CN101751294A - 基本输入输出系统的指令控制方法 - Google Patents

Abstract

一种基本输入输出系统的指令控制方法，在不需使用键盘或鼠标的电脑系统中，利用一遥控装置相对的产生指令，特别应用于进入操作系统前的系统开机阶段。其中较佳实施例是在一多媒体系统开机时启动一中断服务程序(ISR)，系统利用中断服务程序持续侦测一来自遥控装置的中断要求，并读取扫描码，例如利用此中断服务程序读取输出入埠的消费性红外线埠(CIR)所接收的扫描码，通过辨识，读取到的扫描码对应一控制指令，并接着执行控制指令后结束该中断要求。

Description

基本输入输出系统的指令控制方法

技术领域

本发明为一种基本输入输出系统的指令控制方法，特别是通过侦测一中断服务程序(ISR)，藉由一遥控器操作电脑系统中的BIOS设定选单。

背景技术

当电脑的电源开启，基本输入输出系统(Basic Input/Output System，BIOS)会由主机板上的记忆体(如BIOS Flash ROM)加载系统随机存取记忆体(RAM)里执行，将晶片组(chipset)和记忆体子系统初始化，是加载电脑硬件系统时的最基本的程序代码。BIOS主要执行开机自我测试(POST)，以检查电脑系统中各部组件的状态是否正常，如中央处理器(CPU)、系统记忆体、控制器等，再针对记忆体、主机板晶片组、显示卡及周边装置做初始化动作。

请参考现有技术图1，图中显示一通常的电脑系统架构，包括设置于主机板上的中央处理单元11、北桥晶片(NB)12、南侨晶片(SB)13、显示卡模组14与记忆体模组15，各单元模组以汇流排相连接。包括中央处理单元11与南北桥晶片连接的前端汇流排(FSB)101，南北桥晶片则可整合为一系统晶片组(chipset)，其中通过南北桥汇流排104连接此南北桥晶片，目前主要是以周边零件连接接口(PCI)实施。其它如北桥晶片12通过记忆体汇流排102连接记忆体模组15，并通过显示数据汇流排103连接显示卡模组14。

一般来说，电脑系统通过基本输入输出系统(BIOS)在开机时对各周边设备进行初始化的作业，基本输入输出系统中的记忆体(如图1所示，利用南桥晶片13中的记忆空间，也就是BIOS记忆体131)通常可利用CMOS纪录系统设定值，并且初始化各周边装置的基本设定；此外BIOS也能提供常驻程序库以及应用程序呼叫的中断常驻程序，如INT 10H等。将BIOS信息从此BIOS记忆体131中解压缩到系统的主存储器(如记忆体模组15)后，经初始化各输入输出接口，预备加载操作系统。

BIOS经改良后，可以执行更多样化的工作，举例来说，可以让使用者选择由哪个周边装置启动电脑，更能衍生出其它应用，包括以Live CD启动电脑、启动多个作业环境中的一个、监控整个电脑系统的运作等。

当使用者想通过电脑系统中的BIOS选单进行电脑系统的基本设定，通常于电脑系统电源启动后经特定键盘操作进入BIOS选单，如按住del键、esc键或是特定复合键。另外，由于键盘的输入接口的驱动方法大部分为BIOS所支持，故通常使用键盘或鼠标设定BIOS。

然而以个人电脑为基础设计的家庭剧院电脑(home theater PC，HTPC)则是一种电脑家电化的产品，通常使用红外线遥控器控制其中各种功能，包括播放多媒体等，在此架构下，一般键盘与鼠标等的输入装置已不适用。

利用遥控器控制电脑系统上各种功能的技术，可参考2000年5月16日公告的美国专利第6,064,368号，其揭露一种电脑系统的使用者接口，能够将外部输入装置所传送的数据转换为电脑系统可识别的数据，其中有一接口控制器(interface controller)连接于遥控器接收器与具有BIOS的电脑系统，当接收到控制器的数据时，输出系统管理中断(system management interrupt，SMI)到系统，根据系统提供的指令产生键码，藉以执行相对的应用。

发明内容

由于上述家庭剧院电脑(HTPC)盛行，电脑家电化使红外线遥控器成为控制电脑的标准配备，在操作系统下，相关的软件已经有相对应的红外线遥控器，但是，不同于现有技术仅以遥控器控制电脑系统的各项多媒体功能与操作一般作业，本发明更揭露一种基本输入输出系统(BIOS)的指令控制方法，能通过一载于电脑系统中的中断服务程序(Interrupt Service Routine，ISR)持续读取自遥控器发出的控制讯号的技术，使遥控器能同时应用在BIOS下的开机设定选单(Setup Menu)中。

