CN109992085A - 一种计算机电源管理系统，方法及终端机 - Google Patents

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刘君朋
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Abstract

本发明提供一种计算机电源管理系统，方法及终端机，包括：龙芯处理器，桥片，控制器，电源适配器，人机交互装置以及用于给系统内部元件供电的供电模块；龙芯处理器通过桥片与控制器连接；控制器分别与电源适配器，人机交互装置以及供电模块连接；控制器用于获取龙芯处理器发送的系统启动信息，控制器获取供电模块的电量信息，判断当前电量信息是否满足运行的预设要求；如满足，向所述龙芯处理器回复正常启动信息，使系统正常启动；系统运行中，控制器实时获取电量信息，并通过人机交互装置进行显示。通过控制器，实现对计算机的电源管理功能，对电池充放电的控制和显示、适配器的显示、屏幕亮度调节、盒盖待机等，保证计算机稳定运行。

Description

一种计算机电源管理系统，方法及终端机
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种计算机电源管理系统，方法及终端机。
背景技术
随着国防信息化建设，关键应用领域中对国产化替代的需求日益增长，国产的龙芯CPU逐步得到广泛的应用，如龙芯3A3000处理器，能够满足国产化替代需求。
对于基于龙芯处理器的笔记本、平板等，在使用过程中，因为需要在一些无外电源供电的情况下使用，需要配置电池来进行供电。电池也是基于龙芯处理器的笔记本及平板的主要供电元件，目前在基于龙芯处理器的笔记本及平板的使用过程中，还无法有效的进行电源管理，无法有效的对电池充放电进行控制和显示，这样导致在使用中无法获悉电池电量信息，如果电池电量无法满足使用需要，将导致基于龙芯处理器的笔记本及平板无法正常使用。
发明内容
为了避免电池电量无法满足使用需要，导致基于龙芯处理器的笔记本及平板无法正常使用的不足，本发明提供一种计算机电源管理系统，包括：龙芯处理器，桥片，控制器，电源适配器，人机交互装置以及用于给系统内部元件供电的供电模块；
龙芯处理器通过桥片与控制器连接；
控制器分别与电源适配器，人机交互装置以及供电模块连接；
控制器用于获取龙芯处理器发送的系统启动信息，控制器获取供电模块的电量信息，判断当前电量信息是否满足运行的预设要求；如满足，向所述龙芯处理器回复正常启动信息，使系统正常启动；系统运行中，控制器实时获取电量信息，并通过人机交互装置进行显示。
进一步需要说明的是，控制器包括：IT8528芯片，以及分别与IT8528芯片连接的LPC总线、键盘控制器、PWM、ADC、PS2接口、CIR以及电源管理接口。
进一步需要说明的是，桥片采用龙芯7A1000桥片；
桥片通过HT高速总线接口与龙芯处理器连接，桥片上配置有BIOS模块，图形处理器、显示控制器、显存控制器、PCIE控制器、SATA控制器、USB控制器、I2C控制器、UART控制器以及GPIO控制器。
进一步需要说明的是，控制器用于通过人机交互装置获取用户控制指令并执行。
进一步需要说明的是，龙芯处理器与桥片采用HT总线连接；
桥片与控制器采用LPC总线连接；
控制器与供电模块通过SMBUS总线连接；
控制器与电源适配器和人机交互装置分别通过GPIO总线连接。
进一步需要说明的是，还包括：供电模块电能信息显示控制电路；
供电模块电能信息显示控制电路包括：电阻R1，电阻R2，电阻R3，电阻R4，二极管D1，发光二极管D2以及运放器U1；
供电模块的正极分别连接电阻R1第一端和电阻R2第一端连接；电阻R1第二端与电阻R3第一端连接；发光二极管D2阳极，电阻R3第二端和二极管D1阳极分别连接供电模块的负极；电阻R3滑动端连接运放器U1负极输入端，电阻R2第二端和二极管D1阴极分别连接运放器U1正极输入端；运放器U1输出端通过电阻R4连接发光二极管D2阴极；
