專利名稱：調(diào)整時鐘頻率的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
此發(fā)明關(guān)聯(lián)于產(chǎn)生時鐘信號技術(shù)，特別是一種調(diào)整時鐘頻率的方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
時鐘產(chǎn)生器是為產(chǎn)生時間信號(亦即時鐘信號)的電路，應(yīng)用于至少兩個硬件電路間的同步化操作。時鐘產(chǎn)生器產(chǎn)生對稱性方波給多個電子裝置，有利于電子裝置間的同步化操作，電子裝置例如中央處理單元、北橋控制器、南橋控制器等。時鐘產(chǎn)生器能被組態(tài)來提升或降低時鐘頻率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是提供一種調(diào)整時鐘頻率的方法。實施例的調(diào)整時鐘頻率方法包括下列步驟。當(dāng)控調(diào)一個時鐘頻率時，停止中央處理單元，設(shè)定一第一計時器；啟動上述第一計時器，致能上述第一計時器來開始倒數(shù)計時；以及于偵測到上述第一計時器到達(dá)零后，調(diào)整一第一時鐘頻率至一第二時鐘頻率，使得可于將來產(chǎn)生控調(diào)后的時鐘頻率的多個時鐘信號。
本發(fā)明亦提供一種調(diào)整時鐘頻率的系統(tǒng)。實施例的調(diào)整時鐘頻率系統(tǒng)包括一個中央處理單元，與連接于中央處理單元的一個芯片組，芯片組中包括一個南橋。南橋中包括一個微控制器，耦接于上述中央處理單元。當(dāng)微控制器控調(diào)時鐘頻率時，停止中央處理單元，使得可于將來產(chǎn)生控調(diào)后的時鐘頻率的多個時鐘信號。
本發(fā)明所述的調(diào)整時鐘頻率的方法及系統(tǒng)，可于調(diào)整時鐘頻率時，避免未預(yù)期的系統(tǒng)死機。


圖1是為依據(jù)本發(fā)明實施例的調(diào)整時鐘頻率系統(tǒng)的硬件環(huán)境示意圖；圖2a是顯示由時鐘產(chǎn)生器所產(chǎn)生的時鐘信號的頻率平順地提升至目標(biāo)水準(zhǔn)；圖2b是顯示由時鐘產(chǎn)生器所產(chǎn)生的時鐘信號的頻率平順地降低至目標(biāo)水準(zhǔn)；圖3是為描述由芯片組所追蹤的范例頻率變化示意圖；圖4是為描述調(diào)整時鐘頻率方法的第一實施例的方法流程圖；圖5是為參考圖4的第一實施例的借時鐘產(chǎn)生器的范例調(diào)整頻率示意圖；圖6是為描述調(diào)整時鐘頻率的第二實施例的方法流程圖；圖7是為參考圖6的第二實施例的借時鐘產(chǎn)生器的范例調(diào)整頻率的示意圖；圖8是為描述調(diào)整時鐘頻率的第三實施例的方法流程圖。
具體實施例方式
圖1是為依據(jù)本發(fā)明實施例的調(diào)整時鐘頻率系統(tǒng)100的硬件環(huán)境示意圖，包括時鐘產(chǎn)生器1100、中央處理單元1300、芯片組1500與非易失性存儲器1700。芯片組1500通常包括北橋(north-bridge)1510與南橋(south-bridge)1530。北橋1510為一個控制器，通常管理中央處理單元1300、存儲器(未顯示)、加速圖形端口(accelerated graphics port，AGP，未顯示)或PCI express，與南橋1530間的通信。北橋1510經(jīng)由CPU總線(Bus)連接于中央處理單元1300，并通過VLink總線(Bus)與南橋1530連接。南橋1530是通過系統(tǒng)管理總線(system management bus，SM Bus)連接于時鐘產(chǎn)生器。時鐘產(chǎn)生器1100產(chǎn)生一個頻率的對稱方波(亦即時鐘信號)至中央處理單元1300、北橋1510與南橋1530，用以同步化彼此間的操作。南橋1530包括系統(tǒng)管理總線控制器1531、微控制器1533、第一計時器1535與第二計時器1537?；据斎胼敵鱿到y(tǒng)(basic input output system，BIOS)為計算機程序，由中央處理單元1300所執(zhí)行，用以驅(qū)動芯片組1500來執(zhí)行包括調(diào)整時鐘頻率的各種操作。
