專利名稱：微型計算機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微型計算機(jī)。
目前，市售的臺式微型電子計算機(jī)及筆記本電腦的操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件及用戶文件全部保存在硬盤等非半導(dǎo)體存儲器中，這種微型計算機(jī)具有存儲量大，軟件升級及安裝新軟件容易的優(yōu)點，然而軟件升級常常也對硬件的性能提出更高的要求，往往要求用戶對計算機(jī)進(jìn)行硬件升級。在實際中，很多用戶并不將舊計算機(jī)進(jìn)行硬件升級，而是在舊計算機(jī)上仍然使用低版本的軟件，在新購買的計算機(jī)上使用高版本的軟件。對一般用戶而言，最常用的軟件只有幾個，因此并不一定會經(jīng)常安裝新的軟件。普通商用和家用微型計算機(jī)用戶，其用戶文件一般并不很大，硬盤內(nèi)除了存儲軟件以外，不需要留很大的存儲空間去存儲用戶文件。
目前將操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件及用戶文件全部保存在硬盤等非半導(dǎo)體存儲器中的市售微型計算機(jī)具有以下不足1、在計算機(jī)的使用過程中，經(jīng)常需進(jìn)行計算機(jī)內(nèi)存與硬盤之間的數(shù)據(jù)交換，從而影響了計算機(jī)的運行速度，尤其是開機(jī)進(jìn)入應(yīng)用程序和退出應(yīng)用程序關(guān)機(jī)時所需的時間較長，對需要頻繁的開機(jī)關(guān)機(jī)，經(jīng)常短時間使用計算機(jī)的用戶造成使用的不便，使用戶常常在開機(jī)后，即使機(jī)器已經(jīng)空閑仍然不關(guān)機(jī)，造成電能的浪費及散熱。
2、系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件容易受到計算機(jī)病毒的侵害。
3、當(dāng)計算機(jī)工作在節(jié)能狀態(tài)使硬盤電機(jī)停轉(zhuǎn)時，再次使用硬盤需等待一段時間。
4、計算機(jī)關(guān)機(jī)后，計算機(jī)完全停止工作，不能感知外界信息及對外界發(fā)出各種信號、產(chǎn)生控制作用。
5、如果臺式微型計算機(jī)不帶有UPS后備電源，停電時會造成計算機(jī)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的丟失。
市售的袖珍電子辭典、電子記事本、個人數(shù)字助理等計算機(jī)技術(shù)產(chǎn)品在只讀存儲器ROM中內(nèi)置了操作系統(tǒng)及應(yīng)用軟件，軟件設(shè)置及用戶數(shù)據(jù)保存在非易失性半導(dǎo)體存儲器中，在使用過程中，不存在將操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件及用戶數(shù)據(jù)由硬盤等非半導(dǎo)體存儲器讀取到內(nèi)存的操作，也不存在將數(shù)據(jù)存入非半導(dǎo)體存儲器中的操作。由于數(shù)據(jù)在半導(dǎo)體存儲器之間轉(zhuǎn)移和交換的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于數(shù)據(jù)在半導(dǎo)體存儲器與非半導(dǎo)體存儲器之間轉(zhuǎn)移和交換的速度，并且這種產(chǎn)品中的軟件比較簡單，因此在使用過程中，用戶可迅速進(jìn)入或退出應(yīng)用程序，不會因開關(guān)機(jī)造成用戶等待，而且，機(jī)器不會受到病毒的侵害。以上計算機(jī)技術(shù)產(chǎn)品雖然具有上述優(yōu)點，但由于它們的設(shè)計目的主要針對減小體積或降低成本，因此它們配有的硬件資源少，如RAM、非易失性半導(dǎo)體存儲器的容量小、不能使用硬盤等非半導(dǎo)體存儲器，不帶有通用的輸入輸出接口，從而使這些產(chǎn)品的性能、功能受到很大的限制。
