專利名稱：適合訪問壓縮數(shù)據(jù)或播放音頻文件的計算機系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型一般涉及用于再現(xiàn)音頻和視頻記錄的便攜式設(shè)備(例如，筆記本式計算機)，尤其涉及用于解碼和再現(xiàn)來自各種源以多種壓縮格式壓縮的音頻記錄和視頻記錄的低功率硬件和/或軟件。同時還提供了一種快速引導(dǎo)序列和父母控制電路。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有各種便攜式設(shè)備，用于重放依照一種或多種壓縮音頻數(shù)字記錄格式來壓縮的數(shù)字音頻記錄，例如，壓縮音頻數(shù)字格式可以為MPEG(Moving PictureExperts Group，運動圖像專家組)Audio Layer-3(MP3)，WindowsMedia Audio(WMA)，以及Advanced Audio Coding(AAC，高級音頻編碼)。到目前為止，最流行的格式為MP3，是一種以大約10∶1壓縮比率來壓縮數(shù)字音樂文件的大小的壓縮方案。這些設(shè)備可以分為兩類，其中一類把壓縮數(shù)字音頻記錄存儲到一電子固態(tài)存儲器中，另一類記錄壓縮數(shù)字音頻以用于隨后使用諸如光盤(“CD”)播放器的電子機械設(shè)備或在數(shù)字計算機的硬盤驅(qū)動器上來重現(xiàn)此數(shù)字音頻。
例如，用于播放MP3壓縮數(shù)字音頻記錄的便攜式設(shè)備，其使用諸如閃存的電子固態(tài)存儲器，能夠存儲大約10首音樂選段。如使用附加存儲卡，這種設(shè)備可以容納大約20首音樂選段。這些把MP3壓縮數(shù)字音頻記錄存儲在電子固態(tài)存儲器中的MP3播放器，可以消耗相對較少的電力。因此，這樣的MP3播放器提供延長的播放間隔卻不必給計算機的CD-ROM或硬盤驅(qū)動器通電。
2001年5月1日授權(quán)的，題目為“用于便攜式計算機的低功率CD-ROM播放器”的No.6,226,237號美國專利(“‘237”專利)，在此一并作為參考，其描述了當(dāng)只是播放常規(guī)的音樂CD時，常規(guī)的筆記本式計算機是如何消耗不必要的大量電能的。這很大程度上是由于大量的與操作系統(tǒng)(例如，Windows)播放音樂無關(guān)的后臺功能造成的，這些后臺功能只要開機后就被執(zhí)行。與用戶那時正在執(zhí)行的功能即播放音樂無關(guān)的功能的額外電能消耗，將會很快地消耗筆記本式計算機電池的電能，然而可以在其他時間將這些電能更節(jié)儉地應(yīng)用于諸如字處理和電子表格分析這樣的微處理器集中任務(wù)的執(zhí)行上?！?37專利介紹的解決方法是當(dāng)便攜式設(shè)備的主電源關(guān)閉時，運行一狀態(tài)機。‘237專利實用新型把CD-ROM耦合到音頻子系統(tǒng)上(當(dāng)主電源關(guān)閉時)，以便可以在不需要消耗額外的電池電能或不必啟動便攜式計算機的情況下播放CD。
現(xiàn)有技術(shù)還包括硅解決方法，此解決方法是專用功能集成電路(IC)或嵌入到特定應(yīng)用集成電路或ASIC中。這些方法通常是昂貴的解決方法，因為在專用芯片中需要的數(shù)字信號處理器(DSP)造成了很大的、昂貴的集成電路。其中一個結(jié)果是占用了PCB(印刷電路板)的大量空間。
此外，本領(lǐng)域公知的15到20MIPS(每秒百萬個指令)的解碼機必須持續(xù)地運行，以便為Codec(編解碼器)產(chǎn)生音頻流。另外，專用解碼機需要使高功耗硬盤驅(qū)動器(HDD)持續(xù)地運作。這些方法只限于以MP3壓縮的機能，因此消除了使系統(tǒng)適應(yīng)諸如微軟的WMA，或用于保密音頻的音樂行業(yè)提議的SecureDigital Music Initiative(SDMI，安全數(shù)字音樂起步)的最新數(shù)字音樂壓縮算法的可能。
本領(lǐng)域已知的專用的硅解決方法使用對來自于硬盤驅(qū)動器中的已壓縮的音頻文件進行不斷解碼的DSP，為此其必須不斷地讀取音頻文件。如此的已知方法需要大量的電能，導(dǎo)致快速地電池放電(例如，比希望在國際航班上使用的可能的4到10個小時快)。
因此，已知的需要由IC實現(xiàn)以及不停地訪問硬盤驅(qū)動器的硬件MP3解碼器及播放器是高功耗的，很難升級的，并且是昂貴的。
本實用新型提供了低功耗的解決方案，其可以在本領(lǐng)域中被升級用于各種音樂壓縮格式，所需的成本可望不多于現(xiàn)在利用的硬件實現(xiàn)所需的成本的一半，并且可以播放數(shù)百首音樂選段，而需訪問HDD或CD-ROM的時間小于所述時間的0.5％。
實用新型內(nèi)容符合本實用新型的計算機系統(tǒng)包括響應(yīng)控制信號以載入第一操作系統(tǒng)或第二操作系統(tǒng)的系統(tǒng)CPU。第一操作系統(tǒng)由在第一操作模式下的計算機系統(tǒng)來運行，而第二操作系統(tǒng)由在第二娛樂模式下的計算機系統(tǒng)來運行。在娛樂模式下操作的PC可以運行各種娛樂軟件應(yīng)用，諸如DVD重放應(yīng)用，TV應(yīng)用，數(shù)字設(shè)備應(yīng)用，遙控應(yīng)用，錄音應(yīng)用，和音頻重放應(yīng)用。
在符合本實用新型的另一個實施例中，提供了一種快速啟動PC的方法。該方法包括步驟檢測條件；執(zhí)行BIOS引導(dǎo)處理；載入與所述條件相關(guān)的圖像文件；以及執(zhí)行與所述條件相關(guān)的圖像文件。
而在另一實施例中，提供了一種快速引導(dǎo)小型OS的方法，所述小型OS用于在娛樂模式下運行PC。所述方法包括步驟確定期望娛樂模式；檢測條件；執(zhí)行BIOS引導(dǎo)處理；裝載與所述條件相關(guān)的圖像文件；以及執(zhí)行與所述條件相關(guān)的圖像文件，以便藉此裝載小型OS，使得PC能夠在娛樂模式下操作。
在進一步的實施例中，符合本實用新型的加速的BIOS引導(dǎo)包括識別可被跳過的任務(wù)；跳過所述任務(wù)；識別可被延期的可延期任務(wù)；以及延期所述可延期任務(wù)到隨后的時間。
在進一步的實施例中，提供一種父母控制電路，該電路具有用于與主計算機系統(tǒng)通信的主機接口，用于與相關(guān)外部存儲設(shè)備通信的存儲設(shè)備接口，以及用于在相關(guān)外部存儲設(shè)備和主計算機系統(tǒng)之間提供安全通信的引擎。
在進一步的實施例中，提供一種使父母控制訪問數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng)。該計算機系統(tǒng)包括一個包含有系統(tǒng)CPU、操作系統(tǒng)以及插槽的計算機主機子系統(tǒng)。該計算機系統(tǒng)還包括父母控制系統(tǒng)，此父母控制系統(tǒng)包括存儲設(shè)備以及父母控制電路。存儲設(shè)備包含有指令數(shù)據(jù)，并且將該存儲設(shè)備配置成適合裝配在計算機主機子系統(tǒng)的插槽中。父母控制電路用于接受表示在存儲設(shè)備上的指令數(shù)據(jù)的第一編碼信號，并且提供代表指令數(shù)據(jù)的第二解碼信號到操作系統(tǒng)，其中該操作系統(tǒng)響應(yīng)第二解碼信號，以便基于第二解碼信號控制對計算機主機子系統(tǒng)的應(yīng)用的訪問。
在進一步的實施例中，符合本實用新型的計算機系統(tǒng)包括響應(yīng)一控制信號以裝載第一操作系統(tǒng)或第二操作系統(tǒng)的系統(tǒng)CPU，其中第一操作系統(tǒng)由計算機系統(tǒng)在第一操作模式下運行并且第二操作系統(tǒng)由計算機系統(tǒng)在第二娛樂模式下運行。計算機系統(tǒng)還包括父母控制電路，用于在外部存儲設(shè)備和第二操作系統(tǒng)之間提供安全通信，外部存儲設(shè)備包括用于相關(guān)用戶的關(guān)于限制計算機系統(tǒng)在娛樂模式下操作的指令數(shù)據(jù)。
在本實用新型的另一實施例中，提供一種在計算機系統(tǒng)上訪問數(shù)據(jù)的方法。該方法包括從計算機系統(tǒng)的驅(qū)動器中選擇壓縮數(shù)據(jù)，計算機系統(tǒng)具有至少一個驅(qū)動器，CPU，以及存儲器；讀取所述壓縮數(shù)據(jù)；為解壓縮所述壓縮數(shù)據(jù)而將其提供給CPU，藉此提供解壓縮的數(shù)據(jù)；以及把所述解壓縮的數(shù)據(jù)存儲到存儲器中。
在本實用新型的另一個實施例中，提供一種適于訪問數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng)。所述計算機系統(tǒng)包括駐留在一個或多個文件中的壓縮數(shù)據(jù)；用于使用戶能夠選擇所述文件中至少一個的至少一個選擇鍵；系統(tǒng)CPU；控制器；以及含有文件管理軟件的操作系統(tǒng)。所述文件管理軟件用于管理文件，以及允許用戶經(jīng)由至少一個選擇鍵來訪問所述文件。所述操作系統(tǒng)還用于控制所述控制器和CPU，以便使CPU對用戶所選擇的至少一個文件解壓縮。
在本實用新型的更進一步實施例中，提供一種適于訪問壓縮數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng)。所述計算機系統(tǒng)包括系統(tǒng)CPU；存儲器；至少一個具有壓縮數(shù)據(jù)的驅(qū)動器；用于至少控制所述系統(tǒng)CPU和存儲器的第一操作系統(tǒng)；以及用于使系統(tǒng)CPU解壓縮所述壓縮數(shù)據(jù)為解壓縮數(shù)據(jù)，并且存儲解壓縮數(shù)據(jù)到所述存儲器中的第二操作系統(tǒng)。
在另一個實施例中，符合本實用新型的適于在音頻壓縮模式下播放音頻文件的計算機系統(tǒng)包括響應(yīng)控制信號以裝載第一操作系統(tǒng)或第二操作系統(tǒng)的系統(tǒng)CPU，其中第一操作系統(tǒng)由所述計算機系統(tǒng)在第一操作模式下運行以及所述第二操作系統(tǒng)由所述計算機系統(tǒng)在第二音頻壓縮模式下運行；以及當(dāng)計算機系統(tǒng)處于所述第二音頻壓縮模式時，用于使用戶能夠進入目錄模式的至少一個功能鍵，所述目錄模式提供用戶訪問所述音頻文件的目錄。
另一個符合本實用新型的適于在音頻壓縮模式下播放音頻文件的計算機系統(tǒng)包括響應(yīng)控制信號以裝載第一操作系統(tǒng)或第二操作系統(tǒng)的系統(tǒng)CPU，其中第一操作系統(tǒng)由所述計算機系統(tǒng)在第一操作模式下運行，以及所述第二操作系統(tǒng)由所述計算機系統(tǒng)在第二音頻壓縮模式下運行，并且其中在音頻壓縮模式下操作的計算機系統(tǒng)可以操作軟件應(yīng)用，所述軟件應(yīng)用是從由媒體選擇應(yīng)用，錄音應(yīng)用，數(shù)字設(shè)備應(yīng)用，以及遙控應(yīng)用組成的組中選擇的。