系統(tǒng)管理總線控制器1531可發(fā)出一系列命令至?xí)r鐘產(chǎn)生器1100來提升或降低時鐘頻率至目標(biāo)水準(zhǔn)，圖2a或圖2b是顯示由時鐘產(chǎn)生器1100所產(chǎn)生的時鐘信號的頻率平順地提升或降低至目標(biāo)水準(zhǔn)。于發(fā)出命令來提升或降低時鐘頻率后，配置于芯片組1500的鎖相回路(phase-lock loop，PLL，未顯示)會追蹤由時鐘產(chǎn)生器1100所產(chǎn)生的時鐘信號頻率。當(dāng)追蹤遞增頻率的時鐘信號時，芯片組1500可能產(chǎn)生抖動(jitter)情形。圖3是為描述由芯片組1500所追蹤的范例頻率變化示意圖。當(dāng)產(chǎn)生如圖3所示的過度抖動tpulse時，追蹤頻率可能超過一上限，導(dǎo)致芯片組1500失效。亦即，于此時，芯片組1500無法執(zhí)行從中央處理單元1300所發(fā)出用以執(zhí)行特定任務(wù)的命令，導(dǎo)致未預(yù)期的系統(tǒng)死機。
為避免未預(yù)期的系統(tǒng)死機，當(dāng)芯片組1500于調(diào)整期間(例如提升或降低)追蹤時鐘產(chǎn)生器1100所產(chǎn)生的時鐘頻率，本發(fā)明停止中央處理單元1300。圖4是為描述調(diào)整時鐘頻率方法的第一實施例的方法流程圖。如步驟S4110，由中央處理單元1300(圖1)所執(zhí)行的基本輸入輸出系統(tǒng)設(shè)定第一計時器1535與第二計時器1537(圖1)。如步驟S4130，由基本輸入輸出系統(tǒng)發(fā)出時鐘頻率調(diào)整命令至微控制器1533來調(diào)整(例如提升或降低)時鐘頻率至目標(biāo)水準(zhǔn)。如步驟S4150，由基本輸入輸出系統(tǒng)停止中央處理單元1300。須注意的是，當(dāng)停止中央處理單元1300時，中央處理單元1300就無法發(fā)出任何命令來驅(qū)動芯片組1500執(zhí)行特定任務(wù)，因此，當(dāng)芯片組1500于調(diào)整期間追蹤由時鐘產(chǎn)生器1100(圖1)所產(chǎn)生的時鐘頻率時，避免了意外的系統(tǒng)死機。如步驟S4310，當(dāng)接收到時鐘頻率調(diào)整命令時，由微控制器1533來啟動第一計時器1535，使第一計時器1535開始倒數(shù)計時。如步驟S4330，系統(tǒng)管理總線控制器于偵測到第一計時器1535到達(dá)零后，由微控制器1533驅(qū)動系統(tǒng)管理總線控制器1531來發(fā)出一系列系統(tǒng)管理總線命令至?xí)r鐘產(chǎn)生器1100，用以驅(qū)動時鐘產(chǎn)生器1100調(diào)整時鐘頻率至目標(biāo)水準(zhǔn)。須注意的是，第一計時器1535是由基本輸入輸出系統(tǒng)設(shè)定在特定的時間，例如約十毫秒(milliseconds，ms)，用以確保第一計時器1535到達(dá)零之前，基本輸入輸出系統(tǒng)可成功地停止中央處理單元1300。如步驟S4350，于偵測到第一計時器1535到達(dá)零后，由微控制器1533啟動第二計時器1537，使第二計時器1537開始倒數(shù)計時。需注意的是，第二計時器1537是由基本輸入輸出系統(tǒng)設(shè)定在特定的時間，例如約二十毫秒，用以確保第二計時器1537到達(dá)零之前，時鐘產(chǎn)生器1100可成功地調(diào)整時鐘頻率至目標(biāo)水準(zhǔn)?？闪私獾氖?，步驟S4330與S4350可同時執(zhí)行，或步驟S4350可執(zhí)行于步驟S4330之后。如步驟S4510，于偵測到第二計時器1537到達(dá)零后，微控制器1533發(fā)出中斷來喚醒中央處理單元1300，使得中央處理單元1300重新獲得驅(qū)動芯片組1500的能力。
