CN114094663B - 电源芯片、电子设备及电源芯片控制方法 - Google Patents

电源芯片、电子设备及电源芯片控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种电源芯片、电子设备及电源芯片控制方法，第一种实现方式为：如果SRAM为空，由电源控制单元控制电源传输单元，支持无线QI基本协议或其他设定协议；上电后第一固件代码写入SRAM，由MCU接管电源传输单元，扩展支持的设定协议。第二种实现方式为：第二固件代码被存储在ROM上，初始状态，在ROM上或从ROM加载到SRAM上运行第二固件代码，控制电源传输单元，支持无线QI基本无线电源传输协议或其他设定协议；上电后第一固件代码写入SRAM并运行，扩展支持的支持设定协议。本发明的电源芯片、电子设备及电源芯片控制方法将可编程非易失存储器移除，可大大减小占用芯片的面积，同时可简化制备工艺、缩短测试时间，进而降低至少30％的成本。

Description

电源芯片、电子设备及电源芯片控制方法
技术领域
本发明涉及电源管理领域，特别是涉及一种电源芯片、电子设备及电源芯片控制方法。
背景技术
无线或有线电源片上系统(System on Chip，SoC)能够通过协议在发射装置(Transmiter，TX)和接收装置(Receiver，RX)之间进行通信，这种通信协议非常复杂，通常由片上微控制单元(Micro Control Unit，MCU)实现。
现有技术中，为了运行微控制单元，将固件代码(firmware code)存储在无线或有线电源片上系统内的非易失存储器(Non Volatile Memory，NVM)上。非易失存储器可以是一次性程序存储器(one time program memory，OTP)、多程序存储器(multiple programmemory，MTP)或闪存。非易失存储器的大小约为16KB～64KB，当无线或有线电源片上系统需要同时具备发射和接收的功能时，代码的大小会增加一倍。
将非易失存储器和微控制单元集成在同一芯片内，会造成无线或有线电源片上系统的成本大增，主要包括以下几个原因：1、增加了芯片制造过程中的掩膜数量及工艺步骤数量。2、非易失存储器的测试非常耗时；非易失存储器的测试需要增加额外的步骤，占用时间超过整个测试时间的50％。3、非易失存储器占版图很大一部分面积，通常为无线或有线电源片上系统的10％～30％。4、在先进工艺技术中，数字电路的尺寸可以做得很小，但是多程序存储器的尺寸很难收缩太多。
因此，如何减小无线或有线电源片上系统的成本，已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种电源芯片、电子设备及电源芯片控制方法，适用于有线和/或无线电源领域，用于解决现有技术中无线或有线电源片上系统成本高的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种电源芯片，所述电源芯片至少包括：
接口单元、静态随机存取存储器、微控制单元、电源控制单元及电源传输单元；
所述接口单元用于接收第一固件代码；
所述静态随机存取存储器与所述接口单元连接，用于存储所接收到的第一固件代码；
所述微控制单元连接所述静态随机存取存储器、所述电源控制单元及所述电源传输单元，当所述静态随机存取存储器接收到第一固件代码后，所述微控制单元运行所述第一固件代码以控制所述电源传输单元；
所述电源控制单元连接所述电源传输单元，当所述静态随机存取存储器没有接收到第一固件代码时所述电源控制单元控制所述电源芯片；
所述电源传输单元基于所述微控制单元或所述电源控制单元的控制传输电能。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种电源芯片，所述电源芯片至少包括：
接口单元、静态随机存取存储器、只读内存、微控制单元及电源传输单元；
所述接口单元用于接收第一固件代码；
所述静态随机存取存储器与所述接口单元连接，用于存储所接收到的第一固件代码；
所述只读内存连接所述微控制单元，用于存储第二固件代码；
所述微控制单元连接所述只读内存、所述静态随机存取存储器及所述电源传输单元；当所述静态随机存取存储器没有接收到第一固件代码时，所述微控制单元运行所述第二固件代码以控制所述电源传输单元；当所述静态随机存取存储器接收到第一固件代码后，所述微控制单元运行所述第一固件代码以控制所述电源传输单元；
所述电源传输单元基于所述微控制单元的控制传输电能。
更可选地，所述电源传输单元为无线电源传输单元，用于以无线方式传输电能。
更可选地，所述无线电源传输单元为整流器，用于接收电能。
更可选地，所述无线电源传输单元为逆变器，用于发射电能。
更可选地，所述无线电源传输单元连接包括电感和电容的谐振腔。
更可选地，所述电源传输单元为有线电源传输单元，用于传输电能。
更可选地，所述有线电源传输单元为DCDC转换器。
更可选地，所述接口单元为I2C、SPI、UART、SDIO、CAN或SERDES接口。