另一個符合本實用新型的適于播放音頻文件的計算機系統(tǒng)包括系統(tǒng)CPU；存儲器；至少一個含有壓縮音頻數(shù)據(jù)的驅(qū)動器；音頻輸入裝置；適于至少控制所述的系統(tǒng)CPU以及存儲器的第一操作系統(tǒng)；以及第二操作系統(tǒng)，第二操作系統(tǒng)用于使系統(tǒng)CPU解壓縮所述壓縮數(shù)據(jù)并且存儲壓縮數(shù)據(jù)到存儲器中，其中在錄音應(yīng)用期間，第二操作系統(tǒng)還用于允許用戶把模擬聲音數(shù)據(jù)輸入到音頻輸入設(shè)備里。
另一個符合本實用新型的適于播放音頻文件的計算機系統(tǒng)包括系統(tǒng)CPU；存儲器；至少一個含有壓縮音頻數(shù)據(jù)的驅(qū)動器；適于至少控制所述系統(tǒng)CPU以及存儲器的第一操作系統(tǒng)；以及第二操作系統(tǒng)，第二操作系統(tǒng)用于使系統(tǒng)CPU解壓縮所述壓縮數(shù)據(jù)，并且把壓縮數(shù)據(jù)存儲到存儲器中，其中第二操作系統(tǒng)也用于允許用戶輸入來自數(shù)字設(shè)備的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
另一個符合本實用新型的適于播放音頻文件的計算機系統(tǒng)包括系統(tǒng)CPU；存儲器；收發(fā)器；至少一個含有壓縮音頻數(shù)據(jù)的驅(qū)動器；適于至少控制所述系統(tǒng)CPU以及存儲器的第一操作系統(tǒng)；以及第二操作系統(tǒng)，所述第二操作系統(tǒng)用于使系統(tǒng)CPU解壓縮所述壓縮數(shù)據(jù)并且把壓縮數(shù)據(jù)存儲到存儲器中，其中第二操作系統(tǒng)也用于允許用戶通過遙控器控制計算機系統(tǒng)，所述遙控器向收發(fā)器提供遙控信號。
最后，另一個符合本實用新型的適于在音頻壓縮模式下播放音頻文件的計算機系統(tǒng)包括收發(fā)器；以及響應(yīng)控制信號以裝載第一操作系統(tǒng)或第二操作系統(tǒng)的系統(tǒng)CPU，其中第一操作系統(tǒng)由計算機系統(tǒng)在第一操作模式下運行，而第二操作系統(tǒng)由計算機系統(tǒng)在第二音頻壓縮模式下運行，其中由所述收發(fā)器在接收到來自于相關(guān)的遙控器的遙控信號后提供控制信號。
附圖簡述

圖1是顯示本實用新型一個實施例的示例性操作流程的框圖；圖2是在本實用新型的一個實施例中小型OS加電以及播放器功能啟動的示例性流程圖；圖3是符合本實用新型的一個實施例的示例性音頻播放系統(tǒng)的框圖；圖4是在本實用新型一個實施例中，示例性的專用電路內(nèi)部涉及與其連接的其他組件的框圖；圖5是符合本實用新型的另一個實施例的示例性音頻播放系統(tǒng)的另一框圖；圖6是符合本實用新型另一個實施例的只利用軟件進行音頻解碼和播放的示例性音頻播放系統(tǒng)的另一框圖；圖7是符合本實用新型的計算機系統(tǒng)的另一框圖，以舉例說明可以由計算機系統(tǒng)在壓縮音頻模式下運行的各種應(yīng)用；圖8是在娛樂模式下計算機系統(tǒng)的示例性加電以及相關(guān)的快速引導(dǎo)處理的流程圖；圖9是示例性的可作為圖8的BIOS引導(dǎo)處理利用的加速BIOS引導(dǎo)處理的流程圖；和圖10是符合本實用新型另一個實施例的父母控制系統(tǒng)的框圖。
具體實施方式
在一實施例中，符合本實用新型的計算機系統(tǒng)包括小型OS(操作系統(tǒng))軟件以及在南橋和編解碼器之間的硬件接口(專用電路)，以播放用戶所期望的音樂選段(或者其他所存儲的音頻)。在另一個實施例中，由于計算機系統(tǒng)利用純軟件解決方案，因此不需要硬件。
本實用新型的小型OS軟件只執(zhí)行某些功能，并且當(dāng)所需要的便攜式計算機的那些部件被需要時，能夠使它們播放所選擇的音樂，而不用執(zhí)行由諸如Windows這樣的全系統(tǒng)操作系統(tǒng)所執(zhí)行的所有后臺功能，并且不用訪問便攜式計算機的監(jiān)視器電路以及監(jiān)視屏。另外，當(dāng)給RAM傳輸壓縮文件時，本實用新型的小型OS只訪問HDD。從而，可以看出在播放音頻時，本實用新型的小型OS軟件部分執(zhí)行節(jié)電和文件管理兩者的功能。
圖1是表示在本實用新型的一個實施例中的示例性軟件壓縮音頻播放器的操作流程的框圖。
圖1所示的操作內(nèi)容如下第1瀏覽器，運行在便攜式計算機的諸如Windows這樣的全系統(tǒng)操作系統(tǒng)上，最初用來在先于用戶期望把便攜式計算機作為音頻播放器使用以及創(chuàng)建含有用戶期望隨后聆聽的歌曲的播放列表的一段時間，把壓縮音樂文件(例如1000首歌曲)下載到PC的硬盤驅(qū)動器(HDD)(2)(例如使用HDD空間的4吉字節(jié))；第2當(dāng)用戶期望把便攜式計算機作為音頻播放器使用時，一旦所期望的音樂文件在HDD上，用戶就可操縱音頻播放器的開關(guān)以將便攜式計算機完全地打開，啟動整個計算機，載入本實用新型的具有節(jié)電初始化子例程的小型OS而不是通常的微軟“WindowsOS”(沒有打開全系統(tǒng)操作系統(tǒng))，并且只初始化便攜式計算機的那些必要部分，并且文件管理子例程初始化在步驟1產(chǎn)生的大量歌曲中的歌曲播放列表或者目錄，用于在用戶的指示下收聽所期望的音樂；第3然后把所述小型OS軟件從HDD(2)拷貝到RAM(4)中，并隨后使用本實用新型的小型OS軟件把來自歌曲播放列表的第一組壓縮文件從HDD(2)拷貝到系統(tǒng)RAM(4)中。例如，在現(xiàn)今的PC中，128M字節(jié)是典型的系統(tǒng)RAM的容量，采用本實用新型的小型OS軟件占用RAM大約8M字節(jié)，剩余的近似120M字節(jié)用作壓縮音樂存儲器(也就是，高速緩存器或者緩沖器，使用系統(tǒng)存儲器，專用存儲器，或另外的存儲器)。該120M字節(jié)表示大約2個小時的連續(xù)的具有10∶1壓縮比率的壓縮的音樂，典型的為MP3文件。類似地，在當(dāng)閃速媒體被用作MP3存儲器的情況下，閃速媒體卡上的全部或大多數(shù)內(nèi)容可以被拷到系統(tǒng)RAM(4)中，從而將對閃速媒體卡讀出器的訪問減到最小并且允許對MP3文件的更多響應(yīng)控制；第4本實用新型的文件管理軟件順序輸送部分第一音樂文件到CPU(6)，在CPU中解碼算法使用存儲在RAM(4)中的本實用新型的文件管理軟件對每個文件解壓縮。一旦被解碼，就以三種方式之一傳輸PCM音頻數(shù)據(jù)所述CPU把PCM音頻數(shù)據(jù)輸送到南橋(見圖3(32))FIFO(先進先出)緩沖器；在南橋中的DMA在南橋之內(nèi)把所述數(shù)據(jù)在內(nèi)部傳輸給FIFO緩沖器；或者專用電路把所述數(shù)據(jù)從LPC接口傳輸?shù)紽IFO緩沖器。FIFO緩沖器然后通過本實用新型的專用電路，在該電路中解碼信號由數(shù)字的轉(zhuǎn)換為模擬，順序地輸送解碼音樂的每部分到編解碼器(8)(也見圖3(42))。然后放大(10)(也見圖3(44))編解碼器(8)的輸出信號，以驅(qū)動揚聲器和/或耳機(見圖3(46))。
第5當(dāng)來自播放列表中的第一組的最后一首歌曲從存儲器播放時，如在第1步驟形成的初期原始歌曲播放列表確定的那樣，存儲在RAM(4，30)中的本實用新型的文件管理軟件返回控制到第4步驟，以從RAM存儲器中檢索下一組壓縮的音樂文件。因此，為每組壓縮音樂文件，重復(fù)第4以及第5步驟，直到該組播放列表中最后的音樂選段。在那點上，控制及時返回到第三步驟以裝載播放列表中的另一組，同樣經(jīng)由第4和第5步驟播放。當(dāng)播放來自第2步驟的所有播放單的最后一首歌時，或者當(dāng)用戶關(guān)閉了音樂播放器功能時，播放器的操作停止。
本實用新型的小型OS系統(tǒng)的節(jié)電軟件確保CPU、外圍芯片、HDD以及其他的可控制系統(tǒng)元件在可能的最高的時間百分比中處于空閑狀態(tài)。由本實用新型提供的解決方法的一個值得關(guān)注的特征是CPU的MIPS(每秒百萬指令)能力越高，CPU用來執(zhí)行解碼功能所花費的時間的百分比就越少。這意味著當(dāng)播放壓縮的音樂演奏時，更高性能的CPU將展示更低功率使用，從而節(jié)省更多的電池電力，并且進一步延長了電池保持足夠的電荷以用來對便攜式計算機供電的時間。
小型OS監(jiān)控經(jīng)由本實用新型的專用電路(見圖3(40))而由用戶啟動的音頻控制按鈕(例如，播放，快進，反轉(zhuǎn)，暫停，搜索，前一曲目，后一曲目，第一曲目，最后曲目，收聽時的快進/反轉(zhuǎn)，音頻源/媒體選擇(例如，HDD或CD)，等等)(見圖3(48))，并且將用戶需求傳達(dá)到本實用新型的小型OS文件管理軟件?？梢詫⑿⌒蚅CD顯示器(見圖3(34))可選地連接到專用電路，以便在小型OS顯示管理子例程的控制下提供可視的狀態(tài)指示(例如，歌曲#，歌曲名稱，軌道#，播放時間與圖標(biāo))。
本實用新型的小型OS節(jié)電軟件最初管理CPU的使用，以及諸如CD，HDD和閃速媒體的MP3存儲設(shè)備，閃速媒體諸如SD(安全數(shù)字)卡，MMC(多媒體卡)，存儲棒，和SMC(智能媒體卡)，同時使系統(tǒng)的剩余部分，包括存儲器，核心邏輯芯片組，保持在完全打開以及功能狀態(tài)中。其次節(jié)電管理被應(yīng)用于其他的PC子系統(tǒng)，以便通過將它們設(shè)置為空閑狀態(tài)來進一步使功率的使用減少到最小。
例如，使用具有大約225MIPS處理能力的500MHz的奔騰III CPU以及要求大約15MIPS的解碼算法，CPU操作的時間將小于總時間的10％。另外的90％-95％的時間，CPU將處于備用模式，該模式僅需要數(shù)毫安的電流?？蛇x地，CPU可以在低時鐘速度下運行，這是大多數(shù)目前的CPU，例如AMD的Athlon CPU，都能夠提供的選項。相似的，在用來裝滿或重裝滿RAM的時間期間訪問HDD。因此，由于歌曲平均占用大約4分鐘來播放并且120M字節(jié)的RAM可以容納大約30首歌曲，以及由于HDD需要1-5秒來上旋(spin up)并且僅需要幾秒鐘將歌曲播放列表載入RAM中，因而用于HDD的總計訪問時間是在120分鐘播放時間之中的30秒；1∶240的比率，少于全部功率操作時間的0.5％。這些因素增加了通過使用本實用新型的小型OS操作系統(tǒng)而不是用便攜式計算機的全操作系統(tǒng)而獲得的功率的節(jié)省。當(dāng)便攜式計算機處于音樂播放模式時，本實用新型的全部功率消耗的結(jié)果是很低的，并且其直接轉(zhuǎn)化為電池保持可利用電荷量比現(xiàn)有技術(shù)所允許的時間更長的時間。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，本實用新型的壓縮的音樂數(shù)據(jù)可以駐留在硬盤、另外的磁(例如，磁帶)媒體、光(例如，CD-ROM)媒體、閃速媒體(例如，SD卡，MMC，存儲棒，SMC)上，或者駐留在另外的存儲媒體上。
