專利名稱：狀態(tài)顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是有關(guān)于一種顯示裝置，且特別是有關(guān)于一種顯示系統(tǒng)狀態(tài)的數(shù)字裝置。
背景技術(shù)：
由于計(jì)算機(jī)工業(yè)的發(fā)達(dá)，各類硬件設(shè)備一應(yīng)俱全，為滿足硬件工程師在調(diào)試(debug)方面的需求，調(diào)試卡(debug card)便應(yīng)運(yùn)而生。目前的調(diào)試卡多應(yīng)用在個(gè)人計(jì)算機(jī)，耦接在主機(jī)板的PCI總線或ISA總線上，并利用調(diào)試卡上的燈號(hào)或數(shù)字顯示系統(tǒng)狀態(tài)。由于總線的接腳定義復(fù)雜，這種作法將增加調(diào)試卡在實(shí)現(xiàn)時(shí)的復(fù)雜度；此外，因?yàn)檎{(diào)試卡將占用一個(gè)總線插槽(slot)，故也因此犧牲了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)充性，十分不劃算?；谏鲜鲈?，目前也有主機(jī)板廠商直接將調(diào)試卡內(nèi)建在主機(jī)板上，如此雖可節(jié)省一個(gè)插槽的使用，但卻無助于解決其它問題。
舉例來說，由于調(diào)試卡接在主機(jī)板上，而主機(jī)板被計(jì)算機(jī)機(jī)殼所封閉，因此當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)作失常時(shí)，便需要將機(jī)殼拆開來檢測調(diào)試卡上所顯示的錯(cuò)誤信息，非常不方便。此外，大多數(shù)內(nèi)建于主機(jī)板上的調(diào)試卡只能探測出開機(jī)測試(即所謂的POST，Power On Self Test)的異常，對系統(tǒng)開機(jī)完畢后的探測功能無能為力。目前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用層面早已十分普及，對系統(tǒng)穩(wěn)定度的要求相當(dāng)高，若系統(tǒng)運(yùn)作出現(xiàn)問體時(shí)，一個(gè)無法顯示系統(tǒng)狀態(tài)的調(diào)試卡顯然無法滿足實(shí)際需求。就算已采用可探測系統(tǒng)狀態(tài)的調(diào)試卡，卻還要必須拆開機(jī)殼才能看到錯(cuò)誤信息，在無法關(guān)機(jī)的服務(wù)器上冒險(xiǎn)做拆開機(jī)殼的舉動(dòng)，可能會(huì)對硬件帶來更大的損害。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的就是在于提供一種狀態(tài)顯示裝置，可外接于計(jì)算機(jī)連接端口上以方便檢測。
本實(shí)用新型的另一目的就是在于提供一種狀態(tài)顯示裝置，以顯示系統(tǒng)在開機(jī)狀態(tài)下的錯(cuò)誤信息。
根據(jù)本實(shí)用新型的目的，提供一種狀態(tài)顯示裝置，此裝置簡述如下狀態(tài)顯示裝置是用以顯示數(shù)據(jù)處理裝置的狀態(tài)資料，這種數(shù)據(jù)處理裝置如服務(wù)器或個(gè)人計(jì)算機(jī)。狀態(tài)顯示裝置包括通用異步收發(fā)(UniversalAsynchronous Receiver/Transmitter，UART)接口及顯示裝置，通用異步收發(fā)接口可將收到的狀態(tài)資料利用串行方式加以輸出，當(dāng)顯示裝置接收到通用異步收發(fā)接口所傳來的狀態(tài)資料后，可利用微處理器產(chǎn)生一對應(yīng)于狀態(tài)數(shù)據(jù)的顯示信號(hào)，接著將顯示信號(hào)輸入多段顯示模塊，以顯示出對應(yīng)于該狀態(tài)數(shù)據(jù)的符號(hào)以使使用者辨識(shí)。