更可选地，所述电源芯片为有线电源芯片或无线电源芯片。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种用电设备，所述用电设备至少包括：控制处理模块及上述电源芯片；
所述控制处理模块控制所述电子设备工作；
所述电源芯片与所述控制处理模块连接，用于获取所述控制处理模块中的第一固件代码，并与外部设备通信。
更可选地，所述电子设备为手机、智能手表或无线电源发射装置。
更可选地，所述电子设备还包括电池，所述电池连接所述电源芯片及所述控制处理模块，存储电能并为所述控制处理模块及所述电源芯片供电。
更可选地，所述第一固件代码存储于所述控制处理模块的应用处理器或主控制器中。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种电源芯片控制方法，采用上述电源芯片，所述电源芯片控制方法至少包括：
电源芯片被供电；
所述电源控制单元控制所述电源芯片；
将所述第一固件代码写入所述静态随机存取存储器；
所述微控制器通过运行已写入的第一固件代码以控制所述电源传输单元；
所述电源传输单元基于所述微控制单元的控制传输电能。
可选地，在将所述第一固件代码写入所述静态随机存取存储器之前，电源芯片由电源传输单元供电时，电源控制单元控制所述电源传输单元以接收电能并传输该电能到电源芯片所在的设备，其中，所述电源传输单元是无线电源传输单元。
更可选地，当电源传输单元无法接收电能时，则进入低功耗模式。
可选地，当电源芯片由电源芯片所在的设备供电时，将接收端的第一固件代码写入所述静态随机存取存储器，所述电源传输单元接收电能以向所述设备充电。
可选地，当电源芯片由电源芯片所在的设备供电时，将发射端的第一固件代码写入所述静态随机存取存储器，所述电源传输单元发射电能。
可选地，当电源芯片由电源芯片所在的设备供电时，将有线充电的第一固件代码写入所述静态随机存取存储器，所述电源传输单元传输电能，其中所述电源传输单元是DCDC转换器。
更可选地，所述电源芯片为无线电源芯片时，所述电源控制单元支持QI基本通信协议，所述微控制单元支持BPP、EPP、MPP或私有通信协议；所述电源芯片为有线电源芯片时，所述电源控制单元支持低功率QC、PD通信协议，所述微控制单元支持高功率QC、PD或私有通信协议。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种电源芯片控制方法，采用上述电源芯片，所述电源芯片控制方法至少包括：
电源芯片被供电；
所述微控制器通过运行只读内存中的第二固件代码以控制所述电源传输单元；
将所述第一固件代码写入所述静态随机存取存储器；
所述微控制器通过运行已写入的第一固件代码以控制所述电源传输单元；
所述电源传输单元基于所述微控制单元的控制传输电能。
可选地，在将所述第一固件代码写入所述静态随机存取存储器之前，电源芯片由电源传输单元供电时，所述微控制器控制所述电源传输单元以接收电能并传输该电能到电源芯片所在的设备，其中，所述电源传输单元是无线电源传输单元。
更可选地，当电源传输单元无法接收电能时，则进入低功耗模式。
可选地，当电源芯片由电源芯片所在的设备供电时，将接收端的第一固件代码写入所述静态随机存取存储器，所述电源传输单元接收电能以向所述设备充电。
可选地，当电源芯片由电源芯片所在的设备供电时，将发射端的第一固件代码写入所述静态随机存取存储器，所述电源传输单元发射电能。
可选地，当电源芯片由电源芯片所在的设备供电时，将有线充电的第一固件代码写入所述静态随机存取存储器，所述电源传输单元传输电能，其中所述电源传输单元是DCDC转换器。
更可选地，所述电源芯片为无线电源芯片时，所述微控制单元支持BPP、EPP、MPP或私有通信协议；所述电源芯片为有线电源芯片时，所述微控制单元支持QC、PD或私有通信协议。
如上所述，本发明的电源芯片、电子设备及电源芯片控制方法，具有以下有益效果：
本发明的电源芯片将可编程非易失存储器移除，采用电源控制单元(或ROM)及SRAM，可大大减小占用芯片的面积，同时可简化制备工艺、缩短测试时间，进而降低至少30％的成本；本发明适用于无线电源芯片、有线电源芯片或兼具无线和有线的电源芯片。
附图说明
图1显示为本发明的电源芯片的一种结构示意图。
图2显示为本发明的电源芯片的另一种结构示意图。
图3显示为本发明的电子设备的一种无线结构示意图。
图4显示为本发明的电子设备的一种有线结构示意图。
图5显示为本发明的电子设备的另一种无线结构示意图。
图6显示为本发明的电子设备的另一种有线结构示意图。
图7显示为本发明的第一种电源芯片控制方法的流程示意图。
图8显示为本发明的第二种电源芯片控制方法的流程示意图。
图9显示为本发明的第三种电源芯片控制方法的流程示意图。
图10显示为本发明的第一种电源芯片控制方法采用充电协议的流程示意图。
图11显示为本发明的第二种电源芯片控制方法采用充电协议的流程示意图。
图12显示为本发明的第四种电源芯片控制方法采用充电协议的流程示意图。
图13显示为本发明的第五种电源芯片控制方法采用充电协议的流程示意图。
元件标号说明
1 电源芯片
