CN114924636B - 用于低端x86处理器的关机后自启动电路 - Google Patents

用于低端x86处理器的关机后自启动电路 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种用于低端X86处理器的关机后自启动电路，包括有首次上电自启动电路、软件关机后启动电路以及第一与门；软件关机后启动电路包括有电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C3、第二与门、第一施密特触发器非门以及第二施密特触发器非门；第二施密特触发器非门的输出端和首次上电自启动电路的输出端分别连接第一与门的两输入端，第一与门的输出端用于连接CPU主板的开关机按键引脚；其能够在使用软件关机或误操作关机的情况下，实现自启动，无需去现场切断电源并重新接通电源，给使用带来便利性，尤其是，并没有使用SuperIO芯片和复位芯片，大大降低成本。

Description

用于低端X86处理器的关机后自启动电路
技术领域
本发明涉及X86处理器领域技术，尤其是指一种用于低端X86处理器的关机后自启动电路。
背景技术
X86是处理器架构的一种，一般分低端产品、中端产品和高端产品。低端产品一般用于工业应用，中端产品一般用于办公和个人应用，高端产品多用于服务器产品。
X86是处理器一般分为S0、S1、S2、S3、S4、S5六个工作状态。 S0代表整机正常工作；S1代表CPU停止工作；S2代表CPU关闭；S3 代表除了内存外的部件都停止工作；S4 代表内存信息写入硬盘，所有部件停止工作；S5代表整机关闭。
其中，S5状态跳转到S0状态的过程中需要在CPU芯片或配套桥芯片的PWRBTN引脚提供一个宽度大于16ms且小于4S的低电平进行按键电平触发，如宽度小于16MS触发为无需触发，如宽度大于4S的设备关机再次进入S5状态。
工业用户受工作环境限制一般要求无风扇设计、机箱外无外漏开关按键， 需要220V接入后设备立即自启动，接入即长期运行，正常无关机状态，即只有上电前的S5状态和正常工作的S0状态。
现有的低端X86处理器存在以下缺陷：
1、使用带有Automatic PWRON功能的SuperIO芯片输出按键电平，SuperIO芯片为专用MCU，其成本高；
2、使用复位芯片在设备接入电源后输出低电平，模拟按键动作，复位芯片为专用芯片，其成本高。
3、在使用过程中如果软件人员输入shutdown命名或其他误操作导致的关机则无法自启动，只能去现场切断电源并重新接通才能实现自启动，给使用带来不便。
因此，本发明申请中，申请人精心研究一种用于低端X86处理器的关机后自启动电路来解决了上述问题。
发明内容
有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种用于低端X86处理器的关机后自启动电路，其能够在使用软件关机或误操作关机的情况下，实现自启动，无需去现场切断电源并重新接通电源，给使用带来便利性，尤其是，并没有使用SuperIO芯片和复位芯片，大大降低成本。
为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：
一种用于低端X86处理器的关机后自启动电路，包括有首次上电自启动电路、软件关机后启动电路以及第一与门；
所述软件关机后启动电路包括有电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C3、第二与门、第一施密特触发器非门以及第二施密特触发器非门；
电阻R3和电阻R4串联，电阻R3的非串联节点用于连接3.3V工作电压，电阻R4的非串联节点接地，第二与门的两输入端共同连接电阻R3和电阻R4的串联节点，第二与门的输出端通过电阻R5连接第一施密特触发器非门的输入端；
电容C3的一端用于连接3.3V待机电压，电容C3的另一端连接第一施密特触发器非门的输入端，第一施密特触发器非门的输出端连接第二施密特触发器非门的输入端；
第二施密特触发器非门的输出端和首次上电自启动电路的输出端分别连接第一与门的两输入端，第一与门的输出端用于连接CPU主板的开关机按键引脚。
作为一种优选方案，R4除以（R3+ R4）的商值大于0.8。
作为一种优选方案，R5和C3的乘积大于4000 KΩUF。
作为一种优选方案，所述首次上电自启动电路包括有电阻R1、电容C1、电容C2、电阻R2、第三施密特触发器非门、第四施密特触发器非门以及第五施密特触发器非门；