圖3是符合本實用新型一個實施例的示例性系統(tǒng)31的一般性的總框圖。在系統(tǒng)31中的大多數(shù)功能塊是本領(lǐng)域公知的組件，并且通常包括在所有用于經(jīng)由計算機的揚聲器產(chǎn)生聲音的PC中。在圖3中，為簡單起見，所示出的系統(tǒng)時鐘56，與各種需要時鐘信號的組件的連接關(guān)系沒有示出。另外，示出了與北橋28相連接的CPU 26。依次地，北橋28與系統(tǒng)RAM 30以及南橋32連接。然后南橋32與HDD 36以及CD-ROM 38連接。典型地，南橋32也可以經(jīng)由AC_link直接與編解碼器42(CODEC)連接；然而，在所示的示例性系統(tǒng)31中，專用電路40(見下面圖4的討論)被插入在南橋32和編解碼器42之間，以便能夠與來自系統(tǒng)RAM 30的本實用新型的小型OS 80一起播放已壓縮的數(shù)字音頻，而不影響播放非壓縮模擬音頻的能力。在這種配置下，小型OS 80被存儲于BIOS中，雖然本領(lǐng)域技術(shù)人員會認(rèn)識到小型OS可選擇存儲于它自己的ROM(在專用電路40內(nèi)部或它的外部)，硬盤，或者其他媒體中。因此，將來自南橋32的AC_link1耦合到專用電路40，用于執(zhí)行所需要的解壓縮功能，然后經(jīng)由AC_link2向編解碼器42提供所有的音頻信號。編解碼器42然后在從專用電路40接收的所有信號上執(zhí)行通常的功能，并且將音頻信號送到放大器(AMP)44，以在揚聲器46或耳機(未示出)上播放。在系統(tǒng)31中，AC_link1從外表上看及從操作上看與連接到南橋32上的標(biāo)準(zhǔn)AC_link相似，并且AC_link2從外表上看及從操作上看與到編解碼器42的標(biāo)準(zhǔn)AC_link相似，這將使得對于計算機的這些部分來說象在常規(guī)音頻播放(本領(lǐng)域已知)期間執(zhí)行音頻功能一樣，因此對南橋32以及編解碼器42的操作具有最小的影響或沒有影響。圖3中還示出了功能轉(zhuǎn)換開關(guān)48，小型LCD顯示器34和音頻播放器電源開關(guān)54，將參考圖4在下文描述它們的功能。
圖4包括專用電路40內(nèi)部的詳細(xì)框圖以及與該專用電路相連的計算機其他部分的相關(guān)細(xì)節(jié)，而沒有示出計算機系統(tǒng)其余部分的細(xì)節(jié)。專用電路40可以作為IC生成，以便使PCB的空間最小，該PCB空間被需要用來將本實用新型的實施例納入到便攜式計算機中。帶有標(biāo)準(zhǔn)AC97控制器50及LPC(低數(shù)量插腳)控制器52的南橋32，在專用電路40的左邊示出，在南橋32和專用電路40之間有標(biāo)準(zhǔn)雙向鏈接AC-_link1以及LPC總線，并且單向IRQ(中斷請求)鏈接從專用電路40到南橋32。向右，專用電路40經(jīng)由AC_link2為AC97編解碼器42提供未壓縮的音頻，同樣向右，功能鍵48，以及在下面的LCD 34，每一個都如所示的那樣連接到專用電路40。另外，圖4包括連接到各種組件上的系統(tǒng)時鐘56，并且音頻播放器電源開關(guān)54在左下方示出。如此提供在符合本實用新型的系統(tǒng)中使用的電源開關(guān)54，使得當(dāng)用戶經(jīng)由電源開關(guān)54啟動播放器模式時，只有小型OS(不是全系統(tǒng)OS)被啟動。
專用電路40的內(nèi)部具有與AC_link1以及AC_link2兩者相連的開關(guān)60，并且其響應(yīng)在寄存器組66的內(nèi)部寄存器中的設(shè)置而操作，當(dāng)PC利用全系統(tǒng)OS常規(guī)操作時，開關(guān)60閉合以便連接AC_link1與AC_link2，并且當(dāng)應(yīng)用符合本實用新型的系統(tǒng)時，打開開關(guān)60。LPC通路耦合于LPC接口。開關(guān)60和AC_link2耦合于狀態(tài)機64，同時狀態(tài)機64的另一個端口經(jīng)由總線74耦合于LPC接口62的輸出端、以及寄存器組66、功能鍵接口68以及LCD接口72。寄存器組66的第二個端口耦合于狀態(tài)機64的第三個端口上。功能鍵48耦合于功能鍵接口68，并且LCD耦合于LCD接口72。此外，當(dāng)用戶選擇功能鍵48中的一個鍵時，功能鍵接口68提供信號給寄存器組66。在上述第二步驟中由用戶操作的音頻播放器電源開關(guān)54，可以用來啟動PC，以使其如上所述的進行操作。所示開關(guān)54連接于便攜式計算機的直流電壓源并且不連接于圖4中的任何特定部件，這是由于該連接會根據(jù)安裝有本實用新型實施例的計算機的生產(chǎn)商所控制的諸多因素而變化。
專用電路40中的部件的更明確地操作如下LPC接口專用電路40包括與南橋32中的LPC控制器相連的LPC(低數(shù)量插腳)接口62。
LPC接口62由CPU 26使用以用來(1)讀取在寄存器組66中的功能鍵輸入寄存器；(2)設(shè)置寄存器組66中的控制寄存器以控制AC97編解碼器42；(3)從系統(tǒng)存儲器(RAM 30)中獲得音頻PCM(脈沖編碼調(diào)制)數(shù)據(jù)；以及
(4)執(zhí)行時鐘暫閉控制。
在寄存器組66的模式寄存器中的設(shè)置，用來控制開關(guān)60的狀態(tài)，以在開關(guān)60為關(guān)閉狀態(tài)的常規(guī)計算機操作模式(例如，運行Microsoft WindowsOS)和在開關(guān)60為打開狀態(tài)用來播放壓縮音頻文件的符合本實用新型的系統(tǒng)模式之間，轉(zhuǎn)換專用電路40。
南橋AC97控制器50接口(來自主機AC_Link1)在常規(guī)計算機操作模式期間，開關(guān)60是閉合的，通過閉合的開關(guān)60，南橋的AC97控制器50接口直接與AC97編解碼器42連通，以產(chǎn)生音頻輸出，就好像不存在專用電路40一樣。為了播放壓縮的音頻文件，當(dāng)小型OS運行時開關(guān)60是打開的，并且狀態(tài)機64控制AC97編解碼器42。
AC97編解碼器接口(AC_Link2到AC97 Codec 42)當(dāng)計算機在小型OS控制下運行時，開關(guān)60是打開的。狀態(tài)機64然后控制AC_Link2響應(yīng)由主機(CPU 26)設(shè)置的寄存器組66的設(shè)置，以便產(chǎn)生對于AC 97編解碼器42的控制(例如，轉(zhuǎn)換采樣頻率，控制音量，發(fā)送PCM數(shù)據(jù)到編解碼器42，設(shè)置編解碼器42為節(jié)電模式或從節(jié)電模式下喚醒編解碼器42)。
功能鍵輸入接口68功能鍵接口68接收來自功能鍵48的用戶選擇并且存儲所述選擇到內(nèi)部寄存器以便由CPU 26讀取。
LCD接口72如果LCD 34是用來為用戶提供狀態(tài)信息的，那么LCD接口72才是必需的。當(dāng)使用時，目的是當(dāng)使用符合本實用新型的系統(tǒng)時，在低成本LCD 34上顯示播放器的狀態(tài)。選擇播放的音頻軌道號的狀態(tài)，狀態(tài)圖標(biāo)(例如，播放)以及其他普通的狀態(tài)圖標(biāo)可以編程到系統(tǒng)中并且為任何其他的目的而顯示。
操作模式(A)常規(guī)操作模式如上所述，當(dāng)PC處于全功率狀態(tài)并且在全系統(tǒng)OS下運行時，專用電路40的各種功能是被忽略的并且開關(guān)60是閉合的。在常規(guī)操作模式下，計算機系統(tǒng)使用南橋AC97控制器50經(jīng)由AC_Link(在常規(guī)模式下，因為開關(guān)60是閉合的，AC_Link1和AC_Link2是相同的)直接控制AC97編解碼器42。專用電路不截取或修改AC_Link信號。
(B)壓縮的音頻執(zhí)行模式當(dāng)開關(guān)54被閉合時，系統(tǒng)在小型OS的控制下運行，并且對專用電路40授權(quán)并在壓縮的音頻執(zhí)行模式下運行。因為開關(guān)60是打開的，因此在該模式下，南橋AC97控制器50與AC97編解碼器42隔離。
在壓縮的音頻執(zhí)行模式下，主機(CPU 26)設(shè)置寄存器組66的內(nèi)部寄存器以控制到AC97編解碼器42的數(shù)據(jù)流，并且執(zhí)行各種功率管理功能。
在壓縮的音頻執(zhí)行模式下的節(jié)電控制方法提供了專用電路40的靈活控制方法，以便在執(zhí)行模式下使系統(tǒng)控制周期和功率消耗最少。系統(tǒng)存儲器(RAM 30)用來傳送大多數(shù)控制命令到專用電路40，而不是CPU 26，這最小化了CPU 26需要訪問不同于備用標(biāo)準(zhǔn)的高速外部總線的時間。這樣相當(dāng)程度地減少了在該模式下便攜式計算機的電池上的功率負(fù)載。
CPU 26也設(shè)置在寄存器組66中的系統(tǒng)控制存儲寄存器。狀態(tài)機64基于那些寄存器的設(shè)置操作，通過LPC接口62來自動地獲取控制字以及PCM數(shù)據(jù)。在系統(tǒng)存儲器(RAM 30)中的控制字被取出送到內(nèi)部寄存器，而且狀態(tài)機64對控制字解碼以確定PCM或音頻數(shù)據(jù)是否就緒。如果音頻數(shù)據(jù)已經(jīng)就緒，狀態(tài)機64繼續(xù)取出音頻數(shù)據(jù)并把它們發(fā)送到AC97編解碼器42中。在系統(tǒng)存儲器(RAM 30)中的控制字也可以用作指示PCM數(shù)據(jù)的采樣頻率。因此，狀態(tài)機64可以在發(fā)送PCM數(shù)據(jù)前，將AC 97編解碼器42設(shè)定為適當(dāng)?shù)念l率。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，頭戴受話器或耳機系統(tǒng)可以包括比上述的諸如音量控制的功能更多的功能，或者可以在其上集成音頻控制按鈕。
還將認(rèn)識到，符合本實用新型的專用電路可以被集成到專門的壓縮(和/或非壓縮)音頻播放系統(tǒng)中，所述系統(tǒng)可以不管系統(tǒng)的其余部件的操作而播放音樂。在這種結(jié)構(gòu)中，提供了專用電路和小型OS，以及在Windows下用于處理來自功能按鈕的中斷的軟件驅(qū)動器。在這種結(jié)構(gòu)中，當(dāng)系統(tǒng)的其余部件在充分運行(S0)或者在“休眠”(掛起(suspend)到RAM或S3)模式下時，系統(tǒng)可以配置為開始執(zhí)行定制或標(biāo)準(zhǔn)音頻播放器，例如，運行在Windows下的可適于播放存儲在播放列表中的壓縮音頻文件的Music Match或Windows媒體播放器。在這種情況下，功能按鈕可以適于用在通過型(passthrough-type)模式下，使用附帶的軟件驅(qū)動器來控制諸如Music Match的音頻播放軟件的各種特征，而不是控制專用電路。當(dāng)諸如Windows的主操作系統(tǒng)處于全關(guān)閉(S5)狀態(tài)或處于“冬眠(hibernate)”(掛起到HDD或S4)模式時，專用電路的操作可以如上所述地來播放來自播放列表的壓縮音頻文件，在這里功能按鈕控制專用電路。
