专利名称：分离硬件和电源问题的设备与方法
技术领域：
本发明涉及分离问题的设备与方法，尤其是涉及发生在例如便携式终端中的分离硬件和电源问题的设备与方法。
IC元件的尺寸正在减小，LSI和CPU的集成度和性能正在提高，由于这些因素，个人计算机通信，互连网和诸如峰窝式移动电话，笔记本电脑，手提终端及移动计算机的便携终端的市场正在扩大。
便携终端易于携带而且随处可用。所以便携终端经常被不太熟练的人使用，例如在超级市场管理库存。
这些不太熟练的人有时会进行不正规的操作，例如取走正在运行终端的电池以致消毁存贮于终端中的数据和程序。终端本身在特定条件下尤其当它们是新产品时常会出现硬件问题和故障。
当一个问题出现于终端中时，操作者很难正确地报告造成问题的原因，揭示问题的原因需要很长时间和很多劳动。为了解决这个难题，现有技术是保持软件运行记录。当问题出现时，则通过检查记录去确定在程序中导致问题的结点或子程序。
如果终端操作者进行了诸如当终端的主存储器正在运行程序时从终端中取走电池的不正规操作，在存储器中的数据则被消毁，存储器中的记录立即消失。也就是说，现有技术中的记录功能在这种情况下不适用。
除了软件记录功能外，现有技术无法直接记录终端中电源和其它硬件的操作。因此，现有技术需要很长时间和大量劳动才能把关于电源、硬件和不正规操作的问题与终端软件中的问题分离。这就是为什么硬件设计师和维修人员强烈要求一种分离硬件问题和电源问题的设备和方法。
本发明的目的是提供一种分离硬件和电源问题以及分离由不正规操作引起的问题的设备和方法，以便迅速找到所存在问题的原因。
为实现这个目的，本发明提供一种安装于装置上用于分离发生在这种装置上的电源问题的设备。这种设备具有用于监视和测量该装置电源电压的监视电路、用于保存被测电压记录的存储器、用于向外提供记录的输出电路、和用于控制监视电路、存储器及输出电路并能根据请求向外部提供记录的控制器。监视电路、存储器、输出电路和控制器均由此装置的后备电源提供电压。
监视电路可监视和采集装置的操作方式数据，尤其是节能方式数据。存储器能以数据与被测电压记录时间相一致方法存储操作方式数据。输出电路可以根据控制器的指令向外部提供被测电压的记录和操作方式数据。
监视电路可以监视和采集转换操作方式尤其是节能方式的硬件中断数据。存储器可以数据与被测电压记录的时间一致方法存贮硬件中断数据。输出电路可响应控制器的指令向外部提供被测电压记录和硬件中断数据。
本发明还提供一种安装在设备上的装置，用于分离产生在这种设备中的硬件问题。该装置具有监视和采集控制设备硬件操作的中断数据的监视电路，用于贮存中断数据记录的存储器，用于向外部提供记录的输出电路，和用于控制监视电路、存储器、输出电路以及响应请求向外部提供记录的控制器。由设备的后备电源供给监视电路、存储器、输出电路和控制器的电压。
存储器可拥有缓冲电路，用以贮存包括故障时序的与问题相关的数据。缓冲电路可以是非易失性存储器。
本发明还提供了一种分离已在设备中产生电源问题的方法。这种方法包括监视和测量该设备电源的电压、保存被测电压的记录、和响应预定指令向外部输出记录的步骤。
这种方法可包括监视和采集操作方式数据尤其是设备节能方式数据、用以数据与被测电压记录时间一致方法存贮操作方式数据、及响应预定指令向外部提供被测电压记录和操作方式数据的步骤。
这种方法可包括监视和采集硬件中断数据，该数据转换操作方法，尤其是设备的节能方式转换到另一种节能方式；以数据与被测电压记录的时间一致方法存贮硬件中断数据；以及响应预定指令向外部提供被测电压记录和硬件中断数据的步骤。硬件中断数据可包括控制设备硬件操作的中断数据。
本发明还提供了一种分离发生在便携终端中的硬件问题的方法。这种方法包括监视和采集控制便携终端的硬件操作的中断数据、保持中断数据记录、并向便携终端外部提供记录。
附图简述从以下参考附图的描述将会对本发明有更清晰的理解。其中
图1是表示在一个标准便携终端中变换到节电方式的时序；图2是表示当在图1的转换时序期间电池被取出时的一个示例；图3是表示根据本发明用于分离硬件和电源问题的装置；图4A是根据本发明的便携终端的正视图；图4B是图4A所示便携终端的侧视图；图5是图4A和4B所示终端的电路框图；图6是表示用于根据本发明的第一个实施例的分离硬件和电源问题的装置；图7是图6所示装置的功能框图；图8是图6所示装置的操作流程图；图9是表示用于根据本发明的第二个实施例的分离硬件和电源问题的装置；图10是图9所示装置的功能框图；图11所示是图9所示装置的操作流程图；图12是表示用于根据本发明的第3个实施例的分离硬件和电源问题的装置；图13是图12所示装置的操作流程图；图14是表示用于根据本发明的第4个实施例的分离硬件和电源问题的装置；图15所示是表示用于根据本发明的第5个实施例的分离硬件和电源问题的装置。
