CN101281217A - 电源管理技术中的动态处理温度补偿方法 - Google Patents

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CN101281217A CNA2007100392544A CN200710039254A CN101281217A CN 101281217 A CN101281217 A CN 101281217A CN A2007100392544 A CNA2007100392544 A CN A2007100392544A CN 200710039254 A CN200710039254 A CN 200710039254A CN 101281217 A CN101281217 A CN 101281217A
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张晟
石万群
廖林
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Abstract

一种电源管理技术中的动态处理温度补偿方法，其步骤：将参考电路输出值输入到控制和比较逻辑单元中；当参考电路迟滞值比较先前值有变化，控制和比较逻辑单元将触发一个电压调整中断给操作系统/软件驱动；操作系统/软件驱动计算出所需要的新电压值，并将此请求输给电源调整器，同时将电压新值输出给控制和比较逻辑单元；电源调整器通过供压调整提供新的电压给处理器；从而确保系统在恰当的电压等级是稳定的。本发明测试依赖于处理速度和温度参考电路的迟滞，然后降低电压到最小等级，因此本发明大大改善传统简单电源管理技术带来电池的使用时间短，系统稳定性，可靠性差等缺点。可运用便携式多媒体播录放器，智能手机等各种嵌入式系统设备。

Description

电源管理技术中的动态处理温度补偿方法
【技术领域】
本发明涉及一种电源管理技术，特别是一种电源管理技术中的动态处理温度补偿方法。
【背景技术】
数字化电源需求近来已大幅攀升。前沿半导体制程技术不但让器件变得更小更快，它们还需要更低(密度更大)的供应电压和更高的供应电流；在此同时，最终系统的功能持续提升，体积和平均售价则不断下降。这些因素迫使电源供应设计人员随着产品世代交替不断开发更精确、响应速度更快、效率更高、体积更小和成本更低的电源供应。面对这些问题，传统模拟控制解决方案正逐渐变得束手无策。电源设计是手持设备设计中的一大难题，也是限制手持设备减小体积和扩展功能的一大瓶颈。在这一类嵌入式系统中，CPU集成较多外设控制器，并且为实现诸多复杂功能，系统中外扩许多控制芯片。因此造成了系统电压轨较多、功耗大的局面。现在的手持设备，大都要求有工作模式、睡眠模式等不同的工作模式，在电源管理上，对设计者也提出了更高的要求；又不能收集系统运行的负荷状态，节能效果不显著；电源管理和实时性能要求之间的复杂关系处理不够精确和高效。同时随着系统速度的提升也加速了设备功耗的提升，缩短了电池续航能力，系统的整体稳定性和可靠性也随之受到极大的影响。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术中所存在的缺陷，提供一种电源管理技术中的动态处理温度补偿方法。
本发明采用了下列技术方案解决了其技术问题：一种电源管理技术中的动态处理温度补偿方法，其特征在于包括以下步骤：
将来自参考电路101的输出值输入到控制和比较逻辑单元102中，并写入其可读的软件寄存器中；
当参考电路101迟滞值比较先前值有明显的变化，控制和比较逻辑单元102将触发一个电压调整中断输出给操作系统/软件驱动12；
操作系统/软件驱动12根据处理程序计算出所需要的新电压值，并将电压调整请求输出给电源调整器11，同时将编程电压的新值输出给控制和比较逻辑单元102；
电源调整器11通过供压调整提供新的电压给I.MX处理器10；
当新的电压被应用之后，供给参考电路101迟滞，编程值改变，提供反馈和关闭具有动态处理温度补偿的机制循环，从而确保系统在恰当的电压等级是稳定的。
本发明动态处理温度补偿机制包括测试依赖于处理速度和温度参考电路的迟滞，然后降低电压到最小等级，再提供给设备所需要的操作频率。
本发明可运用在各种嵌入式系统设备和产品的开发，如便携式多媒体播放器，MP3播放机，智能手机，摄录机等多种手持式设备和产品。大大改善传统简单电源管理技术带来电池的使用时间短，系统稳定性，可靠性差等缺点。同时也可以与其他多种节能模式相结合。比起传统的设计，同样容量的电池，本发明可以提高系统使用时间一倍以上。
【附图说明】
附图为本发明动态处理温度补偿机制图。
图中各序号分别表示为：
10-I.MX处理器
101-参考电路
102-控制和比较逻辑单元
11-电源调整器(PMIC)
12-操作系统/软件驱动
【具体实施方式】
以下结合实施例以及附图对本发明作进一步的描述。
任何一个设备的功耗于两部分组成，即动态功耗和静态功耗：
P(总)＝P(动态)+P(静态)
在系统激活模式中，动态功耗应该被考虑，如当数字信号变化，模拟电路改变状态时等因为设备需要完成用户功能而发生的操作变化时。动态功耗定义如下：
P(动态)＝C(电容)×V2(电压)×F(频率)
在公式中，电压是被平方，所以对动态功耗的大小提供了更大的作用，对电池的使用时间影响更大。
另一方面，在设备运行模式中动态功耗要比静态功耗大的多，但是在设备处于不运行模式占主导位置时，静态功耗对设备的使用时间起了一个至关重要的因素，如手机处于待机模式，PDA处于关闭模式等等。在典型的使用案例中，待机模式的时间是运行模式时间的10倍长。
P(静态)＝f(漏流)
静态功耗是漏流的一个函数，它主要依赖于所使用的制造工艺，尺寸，三极管的电压等等。
由此，本发明所述的动态处理温度补偿技术降低了动态功耗。
请参照附图，本发明包括以下步骤：
一种电源管理技术中的动态处理温度补偿方法，包括以下步骤：
将来自参考电路101的输出值输入到控制和比较逻辑单元102中，并写入其可读的软件寄存器中；
当参考电路101迟滞值比较先前值有明显的变化，控制和比较逻辑单元102将触发一个电压调整中断输出给操作系统/软件驱动12；
操作系统/软件驱动12根据处理程序计算出所需要的新电压值，并将电压调整请求输出给电源调整器11，同时将编程电压的新值输出给控制和比较逻辑单元102；
电源调整器11通过供压调整提供新的电压给I.MX处理器10；
当新的电压被应用之后，供给参考电路101迟滞，编程值改变，提供反馈和关闭具有动态处理温度补偿的机制循环，从而确保系统在恰当的电压等级是稳定的。
上述的参考电路101的迟滞值为包括测试依赖于处理速度和温度。
一般情况，在常温下的一种典型运行模式，其1.2V电压是足够供给具有动态处理温度补偿技术的90nm I.MX处理器，而传统的90nm设计需要1.6V的电压供给。这种结果就是具有动态处理温度补偿(DPTC)机制可以节省40％的功耗，因此可以增加电池使用时间接近一倍。