圖5是為參考圖4的第一實施例的借時鐘產(chǎn)生器1100的范例調(diào)整頻率示意圖。例如，于時間t51前執(zhí)行步驟S4110來設(shè)定第一計時器1535與第二計時器1537(圖1)。于時間t51執(zhí)行步驟S4130與S4310來啟動第一計時器1535。第一計時器1535于時間t53到達(dá)零。于時間t52執(zhí)行步驟S4150，此時間是處于第一計時器1535倒數(shù)計時期間，t51與t52。于時間t54執(zhí)行步驟S4330與S4350來啟動第二計時器1537并且驅(qū)動時鐘產(chǎn)生器1100(圖1)以調(diào)整時鐘頻率至目標(biāo)水準(zhǔn)。第二計時器1537于時間t55時到達(dá)零，而于時間t55前時鐘頻率被成功地調(diào)整完成。于時間t56執(zhí)行步驟S4510來喚醒中央處理單元1300。
圖6是為描述調(diào)整時鐘頻率的第二實施例的方法流程圖。如步驟S6110，由中央處理單元1300(圖1)所執(zhí)行的基本輸入輸出系統(tǒng)來設(shè)定第一計時器1535與第二計時器1537(圖1)。步驟S6130與S6150的細(xì)節(jié)可參考步驟S4130與S4150的描述，在此僅簡單敘述。第二實施例與如圖4所示的第一實施例的不同，是第二計時器1537由基本輸入輸出系統(tǒng)設(shè)定在特定的時間，例如，約35毫秒，為確保于第二計時器1537到達(dá)零前，基本輸入輸出系統(tǒng)能成功地停止中央處理單元1300并且時鐘產(chǎn)生器1100亦能成功地調(diào)整時鐘頻率至目標(biāo)水準(zhǔn)。如步驟S6310，于接收到時鐘頻率調(diào)整命令后，由微控制器1533同時啟動第一計時器1535與第二計時器1537，使第一計時器1535與第二計時器1537開始倒數(shù)計時。步驟S6330與S6510的細(xì)節(jié)可參考步驟S4330與S4510的描述，在此僅簡單敘述。
圖7是為參考圖6的第二實施例的借時鐘產(chǎn)生器1100的范例調(diào)整頻率的示意圖。例如，于時間t71前執(zhí)行步驟S6110來設(shè)定第一計時器1535與第二計時器1537(圖1)。于時間t71時執(zhí)行步驟S6130與S6310來啟動第一計時器1535與第二計時器1537。第一計時器1535于時間t73時到達(dá)零，并且第二計時器1537于時間t75時到達(dá)零。于時間t72執(zhí)行步驟S6150，此時間是處于第一計時器1535倒數(shù)計時期間，t71與t73。于時間t74時執(zhí)行步驟S6330來驅(qū)動時鐘產(chǎn)生器1100(圖1)以調(diào)整時鐘頻率至目標(biāo)水準(zhǔn)，并于第二計時器1537倒數(shù)計時期間內(nèi)，t71與t75，成功地調(diào)整時鐘頻率。于時間t76執(zhí)行步驟S6510來喚醒中央處理單元1300。
于第三個實施例中，非易失性存儲器1700(圖1)儲存多個時鐘頻率數(shù)值，例如95MHz、100MHz、105MHz、110MHz與120MHz。非易失性存儲器1700可為電可擦除可編程只讀存儲器(electrically erasable programmable read-only memory)、快閃存儲器等。圖8是為描述調(diào)整時鐘頻率的第三實施例方法流程圖。如步驟S8110，軟件儲存從先前儲存的時鐘頻率中選擇出用以作為下一次開機(booting)的初始時鐘頻率的信息至非易失性存儲器1700(圖1)，上述儲存操作由中央處理單元1300(圖1)中的軟件來執(zhí)行。如步驟S8130，停止供電給整個系統(tǒng)。如步驟S8210，供電給整個系統(tǒng)。如步驟S8230，于執(zhí)行上電自檢(power on selftest，POST)程序前，由南橋1530(圖1)的微控制器1533(圖1)拉起代表整個系統(tǒng)重設(shè)的重置信號(RE SET#)，來停止中央處理單元1300。如步驟S8250，微控制器1533從非易失性存儲器1700取得關(guān)于所選擇的時鐘頻率的信息。