CN101893925A - 启动电路 - Google Patents

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Abstract

一种启动电路,用于启动一CPU,其包括一电源管理单元、一唤醒电路、一复位电路、一主电源及一备用电源,该唤醒电路和该电源管理单元分别与该主电源电性连接,该唤醒电路和复位电路分别与该备用电源电性连接,该电源管理单元、唤醒电路及复位电路分别提供一状态信号、一唤醒信号及一复位信号给该CPU,该状态信号向该CPU提示该主电源的供电状态,该唤醒信号决定是否重新启动该CPU,该复位信号决定是否复位该CPU。

Description

启动电路
技术领域
[0001] 本发明涉及一种电路,特别涉及一种适用于便携式电子装置的CPU的启动电路。 背景技术
[0002] 随着科技的不断发展及进步,移动电话等便携式电子装置于生活中得到广泛应 用。而处理器(Center Processing Unit,CPU)是便携式电子装置的核心部件,便携式电子 装置各部分的管理等都离不开CPU的统一、协调指挥,其CPU性能决定了该便携式电子装置 的整体性能。
[0003] 现有的便携式电子装置开机时,其CPU —般都需要一启动电路来启动,如图1,该 启动电路主要包括一主电源,一电源管理单元(Power Management Unit,PMU),一备用电源 及一唤醒按钮。该主电源用于给该PMU供电。该PMU输出一复位信号(Reset Signal, RS) 和一状态信号(State Signal, SS)给CPU。该备用电源用于给该CPU内部的时钟电路和PMU 供电,同时给该复位信号RS和状态信号SS提供上拉电压。当该CPU进入一睡眠模式而使其 内部电路处于掉电状态时,开启该唤醒按钮可使该CPU恢复正常工作状态。该CPU工作原理 为:当检测到该复位信号RS为高电平时,该CPU内部电路正常工作;当检测到复位信号RS 为低电平时,该CPU进行复位动作,即使其内部电路恢复到一预先设置的初始状态。当检测 到该状态信号SS为高电平时,该CPU通过该信号得知该主电源正常工作,当检测到该状态 信号SS为低电平时,CPU可得知该主电源已移除或电量不足,此时该CPU进入睡眠模式以 达到降低功耗及省电的目的。该启动电路存在的问题有:当移除主电源或者主电源电量不 足时,会直接导致该复位信号RS为低电平,从而强制该CPU复位,以防止CPU发出错误的指 令、执行错误操作,也可以提高电磁兼容性能。同时该PMU还使输出该状态信号SS的管脚呈 现一高阻状态,但由于该备份电池提供了一上拉电压给该管脚,与该管脚的高阻状态配合, 将会导致该管脚的电压为高电平,即该状态信号SS仍然为高电平,这样就可能给该CPU — 个错误提示,使CPU判定其主电源尚存在。此时若开启该唤醒按钮,还将导致该CPU不正常 启动,并消耗掉备用电源的电量,影响该CPU的正常工作。
发明内容
[0004] 鉴于上述情况,有必要提供一种在便携式电子装置的主电源被移除或者电量不足 时,仍然可以保证该便携式电子装置的CPU正常工作的启动电路。
[0005] 一种启动电路,用于启动一 CPU,其包括一电源管理单元、一唤醒电路、一复位电 路、一主电源及一备用电源,该唤醒电路和该电源管理单元分别与该主电源电性连接,该唤 醒电路和复位电路分别与该备用电源电性连接,该电源管理单元、唤醒电路及复位电路分 别提供一状态信号、一唤醒信号及一复位信号给该CPU,该状态信号向该CPU提示该主电源 的供电状态,该唤醒信号决定是否重新启动该CPU,该复位信号决定是否复位该CPU。
[0006] 与现有技术相比,本发明提供的启动电路中的复位信号、状态信号及唤醒信号均 不受主电源的影响,即使将主电源移除或者该主电源电量不足时,该CPU仍能正常工作,不会出现其不正常启动及其内部电路进行不必要的复位的情况。 附图说明
[0007] 图1为现有技术启动电路的功能方框图。
[0008] 图2为本发明启动电路较佳实施例的功能方框图。
[0009] 图3为本发明启动电路较佳实施例中复位电路的电路图。
[0010] 图4位本发明启动电路较佳实施例中唤醒电路的电路图。
具体实施方式
[0011] 本发明公开了一种启动电路,其适用于移动电话、PDA等便携式电子装置的CPU。 在本实施例中以将启动电路应用于PXA3XX系列CPU为例加以说明。
[0012] 请参阅图2,本发明较佳实施例提供的启动电路10用于启动该CPU20,该启动电路 10包括一 PMU12、一唤醒电路14、一复位电路16、一主电源17及一备用电源18。该主电源 17可以是现有的可用于便携式电子装置供电的电池。该PMU12及该唤醒电路14分别与该 主电源17电性连接。该唤醒电路14与该复位电路16分别与备用电源18电性连接。该 PMU12、唤醒电路14及该复位电路16分别给CPU20提供一状态信号SS、一唤醒信号WS及一 复位信号(Reset Signal, RS)。该CPU20通过该状态信号SS的电压状态来判断该主电源 17是否存在,通过唤醒信号WS的电压状态来决定CPU20是否重新启动。通过复位信号RS 的电压状态来决定CPU20是否复位,即决定是否使其内部电路均进入一预先设置的初始状 态,即还原该便携式电子装置的默认参数。
[0013] 请一并参阅图3,该PMU12可以为MAX8660或者具有相同特性的其他PMU,其包括 一电源输入端122及一输出端124。该电源输入端122与主电源17电性连接,该输出端124 用于输出该状态信号SS给该CPU20。该主电源17的电压范围约为2. 6V-6. 0V,其通过一系 列串联的电阻(图未示)的分压将不同的电压供给PMU12。当该主电源17的输出电压大 于3. 5V时,该PMU12正常工作,其输出端124输出的状态信号SS为高电平。当该主电源17 的输出电压低于3. 2V时,该PMU12将无法正常工作,并导致其输出的状态信号SS为高阻状 态。当CPU20检测到该状态信号SS为高电平时,该CPU20判断该主电源17正常工作,此时 该CPU20正常工作。当检测到该状态信号SS为低电平时,该CPU20判断该主电源17已移 除或电量不足,此时该CPU20进入睡眠模式而使其内部电路处于掉电状态以达到降低功耗 及省电的目的。
