專利名稱:一種偵測cpu溫度的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種偵測溫度的方法和裝置，特別是涉及一種偵測CPU溫度的方法和裝置。
背景技術(shù)：
計算機系統(tǒng)散熱是現(xiàn)代計算機技術(shù)的重要組成部分。隨著快速計算技術(shù)的發(fā)展，CPU的主頻和功耗不斷提升，散熱方面的要求也日漸突出，溫度控制技術(shù)已經(jīng)成為計算機技術(shù)發(fā)展的重要方向。其中計算機系統(tǒng)的溫控技術(shù)中兩個重要技術(shù)方面包括對CPU溫度的準確偵測以及對散熱設(shè)備轉(zhuǎn)速的精確控制。
目前，對于CPU溫度的偵測，業(yè)界通用的方法是采用CPU內(nèi)部測溫傳感器與用于外部偵測的專用溫度偵測和處理的控制芯片配合而共同完成，其中CPU內(nèi)部測溫傳感器可以是熱敏二極管。該溫度偵測的具體方法是利用CPU內(nèi)部的熱敏二極管(該熱敏二極管被內(nèi)置到CPU內(nèi)核中，能夠直接準確的體現(xiàn)CPU內(nèi)核溫度)，在計算機主板設(shè)計中將CPU內(nèi)部集成的熱敏二極管以特定的電氣連接方式連接到執(zhí)行溫度偵測和實現(xiàn)溫度處理的控制芯片中，這種控制芯片種類很多，目前常用的是計算機主板上的溫度控制器，該芯片提供了CPU溫度信號接收和處理的功能。它和CPU之間的電氣連接關(guān)系如圖1所示。溫度控制器利用內(nèi)部的功能模塊接收溫度信號，并在其內(nèi)部用特定的計算公式對該溫度信號進行處理，然后，把計算結(jié)果存儲在溫度控制器內(nèi)部的寄存器中以便在系統(tǒng)讀取CPU溫度時使用。關(guān)于該方法更詳細的內(nèi)容在中國發(fā)明專利申請公開號為CN1474062A已經(jīng)給出清楚的揭示。
上述對CPU溫度偵測的方法，雖然實施簡單，但是該方法對CPU溫度反映的實時性差。由于CPU溫度的變化存在著惰性，因此，CPU內(nèi)部測溫傳感器不能快速的反映CPU溫度隨著系統(tǒng)使用情況變化而變化的真實狀況，從而影響到對后端散熱設(shè)備控制的實時性和準確度。而且，由于溫度的變化過程是緩慢的，對于溫度變化的準確偵測就需要溫度偵測模塊中的AD元件具有很高的采樣精度，如果選用具有較低采樣精度的AD元件就不能真實的反映CPU溫度的變化。另外，在系統(tǒng)正常使用過程中，CPU的溫度曲線應(yīng)該是一條緩慢變化的平滑曲線，但是由于系統(tǒng)的不穩(wěn)定性，會引起CPU的溫度在某一點突然出現(xiàn)異常值，通常將該現(xiàn)象稱為系統(tǒng)的瞬間擾動。系統(tǒng)的瞬間擾動對溫度偵測的精確度影響很大，并且如果以該溫度異常值作為控制信號在對散熱設(shè)備進行控制時會有瞬間噪音產(chǎn)生，因此需要在溫度偵測時把這種異常溫度值進行過濾。但是現(xiàn)有的溫度偵測方法無法避免上述的問題。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明利用CPU電流值對CPU溫度值進行修正的原理是CPU散熱量與系統(tǒng)負荷呈正相關(guān)，而系統(tǒng)負荷的大小變化直接反映到CPU電流，整個過程快速而又實時。所以，偵測CPU實時電流值就可以很好的反映CPU負載，預(yù)知CPU的熱量變化。但是，由于CPU電流的變化是快速的，可以稱得上是實時的，而CPU溫度的變化相對是有惰性的，所以，將所偵測到的CPU實時溫度值和實時電流值通過求平均值的算法進行數(shù)據(jù)處理后得到的CPU實時溫度修正值實時性好，能夠更為準確而實時的反映CPU溫度的變化。
