CN101430594A - 电子系统及其电源控制方法 - Google Patents

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CN101430594A CNA200810084217XA CN200810084217A CN101430594A CN 101430594 A CN101430594 A CN 101430594A CN A200810084217X A CNA200810084217X A CN A200810084217XA CN 200810084217 A CN200810084217 A CN 200810084217A CN 101430594 A CN101430594 A CN 101430594A
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Abstract

本发明提供了一种电子系统及其电源控制方法。电子系统包含：系统核心模块，其包含处理单元；电源，为系统核心模块提供电能；以及电源控制逻辑电路，根据触发信号，命令电源对系统核心模块断电；其中，电源控制逻辑电路以及系统核心模块使用不同的电源范围。本发明提供的电子系统及其电源控制方法，可通过电源控制逻辑电路命令电源对系统核心模块断电，使得即使中央处理单元出现故障时，电子系统仍能进入省电模式。

Description

电子系统及其电源控制方法
技术领域
本发明是关于电源管理，特别是关于一种于中央处理单元(central processingunit，以下简称为CPU)出现故障时也可以进入省电模式的电子系统。
背景技术
对于很多电池供电的消费性电子装置来说，电能的消耗是一个重要的问题。因此需要延长便携式系统的电池使用时间，可以通过提高电池技术或设计更省电的元件来达到此目的。
用于延长便携式电子装置的电池使用时间的一种传统的方法是利用省电模式(也就是睡眠模式)。于电子装置保持闲置期间，在某段时间过去后，CPU会将电子装置的状态存入内存中，并进入暂停状态以消耗较小的电能。于大多数系统中，CPU管理省电程序。然而，当CPU出现故障时，系统不能进入省电模式。
发明内容
为了解决当CPU出现故障时，系统不能进入省电模式的技术问题，本发明提供了一种电子系统及其电源控制方法。
本发明提供了一种电子系统，包含：系统核心模块，包含处理单元；电源，用以为系统核心模块提供电能；以及电源控制逻辑电路，根据触发信号，命令电源对系统核心模块断电；其中，电源控制逻辑电路以及系统核心模块使用不同的电源范围。
本发明另提供了一种电源控制方法，用于电子系统，电子系统包含系统核心模块以及电源控制模块，电源控制方法包含：接收触发信号，其中，触发信号是通过电源控制模块接收；对触发信号执行逻辑组合或键匹配，以判断是否达到预设条件；以及当预设条件达到时，命令电源对系统核心模块断电；其中系统核心模块以及电源控制模块使用不同的电源范围。
本发明提供的电子系统及其电源控制方法，可通过电源控制逻辑电路命令电源对系统核心模块断电，使得即使CPU出现故障时，电子系统仍能进入省电模式。
附图说明
图1为本发明一实施例的电子系统的方框图。
图2为本发明另一实施例的电子系统的方框图。
图3为图2所示的电子系统的电源控制方法的流程图。
图4为本发明另一实施例的电子系统的方框图。
图5为图4所示的电子系统的电源控制方法的流程图。
图6为本发明另一实施例的电子系统的方框图。
图7为图6所示的电子系统的电源控制方法的流程图。
图8为本发明另一实施例的电子系统的方框图。
图9为本发明另一实施例的电子系统的方框图。
具体实施方式
图1为本发明一实施例的电子系统100A的方框图。电子系统100A可应用于数码相机，数字记录器(digital recorder，DVR)，消费或办公装置，移动电话，个人数字助理，或其它手持装置以及自动机，但不限于此。电子系统100A包含集成电路10以及电源20，其中，集成电路10可以是芯片且包含系统核心模块30A以及电源控制模块30B。系统核心模块30A及电源控制模块30B使用不同的电源范围，且电源20提供电压VDD1以及VDD2(例如+5VSB以及+5V)，以分别为系统核心模块30A以及电源控制模块30B供电。于另一些实施例中，电源控制模块30B的电源与系统核心模块30A的电源是不同的，电源控制模块30B的电压由电源20提供，而VDD1由另一电源提供。
