CN113568329A - 一种基于mcu和soc通信的关机控制方法、系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于MCU和SOC通信的关机控制方法以及系统，其应用于包含有MCU和SOC的车载设备中，通过将关机过程中MCU和SOC的角色地位进行再分配，由MCU发起关机流程，由SOC主导关机流程的进度，能够有效保证系统关机过程的完整性，避免出现SOC被强制断电等影响系统稳定性的问题；同时可以简化SOC的关机过程，并能保证系统稳定性以及用户体验。

Description

一种基于MCU和SOC通信的关机控制方法、系统

技术领域

本发明涉及车载设备中的SOC(System on Chip，片上系统)关机控制技术领域，特别是涉及一种基于MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)和SOC通信的关机控制方法、系统。

背景技术

基于MCU和SOC的双CPU控制系统已被普遍应用于功能较为复杂的汽车零部件中，例如应用于诸如车载多媒体控制器(以下简称AVNT)、仪表控制器等设备中，故双CPU之间的电源管理方案是一项关键技术，而关机过程控制更是电源管理方案中不可或缺的一环。当前大部分SOC芯片都有自关机功能，但并没有自断电功能，因此SOC的断电需要依赖于MCU的控制。

在AVNT模块中，常见的双CPU关机过程为MCU作为主机，SOC作为从机。当符合关机条件时，由MCU控制SOC进行关机流程，在SOC完成自关机后由MCU执行对SOC进行断电处理。

例如，在现有的一种技术中所采用的一种关机过程交互方法为：当符合关机条件时，MCU通过SPI消息通知SOC开始关机流程，SOC通过硬线IO电平告知MCU自身当前的工作状态，当IO为高电平则表明SOC仍处于工作状态，当IO为低电平则表明SOC已经自关机完毕等待断电。MCU通过检测IO电平的状态来执行对SOC断电的操作。当出现条件变化需要中断关机过程时，MCU会根据IO电平状态，当IO为高电平则选择发送SPI消息通知SOC取消自关机流程，当IO为低电平则重启SOC。

但是，上述的这种技术方案存在如下的不足之处：

该方案中应用了SPI消息和硬线IO两种交互方式，但两种方式为异步控制，容易出现MCU传出SPI消息时，而IO的电平同时进行了切换的情况，这样导致MCU和SOC的状态错误发生错误，为避免该问题则需要考虑加入更多的逻辑进行弥补。

同时，该方案中MCU仅通过IO获知SOC的工作状态，若SOC出现异常不能将IO切换为低电平，会导致MCU不能完成对SOC断电的操作；若加入超时逻辑则可能存在SOC未能自关机完成而被强制断电的情况，会影响系统稳定性和用户体验。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种基于MCU和SOC通信的关机控制方法、系统，通过在MCU和SOC之间采用SPI(Serial Peripheral Interface，串行外设接口)消息进行协商，可以简化SOC的关机过程，并能保证系统稳定性以及用户体验。

为解决上述技术问题，作为本发明的一方面，提供一种基于MCU和SOC通信的关机控制方法，其应用于包含有MCU和SOC的车载设备中，所述方法包括如下步骤：

步骤S10，MCU周期性检测与关机相关的外部参数，并向SOC发送第一SPI消息，其中携带有最新的外部参数；

步骤S11，当MCU检测到所述外部参数满足关机条件时，MCU向SOC发送第二SPI消息，携带“开始关机”指令，并设置第一计时器进行等待；

步骤S12，SOC收到“开始关机”指令后，开始进行自关机操作，并周期性向MCU反馈第三SPI消息，携带有“待处理”信息；

步骤S13，MCU在收到所述携带有“待处理”信息的第三SPI消息后，重置第一计时器，继续等待；

步骤S14，当SOC自关机过程完成时，向MCU反馈第三SPI消息，携带“自关机完成”信息，所述SOC进入休眠状态；

步骤S15，MCU在收到携带有“自关机完成”信息的第三SPI消息后，向SOC发送第二SPI消息，携带“即将断电”信息，并启动第二计时器；

步骤S16，在第二计时器超时后，MCU切断SOC的电源，完成所述SOC的关机过程。

其中，在所述步骤S13中，如果在预定数量个第一计时器周期内，MCU未收到来自SOC的携带有“待处理”信息的第三SPI消息，直接切断SOC的电源。

其中，在所述步骤S12中，如果SOC检测到外部参数发生变化不再满足关机条件，需取消本次关机过程时，SOC向MCU反馈第三SPI消息，携带有“取消本次关机”信息，并结束自关机操作；