本發(fā)明針對以上微型計算機(jī)及計算機(jī)技術(shù)產(chǎn)品的情況，提出一種微型計算機(jī)，其主要目的在于在使該微型計算機(jī)可以具有目前市售微型計算機(jī)所具有的功能與性能水平的同時，減少使用者的等待時間，尤其是在開機(jī)后可迅速進(jìn)入各種應(yīng)用程序，工作完畢后可迅速關(guān)機(jī)，減少病毒對操作系統(tǒng)和主要應(yīng)用軟件的侵害。
本發(fā)明的第2個目的在于使該微型計算機(jī)可以根據(jù)使用者的設(shè)定，在關(guān)機(jī)后能夠繼續(xù)接受或發(fā)送信息，也可對外界產(chǎn)生所要求的作用(如發(fā)出提醒信號、控制開關(guān)閉合等)。
本發(fā)明的第3個目的在于解決該微型計算機(jī)的臺式機(jī)在停電時丟失現(xiàn)場數(shù)據(jù)的問題。
本發(fā)明的第4個目的在于降低該微型計算機(jī)的耗電量。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的1、微型計算機(jī)具有以下基本配置a．中央處理器CPU；b．隨機(jī)存儲器RAM；c．只讀存儲器ROM或可擦除可編程只讀存儲器EPROM；d．非易失性半導(dǎo)體存儲器(如EEPROM、內(nèi)存CMOS ROM及帶電源的CMOS RAM)；e．計算機(jī)上或外接顯示器；f．計算機(jī)上或外接鍵盤；g．計算機(jī)上或外接鼠標(biāo)；h．用于保證完成計算機(jī)掉電現(xiàn)場保護(hù)等功能的內(nèi)置電池(可充電或不可充電電池)、i．內(nèi)置或外接直流穩(wěn)壓電源、j．串并行接口及其它標(biāo)準(zhǔn)接口、k．用于封裝和支撐內(nèi)部單元的封裝結(jié)構(gòu)、l．連接計算機(jī)各單元的總線結(jié)構(gòu)及匹配電路。
2、計算機(jī)可內(nèi)置a．硬盤；b．軟盤驅(qū)動器；c．光盤驅(qū)動器；d．可同電視機(jī)等設(shè)備連接的視頻輸出接口；e．可同音響設(shè)備連接的音頻信號輸入輸出接口；f．壓縮數(shù)據(jù)光盤多媒體解壓裝置；g．傳真/調(diào)制解調(diào)器裝置及電話線接口；h．聲音接收和播放系統(tǒng)；i．有線或無線電話送話及接收系統(tǒng)；j．打字裝置；k．網(wǎng)絡(luò)信號接收及發(fā)送系統(tǒng)；l．便攜式計算機(jī)配置陰極射線顯示器接口；m．控制信號輸出及傳感器信號輸入接口；n．目前市售微型計算機(jī)可配置的其它裝置。
3、將系統(tǒng)軟件及針對不同用戶而確定的常用軟件固化在內(nèi)置ROM或EPROM中?？梢酝ㄟ^更換、加入ROM芯片或重寫EPROM來更換或加入應(yīng)用軟件。
4、將軟件中需要保存的參數(shù)、常用的用戶文件(如庫文件、電子表格文件等)及在容量許可的情況下的一般用戶文件保存在非易失性半導(dǎo)體存儲器中，計算機(jī)操作系統(tǒng)可以把非易失性半導(dǎo)體存儲器作為一個同硬盤等驅(qū)動器并列的設(shè)備驅(qū)動器，即固定盤。
5、根據(jù)中央處理器的性能，通過提高操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件運行的快速性或?qū)⑵湓O(shè)計為足夠簡潔，使用戶在開機(jī)后進(jìn)入使用界面、運行大多數(shù)內(nèi)置應(yīng)用軟件及關(guān)閉軟件關(guān)機(jī)的過程中，無等待的感覺。