為讓本實(shí)用新型的上述目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉一較佳實(shí)施例，并配合所附附圖，做詳細(xì)說明。


圖1顯示依照本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例所提供的狀態(tài)顯示裝置方框圖；圖2A顯示利用三個(gè)七段顯示器組成多段顯示器模塊；圖2B顯示多段顯示器模塊顯示英文字母示意圖；圖2C顯示多段顯示器模塊顯示數(shù)字示意圖；圖2D顯示多段顯示器模塊顯示特殊字符示意圖；圖3顯示本實(shí)用新型連接于數(shù)據(jù)處理裝置的示意圖。
圖中100 狀態(tài)顯示裝置110 通用異步收發(fā)接口105 狀態(tài)資料120 顯示裝置125 微處理器127 多段顯示模塊130 七段顯示器200 數(shù)據(jù)處理裝置201 操作系統(tǒng)203 探測應(yīng)用程序
205 BIOS程序Tx 傳送資料線Rx 接收資料線b1、b2、b3 位選擇信號(hào)s1、s2、s3、s4、s5、s6、s7、s8 選段信號(hào)具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的構(gòu)想，是將調(diào)試卡電路模塊化，接在數(shù)據(jù)處理裝置200上既有的連接端口上，以達(dá)到不拆機(jī)殼便能檢測系統(tǒng)狀態(tài)的目的；這種數(shù)據(jù)處理裝置200如服務(wù)器或個(gè)人計(jì)算機(jī)。眾所周知，計(jì)算機(jī)上會(huì)配備多種規(guī)格的連接端口，其中串行端口(serial port)不但資料格式的復(fù)雜度較低而易于實(shí)施，且可供利用的機(jī)會(huì)較大(一般計(jì)算機(jī)大多配置兩個(gè)串行端口，其一用于調(diào)制解調(diào)器而另一個(gè)常閑置不用，此閑置的串行端即可用于調(diào)試卡。若該計(jì)算機(jī)使用網(wǎng)絡(luò)卡聯(lián)機(jī)則兩串行端口均可供應(yīng)用，具有較佳的使用彈性)，因此下文將針對外接于串行端口的狀態(tài)顯示裝置100加以說明。
請參照圖1，其顯示依照本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例所提供的狀態(tài)顯示裝置方框圖。狀態(tài)顯示裝置100包括通用異步收發(fā)(Universal AsynchronousReceiver/Transmitter)接口110及顯示裝置120，顯示裝置120中包括有微處理器(microprocessor)125及多段顯示模塊(multi-segments display module)127，其中微處理器125如編號(hào)為8051單芯片。狀態(tài)資料105是用以反應(yīng)開機(jī)測試或進(jìn)入操作系統(tǒng)后的數(shù)據(jù)處理裝置200狀態(tài)，當(dāng)通用異步收發(fā)接口110接收到狀態(tài)資料105后，可將其轉(zhuǎn)換為串行型態(tài)輸出，讓顯示裝置120加以顯示。由于通用異步收發(fā)接口110是利用串行方式輸出狀態(tài)資料105，因此通用異步收發(fā)接口110與顯示裝置120間的接線將十分單純。以RS-232規(guī)格為例，本實(shí)用新型無須使用RS-232規(guī)格中的異步數(shù)據(jù)傳輸速率(Baud Rate)、流量控制(XON/XOFF，RTS/CTS)等控制信號(hào)，僅需傳送資料線Tx、接收資料線Rx、電源線(power)及地線(Gnd)即可完成狀態(tài)資料105的傳遞工作。若狀態(tài)顯示裝置100本身不需回傳資料至通用異步收發(fā)接口110，甚至僅需傳送資料線Tx、電源線及地線三條接線即可正常運(yùn)作，因此可將接線數(shù)目降至最低，結(jié)構(gòu)十分精簡。
