CN111857841A - 一种主控芯片的唤醒方法、存储介质及智能终端 - Google Patents

一种主控芯片的唤醒方法、存储介质及智能终端 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种主控芯片的唤醒方法、存储介质及智能终端，其中，所述所述唤醒方法包括：在所述主控芯片进入待机模式之前，改变所述串行通讯接口的功能，使所述串行通讯接口作为I/O接口，并设置所述I/O接口为第一外部中断接口；当所述I/O接口接收到所述蓝牙模块第一次传输的参数设置指令时，触发外部中断，唤醒所述主控芯片。本发明的主控芯片的唤醒方法由于在主控芯片进入待机模式之前将串行通讯接口当成了普通I/O接口使用，同时设置外部中断事件使I/O接口成为外部中断接口，这样串行接口就可以唤醒主控芯片。

Description

一种主控芯片的唤醒方法、存储介质及智能终端
技术领域
本发明涉及水质监测技术领域，尤其涉及一种主控芯片的唤醒方法、存储介质及智能终端。
背景技术
目前，主控芯片广泛应用于各个领域，例如，工业控制、远程设备、办公设备以及嵌入式系统等，在主控芯片的设计中，功耗为其中一个比较重要的影响参数，主控芯片的功耗越高，寿命越短，因此，在主控芯片设计中主要是采用将主控芯片断电或者关闭时钟来降低功耗，而主控芯片由于其应用需求，需要对主控芯片进行唤醒达到实时响应的功能。
在水质检测领域，主控芯片在待机模式下是不支持串口唤醒，而主控芯片连接有蓝牙模块，蓝牙模块需要随时接收上位机发来指令对水质监测的参数进行更改，主控芯片无法随时唤醒，也就无法实现参数的随时设置。
因此，现有技术还有待于改进。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种主控芯片的唤醒方法、存储介质及智能终端，旨在解决现有技术主控芯片无法随时唤醒，无法实现参数的随时设置的技术问题。
本发明的技术方案如下：
一种主控芯片的唤醒方法，用于水质检测系统，所述水质检测系统包括控制主板，所述控制主板上设置有主控芯片和蓝牙模块，所述主控芯片和所述蓝牙模块之间通过串行通讯接口相连，其中，所述唤醒方法包括：
在所述主控芯片进入待机模式之前，改变所述串行通讯接口的功能，使所述串行通讯接口作为I/O接口，并设置所述I/O接口为第一外部中断接口；
当所述I/O接口接收到所述蓝牙模块第一次传输的参数设置指令时，触发外部中断，唤醒所述主控芯片。
所述的主控芯片的唤醒方法，其中，所述唤醒所述主控芯片之后包括：
将所述I/O接口恢复为所述串行通讯接口；
接收所述蓝牙模块第二次传输的参数设置指令，并完成所述水质检测系统的参数配置。
所述的主控芯片的唤醒方法，其中，所述蓝牙模块第一次传输所述参数设置指令之后，等待预设时间再第二次传输所述参数设置指令。
所述的主控芯片的唤醒方法，其中，所述主控芯片的工作模式包括：待机模式、低功耗运行模式、采集模式、上传模式和设置模式。
所述的主控芯片的唤醒方法，其中，所述控制主板上还设置有时钟芯片，所述时钟芯片通过第二外部中断接口与所述芯片相连。
所述的主控芯片的唤醒方法，其中，所述时钟芯片按照预设的频率产生外部中断信号，以周期性地唤醒所述芯片。
所述的主控芯片的唤醒方法，其中，所述水质检测系统还包括数据采集模块和数据存储模块，所述数据采集模块和所述数据存储模块与所述芯片通信连接。
所述的主控芯片的唤醒方法，其中，所述主控芯片的型号为STM32L1，所述时钟芯片的型号为PCF8563。
一种存储介质，其中，其上存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行，以实现上述任一项所述的主控芯片的唤醒方法的步骤。
一种智能终端，其中，包括：处理器、与处理器通信连接的存储介质，所述存储介质适于存储多条指令；所述处理器适于调用所述存储介质中的指令，以执行实现上述任一项所述的主控芯片的唤醒方法的步骤。
