CN1110059C - 对接和脱离对接笔记本计算机的方法和装置 - Google Patents

Abstract

现有技术静止对接和脱离对接的方法使用了位于笔记本计算机(10)内部的接口，这增加了笔记本计算机(10)的成本、复杂性、重量和功耗。本发明提供的用于将笔记本计算机(10)与对接站(11)静止对接的装置包括位于对接站内的接口电路。当笔记本计算机已经插入对接站(11)内部时接口进行检测，相应地接通开关，从而公共系统总线耦合在笔记本计算机(10)和对接站(11)之间。接口还产生事件使软件操作以配置笔记本计算机(10)和对接站而无需用户事先干涉。该接口还包括检测脱离对接请求的电路，并且相应地脱离对接计算机，以致于不会影响正发生在系统总线上的事务。

Description

对接和脱离对接笔记本计算机的方法和装置

相互参考的相关申请

本申请涉及由Cho等人以同一日期申请的主题为“对接和脱离对接笔记本计算机的方法和装置”的序列号是08/580，933的美国专利申请，该申请于1995年12月29日提交。

本发明的领域

本发明涉及计算机系统领域。特别是，本发明涉及笔记本计算机与对接站的对接和脱离对接。

今天，笔记本(便携式)计算机已经具有了一般只适用于台式个人计算机的许多特征。通过使用与笔记本计算机连接的对接站，但是用户可以访问通常只适用于台式计算机的各种服务。这样，当笔记本计算机与对接站连接或安置到对接站中时，所形成的系统类似于台式计算机。

笔记本计算机一般通过使用插座型连接而连接于对接站。就是说，笔记本计算机插入对接站中，根据这种插入，通过使用匹配连接器连接到对接站上。当笔记本计算机与对接站分离时，从对接站可以很简单地移去笔记本计算机。

将笔记本计算机插入对接站和从对接站移去笔记本计算机的现有技术方法中的问题之一是，在可以进行插入或移去过程之前用户必须人工参与。

因此，另一现有技术的对接和脱离对接方法使用了容许用户插入和从对接站移去笔记本计算机而无需用户预先处理的电路。这样，即使在笔记本计算机上运行应用程序，该笔记本计算机也可以插入对接站或从对接站移去而不用中断该应用程序。

这种现有技术系统采用了接口，其包括位于笔记本计算机内部的对接芯片，该对接芯片处理插入和移去算法。该现有技术系统的优点是容许对接和脱离对接而不需要预先处理，其缺点是因具有较多电路元件而使笔记本计算机复杂化了。包括在笔记本计算机内的电路元件越多，电池的消耗就越高，笔记本制造起来就越昂贵，并且该笔记本计算机就变得越大。

本发明的方案

下面介绍将笔记本计算机与对接站对接而无需预先处理的方法和装置。该装置包括位于对接站内用于连接该笔记本计算机和对接站的接口电路。该接口在笔记本计算机已经插入到对接站内时进行检测，并且相应地接通一开关，使公共系统总线耦合在笔记本计算机和对接站之间。该接口还产生一些允许软件配置笔记本计算机和对接站而无需用户事先介入的事件。

简述附图

通过下面的详细说明和本发明的各种实施例的附图使本发明更容易被理解，但是本发明并不限于这些具体实施例，它们只是用于解释和帮助理解。

图1是本发明的笔记本计算机和对接站的方框图。

图2表示本发明的对接站连接器的一个实施例。

图3表示根据本发明的一个实施例的对接接口芯片。

图4a表示根据本发明对接站电源的第一实施例。

图4b表示根据本发明对接站电源的第二实施例。

图5表示根据本发明一个实施例对接站状态机的状态图。

图6是表示处理笔记本计算机的对接和脱离对接的方法的流程图。

图7是本发明一个实施例内所认定的信号的时序图。

本发明的详细说明

下面介绍对接和脱离对接笔记本计算机的方法和装置。在本发明下面的详细说明中，为了全面地理解本发明，给出了许多具体细节，如特定总线协议、电压、事件和中断名等。但是对于本领域技术人员来说显然明白，无需这些特定细节本发明也可以实施。换言之，为了避免使本发明不清楚，公知的结构和装置以方框图的形式而不是以细节形式示出。

本发明的概述

本发明提供不需要用户干涉的笔记本计算机和对接站之间的自动的、不用预先处理的插入/移去协议。而且，本发明的优点在于对接接口位于对接站内，而不是位于笔记本计算机内。

当插入对接站内时，笔记本计算机通过连接器耦合到对接站上。该连接器包括耦合笔记本计算机和对接站之间的公共信号线的管脚。例如，该连接器用于连接笔记本计算机和对接站之间的公共系统总线。

该公共系统总线还耦合到一个开关上。该开关被对接站内的接口电路控制。当接口电路检测到笔记本计算机已经插入对接站内部时，该开关被闭合以耦合笔记本计算机的公共系统总线与对接站。但是，由于在公共系统总线上一事物可能正在进行中，所以该开关不会闭合直到接口电路确定这么做是安全的而不会中断该事务为止。因此该接口电路请求公共系统总线的控制，并且一旦控制被给予该接口电路就闭合该开关。

对于本发明的一个实施例，一旦已经闭合该开关，接口电路就产生一对接事件。该事件由配置笔记本计算机和对接站的软件例行程序检测，而无需用户事先干涉。例如，软件例行程序可以加载用于耦合到公共系统总线的对接站内部的设备的所需要的设备驱动程序。