如步驟S8270，微控制器1533驅(qū)動系統(tǒng)管理總線控制器1531(圖1)來發(fā)出一系列的系統(tǒng)管理總線命令至?xí)r鐘產(chǎn)生器1100(圖1)，讓時鐘產(chǎn)生器1100產(chǎn)生選擇的時鐘頻率的時鐘信號。需注意的是，當(dāng)執(zhí)行步驟S8250與S8270時，重置信號被持續(xù)地拉起。如步驟S8290，于產(chǎn)生選擇的時鐘頻率的時鐘信號完成后，微控制器1533放開重置信號，讓中央處理單元1300能驅(qū)動芯片組1500(圖1)來執(zhí)行操作。
針對一個特定的系統(tǒng)元件，說明書及權(quán)利要求書中會使用一個名稱來為其命名。本領(lǐng)域技術(shù)人員皆了解，消費電子設(shè)備的制造者也許會使用不同的命名來稱呼內(nèi)容中所對應(yīng)的系統(tǒng)元件。此文件并不欲以不同的名稱來區(qū)別元件間的不同，而是使用不同的功能描述來進行區(qū)別。
以上所述僅為本發(fā)明較佳實施例，然其并非用以限定本發(fā)明的范圍，任何熟悉本項技術(shù)的人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可在此基礎(chǔ)上做進一步的改進和變化，因此本發(fā)明的保護范圍當(dāng)以本申請的權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。
附圖中符號的簡單說明如下100調(diào)整時鐘頻率系統(tǒng)1100時鐘產(chǎn)生器1300中央處理單元1500芯片組1700非易失性存儲器1510北橋1530南橋1531系統(tǒng)管理總線控制器1533微控制器1535第一計時器1537第二計時器S4110、S4130、...、S4510方法步驟S6110、S6130、....、S6510方法步驟S8110、S8210、...、S8290方法步驟tpulse、t51、...、t55、t71、...、t75時間點
權(quán)利要求
1.一種調(diào)整時鐘頻率的方法，其特征在于，包括當(dāng)控調(diào)一時鐘頻率時停止一中央處理單元；設(shè)定一第一計時器；啟動上述第一計時器，致能上述第一計時器來開始倒數(shù)計時；以及于偵測到上述第一計時器到達(dá)零后，調(diào)整一第一時鐘頻率至一第二時鐘頻率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)整時鐘頻率的方法，其特征在于，上述第一計時器是設(shè)定在特定的時間，以確保于上述第一計時器到達(dá)零之前上述中央處理單元能成功地被停止。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)整時鐘頻率的方法，其特征在于，更包括設(shè)定一第二計時器；當(dāng)調(diào)整上述第一時鐘頻率至上述第二時鐘頻率時或之后，啟動上述第二計時器，致能上述第二計時器來開始倒數(shù)計時；以及于偵測到上述第二計時器到達(dá)零時，發(fā)出一中斷來喚醒上述中央處理單元，其中上述第二計時器是設(shè)定在特定的時間，以確保上述第二計時器達(dá)到零之前，上述第一時鐘頻率能成功地被調(diào)整至上述第二時鐘頻率。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)整時鐘頻率的方法，其特征在于，更包括設(shè)定一第二計時器；當(dāng)啟動上述第一計時器時或之后，啟動上述第二計時器，致能上述第二計時器來開始倒數(shù)計時；以及于偵測到上述第二計時器到達(dá)零時，發(fā)出一中斷來喚醒上述中央處理單元，其中上述第二計時器是設(shè)定在特定的時間，以確保上述第二計時器達(dá)到零之前，上述中央處理單元能成功地被停止并且上述第一時鐘頻率能成功地被調(diào)整至上述第二時鐘頻率。