11 接口单元
12 静态随机存取存储器
13 微控制单元
14 电源控制单元
15 电源传输单元
16 只读内存
2 控制处理模块
3 线圈
4 电池
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1～图13。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
实施例一
如图1所示，本实施例提供一种电源芯片1，所述电源芯片1包括：
接口单元11、静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)12、微控制单元(Micro Control Unit，MCU)13、电源控制单元14及电源传输单元15。
如图1所示，所述接口单元11用于接收第一固件代码。
具体地，所述接口单元11包括但不限于I2C接口、SPI接口、UART接口、SDIO接口、CAN接口及SERDES接口，任意能将第一固件代码输入到所述电源芯片1内的接口均适用于本发明，不以本实施例为限。需要说明的是，所述第一固件代码为所述电源芯片1外部的数据Data。
如图1所示，所述静态随机存取存储器12连接所述接口单元11，接收第一固件代码并存储所述第一固件代码。
具体地，所述静态随机存取存储器12只要保持通电，里面存储的数据就可以恒常保持，当电力供应停止时，所述静态随机存取存储器12存储的数据会消失。
如图1所示，所述微控制单元13连接所述静态随机存取存储器12、所述电源控制单元14及所述电源传输单元15，当所述静态随机存取存储器12接收到第一固件代码后，在所述微控制单元13运行所述第一固件代码并为所述电源传输单元15提供控制信号Control。
具体地，所述微控制单元13在所述静态随机存取存储器12中写入第一固件代码后，控制所述第一固件代码在所述静态随机存取存储器12中运行，并据此产生控制信号Control以控制所述电源传输单元15(通信和/或传输电能)。
如图1所示，所述电源控制单元14连接所述电源传输单元15，当所述静态随机存取存储器12没有接收到第一固件代码时所述电源控制单元14为所述电源传输单元15提供控制信号Control。
具体地，所述电源控制单元14连接所述微控制单元13，当所述静态随机存取存储器12为空(没有接收到第一固件代码)时，所述微控制单元13控制所述电源控制单元14工作，由所述电源控制单元14控制所述电源传输单元15。
具体地，在本实施例中，所述电源控制单元14采用状态机实现，在实际使用中，任意能在所述静态随机存取存储器12没有接收到第一固件代码时控制所述电源传输单元15的单元均适用于本发明。
如图1所示，所述电源传输单元15基于所述微控制单元13或所述电源控制单元14的控制传输电能。
具体地，作为本发明的一种实现方式，所述电源传输单元15为电源接收端，对于无线电源芯片，所述电源接收端接收外部线圈(图1中未显示)感应到的信号(磁信号转换得到电信号In)，与外部供电设备建立无线通信并将外部电源转换为内部电源(接收电能)；对于有线电源芯片，所述电源接收端接收充电线中的通讯请求信号，与外部供电设备建立有线通信并将外部电源转换为内部电源(接收电能)。作为示例，所述电源传输单元为无线电源传输单元，用于以无线方式传输电能；所述无线电源传输单元为整流器，用于接收电能。作为示例，所述电源传输单元为有线电源传输单元，用于传输电能；所述有线电源传输单元为DCDC转换器，所述DCDC转换器包括但不限于Buck结构、Boost结构或Buck-Boost结构。任意能实现无线或有线接收电能(无线通讯及功率传输)的电路结构均适用于本发明的电源传输单元，在此不一一赘述。
具体地，作为本发明的另一种实现方式，所述电源转换单元15为电源发送端，对于无线电源芯片，所述电源发送端藉由外部线圈(图1中未显示)发送信号(电信号Out转换得到磁信号)，与外部用电设备建立无线通信并为所述外部用电设备供电；对于有线电源芯片，所述电源发送端通过电线发送信号，与外部供电设备建立有线通信并为所述外部用电设备供电。作为示例，所述电源传输单元为无线电源传输单元，用于以无线方式传输电能；所述无线电源传输单元为逆变器(例如H桥结构)，用于发射电能。作为示例，所述电源传输单元为有线电源传输单元，所述有线电源传输单元为DCDC转换器。任意能实现无线或有线发送电能(无线或有线通讯及功率传输)的电路结构均适用于本发明的电源传输单元，在此不一一赘述。
需要说明的是，所述电源转换单元15可以作为接收端，也可以作为发送端；在实际使用中，所述电源转换单元15还可以同时具备接收端和发送端的功能，不以本实施例为限。当所述电源传输单元15是无线电源传输单元时，本发明的电源芯片是无线电源芯片；当所述电源传输单元15是有线电源传输单元时，本发明的电源芯片是有线电源芯片。本发明适用于无线电源芯片、有线电源芯片或兼具无线和有线的电源芯片。
实施例二
如图2所示，本实施例提供一种电源芯片1，与实施例一的不同之处在于，本实施例去除电源控制单元，增加只读内存(Read Only Memory image，ROM)16。