电阻R1的一端用于连接3.3V待机电压，电阻R1的另一端通过电容C1接地，第三施密特触发器非门的输入端连接电阻R1的另一端，第三施密特触发器非门的输出端通过电容C2连接第四施密特触发器非门的输入端；
电阻R2的一端用于连接3.3V待机电压，电阻R2的另一端连接第四施密特触发器非门的输入端，第四施密特触发器非门的输出端连接第五施密特触发器非门的输入端，第五施密特触发器非门的输出端为首次上电自启动电路的输出端。
作为一种优选方案，R1和C1的乘积位于200 KΩUF至4000 KΩUF之间。
作为一种优选方案，R2和C2的乘积位于200 KΩUF至4000 KΩUF之间。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，通过首次上电自启动电路、第一与门以及软件关机后启动电路的配合，能够在使用软件关机或误操作关机的情况下，实现自启动，无需去现场切断电源并重新接通电源，给使用带来便利性，尤其是，软件关机后启动电路并没有使用SuperIO芯片和复位芯片，大大降低成本；
其次是，通过首次上电自启动电路的具体电路设计，无需专用芯片实现首次开机的自启动，进一步节约成本。
以及，整体电路结构设计巧妙合理，确保X86处理在使用过程中的稳定性和可靠性。
为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。
附图说明
图1是本发明之较佳实施例的大致电路原理图；
图2是本发明之较佳实施例的首次上电自启动电路的信号变化示意图；
图3是本发明之较佳实施例的软件关机后启动电路的信号变化示意图（也显示首次上电自启动电路的信号变化示意图）。
附图标识说明：
11、软件关机后启动电路 12、首次上电自启动电路。
具体实施方式
请参照图1至图3所示，其显示出了本发明之较佳实施例的具体结构，是一种用于低端X86处理器的关机后自启动电路，包括有首次上电自启动电路12、软件关机后启动电路11以及第一与门；
所述软件关机后启动电路11包括有电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C3、第二与门、第一施密特触发器非门以及第二施密特触发器非门；
电阻R3和电阻R4串联，电阻R3的非串联节点用于连接3.3V工作电压，电阻R4的非串联节点接地，第二与门的两输入端共同连接电阻R3和电阻R4的串联节点，在本实施例中，R4除以（R3+ R4）的商值大于0.8，即R4/（R3+ R4）>0.8。优选地，R4=200K，R3=1K。
第二与门的输出端通过电阻R5连接第一施密特触发器非门的输入端，电容C3的一端用于连接3.3V待机电压，电容C3的另一端连接第一施密特触发器非门的输入端，在本实施例中，R5和C3的乘积大于4000 KΩUF，即R5*C3>4000。优选地，R5=100K，C3=47UF。利用C3的储能在关机后维持一段高电平后变成低电平，继而模拟出按按键的动作，当主板CPU重新商店后E点从新回到高电平，时间小于4S不会导致关机，从而实现软件关机后的自启动。
第一施密特触发器非门的输出端连接第二施密特触发器非门的输入端；第二施密特触发器非门的输出端和首次上电自启动电路12的输出端分别连接第一与门的两输入端，第一与门的输出端用于连接CPU主板的开关机按键引脚。优选地，CPU主板的型号为IntelJ1900。
在本实施例中，如图3所示，假设第二与门得到D信号，第二与门输出I信号，第一施密特触发器非门得到E信号，第二施密特触发器非门输出F信号，第一与门输出G信号至CPU主板的开关机按键引脚。
在S0整机正常工作状态下，D信号、I信号、E信号、F信号以及下述C信号均为高电平；
由S0整机正常工作状态转为S5整机关闭状态后，D信号和I信号均逐渐变为低电平并保持低电平不变，E信号分两次逐渐下降变为低电平，F信号先保持高电平再翻转为低电平，下述C信号保持高电平；
由S5整机关闭状态转为S0整机正常工作状态后，D信号、I信号、E信号以及F信号均保持低电平然后翻转为高电平，下述C信号保持高电平。
在本实施例中，所述首次上电自启动电路12包括有电阻R1、电容C1、电容C2、电阻R2、第三施密特触发器非门、第四施密特触发器非门以及第五施密特触发器非门；
电阻R1的一端用于连接3.3V待机电压，电阻R1的另一端通过电容C1接地，第三施密特触发器非门的输入端连接电阻R1的另一端。在本实施例中，R1和C1的乘积位于200 KΩUF至4000 KΩUF之间，即200<R1*C1<4000。优选地，R1=30K，C1=10UF。