为有效利用红外线遥控器操作BIOS设定选单，而使电脑系统，如上述HTPC，真正摆脱鼠标及键盘的控制，产生更方便且有一贯性的控制方式，本发明所揭露的基本输入输出系统指令控制方法利用红外线遥控器上按键的扫描码判断及定义原本应用在键盘上的上下左右及输入按键，在电脑系统端则利用中断服务程序，如8259 PIC，监控红外线遥控器上按键的硬件中断(interrupt)。当收到本发明所定义的按键已经触发时，即表示进行和利用键盘控制时相同的操作及控制，使控制BIOS的设定选的红外线遥控器和键盘操作一样。

本发明的指令控制方法的较佳实施例包括，在开启一电脑系统后，启动上述的中断服务程序，接着通过此中断服务程序持续读取一输出入埠(如超级输出入埠，Super IO)上针对遥控装置的传输埠的扫描码，扫描码特别是通过消费性红外线埠(CIR IO)发出，在侦测一中断要求后，接收遥控装置产生的扫描码。之后利用查表方法，根据扫描码辨识一控制指令，再执行控制指令，包括进入BIOS相关的设定画面，并结束中断要求。

较佳地，通过执行该控制指令的步骤系由使用者通过一遥控装置的快捷键进入一设定画面。

较佳地，所述的设定画面为该基本输入输出系统的相关设定画面。

较佳地，所述的基本输入输出系统的相关设定画面包括该基本输入输出系统的设定画面与通过一延伸韧体接口所产生的选单。

较佳地，所述的中断服务程序侦测该快捷键产生的讯号。

较佳地，所述的中断服务程序系持续读取一输出入埠上针对该遥控装置的传输埠的扫描码。

较佳地，所述的输出入埠为该电脑系统上的一超级输出入埠。

较佳地，所述的输出入埠上针对该遥控装置的传输埠为一消费性红外线埠。

较佳地，通过一查表辨识对应该基本输入输出系统选单的指令的该扫描码的设定。

较佳地，所述的电脑系统为一通过该遥控装置控制的家庭剧院电脑。

附图说明

图1为现有技术包含一基本输入输出系统的电脑系统架构图；

图2为家庭剧院与遥控装置的关系示意图；

图3为本发明基本输入输出系统的指令控制方法的步骤流程图；

图4为本发明指令控制方法的较佳实施利的步骤流程图。

主要组件符号说明

中央处理单元11

北桥晶片12

南侨晶片13

显示卡模组14

记忆体模组15

前端汇流排101

记忆体汇流排102

显示数据汇流排103

南北桥汇流排104

BIOS记忆体131

遥控装置20

显示屏幕22

家庭剧院系统主机24

BIOS选单画面26

具体实施方式

家庭剧院电脑(HTPC)是一种以个人电脑为基础设计的数字娱乐系统，除了一般观看各种多媒体内容的功能以外，更因为具备个人电脑(PC)的所有特色，所以与使用者的互动、网络功能，还有所有原本在个人电脑上的影音多媒体档案皆可使用在家庭剧院电脑上，更配合大容量的储存空间，使得家庭剧院电脑产生更多元的娱乐效果。

既然是一种电脑家电化的产品，故使用遥控装置进行各项功能的控制更是标准配备，但由于电脑系统本身的基本输入输出系统(BIOS)为开机时初始化各周边设备I/O的基本的软件程序代码，通常负责执行开机自我测试、对周边装置进行初始化、记录显示器、键盘、处理器、记忆体等系统设定值，并提供应用程序呼叫的中断常驻程序，最后从储存媒体中加载操作系统到系统记忆体。

所以，BIOS系运作在遥控装置(需进入操作系统)被驱动之前，一般仍需使用键盘、鼠标等传统的输入设备进行其中选单设定，现有技术并未针对BIOS提出不需使用键盘或鼠标等标准输入设备以外的控制方案。故本发明特别针对无线遥控器(实施例如红外线遥控器)设定基本输入输出系统的设定选单的功能，提出一种基本输入输出系统的指令控制方法，能应用于HTPC等类似的多媒体系统中，使得无线遥控装置除了影音娱乐等功能的控制以外，更能使用设定BIOS中的选项。