[0014] 该唤醒电路14包括一电压检测芯片142、一第一电阻R1、一第二电阻R2及一第三 电阻R3。该主电源17经过串联的该第一电阻Rl及该第二电阻R2连接至接地点GND。该 唤醒芯片142可以为MAX6775或者具有相同特性的其他唤醒芯片,其具体包括五个管脚。 其中,该电压检测芯片142的第一接地管脚14b及第二接地管脚14a均电性连接至接地点 GND。该电压检测芯片142的第一电源输入管脚14c电性连接至第一电阻Rl与一第二电阻 R2之间。该第二电源输入管脚14e与该备用电源18电性连接。该输出管脚14d用于输出 该唤醒信号WS给CPU20。当该CPU20正常工作时,不论该唤醒信号WS的电压状态如何,均 不会重新启动该CPU20,只有当该CPU20进入一睡眠模式,即该状态信号SS为低电平且该唤 醒信号WS的电压由低电平变为高电平时,才会使该CPU20重新启动。另,该输出管脚14d与输出端124之间还设置有一第三电阻R3,该第三电阻R3用于拉高该状态信号SS的电平。
[0015] 请一并参阅图4,该复位电路16包括一复位芯片162、一电阻R4及一电容Cl。该 复位芯片162可以为R3112或者具有相同特性的其他复位芯片,其具体包括四个管脚。其 中,该电源输入管脚16a与备用电源18电性连接。该复位芯片162的接地管脚16b接地。 该接电容管脚16c通过一电容Cl接地,利用该电容Cl的周期充放电特性,通过在设计制造 时调整Cl的参数,可以设定CPU的复位周期。该复位芯片16的复位信号输出管脚16d用 于输出该复位信号RS给CPU20,且该复位信号输出管脚16d还通过一电阻R4电性连接至该 备用电源18,用于拉高该复位信号RS的电平。该备用电源18的电压范围约为2. 4V-3. 6V, 当其电压高于2. IV时,该复位电路16正常工作,输出的复位信号RS为高电平,该CPU20的 内部电路正常工作。当该备用电源18的电压低于2. IV时,该备用电源18将驱动该复位电 路16输出的复位信号RS为低电平,导致该CPU20的内部电路均进入一预先设置的初始状 态,即还原其中储存的该便携式电子装置的初始状态默认参数。
[0016] 该启动电路10开始工作前,首先将该主电源17分别与该PMU12的输入端122及 唤醒电路14电性连接,将备用电源18与该唤醒电路14的第二电源输入管脚14e及该复位 电路16的电源输入管脚16a电性连接。然后分别将输出该状态信号SS、唤醒信号WS及复 位信号RS的管脚电性连接至CPU20上。
[0017] 当主电源17的电压大于3. 5V时,与其电性连接的该PMU12正常工作,使得PMU12 驱动其输出端124为高电平,即该状态信号SS为高电平。该CPU20通过该信号可以得知该 主电源17正常工作。又因为该唤醒电路14与该主电源17电性连接,故该唤醒电路14也 正常工作,使得该输出管脚14d输出一高电平,即唤醒信号WS为高电平。此时该CPU20处 于正常工作状态。
[0018] 当主电源17移除或者其电压低于3. 2V时,将驱动该唤醒电路14的输出管脚14d 输出一低电平,即唤醒信号WS为低电平,同样不会导致该CPU20重新启动。同时,因为该 主电源17的移除或其电量不足,导致该PMU12无法正常工作,这样其输出端124为一高阻 状态。虽然该输出端124与该唤醒电路14中的输出管脚14d之间接入了一上拉电阻R3, 但是因为该唤醒信号WS为低电平,故无法将该输出端124的电压拉高,仍然会使该输出端 124输出一低电平,即该状态信号SS为低电平,给CPU20以主电源17移除或电量不足的信 息提示,使CPU20进入睡眠模式,此时只有当该唤醒信号WS由低电平变为高电平时才会使 该CPU20重新启动。
[0019] 另外,因为该复位电路16只与该备用电源18电性连接,而未与该主电源17电性 连接,故无论该主电源17存在与否,或其电压产生什么样的变化,该复位电路16均不会受 到影响,依然能正常工作。即该输出的复位信号RS仍然为高电平,这样该CPU20不会复位, 即其内部电路正常工作,不会进入一预先设置的初始状态。只有当备用电源18的电压低于 2. IV时,该复位电路16才会使输出的复位信号RS的电压为低电平,导致该CPU20复位,使 其内部电路进入一预先设置的初始状态,即还原该便携式电子装置的默认参数。
[0020] 给主电源17充电时,当主电源17的充电电压低于3. 2V,该PMU12、唤醒电路14及 复位电路16的工作过程与主电源17移除或电量不足时的工作过程一样。即状态信号SS为 低电平,该唤醒信号WS为低电平,复位信号RS为高电平,该CPU20进入睡眠模式。当充电 电压达到3. 2V时,该唤醒信号WS为高电平,这时将使该CPU20重新启动,即自动开机并显示充电状态。当主电源17的电压充至3. 5V时,其PMU12、唤醒电路14及复位电路16的工 作过程与主电源17的电压大于3. 5V的工作过程一致,即状态信号SS为高电平,给该CPU20 一该主电源17存在的信息提示,该唤醒信号WS为高电平,复位信号RS为高电平,使得该 CPU20正常工作。
[0021] 显然,通过将原有的启动电路进行改进,使其复位信号RS、状态信号SS及复位信 号RS的输出均不受主电源17的影响,即使将主电源17移除或者该主电源17电量不足时, 该CPU20仍能正常工作,不会出现不正常启动及该CPU20进行不必要的复位的情况,同时, 该唤醒信号WS并非通过原有的按钮手动发出,而是由一唤醒电路14自动产生,当充电达到 一定电压时便能使该CPU20自动开机并显示充电状态,更加自动化及人性化。