系统核心模块30A可根据不同的命令提供多种功能，且包含处理单元(处理单元可以是CPU，为便于描述，于本发明实施例中均以CPU 11来表示，但其并非为本发明的限制)，系统总线(图中未显示)，内部存储器单元(图中未显示)，直接存储器存取(direct memory access，DMA)控制器(图中未显示)，动态随机存存储控制器(图中未显示)等。CPU 11执行常规计算并基于执行程序来控制整个系统。CPU 11可以被微处理单元(MPU)，数字信号处理器，微处理器，或多重处理单元所取代。于此实施例中，电子系统100A可以操作于正常模式，省电模式(也就是睡眠模式或备用模式)等。于正常模式，电源20为系统核心模块30A以及电源控制模块30B供电，然而，于省电模式，电源20停止为系统核心模块30A供电，且继续为电源控制模块30B供电，也就是，电源20只提供电压VDD2给电源控制模块30B。
电源20控制供应到系统核心模块30A的电能，以及根据内部信号SINT以及外部信号SEXT重设(reset)CPU 11。电源控制模块30B包含电源控制逻辑电路22以及内部电路24。电源控制逻辑电路22发送断电信号(power downsignal)SPRDN至CPU 11以控制电源20停止对系统核心模块30供电(也就是，进入省电模式)，以及/或发送重设信号SRST至CPU 11以重设整个系统100A。例如，内部电路24可以是实时计数器(real time counter，以下简称为RTC)，当预定时间期满后，内部电路24产生触发信号以作为内部信号SINT，但不限于此。
电源控制逻辑电路22从内部电路24接收内部信号SINT或外部信号SEXT，并执行逻辑组合(logic combination)或键匹配(key matching)以决定输出至电源20的断电信号SPRDN。例如，于接收外部信号SEXT或内部信号SINT后，电源控制逻辑电路22执行逻辑组合或键匹配，如果条件没有达到，则回到闲置状态。如果条件允许，电源控制逻辑电路22输出断电信号SPRDN以命令电源20停止对系统核心模块30A供电(也就是，直接进入省电模式)。当条件达到时，电源控制逻辑电路22输出重设信号SRST至CPU 11以重设整个系统100A。
需要注意的是，电源控制逻辑电路22为数字逻辑电路，数字逻辑电路是由逻辑门组成(逻辑门包括：与门，或门，非门，与非门，或非门以及/或异或门)，而不是由微处理单元(microprocessing unit，以下简称为MPU)，数字信号处理器，微控制器，CPU，或微处理器等可以执行存储于存储装置(例如，闪存或动态随机存储器)中的指令或命令的装置组成。为了电源控制的目的，电源控制逻辑电路22被设计为不可编程的硬件电路。因此，电子系统100A比包括可程序处理器或控制器的系统更省电。
图2为本发明另一实施例的电子系统的方框图。如图2所示，电子系统100B与图1中的电子系统100A相似，唯一的不同在于电源控制模块30B进一步包含计数器26以及或门OG1，以及电源控制逻辑电路22不是直接输出断电信号SPRDN，而是触发计数器26。
图3为图2所示的电子系统的电源控制方法的流程图。电子系统100B的运作请同时参考图2以及图3。
于步骤S310，电源控制逻辑电路22由内部电路24接收内部信号SINT或外部信号SEXT。接下来，于步骤S320，电源控制逻辑电路22执行逻辑组合或键匹配以决定使能信号(enable signal)S1以及重设请求指示信号(reset requestindicating signal)S2。如果条件没有达到，流程回到步骤S310，且电源控制逻辑电路22继续接收内部信号SINT或外部信号SEXT。如果条件允许，电源控制逻辑电路22输出使能信号S1至计数器26，以及输出重设请求指示信号S2至CPU 11。于步骤S330，计数器26根据接收到的使能信号S1开始对预定时间计数。
于步骤S340，决定CPU 11是否重设计数器26。例如，如果CPU 11正常的运作(也就是，于唤醒模式)，CPU 11会为系统断电负责，因此CPU 11根据接收到的重设请求指示信号S2输出重设信号S3以重设计数器26，接下来，于步骤S350，CPU 11对电子系统110B断电。如果CPU 11出现故障，CPU 11不会重设计数器26，且计数器26会继续计数，直到时间期满。
于步骤S350，根据重设请求指示信号S2，CPU 11执行断电程序，因此电子系统100B通过软件进入省电模式。例如，CPU 11输出信号S4至或门OG1，且或门OG1输出断电信号SPRDN至电源20。根据断电信号SPRDN，电源20停止对系统核心模块30A供电。因此，电子系统100B进入省电模式。