如图2所示，所述接口单元11用于接收第一固件代码。
具体地，所述接口单元11的类型及作用与实施例一相同，在此不一一赘述。
如图2所示，所述只读内存16连接所述微控制单元13，用于存储第二固件代码。
具体地，所述只读内存16只能读出事先所存数据的固态半导体存储器，其所存数据稳定，断电后所存数据也不会改变，并且结构较简单，使用方便。
如图2所示，所述静态随机存取存储器12连接所述接口单元11，接收并存储第一固件代码。
如图2所示，所述微控制单元13连接所述只读内存16、所述静态随机存取存储器12及所述电源传输单元15，当所述静态随机存取存储器12没有接收到第一固件代码时，所述微控制单元13运行所述第二固件代码；当所述静态随机存取存储器12接收到第一固件代码后，所述微控制单元13运行所述第一固件代码；以为所述电源传输单元15提供控制信号Control。
具体地，所述微控制单元13当所述静态随机存取存储器12为空(未写入第一固件代码)时，运行所述只读内存16中的第二固件代码，可以在所述只读内存16中运行，或者通过所述微控制单元13将第二固件代码移至所述静态随机存取存储器12中运行，并据此产生控制信号Control以控制所述电源传输单元15(通信和/或传输电能)。当所述静态随机存取存储器12中写入第一固件代码后，控制所述第一固件代码在所述静态随机存取存储器12中运行，并据此产生控制信号Control以控制所述电源传输单元15(通信和/或传输电能)。
如图2所示，所述电源传输单元15基于所述微控制单元13的控制传输电能。
具体地，所述电源传输单元15的电路结构及原理与实施例一相同，在此不一一赘述。
需要说明的是，本实施例的电源芯片与实施例一的电源芯片的其它结构及原理类似，在此不一一赘述。
实施例三
如图3所示，本实施例提供一种电子设备，在本实施例中，所述电子设备包括但不限于手机及智能手表。所述电子设备包括：
控制处理模块2、线圈3、电池4及实施例一或实施例二的电源芯片1。
如图3所示，所述控制处理模块2控制所述电子设备工作。
具体地，所述控制处理模块2为电子设备内部的控制器，用于控制电子设备正常工作，作为示例，所述控制处理模块2为手机内部的控制系统。在实际使用中，所述控制处理模块2可根据实际电子设备设置相应的结构及工作原理，在此不一一赘述。
如图3所示，所述电源芯片1与所述控制处理模块2连接，用于获取所述控制处理模块2中的第一固件代码。
具体地，作为示例，所述电源芯片1包括电源接收端。作为另一示例，所述电源芯片1包括电源发送端。所述电源芯片1从所述控制处理模块2中获取第一固件代码；当所述电子设备上电后，所述第一固件代码被写入所述电源芯片1中；当所述电子设备未上电时，所述第一固件代码无法被写入所述电源芯片1中。作为示例，所述第一固件代码被存储于所述控制处理模块2的应用处理器或主控制器(Application Processor，AP)中。
如图3所示，所述线圈3与所述电源芯片1连接，用于实现与外部设备的无线感应。
如图3所示，所述电池4连接所述电源芯片1及所述控制处理模块2，存储电能并为所述控制处理模块2及所述电源芯片1供电。
具体地，当所述电子设备作为用电设备时，所述电源芯片1从发射端接收到的电能经过转换存储于所述电池4中，所述电池4为所述用电设备供电。当所述电子设备作为供电设备时，所述电源芯片1将所述电池4中的电能发送至接收端，以为用电设备供电。
需要说明的是，所述电源芯片1也可以应用有线场合，如图4所示，此时，所述电源芯片1可以是DCDC转换器，直接(例如，通过导线)获取外部信号，无需设置所述线圈3，其他结构及具体工作原理与无线应用场合相同，在此不一一赘述。
实施例四
如图5所示，本实施例提供一种电子设备，在本实施例中，所述电子设备包括但不限于电源发射装置(例如无线充电装置的发射台)。所述电子设备包括：
控制处理模块2、线圈3及实施例一或实施例二的电源芯片1。
如图5所示，所述控制处理模块2控制所述电子设备工作。
具体地，所述控制处理模块2连接外接电源AC，用于控制电子设备正常工作。
如图5所示，所述电源芯片1与所述控制处理模块2连接，用于获取所述控制处理模块2中的第一固件代码。
具体地，在本实施例中，所述电源芯片1至少包括电源发送端。所述电源芯片1接收外接电源AC，所述电子设备上电后，所述电源芯片1从所述控制处理模块2中获取第一固件代码，并将外接电源AC进行转换后通过无线的方式提供给用电设备。
需要说明的是，本实施例的电子设备与实施例三的电子设备的其它结构及原理类似，在此不一一赘述。所述电源芯片1也可以应用有线场合，如图6所示，此时，所述电源芯片1直接(例如，通过导线)输出信号，无需设置所述线圈3，其他结构及具体工作原理与无线应用场合相同，在此不一一赘述。
实施例五
如图7～图11所示，本实施例提供一种电源芯片控制方法，采用实施例一的电源芯片，所述电源芯片控制方法至少包括：电源芯片被供电；所述电源控制单元控制所述电源芯片；将所述第一固件代码写入所述静态随机存取存储器；所述微控制器通过运行已写入的第一固件代码以控制所述电源传输单元；所述电源传输单元基于所述微控制单元的控制传输电能。