MCU在收到携带有“取消本次关机”信息的第三SPI消息后，取消第一计时器的计时，并结束本次关机操作。

其中，在所述步骤S12中，如果SOC检测到外部参数变化不再满足关机条件，需延迟本次关机过程时，SOC周期性向MCU反馈第三SPI消息，携带有“待处理”信息，并在满足正常关机条件后，继续进行自关机操作。

其中，在所述步骤S15中，如果MCU检测到外部参数变化不再满足关机条件，MCU忽略所述外部条件变化，继续向SOC发送第二SPI消息，携带“即将断电”信息。

相应地，本发明的另一方面，还提供一种基于MCU和SOC通信的关机控制系统，其应用于包含有MCU和SOC的车载设备中，其包括：

外部参数发送单元，设置于所述MCU中，用于周期性检测与关机相关的外部参数，并向SOC发送第一SPI消息，其中携带有最新的外部参数；

关机触发单元，设置于所述MCU中，用于检测到所述外部参数满足关机条件时，向SOC发送第二SPI消息，携带“开始关机”指令，并设置第一计时器进行等待；

待处理反馈单元，设置于所述SOC中，用于收到“开始关机”指令后，开始进行自关机操作，并周期性向MCU反馈第三SPI消息，携带有“待处理”信息；

等待处理单元，设置于所述MCU中，用于在收到所述携带有“待处理”信息的第三SPI消息后，重置第一计时器，继续等待；

自关机完成反馈单元，设置于所述SOC中，用于当SOC自关机过程完成时，向MCU反馈第三SPI消息，携带“自关机完成”信息，所述SOC进入休眠状态；

断电提示单元，设置于所MCU中，用于在收到携带有“自关机完成”信息的第三SPI消息后，向SOC发送第二SPI消息，携带“即将断电”信息，并启动第二计时器；

断电处理单元，设置于所述MCU中，在第二计时器超时后，切断SOC的电源，完成所述SOC的关机过程。

其中，所述等待处理单元进一步包括：

等待异常处理单元，用于在预定数量个第一计时器周期内，当MCU未收到来自SOC的携带有“待处理”信息的第三SPI消息时，直接切断SOC的电源。

其中，所述待处理反馈单元进一步包括：自关机取消反馈单元，用于在SOC检测到外部参数变化不再满足关机条件，需结束该次关机过程时，向MCU反馈第三SPI消息，携带有“取消本次关机”的信息，并结束自关机操作；

所述等待处理单元进一步包括：自关机取消处理单元，用于在收到携带有“取消本次关机”信息的第三SPI消息后，取消第一计时器的计时，并结束本次关机操作。

其中，所述待处理反馈单元进一步包括：

自关机延迟反馈单元，用于在SOC检测到外部参数变化不再满足关机条件，需延迟本次关机过程时，周期性向MCU反馈第三SPI消息，携带有“待处理”信息，并在满足正常关机条件后，继续进行自关机操作。

其中，所述断电提示单元中进一步包括：

外部参数变化处理单元，用于在MCU检测到外部参数变化不再满足关机条件，忽略所述外部条件变化，继续向SOC发送第二SPI消息，携带“即将断电”信息。

实施本发明实施例，具有如下的有益效果：

本发明实施例提供的一种基于MCU和SOC通信的关机控制方法、系统，仅应用SPI消息一种交互方式，通过优化交互内容可以实现完成完整关机过程并且能应对各种异常情况；本发明提供的方法既简化了交互方式，又保证了不会出现由于多种交互方式处理而可能产生的偏差；

在本发明实施例中，通过将关机过程中MCU和SOC的角色地位进行再分配，由MCU发起关机流程，由SOC主导关机流程的进度，能够有效保证系统关机过程的完整性，避免出现SOC被强制断电等影响系统稳定性的问题；