有益效果：本发明提供了一种主控芯片的唤醒方法、存储介质及智能终端，其中，所述所述唤醒方法包括：在所述主控芯片进入待机模式之前，改变所述串行通讯接口的功能，使所述串行通讯接口作为I/O接口，并设置所述I/O接口为第一外部中断接口；当所述I/O接口接收到所述蓝牙模块第一次传输的参数设置指令时，触发外部中断，唤醒所述主控芯片。本发明的主控芯片的唤醒方法由于在主控芯片进入待机模式之前将串行通讯接口当成了普通I/O接口使用，同时设置外部中断事件使I/O接口成为外部中断接口，这样串行接口就可以唤醒主控芯片。
附图说明
图1为本发明的一种主控芯片的唤醒方法的流程图；
图2为本发明一种智能终端的结构框图。
具体实施方式
本发明提供了一种主控芯片的唤醒方法、存储介质及智能终端，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。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。
参见图1，本发明提供了一种主控芯片的唤醒方法，用于水质检测系统，所述水质检测系统包括控制主板，所述控制主板上设置有主控芯片和蓝牙模块，所述芯片和所述蓝牙模块之间通过串行通讯接口相连，其中，所述唤醒方法包括：
S100、在所述主控芯片进入待机模式之前，改变所述串行通讯接口的功能，使所述串行通讯接口作为I/O接口，并设置所述I/O接口为第一外部中断接口；
外部中断是指主控芯片不再被动等待，而是可以执行其他程序，一旦外设设备为数据交换准备就绪，可以向主控芯片提出服务请求，主控芯片如果响应该请求，便暂时停止当前程序的执行，转去执行与该请求对应的服务程序，完成后，再继续执行原来被中断的程序，外部中断处理的优点是不但为主控芯片省去了查询外设设备状态和等待外设设备就绪所花费的时间，提高了主控芯片的工作效率，还满足了外设设备实时设置的要求。
串型通讯接口用于串行通信，串行通信协议包括有RS485，RS232等，串型通讯接口是输出定速度的0-1-0-之类变化，而I/O接口是指来关量的输入或输出，输入就是在该脚加高电平，即为1，低电平为0，输出也是如此，将串行通讯接口当成普通I/O接口使用，这样串行通讯接口就能够接收信号的高低电平变化，也就能够用于主控芯片的唤醒。
S200、当所述I/O接口接收到所述蓝牙模块第一次传输的参数设置指令时，触发外部中断，唤醒所述主控芯片。
在进入待机模式之前，将串行通讯接口当成普通I/O接口使用，然后设置这个I/O接口为外部中断，当I/O接口有跳变沿变化时就会触发外部中断，即当蓝牙模块发命令时，I/O接口会有跳变，此时就会唤醒主控芯片。
在一种具体的实施方式中，所述水质检测系统具体包括:蓝牙模块、控制主板(包括有主控芯片)、无线通讯模块、时钟芯片、数据存储模块和数据采集模块等，主控芯片，蓝牙模块、无线通讯模块、时钟芯片、数据存储模块和数据采集模块均设置在控制主板上，其中，数据采集模块，用于采集水质信息，并将信息传递到控制主板:控制主板，用于对数据采集模块传递的信息进行处理，以及将结果发送到数据存储模块；蓝牙模块，与上位机进行数据交互，主要用于传输设置参数；时钟芯片，用于为主控芯片提供准确的时间以及根据时间中断唤醒主控芯片开始工作；数据存储模块，用于保存当前时钟芯片的显示时间和当前水质检测数据，数据采集模块、时钟芯片、数据存储模块均分别与主控芯片连接。
在一种具体的实施方式中，主控芯片和蓝牙模块之间的串行通讯接口(UART或USART)最少由3个接口组成(收信号接口、发信号接口和电平参考地接口)，在进入待机模式之前，将收信号接口取消复用，当成普通I/O接口使用，然后设置这个I/O接口为外部中断(当收信号接口有跳变沿就会触发外部中断)，当蓝牙模块发命令时，收信号接口会有跳变，此时会唤醒芯片，然后程序将这3个接口复用为串行通讯接口，之后进入设置模式，响应蓝牙的命令。这种方案虽然会让蓝牙模块的第一个命令不被主控芯片响应，但是因为这个时候还未启用串行通讯接口，通过蓝牙上位机发第一条命令时延时一小段时间重发一次解决，不影响用户体验。