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，利用上述原理提供了一種偵測CPU溫度的裝置和方法，該方法在原有CPU溫度偵測方法的基礎(chǔ)上，增加偵測CPU電流實時信號，并采用有效的數(shù)值分析方法，對CPU內(nèi)部實時偵測的溫度值和電流值進行數(shù)據(jù)處理，得到更接近真實值的CPU溫度修正值，該CPU溫度修正值能夠更為準確而實時的反映CPU溫度的變化。
本發(fā)明的第一方面提供一種偵測CPU溫度的裝置，該裝置包括CPU內(nèi)部測溫傳感器和控制器，其中所述控制器包括溫度偵測模塊，該溫度偵測模塊用于偵測CPU的實時溫度值；所述的控制器還包括電流偵測模塊和計算模塊，所述的電流偵測模塊用于偵測CPU的實時電流值并把偵測的結(jié)果輸入到計算模塊中，所述的計算模塊用于將從溫度偵測模塊輸出的CPU的實時溫度值和從電流偵測模塊輸出的實時電流值進行數(shù)據(jù)分析處理得到CPU實時溫度修正值，并將該溫度修正值輸入到受控設(shè)備中。
其中所述的控制器中的計算模塊根據(jù)電流偵測模塊輸入的電流變化，對溫度偵測模塊輸入的溫度數(shù)據(jù)進行加權(quán)平均處理。
其中所述的控制器根據(jù)計算模塊輸出的CPU實時溫度修正值對受控設(shè)備進行控制，該受控設(shè)備可以是散熱裝置。
其中所述的控制器可以是單片機或?qū)Ｓ锌刂菩酒?br> 其中所述的CPU內(nèi)部測溫傳感器可以是熱敏二極管。
本發(fā)明的另一目的是提供一種偵測CPU溫度的方法，包括以下步驟步驟一，偵測CPU實時溫度值，同時偵測CPU實時電流值；步驟二，根據(jù)電流值的變化，對所偵測的CPU溫度值通過數(shù)值分析方法進行計算，并輸出CPU實時溫度修正值。
其中所述的數(shù)值分析方法可以采用自相關(guān)，互相關(guān)以及加權(quán)平均的算法，優(yōu)選為加權(quán)平均算法。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可以有效克服原有溫度偵測方案的不足，提高溫度偵測的實時性和準確性。與傳統(tǒng)的溫度偵測方法相比較，由于加入了能夠?qū)崟r反映系統(tǒng)負載的CPU電流因素，所以修正后的溫度值實時性好，能夠更好的反映CPU溫度的變化。另外，本裝置中對溫度偵測模塊中的AD元件的采樣精度要求不高，可以降低開發(fā)成本。由于對溫度值進行了積分平均，因此該方法還可以有效的過慮瞬間擾動引起的溫度異常值，從而提高對散熱設(shè)備控制的實時性和準確性。本發(fā)明對實時溫度修正值的運算采用IC內(nèi)部(Super IO)硬件運算，不需要軟件參與，實時性好，占用系統(tǒng)資源少，執(zhí)行效率高。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)溫度控制器與CPU之間的電氣連接關(guān)系圖。
圖2是本發(fā)明的偵測CPU溫度的裝置模塊圖。
圖3是本發(fā)明的偵測CPU溫度的方法流程圖。
具體實施方式以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細描述。
如圖3所示為本發(fā)明的偵測CPU溫度的方法的流程圖，具體過程如下在步驟一中，首先，系統(tǒng)初始化，然后，如圖2所示的溫度偵測模塊對CPU的溫度值進行實時偵測，電流偵測模塊對CPU的電流值進行實時偵測，并且將上述所偵測到的結(jié)果均輸入到計算模塊中。
CPU的溫度偵測方式很多，這里以目前業(yè)界通用的CPU溫度的偵測方式為例進行說明。目前業(yè)界通用的CPU溫度的偵測方式是由CPU內(nèi)部測溫傳感器與控制芯片配合而共同完成。CPU內(nèi)部測溫傳感器可以利用CPU內(nèi)部的熱敏二極管，由于熱敏二極管被內(nèi)置到CPU內(nèi)核中，因此能夠很準確的體現(xiàn)CPU的內(nèi)核溫度(CPU的發(fā)熱量體現(xiàn)在CPU的內(nèi)核溫度上，CPU內(nèi)核溫度超過某一規(guī)定值工作就不穩(wěn)定，甚至燒毀CPU)。在目前的CPU中，已經(jīng)提供了這項功能的支持，也就是CPU內(nèi)部集成了熱敏二極管，以供用戶偵測溫度之用。