在本发明的实施例中，通过优化SPI消息的交互内容，简化交互信息，降低了逻辑结构复杂度，提升系统鲁棒性，便于工程师维护，节省通信资源和硬件资源。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。

图1为本发明提供的一种基于MCU和SOC通信的关机控制方法的一个实施例的主流程示意图；

图2为本发明提供的一种基于MCU和SOC通信的关机控制系统的一个实施例的结构示意图；

图3为图2中待处理反馈单元的结构示意图；

图4为图2中等待处理单元的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

如图1所示，示出了本发明提供的一种基于MCU和SOC通信的关机控制方法的一个实施例的主流程示意图；在本实施例中，所述一种基于MCU和SOC通信的关机控制方法，其应用于包含有MCU和SOC的车载设备(如车载多媒体控制器AVNT、仪表控制器等)中，具体地，所述方法包括如下步骤：

步骤S10，MCU周期性检测与关机相关的外部参数(如电源状态等)，并向SOC发送第一SPI消息，其中携带有最新的外部参数；

步骤S11，当MCU检测到所述外部参数满足关机条件时，MCU向SOC发送第二SPI消息，携带“开始关机”指令，并设置第一计时器(如7秒)进行等待；可以理解的是，此处的第二SPI消息即为SOC关机请求；

步骤S12，SOC收到“开始关机”指令后，开始进行自关机操作，并周期性(如2秒)向MCU反馈第三SPI消息，携带有“待处理(pending)”信息；可以理解的是，此处的第三SPI消息即为SOC关机应答消息；

步骤S13，MCU在收到所述携带有“待处理”信息的第三SPI消息后，重置第一计时器(如7秒)，继续等待；

步骤S14，当SOC自关机过程完成时，向MCU反馈第三SPI消息，携带“自关机完成(Confirm)”信息，所述SOC进入休眠状态，等待被断电；

步骤S15，MCU在收到携带有“自关机完成”信息的第三SPI消息后，向SOC发送第二SPI消息，携带“即将断电”信息，并启动第二计时器(如5秒)；

步骤S16，在第二计时器超时后，MCU切断SOC的电源，完成所述SOC的关机过程。

上述描述了一个正常的关机控制过程，但是在实际情形中，通常会出现一些异常情形，下述针对几种常见的异常处理进行说明。

异常处理一：

在所述步骤S13中，如果在预定数量(如3个以上的固定值)个第一计时器周期内，MCU未收到来自SOC的携带有“待处理”信息的第三SPI消息，直接切断SOC的电源。

异常处理二：

在所述步骤S12中，如果SOC检测到外部参数发生变化不再满足关机条件，需取消本次关机过程时，SOC向MCU反馈第三SPI消息，携带有“取消本次关机(Cancel)”信息，并结束自关机操作；

MCU在收到携带有“取消本次关机”信息的第三SPI消息后，取消第一计时器的计时，并结束本次关机操作。

异常处理三：

在所述步骤S12中，如果SOC检测到外部参数变化不再满足关机条件，需延迟本次关机过程时，SOC周期性向MCU反馈第三SPI消息，携带有“待处理”信息，并在满足正常关机条件后，继续进行自关机操作。

异常处理四：

在所述步骤S15中，如果MCU检测到外部参数变化不再满足关机条件，MCU忽略所述外部条件变化，继续向SOC发送第二SPI消息，携带“即将断电”信息。

可以理解的是，在本发明实施例中，通过将关机过程中MCU和SOC的角色地位进行再分配，由MCU发起关机流程，由SOC主导关机流程的进度，能够有效保证系统关机过程的完整性，避免出现SOC被强制断电等影响系统稳定性的问题；

在本发明的实施例中，通过优化SPI消息的交互内容，简化交互信息，降低了逻辑结构复杂度，提升系统鲁棒性，便于工程师维护，节省通信资源和硬件资源。

更加具体地，在本实施例中，通过采用三条SPI消息即可以实现MCU与SOC之间的交互过程。如下表1示出了这三条SPI消息的详细内容。

表1三条SPI消息的详细内容列表

如图2所示，示出了本发明提供一种基于MCU和SOC通信的关机控制系统的一个实施例的结构示意图。一并结合图3和图4所示。在本实施例中，所述系统应用于包含有MCU和SOC的车载设备中，其包括：

