CN102880076B - 一种电源供电时序模拟发生装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电源供电时序模拟发生装置及其控制方法，装置包括控制模块，两个分别与所述控制模块的IO口连接的档位拨码开关以及四个分别与所述控制模块的IO口连接的数值拨码开关。本发明提供的电源供电时序模拟发生装置中电源供电时序可调；可以控制每一路电源输出时间在一定范围内精确可调的，这样就可以模拟出电子系统开机、重启和待机过程中各种可能出现的电源时序，非常有效和快速的发现电源时序对电子系统工作稳定性造成的影响，不仅有助于工程师在研发前期过程中更好的改进电源供电系统的设计；而且还能够快速查找到在电路板批量生产时百分之一到万分之一概率出现电源时序故障机器。

Description

一种电源供电时序模拟发生装置及其控制方法

技术领域

本发明属于音视频类电子产品领域，更具体地，涉及一种电源供电时序模拟发生装置及其控制方法。

背景技术

随着电子信息技术的发展和普及，各种电子产品爆炸式的生产制造出来。在电子芯片集成度越来越高的今天，电路系统的供电问题显得极为重要，如何保证所设计的产品在各种恶劣和复杂的环境下还能稳定的工作成为了一个难题。不少电子产品在前期研发没有出现问题，但是随着产品销往全球各个目标市场，而每个市场的外部环境是有差异的，这时候经常出现一些产品工作不稳定、不能开机、多次重启后又能正常工作等情况，这些与电源系统的设计不无关系。

目前市面上没有类似的产品出现，电源时序一般都是在电路板电源设计是就已经确定，整个系统供电的时序不可调整。存在的问题：在恶劣和复杂的环境下，电路系统在开机、重启和待机时电源时序出现异常，容易造成机顶盒无法正常工作。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种电源供电时序模拟发生装置，可以模拟恶劣和复杂环境下电源时序发生，便于更好的发现和解决电子系统在开机、重启和待机过程中因为电源时序异常所带来的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种电源供电时序模拟发生装置，包括控制模块，两个分别与所述控制模块的IO口连接的档位拨码开关，以及四个分别与所述控制模块的IO口连接的数值拨码开关；工作时，所述控制模块控制四个数值拨码开关形成0至15的二进制可调单位，控制两个档位拨码开关设置成四个档位的延时单位，并根据任意两路电源所设置的数值拨码开关表示的时间控制这两路电源的供电时序。

更进一步地，所述控制模块包括：依次连接的时延单位值设置单元、时延量化值设置单元以及计算处理单元；所述时延单位值设置单元还通过IO口分别与两个档位拨码开关连接，所述时延单位值设置单元用于控制两个档位拨码开关设置成四个档位的延时单位；所述时延量化值设置单元还通过IO口分别与四个数值拨码开关连接，所述时延量化值设置单元用于控制四个数值拨码开关形成0至15的二进制可调单位；所述计算处理单元将所述时延量化值设置单元的输出进行处理后输出电源的供电时序使能控制信号。

更进一步地，所述控制模块为单片机。

本发明还提供一种电源供电时序控制方法，包括下述步骤：

S1：通过设置拨码开关获得第一电压的使能输出第一延时时间，

S2：通过设置拨码开关获得第二电压的使能输出第二延时时间，

S3：通过计算第二延时时间和第一延时时间之间的差值获得第一电压与第二电压的上电时延差。

更进一步地，在步骤S1之前还包括上电复位步骤。

本发明提供的电源供电时序模拟发生装置中电源供电时序可调；可以控制每一路电源输出时间在一定范围内精确可调的，这样就可以模拟出电子系统开机、重启和待机过程中各种可能出现的电源时序，非常有效和快速的发现电源时序对电子系统工作稳定性造成的影响，不仅有助于工程师在研发前期过程中更好的改进电源供电系统的设计；而且还能够快速查找到在电路板批量生产时百分之一到万分之一概率出现电源时序故障机器。