请参考图2所示的家庭剧院与遥控装置的关系示意图，其中显示一个显示屏幕22联机至一家庭剧院系统主机24，此家庭剧院系统主机24即为上述HTPC或具备类似功能的多媒体系统，使用者能通过遥控装置20控制此家庭剧院系统主机24的BIOS选单画面26，让家庭剧院系统主机24能摆脱鼠标与键盘的倚赖。遥控装置20的较佳实施例为使用红外线遥控的无线控制手段，其它如无线电、蓝牙传输协议、WiFi等无线通讯手段皆可为本发明所应用的范围。

为达到上述家庭剧院系统主机24在加载操作系统前即可使用遥控装置20进行控制，且特别针对BIOS的设定环境，本发明所提出的基本输入输出的指令控制方法主要是通过一于家庭剧院系统主机24开机时即加载的中断服务程序(Interrupt Service Routine，ISR)持续读取自遥控装置20发出的控制讯号(如扫描码，scan code)的技术，使遥控装置20能同时应用在BIOS选单画面26下的开机设定选单(Setup Menu)中。

此中断服务程序是一个用以处理中断要求的函式，运作在电脑系统的核心部分，在电源开启后的早期阶段，待命(standby)执行中断讯息，如使用者要进入基本输入输出系统(BIOS)选单进行设定时，需要在开机后不久，约在系统检查中央处理单元11与系统记忆体的时候，按下进入BIOS的快速键(如Del键、ESC键或其它)，此时电脑系统将产生中断要求，并由中断服务程序侦测此事件。

由于中断服务能依据使用者要求提供特定的服务，如按键事件的产生，硬件需对系统处理器产生一中断要求，在处理单元运作时能插入一事件。而本发明所提出使用的中断服务程序则是能够持续不断地侦测/读取此中断要求，特别是来自遥控装置20的扫描码，让系统能知道有一中断要求。

另外，上述中断服务程序除了持续读取特定输出入埠(如Super IO的CIR埠)外，还能用于检查中断要求的来源是否正确，以排出错误的中断要求，并于中断要求所执行的程序完成后，结束/清除硬件中的中断。若中断要求多，中断服务程序更能将后续中断排进队列(queue)中，循序处理。

家庭剧院系统主机24利用此中断服务程序，如8259 PIC，监控红外线遥控器上按键的硬件中断(interrupt)，在接收到中断要求后读取扫描码，表示本发明所定义的按键已经触发。再通过读取到遥控装置20上按键的扫描码判断及定义原本应用在键盘上的上下左右及输入按键，比如可通过一预先定义好的查表(lookup table)进行功能对应，能够进行和利用键盘控制时同样的操作及控制，使控制BIOS选单画面26的遥控装置20和键盘操作一样。

本发明所揭露的BIOS指令控制方法的步骤可参考图3所示的指令控制步骤流程图。

开始如步骤S301，在开启电脑系统后，在系统初始化，并在进入操作系统前的阶段启动中断服务程序(ISR)，本发明的较佳实施例是应用于家庭剧院电脑等类似的多媒体系统，之后通过此中断服务程序侦测中断要求，尤其是来自遥控装置对系统处理器的中断要求，中断服务程序持续读取一输出入埠(如一超级输出入埠，Super IO)上针对遥控装置的传输埠(如为一消费性红外线埠，CIR IO)的扫描码。当使用者通过遥控装置产生控制指令，遥控装置20将传出扫描码，此时系统将对处理单元产生中断要求，并被中断服务程序侦测到(步骤S303)，同时接收遥控装置产生的扫描码(步骤S305)。

由于通过遥控装置所传递的讯号封包不同于原来键盘或鼠标所传递的讯号，本发明的实施例可在解译后(如将讯号封包的header去除后撷取有用的码)通过一查表功能执行指令对应(mapping)，根据所接收的扫描码辨识一控制指令(步骤S307)，包括对应到原本利用键盘控制BIOS设定选单的上、下、左、右、PgUp、PgDn、ESC、Space、Enter、数字键等常用于设定的按键。

举例来说，BIOS一般利用中断INT 16h来读取键盘的扫描码，并进行相关对应的处理，本发明则利用中断服务程序读取来自遥控装置的扫描码，并安插入原应用在键盘的程序中，让BIOS中除了判断键盘的扫描码，也能进行判断利用红外线遥控器的扫描码，之后红外线遥控器操控BIOS开机选单的方法就如同键盘操控一般。

之后，于得出控制指令后执行该控制指令(步骤S309)，包括依据使用者的选择(如通过ESC、Del、F8等可能的快捷键)进入设定画面，此设定画面包括一般基本输入输出系统的设定画面，或是通过一延伸韧体接口(Extensible Firmware Interface，EFI)所产生的选单，比如多媒体系统在进入一般磁盘操作系统前所提供的多媒体播放接口。最后并由中断服务程序结束此次中断要求(步骤S311)。