当笔记本计算机插入对接站内部时，笔记本计算机可以处于挂起模式或正常模式。对于本发明的一个实施例，接口电路根据插入情况检测笔记本计算机的模式。如果笔记本处于挂起模式，在闭合开关和产生对接事件之前，接口电路将笔记本计算机恢复到正常模式。

一旦笔记本计算机对接到对接站上，笔记本计算机可以进入挂起模式。对于一个实施例来说，接口电路检测笔记本进入挂起模式，由此也将对接站置于挂起模式。

在笔记本计算机从对接站移去时接口电路也检测。接口电路通过检测笔记本计算机从对接站的物理移去，或者从系统的用户或从软件例行程序接收退出请求来检测移去。根据这种移去，接口电路首先产生引起软件使计算机系统对笔记本计算机的移去作好准备的脱离对接事件。然后该接口电路断开开关以隔离公共系统总线。

在被接口电路检测到退出请求时，笔记本计算机可能处于挂起模式或正常模式。对于一个实施例来说，如果在检测到退出请求时笔记本计算机处于挂起模式，则在产生脱离对接事件和断开开关之前接口电路使笔记本计算机恢复到正常模式。

在被软件例行程序检测到脱离对接事件时，该软件例行程序配置笔记本计算机和对接站以准备笔记本计算机的移去。再调用由接口电路产生的事件，诸如脱离对接事件，从而根据插入或移去使软件例行程序配置笔记本计算机和对接站。这些事件是被对接站内部的接口电路自动产生的。因此，在开始对接或脱离对接之前用户不必人工介入。

由于在检测到移去时一事务可能正在公共系统总线上进行，所以在公共系统总线的电容的变化不影响该事务时，接口电路断开开关。接口电路在一个系统总线时钟的上升缘和下一个系统总线时钟的建立时间之间断开开关。因此，如果公共系统总线上的任何信号由于开关的断开而波动，则信号将由下一个时钟的建立时间来稳定。

本发明自动检测笔记本计算机和对接站的条件或状态，以便自动控制笔记本计算机或对接站的功率，产生用于系统软件相互作用的事件，在插入或移去过程中或在笔记本计算机完全固定时自动隔离和允许互连信号以防止互连信号冲突，并且本发明自动定位和分配资源。

注意本发明中关于控制计算机系统中的硬件操作的软件例行程序可以以各种程序设计语言实现。例如，软件例行程序可以包括用汇编语言写的基本输入/输出系统(BIOS)。而且该软件可以全部或部分地以固件、运行时期库程序或操作系统程序的形式实现。

                     本发明的装置的详细说明

图1是本发明系统的一个实施例的方框图。参见图1，该系统包括用虚线隔开的对接站11和笔记本计算机10。连接器12位于笔记本计算机10和对接站11之间，以便于两者之间的信号的电连接。当笔记本计算机10适当地耦合到对接站11的配套连接器12上时，笔记本计算机被认为是“固定”在对接站内。

对于所示实施例，笔记本计算机10包括耦合到第二级(L2)高速缓冲存储器111上的微处理器110。该微处理器通过存储控制器和桥芯片113与存储器(DRAM)112和系统总线180通信。对于一个实施例，微处理器110包括由california，Santa Clara的英特尔公司制造的英特尔体系结构微处理器(即i486或Pentium处理器)。对于在这里所述的实施例，系统总线180是符合外围部件互连(PCI)协议的总线。或者，系统总线180可以符合其它公知协议，诸如工业标准结构(ISA)总线。

笔记本计算机10还包括耦合到系统总线180的I/O控制器(未示出)，其包括并行端口、双串行端口、实时时钟单元、双可编程中断控制器、DMA控制器、存储映象器和I/O缓冲器。而且，笔记本计算机10还包括耦合到PCI总线180上的图形控制器和视频帧缓冲器(未示出)，用于与平板显示器或CRT连接。在一个实施例中还耦合到PCI总线180上的是硬盘、软盘驱动器、键盘和BIOS控制器，它们都是公知的并且未示出。

PCI时钟信号线181从存储器控制器和桥芯片113耦合到Q缓冲器121。而且，PCI请求和允许信号对线REQ/GNT#187经由Q缓冲器121。Q缓冲器121被Q缓冲器允许信号QDEN#允许，该信号在信号线193上传送到Q缓冲器121并且由对接电源电路150产生。PCI总线180耦合到Q缓冲器121，它被由对接芯片130产生的信号线183上的Q缓冲器允许信号QPCIEN#允许。

Q缓冲器120和121在被允许时提供笔记本计算机10和对接站11之间的公共信号的缓冲。Q缓冲器120和121还在被禁止时提供笔记本计算机10和对接站11的公共信号之间的隔离。对于一个实施例，Q缓冲器120和121作为开关，其中在被禁止时，耦合到Q缓冲器120-121的信号是三态，以允许笔记本计算机10从对接站11移去。

PCI时钟线181和REQ/GNT#线187经由分离的缓冲器121，从而在对接序列过程中，对接站11可以在PCI Q缓冲器120被允许之前控制PCI总线180。这将在下面详细介绍。

对于一个实施例来说，线181上的PCI时钟信号是从它的源，诸如存储控制器和桥芯片113或时钟芯片(未示出)耦合到对接连接器12的点与点信号。而且，线181上的PCI时钟具有相对于在主笔记本PCI总线180上运行的时钟的低时滞关系。

