的，也連接到LED31的線 32上的第二信號提供高速串行數(shù)字信號，以至于用戶覺察不到。
圖6中示出了一個可被耦合到線25上的LED 31的典型信號。 圖6中的信號的DC部分有3個電平， 一個表示周期60，第二個表示 周期62，第三個表示周期63。在周期60期間表示為0DC的第一電 平不提供電源給LED，并表示"關(guān)"狀態(tài)。"開"狀態(tài)用周期62期 間的DC電平表示，在周期62期間LED完全發(fā)光。待機電源狀態(tài)用 周期63表示，此時，將一個中間DC信號提供給LED，表示待機電 源狀態(tài)。如前面提及的，這個狀態(tài)也可以用閃爍，即，通過切換"開" 和"關(guān)"狀態(tài)，來表示。
數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的脈沖串和電源狀態(tài)信號一起以例如從500 KHZ到2 MHZ范圍的高頻傳輸。這些數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的脈沖串出現(xiàn)得太快，并且不 經(jīng)常出現(xiàn)，以至于從人類觀察者來看，它們是覺察不到的。通過實例 可以知道，脈沖串只占"開"或待機時間的約5。Z。此外，雖然在圖 6中，脈沖串66顯示為與DC"開"電位和待機電位相比，具有相對 小的幅度，但是實際上數(shù)字信號的脈沖串可以使LED從全開變化到 全關(guān)。將結(jié)合圖5討論一個實施例的脈沖串66的特定波形40。
現(xiàn)在參考圖2，所示的電路可以被便利地包括在芯片集14內(nèi)， 作為集成電路的一部分。優(yōu)選地，如線25指示的，使用集成電路的 單個管腳或觸點向LED 31提供信號。這個信號理想地包括電源狀態(tài) 信號和串行數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的脈沖串。因此，基于例如超級i/o芯片的該用 于提供"開"、"關(guān)"、待機電源狀態(tài)信號的當(dāng)前電路，可以合并到芯 片集的集成電路上。可選地，由芯片集中的電路的線32提供的串行 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，可以和來自超級I/0芯片的、如線30所示的信號結(jié)合， 以提供線25上的單個信號。這是不希望的，因為它在主板上需要一 條線路，并可能需要一個組件。如前面指出的，串行數(shù)字信號代表計算機的狀態(tài)信息。例如，如上所述，它可能代表與POST代碼相關(guān)聯(lián)的診斷信息。該狀態(tài)信息可 能包括計算機中的組件的標(biāo)識號或序列號?？梢园l(fā)送用于確定故障性 質(zhì)的信息、標(biāo)識需要被替換的組件的信息、或者關(guān)于導(dǎo)致故障的事件 的信息。圖2的電路以并行的方式從總線33接收數(shù)據(jù)?？偩€33可以提供 到PCI總線18和/或處理器總線11的直接連接。總線33可以是地址 總線、數(shù)據(jù)總線、多路復(fù)用總線，或者包括數(shù)據(jù)和地址的總線?？偩€ 信號選擇器34從總線33選擇信號，并把它們耦合到并行到串行寄存 器35。 一個普通的門電路可以被用作選擇器34。在一個實施例中，選擇器34在軟件控制下運行，并在例如BIOS 代碼的執(zhí)行中，在指定點處從總線33選擇信號。這些信號表示在 POST代碼執(zhí)行期間檢測的各種組件的狀態(tài)或操作性?？蛇x地，如果 發(fā)生不期望的執(zhí)行終止，執(zhí)行停止處的地址可以被發(fā)送到寄存器35。 這可以被用來確定故障的性質(zhì)。軟件也可以將組件(例如，故障組件) 的標(biāo)識符，例如序列號、型號和配置狀態(tài)，置于總線33上或寄存器 35中。定時控制器40向寄存器35提供時鐘信號?？梢允褂酶鶕?jù)芯片集 的定時信號操作的普通時鐘電路。來自控制器40的時鐘信號串行移 出從總線33以并行方式放入寄存器35中的比特。如上所述，數(shù)據(jù)被 從寄存器35移出的時鐘頻率可以在500 KHz到2 MHz的范圍內(nèi)。此 外，如將結(jié)合圖5討論的，為了標(biāo)識數(shù)據(jù)脈沖串的開始和停止，可以 使脈沖串的起始比特和結(jié)束比特具有更長的持續(xù)時間(更低的頻率)。 此外，因為數(shù)據(jù)理想地以自同步碼進行編碼，所以一些數(shù)據(jù)可以以一 個頻率傳輸，而其它數(shù)據(jù)可以以不同的頻率傳輸。因此，軟件可以控 制定時控制器40，使它根據(jù)數(shù)據(jù)的性質(zhì)，以不同的頻率傳輸所述數(shù) 據(jù)。