6、計算機(jī)中的內(nèi)置操作系統(tǒng)提供使用在硬盤、光盤、非易失性半導(dǎo)體存儲器及軟盤中存儲的應(yīng)用軟件的運行環(huán)境。
7、由計算機(jī)操作系統(tǒng)控制可在非易失性半導(dǎo)體存儲器與硬盤等非半導(dǎo)體存儲器之間進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)移和復(fù)制。
8、如使用者關(guān)機(jī)前未退出應(yīng)用程序，計算機(jī)的操作系統(tǒng)控制系統(tǒng)保護(hù)關(guān)機(jī)前現(xiàn)場(即將此時記錄計算機(jī)所處狀態(tài)的數(shù)據(jù)保存入非易失性半導(dǎo)體存儲器中，把正在處理的文件保存入非易失性半導(dǎo)體存儲器或硬盤中)，開機(jī)后恢復(fù)關(guān)機(jī)前計算機(jī)所處狀態(tài)。
9、計算機(jī)關(guān)機(jī)后，計算機(jī)內(nèi)置電源繼續(xù)向電維持非易失性半導(dǎo)體存儲器供電。
10、在電池電量降低到警戒狀態(tài)時，由操作系統(tǒng)控制計算機(jī)給出指示信息，同時如果計算機(jī)帶有硬盤或其它非半導(dǎo)體存儲器，且非易失性半導(dǎo)體存儲器為電維持型，計算機(jī)自動將存儲在非易失性半導(dǎo)體存儲器中的文件轉(zhuǎn)存至無須電維持的存儲器中，此時計算機(jī)在外接電源供電下，可繼續(xù)使用由非易失性半導(dǎo)體存儲器轉(zhuǎn)移到不需電維持的存儲器中的數(shù)據(jù)及文件。在電池電量恢復(fù)正常時，計算機(jī)自動將上述文件恢復(fù)至非易失性半導(dǎo)體存儲器中。
11、計算機(jī)操作系統(tǒng)使用戶可設(shè)定計算機(jī)關(guān)機(jī)后在休眠狀態(tài)下低功耗工作，操作系統(tǒng)控制電源或電池僅向CPU、電維持非易失性半導(dǎo)體存儲器及必須使用的部分電路、設(shè)備供電，使CPU工作在最低功耗狀態(tài)并根據(jù)設(shè)定，在休眠狀態(tài)下完成接收與發(fā)送信息、向外界發(fā)出報警或提醒信號、產(chǎn)生控制作用等任務(wù)。
12、如計算機(jī)外接電源停電，且計算機(jī)系統(tǒng)耗電量低時，可以由計算機(jī)內(nèi)電池供電使計算機(jī)繼續(xù)使用；如計算機(jī)正常工作時必須使用高功耗設(shè)備(如對臺式機(jī)必須使用陰極射線顯示器時)，則在內(nèi)置電池供電下，計算機(jī)的操作系統(tǒng)控制計算機(jī)完成現(xiàn)場保護(hù)并關(guān)機(jī)，在這一過程中，電池僅向完成現(xiàn)場保護(hù)必須使用的設(shè)備、電路供電。
13、由計算機(jī)操作系統(tǒng)控制使計算機(jī)在某一類設(shè)備不在使用時，控制電源對該設(shè)備及其對應(yīng)電路的全部或部分不予供電。
14、根據(jù)使用者的設(shè)定，計算機(jī)在開機(jī)工作時由操作系統(tǒng)控制計算機(jī)在感知使用者在一段時間內(nèi)未操作計算機(jī)后，在進(jìn)行現(xiàn)場保護(hù)后自動關(guān)機(jī)，使用者重新開機(jī)后，計算機(jī)自動恢復(fù)自動關(guān)機(jī)前的狀態(tài)。
根據(jù)以上方案實現(xiàn)計算機(jī)可以產(chǎn)生以下效果1、由于計算機(jī)的系統(tǒng)軟件和常用應(yīng)用軟件保存在只讀存儲器中，軟件設(shè)置文件、用戶常用文件保存在非易失性半導(dǎo)體存儲器中，多數(shù)工作狀態(tài)下計算機(jī)不需從硬盤或其它非半導(dǎo)體存儲器向內(nèi)存移動系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件及用戶文件，因而可以大大提高計算機(jī)的運行速度，降低對CPU速度的要求，減少用戶使用中的等待時間，通過一定的軟件設(shè)計及硬件配置，使用戶可以向使用電視機(jī)那樣，開機(jī)后就立即進(jìn)入使用環(huán)境，保存文件后可立即關(guān)機(jī)。