在一个实施例中，对接站11具有给对接站11中所有设备供电的电源150。这种类型的对接站11类似于台式计算机，其中电源150根据一A.C.电源(未示出)工作。而且对于一个实施例来说，对接站11和笔记本计算机10的电源状态互相独立。因此，例如对接站11可以处于电源接通状态，同时笔记本计算机10处于挂起状态。

挂起模式是在系统不被使用时容许笔记本计算机10或对接站11消耗相对少功率的省电状态。有大量的挂起模式，它们可以在对接站11或笔记本计算机10内部执行。例如，“电源接通挂起”模式禁止系统中的所有时钟，除了实时时钟(RTC)以外。在这种状态中消耗的功率只是系统内部的漏电功率。为从电源接通挂起模式恢复，只需简单再启动时钟。

“挂起到DRAM”模式将所有设备关闭电源，除了电源管理逻辑、存储器刷新逻辑和帧缓冲器刷新逻辑之外。系统内的每个设备的前后关系在请求挂到DRAM模式之前被保存到DRAM。为从挂到DRAM模式恢复，所有的设备必需复位，并且每个设备的前后关系被恢复。

“挂到磁盘”模式将计算机系统的前后关系保存到非易失性存储器(即硬盘)，并且将整个系统关闭电源。当退出挂到磁盘模式时，计算机系统内部的所有设备必须被再加电、复位和用保存在硬盘中的前后关系恢复。

如上所述，对于一个实施例来说，笔记本计算机10和对接站11可以请求独立电源模式。这样笔记本计算机10或对接站11可以在任何时候进入挂起模式之一。

在另一实施例中，对接站11是可移动型对接站，其中对接站电源150根据笔记本计算机电源160或它自身内部电池(未示出)工作。对于这种类型的对接站，对接站11的电源模式仿效笔记本计算机10的电源模式。因此，在笔记本计算机电源160接通时，对接电源150也接通。在笔记本计算机10处于挂起模式时，对接站11也处于挂起模式。

对于台式对接站，对接站电源150可以给连接器12上的管脚供电，在笔记本计算机10固定于对接站11内部时笔记本计算机10用它给笔记本电池(未示出)充电。

对于一个实施例，对接站11能够对接到以3.3伏或5伏运行的笔记本计算机10上。对于该实施例，对接站电源150给对接站内部的元件输送5伏信号(线189上的DS VCC)。如果需要，对接站电源150还将5伏信号转换成3.3伏信号(线188上的QVCC)，用于与笔记本计算机10连接。对接站电源150还在线191上输送一信号，表示对接站电源是在可接受的公差内，并且在线192上输送一信号给对接芯片130，表示笔记本计算机电源是在可接受的公差内。在下面将参照图4a和4b详细介绍对接站电源150。

对接连接器12提供笔记本计算机10和对接站11之间的连接。对接连接器12包括用于提供笔记本计算机10和对接站11之间的通信的许多管脚。图1中所示的对接站11内的信号线将在下面参照对接连接器12、对接芯片130和对接电源150详细介绍。

图2表示对接连接器12的一个实施例，其中对接连接器12的笔记本计算机一边包括凹型连接器，对接连接器12的对接站一边包括凸型连接器。应该理解在不脱离本发明范围的情况下可以使用任何公知的连接器类型来实施连接器12。而且，对接连接器12的笔记本计算机一边可以包括管脚，而对接连接器的对接站一边可以包括插座。

包括在该连接器内的管脚20b-26b和插座20a-26a用于耦合笔记本计算机和对接站之间的信号。CD1#管脚20b和CD2#管脚26b是连接器检测管脚。连接器检测管脚在笔记本计算机已经适当插入到对接站内部时用于检测。“#”表示低态有效(active low signal)信号。

在对接连接器12的一端的连接器检测管脚的位置便于这种检测。当对接站一边的CD1#20b和CD2#26b管脚已经适当插入笔记本计算机一边的插座20a和26a内时，则产生连接检测事件。这个事件向对接芯片130发信号，表示笔记本计算机被固定在对接站内。

对于一个实施例来说，注意到对接站一边的CD1#20b和CD2#26b管脚比其它管脚短。这是便于连接器检测事件的适当产生的另一特征。由于CD1#20b和CD2#26b管脚的较短长度，一旦较长的管脚21b-25b已经全部插入插座21a-25a内，CD1#20b和CD2#26b管脚将刚刚插入插座20a和26a内。这样，一旦所有管脚20b-26b已经插入插座20a-26a内，将产生连接器检测事件。作为对接站一边包括插座型连接的另一个实施例，对接站一边的CD1#20b和CD2#26b包括较短插座，而不是管脚。应该理解，本发明的其它实施例包括具有更多或更少连接检测信号的连接器12，其包括相对于其它信号管脚和插座的任何长度的管脚或插座。而且，另一个实施例包括检测插入的其它方式，诸如在连接器的啮合部分适当配准时，开关断开和闭合。

较长管脚21b-25b表示耦合在笔记本计算机10和对接站11之间的其它信号。GND连接25a-b代表由笔记本计算机10和对接站11使用的地平面。对于一个实施例，应该确保GND管脚25总是在其它任何管脚之前插入插座25a内。因此，应该在其它任何信号被连接之前建立该地平面，保护系统以防静电放电(ESD)。