优选实施例的描述将对现有技术及其问题进行解释，以便对本发明的优选实施例的更好理解。
图1是表示在一个标准便携终端中转换到节能方式的时序。
时序(a)表示电源1的开/关操作，电源1是供给终端主存储器、控制电路等供电的后备电源，即使是诸如暂停的节能方式时也是如此。
序列(e)所示是一个终端普通操作时序。电源1随着主开关(未示出)变换其开/关状态。电源1在暂停方式期间连续对终端的一些部件供电。主存储器在暂停方式从电源1获取电能。显示数据恰好在暂停方式之前被贮存在主存储器中。当暂停方式被转换到标准方式时，显示数据则被恢复。
时序(b)表示电源2的开/关操作，电源2是向终端各部件供电的主电源。与电源1一样，电源2随着主开关而改变其开/关状态。在暂停方式期间，电源2停止向终端的诸如显示屏和硬盘驱动器这样耗电多的终端部件供电。
时序(c)表示暂停触发信号。当主开关为开的状态且终端为打开方式或除暂停方式以外的空闲方式时，终端的操作员就可以打开暂停开关或关闭终端盖子，以产生一个暂停请求中断信号。经过一预定周期，此中断信号启动暂停时序(d)去激活暂停信号SUS。暂停信号SUS启动暂停方式，如时序(e)所示。
如果在预定周期内没有通过按钮、控制键等对终端输入，则时序(e)中的闲置方式启动。闲置方式暂时停止对终端的硬盘驱动器和CPU供电。如果此后由例如按某一键产生了一个中断，闲置方式则转换为正常方式。闲置方式是介于正常方式和暂停方式之间的一种节能方式。
图2是表示一个在暂停方式周期前，当操作员误把电池(即电源2)从终端取出时的例子。在这种情况下，正常时序(e)被时序(f)代替。主开关在时序(f)中被强制关掉。这就立即消除了被贮存在主存储器中的显示数据和由电源1供电的控制电路中寄存器的内容。现有技术的软件记录功能在这种情况下是无效的。因此有必要提供一种分离有关硬件、电源和操作员不正规操作的问题的方法。
图3是表示根据本发明用于分离硬件和电源问题的装置。在下面的解释中，本发明中的装置是被应用于一个便携终端。
此装置有一个监视电路1，用以监视电源电压、操作方式(尤其是节能方式)和硬件中断。存储器2保存通过监视电路1监视数据的记录。
输出电路3响应请求向外部提供记录。控制器4据内部控制时序和外部控制数据控制监视电路1、存储器2、和输出电路3。
用这种方法，本发明监视电源电压电平、操作方式和硬件中断，存贮监视数据的记录以及当问题发生时提供记录，以分离一个再生性很低的硬件问题。
本发明的实施例将参照图4A到15加以解释。
图4A和4B是表示根据本发明实施例的便携终端，其中，图4A是正视图，图4B是侧视图。图5为图4A和4B所示终端中采用的电路框图。
在图4A和4B中，终端100与一个人计算机200对接。终端100具有连接到个人计算机200上的大按钮盘和接口，用来为终端100处理数据。
在图5中，终端100具有一个带CPU的控制电路11，以便控制整个终端100。操作员用按钮盘12控制终端100和显示数据。按钮盘12由按钮盘CPU(TP CPU)14控制。LCD 13显示终端100的状态。电源(PWR)16是一个供电电池。IrDA发射接收器(IrDa DR/RV)17与一外部设备在IrDA控制器18控制下进行红外通信。PCMCIA控制器19通过PCMCIA卡在0槽和1槽与终端100接口。ATA闪光卡单元20为闪光卡提供IDE接口。终端100与个人计算机200通过扩展总线21连接。
终端100具有本发明的用以分离硬件问题和电源问题的装置。这种装置由门阵列(G/A)31、子CPU(S-CPU)32、后备电源34和串行接口33组成。门阵列31被设计成专用LSI，以便控制电源。子CPU32通过门阵列31收集与硬件有关的问题，尤其是与电源问题有关的数据，编辑收集来的数据，并贮存被编辑好的数据。后备电源34对门阵列31和子CPU32供电。串行接口33向外部提供子CPU32中的数据。终端100的右侧具有电源开关(PWRSW)、电池锁定(BATLK)、复位开关(RSTSW)和一个AC适配器(AC ADP)。