2、由于系統(tǒng)軟件和主要應(yīng)用軟件固化在只讀存儲器中，這些軟件不會受到病毒的侵害。
3、系統(tǒng)可外接或內(nèi)置硬盤、光盤驅(qū)動器、軟盤驅(qū)動器等非半導(dǎo)體存儲器，可以使用在這些存儲器存儲的軟件、文件，使在這種計算機(jī)上仍然可以使用各種通用軟件，從而使該產(chǎn)品可以如目前市售的微型計算機(jī)一樣具有廣泛的通用性。當(dāng)用戶文件占用了大量的非易失性半導(dǎo)體存儲器時，可以將非易失性半導(dǎo)體存儲器中不常用的用戶文件轉(zhuǎn)移到硬盤等非半導(dǎo)體存儲器中，使非易失性半導(dǎo)體存儲器經(jīng)常保持足夠的空間。
4、未用的非易失性半導(dǎo)體存儲器可以作為系統(tǒng)的虛擬內(nèi)存，這樣可減少使用非半導(dǎo)體存儲器作為虛擬內(nèi)存以提高計算機(jī)的運行速度。
5、由于在多數(shù)工作狀態(tài)下，系統(tǒng)不使用硬盤等非半導(dǎo)體存儲器，并且系統(tǒng)可以對不在使用的設(shè)備及電路不予供電，系統(tǒng)還可以自動關(guān)機(jī)，因此可降低計算機(jī)的耗電量及散熱量。
6、帶有簿型顯示器，而硬盤、光盤驅(qū)動器、軟盤驅(qū)動器外接的便攜式計算機(jī)，其體積相對于目前的筆記本電腦可以做得更小。
7、根據(jù)用戶設(shè)定，計算機(jī)關(guān)機(jī)后能夠繼續(xù)接收信息、向外界發(fā)出提醒或產(chǎn)生控制作用，使計算機(jī)可更方便的用于個人事務(wù)管理、家電控制等使用場合。
8、內(nèi)置電池后，計算機(jī)在停電后，如果計算機(jī)耗電量大，則可保存現(xiàn)場后關(guān)機(jī)，如耗電量小，可繼續(xù)使用。
下面介紹以上微型計算機(jī)的一個實施例。在該實施例中，計算機(jī)做成可插合、分離的兩部分，即操控器部分及機(jī)座部分。在操控器中至少包括中央處理器、ROM、RAM、非易失性半導(dǎo)體存儲器、鍵盤、簿型低功耗顯示器、電池、標(biāo)準(zhǔn)串、并行接口及可與機(jī)座插合連接的并行接口；在機(jī)座中可內(nèi)置硬盤、光盤驅(qū)動器、軟盤驅(qū)動器、壓縮數(shù)據(jù)光盤多媒體解壓裝置、同音響設(shè)備連接的音頻信號輸入輸出接口、外接電源插口及可與計算機(jī)操控器相連接插合的并行接口。操控器可以獨立使用，也可以同機(jī)座連接在一起使用。在本實施例中在操控器中內(nèi)置低功耗CPU、存儲著操作系統(tǒng)和常用軟件的ROM、16MB RAM、16MB非易失性半導(dǎo)體存儲器、分辯率為320×240的單色液晶顯示器，機(jī)上鍵盤、鼠標(biāo)、隱藏式麥克風(fēng)、喇叭和亮燈閃爍提示裝置、標(biāo)準(zhǔn)串、并行接口、同電視機(jī)連接的視頻輸出接口、陰極射線顯示器接口、傳真/調(diào)制解調(diào)器裝置及電話線接口、機(jī)內(nèi)蓄電池、可與計算機(jī)機(jī)座部分相連接插合的并行接口、外接電源插口；在計算機(jī)機(jī)座中內(nèi)置1GB硬盤、光盤驅(qū)動器、軟盤驅(qū)動器、壓縮數(shù)據(jù)光盤多媒體解壓裝置、同音響設(shè)備連接的音頻信號輸入輸出接口、外接電源插口及與計算機(jī)操控器相連接插合的并行接口。