于步骤S360，判断用于计数器26的预定时间是否期满。如果CPU 11出现故障，CPU 11不会重设计数器26，因此计数器26继续计数。如果预定时间期满，于步骤S370，电子系统100B通过硬件进入省电模式。
于步骤S370，计数器26输出信号S5至或门OG1，且或门OG1输出断电信号SPRDN至电源20。根据断电信号SPRDN，电源20停止对系统核心模块30A供电。因此，电子系统100B进入省电模式。
图4为本发明另一实施例的电子系统的方框图。如图4所示，电子系统100C与图1中的电子系统100A相似，唯一的不同在于，RTC 241被作为内部电路24，以及红外(infrared，以下简称为IR)接收器281由外部IR装置(图中未显示)接收IR输入信号IRIN(也就是，外部信号SEXT)。
RTC 241输出触发信号SRTC(也就是，内部信号SINT)用以触发电源控制逻辑电路22以输出断电信号SPRDN至电源20。例如，CPU 11可以设定预定时间。当RTC 241与CPU 11设定的预定时间相符时，RTC 241输出信号SRTC(也就是内部信号SINT)至电源控制逻辑电路22。因此，电源控制逻辑电路22输出断电信号SPRDN至电源20，以使电源20停止对系统核心模块30A供电(也就是，进入省电模式)。
图5为图4所示的电子系统的电源控制方法的流程图。电子系统100C的运作请同时参考图4以及图5。
于步骤S510，IR接收器281由外部IR装置(图中未显示)接收IR输入信号IRIN(也就是，外部信号SEXT)。于步骤S520，IR接收器281译码IR输入信号IRIN以及输出IR码(键)(IR code(key))IRC至电源控制逻辑电路22。于步骤S530，电源控制逻辑电路22执行逻辑组合或键匹配以判断IR码(键)IRC是否与预设IR码相符。例如，预设IR码可以通过CPU 11设置至电源控制逻辑电路22。如果IR码(键)IRC不同于预设IR码，流程回到步骤S510。反之，如果电源控制逻辑电路22判断出IR码(键)IRC与预设IR码相符，于步骤S540，电源控制逻辑电路22输出断电信号SPRDN至电源，以使电源20停止对系统核心模块30A供电(也就是，进入省电模式)，其中，预设IR码是由CPU 11设置。
图6为本发明另一实施例的电子系统的方框图。如图6所示，电子系统100D与图2中的电子系统100B相似，唯一的不同在于，RTC 241被作为内部电路24，以及IR接收器281由外部IR装置(图中未显示)接收IR输入信号IRIN(也就是，外部信号SEXT)。RTC 241输出触发信号SRTC(也就是，内部信号SINT)以触发电源控制逻辑电路22输出断电信号SPRDN至电源20。
根据来自内部电路24的触发信号SRCT，电源控制逻辑电路22执行逻辑组合或键匹配以决定是否输出使能信号S1以及重设请求指示信号S2。当条件达到，电源控制逻辑电路22输出使能信号S1至计数器26，以及输出重设请求指示信号S2至CPU 11。因此，计数器26根据接收到的使能信号S1开始对预定时间计数。如果CPU 11正常的运作(也就是，于唤醒模式)，则CPU 11输出重设信号S3以重设计数器26。因此，CPU 11执行断电程序以使电子系统100D通过软件进入省电模式。例如，CPU 11输出信号S4至或门OG1。或门OG1输出断电信号SPRDN至电源20。电源20根据断电信号SPRDN停止对系统核心模块30A供电。
反之，如果CPU 11出现故障，不能输出信号S3以重设计数器26。则计数器26保持计数，直到达到预定时间。当预定时间期满，计数器26输出信号S5，以使或门OG1输出断电信号SPRDN。因此，电源20根据断电信号SPRDN停止对系统核心模块30A供电，且电子系统100D进入省电模式。
图7为图6所示的电子系统的电源控制方法的流程图。电子系统100D的运作请同时参考图6以及图7。
于步骤S710，IR接收器281由外部IR装置接收IR输入信号IRIN。于步骤S720，IR接收器281译码IR输入信号IRIN以及输出IR码(键)IRC至电源控制逻辑电路22。于步骤S730，电源控制逻辑电路22执行逻辑组合或键匹配以判断IR码(键)IRC是否与预设IR码相符。如果IR码(键)IRC不同于预设IR码，则流程进行至步骤S710。