NB SW信号线24a-b连接从笔记本计算机10到对接站11的5伏电源信号。然后此5伏功率信号输到对接电源150，用于第二类对接站的电源，其中对接站在电源方面依赖于笔记本计算机。

QVCC连接23a-b是用于笔记本计算机10内部的Q缓冲器120和121的偏置电压信号线。QVCC信号来自对接站11内的电源150，并经由管脚23b上的连接器12，并传递到Q缓冲器120和121。

电池充电(BAT CH)连接22a-22b是来自对接站电源150以给笔记本电池170充电的电池充电信号线。

其它信号21a-b表示耦合在笔记本计算机10和对接站11之间的总线和逻辑信号。例如，PCI总线180耦合在笔记本计算机和对接站之间。这样，大量的PCI信号经由连接器12。对于一个实施例，通过连接器12传输的PCI信号包括公知的信号：CLK、CLKRUN#、RST#、AD[31：0]、C/BE[3：0]#、PAR、FRAME#、IRDY#、TRDY#、STOP#、LOCK#、DEVSEL#、pREQ#、pGNT#、PCPCIREQA#、PCPCIGNTA#、PERR#、SERR#、和INTA[A：D]#。

对于其中笔记本计算机10包括ISA总线的一个实施例，ISA信号同样经由连接器12。ISA支持的信号包括定义的ISA IRQ。

对于一个实施例，六个对接管理信号经由连接器12。这些信号包括NBPWRGD，笔记本“电源良好”信号。该信号表示笔记本计算机内的5伏电源在可接受的公差范围内。SUS#信号指示笔记本计算机挂起和在对接站一边5伏电源在可接受的公差范围内。QDEN#和QPCIEN#信号用于允许笔记本计算机10上的Q缓冲器120和121。DCKINTR#是用于发出对接事件信号的对接站中断，SRBTN#信号是由对接芯片130产生的，以便使笔记本计算机10从挂起模式恢复。

对接站连接器12也包括用于无源线信号的大量管脚，其中使用无源线信号便于输入和输出设备之间的通信。例如，LPT和COM端口信号经由连接器12。而且，如果需要，键盘、鼠标、软驱、阴极射线管(CRT)、电话、麦克风和扬声器信号可以经由连接器12。应该理解，在不脱离本发明范围的情况下，对接连接器12可以用比这里所述的信号多或少的信号以任何组合方式实施。

图3表示对接站11内的对接芯片130的一个实施例。对接芯片130包括便于笔记本计算机10和对接站11之间的无需预先处理(“静止”)对接的接口电路。如前所述，现有技术的静止对接系统将接口电路置于笔记本计算机10内而不是对接站11内。

对接芯片包括芯片周边上的输入/输出(I/O)环370-373。这些I/O环370-373包括用于连接耦合到对接芯片130的I/O信号线的缓冲垫。对于另一个实施例，I/O环370-373还包括用于连接3.3伏和5伏信号的隔离逻辑。另外，I/O环370-373可以包括测试逻辑，诸如扫描链。I/O缓冲器、隔离逻辑和扫描链的设计是本领域公知的，因此不再详细介绍。

笔记本I/O环370担负与通过连接器12耦合到笔记本计算机10的PCI总线信号连接的任务。笔记本控制I/O环371将控制信号通过连接器12连接到笔记本计算机10。对接站I/O环372与对接站总线32连接，对于一个实施例，该总线包括PCI总线。对接站控制I/O环373与对接站控制信号连接。

总线控制电路310用作对接站总线和笔记本计算机总线之间连接的桥。对于一个实施例，对接站总线32和笔记本计算机总线35都是PCI总线。因此，总线控制电路310按PCI至PCI的总线桥操作，连接笔记本计算机10的主PCI总线310与对接站11的次PCI总线32。发生在主PCI总线35或次PCI总线32上的每个事务通过总线控制电路310映射到其它总线上。

而且，对于一个实施例，对接芯片130能够连接主PCI总线35与次ISA总线。在这种情况下，总线控制电路310另外还含有所有必需的逻辑以进行PCI到ISA的翻译。

PCI仲裁逻辑320提供另外的PCI至PCI或PCI至ISA的桥功能。对于一个实施例，仲裁器320为四个PCI请求/允许对服务以支持耦合到对接站PCI总线32的四个不同PCI设备。

对接控制电路330负责控制用于连接对接站11与笔记本计算机10的所有对接、脱离对接和挂起/恢复序列。这些序列将在下面参照图5和6详细介绍。

图4a表示对接站电源150的第一实施例。图4a所示实施例是第一类型，其中对接站电源模式独立于笔记本计算机电源模式。信号NBPWROK 402(图1的NB192)向对接芯片130指示笔记本计算机电源被允许。NBPWROK信号402是根据NBPWRGD信号401(图1的NBPWRGD194)产生的，在笔记本电源有效时，NBPWRGD信号401由笔记本计算机电源160驱动。NBPWROK信号402是由通过缓冲器425将NBPWRGD信号401转换成漏极开路信号产生的。然后该信号通过上拉电阻器428被上拉到电池电压VBAT411。这样，当对接笔记本计算机并且笔记本计算机电源切断时，NBPWROK信号402被上拉到电池的电压电平，VBAT411。