在操控器的的ROM中固化有操作系統(tǒng)軟件，常用高級程序語言、個人事務(wù)管理、文檔編輯、報表統(tǒng)計、字典、生活指南、經(jīng)典游戲、多媒體、網(wǎng)絡(luò)瀏覽、電子郵件收發(fā)、傳真收發(fā)、智能電話管理、事務(wù)提醒、電子日歷等功能的應(yīng)用軟件。
該實施例的計算機(jī)在使用時可以象使用普通電視機(jī)那樣開機(jī)后即進(jìn)入應(yīng)用界面，用于完成記帳、記事、提醒、文字處理、統(tǒng)計、多媒體(如VCD、CD、智能電話等功能)、學(xué)習(xí)、游戲、計算、程序設(shè)計等任務(wù)。計算機(jī)在不需大面積圖形顯示時，可僅使用機(jī)上液晶顯示器，在看VCD、玩游戲、畫圖等需大面積圖形顯示時，可外接陰極射線顯示器或同電視機(jī)連接，以電視機(jī)作為顯示器。由于該計算機(jī)的操控器可獨立使用，其體積和重量較小，并且它不帶有高功耗設(shè)備，使其耗電量較低，這樣使用戶在外出時及在不使用外接電源的情況下使用操控器就可完成文字處理、事務(wù)管理等工作。
權(quán)利要求
1.一種微型計算機(jī)，其基本組成部分包括中央處理器CPU、隨機(jī)存儲器RAM、只讀存儲器ROM或可擦除可編程只讀存儲器EPROM、機(jī)上或外接顯示器、機(jī)上或外接鍵盤、機(jī)上或外接鼠標(biāo)、內(nèi)置或外接直流穩(wěn)壓電源、串并行接口、內(nèi)置或外接硬盤、內(nèi)置或外接軟盤驅(qū)動器、內(nèi)置或外接光盤驅(qū)動器，其特征在于計算機(jī)操作系統(tǒng)軟件及針對不同用戶確定的常用應(yīng)用軟件內(nèi)置于只讀存儲器ROM或可擦除可編程只讀存儲器EPROM中，用戶使用計算機(jī)時生成的常用文件保存在可以作為固態(tài)盤的的非易失性半導(dǎo)體存儲器中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型計算機(jī)，其特征是計算機(jī)除運行內(nèi)置于ROM或EPROM中的軟件外，還可運行存儲于非易失性半導(dǎo)體存儲器、硬盤、光盤、軟盤等非半導(dǎo)體存儲器中的軟件，并且也可以通過更換、加入ROM芯片或重寫EPROM來更換或加入應(yīng)用軟件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型計算機(jī)，其特征是計算機(jī)可在非易失性半導(dǎo)體存儲器和硬盤等非半導(dǎo)體存儲器之間進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換、轉(zhuǎn)移。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型計算機(jī)，其特征是計算機(jī)在關(guān)機(jī)時，如使用者未退出運行著的軟件，計算機(jī)可以自動完成現(xiàn)場保護(hù)，在重新開機(jī)時恢復(fù)最近一次關(guān)機(jī)時的現(xiàn)場。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型計算機(jī)，其特征是在一定的硬件和軟件的保證下，根據(jù)使用者的設(shè)定，計算機(jī)在關(guān)機(jī)后中央處理器及有關(guān)裝置可以繼續(xù)低功耗工作以完成接收發(fā)送信息、對外界發(fā)出所要求的信號及產(chǎn)生控制作用的任務(wù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型計算機(jī)，其特征是計算機(jī)內(nèi)置可充電或不可充電電池，以保證a．在無外接電源輸入時電維持非易失性半導(dǎo)體存儲器不丟失所記錄的信息；b．在無外接電源輸入時保證低功耗計算機(jī)的工作；c．