這允許通過簡單地標(biāo)識傳輸?shù)念l率，來使同樣的代碼代表不同的 狀態(tài)信息。并行到串行寄存器35可以包含任何數(shù)量的比特。例如，可以使 用8比特，其通常小于總線33的總寬度。因此，例如，診斷信息可 以僅被置于總線的某些線路中?？蛇x地，寄存器可以比總線寬，并且 幾個總線循環(huán)的數(shù)據(jù)可以被裝載進寄存器35，用于在單個脈沖串中 傳輸。因此，脈沖串可以包括例如4k比特。如圖2中說明的，寄存器35的輸出通過曼徹斯特編碼器41耦合。 曼徹斯特編碼可以是用于提供自同步的編碼技術(shù)中的一種。也可以使 用其它允許時鐘恢復(fù)的編碼技術(shù)。此外，糾錯碼和/或奇偶校驗位可 以和脈沖串一起傳輸，以確保傳輸數(shù)據(jù)的完整性。眾所周知，這些也 可以通過編碼器41來添加。通常在PC中，用發(fā)光二極管(LED)來指示電源狀態(tài)。對這些LED 進行測試發(fā)現(xiàn)，許多可以在超過2 MHz的頻率運行，即使它們并不 專用于這樣的應(yīng)用。在實施本發(fā)明時，指示器31應(yīng)該能夠傳輸數(shù)據(jù) 脈沖串，以使得它們可以被檢測。如圖3中所示的，例如，使用一個筆形狀的手持設(shè)備40來檢測 來自LED 31的否則不可覺察的數(shù)據(jù)脈沖串。如圖4中所示，該手持 設(shè)備40包括光敏二極管41，其提供代表由LED 31傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的電 信號。在一個實施例中，這個信號連接到嵌入的控制器或處理器42。 控制器/處理器42包括用于接收串行數(shù)據(jù)的串行端口，包括用于恢復(fù) 時鐘信號的電路，用于解碼來自二極管41的信號的電路。然后，由 控制器/處理器將這些信號與存儲在連接到處理器的控制器或存儲器 的非易失性存儲區(qū)域中的信號進行比較，或進行解釋，以指示傳輸?shù)?狀態(tài)或其它信息。現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)，或其它可編程邏輯， 如市場上可獲得的CPLD，可以被用來代替控制器或處理器42。在一個實施例中，控制器/處理器42驅(qū)動圖3中所示的多個燈44。 例如，如果發(fā)生故障，則計算機可以發(fā)送一個脈沖串到設(shè)備40，指 示故障的性質(zhì)。然后，燈的不同組合可以被點亮，以指示不同的故障。 可以提供一個表，來允許用戶解釋發(fā)光的燈的組合，以識別特定的故 障。此外，如圖3中所示，手持設(shè)備可以包括開/關(guān)按鈕45，用于給 手持設(shè)備加電，和/或復(fù)位該設(shè)備?？蛇x地，嵌入的控制器/處理器42可以向顯示器提供一個信號， 以允許顯示器向用戶提供一個讀出，例如，指示"硬盤驅(qū)動故障"。
在另一個實施例中，光敏二極管被包括在比筆大的手持設(shè)備中， 如手掌大小的設(shè)備，其包括整體的顯示器、控制器或處理器，以及光 檢測設(shè)備。這允許顯示更多信息，如序列號、零件號等。
在圖5中，所示的數(shù)據(jù)的單個脈沖串包括8比特和一個奇偶校驗 位。該傳輸采用時鐘率"t"。等于三倍時鐘周期的初始脈沖用于指示 脈沖串的開始。同樣地，三倍時鐘周期持續(xù)時間的、但是具有相反極 性的信號用于指示脈沖串的結(jié)束。如圖5所示，在脈沖串期間傳輸?shù)?數(shù)據(jù)包被進行曼徹斯特編碼，從而允許傳輸而不需要單獨的時鐘信 號，因為時鐘信號可從數(shù)據(jù)本身恢復(fù)。
這樣，描述了一種方法和裝置，其允許在計算機中以低開銷產(chǎn)生 診斷信號或其它信息信號。該信號被簡單地編碼，并傳輸?shù)揭粋€便宜 的設(shè)備，以讀出解釋。
權(quán)利要求
1、 一種計算機，包括指示燈，其對用戶是可見的，用于指示所述計算機的電源狀態(tài)； 耦合到所述指示燈的轉(zhuǎn)換器，用于將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為編碼信號，所述轉(zhuǎn)換器以用戶不可察覺的頻率提供所述編碼信號；以及耦合到所述轉(zhuǎn)換器的選擇器電路，用于選擇預(yù)定的數(shù)字信號，該 預(yù)定的數(shù)字信號代表所述計算機的狀態(tài)數(shù)據(jù)。
2、 如權(quán)利要求1所述的計算機，其中所述轉(zhuǎn)換器提供包括多個 比特的串行數(shù)字信號，并且其中所述多個比特中的一些具有比另一些 更長的周期。
3、 如權(quán)利要求l所述的計算機，其中所述指示燈是發(fā)光二極管。