A.C.电源信号424耦合到对接站电源电路450。然后该信号耦合到5伏线性电源420。该5伏线性电源420用于产生对接站电源良好信号DSPWG404，该信号向对接芯片130指示对接站电源在可接受的公差范围内(图1的DS191)。该5伏线性电源420还用于产生用于对接站元件的主5伏电源，DSVCC_5V405(图1的DSVCC189)。该对接站还具有产生用于Q缓冲器的偏置电压(图1的QVCC188)的DC/DC转换器421。为提供支持5伏或3.3伏笔记本计算机，产生5伏偏置电压406和3.3伏偏置电压407。

对接站电源电路450还含有其自身的小电池423，该小电池423提供电池电压VBAT411，用于给对接站控制电路330供电。在对接站失去其主电源即DSVCC_5V的任何时候，都可使用这个小电池，以使对接站控制电路330可以继续操作。

充电器422用于提供电池充电信号BAT_CH409(图1的BATCH190)，从而在笔记本计算机对接在对接站内部时，给笔记本计算机电池充电。对于其中使用智能电池的一个实施例，充电器422还给该智能电池输送SMBUS408。

电源电路450还产生用于Q缓冲器121的允许信号QDEN#403(图1的QDEN#193)。Q缓冲器允许信号403是由通过反相器426反相5V电源420的DSPWG电压产生的。

图4b表示对接站电源电路150的一个实施例，其中对接站是第二类的，就是说，其中笔记本计算机和对接站同时处于相同的电源模式。

笔记本电源良好NBPWRGD信号412用于产生笔记本电源OK信号NBPWROK413。NBPWRGD信号412还用作开关的允许，以便将主电池436的输出耦合到5V线性电源434。

对于图4b中所示的实施例，主电池436给5伏线性电源434输送电压。然后5伏线性电源434的输出馈送给电源良好逻辑435，该逻辑确保5伏信号是有效的。电源良好逻辑435产生对接站电源良好信号DSPWG418，该信号DSPWG418还用于产生Q缓冲器允许信号QDEN#419。然后来自电源良好逻辑435的5伏信号馈送给DC/DC转换器，其产生5伏偏置电压414和3伏偏置电压415。

与图4a的电源电路一样，图4b的实施例包括小电池433和电池充电器432。

应该注意，图4b的电源电路要求对接站具有它自己的主电池电源436。作为另一实施例，图4b的电源电路可以如此实现，即主电源来自笔记本计算机电源160。

对于主电源来自笔记本计算机的该实施例来说，馈送电路430(被虚线分开的)从电源电路移去。输入到DC/DC转换器的5伏信号不是来自电源良好电路435，而是来自笔记本计算机电源160。NBPWRGD信号412用于产生DSPWG信号418和QDEN#信号419。对于该实施例，充电器432可以任选，并可以包括能插到诸如点烟器或辅助DC电源等电源中的充电电路。

应该理解，在不脱离本发明范围的情况下上述对接电源150的具体实施例可以用其它公知电源设计代替。

因为笔记本计算机一般在便携式电源上运行，诸如电池，所以在考虑设计笔记本计算机时功耗是很重要的参数。如上所述，在计算机不用时，笔记本计算机和对接站采用设计的节电模式以减小功率消耗量。这些节电模式之间的接口和控制对接与脱离对接序列的接口位于图3的对接控制电路330内。

对于一个实施例来说，对接控制电路330包括执行用于处理节电和对接/脱离对接事件的对接状态逻辑的电路。图5表示对接控制电路330的状态图的一个实施例。普通逻辑电路也可以用于实现这种状态机。

脱离对接状态57表示笔记本计算机没有与对接站对接。另外，如果对接站是第一类型的，以致于电源独立于笔记本计算机电源，则脱离对接状态57表示笔记本计算机或对接站没有通电。一旦笔记本计算机被插入对接站内，这由CD1#和CD2#信号的确定来表示，则对接状态机开始于脱离对接状态57。

在从其它状态进入脱离对接状态57的任何时候，电路330将主(笔记本计算机)PCI总线与次(对接站)PCI总线隔离。电路330通过否定QPCIEN#信号183来断开图1的PCIQ缓冲器121，并认定对接站PCI总线上的次级PCI总线复位信号sRST#。

对于一个实施例，每当CD1#或CD2#信号被否定时电路330进入脱离对接状态57。这被认为是笔记本计算机从对接站意外地退出。然后对接站芯片130在不影响PCI事务的情况下隔离PCI总线，如参照图7的更详细的说明。

而且，在本发明的一个实施例中，笔记本计算机必需被解锁或退出，以便从对接站移去。这样，在该实施例中，在状态机处于脱离对接状态57时，解锁或退出机构被发信号通知，使笔记本计算机可以被解锁或退出。

如果确定被挂起的笔记本计算机固定在第二(电源相关)类型的对接站内，或挂起的笔记本计算机固定到通电的第一(独立的电源)类型的对接站内，则电路330转换到固定状态51。如果通电的笔记本计算机插入通电的第一类型对接站内，则电路330从脱离对接状态57转换到初始化状态52。

固定状态51通过以脉冲输送一恢复信号而恢复笔记本计算机中的电源来准备使挂起的笔记本计算机进入初始化状态。一旦笔记本计算机电源通过NBPWROK信号的认定而被确定是良好的，状态机转换到初始化状态。

对于一个实施例，对接站包括可由系统的用户使用的断开请求按钮，在被按压时该按钮认定OPENREQ信号。该信号输送到状态机，表示用户希望移去笔记本计算机。如果在状态机器处于固定状态51时OPENREQ信号被认定，则电路330转换成退出状态，使笔记本计算机脱离对接。

每当对接站和笔记本计算机都通电并且笔记本计算机被对接时可以进入初始化状态52。通过执行静止对接序列，初始化状态52准备使对接的笔记本计算机进入对接状态53。静止对接序列是以认定图1的至对接电源逻辑150的信号而接通偏置电压的步骤开始的。然后PCI时钟Q缓冲器121被允许。电路330请求笔记本PCI总线的控制之后，一旦获得控制，电路330通过认定OPECIEN#183信号允许PCI Q缓冲器120。

根据笔记本计算机插入对接站内，软件例行程序检测存储在诸如电可擦可编程只读存储器(EEPROM)等存贮器内的对接站的标识号。如果确定笔记本计算机没有预先耦合到该特定的对接站上，则软件查询对接站的硬件设备，然后加载所需要的软件驱动程序。如果驱动程序没有用，软件将为此提示用户。然后笔记本计算机存储对接站的标识号，使其在下一次插入这个对接站时，它含有所有必需的驱动程序。

一旦笔记本计算机已经被初始化并且笔记本计算机电源接通，则从初始化状态进入对接状态53。电路330将进入挂起状态54、隔离状态56或脱离对接状态55。

如果笔记本计算机进入挂起模式之一，则电路330转换到挂起状态54。如果笔记本计算机或对接站被关闭，则电路330进入隔离状态56。如果软件例行程序指示希望脱离对接序列，则对接状态机进入脱离对接状态55。

挂起状态54代表对接电路330可以进入的两个挂起状态之一：通电挂起和断电挂起。对接状态机的通电挂起状态与笔记本计算机的通电挂起模式一起使用。断电挂起状态与上述三个笔记本挂起模式的任何一个，例如通电挂起、挂起到DRAM、挂起到软盘一起使用。

在笔记本计算机进入挂起模式的通电版本时，对接站处于对接状态53。当进入挂起状态54的断电挂起版本时，对接站断电。在对接站断电之前，系统软件保存对接站设备的前后关系。对接状态机禁止图1的PCI Q缓冲器120，切断Q缓冲器偏置电压QVCC188并等待，直到笔记本计算机恢复为止。

当到了笔记本计算机从对接站脱离对接时进入脱离对接状态55。在进入脱离对接状态55之前，软件例行程序应该已经通知操作系统，关闭使用对接站资源的任何应用程序。一旦操作系统完成这道程序，软件例行程序指示电路330要求脱离对接序列。然后进入隔离状态56。电路330否定QPCIEN#183，即禁止Q缓冲器120。这样隔离了PCI总线而不干扰目前事务，如参照图7的进一步说明。

然后电路330产生OPEN信号，该信号向退出或解锁机构指示从对接连接器退出或解锁笔记本计算机。一旦产生脉冲，电路330就转换成隔离状态56。

每当断电的笔记本计算机与通电的对接站连接时使用退出状态58。系统的用户可以按下退出按钮，将OPENREQ信号以脉冲输送给电路330。然后电路330进入退出状态58，其中产生OPEN脉冲以使笔记本计算机从对接站退出或解锁。

上面已经参照具体电源模式、信号名和电路元件介绍了图5的电路330，应该理解，在不脱离本发明范围的情况下可以用其它公知模式、信号和电路代替。例如，没有用于固定笔记本计算机的退出或锁定机构的对接站不需要产生OPEN脉冲。

对于一个实施例，图5中所示状态机在电路330内以可编程逻辑阵列(PLA)的形式实现。或者，状态机可以以对于本领域技术人员公知的电路的其它形式实现，诸如合并逻辑。

             本发明的方法的详细说明

图6表示将笔记本计算机对接到对接站上和从对接站脱离对接的方法。下面参照图1中所示元件介绍图6的方法。

第一步骤610表示笔记本计算机10插入到对接站11内。如果连接正常，则认定连接器12内的CD1#和CD2#信号。然后该方法进行到步骤612。如果笔记本计算机10没有插入对接站11内，则该方法转到步骤632，表示笔记本计算机10已经退出或没有正确固定到对接站内。系统停在步骤632直到在步骤610检测到连接为止。

步骤612表示一旦笔记本计算机已经插入对接站11内，对接站11必须确定笔记本计算机10是否通电。当图4的NBPWROK信号402被认定时，笔记本计算机10被通电。然后该方法转到步骤614。当NBPWROK信号402被否定时，步骤628表示对接站11确定笔记本计算机是否处于挂起状态。这将通过认定经由对接站连接器12的SUS#信号186来指示。

如果笔记本计算机10被挂起，则在继续对接序列之前笔记本计算机10在步骤630被对接站11恢复。对接站11通过认定经由对接站连接器12的SRBTN#信号184来恢复笔记本计算机10。之后，当再次进行步骤612时，应该确定笔记本计算机10电路接通。

在步骤614进行静止对接过程。该静止对接过程在前面已参照图5介绍了，其包括接通偏置电压、允许PCI时钟Q缓冲器121和允许PCI Q缓冲器120的步骤。然后对接芯片130产生指示已经完成步骤614的静止对接过程的系统软件的中断(图1的DCKINTR 182)。如果这是第一次笔记本计算机10插入该特定对接站11内，根据DCKINTR 182信号，通过在对接站11上加载设备所需要的驱动程序而配置计算机系统。

然后笔记本计算机10和对接站11保持操作和通电，如由步骤616表示的。在步骤618，对接芯片130监视SUS#信号186的状态以检测笔记本计算机是否进入挂起模式。

如果SUS#信号186没有指示笔记本计算机进入挂起模式，步骤636表示对接芯片130检测以确定是否已经指示退出请求。退出请求是由软件例行程序使笔记本计算机从对接站脱离对接的请求，并且在前面已经详细说明了。对于本发明的一个实施例，计算机系统的用户可以按下脱离对接按钮以初始化脱离对接序列。这便进行步骤636，并由OPENREQ信号指示。

如果请求退出，则在步骤634进行静止脱离对接序列。如上所述，禁止脱离对接序列包括关闭使用对接站资源的应用程序、隔离笔记本PCI总线与对接站PCI总线、和从对接站连接器12解锁或退出笔记本计算机的步骤。

步骤632表示对接站11等待笔记本计算机插入。

再回到步骤618，如果确定笔记本计算机进入挂起模式而不是被退出，进行步骤620。在步骤620，笔记本计算机10和对接站11进入挂起模式。如果请求退出或检测到一恢复事件，笔记本计算机10和对接站11退出挂起模式。如果检测到一恢复事件并且没有请求退出，电路330进行静止对接序列并经步骤614继续到步骤616(由虚线表示)。

如果在笔记本计算机10和对接站11处于挂起模式时确定请求退出，由步骤622指示，则在进行静止脱离对接序列之前在步骤624恢复笔记本计算机10。笔记本计算机10通过对接芯片130认定SRBTN#信号184而恢复。如果在步骤622没有请求退出，笔记本计算机10将保持处于挂起模式直到恢复为止。

在步骤626确定笔记本计算机10是否已经完成恢复。当笔记本计算机已经恢复电源时，将认定NBPWOK信号192。一旦笔记本计算机10已经恢复，进行步骤634的静止脱离对接序列。

如前所述，静止脱离对接序列包括将主笔记本计算机PCI总线与次对接站PCI总线隔离而不中断正在进行的PCI事务的步骤。现有技术脱离对接方法包括在PCI总线上请求事务、等待允许事务、和在没有事务发生时容许PCI总线的隔离的步骤。对于这些方法，当该总线被隔离时是无效的。这样，事务不受由于在隔离过程中负载的变化而在总线上可能发生的信号变化的影响。

相比之下，本发明的脱离对接方法不要求在隔离之前对接芯片130请求PCI总线180的控制。本发明的方法容许在由从PCI专业股份集团(SIG)可得到的PCI规范2.1版规定的预定PCI信号设置时间之前隔离。

图7的时序图表示本发明脱离对接信号协议的一个实施例。所示的信号是PCI时钟710、PCI总线720和QPCIEN#信号730。再调用QPCIEN#信号730允许和禁止图1的PCI Q缓冲器120。当Q缓冲器120被禁止时再调用，主笔记本计算机PCI总线180与次对接站PCI总线隔离并且笔记本计算机10可以从对接站11移去。

在Q缓冲器120被禁止时，由于对接站的PCI设备不再被耦合到主PCI总线上，所以主笔记本PCI总线将检测一个更小的负载。这样笔记本PCI总线上的信号可能由于负载变化而产生电压波动。这可能对发生在笔记本PCI总线上的任何PCI事务产生问题。因此本发明提供在PCI时钟的上升缘和下一时钟的建立时间开始之间禁止PCI Q缓冲器120的方法。

本发明的脱离对接机构由图1的对接控制电路130控制。对接控制电路连接在笔记本计算机和对接站之间以确保在PCI总线上的建立时间之前认定QPCIEN#信号。

参照图7，其表示PCI时钟710的四个周期700-703。根据PCI协议，所有信号被锁定在PCI时钟的上升缘，由虚线表示。为确保正确的信号值锁定在上升缘，信号在定义为下一时钟的上升缘之前的时间量的建立时间期间必须是稳定的。

本发明确保PCI总线720上的信号在建立时间期间是稳定的。在点71的PCI时钟的上升缘时或在该上升缘稍后，QPCIEN#信号730被否定。点71和72之间的阴影区域表示QPCIEN#信号可能被否定的有效延迟时间。然后PCI Q缓冲器120在阴影区域内但在点73之前的某时被禁止，点73标志所定义的PCI建立时间的开始。因此PCI总线720上的信号在时钟703的上升缘而处于稳定值。

因此，前面已经介绍了用于将笔记本计算机静止对接到对接站和从对接站脱离对接的方法和装置。在设计所述对接站的实施例以适应单个笔记本计算机的同时，应该理解，对接站可以适应一个以上的笔记本计算机。对于一个改型实施例，笔记本计算机和对接站一之间的接口可以位于一个对接芯片内，诸如图1的对接芯片130，或者位于本发明的几个对接芯片内。

前面已经通过目前优选形式介绍了本发明的方法和装置，本领域技术人员应该承认，本发明的方法不限于所述优选形式。本发明的方法和装置可以通过在所附权利要求书的精神和范围内的修改和改变来实施。因此，说明书只是用于表示本发明的而不限制本发明。

Claims (16)