請參見圖3顯示本實(shí)用新型連接于數(shù)據(jù)處理裝置的示意圖。本實(shí)用新型的狀態(tài)資料105主要是由數(shù)據(jù)處理裝置200經(jīng)由執(zhí)行程序所產(chǎn)生出來，例如數(shù)據(jù)處理裝置200上可利用操作系統(tǒng)201下，以執(zhí)行探測應(yīng)用程序203來探測狀態(tài)并同時(shí)產(chǎn)生狀態(tài)資料105，或者是利用預(yù)設(shè)于BIOS程序205內(nèi)以探測并產(chǎn)生狀態(tài)資料105，再通過本實(shí)用新型將狀態(tài)資料105顯示，讓使用者了解數(shù)據(jù)處理裝置200的運(yùn)作情形。一般的實(shí)施方式是在數(shù)據(jù)處理裝置200開機(jī)時(shí)，先由BIOS程序205檢測狀態(tài)并產(chǎn)生狀態(tài)資料105，等操作系統(tǒng)201開啟后，隨后再由操作系統(tǒng)205通過探測應(yīng)用程序203檢測狀態(tài)并發(fā)出狀態(tài)資料105。微處理器125在接收到狀態(tài)數(shù)據(jù)105后，可輸出一對應(yīng)于狀態(tài)數(shù)據(jù)105的顯示信號(hào)DS至多段顯示模塊127，讓多段顯示模塊127顯現(xiàn)出對應(yīng)于狀態(tài)數(shù)據(jù)105的符號(hào)，這種符號(hào)例如數(shù)字、英文字母或特殊字符等。
在作法上，多段顯示模塊127可利用至少一七段顯示器(seven-segmentdisplay)實(shí)現(xiàn)，請參照圖2A，其顯示利用三個(gè)七段顯示器組成多段顯示模塊的情形。多段顯示模塊127包括三個(gè)七段顯示器130，并依據(jù)由微處理器125傳來的顯示信號(hào)DS顯示出相對的符號(hào)。七段顯示器由排列為“8”字型的七個(gè)LED(發(fā)光二極管)所組成，加上右下角的圓點(diǎn)，一般是利用8個(gè)信號(hào)分別控制各個(gè)LED的明暗。也就是說，顯示信號(hào)DS可包括位選擇信號(hào)b1，b2，b3及選段信號(hào)s1，s2，s3，s4，s5，s6，s7，s8，其中位選擇(bitselection)信號(hào)可用來指定三個(gè)七段顯示器130中的某一個(gè)致能(enable)(未被指定的另兩個(gè)為禁能，disable)，而選段(segment selection)信號(hào)則指定致能的七段顯示器130中各個(gè)LED的明暗狀態(tài)，以顯示出對應(yīng)于狀態(tài)數(shù)據(jù)的符號(hào)。在應(yīng)用上可令三個(gè)七段顯示器130不斷地輪流作用，只要切換的頻率夠快，視覺暫留的現(xiàn)象將讓使用者看到三個(gè)七段顯示器130所共同顯示的結(jié)果，而不會(huì)察覺出三個(gè)七段顯示器130依序明暗。例如圖2B即多段顯示模塊所顯示的英文字母APH，圖2C顯示出數(shù)字258，圖2D顯示出具意義的特殊字符，讓使用者可通過查表的方式知道多段顯示模塊所呈現(xiàn)出的符號(hào)所代表的系統(tǒng)狀態(tài)。當(dāng)然多段顯示模塊120也可以呈現(xiàn)出英文字母與數(shù)字的組合，例如A07、P12等，十分具有彈性。
以下將舉例說明多段顯示模塊127所顯示的符號(hào)含意，請參照表4，其說明狀態(tài)資料在本實(shí)用新型顯示的具體范例。
表4