供电模块在满电状态时，运放器U1输出端为高电平，发光二极管D2未发光，当供电模块电量低于预设值时，发光二极管D2发光；通过调节电阻R3的滑动端调节供电模块电量检测的预设值。
本发明还提供一种计算机电源管理方法，方法包括：
系统上电启动，龙芯处理器通过桥片向控制器的使能端口发送启动信号；
控制器获取供电模块的电量信息，判断当前电量信息是否满足运行的预设要求；
如满足，向所述龙芯处理器回复正常启动信息，使系统正常启动；
系统运行中，控制器实时获取电量信息，并通过人机交互装置进行显示。
进一步需要说明的是，人机交互装置获取用户控制指令；
人机交互装置将用户控制指令传输给控制器；
控制器根据用户控制指令向桥片发送控制信息，执行相应动作指令。
进一步需要说明的是，方法还包括：
系统接收上电信号；
桥片配置LPC总线中断信息，发送给控制器的使能端；
控制器判断是否满足启动条件；
如满足启动条件，向桥片发送启动信息；
系统开机启动。
本发明还提供一种具有计算机电源管理系统的终端机，包括：计算机电源管理系统。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
本发明通过控制器获取龙芯处理器发送的系统启动信息，控制器获取供电模块的电量信息，判断当前电量信息是否满足运行的预设要求；如满足，向所述龙芯处理器回复正常启动信息，使系统正常启动；系统运行中，控制器实时获取电量信息，并通过人机交互装置进行显示。克服了电池电量无法满足使用需要，导致基于龙芯处理器的笔记本及平板无法正常使用的不足。通过以龙芯3A3000处理和7A1000桥片搭建笔记本平台，实现对笔记本平台的电源管理功能，对计算机电池充放电的控制和显示、适配器的显示、屏幕亮度调节、盒盖待机等，在系统下可实时查看电池电量，电池剩余放电时间等，保证计算机稳定运行。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为计算机电源管理系统示意图；
图2为供电模块电能信息显示控制电路图。
具体实施方式
本发明提供一种计算机电源管理系统，如图1所示，包括：龙芯处理器1，桥片2，控制器3，电源适配器5，人机交互装置6以及用于给系统内部元件供电的供电模块4；
龙芯处理器1与桥片2采用HT总线连接；桥片2与控制器3采用LPC总线连接；控制器3与供电模块4通过SMBUS总线连接；控制器3与电源适配器5和人机交互装置6分别通过GPIO总线连接。；控制器3分别与电源适配器5，人机交互装置6以及供电模块4连接；
这里，控制器3用于通过人机交互装置6获取用户控制指令并执行。人机交互装置6可以包括鼠标，键盘以及触摸屏但不限于上述装置。
控制器3用于获取龙芯处理器1发送的系统启动信息，控制器3获取供电模块4的电量信息，判断当前电量信息是否满足运行的预设要求；如满足，向所述龙芯处理器1回复正常启动信息，使系统正常启动；系统运行中，控制器3实时获取电量信息，并通过人机交互装置6进行显示。
人机交互装置6还可以获取电量信息查询控制指令，使用户获悉到供电模块4的当前电量信息。还可以进行基于系统开关机的控制，电量信息指示灯的控制等等。
供电模块4可以采用锂电池，超级电容等储电元件。
龙芯处理器1可以采用龙芯3A3000处理器。桥片2采用龙芯7A1000桥片2；桥片2通过HT高速总线接口与龙芯处理器1连接，桥片2上配置有BIOS模块，图形处理器、显示控制器3、显存控制器3、PCIE控制器3、SATA控制器3、USB控制器3、I2C控制器3、UART控制器3以及GPIO控制器3。控制器3可以采用IT8528芯片，以及分别与IT8528芯片连接的LPC总线、键盘控制器3、PWM、ADC、PS2接口、CIR以及电源管理接口。控制器3可以通过EC端口(EmbeddedController)，实现电源管理，以降低笔记本、平板的功耗。
这里所描述的技术可以实现在硬件，软件，固件或它们的任何组合。所述的各种特征为模块，单元或组件可以一起实现在集成逻辑装置或分开作为离散的但可互操作的逻辑器件或其他硬件设备。在一些情况下，电子电路的各种特征可以被实现为一个或多个集成电路器件，诸如集成电路芯片或芯片组。