應(yīng)注意的是如上所述的功率狀態(tài)(也就是，全運行，休眠/掛起到RAM，全關(guān)閉，冬眠/掛起到HDD)常常使用高級配置和電源接口(“ACPI”)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)定，如下所示典型操作系統(tǒng)(例如，Windows)支持被稱為S0(全運行和操作的)到S5(電源關(guān)閉)的6種系統(tǒng)功率狀態(tài)。每一個狀態(tài)的特征如下功率消耗，即計算機使用多少電力；軟件恢復(fù)，即從哪個位置上重啟操作系統(tǒng)；硬件等待時間，即使計算機返回到工作狀態(tài)占用了多長時間；以及系統(tǒng)環(huán)境(context)，即多少系統(tǒng)環(huán)境被保留。狀態(tài)S0是工作狀態(tài)。狀態(tài)S1，S2，S3以及S4是休眠狀態(tài)，其中由于減少了功率消耗，計算機呈現(xiàn)關(guān)閉狀態(tài)，但是其保持了足夠的環(huán)境以便不用重啟操作系統(tǒng)而返回到工作狀態(tài)。狀態(tài)S5為停止系統(tǒng)運行或關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)處于在從關(guān)閉狀態(tài)(S5)或者任何休眠狀態(tài)(S1-S4)到工作狀態(tài)(S0)的轉(zhuǎn)換過程時，系統(tǒng)在喚醒，而當(dāng)在從工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換到任何休眠狀態(tài)或關(guān)閉狀態(tài)時，系統(tǒng)將進入休眠。系統(tǒng)不能從一個休眠狀態(tài)直接進入另一個休眠狀態(tài)；它在進入任何休眠狀態(tài)前必須進入工作狀態(tài)。例如，系統(tǒng)不能從狀態(tài)S2轉(zhuǎn)換到S4，也不能從狀態(tài)S4轉(zhuǎn)換到S2。它必須首先返回S0，從這里它可以進入下一個休眠狀態(tài)。因為處于中間休眠狀態(tài)的系統(tǒng)已經(jīng)失去了一些操作環(huán)境，因此它必須返回到工作狀態(tài)，以便在它可以進行另一個狀態(tài)轉(zhuǎn)換之前恢復(fù)該環(huán)境。
現(xiàn)參考圖2，結(jié)合圖3，舉例說明在本實用新型一個實施例中，用于對小型OS加電以及啟動播放器功能的示例性序列200。如上所述，在先于啟動配備了本實用新型的PC的音頻播放器功能的某個時間，用戶下載(圖2未示出)感興趣的音頻文件到HDD36中或者刻制CD-ROM，其放置在CD-ROM驅(qū)動器38中，并采用本實用新型的音頻播放器特征而使用。如所示的那樣，在步驟201，當(dāng)用戶按壓音頻播放器電源開關(guān)54或計算機主電源開關(guān)(圖3未示出)時，序列200開始以啟動系統(tǒng)。然后在步驟202，確定計算機將以常規(guī)操作模式還是以壓縮音頻執(zhí)行模式來啟動。該確定通常是在BIOS中基于是使用計算機電源開關(guān)還是使用音頻電源開關(guān)54打開計算機的而做出，盡管本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到這種確定可以選擇通過應(yīng)用程序或者提供如此能力的操作系統(tǒng)(例如，Windows98)來完成。如果使用計算機電源開關(guān)來打開計算機，那么在步驟S203，系統(tǒng)將引導(dǎo)至常規(guī)的操作模式，并且把常規(guī)的操作系統(tǒng)(例如，Windows98)載入系統(tǒng)RAM30中并且運行。如果使用音頻播放器電源開關(guān)54打開計算機，那么在步驟S204，把小型OS載入系統(tǒng)RAM 30中。在步驟S205中，小型OS初始化包括北橋28，南橋32，專用電路40，硬盤驅(qū)動器36，CD-ROM驅(qū)動器38，編解碼器42，和CPU26中的一個或多個的系統(tǒng)部件。
因為在系統(tǒng)初始化時沒有音頻解壓縮要求是未決的(即，存儲器緩沖區(qū)沒有填滿)，該確定過程是在步驟S208中進行的，那么在步驟S207，系統(tǒng)等待來自功能鍵48之一的輸入，直到功能鍵48的其中一個被按壓，此時，在步驟S206執(zhí)行適當(dāng)?shù)墓δ懿⑶襆CD顯示器34被適當(dāng)更新。如果命令包括來自于用戶的播放音頻的要求，那么在該時間，音頻解壓縮要求將是未決的，其中該確定在步驟S208中做出。由于在步驟S209確定在最初要求播放音頻時系統(tǒng)存儲器30中沒有壓縮的音頻文件，因而在步驟S210，從HDD 36和/或CD-ROM驅(qū)動器38和/或便攜式存儲媒體80中讀取壓縮的音頻文件，并將其載入系統(tǒng)存儲器30。在把壓縮的音頻文件載入系統(tǒng)存儲器的步驟210后，或者如果音頻文件已經(jīng)在系統(tǒng)存儲器中，該確定是在步驟209中做出的，那么在步驟211使用系統(tǒng)CPU 26解壓縮音頻文件。在步驟212，到編解碼器42的DMA傳送被初始化用于已解壓縮的數(shù)據(jù)，而后由放大器44放大(圖2未示出)來自編解碼器42的輸出信號以驅(qū)動揚聲器和/或耳機46。在步驟212初始化DMA傳送后，控制循環(huán)返回到步驟208以確定是否有未決的音頻解碼要求。
播放列表軟件操作圖5是符合本實用新型另一個實施例的示例性系統(tǒng)31的另一個概括的總體框圖。在該示例性實施例中，系統(tǒng)31包括可以用來保存播放列表數(shù)據(jù)和/或壓縮的文件數(shù)據(jù)的便攜式存儲媒體80。存儲媒體80可以是智能卡媒體，存儲棒媒體，PCMCIA存儲媒體和/或其他的在本領(lǐng)域中已知的便攜式存儲媒體。如果系統(tǒng)是在開啟的狀態(tài)下并且探測到媒體存在于便攜式存儲媒體位置上(例如，通過插入智能卡，PCMCIA，CardBus卡，存儲棒或其他媒體到合適插槽)，存儲器讀取器產(chǎn)生一個中斷給南橋32。本實施例的專用電路40也接收該中斷并且產(chǎn)生一個命令以通知操作系統(tǒng)啟動適當(dāng)?shù)膽?yīng)用程序(例如，Windows媒體播放器)以讀取存儲設(shè)備80中的播放列表數(shù)據(jù)。在此實例中，應(yīng)用程序利用控制以讀取播放列表文件并且從存儲設(shè)備80或在播放欄文件中指定的其他位置處，檢索音頻數(shù)據(jù)。相似地，當(dāng)小型OS處于操作狀態(tài)時，專用電路40適于檢查是否存在存儲設(shè)備80，并且為了播放列表數(shù)據(jù)而掃描所述設(shè)備。然后系統(tǒng)如上述那樣操作。
在這里描述的播放列表文件，是由用戶創(chuàng)建的具有期望得到MP3歌曲序列的概括性數(shù)據(jù)文件。播放列表文件還包括盤路徑信息以指示應(yīng)用程序到何處查找所期望的MP3數(shù)據(jù)。某些操作系統(tǒng)允許用戶即時改變驅(qū)動器名。因此，播放列表軟件讀取由操作系統(tǒng)給予特定驅(qū)動器的卷序號(VSN)。所述序號不會改變(除非通過對驅(qū)動器重新格式化來故意地改變)，并且由此，不管用戶是否重新指定了特定驅(qū)動器名，播放列表軟件可以追蹤播放列表數(shù)據(jù)。這個特征也可以采用諸如盤驅(qū)動器的可變換設(shè)備相似地進行工作。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識到，盡管上述實施例利用了基于硬件的OS選擇(例如，按壓主電源按鈕以引導(dǎo)至Windows，或者按壓音頻控制扭引導(dǎo)至小型OS)，其他的OS選擇方法也是預(yù)期的。這樣的選擇方法包括，例如使用批處理文件或者其他基于腳本或者軟件的方法來關(guān)閉第一OS并且引導(dǎo)至第二OS。本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以認(rèn)識到，本實用新型的小型OS可以作為較大的OS(例如，基于GUI的OS，諸如Windows，LINUX，等等)的一部分來實現(xiàn)或者作為不同于“操作系統(tǒng)”這一名稱(例如，“驅(qū)動器”，“算法”，“腳本”，“編碼”，“程序”，“可執(zhí)行文件”，“例程”，“子例程”，“實用程序”等等)而命名的軟件組件，而不是作為完全獨立的操作系統(tǒng)來實現(xiàn)。這樣的實施例是預(yù)期在本實用新型的范圍中的。
軟件操作轉(zhuǎn)向圖6，將要說明符合本實用新型的另一個示例性計算機系統(tǒng)600的一般化框圖。除了在已壓縮的音頻模式下為系統(tǒng)600的操作而使用純軟件解決方案，而不使用先前所描述的專用電路40(硬件)之外，計算機系統(tǒng)600與較早描述的圖3-5中實施例相似。同樣地，軟件解決方案使系統(tǒng)600具有先前所描述的本實用新型所有實施例的全部功能，包括在已壓縮的音頻播放模式下的PC操作。
計算機系統(tǒng)600包括較早參照圖3和5詳細(xì)說明的所有的常規(guī)組件，因此對那些組件和它們的操作的重復(fù)描述在此為清楚起見而被忽略。除了那些較早描述的組件之外，計算機系統(tǒng)600包括常規(guī)鍵盤控制器604，所述鍵盤控制器604適于與音頻控制按鈕48，LCD 34和鍵盤606相連接。
在音頻壓縮模式下計算機系統(tǒng)600的操作由適合于處理器執(zhí)行的音頻軟件來控制。同樣地，音頻軟件的操作需要處理器和機器可讀媒體。處理器，例如CPU 26，可以是能夠提供本實用新型實施例所需要的速度和功能的任意一種類型的處理器。例如，處理器可以來自于由Intel公司制造的Pentium系列處理器。
機器可讀媒體可以是能夠存儲適于處理器執(zhí)行的指令的任意一種類型的媒體。該媒體的一些例子包括系統(tǒng)RAM 30，只讀存儲器(ROM)，可編程ROM，磁盤(例如軟盤和HDD 36)，光盤(例如CD/DVD ROM 38)，以及其他能夠存儲數(shù)字信息的所有裝置，但并不限于此。在此使用的短語“適于處理器執(zhí)行”的意思是包含以壓縮和/或加密格式存儲的指令，以及在處理器執(zhí)行之前必須由安裝程序編譯或安裝的指令。處理器和機器可讀媒體可以是計算機系統(tǒng)600的一部分，在計算機系統(tǒng)600中，機器可讀媒體的不同組合存儲可通過不同的控制器由處理器存取的音頻軟件的組合。
音頻軟件提供所有的功能以便如先前所描述的那樣加載和操作小型OS以及PC系統(tǒng)。此外，小型OS本身可以實現(xiàn)為大型操作系統(tǒng)的一部分，或者可以作為一種“算法”，“腳本”，“編碼”，“程序”，“例程”或“子例程”。
計算機系統(tǒng)600的操作在下面將結(jié)合圖2的示例性序列來詳細(xì)描述。如早期所描述的一樣，在先于啟動配置有本實用新型的PC的音頻播放器功能的某一時間，用戶下載(圖2未示出)感興趣的音頻文件到HDD 36或刻制一CD-ROM，所述CD-ROM被放置在CD/DVD ROM驅(qū)動器38中，以利用本實用新型的音頻播放器特性。如其所示，在步驟201，當(dāng)用戶按下音頻播放器電源開關(guān)54或計算機的主電源開關(guān)時，序列200開始以啟動系統(tǒng)。然后在步驟202，進行一確定計算機是以常規(guī)操作模式啟動的還是以壓縮音頻執(zhí)行模式啟動的。該確定步驟通常在BIOS中，基于是使用計算機電源開關(guān)打開計算機還是使用音頻播放器電源開關(guān)54來打開計算機來進行的，雖然本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到該確定步驟能選擇由應(yīng)用程序或提供該能力的操作系統(tǒng)(例如Windows98)來進行。
如果想要得到常規(guī)的PC操作模式，那么在步驟203，系統(tǒng)引入常規(guī)操作模式，并且該常規(guī)的操作系統(tǒng)例如Windows98被載入系統(tǒng)RAM 30并執(zhí)行。正如專用電路40被繞過這樣的情形，符合本實用新型的音頻軟件不響應(yīng)在常規(guī)模式下操作PC的請求。