表4的第一字段表示多段顯示模塊所顯示的符號(hào)，第二字段表示當(dāng)時(shí)正在執(zhí)行的程序，第三字段表示錯(cuò)誤信息所代表的意義。當(dāng)數(shù)據(jù)處理裝置200在初始化CPU時(shí)，多段顯示模塊127顯示“8.8.8”，若初始化CPU完成則進(jìn)行下一個(gè)初始BIOS程序205的程序，執(zhí)行此程序時(shí)多段顯示模塊127便顯示P01。若初始化BIOS程序205的程序失敗，則多段顯示模塊127所顯示的“P01”便呈閃爍，此時(shí)使用者就可以知道是初始化BIOS程序205的程序出了問題。
另一方面，微處理器125的主要功能，在于將通用異步收發(fā)接口110所輸入的狀態(tài)資料105轉(zhuǎn)換為顯示信號(hào)DS，讓多段顯示模塊127顯示出相應(yīng)于狀態(tài)數(shù)據(jù)105的數(shù)字或符號(hào)，供使用者辨識(shí)。表5顯示具體實(shí)施下的狀態(tài)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，表5的狀態(tài)資料105可利用8個(gè)位加以組合，各位的定義如表5所示。
表5

狀態(tài)資料105中各位的定義是依據(jù)不同的命令模式而定，依據(jù)點(diǎn)亮多段顯示模塊127方式的不同，在設(shè)計(jì)時(shí)可制訂查表模式及循序模式等兩種不同的位定義，以增加實(shí)用的范圍。狀態(tài)資料105依各位的功能不同，可將8個(gè)位區(qū)分為三部分其一是位8的開關(guān)位(On/Off)，用以致能或禁能多段顯示模塊127；其二是由位7及位6所組成的命令模式位(CMD1，CMD0)，用以選擇不同的命令模式；其三是由位5至位0所組成的顯示位，用以點(diǎn)亮多段顯示模塊127中的LED。當(dāng)開關(guān)位為1時(shí)可將多段顯示模塊127開啟，當(dāng)開關(guān)位為0時(shí)則將多段顯示模塊127關(guān)閉。另一方面，由于命令模式位CMD1，CMD0由兩個(gè)位所組成，故可以有4種不同的組合，以決定出四種不同的命令模式，例如查表模式(CMD1＝0，CMD0＝1)及循序模式(CMD1＝1，CMD0＝0)等，下文中將針對這兩種模式的顯示方法加以說明。
請參照表6，其顯示查表模式下的顯示位及其對應(yīng)的顯示結(jié)果。
表6


當(dāng)微處理器125接收到狀態(tài)資料105后，會(huì)先依據(jù)狀態(tài)資料105中的命令模式位CMD1，CMD0判斷命令模式，故當(dāng)微處理器125檢測出CMD1＝0，CMD0＝1時(shí)，便會(huì)依查表模式令多段顯示模塊27顯示狀態(tài)資料105。所謂查表模式，是利用顯示位地址查表，讓多段顯示模塊127顯示出查表結(jié)果。顯示位由5個(gè)位所組成，共計(jì)有00h至1Fh等32種不同組成(16進(jìn)制)；當(dāng)微處理器125檢測出顯示位地址為05h時(shí)，可依據(jù)05h加以查表而得到相對應(yīng)的顯示信號(hào)DS，令多段顯示模塊127直接點(diǎn)亮多段顯示模塊127中各相關(guān)的LED以顯示出“P05”的符號(hào)。請?zhí)貏e注意，查表模式下是一次點(diǎn)亮多段顯示模塊127中的各LED將符號(hào)顯示出來(例如P05)，而不是以依序點(diǎn)亮某一個(gè)七段顯示器130的方式加以顯示(此為循序模式，下文中將加以介紹)。更進(jìn)一步地說，當(dāng)數(shù)據(jù)處理裝置200在執(zhí)行CPU檢查時(shí)，可送出顯示位地址為05h的狀態(tài)資料105，而后微處理器125依據(jù)05h查表，即可查出欲令多段顯示模塊127顯示“P05”所需的顯示信號(hào)DS的格式，并將此顯示信號(hào)DS產(chǎn)生出來，輸入多段顯示模塊127中。當(dāng)多段顯示模塊127接收到這種顯示信號(hào)DS后，即可據(jù)以顯示出“P05”的符號(hào)，讓使用者知道此時(shí)數(shù)據(jù)處理裝置200正在執(zhí)行CPU檢查。