保證對高功耗工作的微型計算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行掉電時的現(xiàn)場保護(hù)，在此過程中電池僅向完成現(xiàn)場保護(hù)必須使用的設(shè)備、電路供電。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型計算機(jī)，其特征是根據(jù)使用者的設(shè)定，計算機(jī)在開機(jī)后如果使用者長時間未操作計算機(jī)，計算機(jī)可以在保護(hù)現(xiàn)場后自動關(guān)機(jī)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型計算機(jī)，其特征是計算機(jī)在機(jī)內(nèi)電池電量降低到警戒狀態(tài)時，計算機(jī)可以給出電池缺電指示信息；在計算機(jī)使用電維持非易失性半導(dǎo)體存儲器且具有無需電維持的存儲器資源時，計算機(jī)可以自動將存儲在這些非易失性半導(dǎo)體存儲器中的文件轉(zhuǎn)存至無須電維持的存儲器中，此時計算機(jī)在外接電源供電下可繼續(xù)使用轉(zhuǎn)移至不需電維持的存儲器中的數(shù)據(jù)及文件。在電池電量恢復(fù)正常時，計算機(jī)自動將上述文件恢復(fù)至電維持的非易失性半導(dǎo)體存儲器中。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型計算機(jī)，其特征是計算機(jī)可配置同電視機(jī)等設(shè)備連接的視頻輸出接口、同音響設(shè)備連接的音頻信號輸入輸出接口、壓縮數(shù)據(jù)光盤多媒體解壓裝置、傳真/調(diào)制解調(diào)器裝置及電話線接口、聲音接收和播放系統(tǒng)、有線或無線電話發(fā)送及接收系統(tǒng)、打字裝置、網(wǎng)絡(luò)信號接收及發(fā)送系統(tǒng)、陰極射線顯示器接口、家用電器控制輸出及傳感器輸入接口及其它市售微型電子計算機(jī)可配置或連接的裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型計算機(jī)，其特征是在實施例中計算機(jī)分為可插合、分離的兩個部分，即操控器及機(jī)座。操控器中至少包括中央處理器、ROM、RAM、非易失性半導(dǎo)體存儲器、鍵盤、簿型低功耗顯示器、電池、通用接口及可與機(jī)座連接插合的并行接口；在機(jī)座中可內(nèi)置硬盤、光盤驅(qū)動器、軟盤驅(qū)動器、壓縮數(shù)據(jù)光盤多媒體解壓裝置、同音響設(shè)備連接的音頻信號輸入輸出接口、外接電源插口及與計算機(jī)操控器相連接插合的并行接口。操控器可以獨立使用，也可以同機(jī)座連接在一起使用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種微型計算機(jī),該微型計算機(jī)的操作系統(tǒng)和常用應(yīng)用軟件內(nèi)置于半導(dǎo)體只讀存儲器中,常用用戶文件保存在關(guān)機(jī)后不丟失信息的非易失性半導(dǎo)體存儲器中,非常用的軟件及文件存儲在硬盤等非半導(dǎo)體存儲器中,從而在多數(shù)使用場合,可提高計算機(jī)的運行速度,減少病毒對軟件及用戶文件的侵害,使用戶在開機(jī)后和關(guān)機(jī)前快速進(jìn)入、退出使用程序,便于用戶間歇使用、頻繁開關(guān)機(jī)或短時間使用,有利于降低計算機(jī)的功耗。
文檔編號G06F15/00GK1207531SQ98117820
公開日1999年2月10日 申請日期1998年8月27日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月27日
發(fā)明者岳光 申請人:岳光