如果在硬件中实现，本发明涉及一种装置，例如可以作为处理器或者集成电路装置，诸如集成电路芯片或芯片组。可替换地或附加地，如果软件或固件中实现，所述技术可实现至少部分地由计算机可读的数据存储介质，包括指令，当执行时，使处理器执行一个或更多的上述方法。例如，计算机可读的数据存储介质可以存储诸如由处理器执行的指令。
控制器3还包括一个或多个处理器执行，如一个或多个数字信号处理器(DSP)，通用微处理器，特定应用集成电路(ASICs)，现场可编程门阵列(FPGA)，或者其它等价物把集成电路或离散逻辑电路。因此，术语“处理器，”由于在用于本文时可以指任何前述结构或任何其它的结构更适于实现的这里所描述的技术。另外，在一些方面，本公开中所描述的功能可以提供在软件模块和硬件模块。
本发明还具体涉及供电模块电能信息显示控制电路，如图2所示，供电模块电能信息显示控制电路包括：电阻R1，电阻R2，电阻R3，电阻R4，二极管D1，发光二极管D2以及运放器U1；
供电模块的正极分别连接电阻R1第一端和电阻R2第一端连接；电阻R1第二端与电阻R3第一端连接；发光二极管D2阳极，电阻R3第二端和二极管D1阳极分别连接供电模块的负极；电阻R3滑动端连接运放器U1负极输入端，电阻R2第二端和二极管D1阴极分别连接运放器U1正极输入端；运放器U1输出端通过电阻R4连接发光二极管D2阴极；
供电模块在满电状态时，运放器U1输出端为高电平，发光二极管D2未发光，当供电模块电量低于预设值时，发光二极管D2发光；通过调节电阻R3的滑动端调节供电模块电量检测的预设值。
这样基于供电模块电能信息显示控制电路可以获悉到供电模块的电量状态。电阻R3滑动端的控制方式可以通过外设旋转开关设置，也可以基于配置软件控制模块，进而在人机交互装置上配置操控按键，来实现控制，也可以基于控制器来基于人机交互装置的获取控制指令来进行控制。
基于上述系统本发明还提供一种计算机电源管理方法，系统上电启动，龙芯处理器通过桥片向控制器的使能端口发送启动信号；控制器获取供电模块的电量信息，判断当前电量信息是否满足运行的预设要求；
如满足，向所述龙芯处理器回复正常启动信息，使系统正常启动；系统运行中，控制器实时获取电量信息，并通过人机交互装置进行显示。如不满足，则停止系统运行。
可能以许多方式来实现本发明的方法以及装置。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的方法以及装置。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本发明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而，本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。
系统在运行过程中，人机交互装置获取用户控制指令；人机交互装置将用户控制指令传输给控制器；控制器根据用户控制指令向桥片发送控制信息，执行相应动作指令。
具体的控制指令可以包括供电模块当前电量信息获取指令，显示灯开关控制指令，系统开关控制指令等等。
基于系统启动方式，系统接收上电信号；桥片配置LPC总线中断信息，发送给控制器的使能端；控制器判断是否满足启动条件；如满足启动条件，向桥片发送启动信息；系统开机启动。实现了对电量来进行判断。
除了上述方式，还可以包括：从BIOS启动，BIOS程序需要对7A1000桥片基于控制器进行中断分配，控制器EC控制端口的使能如0x62/0x64端口；控制器IT8528需要实现电池信息的读取和键盘按键的监测，如当用户按下亮度调节快捷键时，产生SCI中断上报给控制器，并产生事件号。系统启动后加载EC驱动，EC驱动实时监测EC是否有中断产生，如按下亮度调节快捷键产生的中断，读取EC空间中的事件号进行相关的处理，如调节显示屏的亮度；EC驱动和EC程序需要约定两者之间的通信协议如读取事件的命令、读写EC空间寄存器的命令，两者分别实现。