外部参数发送单元10，设置于所述MCU中，用于周期性检测与关机相关的外部参数，并向SOC发送第一SPI消息，其中携带有最新的外部参数；

关机触发单元11，设置于所述MCU中，用于检测到所述外部参数满足关机条件时，向SOC发送第二SPI消息，携带“开始关机”指令，并设置第一计时器进行等待；

待处理反馈单元12，设置于所述SOC中，用于收到“开始关机”指令后，开始进行自关机操作，并周期性向MCU反馈第三SPI消息，携带有“待处理”信息；

等待处理单元13，设置于所述MCU中，用于在收到所述携带有“待处理”信息的第三SPI消息后，重置第一计时器，继续等待；

自关机完成反馈单元14，设置于所述SOC中，用于当SOC自关机过程完成时，向MCU反馈第三SPI消息，携带“自关机完成”信息，所述SOC进入休眠状态；

断电提示单元15，设置于所MCU中，用于在收到携带有“自关机完成”信息的第三SPI消息后，向SOC发送第二SPI消息，携带“即将断电”信息，并启动第二计时器；

断电处理单元16，设置于所述MCU中，在第二计时器超时后，切断SOC的电源，完成所述SOC的关机过程。

在一个具体的例子中，所述等待处理单元13进一步包括：

等待异常处理单元131，用于在预定数量个第一计时器周期内，当MCU未收到来自SOC的携带有“待处理”信息的第三SPI消息时，直接切断SOC的电源。

在一个具体的例子中，所述待处理反馈单元12进一步包括：自关机取消反馈单元121，用于在SOC检测到外部参数变化不再满足关机条件，需结束该次关机过程时，向MCU反馈第三SPI消息，携带有“取消本次关机”的信息，并结束自关机操作；

所述等待处理单元13进一步包括：自关机取消处理单元132，用于在收到携带有“取消本次关机”信息的第三SPI消息后，取消第一计时器的计时，并结束本次关机操作。

在一个具体的例子中，所述待处理反馈单元12进一步包括：

自关机延迟反馈单元122，用于在SOC检测到外部参数变化不再满足关机条件，需延迟本次关机过程时，周期性向MCU反馈第三SPI消息，携带有“待处理”信息，并在满足正常关机条件后，继续进行自关机操作。

在一个具体的例子中，所述断电提示单元16中进一步包括：

外部参数变化处理单元，用于在MCU检测到外部参数变化不再满足关机条件，忽略所述外部条件变化，继续向SOC发送第二SPI消息，携带“即将断电”信息。

更多的细节，可以参考前述对图1的描述，在此不进行详述。

实施本发明实施例，具有如下的有益效果：

本发明实施例提供的一种基于MCU和SOC通信的关机控制方法、系统，仅应用SPI消息一种交互方式，通过优化交互内容可以实现完成完整关机过程并且能应对各种异常情况；本发明提供的方法既简化了交互方式，又保证了不会出现由于多种交互方式处理而可能产生的偏差；

在本发明实施例中，通过将关机过程中MCU和SOC的角色地位进行再分配，由MCU发起关机流程，由SOC主导关机流程的进度，能够有效保证系统关机过程的完整性，避免出现SOC被强制断电等影响系统稳定性的问题；

在本发明的实施例中，通过优化SPI消息的交互内容，简化交互信息，降低了逻辑结构复杂度，提升系统鲁棒性，便于工程师维护，节省通信资源和硬件资源。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种基于MCU和SOC通信的关机控制方法，其应用于包含有MCU和SOC的车载设备中，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤S10，MCU周期性检测与关机相关的外部参数，并向SOC发送第一SPI消息，其中携带有最新的外部参数；