附图说明

图1是本发明实施例提供的电源供电时序模拟发生装置与机顶盒主板之间的原理框图；

图2是本发明实施例提供的电源供电时序模拟发生装置中控制模块的内部结构框图；

图3是本发明实施例提供的供电电源为3.3V和1.8V时的上电时序图；

图4是本发明实施例提供的电源供电时序控制方法的实现流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供的电源供电时序模拟发生装置主要应用于音视频类电子产品领域，可以实现在前期研发过程中让更多的电路单板电源系统问题暴漏出来，可以快速检测批量生产时小概率出现的电源时序故障电路板。另外，本发明实施例提供的电源供电时序模拟发生装置中每一路供电的上电时序是可以调整的，模拟恶劣和复杂环境下电源时序发生，便于更好的发现和解决电子系统在开机、重启和待机过程中因为电源时序异常所带来的问题。

图1示出了本发明实施例提供的电源供电时序模拟发生装置与机顶盒主板之间的模块结构原理，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

电源供电时序模拟发生装置包括控制模块1，两个分别与控制模块1的IO口连接的档位拨码开关2，以及四个分别与控制模块1的IO口连接的数值拨码开关3；工作时，控制模块1控制四个数值拨码开关形成0至15的二进制可调单位，控制两个档位拨码开关设置成四个档位的延时单位，并根据任意两路电源所设置的数值拨码开关表示的时间控制这两路电源的供电时序。

如图2所示，控制模块1包括：依次连接的时延单位值设置单元11、时延量化值设置单元12以及计算处理单元13；时延单位值设置单元11还通过IO口分别与两个档位拨码开关连接，时延单位值设置单元11用于控制两个档位拨码开关设置成四个档位的延时单位；时延量化值设置单元12还通过IO口分别与四个数值拨码开关连接，时延量化值设置单元12用于控制四个数值拨码开关形成0至15的二进制可调单位；计算处理单元13将时延量化值设置单元12的输出进行处理后输出电源的供电时序使能控制信号。

本发明实施例提供的电源供电时序模拟发生装置中电源供电时序可调；可以控制每一路电源输出时间在一定范围内精确可调的，这样就可以模拟出电子系统开机、重启和待机过程中各种可能出现的电源时序，非常有效和快速的发现电源时序对电子系统工作稳定性造成的影响，不仅有助于工程师在研发前期过程中更好的改进电源供电系统的设计；而且还能够快速查找到在电路板批量生产时百分之一到万分之一概率出现电源时序故障机器。

在本发明实施例中，控制模块1可以采用单片机。通过单片机可以精确控制4个IO使能输出电平时间，对5V/3.3V/2.5V/1.8V这4路供电电源输出时间进行独立控制。我们可以根据自己的需要选择任意两路或几路时序发生，如图1所示，在机顶盒主板中，我们比较着重考虑5V与3.3V、3.3V与1.8V电压之间的时序。

在本发明实施例中，对于每一路使能输出电平时间，用4个IO口连接4个拨码开关形成0至15的二进制可调单位，然后再用两个IO口连接两个拨码开关设置4个档位的延时单位，编写单片机时延程序，使这两个档位拨码开关设置为二进制值00时，延时单位时间为1毫秒，设置为01时，延时单位时间为10毫秒，设置为10时，延时单位时间为100毫秒，设置为11时，延时单位时间为1秒，单位延时时间与量化单位值0至15相乘便是每一路电源输出的延时时间。拨码开关延时时间设置如表一所示：

表一

在本发明实施例中，可以根据研究需求设置这些拨码开关，计算任意两路电源所设置拨码开关表示的时间之差即为这两路电源的供电时序，我们利用这些电源供电时序来研究电路板的在开机、重启和待机时的稳定性。在研发过程中，可以模拟恶劣、复杂供电环境下的电源时序，用该装置发现电子系统在正常工作时的电源上电的极限时延差。

为了更进一步说明本发明实施例，现在以3.3V和1.8V两路电压的上电时序进行说明；延时档位设置为01，即每个单位延时时间为10毫秒。

表二

根据上表二的数据可以快速的判定3.3V与1.8V电压上电时延只差为正负20毫秒，超出这一延时时间，系统将会工作不稳定。

在本发明实施例中，用两个拨码开关口控制延时时间档位，4个拨码开关口控制单路电压使能(共有4路使能)延时量化值，得到非常宽的延时时间范围：0至15毫秒、0至150毫秒，0至1500毫秒，0至15秒，目的是适用于不同的平台和不同的环境，先用大的档位找到大致时延的范围值，再用小的档位精确定位。用这些拨码开关手动控制看似复杂，其实本质就是对每一路电源使能输出利用档位和量化值拨码开关进行二进制设置，再计算任意两路所设置开关二进制值之差即得到时序值，使用起来方便、灵活而且很直观。如果用软件自动完成，软件的算法将会非常复杂，实现成本高。