Claims (2)

1. 一种电源管理技术中的动态处理温度补偿方法，其特征在于包括以下步骤：
将来自参考电路(101)的输出值输入到控制和比较逻辑单元(102)中，并写入其可读的软件寄存器中；
当参考电路(101)迟滞值比较先前值有明显的变化，控制和比较逻辑单元(102)将触发一个电压调整中断输出给操作系统/软件驱动(12)；
操作系统/软件驱动(12)根据处理程序计算出所需要的新电压值，并将电压调整请求输出给电源调整器(11)，同时将编程电压的新值输出给控制和比较逻辑单元(102)；
电源调整器11通过供压调整提供新的电压给I.MX处理器(10)；
当新的电压被应用之后，供给参考电路(101)迟滞，编程值改变，提供反馈和关闭具有动态处理温度补偿的机制循环，从而确保系统在恰当的电压等级是稳定的。
2. 根据权利要求1所述的电源管理技术中的动态处理温度补偿方法，其特征在于：所述的参考电路(101)的迟滞值为包括测试依赖于处理速度和温度。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106371540A (zh) * 2016-08-25 2017-02-01 联想(北京)有限公司 系统电源管理方法、芯片及电子设备
CN103605421B (zh) * 2013-11-25 2017-02-15 郑州云海信息技术有限公司 一种便携式计算机功耗最小化的设计方法

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Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20081008