图6是表示根据本发明的第1个实施例用来分离硬件问题和电源问题的装置。这种装置被安置在图5所示的终端100中。
监视电路32通过门户阵列31获取电源电压，如5V和3V，在给定间隔对电压采集、用监视电路32中的A/D转换器(未示出)把采样值数字化，并把数字数据贮存在状态寄存器或RAM中。根据操作员发出的外部指令，被贮存的数据通过串行接口33向外部发送。后备电源(PWR)34保证本发明所述的这种装置即使在电源故障时也能操作。
监视电路32是一个单片微机(S-CPU)。此微机装有A/D转换器、RAM、作为A/D转换器使用的串行通信电路、状态寄存器和上述的串行接口。相应的，串行接口33(图5)可以为一个简单连接器，用来提供输出信号且不需电源。串行接口也可为一个用以驱动外部设备的驱动器/接收器。
图7是表示图6所示装置的功能框图。
A/D转换器41将电池电压转换为例如10比特并行信号，被贮存在10比特寄存器或RAM42中。响应操作员发出的外部请求，输出控制器44指示寄存器42把被贮存的数据输送到并/串转换器43，在此输出串行信号。实际上，这些电路块是由微机(S-CPU)32实现的，数据通过内部数据总线在电路块间传送。可以提供并行输出信号而不是串行输出信号。
图8表示图6所示装置的操作流程图。
步骤S401初始化装置的状态寄存器、定时器等。定时器在给定间隔产生定时信号输出来对电源电压采样。步骤S402检查定时信号是否已产生。如果定时信号已产生，步骤S404将被采样的电压转换为数字值并贮存在状态寄存器或RAM中。
步骤S405检查电压是否在特定范围内。如果是，步骤S406设一个正常标志，如果不是，步骤S407设一个异常标志。步骤S408检查是否有电源状态的外部请求。若没有，重复步骤S402到S408，若有，步骤S409通过串行接口33向外部提供电源状态。
图9表示根据本发明第2个实施例中用于分离硬件问题和电源问题的装置。此装置被安置在图5所示的终端100中。
控制电路11(图5)把图1和2中的时序(e)的操作方式通知监视电路32，如闲置方式或暂停方式。
监视电路有1个方式管理器，用瞬时定位数据与电源电压记录(图6)的方法，管理器通过控制电路11存贮检测到的方式数据。当在终端100中产生电源问题时，这个实施例指示终端100的操作方式。即，本实施例能确定终端100中的电源方式时序是否正常，并能指出如发生在图2时序(f)所示的暂停方式的问题的原因。
图10是表示图9所示装置的功能框图。
监视电路32具有一个寄存器电路或RAM42，用来贮存由控制电路11(图9)提供的代表一个操作方式的信号。它可能绕过控制电路11。也就是说，门阵列31(图5)可以直接对信号和总线线中的信号进行监视和译码并产生信号指示被贮存在RAM42中的操作方式。
这是很有利的，因为即使控制电路11因主电源失效而停止工作，门阵列31也能收集操作状态。在响应外部发出的调查问题的请求时，贮存在RAM42中的操作状态通过并行到串行转换器43输出到外部。实际上，图10中的框图是用微机(S-CPU)32实现的，且数据通过内部数据总线在电路块间传送。
图11表示图9所示装置的操作流程图。
此流程与图8流程的不同之处在于步骤S413和S414。图8采用电源电压记录，而图11用瞬时定位数据与电源电压记录的方法贮存与操作方式有关的数据。
图12是表示根据本发明的第3个实施例用于分离硬件问题和电源问题的装置。此设备被安置在图5中的终端100中。
图13表示图12中装置的操作流程图。
监视电路32的监视信号触发图1和2中时序(c)暂停操作。这样的触发信号可以是与控制电路11供电有关的中断信号或因响应终端100中硬件操作而产生的中断信号。
在图12中，控制电路11向监视电路32提供中断信号。而监视电路32又可直接监视中断信号。门阵列31(图5)又可只译码需要的中断信号，并将被译码的信号提供给监视电路32。
不同的中断信号在控制电路11和外围设备之间产生。也可监视这些中断信号和时序以研究硬件故障。图12与图10的装置功能框图相同。
图13与图8的操作流程的不同之处在于步骤S423和S424。虽然图13的操作流程只贮存中断状态，但它实际上是用把中断状态与电源电压记录及上述的操作方式的数据瞬时定位的方法存贮的。用这种方法，本实施例可以适当地结合根据电源电压、操作方式和硬件中断分析问题。本发明可与现有软件记录技术结合，以便更有效地研究问题。