其中，在将所述第一固件代码写入所述静态随机存取存储器之前(电源芯片所在的设备没电或初始阶段)，电源芯片由电源传输单元供电时，电源控制单元控制所述电源传输单元以接收电能并传输该电能到电源芯片所在的设备，所述电源传输单元是无线电源传输单元。当电源芯片由电源芯片所在的设备供电时，将接收端的第一固件代码写入所述静态随机存取存储器，所述电源传输单元接收电能以向所述设备充电。当电源芯片由电源芯片所在的设备供电时，将发射端的第一固件代码写入所述静态随机存取存储器，所述电源传输单元发射电能。当电源芯片由电源芯片所在的设备供电时，将有线充电的第一固件代码写入所述静态随机存取存储器，所述电源传输单元传输电能，其中所述电源传输单元是DCDC转换器。
基于各种情况对所述电源芯片控制方法进行具体说明，包括以下情况：
情况一、所述电源芯片设置于用电设备中，所述用电设备没电，则所述用电设备上电前，由电源控制单元提供控制信号，以控制电源传输单元与外部供电设备通信并为所述用电设备供电；所述用电设备上电后将第一固件代码写入所述电源芯片的静态随机存取存储器中并运行，微控制单元产生相应控制信号以控制所述电源传输单元为所述用电设备供电。
具体地，如图7所示，用电设备没电，因此无法为用电设备内的所述电源芯片1及所述控制处理模块2供电。此时，需要先通过所述电源芯片1从外部供电设备获取电能给所述用电设备供电，所述用电设备上电前，所述控制处理模块2中的第一固件代码未写入所述电源芯片1中(所述静态随机存取存储器12为空)，无法通过所述微控制单元13控制所述电源传输单元15，因此，由所述电源控制单元14提供控制信号，以控制所述电源传输单元15与外部供电设备通信并为所述用电设备供电，电能储存在电池中。当电池中储存的电能足以为所述用电设备供电时，所述电源芯片1及所述控制处理模块2上电，所述控制处理模块2中的应用处理器或主控制器被唤醒，第一固件代码写入所述电源芯片1中的静态随机存取存储器12中，由所述微控制单元13在所述静态随机存取存储器12中运行所述第一固件代码，以代替所述电源控制单元14接管所述电源传输单元15。
情况二、所述电源芯片设置于用电设备中，所述用电设备有电，则所述用电设备上电后将外部的接收通路固件代码写入所述静态随机存取存储器中并运行，所述微控制单元控制所述电源传输单元；若检测到外部供电设备则与所述外部供电设备通信，否则进入低功耗模式。
具体地，如图8所示，所述用电设备有电，即所述用电设备的电池中的电能足以为所述电源芯片1及所述控制处理模块2供电(用电设备供电)。此时，当所述用电设备处于工作状态(所述用电设备已上电)时，所述控制处理模块2中的应用处理器或主控制器被唤醒，第一固件代码写入所述静态随机存取存储器12中，并由所述微控制单元13在所述静态随机存取存储器12中运行所述第一固件代码以控制所述电源传输单元15。若检测到外部供电设备，则所述电源芯片1与所述外部供电设备通信，并由外部供电设备为所述用电设备供电；否则所述电源芯片1处于等待状态，进入低功耗模式。
具体地，如图8所示，作为另一示例，当所述用电设备处于开机状态(上电的初始阶段)，虽然所述用电设备有电，但是所述电源芯片1及所述控制处理模块2尚未上电，所述控制处理模块2中的应用处理器或主控制器没有被唤醒，所述静态随机存取存储器12为空，则由所述电源控制单元14控制所述电源传输单元15。若检测到外部供电设备，则所述电源芯片1与所述外部供电设备通信，并由外部供电设备为所述用电设备供电；否则所述电源芯片1处于等待状态，进入低功耗模式，避免频繁占用应用处理器或主控制器的资源。
情况三、所述电源芯片设置于供电设备中，将第一固件代码写入所述静态随机存取存储器中，由所述微控制单元控制所述电源传输单元与外部用电设备通信并供电。
具体地，如图9所示，所述供电设备从外接电源或内部电池中获取电能(供电设备供电)，待所述供电设备上电后，所述控制处理模块2中的应用处理器或主控制器被唤醒，第一固件代码写入所述静态随机存取存储器12中，并由所述微控制单元13在所述静态随机存取存储器12中运行所述第一固件代码以控制所述电源传输单元15与外部用电设备通信，并为所述外部用电设备供电。
具体地，如图9所示，作为另一示例，当所述供电设备处于开机状态(上电的初始阶段)，所述电源芯片1及所述控制处理模块2尚未上电，所述控制处理模块2中的应用处理器或主控制器没有被唤醒，则由所述电源控制单元14控制所述电源传输单元15。
需要说明的是，当所述电源芯片既作为接收端又作为发射端(分时工作)时(假设手机可以接收外部充电电源，也可以作为无线电源发射器为其它用电设备供电)，若所述静态随机存取存储器12没有断电，则需要先将所述静态随机存取存储器12中用于接收电能(或发送电能)的第一固件代码清除，然后再写入用于发送电能(或接收电能)的第一固件代码。
