内嵌控制单元制造技术

一种内嵌控制单元，用以装设在一笔记本电脑中，以取代多数笔记本电脑中可编程处理器的功能。此内嵌控制单元已内建多个外围功能控制器，以控制多种笔记本电脑常用的外围装置。此内嵌控制单元内的外围功能控制器是可依据各种不同厂家型号、不同规格的笔记本电脑常用外围装置，直接串接起来使用。并且能够按照内不可调式寄存器的设定，达到减少或完全不需要固件支援的控制，以简化笔记本电脑的研发流程及成本。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种可利用寄存器化的方式来控制不同可编程外围的内嵌控制单元，且特别是有关于设计一种适用于笔记本电脑的内嵌控制单元，此单元在得到完全验证后，便可产生RTL(Register Transistor Level寄存器晶体管电平)，并可整合至南桥芯片组(south bridge chipset)内部，达到降低成本的目的。
技术介绍
由于现今个人电脑产业已经相当成熟，许多零组件都已经标准化，因此设计上的难度也大大的降低。请参照图1，其绘示为一般台式电脑的系统架构图。台式电脑包括中央处理单元102、北桥芯片组(north bridgechipset)104与南桥芯片组106。一般我们亦通称南桥芯片组为输入/输出控制电路(I/O controller)。其中，各种外接外围装置，例如是外接键盘122，是与南桥芯片组106耦接，以传送或接收外界的输入消息。台式电脑必须相当标准化，以方便使用者增添各种外围装置。然而，各笔记本电脑厂商为突破笔记本电脑机构本身的限制，如限高、限重、省电等特殊规格的要求外，而将电路设计在同一片主机板上，常会加上许多特殊的外围功能以利于使用者使用上的便利性，并可藉以区别其他公司的产品。所提供的特殊外围功能例如是，提供电子邮件(e-mail)显示灯，有收到电子邮件时就会点亮，或是在键盘上提供特殊键，如上网键、收发电子邮件键、CD-ROM点唱功能、特殊省电方式、特殊规格的触控板、电池容量的读取与控制、风扇与散热的特殊设计等，以简化使用者的操作步骤。这些特殊功能在传统的作法是量身订制一颗内嵌控制(Embedded Controller，EC)IC，此IC通常包括一微处理器(microprocessor)以及外接或内建的非易失性存储器(non-volatile memory)，以因应笔记本电脑所需的特殊功能，并提供设计人员随时可以修改程序之用。因此各笔记本电脑厂商皆须培养软件与硬件方面的人才，以便设计出内嵌控制IC的种种特殊功能。但如此一来，不但会提高了产品的复杂度，同时亦会影响到固件开发和侦错的时程，以及额外的硬件材料成本。请参照图2，其绘示为一般的笔记本电脑系统架构图。笔记本电脑包括中央处理单元102、北桥芯片组104、南桥芯片组106与内嵌控制IC 208，且多个内建外围装置是由内嵌控制IC 208所控制，此些内建外围装置例如是触控板210、LED显示灯212、风扇214、电池216、内建键盘218、光盘机220等，并且可以有外接外围装置，例如是外接键盘122，耦接至南桥芯片组106。LED显示灯212例如是电子邮件显示灯、电池充电显示灯及休眠显示灯等等。其中，内嵌控制IC 208的内部电路包含了一个微处理器。而内嵌控制IC 208以总线LPC(Low pin count connector)连结至南桥芯片组106。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的就是在提供一种可弹性应用的内嵌控制单元，可以不经撰写应用软件即可以达到种种特殊功能的外围装置的控制。根据本专利技术的目的，提出一种内嵌控制单元，置于一电脑中，用以控制多个外围装置。内嵌控制单元包括多个外围功能控制器，用以控制此些外围装置，如同以往利用固件方式来控制一样，且各外围功能控制器是依据一选择信号而决定是否启动。并有多组内建的寄存器群，可供各外围装置因应不同厂牌、不同规格来作微调。使得未来笔记本电脑的设计开发可以如图1所示的台式电脑那般成熟，降低使用者所须的技术门槛。换句话说，本专利技术是一种内嵌控制单元，用以装设在一笔记本电脑中，以取代多数熟知的笔记本电脑中可编程处理器的功能。此内嵌控制单元已内建多个外围功能控制器，以控制多种笔记本电脑常用的外围装置。