4、 如權(quán)利要求3所述的計算機，其中所述發(fā)光二極管向用戶指 示"開"和"關(guān)"電源狀態(tài)。
5、 如權(quán)利要求4所述的計算機，其中所述發(fā)光二極管還指示待 機電源狀態(tài)。
6、 如權(quán)利要求3所述的計算機，其中所述串行數(shù)字信號以脈沖 串傳輸。
7、 如權(quán)利要求1所述的計算機，其中所述狀態(tài)數(shù)據(jù)是所述計算 機的診斷數(shù)據(jù)。
8、 如權(quán)利要求1所述的計算機，其中所述狀態(tài)數(shù)據(jù)是BIOS POST 代碼數(shù)據(jù)。
9、 如權(quán)利要求1所述的計算機，其中所述編碼信號是自同步信號。
10、 如權(quán)利要求9所述的計算機，其中所述編碼信號是曼徹斯特 編碼的。
11、 一種計算機系統(tǒng)，包括 計算機，包括指示燈，其對用戶是可見的，用于指示計算機的電源狀態(tài)；耦合到所述指示燈的轉(zhuǎn)換器，用于將并行數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為 串行數(shù)字信號，所述轉(zhuǎn)換器以用戶不可察覺的頻率提供所述串行信號；以及耦合到所述轉(zhuǎn)換器的選擇器電路，用于選擇預(yù)定的并行數(shù) 字信號，該預(yù)定的并行數(shù)字信號代表所述計算機的狀態(tài)數(shù)據(jù)，-以及手持設(shè)備，包括光傳感接收器；以及耦合到所述光傳感接收器的處理器，用于將所述串行數(shù)字 信號轉(zhuǎn)換為人類可察覺的形式。
12、 如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述手持設(shè)備包括耦合到 所述處理器的多個燈，用于向用戶提供所述人類可察覺形式的所述串 行數(shù)字信號。
13、 如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述手持設(shè)備包括顯示器。
14、 如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述狀態(tài)數(shù)據(jù)是BIOS POST 代碼數(shù)據(jù)。
15、 如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中提供所述串行數(shù)字信號的 所述轉(zhuǎn)換器提供具有多個比特的信號，所述多個比特中的一些具有比 另一些更長的周期，以使得能夠檢測包的邊界。
16、 如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述指示燈指示所述計算 機的"開"或"關(guān)"電源狀態(tài)。
17、 如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述指示燈指示所述計算 機的"開"、"關(guān)"或待機電源狀態(tài)。
18、 如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中所述串行數(shù)字信號以脈沖 串提供。
19、 一種方法，包括提供用戶可見的第一信號給指示燈，以向所述用戶指示計算機的 至少"開"和"關(guān)"電源狀態(tài)；以及提供用戶不可察覺的第二信號給所述指示燈，所述第二信號包括 串行比特流，其代表所述計算機的診斷狀態(tài)。
20、 如權(quán)利要求19所述的方法，包括串行化多個并行比特，以提供所述串行比特流。
21、 如權(quán)利要求20所述的方法，包括將所述串行比特流編碼為 自同步信號。
22、 如權(quán)利要求21所述的方法，其中所述編碼包括曼徹斯特編碼。
23、 如權(quán)利要求19所述的方法，其中所述診斷狀態(tài)是BIOS POST 數(shù)據(jù)。
24、如權(quán)利要求19所述的方法，包括利用手持設(shè)備接收所述串 行比特流，并將所述串行比特流轉(zhuǎn)換為人類可察覺的所述診斷狀態(tài)的
全文摘要
描述了一種用于允許PC中的診斷的方法和裝置。用戶察覺不到的信號通過LED傳輸，以指示開/關(guān)電源狀態(tài)。小型的手持設(shè)備可以用來檢測和解釋信號，并向用戶提供特定問題的可視指示。
文檔編號G06F11/32GK101124549SQ200580017459
公開日2008年2月13日 申請日期2005年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月29日
發(fā)明者布拉德·英曼, 斯蒂芬·S·斯特奇斯 申請人:英特爾公司