CPU內(nèi)部集成的熱敏二極管連接到專有控制芯片Super I/O中，這種芯片種類很多，可以是單片機。
對于CPU電流的偵測目前有很多方案?？梢杂煽刂菩酒c電流傳感器配合而共同完成。許多型號的單片機都可以作為控制芯片實現(xiàn)該功能。其中可以選用盛揚推出的A/D型8位單片機HT46R232，該型號的單片機具備4KOTP程序存儲器及192字節(jié)通用數(shù)據(jù)存儲器。它的40個I/O管腳可供設(shè)計者進行多輸入及輸出控制的設(shè)備應(yīng)用，如外部按鍵輸入控制、直接驅(qū)動LED顯示，控制外部開關(guān)器件如TRIAC、Relay等。其8通道10位分辨率的A/D轉(zhuǎn)換輸入可監(jiān)測外部模擬信號。配合電流傳感器，可以實現(xiàn)電流偵測功能。
在步驟二中，圖2所示的計算模塊將從溫度偵測模塊輸出的CPU實時溫度值和從電流偵測模塊輸出的CPU實時電流值進行數(shù)據(jù)分析處理得到CPU實時溫度修正值，并將該溫度修正值輸入到受控設(shè)備中。
本發(fā)明利用CPU散熱量與系統(tǒng)負荷(Loading)的正相關(guān)性，由于系統(tǒng)負荷的大小變化直接反映到CPU電流，整個過程快速而又實時。所以，偵測CPU實時電流值就可以很好的反映CPU負載，預(yù)知CPU的熱量變化。即CPU電流大，熱量發(fā)生大，需要較大的散熱能力；反之，CPU電流小，熱量發(fā)生小，需要較小的散熱能力就可以滿足系統(tǒng)穩(wěn)定運行的需求。
但是，由于CPU電流的變化是快速的，可以稱得上是實時的，而CPU溫度的變化相對是有惰性的，所以，將所偵測到的CPU實時溫度值和CPU實時電流值通過求平均值的算法進行數(shù)據(jù)處理后得到的CPU實時溫度修正值實時性好，能夠更為準確而實時的反映CPU溫度的變化。
現(xiàn)以計算模塊采用加權(quán)平均的方法對所偵測到的CPU實時溫度值和CPU實時電流值進行數(shù)據(jù)處理為例進行詳細說明首先預(yù)定義，CPU偵測溫度函數(shù)為T，CPU電流函數(shù)為I，t為時間變量。則I＝f(t)；T＝g(t)對于不同的時間點(離散化)，則對應(yīng)實際溫度值(Tn)和實際CPU電流值(In)分別為I1＝f(t1)，I2＝f(t2).....In＝f(tn)T1＝g(t1)，T2＝g(t2).....Tn＝g(tn) n＝1，2，3.....
定義系統(tǒng)加權(quán)溫度值為Tpower，經(jīng)過加權(quán)計算后的實時溫度修正值能夠更為準確的反映CPU溫度的變化。定義采樣周期為n(采用周期的選取根據(jù)CPU的特性試驗確定)。
Tpower=Tpower(I,T)=I1*T1+I2*T2+...+In*TnI1+I2+...+In]]>=f(t1)*g(t1)+f(t2)*g(t2)+...+f(tn)*g(tn)f(t1)f(t2)+...+f(tn)]]>=Σj=1nf(tj)*g(tj)Σj=1nf(tj)]]>通過上述公式就可以得到不同時間點的CPU溫度修正值，該溫度修正值是通過將不同時間點的溫度值和電流值通過加權(quán)平均的算法進行計算后得到的，能夠更為準確而實時的反映CPU的溫度的變化，并且可以對瞬間擾動產(chǎn)生的異常溫度值進行有效的過慮。
該CPU實時溫度修正值還可以通過對CPU的溫度值和CPU的電流值采用自相關(guān)或互相關(guān)的數(shù)值分析方法進行數(shù)據(jù)處理而得到，但是采用自相關(guān)或互相關(guān)的數(shù)值分析方法計算量很大，運算速度比用加權(quán)平均算法慢，占用系統(tǒng)資源較大，執(zhí)行效率低。