这样本发明主芯片采用龙芯处理器和桥片，国产化率高；能够实现亮度调节、电池电量显示等电源管理功能，降低平台功耗；系统下人机交互方式与x86平台方式基本一致，操作方式友好。
基于上述方法和系统本发明还提供一种具有计算机电源管理系统的终端机，包括：计算机电源管理系统。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种计算机电源管理系统，其特征在于，包括：龙芯处理器，桥片，控制器，电源适配器，人机交互装置以及用于给系统内部元件供电的供电模块；
龙芯处理器通过桥片与控制器连接；
控制器分别与电源适配器，人机交互装置以及供电模块连接；
控制器用于获取龙芯处理器发送的系统启动信息，控制器获取供电模块的电量信息，判断当前电量信息是否满足运行的预设要求；如满足，向所述龙芯处理器回复正常启动信息，使系统正常启动；系统运行中，控制器实时获取电量信息，并通过人机交互装置进行显示。
2.根据权利要求1所述的计算机电源管理系统，其特征在于，
控制器包括：IT8528芯片，以及分别与IT8528芯片连接的LPC总线、键盘控制器、PWM、ADC、PS2接口、CIR以及电源管理接口。
3.根据权利要求1或2所述的计算机电源管理系统，其特征在于，
桥片采用龙芯7A1000桥片；
桥片通过HT高速总线接口与龙芯处理器连接，桥片上配置有BIOS模块、图形处理器、显示控制器、显存控制器、PCIE控制器、SATA控制器、USB控制器、I2C控制器、UART控制器以及GPIO控制器。
4.根据权利要求1或2所述的计算机电源管理系统，其特征在于，
控制器用于通过人机交互装置获取用户控制指令并执行。
5.根据权利要求1或2所述的计算机电源管理系统，其特征在于，
龙芯处理器与桥片采用HT总线连接；
桥片与控制器采用LPC总线连接；
控制器与供电模块通过SMBUS总线连接；
控制器与电源适配器和人机交互装置分别通过GPIO总线连接。
6.根据权利要求1或2所述的计算机电源管理系统，其特征在于，
还包括：供电模块电能信息显示控制电路；
供电模块电能信息显示控制电路包括：电阻R1，电阻R2，电阻R3，电阻R4，二极管D1，发光二极管D2以及运放器U1；
供电模块的正极分别连接电阻R1第一端和电阻R2第一端连接；电阻R1第二端与电阻R3第一端连接；发光二极管D2阳极，电阻R3第二端和二极管D1阳极分别连接供电模块的负极；电阻R3滑动端连接运放器U1负极输入端，电阻R2第二端和二极管D1阴极分别连接运放器U1正极输入端；运放器U1输出端通过电阻R4连接发光二极管D2阴极；
供电模块在满电状态时，运放器U1输出端为高电平，发光二极管D2未发光，当供电模块电量低于预设值时，发光二极管D2发光；通过调节电阻R3的滑动端调节供电模块电量检测的预设值。
7.一种计算机电源管理方法，其特征在于，方法包括：
系统上电启动，龙芯处理器通过桥片向控制器的使能端口发送启动信号；
控制器获取供电模块的电量信息，判断当前电量信息是否满足运行的预设要求；
如满足，向所述龙芯处理器回复正常启动信息，使系统正常启动；
系统运行中，控制器实时获取电量信息，并通过人机交互装置进行显示。
8.根据权利要求7所述的计算机电源管理方法，其特征在于，
人机交互装置获取用户控制指令；
人机交互装置将用户控制指令传输给控制器；
控制器根据用户控制指令向桥片发送控制信息，执行相应动作指令。
9.根据权利要求7所述的计算机电源管理方法，其特征在于，方法还包括：
系统接收上电信号；
桥片配置LPC总线中断信息，发送给控制器的使能端；
控制器判断是否满足启动条件；
如满足启动条件，向桥片发送启动信息；
系统开机启动。
10.一种具有计算机电源管理系统的终端机，其特征在于，包括：如权利要求1至6任意一项所述的计算机电源管理系统。
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