Claims (10)

  1. 一种启动电路,用于启动一CPU,其包括一电源管理单元、一主电源及一备用电源,其特征在于:所述启动电路还包括一唤醒电路及一复位电路,所述唤醒电路和复位电路分别与所述备用电源电性连接,所述唤醒电路和所述电源管理单元分别与所述主电源电性连接,所述电源管理单元、唤醒电路及复位电路分别提供一状态信号、一唤醒信号及一复位信号给所述CPU,所述状态信号向所述CPU提示所述主电源的供电状态,所述唤醒信号决定是否重新启动所述CPU,所述复位信号决定是否对所述CPU进行复位。
  2. 2.如权利要求1所述的启动电路,其特征在于:所述电源管理单元包括一输入端及一 输出端,所述输入端与所述主电源电性连接,所述输出端输出所述状态信号。
  3. 3.如权利要求2所述的启动电路,其特征在于:所述唤醒电路包括一唤醒芯片,所述唤 醒芯片分别与所述主电源和所述备用电源电性连接,所述唤醒芯片输出所述唤醒信号。
  4. 4.如权利要求3所述的启动电路,其特征在于:所述唤醒芯片包括一第一电源输入管 脚、一第二电源输入管脚、一第一接地管脚、一第二接地管脚及一输出管脚,所述第一接地 管脚及第二接地管脚分别接地,所述第一电源输入管脚电性连接于所述主电源,所述第二 电源输入管脚与所述备用电源电性连接,所述输出管脚输出所述唤醒信号。
  5. 5.如权利要求4所述的启动电路,其特征在于:所述唤醒电路进一步包括一第一电阻 和一与所述第一电阻串联的第二电阻,所述主电源通过所述第一电阻及第二电阻电性连接 至地,所述第一电源输入管脚电性连接至所述第一电阻及所述第二电阻之间。
  6. 6.如权利要求4所述的启动电路,其特征在于:所述唤醒电路进一步包括一第三电阻, 所述第三电阻分别电性连接于所述输出端和所述输出管脚。
  7. 7.如权利要求1所述的启动电路,其特征在于:所述复位电路包括一复位芯片,所述复 位芯片与所述备用电源电性连接而由该备用电源供电,所述复位芯片输出所述复位信号。
  8. 8.如权利要求7所述的启动电路,其特征在于:所述复位芯片包括一电源输入管脚、一 接地管脚、一接电容管脚及一复位信号输出管脚,所述电源输入管脚与所述备用电源电性 连接,所述接地管脚接地,所述复位信号输出管脚输出所述复位信号。
  9. 9.如权利要求8所述的启动电路,其特征在于:所述复位电路进一步包括一用于拉高 所述复位信号输出管脚电压的电阻,所述电阻电性连接于所述复位信号输出管脚和所述备 用电源。
  10. 10.如权利要求8所述的启动电路,其特征在于:所述复位电路进一步包括一电容,所 述电容的一极板电性连接至所述接电容管脚,另一极板接地。
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