與傳統(tǒng)的溫度控制方法相比較，由于加入了能夠?qū)崟r反映系統(tǒng)負載的CPU電流因素，修正后的CPU實時溫度值能夠更好的反映CPU溫度的變化，所以修正后的溫度值實時性好，進而提高了對散熱設(shè)備控制的實時性和準確性。
上述所輸出的CPU實時溫度修正值可以作為受控設(shè)備的控制信號。該受控設(shè)備可以是散熱裝置，包括CPU風扇和散熱風扇。CPU實時溫度修正值作為受控設(shè)備的控制信號，該控制信號對控制脈沖進行脈寬調(diào)制，使散熱設(shè)備的供電電壓發(fā)生變化，從而實現(xiàn)對散熱設(shè)備轉(zhuǎn)速的控制。
最后所應(yīng)說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求
范圍當中。
權(quán)利要求
1.一種偵測CPU溫度的裝置，該裝置包括CPU內(nèi)部測溫傳感器和控制器，其中所述控制器包括溫度偵測模塊，該溫度偵測模塊用于偵測CPU實時溫度值；所述的控制器還包括電流偵測模塊和計算模塊，所述的電流偵測模塊用于偵測CPU實時電流值并把偵測的結(jié)果輸入到計算模塊中，所述的計算模塊用于將從溫度偵測模塊輸出的CPU實時溫度值和從電流偵測模塊輸出的實時電流值進行數(shù)據(jù)分析處理得到CPU實時溫度修正值，并將該溫度修正值輸入到受控設(shè)備中。
2.如權(quán)利要求
1所述的偵測CPU溫度的裝置，其特征在于所述的控制器中的計算模塊根據(jù)電流偵測模塊輸入的電流變化，對溫度偵測模塊輸入的溫度值進行加權(quán)平均處理。
3.如權(quán)利要求
1所述的偵測CPU溫度的裝置，其特征在于所述的控制器可以是單片機或?qū)Ｓ锌刂菩酒?br>4.如權(quán)利要求
1所述的偵測CPU溫度的裝置，其特征在于所述的控制器根據(jù)計算模塊輸出的CPU實時溫度修正值對受控設(shè)備進行控制。
5.如權(quán)利要求
4所述的偵測CPU溫度的裝置，其特征在于所述的受控設(shè)備可以是散熱裝置。
6.如權(quán)利要求
1所述的偵測CPU溫度的裝置，其特征在于所述的CPU內(nèi)部測溫傳感器可以是熱敏二極管。
7.一種偵測CPU溫度的方法，包括以下步驟步驟一，偵測CPU的實時溫度值，同時偵測CPU的實時電流值；步驟二，根據(jù)電流值的變化，對所偵測的CPU溫度值通過數(shù)值分析方法進行計算，并輸出CPU實時溫度修正值。
8.如權(quán)利要求
7所述的偵測CPU溫度的方法，其特征在于所述的CPU實時溫度值的偵測可以由CPU內(nèi)部測溫傳感器與控制芯片配合而共同完成。
9.如權(quán)利要求
7所述的偵測CPU溫度的方法，其特征在于所述的CPU實時電流值的偵測可以由電流傳感器與控制芯片配合而共同完成。
10.如權(quán)利要求
7所述的偵測CPU溫度的方法，其特征在于所述的數(shù)值分析方法優(yōu)選為加權(quán)平均算法。
專利摘要
本發(fā)明提供一種偵測CPU溫度的裝置和方法。該裝置包括CPU內(nèi)部測溫傳感器和控制器，其中所述的控制器包括溫度偵測模塊，該溫度偵測模塊用于偵測CPU實時溫度值；所述的控制器還包括電流偵測模塊和計算模塊，所述的電流偵測模塊用于偵測CPU實時電流值并把偵測的結(jié)果輸入到計算模塊中，所述的計算模塊用于將從溫度偵測模塊輸出的CPU實時溫度值和從電流偵測模塊輸出的實時電流值進行數(shù)據(jù)分析處理得到CPU實時溫度修正值，并將該溫度修正值輸入到受控設(shè)備中。該方法在原有溫控偵測方法的基礎(chǔ)上，增加偵測CPU電流的實時信號，并采用有效的數(shù)值分析方法，準確而實時的跟蹤CPU熱量變化，能夠更好的反映CPU溫度，提高溫度偵測的實時性和準確性。
文檔編號G06F11/30GK1991781SQ200510023074
公開日2007年7月4日 申請日期2005年12月26日
發(fā)明者劉大鵬 申請人:聯(lián)想(北京)有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan