[发明专利]计算机主机板的系统时钟脉冲频率切换装置与方法

说明书

本发明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，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计算机主机板的系统时钟脉冲频率切换装置与方法。

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。