作为本发明的一个实施例，关于档位的选择和使用环境。当电路板开机是，CPU要求的电源上电时延差值比较小，任意两路电源上电时延只差一般在20毫秒左右，复位信号的时延一般在200毫秒左右；电源掉电后再上电过程中，时延可能会在几秒，根据所模拟的环境选择档位的使用。

从图3所示的3.3V和1.8V的上电时序图和可以看出，单片机上电时复位后即为零时刻，通过拨码开关设置第一电压(例如：3.3V)的使能输出第一延时时间t1，再拨码开关设置第二电压(例如：1.8V)的使能第二延时时间t2，第二延时时间t2减去第一延时时间t1等于T即为第一电压3.3V与第二电压1.8V上电时延差，不同型号的CPU对上电时延差要求不一样，比如某型号的CPU要求这两路的时延差不能超过20毫秒，超过这一值，CPU将工作不稳定，通过该装置模拟时延发生，找到这一门限值。如果是研发前期得到这一结论后，工程师可以根据这一信息对3.3V电源的设计进行修正，比如在3.3V电源输出端调整假负载、调整电源芯片外设参数、或者将主板MCU的电源使能控制输出时间调整等等，以保证时延时间在最佳的工作范围内。

图4示出了本发明实施例提供的电源供电时序控制方法的实现流程；该电源供电时序控制方法具体包括：

S1：通过设置拨码开关获得第一电压的使能输出第一延时时间，

S2：通过设置拨码开关获得第二电压的使能输出第二延时时间，

S3：通过计算第二延时时间和第一延时时间之间的差值获得第一电压与第二电压的上电时延差。

其中，在步骤S1之前还包括上电复位步骤。

本发明提供的电源供电时序控制方法可以实现电源供电时序的可调；可以控制每一路电源输出时间在一定范围内精确可调的，这样就可以模拟出电子系统开机、重启和待机过程中各种可能出现的电源时序，非常有效和快速的发现电源时序对电子系统工作稳定性造成的影响，不仅有助于工程师在研发前期过程中更好的改进电源供电系统的设计；而且还能够快速查找到在电路板批量生产时百分之一到万分之一概率出现电源时序故障机器。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种电源供电时序模拟发生装置，其特征在于，包括控制模块，两个分别与所述控制模块的IO口连接的档位拨码开关，以及四个分别与所述控制模块的IO口连接的数值拨码开关；

工作时，所述控制模块控制四个数值拨码开关形成0至15的二进制可调单位，控制两个档位拨码开关设置成四个档位的延时单位，并根据任意两路电源所设置的数值拨码开关表示的时间控制这两路电源的供电时序；

所述控制模块包括：

依次连接的时延单位值设置单元、时延量化值设置单元以及计算处理单元；

所述时延单位值设置单元还通过IO口分别与两个档位拨码开关连接，所述时延单位值设置单元用于控制两个档位拨码开关设置成四个档位的延时单位；

所述时延量化值设置单元还通过IO口分别与四个数值拨码开关连接，所述时延量化值设置单元用于控制四个数值拨码开关形成0至15的二进制可调单位；

所述计算处理单元将所述时延量化值设置单元的输出进行处理后输出电源的供电时序使能控制信号。

2.如权利要求1所述的电源供电时序模拟发生装置，其特征在于，所述控制模块为单片机。

3.一种基于权利要求1-2任一项所述的电源供电时序模拟发生装置的电源供电时序控制方法，其特征在于，包括下述步骤：

S1：通过设置拨码开关获得第一电压的使能输出第一延时时间，

S2：通过设置拨码开关获得第二电压的使能输出第二延时时间，

S3：通过计算第二延时时间和第一延时时间之间的差值获得第一电压与第二电压的上电时延差。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤S1之前还包括上电复位步骤。