如果想要得到已壓縮的音頻模式，音頻軟件通過各種的啟動技術(shù)之一而被啟動。例如，音頻播放器電源開關(guān)54可以被使用或可以使用基于軟件的選擇技術(shù)。一旦音頻軟件被啟動，在步驟204，它將指示系統(tǒng)將小型OS載入系統(tǒng)ROM 30中。有利的是，在壓縮音頻模式下使用小型OS來啟動的PC啟動時間，比在常規(guī)PC模式下使用傳統(tǒng)的OS來啟動的PC啟動時間要快。以這種方式，用戶能很快地聽到各種音頻文件而不必等待常規(guī)PC模式下更長的PC啟動時間。
然后在步驟205，小型OS初始化包括有北橋28，南橋32，硬盤驅(qū)動器36，CD/DVD-ROM驅(qū)動器38，Codec 42，和CPU 26中一個或多個的系統(tǒng)600的組件。另外，CPU 26使用音頻軟件去控制到Codec 42的數(shù)據(jù)流并且執(zhí)行較早所述的各種電源管理功能。
因為在系統(tǒng)初始化時沒有未決的音頻解壓縮請求(例如，存儲器緩沖區(qū)不滿)，其中該確定過程在步驟208中進行，因而在步驟207，系統(tǒng)等待來自功能鍵48之一的輸入，直到其中一個功能鍵48被激活。此時，在步驟206，執(zhí)行適當(dāng)?shù)墓δ懿⑶襆CD顯示器34可以被適當(dāng)?shù)馗?。如果命令包括用戶要求播放音頻的請求，則在該時刻，音頻解壓縮請求將處于未決狀態(tài)，其中該確定過程在步驟208中進行。
因為在最初請求播放音頻時通常在系統(tǒng)存儲器30中沒有壓縮的音頻文件，其中該確定過程在步驟209中進行，故而在步驟210，從HDD 36和/或CD/DVD ROM驅(qū)動器38和/或便攜存儲媒體80中讀出壓縮的音頻文件并且載入系統(tǒng)存儲器30中。例如，當(dāng)由CD/DVD ROM驅(qū)動器38讀出時，壓縮的音頻文件可以在CD或DVD上。在步驟210壓縮的音頻文件被載入系統(tǒng)存儲器后，或者如果音頻文件已經(jīng)在系統(tǒng)存儲器中，該確定過程在步驟209中進行，則在步驟211，使用系統(tǒng)CPU 26來解壓縮該音頻文件。
在步驟212，為了解壓縮的音頻數(shù)據(jù)，到Codec 42的DMA傳送被初始化，然后，通過放大器44放大Codec 42的輸出信號以便驅(qū)動揚聲器和/或耳機46。在DMA傳送被初始化后，在步驟212，控制循環(huán)返回到步驟208，以便判定音頻解壓縮請求是否處于未決狀態(tài)。
應(yīng)用本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到，在壓縮音頻模式下可使用的各種軟件應(yīng)用所顯出的進步，超過了在傳統(tǒng)計算機系統(tǒng)和PC中所發(fā)現(xiàn)的進步。若干這樣的應(yīng)用包括1)媒體選擇；2)錄音；3)獲取和存儲數(shù)字圖像；和4)遙控應(yīng)用。以下將參照圖7的計算機系統(tǒng)700的框圖對這些應(yīng)用中的每一個進行詳細(xì)地說明。每一個應(yīng)用可僅以軟件運行，并且在某些情況下可以和專用電路IC 40一道運行以便提高電源管理能力。計算機系統(tǒng)700包括早已描述的圖3，5和6中的許多組件，其中相同的組件被相同地標(biāo)注并且為清楚起見那些組件的重復(fù)描述將被忽略。四個應(yīng)用的示例性列表不是唯一的，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到其它各種應(yīng)用，其中在音頻壓縮模式下計算機系統(tǒng)操作能夠提供在傳統(tǒng)計算機系統(tǒng)中所顯示出的進步之上的進步。
媒體選擇多個壓縮的音頻文件可以存儲在計算機系統(tǒng)700的不同媒體中。所述媒體包括HDD 36，CD/DVD盤，閃速媒體卡等等。所述文件可以編號到數(shù)千，因而所述文件通常可以以例如歌曲類型，藝術(shù)家，相冊等等的目錄結(jié)構(gòu)被組織。有利的是，可作為小型OS 80一部分的媒體選擇軟件，響應(yīng)至少一個功能鍵以便使用戶從不同的媒體中去搜索、訪問和選擇音頻文件或目錄。
典型的功能鍵48可以包括停止、播放、暫停、快進、倒帶和音量上調(diào)和下調(diào)鍵。通常，這些功能鍵單獨動作，以使用戶僅僅能夠選擇一個想要的動作。
依照本實用新型的媒體選擇軟件使用戶能夠首先激活功能鍵的組合或序列以便進入目錄模式。目錄模式使用戶能夠訪問不同的音頻文件和目錄，并且使用戶能夠使用至少一個功能鍵48去搜索、選擇和存儲不同的音頻文件。一旦音頻文件被發(fā)現(xiàn)或存儲，用戶通過又一次使用至少一個功能鍵來退出目錄模式。
各種功能鍵，所述功能鍵的組合或序列可以被利用，以便進入、導(dǎo)航和退出目錄模式。例如，諸如“停止”功能鍵的功能鍵，當(dāng)音樂重放停止時可以被用于進入目錄模式。作為選擇，兩個或更多個功能鍵，例如聲音上調(diào)和聲音下調(diào)功能鍵，可以被同時激活以便進入目錄模式。一旦進入目錄模式，一個或多個功能鍵可以使得用戶在不同媒體的不同目錄中導(dǎo)航不同的音頻文件。所述導(dǎo)航可以使用戶搜索、選擇和存儲音頻文件。例如，快進和倒帶鍵可以被用于在不同的音頻文件和目錄中搜索或滾動。聲音上調(diào)和聲音下調(diào)，或所有的其他功能鍵組也可以在該例子中使用。另外，為了顯示目錄信息可以使用LCD顯示器34，以便使用戶更容易地搜索不同的目錄。最后，用戶可以使用一個或多個功能鍵來退出目錄模式。例如，按停止鍵可以退出目錄模式。一旦退出該模式，用戶可以按播放功能鍵去播放選擇的音頻文件。
錄音應(yīng)用當(dāng)計算機系統(tǒng)700在壓縮音頻模式下運行小型OS 80時，錄音軟件應(yīng)用能被很快提供。在運行中，計算機系統(tǒng)700的用戶可以選擇錄音模式。小型OS 80使得用戶能夠利用例如麥克風(fēng)716的音頻輸入裝置來輸入模擬語音數(shù)據(jù)。Codec 42中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器然后將所輸入的模擬語音數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字音頻信號。編程IC40或南橋32以便接收來自Codec 42的數(shù)字音頻輸入信號并且通過使用主或DMA周期將其發(fā)送到例如系統(tǒng)RAM的系統(tǒng)存儲器30。
然后，CPU 26可以從系統(tǒng)存儲器30中檢索語音數(shù)據(jù)，并且利用對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說公知的各種語音編碼技術(shù)來執(zhí)行語音數(shù)據(jù)壓縮。壓縮后，將相對小的語音文件然后發(fā)送到計算機系統(tǒng)700的大容量存儲設(shè)備，例如硬盤驅(qū)動器36上，或者將該文件發(fā)送到閃速媒體卡(flash media card)上。如果將語音文件存儲在閃速媒體卡上，那么該文件將可以被移動，并且置于其他任何計算機系統(tǒng)或者具有兼容的閃存卡(flash card)接口的已壓縮的音頻播放器中。
語音記錄軟件應(yīng)用可以利用IC 40以及小型OS 80，或者可以只利用小型OS 80而不用任何IC 40。對于IC 40以及小型OS 80的解決方案來說，在語音記錄應(yīng)用期間，可以使用IC 40來使CPU 26在大多數(shù)時間上保持低功率狀態(tài)。IC 40依照以前描述的那樣進行操作，例如，參照已壓縮的音頻執(zhí)行操作模式，包括在壓縮的音頻執(zhí)行模式下的節(jié)能控制方法。同樣地，當(dāng)CPU 26沒有執(zhí)行諸如壓縮語音數(shù)據(jù)的特定功能時，IC 40能夠通過使CPU 26進入低功率狀態(tài)來為計算機系統(tǒng)700節(jié)能。例如，當(dāng)正將語音數(shù)據(jù)從codec 42傳送到系統(tǒng)存儲器30時，能夠?qū)PU 26保持在低功率狀態(tài)。由于語音記錄軟件以及壓縮軟件通常需要少量的CPU 26時間，因而能夠有利地長時間將CPU 26置于低功率狀態(tài)。IC 40還可以用來定時喚醒CPU 26。
IC 40可以另外安裝緩沖器730，例如先進先出(FIFO)緩沖器，以便為了更加節(jié)能而使CPU 26甚至能夠進入更深的休眠模式。例如，當(dāng)計算機系統(tǒng)700處于工作狀態(tài)時，CPU具有多種功率狀態(tài)。其中一種狀態(tài)是全功率狀態(tài)。在該狀態(tài)中，CPU相對于其余任何幾種休眠狀態(tài)來說消耗最大的功率。CPU還可以具有多種休眠狀態(tài)，諸如輕度休眠狀態(tài)以及深度休眠狀態(tài)，其中CPU處于深度休眠狀態(tài)時所消耗的功率，比其處于輕度休眠狀態(tài)時所消耗的功率少。輕度休眠狀態(tài)可以進一步劃分為第一輕度休眠狀態(tài)以及第二輕度休眠狀態(tài)，其中CPU在第二輕度休眠狀態(tài)時所消耗的功率，比其在第一輕度休眠狀態(tài)時消耗的功率要少。
在一個實施例中，正如由ACPI規(guī)范所定義的一樣，CPU的全功率狀態(tài)可以是狀態(tài)C0，第一輕度休眠狀態(tài)可以是狀態(tài)C1，第二輕度休眠狀態(tài)可以是狀態(tài)C2，且深度休眠狀態(tài)可以是狀態(tài)C3。本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到，CPU在每一個相繼的休眠狀態(tài)C1，C2，C3中所消耗的功率，都小于其在該狀態(tài)前面的狀態(tài)中所消耗的功率。然而，每個狀態(tài)之間的功率消耗差別依賴于系統(tǒng)特定情況。
有利的是，IC 40的緩沖器730能夠使CPU 26進入諸如狀態(tài)C3的深度休眠狀態(tài)。沒有緩沖器，在語音記錄應(yīng)用中，CPU 26至多能夠進入狀態(tài)C2。配置緩沖器730以用于存儲語音數(shù)據(jù)。當(dāng)緩沖器730達(dá)到預(yù)定的少數(shù)據(jù)條件時，IC 40生成發(fā)送到CPU 26的深度休眠信號，指示CPU 26進入諸如狀態(tài)C3的深度休眠狀態(tài)。在另一方面，如果緩沖器中的語音數(shù)據(jù)達(dá)到預(yù)定的滿數(shù)據(jù)條件，那么IC 40生成發(fā)送到CPU 26的喚醒信號，使得CPU 26能夠執(zhí)行語音壓縮。本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到，緩沖器730具有內(nèi)部寄存器，其能夠被編程以用于依據(jù)緩沖器中的數(shù)據(jù)量來提供深度休眠信號以及喚醒信號。
作為選擇，可以不使用IC 40，而僅通過利用小型OS的純軟件方式來執(zhí)行相似的語音記錄應(yīng)用功能。在壓縮音頻模式下，用于計算機系統(tǒng)600操作的純軟件方式已經(jīng)參考圖6描述過了。在該語音記錄應(yīng)用的例子中，計算機系統(tǒng)700的操作將比利用在前詳細(xì)描述的小型OS 80以及IC 40的解決方案要多消耗功率，這是由于CPU 26至多能夠被置于狀態(tài)C2，而非狀態(tài)C3。在功率消耗低于所關(guān)心功耗的某些情況下，例如臺式計算機系統(tǒng)，只采用小型OS 80的純軟件方法是有吸引力的方法，因為它比在前所述的小型OS 80以及IC 40選擇便宜。