需要说明的是，当电源芯片为无线电源芯片时，所述电源控制单元14支持包括但不限于QI基本通信协议，所述微控制单元13支持包括但不限于BPP、EPP、MPP或私有通信协议；所述电源芯片为有线电源芯片时，所述电源控制单元支持低功率QC、PD通信协议或其它基础协议，所述微控制单元支持高功率QC、PD或私有通信协议；任意适用于无线或有线充电的通信协议均可，在此不一一赘述。具体地，以无线充电协议(Qi协议)为例，如图10所示，整流器供电，所述静态随机存取存储器12为空，由所述电源控制单元14控制所述电源传输单元15，具备QI基本无线功率传输能力，待所述无线电源芯片1及所述控制处理模块2上电后，第一固件代码写入所述静态随机存取存储器12中，由所述微控制单元13接管所述电源传输单元15，以Qi BPP、EPP、MPP或其它私有协议进行通信；如图11所示，用电设备供电，上电初始阶段由电源控制单元14控制所述电源传输单元15，上电后，所述控制处理模块2中的应用处理器或主控制器被唤醒，第一固件代码写入所述静态随机存取存储器12中，由所述微控制单元13控制所述电源传输单元15，以Qi BPP、EPP、MPP或其它私有协议进行通信。
实施例六
如图12～图13所示，本实施例提供一种电源芯片控制方法，采用实施例二的电源芯片，所述电源芯片控制方法至少包括：电源芯片被供电；所述微控制器通过运行只读内存中的第二固件代码以控制所述电源传输单元；将所述第一固件代码写入所述静态随机存取存储器；所述微控制器通过运行已写入的第一固件代码以控制所述电源传输单元；所述电源传输单元基于所述微控制单元的控制传输电能。
其中，在将所述第一固件代码写入所述静态随机存取存储器之前，电源芯片由电源传输单元供电时，所述微控制器控制所述电源传输单元以接收电能并传输该电能到电源芯片所在的设备，所述电源传输单元是无线电源传输单元。当电源芯片由电源芯片所在的设备供电时，将接收端的第一固件代码写入所述静态随机存取存储器，所述电源传输单元接收电能以向所述设备充电。当电源芯片由电源芯片所在的设备供电时，将发射端的第一固件代码写入所述静态随机存取存储器，所述电源传输单元发射电能。当电源芯片由电源芯片所在的设备供电时，将有线充电的第一固件代码写入所述静态随机存取存储器，所述电源传输单元传输电能，其中所述电源传输单元是DCDC转换器。
基于各种情况对所述电源芯片控制方法进行具体说明，包括以下情况：
情况一、所述电源芯片设置于用电设备中，所述用电设备没电，则在只读内存或静态随机存取存储器中运行存储在所述只读内存中的第二固件代码，微控制单元控制电源传输单元与外部供电设备通信并为所述用电设备供电；所述用电设备上电后将第一固件代码写入所述静态随机存取存储器中并运行，所述微控制单元产生相应控制信号以控制所述电源传输单元为所述用电设备供电。
具体地，用电设备没电，需要先通过所述电源芯片1从外部供电设备获取电能给所述用电设备供电，所述用电设备上电前，所述控制处理模块2中的第一固件代码未写入所述电源芯片1中(所述静态随机存取存储器12为空)，所述微控制单元13在所述只读内存16或所述静态随机存取存储器12中运行第二固件代码，控制所述电源传输单元15与外部供电设备通信并为所述用电设备供电，电能储存在电池中。当电池中储存的电能足以为所述用电设备供电时，所述电源芯片1及所述控制处理模块2上电，所述控制处理模块2中的应用处理器或主控制器被唤醒，第一固件代码写入所述电源芯片1中的静态随机存取存储器12中，所述微控制单元13在所述静态随机存取存储器12中运行所述第一固件代码，进而控制所述电源传输单元15。
情况二、所述电源芯片设置于用电设备中，所述用电设备有电，则所述用电设备上电后将第一固件代码写入所述静态随机存取存储器中并运行，所述微控制单元控制所述电源传输单元；若检测到外部供电设备则与所述外部供电设备通信，否则进入低功耗模式。
具体地，所述用电设备有电，当所述用电设备上电后，所述控制处理模块2中的应用处理器或主控制器被唤醒，第一固件代码写入所述静态随机存取存储器12中，由所述微控制单元13在所述静态随机存取存储器12中运行所述第一固件代码以控制所述电源传输单元15。若检测到外部供电设备，则所述电源芯片1与所述外部供电设备通信，并由外部供电设备为所述用电设备供电；否则所述电源芯片1处于等待状态，进入低功耗模式。
具体地，作为另一示例，当所述用电设备处于上电的初始阶段，所述控制处理模块2中的应用处理器或主控制器没有被唤醒，所述静态随机存取存储器12为空，则所述微控制单元13运行第二固件代码以控制所述电源传输单元15。
情况三、所述电源芯片设置于供电设备中，将第一固件代码写入所述静态随机存取存储器中，由所述微控制单元控制所述电源传输单元与外部用电设备通信并供电。
具体地，所述供电设备从外接电源或内部电池中获取电能，待所述供电设备上电后，所述控制处理模块2中的应用处理器或主控制器被唤醒，第一固件代码写入所述静态随机存取存储器12中，所述微控制单元13在所述静态随机存取存储器12中运行所述第一固件代码以控制所述电源传输单元15与外部用电设备通信，并为所述外部用电设备供电。
具体地，作为另一示例，当所述供电设备处于上电的初始阶段，所述电源芯片1及所述控制处理模块2尚未上电，所述控制处理模块2中的应用处理器或主控制器没有被唤醒，则所述微控制单元13运行第二固件代码以控制所述电源传输单元15。