而图4则描述本发明在进入BIOS设定画面后的指令控制方法的实施例流程。针对如家庭剧院电脑等的电脑系统通过一输出入埠读取来自遥控装置的讯号，执行基本输入输出系统的设定，步骤开始于执行进入BIOS相关设定画面(步骤S401)。此设定画面在实际实施时不一定限制在BIOS的设定选单，可以涵盖BIOS设定选单以及其中通过一延伸韧体接口所产生的选单，诸如由BIOS设定选单衍生的音乐播放或其它延伸功能。

接着由中断服务程序侦测来自遥控装置的控制讯号(步骤S403)，此时持续读取一输出入埠上针对该遥控装置的传输埠的扫描码，在一较佳实施例中，中断服务程序系持续读取电脑系统上的一超级输出入埠(Super IO)上的一消费性红外线埠(CIR IO)，在接收控制讯号后，中断服务程序向系统产生一中断要求(步骤S405)，再在系统产生中断后，中断服务程序将读取一来自遥控装置的扫描码(步骤S407)。

不论扫描码是否有效，皆可根据一查表对应辨识一控制指令(步骤S409)，并执行控制指令(步骤S411)，执行后，不论是否是有效指令，将结束此次中断要求(步骤S413)，并回到侦测控制讯号的步骤。

此时，若通过BIOS的操作，判断是否要离开此BIOS设定画面，若是，则直接进入电脑系统的开机程序，执行开机自我测试程序(P.O.S.T.)等程序(步骤S417)；若并非要离开设定画面，表示使用者将继续BIOS等相关的设定，将回到步骤S403，中断服务程序将继续侦测通过遥控装置20产生的控制讯号，并重复上述中断、读取扫描码、辨识指令、执行指令等步骤。

综上所述，本发明为一种基本输入输出系统的指令控制方法，特别是利用一载于电源开启后的中断服务常是读取来自红外线遥控器上按键的扫描码，并判断及定义在键盘上的上下左右及输入按键，让使用同样能利用遥控器控制如家庭剧院电脑等多媒体系统的BIOS设定环境，不再倚赖键盘鼠标等传统的输入装置。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施例，本发明的特征并不局限于此，在本发明的领域内任何熟悉该项技艺者，可轻易思及的变化或修饰，均涵盖在本发明的专利范围之内。

Claims (10)

1.一种基本输入输出系统的指令控制方法，是应用于进入操作系统前的指令控制方法，其特征在于，所述的方法包括：

S₁、在开启一电脑系统后，启动基本输入输出系统的一中断服务程序；

S₂、利用该中断服务程序侦测一中断要求；

S₃、接收一遥控装置产生的扫描码；

S₄、根据该扫描码辨识一控制指令；

S₅、执行该控制指令；以及

S₆、结束该中断要求。

2.如权利要求1所述的基本输入输出系统的指令控制方法，其特征在于，通过执行该控制指令的步骤系由使用者通过一遥控装置的快捷键进入一设定画面。

3.如权利要求2所述的基本输入输出系统的指令控制方法，其特征在于，所述的设定画面为该基本输入输出系统的相关设定画面。

4.如权利要求3所述的基本输入输出系统的指令控制方法，其特征在于，所述的基本输入输出系统的相关设定画面包括该基本输入输出系统的设定画面与通过一延伸韧体接口所产生的选单。

5.如权利要求2所述的基本输入输出系统的指令控制方法，其特征在于，所述的中断服务程序侦测该快捷键产生的讯号。

6.如权利要求1所述的基本输入输出系统的指令控制方法，其特征在于，所述的中断服务程序系持续读取一输出入埠上针对该遥控装置的传输埠的扫描码。

7.如权利要求6所述的基本输入输出系统的指令控制方法，其特征在于，所述的输出入埠为该电脑系统上的一超级输出入埠。

8.如权利要求6所述的基本输入输出系统的指令控制方法，其特征在于，所述的输出入埠上针对该遥控装置的传输埠为一消费性红外线埠。

9.如权利要求1所述的基本输入输出系统的指令控制方法，其特征在于，通过一查表辨识对应该基本输入输出系统选单的指令的该扫描码的设定。

10.如权利要求1所述的基本输入输出系统的指令控制方法，其特征在于，所述的电脑系统为一通过该遥控装置控制的家庭剧院电脑。

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