反之，如果电源控制逻辑电路22判断出IR码(键)IRC与预设IR码相符，则于步骤S740，电源控制逻辑电路22输出使能信号S1至计数器26，以使计数器26开始对预定时间计数，且电源控制逻辑电路22也输出重设请求指示信号S2至CPU 11，其中，预设IR码是由CPU 11设定。
于步骤S750，判断CPU 11是否重设计数器26。例如，如果CPU 11正常的运作(也就是，于唤醒模式)，则断电是通过断电软件来执行，且CPU 11输出信号S4至或门OG1并输出重设信号S3至计数器26。电源20根据断电信号SPRDN停止对系统核心模块30A供电。
如果CPU 11出现故障，不能输出信号S3以重设计数器26，则接着执行步骤S760。于步骤S760，判断预定时间是否期满。当CPU 11出现故障，计数器26因此不能被重设，以及计数器26继续计数，直到达到预定时间。接下来，计数器26输出信号S5，以使或门OG1输出断电信号SPRDN(于步骤S370)，且电源20停止对系统核心模块30A供电。
图8为本发明另一实施例的电子系统的方框图。如图8所示，电子系统100E与图4中的电子系统100C相似，唯一的不同在于，电源控制逻辑电路22不仅可由来自RTC 241的触发信号SRTC以及IR输入信号IRIN触发，电源控制逻辑电路22也可以由来自通信端口(communication port)(图中未显示)的触发信号SGPIO(也就是，外部信号SEXT)触发。例如，信号SGPIO可以由外部装置(图中未显示)产生，且经由通信端口传输至电源控制逻辑电路22，以指示电子系统100E进入省电模式。通过任何内部或外部触发信号使能电源控制逻辑电路22以输出断电信号SPRDN的运作与图4所示的电子系统100C相似，因此，为了简要，在此将其省略。
于此实施例中，电源控制逻辑电路22可以被来自通信端口的信号SGPIO触发，以输出断电信号SPRDN至电源20。例如，通信端口可以是通用输入/输出(general purpose input/output，以下简称为GPIO)端口或RS232端口，但不限于此。根据接收到的信号SGPIO，电源控制逻辑电路22输出断电信号SPRDN至电源20，以使电源20停止对系统核心模块30A供电(也就是，进入省电模式)。于此实施例中，信号IRIN，以及GPIO都被当作来自外部装置(图中未显示)的外部信号，以及触发信号STRC被当作是内部信号。
图9为本发明另一实施例的电子系统100F的方框图，电子系统100F与图8中的电子系统100E相似，唯一的不同在于，电源控制模块30B进一步包含计数器26以及或门OG1，且电源控制逻辑电路22不是直接输出断电信号SPRDN，而是触发计数器26。
电源控制逻辑电路22接收内部信号SRTC，IR码(键)IRC，触发信号SGPIO，以及基于模拟信号SANA产生的信号S7，接下来，电源控制逻辑电路22执行逻辑组合或键匹配以决定输出使能信号S1以及重设请求指示信号S2。例如，模拟信号SANA可以是温度侦测(temperature detection)信号或语音信号，但不限于此。
当条件达到，电源控制逻辑电路22输出使能信号S1至计数器26，以及输出重设请求指示信号S2至CPU 11。例如，根据接收到的模拟信号SANA，模数转换器(analog-to-digital converter，以下简称为ADC)29将模拟信号SANA转换为对应的信号S7(也就是，触发信号)，且将信号S7输出至电源控制逻辑电路22。接下来，电源控制逻辑电路22对信号S7执行逻辑组合或键匹配，且当预定条件达到时，输出使能信号S1至计数器26，输出重设请求指示信号S2至CPU 11。例如，当信号S7(也就是，信号SANA)与预定码相符时，电源控制逻辑电路22输出使能信号S1至计数器26，以及输出重设请求指示信号S2至CPU11。
根据接收到的使能信号S1，计数器26开始对预定时间进行计数。CPU 11正常运作(也就是，于唤醒模式)，则根据接收到的重设请求指示信号S2，CPU 11输出重设信号S3以重设计数器26。CPU 11执行断电程序，以使电子系统100F通过软件进入省电模式。CPU 11输出信号S4，以使或门OG1输出断电信号SPRDN至电源20。接下来，根据断电信号SPRDN，电源20停止对系统核心模块30A供电，以使电子系统100F进入省电模式。
如果CPU 11出现故障，不能重设计数器26，则计数器26继续计数，直到达到预定时间。当预定时间期满，计数器26输出信号S5以使或门OG1输出断电信号SPRDN。因此，根据断电信号SPRDN，电源20停止对系统核心模块30A供电，以使电子系统100F进入省电模式。