獲取并且存儲數(shù)字圖像諸如數(shù)字照相機、數(shù)字視頻錄像機等等各種數(shù)字設(shè)備，都是獲取并且在諸如閃速媒體卡的各種存儲設(shè)備上存儲數(shù)字圖像的外部設(shè)備。某些類型的閃速媒體卡包括SmartMediaTM、CompactFlashTM以及Memory Stick卡。某些這種數(shù)字設(shè)備712，例如數(shù)字照相機或者視頻錄像機，還可以包含在計算機系統(tǒng)700的內(nèi)部，或者集成在計算機系統(tǒng)700上。
對于這種數(shù)字設(shè)備來說，在壓縮音頻模式下的計算機系統(tǒng)700的操作，給用戶提供了獲取并存儲數(shù)字圖像的方法，而無需等待很長時間的常規(guī)OS引導(dǎo)時間，并且同時提供額外的功率管理性能。采用數(shù)字設(shè)備712來獲取數(shù)字圖像時，其中該數(shù)字設(shè)備是內(nèi)部設(shè)備或者是內(nèi)置式數(shù)字設(shè)備，用戶首先在音頻壓縮模式而非常規(guī)操作模式下來啟動計算機系統(tǒng)700。相關(guān)的數(shù)字設(shè)備軟件然后可以提示用戶選擇數(shù)字設(shè)備模式，并且使用戶能夠利用功能鍵48來指示數(shù)字設(shè)備712獲取數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。例如，數(shù)字設(shè)備712可以是獲取數(shù)字圖片的數(shù)字照相機，或者是獲取數(shù)字視頻的數(shù)字錄像機。數(shù)字圖像然后可以顯示在計算機系統(tǒng)700的視頻顯示屏上，和/或可以將這種數(shù)字圖像存儲在計算機系統(tǒng)700的大容量存儲媒體上，例如HDD 36上。內(nèi)部或者外部數(shù)字設(shè)備可以通過諸如USB或者IEEE1394的外圍總線與計算機系統(tǒng)700相連。
如果數(shù)字設(shè)備712在計算機系統(tǒng)700的外部，那么用戶能夠利用相關(guān)的數(shù)字設(shè)備軟件從數(shù)字設(shè)備712中導(dǎo)入數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并在大容量存儲設(shè)備，例如HDD 36上存儲這種數(shù)據(jù)。同樣的，數(shù)字設(shè)備軟件應(yīng)用程序為用戶提供了簡易的接口來導(dǎo)入數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，而無需等待很長時間的常規(guī)OS引導(dǎo)。例如，如果數(shù)字設(shè)備712是在計算機系統(tǒng)700的外部的數(shù)字照相機，那么數(shù)字設(shè)備軟件允許用戶下載數(shù)字圖像到計算機系統(tǒng)700的大容量存儲媒體中。
與先前所述的語音記錄應(yīng)用相似，數(shù)字照相機應(yīng)用可以通過小型OS 80以及IC 40方案來實現(xiàn)，或者只通過小型OS 80的軟件方案來實現(xiàn)。如果數(shù)字設(shè)備712是諸如內(nèi)部數(shù)字照相機的內(nèi)部設(shè)備，那么小型OS 80以及IC 40方案能夠提供電源管理功能，該功能能夠使得CPU能夠處于諸如狀態(tài)C3的深度休眠功率狀態(tài)，直到實際獲取圖像。
作為選擇，可以不使用IC40而只利用小型OS 80的純軟件方法來執(zhí)行相似的數(shù)字獲取或者存儲功能。與語音記錄應(yīng)用中一樣，在這種情況下，因為CPU 26至多能夠被設(shè)置為狀態(tài)C2，所以計算機系統(tǒng)700將消耗更大的功率。在功率消耗低于所關(guān)心功耗的某些情況下，例如臺式計算機系統(tǒng)，由于只采用小型OS 80的純軟件方法比先前所述的小型OS 80以及IC 40選擇要便宜，因此其是很有吸引力的方法。
遙控應(yīng)用當(dāng)計算機系統(tǒng)700在壓縮音頻模式下進行操作時，能夠提供遙控應(yīng)用來基本取代功能鍵48，并且允許用戶遙控計算機系統(tǒng)700的多個操作。遙控器722將控制信號提供給計算機系統(tǒng)700的遙控收發(fā)器714。遙控器722能夠利用任何已知類型的控制技術(shù)，諸如紅外或者射頻(RF)?？梢约傻较到y(tǒng)橋的遙控收發(fā)器714接收來自遙控器722的控制信號。雖然沒有同樣地說明，但該遙控收發(fā)器714也可以與IC 40集成。甚至當(dāng)計算機系統(tǒng)700關(guān)閉時，收發(fā)器714仍然是有電力的。
在操作中，用戶可以利用遙控器722來激活壓縮音頻按鈕。適當(dāng)?shù)目刂菩盘栍谑潜话l(fā)送到遙控收發(fā)器714。如果計算機系統(tǒng)700最初是關(guān)閉的，那么收發(fā)器714將發(fā)送喚醒信號來打開計算機系統(tǒng)700。計算機系統(tǒng)700將在該點檢查收發(fā)器以查看所接收到的控制信號是否指示請求在壓縮音頻模式下進行操作。如果是的話，小型OS將被載入系統(tǒng)存儲器并且將如先前參考音頻播放器電源開關(guān)54的激活操作所詳細(xì)描述的那樣，開始在壓縮音頻模式下進行操作。
同樣的，計算機系統(tǒng)700的用戶能夠經(jīng)由遙控器722訪問在壓縮音頻模式下可利用的功能和應(yīng)用，而不必物理地激活計算機系統(tǒng)的適當(dāng)按鍵，例如功能鍵48。相同的遙控器722也可以具有常規(guī)的加電按鈕，以便能夠在正常操作模式下使計算機系統(tǒng)700加電，其中常規(guī)OS將被載入系統(tǒng)存儲器。同樣地，遙控器722也可以用來控制常規(guī)操作模式下的其他功能。
娛樂模式除了壓縮音頻模式操作外，還經(jīng)常將PC升級為包括有與常規(guī)PC計算應(yīng)用典型無關(guān)的娛樂應(yīng)用的主機。例如，這種娛樂應(yīng)用包括包含有Internet(因特網(wǎng))射頻和壓縮的音頻重放的音頻重放應(yīng)用、DVD電影重放應(yīng)用、TV觀看應(yīng)用、數(shù)字設(shè)備應(yīng)用、遙控應(yīng)用、語音記錄應(yīng)用等，但并不限于此。正象為了快速地進入音頻重放以及其他應(yīng)用而選擇壓縮的音頻模式是十分有利的一樣，為快速地進入由PC提供的娛樂應(yīng)用而選擇娛樂模式。同樣的，PC用戶能夠選擇在PC模式下，或者在娛樂模式下的PC操作。這種選擇可以是基于硬件的，例如激活特定娛樂按鈕，或者是基于軟件的，例如經(jīng)由選擇菜單。如果選擇了PC模式，那么將導(dǎo)致通常的引導(dǎo)序列以及主操作系統(tǒng)的載入，例如Windows。如果選擇了娛樂模式，那么將導(dǎo)致引導(dǎo)序列以及替代的操作系統(tǒng)的載入，例如小型OS。如前所述，小型OS能夠作為較大OS的一部分來實現(xiàn)，例如小型OS能夠包括該較大OS用于娛樂應(yīng)用的操作所必需的那些部分。同樣的，小型OS可以是該較大OS的子集。用于裝載小型OS的引導(dǎo)序列可以是在此將要詳細(xì)描述的快速引導(dǎo)序列，以便使得用戶能夠快速進入娛樂應(yīng)用。
快速引導(dǎo)轉(zhuǎn)向圖8，其示出了快速引導(dǎo)處理過程的示例性流程圖800。在此，將參考用于在娛樂模式下操作PC時的小型OS的引導(dǎo)來描述快速引導(dǎo)處理過程。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解符合本實用新型的快速引導(dǎo)處理過程也能夠被應(yīng)用以加速其他操作系統(tǒng)的引導(dǎo)進程，例如主操作系統(tǒng)。在步驟802，當(dāng)PC開啟時開始小型OS的快速引導(dǎo)處理。在步驟804，可以對是否請求在娛樂模式下操作做出確定。例如，該確定可以在BIOS中依據(jù)是使用PC主電源開關(guān)還是使用娛樂模式開關(guān)開啟PC的來確定。如上所述，這種選擇還可以是基于軟件的。如果請求常規(guī)的PC操作模式，那么在步驟806，系統(tǒng)引導(dǎo)至常規(guī)的操作，并且將常規(guī)OS，例如Windows，載入系統(tǒng)RAM并執(zhí)行。
如果請求娛樂模式，那么在步驟808中，確定是否有硬件從先前的娛樂引導(dǎo)發(fā)生了改變。該確定通常由BIOS來執(zhí)行。如果某些硬件已經(jīng)改變，那么硬件變化標(biāo)記可在步驟810被設(shè)置。如果硬件沒有改變，那么不設(shè)置標(biāo)記。接下來，執(zhí)行BIOS引導(dǎo)進程(812)。該處理過程可以是典型的BIOS引導(dǎo)處理，或者是后面參考圖9來詳細(xì)描述的加速的BIOS引導(dǎo)處理。在BIOS引導(dǎo)處理(812)之后，將控制轉(zhuǎn)移到小型OS裝入程序(814)。小型OS裝入程序然后將讀取適當(dāng)?shù)男⌒蚈S圖像(816)。該小型OS可以是部分主操作系統(tǒng)文件，或者其可以位于某些存儲器存儲設(shè)備中。它還可以以壓縮格式被存儲，并且假如這樣的話，該小型OS裝入程序?qū)⒔鈮嚎s該壓縮格式。在此時將控制轉(zhuǎn)移到小型OS(818)。
一旦將控制轉(zhuǎn)移到小型OS(818)，那么就確定Preconfigured ApplicationSuite &小型OS Memory Image(預(yù)設(shè)應(yīng)用程序組&小型OS存儲圖像)(PSM圖像)支持功能是否被激活(820)。如果該PSM圖像支持沒有被激活，那么將進行常規(guī)小型OS啟動(822)。常規(guī)小型OS啟動包括選擇和裝入各種軟件模塊，當(dāng)在娛樂模式下操作PC時能夠利用該軟件模塊。
如果PSM圖像支持被激活，那么然后確定是否設(shè)置了硬件改變標(biāo)記(824)。如果已經(jīng)設(shè)置了該標(biāo)記，則表明硬件配置在最后的娛樂引導(dǎo)之后已經(jīng)改變，那么將進行常規(guī)小型OS啟動(826)。該常規(guī)小型OS啟動處理將包括基于新硬件配置執(zhí)行小型OS軟件模塊以及應(yīng)用程序裝入處理。此外，由于PSM支持在這種情況下被激活，因而將創(chuàng)建新的PSM圖像文件(830)。這種PSM圖像文件然后將在隨后的娛樂模式引導(dǎo)序列中加以利用。
如果沒有設(shè)置硬件改變標(biāo)記，則表明硬件配置沒有從先前的娛樂模式引導(dǎo)序列中改變，那么適當(dāng)?shù)腜SM圖像文件立即被裝入(828)，并執(zhí)行(832)。在這種情況下，該適當(dāng)?shù)膱D像文件是在先前娛樂模式引導(dǎo)時創(chuàng)建的圖像文件。