需要说明的是，在本实施例中，所述电源芯片为无线电源芯片时，所述微控制单元13运行的第二固件代码支持QI基本通信协议，代码量少；所述微控制单元13运行的第一固件代码支持包括但不限于BPP、EPP、MPP或私有通信协议；所述电源芯片为有线电源芯片时，所述微控制单元13运行的第二固件代码支持低功率QC、PD等基础通信协议，代码量少；所述微控制单元13运行的第一固件代码支持包括但不限于高功率QC、PD或私有通信协议；任意适用于无线或有线充电的通信协议均可，不以本实施例为限。具体地，以无线充电协议(Qi协议)为例，如图12所示，整流器供电，所述静态随机存取存储器12为空，所述微控制单元13在所述只读内存16或所述静态随机存取存储器12中运行第二固件代码，以控制所述电源传输单元15，具备QI基本无线功率传输能力，待所述无线电源芯片1及所述控制处理模块2上电后，第一固件代码写入所述静态随机存取存储器12中，所述微控制单元13在所述静态随机存取存储器12中运行所述第一固件代码，以Qi BPP、EPP、MPP或其它私有协议进行通信；如图13所示，用电设备供电，上电初始阶段所述微控制单元13在所述只读内存16或所述静态随机存取存储器12中运行第二固件代码以控制所述电源传输单元15，上电后，所述控制处理模块2中的应用处理器或主控制器被唤醒，第一固件代码写入所述静态随机存取存储器12中，所述微控制单元13在所述静态随机存取存储器12中运行第一固件代码，以Qi BPP、EPP、MPP或其它私有协议进行通信，进而为用电设备供电。
需要说明的是，本实施例的电源芯片控制方法与实施例五的电源芯片控制方法其它原理类似，在此不一一赘述。
综上所述，本发明提供一种电源芯片、电子设备及电源芯片控制方法，包括去除非易失存储器，将第一固件代码更新到无线或有线电源芯片中，MCU通过在SRAM中运行第一固件代码控制电源传输单元。第一种实现方式为：如果SRAM为空，则由电源控制单元控制电源传输单元，支持无线QI基本协议或其他设定协议；第一固件代码写入SRAM，由MCU接管电源传输单元，扩展支持的设定有协议。第二种实现方式为：第二固件代码被存储在ROM上，初始状态(SRAM为空)，则在ROM上或从ROM加载到SRAM上运行第二固件代码，控制电源传输单元，支持无线QI基本无线电源传输协议或其他设定协议；第一固件代码写入SRAM，在SRAM上运行第一固件代码，扩展支持的支持设定协议。本发明的电源芯片、电子设备及电源芯片控制方法将可编程非易失存储器移除，可大大减小占用芯片的面积，同时可简化制备工艺、缩短测试时间，进而降低至少30％的成本。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (32)

1.一种电源芯片，其特征在于，所述电源芯片包括：
接口单元、静态随机存取存储器、微控制单元、电源控制单元及电源传输单元；
所述接口单元用于接收第一固件代码；
所述静态随机存取存储器与所述接口单元连接，用于存储所接收到的第一固件代码；
所述微控制单元连接所述静态随机存取存储器、所述电源控制单元及所述电源传输单元，当所述静态随机存取存储器接收到第一固件代码后，所述微控制单元运行所述第一固件代码以控制所述电源传输单元；
所述电源控制单元连接所述电源传输单元，当所述静态随机存取存储器没有接收到第一固件代码时所述电源控制单元控制所述电源芯片；
所述电源传输单元基于所述微控制单元或所述电源控制单元的控制传输电能。
2.根据权利要求1所述的电源芯片，其特征在于：所述电源传输单元为无线电源传输单元，用于以无线方式传输电能。
3.根据权利要求2所述的电源芯片，其特征在于：所述无线电源传输单元为整流器，用于接收电能。
4.根据权利要求2所述的电源芯片，其特征在于：所述无线电源传输单元为逆变器，用于发射电能。
5.根据权利要求3或4所述的电源芯片，其特征在于：所述无线电源传输单元连接包括电感和电容的谐振腔。
6.根据权利要求1所述的电源芯片，其特征在于：所述电源传输单元为有线电源传输单元，用于传输电能。
7.根据权利要求6所述的电源芯片，其特征在于：所述有线电源传输单元为DCDC转换器。
8.一种电源芯片，其特征在于，所述电源芯片至少包括：
接口单元、静态随机存取存储器、只读内存、微控制单元及电源传输单元；
所述接口单元用于接收第一固件代码；
所述静态随机存取存储器与所述接口单元连接，用于存储所接收到的第一固件代码；
所述只读内存连接所述微控制单元，用于存储第二固件代码；
所述微控制单元连接所述只读内存、所述静态随机存取存储器及所述电源传输单元；当所述静态随机存取存储器没有接收到第一固件代码时，所述微控制单元运行所述第二固件代码以控制所述电源传输单元；当所述静态随机存取存储器接收到第一固件代码后，所述微控制单元运行所述第一固件代码以控制所述电源传输单元；
所述电源传输单元基于所述微控制单元的控制传输电能。
9.根据权利要求8所述的电源芯片，其特征在于：所述电源传输单元为无线电源传输单元，用于以无线方式传输电能。
10.根据权利要求9所述的电源芯片，其特征在于：所述无线电源传输单元为整流器，用于接收电能。