當(dāng)微處理器125檢測出CMD1＝1，CMD0＝0，時(shí)便會(huì)依循序模式令多段顯示模塊127顯示狀態(tài)資料105。所謂循序模式，是先選擇要讓哪一個(gè)七段顯示器130致能，然后再?zèng)Q定將被致能的七段顯示器中哪幾個(gè)LED點(diǎn)亮，以顯示出對應(yīng)的符號(hào)。在循序模式下，顯示位的定義與查表模式不同，此時(shí)利用顯示位中的兩個(gè)位(例如SEL4及SEL3，以下稱選擇位)來指定三個(gè)七段顯示器130中哪一個(gè)被致能，并利用其它三個(gè)位(例如SEL2，SEL1及SEL0，以下稱選段位)來點(diǎn)亮被致能的七段顯示器130中的哪幾個(gè)LED。舉例來說，當(dāng)多段顯示模塊127欲顯示P05時(shí)，會(huì)先利用選擇位致能左側(cè)的七段顯示器130，并以選段位讓七段顯示器130顯示“p”。接著利用選擇位致能中間的七段顯示器130，并以選段位讓該七段顯示器130顯示“0”。最后，利用選擇位致能右側(cè)的七段顯示器130，并以選段位讓該七段顯示器130顯示“5”。與查表模式不同的是，循序模式是直接利用狀態(tài)資料105點(diǎn)亮多段顯示模塊，其方法是依序致能多段顯示模塊中的各個(gè)七段顯示器以顯示出相對應(yīng)的符號(hào)，當(dāng)多段顯示模塊具有三個(gè)七段顯示器時(shí)便需要由三組狀態(tài)資料105(分別顯示P，0，5)組合出所欲顯示的符號(hào)(P05)。
再者，由于服務(wù)器本身不具屏幕，故障發(fā)生時(shí)常讓維修人員一籌莫展。本實(shí)用新型應(yīng)用于服務(wù)器中，由于采用外接式設(shè)計(jì)，故只要將狀態(tài)顯示顯示裝置100所呈現(xiàn)的錯(cuò)誤信息查表，即可得知錯(cuò)誤所在，故可有效解決以往未能掌握系統(tǒng)狀況的難題。當(dāng)然本實(shí)用新型可應(yīng)用于個(gè)人計(jì)算機(jī)，而不脫離本實(shí)用新型的精神。
在實(shí)際應(yīng)用上，本實(shí)用新型可在進(jìn)入操作系統(tǒng)201后，以探測應(yīng)用程序203方式實(shí)現(xiàn)。將數(shù)據(jù)處理裝置200在操作系統(tǒng)201平臺(tái)所有運(yùn)作情形，如上網(wǎng)時(shí)可通過IP資料取得網(wǎng)絡(luò)信息、上網(wǎng)人數(shù)或網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)、Raid硬盤存取狀態(tài)等等，以探測應(yīng)用程序203來產(chǎn)生所有運(yùn)作的狀態(tài)資料105，以準(zhǔn)確掌握數(shù)據(jù)處理裝置200的狀態(tài)，同時(shí)狀態(tài)資料105的更新時(shí)間可以自行設(shè)定，例如每5秒更新一次，以實(shí)時(shí)最近狀態(tài)。本實(shí)用新型能夠讓使用者完全不用拆開機(jī)殼或插卡，只要依據(jù)狀態(tài)顯示裝置所顯示的數(shù)字加以查表，便可輕易得知系統(tǒng)狀態(tài)，方便性較以往大幅提升。
本實(shí)用新型上述實(shí)施例所揭露的狀態(tài)顯示裝置100，可外接于服務(wù)器或個(gè)人計(jì)算機(jī)的串行端口上，以顯示出對應(yīng)于計(jì)算機(jī)狀態(tài)的符號(hào)，方便使用者調(diào)試或硬件維修，以解決長久以來計(jì)算機(jī)狀態(tài)不易掌握的問題，尤其應(yīng)用于服務(wù)器上更能顯示本實(shí)用新型的明顯效果。此外，若狀態(tài)顯示裝置100本身配置有電源供應(yīng)裝置(例如電池)，則僅需一條傳送資料線Tx即可利用串行式的數(shù)據(jù)傳輸方法，將數(shù)據(jù)處理裝置200的狀態(tài)資料105顯示出來。即使?fàn)顟B(tài)顯示裝置100本身未配置有電源供應(yīng)裝置，需要從計(jì)算機(jī)中取得運(yùn)作所需的電源，也只需三條信號(hào)線即可實(shí)現(xiàn)資料的傳送線(正、負(fù)電源線各一條及傳送資料線Tx)，接線十分容易。