因为当CPU于预定时间内没有应答时，电源控制逻辑电路可以关闭系统核心模块，所以即使当CPU出现故障时，本发明实施例中的电子系统仍可以进入省电模式。另外，因为本发明实施例中的电源控制逻辑电路可以是不带有MPU，数字信号处理器，微控制器，CPU，或微处理器的数字逻辑电路，其中MPU，数字信号处理器，微控制器，CPU，或微处理器可以执行存储于存储装置中的指令或命令。因此，本发明实施例中的电子系统比包含MPU，数字信号处理器，微控制器，CPU，或微处理器的电子系统更省电。
于本发明的另一些实施例中，断电信号SPRDN被发送到系统核心模块30A，来重设CPU 11以恢复电子系统。例如，当CPU 11运作不正常时，计数器26将不会被CPU 11重设，且计数器26发送断电信号至CPU 11以重设CPU 11。断电信号SPRDN可以被发送到电源20，以命令电子系统100F进入省电模式。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中的技术人员，在不脱离本发明的范围内，可以做一些改动，因此本发明的保护范围应与权利要求所界定的范围为准。

Claims (17)

1.一种电子系统，包含：
系统核心模块，包含处理单元；
电源，为该系统核心模块提供电能；以及
电源控制逻辑电路，根据触发信号，命令该电源对该系统核心模块断电；
其中，该电源控制逻辑电路以及该系统核心模块使用不同的电源范围。
2.如权利要求1所述的电子系统，其特征在于，该电源控制逻辑电路为不可编程的电路。
3.如权利要求1所述的电子系统，其特征在于，该电源控制逻辑电路执行逻辑组合或键匹配以决定是否命令该电源对该系统核心模块断电。
4.如权利要求1所述的电子系统，其特征在于，该电源根据来自该电源控制逻辑电路的断电信号，停止对该系统核心模块供电。
5.如权利要求1所述的电子系统，其特征在于，该触发信号是经由通信端口来自外部装置。
6.如权利要求1所述的电子系统，其特征在于，进一步包含实时计数器，用以产生该触发信号。
7.如权利要求1所述的电子系统，其特征在于，进一步包含红外接收器，用以根据接收到的红外信号产生该触发信号。
8.如权利要求1所述的电子系统，其特征在于，进一步包含模数转换器，用以根据接收到的模拟信号产生该触发信号。
9.如权利要求1所述的电子系统，其特征在于，该电源也为该电源控制逻辑电路供电。
10.如权利要求1所述的电子系统，其特征在于，该电源控制逻辑电路根据该触发信号重设该处理单元。
11.如权利要求1所述的电子系统，其特征在于，进一步包含：
计数器，根据所接收到的来自该电源控制逻辑电路的使能信号，开始对预定时间计数，以及如果在该预定时间内没有接收到来自该处理单元的重设信号，则输出第一信号以命令该电源对该系统核心模块断电；
其中该电源控制逻辑电路根据该触发信号发送重设请求指示信号至该处理单元，且发送该使能信号至该计数器，以及如果该处理单元运作于正常模式，则该处理单元根据接收到的该重设请求指示信号，发送该重设信号至该计数器。
12.如权利要求11所述的电子系统，其特征在于，如果该处理单元运作于正常模式，则该处理单元执行断电程序以及输出第二信号以命令该电源对该系统核心模块断电。
13.一种电源控制方法，用于电子系统，该电子系统包含系统核心模块以及电源控制模块，该电源控制方法包含：
接收触发信号，其中，该触发信号是通过该电源控制模块接收；
对该触发信号执行逻辑组合或键匹配，以判断是否达到预设条件；以及
当该预设条件达到时，命令电源对该系统核心模块断电；
其中该系统核心模块以及该电源控制模块使用不同的电源范围。
14.如权利要求13所述的电源控制方法，其特征在于，进一步包含：利用该电源控制模块来发送重设信号，以重设该系统核心模块的处理单元。
15.如权利要求13所述的电源控制方法，其特征在于，进一步包含：
当该预设条件达到时，对预定时间计数；以及
如果该处理单元运作于正常模式，停止计数且通过该处理单元对该系统核心模块断电，或者，当计数该预定时间后，通过该电源控制模块对该系统核心模块断电。
16.如权利要求15所述的电源控制方法，其特征在于，如果该处理单元运作于正常模式，则该处理单元发送重设请求指示信号以停止计数，执行断电程序以关闭该系统核心模块。
17.如权利要求13所述的电源控制方法，其特征在于，该触发信号包含用于要求该系统核心模块进入省电模式的内部信号或外部信号。
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