现有技术主控芯片功耗与性能之间的矛盾直接体现在待机模式不支持串口唤醒，控制主板上有蓝牙模块，需要随时与主控芯片通讯进行无线设置参数。本发明的主控芯片的唤醒方法由于在主控芯片进入待机模式之前将串行通讯接口当成了普通I/O接口使用，同时设置外部中断事件使I/O接口成为外部中断接口，这样串行接口就可以唤醒主控芯片。
参见图1，在一种具体的实施方式中，所述唤醒所述主控芯片之后包括：
S300、将所述I/O接口恢复为所述串行通讯接口；
这样蓝牙模块和主控芯片之间又可以进行数据通讯，而串行通讯接口是采用串行通信方式的扩展接口，串行通讯接口是指数据一位一位地顺序传送，其特点是通信线路简单，只要一对传输线就可以实现双向通信，可以直接利用电话线作为传输线，从而大大降低了成本，特别适用于远距离通信，但传送速度较慢。
S400、接收所述蓝牙模块第二次传输的参数设置指令，并完成所述水质检测系统的参数配置。蓝牙模块第二次传输的参数设置指令时，由于主控芯片已经被唤醒，且接口也已恢复为串行通讯接口，这样参数设置指令就可以传输至主控芯片，完成参数设置。
在一种具体的实施方式中，所述蓝牙模块第一次传输所述参数设置指令之后，等待预设时间再第二次传输所述参数设置指令。在某些具体的实施方式中，所述预设时间为1-10s，比如2s、5s和8s，本发明技术方案在此不作限定。
在一种具体的实施方式中，所述主控芯片的工作模式包括：待机模式、低功耗运行模式、采集模式、上传模式和设置模式。
超低功耗产品中开启一个模块就要多增加一份功耗，在水质水量监测设备中，设备有五种工作模式(待机模式、低功耗运行模式、采集模式、上传模式、设置模式)，绝大多数时间为待机模式，即0.3uA待机模式，待机模式下所有外设全部失电，控制主板中只保留2个外部中断接口，时钟芯片按照最小的间隔单位产生周期中断信号唤醒主控芯片，唤醒后主控芯片处于低功耗运行模式，对比数据采集和数据上传间隔时间，时间未到即回到待机模式；到了数据采集时间就进入采集模式，打开数据采集模块用于主控芯片连接的串行通讯接口(采集数字量数据)和A/D转换接口(采集模拟量数据)；到了上传数据的时间就进入上传模式，打开无线通讯模块，上传完这段时间内采集的数据之后即回到待机模式。
在一种具体的实施方式中，所述控制主板上还设置有时钟芯片，所述时钟芯片通过第二外部中断接口与所述主控芯片相连。
现有技术中，主控芯片的运行中，正常运行状态是5-6mA(主控芯片类型不同能耗会有差异)，睡眠状态时能耗在1mA左右，待机模式，能耗则可以到0.3uA，但是，待机模式主控芯片不能自己唤醒自己，因此，在现有技术中通常应用在两个以上的芯片(多核)系统中，可以用其他的芯片唤醒自己。而在本申请的水质检测系统中，因为所处环境的脏污恶劣，期望更久的待机时间，例如三年，就需要考虑低功耗待机问题。本发明将主控芯片的时钟外置，利用外置时钟芯片唤醒，实现利用待机状态，更大程度的实现降低功耗。
在一种具体的实施方式中，所述时钟芯片按照预设的频率产生外部中断信号，以周期性地唤醒所述主控芯片。比如，时钟芯片可以按照最小的间隔单位产生周期中断信号唤醒主控芯片，唤醒后主控芯片处于低功耗运行模式。
在一种具体的实施方式中，所述水质检测系统还包括数据采集模块和数据存储模块，所述数据采集模块和所述数据存储模块与所述主控芯片通信连接。唤醒后主控芯片可以处于低功耗运行模式，对比数据采集和数据上传间隔时间，时间未到即回到待机模式；到了数据采集时间就进入采集模式，打开相应串行通讯接口和A/D转换接口，然后关闭相应模块回到待机模式。
在一种具体的实施方式中，所述主控芯片的型号为STM32L1，所述时钟芯片的型号为PCF8563。PCF8563是一款工业级内含12C总线接口功能的具有极低功耗的多功能时钟/日芯片,典型工作电流为0.25μA，PCF8563具有多种报警功能、定时器功能以及中断输出功能，可用于完成各种复杂定时服务，还可为单片机提供看门狗功能，时钟芯片的信号线与单片机的外部中断输入口相连，预设的定时时间到，则发出信号唤醒主控芯片从待机模式进入低功耗工作模式。