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)整時鐘頻率的方法，其特征在于，上述停止中央處理單元的步驟更包括于執(zhí)行上電自檢前，拉起一重置信號，上述重置信號代表整個系統(tǒng)重設(shè)，用以停止上述中央處理單元；當(dāng)拉起上述重置信號時，從一非易失性存儲器取得關(guān)于上述時鐘頻率被選擇的信息；以及當(dāng)拉起上述重置信號時，產(chǎn)生上述選擇的時鐘頻率的多個時鐘信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的調(diào)整時鐘頻率的方法，其特征在于，上述停止中央處理單元的步驟更包括產(chǎn)生上述選擇的時鐘頻率的上述多個時鐘信號后，放開上述重置信號，致能上述中央處理單元來發(fā)出命令至一芯片組。
7.一種調(diào)整時鐘頻率系統(tǒng)，設(shè)置于計算機系統(tǒng)中，其特征在于，包括一中央處理單元；以及一微控制器，耦接于上述中央處理單元；其中，于上述微控制器調(diào)控一時鐘頻率時，上述中央處理單元被停止，使得可于將來產(chǎn)生上述調(diào)控后的時鐘頻率的多個時鐘信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的調(diào)整時鐘頻率系統(tǒng)，其特征在于，更包括一時鐘產(chǎn)生器、一第一計時器以及一系統(tǒng)管理總線控制器，上述中央處理單元執(zhí)行一基本輸入輸出系統(tǒng)，上述基本輸入輸出系統(tǒng)設(shè)定上述第一計時器，于設(shè)定上述第一計時器后，發(fā)出一時鐘頻率調(diào)整命令至上述微控制器，并且于發(fā)出上述時鐘頻率調(diào)整命令后停止上述中央處理單元，上述微控制器于接收上述時鐘頻率調(diào)整命令后，啟動上述第一計時器，致能上述第一計時器來開始倒數(shù)計時，以及上述系統(tǒng)管理總線控制器于偵測到上述第一計時器到達(dá)零后，發(fā)出一系列系統(tǒng)管理總線命令至上述時鐘產(chǎn)生器，來驅(qū)動上述時鐘產(chǎn)生器調(diào)整一第一時鐘頻率至一第二時鐘頻率。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的調(diào)整時鐘頻率系統(tǒng)，其特征在于，更包括一第二計時器，當(dāng)上述微控制器驅(qū)動上述系統(tǒng)管理總線控制器來發(fā)出上述系統(tǒng)管理總線命令時或之后，啟動上述第二計時器，致能上述第二計時器來開始倒數(shù)計時，以及于偵測到上述第二計時器到達(dá)零后，發(fā)出一中斷來喚醒上述中央處理單元。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的調(diào)整時鐘頻率系統(tǒng)，其特征在于，更包括一第二計時器，當(dāng)上述基本輸入輸出系統(tǒng)設(shè)定上述第一計時器時，設(shè)定上述第二計時器，以及當(dāng)上述微控制器啟動上述第一計時器時或之后，啟動上述第二計時器，致能上述第二計時器來開始倒數(shù)計時，以及于偵測到上述第二計時器到達(dá)零時，發(fā)出一中斷來喚醒上述中央處理單元。
全文摘要
本發(fā)明提供一種調(diào)整時鐘頻率的方法及系統(tǒng)。該方法包括當(dāng)控調(diào)時鐘頻率時，停止中央處理單元，設(shè)定一第一計時器；啟動上述第一計時器，致能上述第一計時器來開始倒數(shù)計時；以及于偵測到上述第一計時器到達(dá)零后，調(diào)整一第一時鐘頻率至一第二時鐘頻率。使得可于將來產(chǎn)生控調(diào)后的時鐘頻率的多個時鐘信號。本發(fā)明所述的調(diào)整時鐘頻率的方法及系統(tǒng)，可于調(diào)整時鐘頻率時，避免未預(yù)期的系統(tǒng)死機。
文檔編號G06F1/08GK101025642SQ20071009588
公開日2007年8月29日 申請日期2007年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月12日
發(fā)明者何寬瑞 申請人:威盛電子股份有限公司