1、一种用于将笔记本计算机静止对接到对接站而无需预先处理的接口，所述接口包括：

位于所述对接站内部的电路，该电路在所述笔记本计算机已经插入所述对接站内时进行检测，相应地接通开关，使公共系统总线耦合到所述笔记本计算机和所述对接站之间，并且产生事件，以允许软件例行程序配置笔记本计算机和对接站而不用用户干涉；

所述电路还检测退出请求事件并相应地隔离所述笔记本计算机和所述对接站之间的所述公共系统总线，以致于不影响正发生在所述公共系统总线上的事务，其中所述电路通过在第一系统总线时钟的上升缘和用于下一系统总线时钟的建立时间之间的时间切断所述开关来隔离所述公共系统总线。

2、如权利要求1的接口，其特征在于所述电路在所述公共系统总线上产生请求信号，以在接通所述开关之前控制所述公共系统总线。

3、如权利要求1的接口，其特征在于根据笔记本计算机插入对接站，所述电路产生使软件例行程序检索对应于耦合到所述公共系统总线的所述对接站内的设备的软件驱动器程序的对接事件。

4、如权利要求1的接口，其特征在于所述电路还检测笔记本计算机已经从对接站移去并相应地隔离所述笔记本计算机和所述对接站之间的所述公共系统总线，以致于不影响正发生在所述公共系统总线上的事务。

5、一个计算机系统，包括：

(A)笔记本计算机；

(B)对接站，包括：

(i)对接连接器，在笔记本计算机插入对接连接器时耦合笔记本计算机和对接站之间的多个公共信号，其中所述多个公共信号的一组公共系统总线信号还耦合到一个开关，和

(ii)接口电路，用于检测笔记本计算机已经插入对接连接器并相应地

用于接通所述开关，使得所述公共系统总线信号耦合在所述笔记本计算机和对接站之间，和

用于产生事件，以允许软件例行程序配置笔记本计算机和对接站而不用用户干涉；

(iii)接口电路还检测退出请求事件并相应地隔离所述笔记本计算机和所述对接站之间的公共系统总线，以致于不影响正发生在所述系统总线上的事务，通过在第一系统总线时钟的上升缘和用于下一系统总线时钟的建立时间之间的时间切断所述开关。

6、如权利要求5的计算机系统，其特征在于所述接口电路在接通所述开关之前控制所述系统。

7、如权利要求5的计算机系统，其特征在于根据笔记本计算机插入对接站连接器，接口电路使软件例行程序检索对应于耦合到所述系统总线的所述对接站内的设备的软件驱动程序。

8、如权利要求5的计算机系统，其特征在于所述接口电路还检测笔记本计算机已经从对接连接器移去并相应地隔离所述笔记本计算机和所述对接站之间的所述公共系统总线信号，以致于不影响正发生在所述公共系统总线上的事务。

9、一个对接站，包括：

(A)对接连接器，在笔记本计算机插入对接连接器时耦合笔记本计算机和对接站之间的多个公共信号，其中所述多个公共信号的一组公共系统总线信号还耦合到一个开关，和

(B)接口电路，用于检测笔记本计算机已经插入对接连接器并相应地

用于接通所述开关，使所述公共系统总线信号耦合在所述笔记本计算机和对接站之间，和

用于产生事件，以允许软件例行程序配置笔记本计算机和对接站而不用用户干涉；

(C)所述接口电路还检测退出请求事件，并通过在第一系统总线时钟的上升缘和用于下一系统总线时钟的建立时间之间的时间切断所述开关相应地隔离所述笔记本计算机和所述对接站之间的公共系统总线，以致于不影响正发生在所述系统总线上的事务。

10、如权利要求9的对接站，其特征在于所述接口电路在接通所述开关之前控制所述系统总线。

11、如权利要求9的对接站，其特征在于根据笔记本计算机插入对接站连接器，接口电路使软件例行程序检索对应于耦合到所述系统总线的所述对接站内的设备的软件驱动程序。

12、如权利要求9的对接站，其特征在于所述接口电路还检测笔记本计算机已经从对接连接器移去并相应地隔离所述笔记本计算机和所述对接站之间的所述公共系统总线信号，以致于不影响正发生在所述公共系统总线上的事务。

13、一种用于将笔记本计算机对接到对接站而无需预先处理的接口，所述接口包括：

位于所述对接站内部的电路，该电路在所述笔记本计算机已经插入所述对接站内时进行检测，并相应地接通开关，使公共系统总线耦合到所述笔记本计算机和所述对接站之间，并且产生事件，使软件例行程序检索对应于耦合到所述公共系统总线的所述对接站内的设备的软件驱动器程序而不用用户干涉，其特征在于所述电路还检测脱离对接事件并相应地隔离所述笔记本计算机和所述对接站之间的所述公共系统总线，以致于不影响正发生在所述公共系统总线上的事务；

其中所述电路通过在第一系统总线时钟的上升缘和用于下一系统总线时钟的建立时间之间的时间切断所述开关来隔离所述公共系统总线。

14、如权利要求13的接口，其特征在于所述电路在所述公共系统总线上产生请求信号，从而在接通所述开关之前控制所述公共系统总线。

15、如权利要求13的接口，其特征在于所述脱离对接事件是在所述笔记本计算机从所述对接站移去时发生的。

16、如权利要求13的接口，其特征在于所述脱离对接事件是在用户请求退出笔记本计算机时发生的。

Images