本发明提供了一种存储介质，其上存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行，以实现上述任一项所述的主控芯片的唤醒方法的步骤。
此外，参见图2，本发明还提供了一种智能终端，包括：处理器10、与处理器通信连接的存储介质20，所述存储介质适于存储多条指令；所述处理器适于调用所述存储介质中的指令，以执行实现上述任一项所述的主控芯片的唤醒方法的步骤。
当然，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关硬件(如处理器，控制器等)来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取的存储介质中，所述程序在执行时可包括如上述各方法实施例的流程。其中所述的存储介质可为存储器、磁碟、光盘等。
综上所述，本发明提供了一种主控芯片的唤醒方法、存储介质及智能终端，其中，所述所述唤醒方法包括：在所述主控芯片进入待机模式之前，改变所述串行通讯接口的功能，使所述串行通讯接口作为I/O接口，并设置所述I/O接口为第一外部中断接口；当所述I/O接口接收到所述蓝牙模块第一次传输的参数设置指令时，触发外部中断，唤醒所述主控芯片。本发明的主控芯片的唤醒方法由于在芯片进入待机模式之前将串行通讯接口当成了普通I/O接口使用，同时设置外部中断事件使I/O接口成为外部中断接口，这样串行接口就可以唤醒主控芯片。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种主控芯片的唤醒方法，用于水质检测系统，所述水质检测系统包括控制主板，所述控制主板上设置有主控芯片和蓝牙模块，所述主控芯片和所述蓝牙模块之间通过串行通讯接口相连，其特征在于，所述唤醒方法包括：
在所述主控芯片进入待机模式之前，改变所述串行通讯接口的功能，使所述串行通讯接口作为I/O接口，并设置所述I/O接口为第一外部中断接口；
当所述I/O接口接收到所述蓝牙模块第一次传输的参数设置指令时，触发外部中断，唤醒所述主控芯片。
2.根据权利要求1所述的主控芯片的唤醒方法，其特征在于，所述唤醒所述主控芯片之后包括：
将所述I/O接口恢复为所述串行通讯接口；
接收所述蓝牙模块第二次传输的参数设置指令，并完成所述水质检测系统的参数配置。
3.根据权利要求2所述的主控芯片的唤醒方法，其特征在于，所述蓝牙模块第一次传输所述参数设置指令之后，等待预设时间再第二次传输所述参数设置指令。
4.根据权利要求1所述的主控芯片的唤醒方法，其特征在于，所述主控芯片的工作模式包括：待机模式、低功耗运行模式、采集模式、上传模式和设置模式。
5.根据权利要求2所述的主控芯片的唤醒方法，其特征在于，所述控制主板上还设置有时钟芯片，所述时钟芯片通过第二外部中断接口与所述主控芯片相连。
6.根据权利要求5所述的主控芯片的唤醒方法，其特征在于，所述时钟芯片按照预设的频率产生外部中断信号，以周期性地唤醒所述主控芯片。
7.根据权利要求1所述的主控芯片的唤醒方法，其特征在于，所述水质检测系统还包括数据采集模块和数据存储模块，所述数据采集模块和所述数据存储模块与所述主控芯片通信连接。
8.根据权利要求5所述的主控芯片的唤醒方法，其特征在于，所述主控芯片的型号为STM32L1，所述时钟芯片的型号为PCF8563。
9.一种存储介质，其特征在于，其上存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行，以实现上述权利要求1-9任一项所述的主控芯片的唤醒方法的步骤。
10.一种智能终端，其特征在于，包括：处理器、与处理器通信连接的存储介质，所述存储介质适于存储多条指令；所述处理器适于调用所述存储介质中的指令，以执行实现上述权利要求1-9任一项所述的主控芯片的唤醒方法的步骤。
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