11.根据权利要求9所述的电源芯片，其特征在于：所述无线电源传输单元为逆变器，用于发射电能。
12.根据权利要求10或11所述的电源芯片，其特征在于：所述无线电源传输单元连接包括电感和电容的谐振腔。
13.根据权利要求8所述的电源芯片，其特征在于：所述电源传输单元为有线电源传输单元，用于传输电能。
14.根据权利要求13所述的电源芯片，其特征在于：所述有线电源传输单元为DCDC转换器。
15.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备至少包括：控制处理模块及如权利要求1-14任意一项所述的电源芯片；
所述控制处理模块控制所述电子设备工作；
所述电源芯片与所述控制处理模块连接，用于获取所述控制处理模块中的第一固件代码。
16.根据权利要求15所述的电子设备，其特征在于：所述电子设备为手机、智能手表或电源发射装置。
17.根据权利要求15-16任意一项所述的电子设备，其特征在于：所述电子设备还包括电池，所述电池连接所述电源芯片及所述控制处理模块，存储电能并为所述控制处理模块及所述电源芯片供电。
18.根据权利要求15-16任意一项所述的电子设备，其特征在于：所述第一固件代码存储于所述控制处理模块的应用处理器或主控制器中。
19.一种电源芯片控制方法，采用权利要求1-7中任意一项所述的电源芯片，其特征在于，所述电源芯片控制方法至少包括：
电源芯片被供电；
所述电源控制单元控制所述电源芯片；
将所述第一固件代码写入所述静态随机存取存储器；
所述微控制单元通过运行已写入的第一固件代码以控制所述电源传输单元；
所述电源传输单元基于所述微控制单元的控制传输电能。
20.根据权利要求19所述的电源芯片控制方法，其特征在于：在将所述第一固件代码写入所述静态随机存取存储器之前，电源芯片由电源传输单元供电时，电源控制单元控制所述电源传输单元以接收电能并传输该电能到电源芯片所在的设备，其中，所述电源传输单元是无线电源传输单元。
21.根据权利要求20所述的电源芯片控制方法，其特征在于：当电源传输单元无法接收电能时，则进入低功耗模式。
22.根据权利要求19所述的电源芯片控制方法，其特征在于：当电源芯片由电源芯片所在的设备供电时，将接收端的第一固件代码写入所述静态随机存取存储器，所述电源传输单元接收电能以向所述设备充电。
23.根据权利要求19所述的电源芯片控制方法，其特征在于：当电源芯片由电源芯片所在的设备供电时，将发射端的第一固件代码写入所述静态随机存取存储器，所述电源传输单元发射电能。
24.根据权利要求19所述的电源芯片控制方法，其特征在于：当电源芯片由电源芯片所在的设备供电时，将有线充电的第一固件代码写入所述静态随机存取存储器，所述电源传输单元传输电能，其中所述电源传输单元是DCDC转换器。
25.根据权利要求19-24任意一项所述的电源芯片控制方法，其特征在于：所述电源芯片为无线电源芯片时，所述电源控制单元支持QI基本通信协议，所述微控制单元支持BPP、EPP、MPP或私有通信协议；所述电源芯片为有线电源芯片时，所述电源控制单元支持低功率QC、PD通信协议，所述微控制单元支持高功率QC、PD或私有通信协议。
26.一种电源芯片控制方法，采用权利要求8-14中任意一项所述的电源芯片，其特征在于，所述电源芯片控制方法至少包括：
电源芯片被供电；
所述微控制单元通过运行只读内存中的第二固件代码以控制所述电源传输单元；
将所述第一固件代码写入所述静态随机存取存储器；
所述微控制单元通过运行已写入的第一固件代码以控制所述电源传输单元；
所述电源传输单元基于所述微控制单元的控制传输电能。
27.根据权利要求26所述的电源芯片控制方法，其特征在于：在将所述第一固件代码写入所述静态随机存取存储器之前，电源芯片由电源传输单元供电时，电源控制单元控制所述电源传输单元以接收电能并传输该电能到电源芯片所在的设备，其中，所述电源传输单元是无线电源传输单元。
28.根据权利要求27所述的电源芯片控制方法，其特征在于：当电源传输单元无法接收电能时，则进入低功耗模式。
29.根据权利要求26所述的电源芯片控制方法，其特征在于：当电源芯片由电源芯片所在的设备供电时，将接收端的第一固件代码写入所述静态随机存取存储器，所述电源传输单元接收电能以向所述设备充电。
30.根据权利要求26所述的电源芯片控制方法，其特征在于：当电源芯片由电源芯片所在的设备供电时，将发射端的第一固件代码写入所述静态随机存取存储器，所述电源传输单元发射电能。
31.根据权利要求26所述的电源芯片控制方法，其特征在于：当电源芯片由电源芯片所在的设备供电时，将有线充电的第一固件代码写入所述静态随机存取存储器，所述电源传输单元传输电能，其中所述电源传输单元是DCDC转换器。
32.根据权利要求26-31任意一项所述的电源芯片控制方法，其特征在于：所述电源芯片为无线电源芯片时，所述微控制单元支持BPP、EPP、MPP或私有通信协议；所述电源芯片为有线电源芯片时，所述微控制单元支持QC、PD或私有通信协议。
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