另外，各種PSM圖像文件可以根據(jù)環(huán)境來載入。此外，這種PSM圖像文件通?？梢允窃趭蕵纺Ｊ较碌南惹耙龑?dǎo)的PSM圖像文件，其中硬件沒有從先前引導(dǎo)發(fā)生改變。另一種PSM圖像文件可以基于當(dāng)前的特定硬件。為了選擇要裝載哪個PSM圖像文件(828)而提供了引導(dǎo)時間機構(gòu)。同樣的，如果在這種PSM圖像文件中獲取所裝載的配置，那么將加速小型OS啟動。在理想的情況下，特定小型OS以及預(yù)裝入的應(yīng)用程序組的PSM圖像能夠使用掛起/恢復(fù)類似機構(gòu)在啟動后立即被獲取，以允許快速地恢復(fù)到已知的PSM圖像配置。
PSM圖像文件通?？梢园ā爸讣y”，用來識別所支持的硬件配置，包括包含有在PSM圖像獲取時的顯示內(nèi)容的展示屏(splash screen)，以及包括在PSM圖像獲取時由小型OS和PSM圖像文件使用的該存儲器部分的存儲器圖像。
此外，如果小型OS是主OS按比例減小的版本或者是主操作系統(tǒng)的子集，那么通過在關(guān)閉以主操作系統(tǒng)操作的計算機系統(tǒng)時自動卸載軟件模塊，更能加速該引導(dǎo)處理過程，這些軟件模塊對于娛樂模式是不需要的。因此，當(dāng)計算機系統(tǒng)以娛樂模式再次啟動時，作為主操作系統(tǒng)按比例減小的版本的小型OS將能夠被更加快速地引導(dǎo)。
轉(zhuǎn)到圖9，示出了用于舉例說明加速的BIOS引導(dǎo)處理的流程圖900。加速的BIOS引導(dǎo)處理可以用作圖8的BIOS引導(dǎo)處理(812)。當(dāng)請求常規(guī)PC操作模式時，加速的BIOS引導(dǎo)處理還可以與主OS一起被利用。當(dāng)在娛樂模式下被利用時，只要已經(jīng)選擇娛樂操作模式，加速的BIOS引導(dǎo)處理就啟動(902)。BIOS確定是否有任何典型的BIOS操作任務(wù)可以被跳過(904)。如果有能夠跳過的任務(wù)，那么將跳過這些任務(wù)(906)，從而節(jié)省了執(zhí)行這些任務(wù)的時間。例如，能夠跳過對于娛樂模式不需要的設(shè)備的所有硬件檢驗。而對小型OS啟動所需要的硬件的任何硬件檢驗通常不應(yīng)該被跳過。存儲器測試任務(wù)也可以被跳過。
如果不能跳過任務(wù)，那么加速的引導(dǎo)處理確定這些任務(wù)是否可以被延期或者延遲(908)。如果這種任務(wù)能夠被延期直到后來的時間，那么這種任務(wù)將被延期(910)。例如，可以延期的這種任務(wù)包括在盤被上旋(spun up)后，延期從盤上讀取數(shù)據(jù)。實用的其他任何任務(wù)也應(yīng)該被延期。在小型OS已經(jīng)適當(dāng)?shù)匮b入后，這些任務(wù)能夠被延期到然后的時間。
父母控制(Parental Control)
在常規(guī)PC模式下或者在娛樂模式下操作的計算機系統(tǒng)可以使用戶能夠進入各種各樣的娛樂應(yīng)用，例如DVD電影重放、TV、音頻應(yīng)用等。這種計算機系統(tǒng)還可以由各種年齡的兒童來使用。父母或者這些兒童的其他看管者也許希望能夠控制各種娛樂應(yīng)用的內(nèi)容，以及這些應(yīng)用可用的時間。此外，父母也許還希望允許不同年齡或成熟度的不同兒童能夠訪問不同的內(nèi)容，例如他們可能希望允許一個孩子僅僅訪問普通觀眾“G”級別的電影，但是允許另一個訪問建議父母指導(dǎo)的“PG”級別的電影，以及希望當(dāng)使用這種娛樂應(yīng)用時能夠跟蹤兒童的活動。
轉(zhuǎn)到圖10，該圖示出了符合本實用新型的父母控制系統(tǒng)1000的框圖，該系統(tǒng)包括父母控制集成電路(IC)1002以及外部存儲設(shè)備1012，以用來提供這種父母控制功能。IC 1002可以是具有本技術(shù)領(lǐng)域公知的其他組件的計算機系統(tǒng)的一部分。通常，父母控制IC 1002與外部存儲設(shè)備1012合作以提供這種父母控制功能。外部存儲設(shè)備1012可以包含有對于個別兒童或者一類兒童的特殊加密數(shù)據(jù)。外部存儲設(shè)備1012可以是用于存儲數(shù)據(jù)的任何類型的設(shè)備。例如，該存儲設(shè)備可以是智能卡、SD卡、存儲棒、緊密閃存卡等。IC 1002可以是單獨的IC或者是與計算機系統(tǒng)中的其他IC集成，諸如CardBus控制器或者閃存卡閱讀器，以剛好作為組合來命名。同樣的，與另一個IC的集成通常減少了系統(tǒng)成本以及板尺寸。
在常規(guī)模式或者娛樂模式下的計算機系統(tǒng)的操作時，用戶(例如，兒童)將他們的相關(guān)存儲設(shè)備1012插入到計算機系統(tǒng)中的適當(dāng)?shù)牟宀壑小Ｍǔ?，IC1002作為存儲設(shè)備1012和主機系統(tǒng)之間的接口，以允許主機系統(tǒng)和存儲設(shè)備之間如在此進一步詳細(xì)描述的那樣進行安全通信。IC 1002允許主機系統(tǒng)適當(dāng)讀取存儲設(shè)備1012上的數(shù)據(jù)，以便主機系統(tǒng)的適當(dāng)操作系統(tǒng)，例如在娛樂模式下進行操作時的小型OS，能夠依照存儲設(shè)備1012上的指令數(shù)據(jù)來控制各種娛樂應(yīng)用的各種文件的重放。同樣地，IC 1002接收來自存儲設(shè)備1012的第一編碼信號，并將主機系統(tǒng)能夠理解的第二解碼信號提供給主機系統(tǒng)。
通常，父母控制IC 1002包括存儲設(shè)備接口1004、主機接口1006、用戶輸入接口1008以及引擎1010，例如加密/解密引擎。存儲設(shè)備接口1004在IC 1002和外部存儲設(shè)備1012之間提供通信通道。相似地，主機接口1006允許IC 1002和主機系統(tǒng)之間進行通信。IC和主機系統(tǒng)之間的通信可以經(jīng)由本技術(shù)領(lǐng)域公知的任何標(biāo)準(zhǔn)總線接口來進行，諸如PCI，USB，I2C，SMBus等。用戶輸入接口1008允許將用戶命令通信給主機接口。例如，當(dāng)用戶正在操作處于娛樂模式下的計算機系統(tǒng)時，可以經(jīng)由功能鍵，例如功能鍵48，或者經(jīng)由諸如遙控器722的遙控器來輸入用戶命令。也可以經(jīng)由鍵盤或者鼠標(biāo)來輸入用戶命令。一旦用戶輸入所需要的命令，用戶輸入接口1008就解釋該命令并且將相關(guān)命令提供給主機接口1006。然后可將相關(guān)命令經(jīng)由主機接口1006提供給主機系統(tǒng)。適當(dāng)?shù)牟僮飨到y(tǒng)將相對于自存儲設(shè)備1012接收到的信號對用戶命令進行評估，以確定用戶命令是否適當(dāng)。例如，如果存儲設(shè)備1012中的指令數(shù)據(jù)表明對于特定用戶來說限制級別(“R”)的DVD電影的內(nèi)容是不允許的話，那么在娛樂模式下的小型OS將拒絕該用戶觀看這種內(nèi)容的請求。
父母控制IC 1002的引擎1010提供了存儲設(shè)備1012和主機系統(tǒng)之間的安全通信?？梢砸跃幋a格式在存儲設(shè)備1012上存儲數(shù)據(jù)，例如以加密格式，以便使得存儲設(shè)備1012只可以由相關(guān)的父母控制IC 1002來讀取。同樣的，當(dāng)主機系統(tǒng)需要從存儲設(shè)備1012讀取數(shù)據(jù)時，引擎1010的解密部分提供該功能。另一方面，當(dāng)主機系統(tǒng)需要向存儲設(shè)備1012寫數(shù)據(jù)時，例如創(chuàng)建或者改變父母控制數(shù)據(jù)，引擎1010的加密部分提供該功能。引擎1010能夠以硬件、軟件或者它們的某種結(jié)合的形式來實現(xiàn)。在硬件實現(xiàn)形式中，引擎1010能夠以微處理器或者以本技術(shù)領(lǐng)域公知的硬布線邏輯來實現(xiàn)。
為了恢復(fù)位于存儲設(shè)備1012上的指令數(shù)據(jù)的內(nèi)容，其中該內(nèi)容可作為第一編碼信號提供給IC 1002，引擎1010的解密部分需要正確的解密密鑰。密鑰實質(zhì)上是對加密算法操作進行“解碼”的算法。密鑰還可以用來確保只有適當(dāng)?shù)拇鎯υO(shè)備1012可以由計算機系統(tǒng)使用。例如，由未授權(quán)用戶或機器創(chuàng)建的存儲設(shè)備應(yīng)該不能通過解密引擎的密鑰讀取。如果沒有找到有效的外部設(shè)備，那么適當(dāng)?shù)牟僮飨到y(tǒng)，例如娛樂模式下的小型OS，仍然可以允許基本或者普通級別的娛樂應(yīng)用被訪問并運行。
將存儲設(shè)備1012編程為可以包括對于特定兒童的指令數(shù)據(jù)。可選的，可以將該存儲設(shè)備提早預(yù)先編程，以便父母剛一購買計算機系統(tǒng)，就可以立即利用已編程的存儲設(shè)備1012，而不必編程他們自己的存儲設(shè)備。這種預(yù)先編程的存儲設(shè)備可以用于特定類別的兒童，例如年齡在8到10步之間的兒童。
不管誰對該存儲設(shè)備進行編程，它都可以包含指令數(shù)據(jù)，以便當(dāng)存儲設(shè)備與父母控制IC 1002結(jié)合使用時，父母能夠控制各種娛樂應(yīng)用的內(nèi)容、總的觀看時間以及每日定時觀看(time-of-day viewing)，并且甚至能夠知曉兒童對計算機系統(tǒng)的使用情況。為了控制內(nèi)容，可以將存儲設(shè)備1012進行編程，以便當(dāng)與父母控制IC 1002結(jié)合使用時，父母控制系統(tǒng)1000將不允許具有對于特定兒童不能接受的等級的某些文件被觀看或者被聽到，盡管與用戶的指令相反。
例如，存儲設(shè)備1012可以被編程以用來指定只有具有PG或者G級別的電影是能夠觀看的。相似地，可以將存儲設(shè)備1012編程以用來指定不允許計算機系統(tǒng)播放成人內(nèi)容級別的所有TV節(jié)目，或者播放成人內(nèi)容級別的所有音頻文件。在操作中，兒童將他們的相關(guān)的存儲設(shè)備1012插入到計算機系統(tǒng)中的適當(dāng)?shù)牟宀壑?。如果該兒童在娛樂模式下操作計算機系統(tǒng)，那么來自存儲設(shè)備的表明各種娛樂選項的適當(dāng)?shù)燃壍闹噶顢?shù)據(jù)將作為第一編碼信號提供給IC 1002。存儲設(shè)備接口1004然后將給引擎1010提供代表第一編碼信號的編碼輸入信號。
在這種情況下，引擎1010將作為解密引擎，以將輸入的編碼信號轉(zhuǎn)換為輸出解碼信號。主機接口接受來自引擎1010的輸出解碼信號，并且將第二解碼信號提供給主機系統(tǒng)，例如當(dāng)在娛樂模式下操作小型OS時，該第二解碼信號能夠由主機系統(tǒng)來讀取?；诖泶鎯υO(shè)備1012上的指令數(shù)據(jù)的第二解碼信號，小型OS將控制不同的娛樂選項。例如，如果第二解碼信號表明存儲設(shè)備1012上的指令數(shù)據(jù)禁止播放R級別電影，盡管兒童經(jīng)由功能鍵或者遙控器來命令播放這種電影，小型OS將不播放這種電影。
