计算机主机板的系统时钟脉冲频率切换装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种计算机主机板的系统时钟脉冲频率切换装置与方法，在中央处理器控制时钟脉冲产生器改变系统时钟脉冲的频率时，可同时由时钟脉冲产生器或额外的复位信号产生器送出复位信号，使计算机系统可在复位信号取消后，使用新频率的系统时钟脉冲重新启动，并可在系统时钟脉冲频率切换时，避免因周边不同步而造成计算机系统的不正常运作。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，特别涉及一种在计算机主机板的系统时钟脉冲频率改变时，同时送出复位信号，使计算机系统可在复位信号取消后，使用新频率的系统时钟脉冲重新启动，并可在系统时钟脉冲频率切换时，避免因周边不同步而造成计算机系统的不正常运作的。自从美国IBM公司推出PC／XT及PC／AT的个人计算机后，因为采用开放式的结构，在经过这些年中，经由众多生产厂商共同投入许多的时间与金钱开发各种相容的个人计算机，直到现在，个人计算机的硬件与当初刚推出的时候已大相迳庭，例如，中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)使用的时钟脉冲(clock)由刚推出的4．77MHz，直到今日已出现工作时钟脉冲超过300MHz的CPU。但是因为主机板的工作频率尚跟不上CPU的工作频率，因此CPU尚有内部频率与外部频率的分别，其外部频率即主机板的工作时钟脉冲的频率。目前一般主机板使用的工作时钟脉冲的频率都在66MHz与100MHz两种，当然，也有些产品选择使用频率为75MHz或83MHz的工作时钟脉冲，但此属非正式的规格。虽然主机板的工作时钟脉冲的频率有不同的选择，但是一些周边的工作频率却仍需维持固定频率，例如，供安装界面卡的PCI(PeripheralComponent Interconnect，简称PCI)界面及安装显示卡的加速图形端口(Accelerated Graphics Port，简称AGP)界面的时钟脉冲频率则必须分别固定在33MHz及66MHz。因此，在改变主机板的工作时钟脉冲的频率时，必须考虑主机板与周边的时钟脉冲频率的关系，例如，主机板的系统时钟脉冲与PCI界面及AGP界面的时钟脉冲频率的关系可归纳如后。当系统时钟脉冲为100MHz时，AGP时钟脉冲为系统时钟脉冲的2／3，PCI时钟脉冲为系统时钟脉冲的1／3；当系统时钟脉冲为66MHz时，AGP时钟脉冲等于系统时钟脉冲，PCI时钟脉冲为系统时钟脉冲的1／2。一个公知的计算机主机板的方块图如附图说明图1所示。如图所示，计算机主机板100一般具有CPU110、芯片组120、PCI界面130、AGP界面140、时钟脉冲产生器150、频率切换电路160、及启动电路170。CPU110为计算机主机板的心脏，负责整个计算机主机板的运作，芯片组120则是将计算机主机板上的控制电路整合在单一的集成电路(Integrated Circuit，简称IC)中，因此CPU110通过芯片组120与计算机主机板上的其他周边装置接通，例如PCI界面130及AGP界面140。AGP界面230供安装显示卡，PCI界面240则供安装各式周边界面装置。频率切换电路160可供使用者改变计算机主机板100的工作时钟脉冲频率，在较早的计算机主机板的设计，改变工作时钟脉冲的频率是使用跳线开关(jumper)，但是跳线开关设定较麻烦且易出错，所以现在有许多计算机主机板采用软件配合硬件电路以提供无跳线开关(jumperless)的设定方法。时钟脉冲产生器150提供时钟脉冲信号CLK、AGP_CLK、及PCI CLK，分别送至芯片组120、AGP界面140、PCI界面130，当作系统及各周边装置工作的时钟脉冲。时钟脉冲产生器150的输出时钟脉冲的频率可使用硬件的方式设定，亦可以由CPU110送控制指令给时钟脉冲产生器150的方式设定。现在普遍用来控制时钟脉冲产生器的控制总线是由飞利浦(Philips)公司发展的I2C总线(Inter-Integrated Circuit Bus)。I2C总线最少只需三条连线即可运作，包括数据线、时钟脉冲线、及参考地线，而连接在I2C总线的每个装置有一个唯一的识别码，因此可很简单地将各个硬件装置连接在同一个I2C总线上。