綜合上述，雖然本實(shí)用新型已以一較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本實(shí)用新型，任何熟習(xí)此技術(shù)者，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤飾，因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的申請專利范圍所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種狀態(tài)顯示裝置，用以顯示一數(shù)據(jù)處理裝置所產(chǎn)生一狀態(tài)資料，特征在于該狀態(tài)顯示裝置包括一通用異步收發(fā)(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)接口，用以接收該狀態(tài)資料，并利用串行(serial)方式輸出該狀態(tài)資料；以及一顯示裝置，包括一微處理器(microprocessor)，耦接至該通用異步收發(fā)接口，用以依據(jù)該通用異步收發(fā)接口所輸出的該狀態(tài)資料輸出一顯示信號(hào)；一多段顯示模塊，耦接至該微處理器，用以顯示對應(yīng)于該顯示信號(hào)的一符號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的狀態(tài)顯示裝置，其特征在于該多段顯示模塊包括至少一七段顯示器(serven-segment display)。
3.如權(quán)利要求1所述的狀態(tài)顯示裝置，其特征在于該數(shù)據(jù)處理裝置為一服務(wù)器(server)、一個(gè)人計(jì)算機(jī)(personal computer)其中之一。
4.如權(quán)利要求1所述的狀態(tài)顯示裝置，其特征在于該通用異步收發(fā)接口包含一傳送資料線、一電源線及一地線。
5.如權(quán)利要求1所述的狀態(tài)顯示裝置，其特征在于該通用異步收發(fā)接口所輸出的該狀態(tài)資料符合RS-232規(guī)格。
6.如權(quán)利要求1所述的狀態(tài)顯示裝置，其特征在于該顯示裝置是外接于該數(shù)據(jù)處理裝置的串行端口(serial port)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種狀態(tài)顯示裝置，用以顯示數(shù)據(jù)處理裝置的狀態(tài)資料。狀態(tài)顯示裝置包括通用異步收發(fā)(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，UART)接口及顯示裝置。通用異步收發(fā)接口可將接收到的狀態(tài)資料利用串行方式輸出至顯示裝置，當(dāng)顯示裝置收到此狀態(tài)資料后，可利用微處理器產(chǎn)生一對應(yīng)于狀態(tài)數(shù)據(jù)的顯示信號(hào)，并將顯示信號(hào)輸入多段顯示模塊，讓多段顯示模塊顯示的符號(hào)反應(yīng)出系統(tǒng)狀態(tài)。
文檔編號(hào)G06F3/14GK2641716SQ03262350
公開日2004年9月15日 申請日期2003年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月3日
發(fā)明者鄭貴忠 申請人:大眾電腦股份有限公司