第三施密特触发器非门的输出端通过电容C2连接第四施密特触发器非门的输入端，电阻R2的一端用于连接3.3V待机电压，电阻R2的另一端连接第四施密特触发器非门的输入端。在本实施例中，R2和C2的乘积位于200 KΩUF至4000 KΩUF之间，即200 <R2*C2<4000。优选地，R2=30K，C2=10UF。优选地，所述第一施密特触发器非门至第五施密特触发器非门均采用型号为74LVC1G14的施密特触发器非门，第一与门和第二与门均采用型号为74LVC1G08的与门。
第四施密特触发器非门的输出端连接第五施密特触发器非门的输入端，第五施密特触发器非门的输出端为首次上电自启动电路12的输出端。
在本实施例中，如图2和图3所示，假设第三施密特触发器非门得到A信号，第三施密特触发器非门输出H信号，第四施密特触发器非门得到B信号，第五施密特触发器非门输出C信号；
在断电状态下（即电源被切断）A信号、H信号、B信号以及C信号均为低电平；
在S5整机关闭状态下，A信号逐渐变为高电平并保持高电平不变，H信号先翻转为高电平再翻转为低电平并保持低电平不变，B信号先翻转为高电平再翻转为低电平，接着逐渐变为高电平并保持高电平不变，C信号先翻转为高电平再翻转为低电平,接着翻转为高电平；
由S5整机关闭状态转为S0整机正常工作状态后，A信号、B信号以及C信号均保持高电平不变，H信号保持低电平不变。
综上所述，本发明的设计重点在于，通过首次上电自启动电路、第一与门以及软件关机后启动电路的配合，能够在使用软件关机或误操作关机的情况下，实现自启动，无需去现场切断电源并重新接通电源，给使用带来便利性，尤其是，软件关机后启动电路并没有使用SuperIO芯片和复位芯片，大大降低成本；
其次是，通过首次上电自启动电路的具体电路设计，无需专用芯片实现首次开机的自启动，进一步节约成本。
以及，整体电路结构设计巧妙合理，确保X86处理在使用过程中的稳定性和可靠性。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种用于低端X86处理器的关机后自启动电路，其特征在于：包括有首次上电自启动电路、软件关机后启动电路以及第一与门；
所述软件关机后启动电路包括有电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C3、第二与门、第一施密特触发器非门以及第二施密特触发器非门；
电阻R3和电阻R4串联，电阻R3的非串联节点用于连接3.3V工作电压，电阻R4的非串联节点接地，第二与门的两输入端共同连接电阻R3和电阻R4的串联节点，第二与门的输出端通过电阻R5连接第一施密特触发器非门的输入端；
电容C3的一端用于连接3.3V待机电压，电容C3的另一端连接第一施密特触发器非门的输入端，第一施密特触发器非门的输出端连接第二施密特触发器非门的输入端；
第二施密特触发器非门的输出端和首次上电自启动电路的输出端分别连接第一与门的两输入端，第一与门的输出端用于连接CPU主板的开关机按键引脚。
2.根据权利要求1所述的用于低端X86处理器的关机后自启动电路，其特征在于：R4除以（R3+ R4）的商值大于0.8。
3.根据权利要求1所述的用于低端X86处理器的关机后自启动电路，其特征在于：R5和C3的乘积大于4000 KΩUF。
4.根据权利要求1所述的用于低端X86处理器的关机后自启动电路，其特征在于：所述首次上电自启动电路包括有电阻R1、电容C1、电容C2、电阻R2、第三施密特触发器非门、第四施密特触发器非门以及第五施密特触发器非门；
电阻R1的一端用于连接3.3V待机电压，电阻R1的另一端通过电容C1接地，第三施密特触发器非门的输入端连接电阻R1的另一端，第三施密特触发器非门的输出端通过电容C2连接第四施密特触发器非门的输入端；
电阻R2的一端用于连接3.3V待机电压，电阻R2的另一端连接第四施密特触发器非门的输入端，第四施密特触发器非门的输出端连接第五施密特触发器非门的输入端，第五施密特触发器非门的输出端为首次上电自启动电路的输出端。
5.根据权利要求4所述的用于低端X86处理器的关机后自启动电路，其特征在于：R1和C1的乘积位于200 KΩUF至4000 KΩUF之间。
6.根据权利要求4所述的用于低端X86处理器的关机后自启动电路，其特征在于：R2和C2的乘积位于200 KΩUF至4000 KΩUF之间。
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