因为时钟脉冲产生器150可由控制指令来控制，因此可做到以软件设定计算机主机板的工作时钟脉冲频率的目的。因为系统时钟脉冲的频率可做变化，所以芯片组120具有一个接脚MAB可由外部设定，以供芯片组120判断系统时钟脉冲的频率，并根据此设定决定系统时钟脉冲与周边的时钟脉冲频率的关系，例如PCI界面与AGP界面，芯片组才可使用正确的时钟脉冲频率与周边接通，若由接脚MAB得到的信号不正确，则芯片组与周边接通的时钟脉冲频率可能太高或太低，将使整个计算机系统工作不正常，或是降低整体的效能。另外，因为受限于IC体积的大小，虽然IC内部的电路可以做得很复杂，但是其外部接脚数目却是有限的，为了充份利用接脚，所以用来取得设定参数的接脚与其他信号共用，例如位址线。因此，芯片组120只有在复位信号RST作用时，才从接脚MAB取得外部的设定，当复位信号RST消失后，系统启动开始工作，接脚MAB则恢复原来的用途。复位信号RST一般都由启动电路170提供，以控制整个计算机系统的重新启动。因为芯片组120只有在复位信号RST作用时，才能取得系统时钟脉冲频率的设定参数，因此在改变系统时钟脉冲的频率之后，若未同时送出复位信号RST，芯片组120仍无法得知系统时钟脉冲的频率已变动，因此将无法以正确的时钟脉冲与周边进行接通，整个计算机系统也就无法正常工作。另一方面，因为考虑CPU110内部的倍频电路无法接受时钟脉冲频率的急剧变动，当时钟脉冲产生器150接受改变时钟脉冲频率的控制指令后，是以渐进方式改变至新设定的频率，如图2A所示为时钟脉冲频率由66MHz改变至100MHz的情形，时钟脉冲产生器150接受改变时钟脉冲频率的控制指令后，在时间t1，时钟脉冲频率由66MHz开始改变，到时间t2，时钟脉冲频率完全改变至100MHz。虽然时钟脉冲产生器150提供的系统时钟脉冲的频率是以渐进方式改变，但是因为提供给PCI界面及AGP界面等周边界面的时钟脉冲只是由系统时钟脉冲简单的除频后所提供，因此当时钟脉冲产生器150接受改变时钟脉冲频率的控制指令后，即将除频的比例改变，所以周边界面的时钟脉冲频率会急剧变化，然后再渐渐恢复原来的时钟脉冲频率，如图2B所示为PCI界面的时钟脉冲频率变化情形，AGP界面的时钟脉冲频率变化亦类似，不另外画出。因为时钟脉冲频率的急剧变化，所以周边界面的时钟脉冲信号会如图2C所示，在时间t1之后出现鬼影信号(glitch)，因为多出的鬼影信号可能使整个计算机系统不正常运作或停机。如图3A所示，则是在时间t1，时钟脉冲频率由100MHz开始改变，到时间t2，时钟脉冲频率完全改变至66MHz。图3B则是PCI界面的时钟脉冲频率变化情形，图3C则是PCI界面的时钟脉冲波形的变化情形，在时间t1之后的则是鬼影信号。由以上的讨论，可以知道公知的计算机主机板的频率切换方式具有下述的缺点1．当改变时钟脉冲产生器输出的时钟脉冲信号的频率时，未能同时送出复位信号，计算机主机板的芯片组无法得知系统时钟脉冲的频率已改变，将使芯片组与周边无法使用正确的时钟脉冲信号接通，导致整个计算机系统的运作不正常。2．当时钟脉冲产生器接受改变输出时钟脉冲频率的控制指令时，以渐进方式改变系统时钟脉冲的频率，但因为同时改变提供周边装置时钟脉冲的比例，使得提供给周边装置的时钟脉冲频率急剧地变化，并产生严重的鬼影信号，使整个计算机系统工作不正常，甚至完全停机。因此本专利技术的主要目的就是在提供一种，当本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种计算机主机板的系统时钟脉冲频率切换装置，包括： 一中央处理器，负责该计算机主机板的运作； 一芯片组，与该中央处理器耦接，该中央处理器通过该芯片组与该计算机主机板的一周边装置接通；以及 一时钟脉冲产生器，耦接至该芯片组，该中央处理器通过该芯片组控制该时钟脉冲产生器，该时钟脉冲产生器提供一时钟脉冲及一复位信号给该芯片组，以供该计算机主机板运作； 当该中央处理器控制该时钟脉冲产生器以改变该时钟脉冲的频率时，该时钟脉冲产生器在改变该时钟脉冲的频率的同时，使该复位信号作用，待该时钟脉冲的频率完全改变之后，取消该复位信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：许先越，林典蔚，
申请(专利权)人：华硕电脑股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]