图14和15是表示根据本发明的第4和第5实施例用于分离硬件和电源问题的装置。各自的装置都被安置在图5的便携终端100中。
图14的第4个实施例在监视电路32外安置了一个缓冲存储器45。缓冲存储器45由后备电源34供电。本实施例能长时间保持不同硬件信息记录。缓冲存储器45可以是由监视电路32内的大容量RAM构成。
图15的第5实施例应用了诸如闪光存储器的非易失性存储器46以取代图14的缓冲存储器45，存储器46不需要后备电源34。因此，这种实施例减少了电池的消耗，即当问题出现后后备电源34的消耗，并且防止电池失效造成的数据丢失。
如上所述，本发明能检测与诸如便携终端电源之类的硬件有关的问题和由操作员不正规操作导致的问题，从而能与现有的软件记录技术检测到的问题分离开。尤其是本发明能迅速找到终端电池中问题的原因。
本发明始终沿着时间轴记录例如因换装电池或切断电源造成电源失效导致的硬件中止的进程。本发明能轻而易举的分离这样的问题。本发明监视和记录按终端内部元件间中断信号的定时和时序，以便让使用者正确地追溯在终端中产生问题的硬件操作。
权利要求
1．一种安装在设备中用于分离该设备中产生电源问题的装置，包括用于监视和测量设备电源电压的监视装置；用于保存监视装置测量的电压记录的存储装置；用于向外部提供记录的输出装置；用于控制监视装置、存储装置、输出装置和响应请求向外部提供记录的控制装置；监视装置、存储装置、输出装置和控制装置通过设备的后备电源供电。
2．根据权利要求1的装置，其中监视装置监视和采集操作方式的数据，特别是设备的电源节能方式；存储装置以数据与测量电压的记录时间一致的方法存贮所述操作方式数据；输出装置响应来自控制装置的指令向外部提供测量电压的记录和操作方式数据。
3．根据权利要求1的装置，其中监视装置监视和采集转换操作方式时的硬件中断数据，特别是，设备从一种到另一种电源节能方式的数据；存储装置以数据与测量电压记录时间一致方法存贮硬件中断数据；输出装置响应来自控制装置的指令向外部提供测量电压的记录和硬件中断数据。
4．根据权利要求3的装置，其中硬件中断数据包括用于控制设备硬件操作的中断数据。
5．一种安装在设备中用于分离设备中产生的硬件问题的装置，包括用于监视和采集控制设备硬件操作的中断数据的监视装置；用于存贮中断数据记录的存储装置；用于向外部提供记录的输出装置；用于控制监视装置、存储装置、输出装置和响应请求向外部提供记录的控制装置；监视装置、存储装置、输出装置和控制装置由设备后备电源供电。
6．根据权利要求5的装置，其中存储装置具有用于存贮与问题和故障时序有关数据的缓冲存储器电路。
7．根据权利要求6的装置，其中存储装置具有用于存贮与问题和故障时序有关数据的缓冲存储器电路。
8．根据权利要求6和7中的任何一种装置，其中缓冲存储器是非易失性存储器。
9．一种分离设备中产生电源问题的方法，包括步骤监视和测量设备的电源电压；保存测量电压的记录；响应预定的指令向外部提供记录。
10．根据权利要求9的方法，还包括如下步骤监视和采集操作方式数据，尤其是设备电源节能方式的数据；以数据与测量电压记录时间一致数据的方法存贮操作方式的数据；响应预定的指令向外部提供测量电压的记录和操作方式数据。
11．根据权利要求9的方法，还包括下列步骤监视和采集转换操作方式的硬件中断0数据，尤其是设备电源节能模式从一种转到另一种时的数据；以数据与测量电压时间一致的方法存贮硬件中断数据；响应预定的指令向外部提供测量电压的记录和硬件中断数据。
12．根据权利要求1的方法，其中硬件中断数据包括控制设备硬件操作的中断数据。
13．一种分离发生在便携式终端中硬件问题的方法，包括如下步骤监视和采集控制便携式终端硬件操作的中断数据；保存中断数据记录；以及向便携终端外部提供记录。
全文摘要
一种安装在便携终端中用以分离硬件和电源问题并能迅速找出发生在终端中已知问题的原因的装置。在此装置中,监视电路(1)在预定间隔上监视和测量终端电源电压。存储器(2)保存被测电压的记录。输出电路(3)向外部提供记录。控制器(4)控制监视电路、存储器和输出电路,并响应请求输出电路向外部提供记录。监视电路、存储器、输出电路和控制器均由终端的后备电源供电。
文档编号G06F11/30GK1221148SQ98118378
公开日1999年6月30日 申请日期1998年8月14日 优先权日1997年12月26日
发明者早坂尚 申请人:富士通株式会社