除了對內(nèi)容進行控制外，父母控制系統(tǒng)1000還可以包括已編程用來將娛樂選項的訪問時間限制為預(yù)定時間間隔期間的確定時限的存儲設(shè)備1012。例如，可以對存儲設(shè)備1012編程，將使用娛樂應(yīng)用的時間限制為每天兩小時。當(dāng)兒童將他們的相關(guān)的存儲設(shè)備插入到計算機系統(tǒng)的適當(dāng)插槽中時，父母控制IC 1002將存儲設(shè)備1012上關(guān)于時間限制的數(shù)據(jù)的指令傳送到適當(dāng)?shù)腛S上。同樣地，適當(dāng)?shù)腛S通過對照其內(nèi)部時鐘來記錄該娛樂應(yīng)用活動的開始時間，并且然后可以開始內(nèi)部計數(shù)。這可以通過包括使用PLL定時器的本領(lǐng)域公知的任意方式來完成，其中該PLL定時器使用置位晶體來計時。一旦內(nèi)部計數(shù)達(dá)到預(yù)定限制，適當(dāng)?shù)腛S就關(guān)閉對于該特定兒童的所有娛樂應(yīng)用。同樣的，父母控制系統(tǒng)1000允許父母限制兒童有權(quán)使用各種娛樂應(yīng)用的時間量(包括用于不同兒童的不同時間間隔)。
此外，父母控制系統(tǒng)1000可以包括存儲設(shè)備1012，對其編程以基于每日定時來限制訪問娛樂選項。例如，可以將存儲設(shè)備1012編程為在具體的時間段里，例如9:00p.m.至7:00a.m.之間不允許使用娛樂應(yīng)用。此外，將該數(shù)據(jù)經(jīng)由父母控制IC 1002傳送到適當(dāng)?shù)腛S。通過對照計算機系統(tǒng)自己的內(nèi)部時鐘，適當(dāng)?shù)腛S能夠檢測在禁止的時間期間特定的兒童是否試圖訪問娛樂應(yīng)用并采取適當(dāng)?shù)男袆印?br> 除了基于內(nèi)容、時間限制或者每日定時限制來禁止訪問特定的娛樂應(yīng)用外，能夠使用包括父母控制IC 1002的父母控制系統(tǒng)1000來跟蹤特定兒童對娛樂應(yīng)用的使用情況。例如，播放過哪些視頻或者播放過哪些音頻文件的記錄能夠自動地存儲在指定的存儲區(qū)域中，諸如外部存儲設(shè)備1012或者計算機系統(tǒng)的硬盤驅(qū)動器上，以命名一個組合。如果還可以訪問Internet，那么能夠利用這種技術(shù)來創(chuàng)建包括有已經(jīng)訪問過哪些網(wǎng)站的記錄。
雖然按照在此提供的示范性實施例已經(jīng)對本實用新型進行了描述，但是應(yīng)該明白，這種公開只是為了舉例說明而非限制。因此，在已經(jīng)閱讀前文所公開內(nèi)容后，本領(lǐng)域技術(shù)人員無疑將會提出本實用新型的各種變更、修改和/或可供選擇的應(yīng)用，這些都不脫離本實用新型的實質(zhì)和范圍。由此，這意味著將所附權(quán)利要求解釋為包括在本實用新型的實際的實質(zhì)和范圍內(nèi)的所有變更、修改或者可供選擇的應(yīng)用。
權(quán)利要求1.適合訪問壓縮數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng)，所述計算機系統(tǒng)包括系統(tǒng)CPU；與所述系統(tǒng)CPU相連的存儲器；與所述系統(tǒng)CPU相連的包含有壓縮數(shù)據(jù)的至少一個驅(qū)動器；第一操作系統(tǒng)，用于控制至少所述系統(tǒng)CPU以及所述存儲器；以及第二操作系統(tǒng)，用于使所述系統(tǒng)CPU將所述壓縮數(shù)據(jù)解壓縮為解壓縮數(shù)據(jù)，并將所述解壓縮數(shù)據(jù)存儲在所述存儲器中。
2.如權(quán)利要求1所述的計算機系統(tǒng)，其特征在于所述壓縮數(shù)據(jù)包括壓縮的音頻數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求2所述的計算機系統(tǒng)，其特征在于所述壓縮數(shù)據(jù)包括壓縮的視頻數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求1所述的計算機系統(tǒng)，其特征在于所述第二操作系統(tǒng)由所述計算機系統(tǒng)在第二娛樂模式下運行。
5.如權(quán)利要求4所述的計算機系統(tǒng)，其特征在于在所述娛樂模式下進行操作的所述計算機系統(tǒng)運行娛樂軟件應(yīng)用，這些娛樂軟件應(yīng)用從由DVD重放應(yīng)用、TV應(yīng)用、數(shù)字設(shè)備應(yīng)用、遙控應(yīng)用、語音記錄應(yīng)用以及音頻重放應(yīng)用所組成的組中選擇。
6.如權(quán)利要求1所述的計算機系統(tǒng)，其特征在于所述第二操作系統(tǒng)是所述第一操作系統(tǒng)的子集。
7.適合播放音頻文件的計算機系統(tǒng)，所述計算機系統(tǒng)包括系統(tǒng)CPU；與所述系統(tǒng)CPU相連的存儲器；與所述系統(tǒng)CPU相連的包含壓縮的音頻數(shù)據(jù)的至少一個驅(qū)動器；與所述系統(tǒng)CPU相連的輸入音頻設(shè)備；適合控制至少所述系統(tǒng)CPU以及所述存儲器的第一操作系統(tǒng)；以及第二操作系統(tǒng)，所述第二操作系統(tǒng)用于使所述系統(tǒng)CPU解壓縮所述壓縮數(shù)據(jù)，并將所述壓縮數(shù)據(jù)存儲在所述存儲器中，其中所述第二操作系統(tǒng)還用于允許用戶在語音記錄應(yīng)用期間將模擬語音數(shù)據(jù)輸入到所述輸入音頻設(shè)備中。
8.如權(quán)利要求7所述的計算機系統(tǒng)，其特征在于進一步包括與所述系統(tǒng)CPU和輸入音頻設(shè)備相連的編解碼器，用于接收來自所述輸入音頻設(shè)備的所述模擬語音數(shù)據(jù)，并且將所述模擬語音數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為代表所述模擬語音數(shù)據(jù)的數(shù)字音頻數(shù)據(jù)，并且其中所述系統(tǒng)CPU還用于將所述數(shù)字音頻數(shù)據(jù)壓縮為壓縮的音頻記錄文件，其中所述壓縮的音頻數(shù)據(jù)包括所述壓縮的音頻記錄文件。
9.如權(quán)利要求8所述的計算機系統(tǒng)，其特征在于進一步包括與所述系統(tǒng)CPU和編解碼器相連的具有緩沖器的IC，該緩沖器用于存儲所述數(shù)字音頻數(shù)據(jù)，并且其中所述系統(tǒng)CPU具有第一功率狀態(tài)、第二功率狀態(tài)以及第三功率狀態(tài)，所述系統(tǒng)CPU在所述第二功率狀態(tài)下所消耗的功率少于其在所述第一功率狀態(tài)下消耗的功率，而且所述系統(tǒng)CPU在所述第三功率狀態(tài)下消耗的功率少于其在所述第二功率狀態(tài)下消耗的功率，其中所述IC以及所述第二操作系統(tǒng)用于當(dāng)所述緩沖器達(dá)到預(yù)定的少數(shù)據(jù)條件時，使所述CPU能夠進入所述第三功率狀態(tài)。
10.如權(quán)利要求9所述的計算機系統(tǒng)，其特征在于所述第一功率狀態(tài)是狀態(tài)C0，而所述第三功率狀態(tài)是狀態(tài)C3。
11.如權(quán)利要求9所述的計算機系統(tǒng)，其特征在于所述緩沖器包括先進先出緩沖器。
12.如權(quán)利要求9所述的計算機系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)所述緩沖器達(dá)到預(yù)定的滿數(shù)據(jù)條件時，所述IC將喚醒信號提供給所述系統(tǒng)CPU，并且其中所述系統(tǒng)CPU響應(yīng)所述喚醒信號，以從所述第三功率狀態(tài)轉(zhuǎn)換到所述第一功率狀態(tài)，所述系統(tǒng)CPU在處于所述第一功率狀態(tài)時，執(zhí)行所述數(shù)字音頻數(shù)據(jù)的所述壓縮，將其壓縮為所述壓縮的音頻記錄文件。
13.適合播放音頻文件的計算機系統(tǒng)，所述計算機系統(tǒng)包括系統(tǒng)CPU；與所述系統(tǒng)CPU相連的存儲器；與所述系統(tǒng)CPU相連的包含壓縮的音頻數(shù)據(jù)的至少一個驅(qū)動器；適合控制至少所述系統(tǒng)CPU以及所述存儲器的第一操作系統(tǒng)；以及第二操作系統(tǒng)，所述第二操作系統(tǒng)用于使所述系統(tǒng)CPU解壓縮所述壓縮數(shù)據(jù)，并在所述存儲器中存儲所述壓縮數(shù)據(jù)，其中所述第二操作系統(tǒng)還用于允許用戶從數(shù)字設(shè)備輸入數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
14.如權(quán)利要求13所述的計算機系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)字設(shè)備包括數(shù)字照相機。
15.如權(quán)利要求13所述的計算機系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)字設(shè)備與所述計算機系統(tǒng)集成。
16.如權(quán)利要求14所述的計算機系統(tǒng)，其特征在于進一步包括與所述系統(tǒng)CPU相連的IC，以及其中所述系統(tǒng)CPU具有第一功率狀態(tài)和第二功率狀態(tài)，其中所述CPU在所述第二功率狀態(tài)下消耗的功率少于其在第一功率狀態(tài)下消耗的功率，并且其中所述數(shù)字照相機集成到所述計算機系統(tǒng)上，且其中所述IC用于使所述系統(tǒng)CPU能夠進入所述第二功率狀態(tài)，直到所述數(shù)字照相機準(zhǔn)備拍照。
17.適合播放音頻文件的計算機系統(tǒng)，所述計算機系統(tǒng)包括系統(tǒng)CPU；與所述系統(tǒng)CPU相連的存儲器；與所述系統(tǒng)CPU相連的收發(fā)器；與所述系統(tǒng)CPU相連的包含壓縮音頻數(shù)據(jù)的至少一個驅(qū)動器；第一操作系統(tǒng)，適用于控制至少所述系統(tǒng)CPU以及所述存儲器；以及第二操作系統(tǒng)，所述第二操作系統(tǒng)用于使所述系統(tǒng)CPU解壓縮所述壓縮數(shù)據(jù)并在所述存儲器中存儲所述壓縮數(shù)據(jù)，所述第二操作系統(tǒng)還用于允許用戶通過遙控器來控制所述計算機系統(tǒng)，該遙控器將遙控信號提供給所述收發(fā)器。
專利摘要本實用新型提供適合訪問壓縮數(shù)據(jù)或播放音頻文件的計算機系統(tǒng)。一種適合仿問壓縮數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng)包括系統(tǒng)CPU；與所述系統(tǒng)CPU相連的存儲器；與所述系統(tǒng)CPU相連的包含有壓縮數(shù)據(jù)的至少一個驅(qū)動器；第一操作系統(tǒng)，用于控制至少所述系統(tǒng)CPU以及所述存儲器；以及第二操作系統(tǒng)，用于使所述系統(tǒng)CPU將所述壓縮數(shù)據(jù)解壓縮為解壓縮數(shù)據(jù)，并將所述解壓縮數(shù)據(jù)存儲在所述存儲器中。
文檔編號G06F9/44GK2896361SQ0323755
公開日2007年5月2日 申請日期2003年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月30日
發(fā)明者詹姆斯·拉姆, 布魯斯·丹寧, 斯特林·杜 申請人:O2米克羅公司