步骤S11，当MCU检测到所述外部参数满足关机条件时，MCU向SOC发送第二SPI消息，携带“开始关机”指令，并设置第一计时器进行等待；

步骤S12，SOC收到“开始关机”指令后，开始进行自关机操作，并周期性向MCU反馈第三SPI消息，携带有“待处理”信息；

步骤S13，MCU在收到所述携带有“待处理”信息的第三SPI消息后，重置第一计时器，继续等待；

步骤S14，当SOC自关机过程完成时，向MCU反馈第三SPI消息，携带“自关机完成”信息，所述SOC进入休眠状态；

步骤S15，MCU在收到携带有“自关机完成”信息的第三SPI消息后，向SOC发送第二SPI消息，携带“即将断电”信息，并启动第二计时器；

步骤S16，在第二计时器超时后，MCU切断SOC的电源，完成所述SOC的关机过程。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S13中，如果在预定数量个第一计时器周期内，MCU未收到来自SOC的携带有“待处理”信息的第三SPI消息，直接切断SOC的电源。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S12中，如果SOC检测到外部参数发生变化不再满足关机条件，需取消本次关机过程时，SOC向MCU反馈第三SPI消息，携带有“取消本次关机”信息，并结束自关机操作；

MCU在收到携带有“取消本次关机”信息的第三SPI消息后，取消第一计时器的计时，并结束本次关机操作。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S12中，如果SOC检测到外部参数变化不再满足关机条件，需延迟本次关机过程时，SOC周期性向MCU反馈第三SPI消息，携带有“待处理”信息，并在满足正常关机条件后，继续进行自关机操作。

5.如权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，在所述步骤S15中，如果MCU检测到外部参数变化不再满足关机条件，MCU忽略所述外部条件变化，继续向SOC发送第二SPI消息，携带“即将断电”信息。

6.一种基于MCU和SOC通信的关机控制系统，其应用于包含有MCU和SOC的车载设备中，其特征在于，包括：

外部参数发送单元，设置于所述MCU中，用于周期性检测与关机相关的外部参数，并向SOC发送第一SPI消息，其中携带有最新的外部参数；

关机触发单元，设置于所述MCU中，用于检测到所述外部参数满足关机条件时，向SOC发送第二SPI消息，携带“开始关机”指令，并设置第一计时器进行等待；

待处理反馈单元，设置于所述SOC中，用于收到“开始关机”指令后，开始进行自关机操作，并周期性向MCU反馈第三SPI消息，携带有“待处理”信息；

等待处理单元，设置于所述MCU中，用于在收到所述携带有“待处理”信息的第三SPI消息后，重置第一计时器，继续等待；

自关机完成反馈单元，设置于所述SOC中，用于当SOC自关机过程完成时，向MCU反馈第三SPI消息，携带“自关机完成”信息，所述SOC进入休眠状态；

断电提示单元，设置于所MCU中，用于在收到携带有“自关机完成”信息的第三SPI消息后，向SOC发送第二SPI消息，携带“即将断电”信息，并启动第二计时器；

断电处理单元，设置于所述MCU中，在第二计时器超时后，切断SOC的电源，完成所述SOC的关机过程。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述等待处理单元进一步包括：

等待异常处理单元，用于在预定数量个第一计时器周期内，当MCU未收到来自SOC的携带有“待处理”信息的第三SPI消息时，直接切断SOC的电源。

8.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述待处理反馈单元进一步包括：自关机取消反馈单元，用于在SOC检测到外部参数变化不再满足关机条件，需结束该次关机过程时，向MCU反馈第三SPI消息，携带有“取消本次关机”的信息，并结束自关机操作；

所述等待处理单元进一步包括：自关机取消处理单元，用于在收到携带有“取消本次关机”信息的第三SPI消息后，取消第一计时器的计时，并结束本次关机操作。

9.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述待处理反馈单元进一步包括：

自关机延迟反馈单元，用于在SOC检测到外部参数变化不再满足关机条件，需延迟本次关机过程时，周期性向MCU反馈第三SPI消息，携带有“待处理”信息，并在满足正常关机条件后，继续进行自关机操作。

10.如权利要求6至9任一项所述的系统，其特征在于，所述断电提示单元中进一步包括：

外部参数变化处理单元，用于在MCU检测到外部参数变化不再满足关机条件，忽略所述外部条件变化，继续向SOC发送第二SPI消息，携带“即将断电”信息。

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