此内嵌控制单元内的外围功能控制器可依据各种不同厂家型号、不同规格的笔记本电脑常用外围装置，直接串接起来使用。并且能够按照内不可调式寄存器的设定，达到减少或完全不需要固件支援的控制。亦即，本专利技术是将原来具有存储器的微处理器内嵌式控制器，改变为利用硬件IC的状态机器(state machine)来控制，以简化以往微处理器设计中，需固件人员协助进行高级程序语言的撰写，再编译成机器语言，并烧录到此微处理器内部或外接的存储器后才可以使用的方式。此外，如上所示，本专利技术亦可简化笔记本电脑的研发流程并降低研发成本。为让本专利技术的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。附图说明图1绘示为一般台式电脑的系统架构图。图2绘示一般笔记本电脑的系统架构图。图3绘示依照本专利技术一较佳实施例的一种笔记本电脑系统架构图。图4绘示为内嵌控制单元的一例方块图。图5绘示乃熟知的键盘控制器的一例方块图。图6绘示乃熟知的光盘机控制器的一例方块图。图7绘示依照本专利技术另一较佳实施例的一种笔记本电脑系统架构图。具体实施例方式请参照图3，其绘示为依据本专利技术一较佳实施例的一种笔记本电脑系统架构图。其与图2中的一般笔记本电脑系统架构不同点在于内嵌控制单元308是为较便宜、不需微处理器，但功能齐全且具扩充性的可编程的逻辑电路及状态机器(state machine)。请参照图4，其绘示为本专利技术的内嵌控制单元308的一实施例的功能方块图。其中，内嵌控制单元308包括多个外围功能控制器。外围功能控制器用以提供各个厂商所需的多种外围功能以控制此些外围装置。而此些外围功能控制器是依据客户的需求以选择信号决定启动与否。在本实施例中的外围功能控制器例如是触控板控制器(touch pad controller)302-1，用以监测触控板210的指向座标。通常，触控板210的装置会将使用者利用指尖在触控板210移动的座标值，透过SM Bus(System Management Bus)或者其他接口传送出去。而触控板控制器302-1便具有此功能接口，先接收座标值，并透过LPC或者PCI Bus传回南桥芯片组，使其数据可以传送到作业系统(OS)的鼠标控制程序内；另外，显示灯控制器302-2，用以决定LED显示灯212的显示与否，风扇控制器302-3，用以监测风扇214的转速，电池控制器302-4，用以监测电池216的充电情况与使用情况、键盘控制器302-5，用以监测内建键盘218，光盘机控制器302-6，用以在电脑不开机的情况下控制光盘机220以播放音乐。等所有的所需功能设计完成后即可转换成RTL语言，将内嵌控制单元电路予以内建至南桥控制芯片组中，以达到更高的整合价值。传统的内嵌控制单元是包括微处理器，因此需撰写固件(firmware)以对此些内建外围装置进行控制。本专利技术的内嵌控制单元208是以现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)技术建构而成，因此只需由硬件人员定义脚位即可进行控制。以硬件的方式实施此些外围控制器是为此领域的人所共知，在此以键盘控制器与光盘控制器为例做个简单的说明。请参照图5，其所绘示乃熟知的键盘控制器302-5的一功能方块图。键盘控制器302-5是由移位寄存器(shift regisster)502、键盘矩阵电路(scanmatrix)504、滤波器506、缓冲器508、位址产生器510、对应器512、比较器514以及输出元件516所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种输入／输出控制电路（Ｉ／Ｏ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）用以控制多个外围装置，该输入／输出控制电路包括： 一内嵌控制单元，该内嵌控制单元包括多个外围功能控制器，各所述外围功能控制器用以控制该些外围装置之一。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭宏益，林益明，
申请(专利权)人：威盛电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]