CN114967561A - 一种供电上电时序控制电路、方法和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种供电上电时序控制电路、方法和电子设备，属于电子电路领域。其中，供电上电时序控制电路，包括：多个调节器，其中，多个调节器中的每个调节器被配置为接收输入电压信号并生成输出电压信号；单片机，被配置为获取上电时序配置，基于上电时序配置控制多个调节器输出电压信号，其中，上电时序配置包括：上电时序和上电时间间隔。供电上电时序控制方法，包括：获取上电时序配置，其中，上电时序配置包括：上电时序和上电时间间隔；基于上电时序和上电时间间隔控制多个调节器输出电压信号。采用本申请，可实现控制上电时序和时间间隔，到达上电时序精准控制的目的。

Description

一种供电上电时序控制电路、方法和电子设备

技术领域

本申请涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种供电上电时序控制电路、方法和电子设备。

背景技术

在系统设计中经常需要考虑现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、数字信号处理(DSP)芯片和一些需要多个电压供电的芯片上电时的供电顺序问题，这些设计通常要求在数字输入/输出(I/O)模块上电前对内核和模拟模块上电，但有些设计可能需要其他上电时序。正确的上电时序可以防止闩锁造成芯片的直接损坏，此外，电源时序控制也可以错开上电期间的浪涌电流。可见，芯片供电精准控制上电时序的重要性。

相关技术中的上电时序电路，只能控制上电的先后顺序，无法满足一些要求精准控制上电时序的应用场景。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种供电上电时序控制电路、方法和电子设备，以至少部分解决供电上电时序控制不精准的技术问题。

根据本申请的一方面，提供了一种供电上电时序控制电路，包括：

多个调节器，其中，多个调节器中的每个调节器被配置为接收输入电压信号并生成输出电压信号；

单片机，被配置为获取上电时序配置，基于上电时序配置控制多个调节器输出电压信号，其中，上电时序配置包括：上电时序和上电时间间隔。

可选地，每个调节器包括使能信号端；单片机，包括：多个控制端，每个控制端连接一个调节器的使能信号端；其中，单片机通过多个控制端向多个调节器发送控制信号。

可选地，每个调节器包括故障指示输出端；单片机，包括：多个接收端，每个接收端连接一个调节器的故障指示输出端；其中，单片机，通过多个接收端接收多个调节器的故障指示信号，并被配置为基于多个调节器的故障指示信号确定供电上电的状态。

可选地，单片机，被配置为：基于上电时序生成当前时刻的控制码，其中，控制码包括多个控制位，多个控制位中每个控制位指示是否使能控制位对应的调节器；基于当前时刻的控制码向多个调节器发送控制信号；基于当前时刻与下一时刻之间的时间间隔进行延时；在延时到达时，基于上电时序生成下一时刻的控制码，并基于下一时刻的控制码向多个调节器发送控制信号。

可选地，单片机，还被配置为：在基于当前时刻与下一时刻之间的时间间隔进行延时之前，基于多个调节器输出的故障指示信号确定供电上电的状态，其中，状态包括故障状态和正常状态；在供电上电为故障状态的情况下，发出故障指示；在供电上电为正常状态的情况下，基于当前时刻与下一时刻之间的时间间隔进行延时。

根据本申请的另一方面，提供了一种供电上电时序控制方法，包括：

获取上电时序配置，其中，上电时序配置包括：上电时序和上电时间间隔；

基于上电时序和上电时间间隔控制多个调节器输出电压信号，其中，多个调节器中的每个调节器被配置为接收输入电压信号并生成输出电压信号。

可选地，基于上电时序和上电时间间隔控制多个调节器输出电压信号，包括：

基于上电时序生成当前时刻的控制码，其中，控制码包括多个控制位，多个控制位中每个控制位指示是否使能该控制位对应的调节器；

基于当前时刻的控制码向多个调节器发送控制信号；

基于当前时刻与下一时刻之间的时间间隔进行延时；

在延时到达时，基于上电时序生成下一时刻的控制码，并基于下一时刻的控制码向多个调节器发送控制信号。

可选地，还包括：

获取多个调节器输出的故障指示信号；

基于多个调节器输出的故障指示信号确定供电上电的状态。

可选地，基于当前时刻与下一时刻之间的时间间隔进行延时之前，还包括：

基于多个调节器输出的故障指示信号确定供电上电的状态，其中，状态包括故障状态和正常状态；

在供电上电为故障状态的情况下，发出故障指示；

在供电上电为正常状态的情况下，基于当前时刻与下一时刻之间的时间间隔进行延时。

根据本申请的又一方面，提供了一种电子设备，包括：本申请实施例的供电上电时序控制电路。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，基于上电时序和上电时间间隔控制多个调节器输出电压信号，可实现控制上电时序和时间间隔，到达上电时序精准控制的目的。

附图说明

在下面结合附图对于示例性实施例的描述中，本申请的更多细节、特征和优点被公开，在附图中：

图1是相关技术的供电电路示意图；

图2是相关技术中的芯片供电上电时序电路示意图；

图3示出了根据本申请示例性实施例的供电上电时序控制电路的示意性框图；

图4示出了根据本申请示例性实施例的供电上电时序控制方法的流程图；

图5示出了根据本申请示例性实施例的芯片供电上电时序控制电路的示意图；

图6示出了根据本申请示例性实施例的芯片供电上电时序控制的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本申请的实施例。虽然附图中显示了本申请的某些实施例，然而应当理解的是，本申请可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本申请。应当理解的是，本申请的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本申请的保护范围。

应当理解，本申请的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本申请的范围在此方面不受限制。

本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“根据”是“至少部分地根据”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”；术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。需要注意，本申请中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。

需要注意，本申请中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。

图1是相关技术的供电电路示意图，参考图1所示，输入电压Vin一般为12V，经开关S连接至各个调节器(图1中示出为调节器1至4)的电源输入端，各调节器输出各种电压(图1中示出为V1至V4，如0.9V、1.2V、1.8V、3.3V等)给芯片(FPGA、处理器或DSP芯片)供电，调节器一般是直流电平转换电路(DCDC)或低压差线性稳压器(LDO)。

图2是相关技术中的芯片供电上电时序电路示意图，参考图2所示，由多个直流电平转换电路11～14，多个线与电路15～16等组成。在直流电平转换电路中，VI是输入电压，一般最高为12V或24V，EN是使能信号，EN为高即工作、为低即停止工作，VO是输出电压，通过外围电阻可设置VO大小，如0.85V、1.2V、1.8V等，PG是状态信号，为高即工作正常、为低即不正常。输入电压Vin不能高于所有直流电平转换电路中VI的最小值。线与电路只有当所有的输入均为高时输出才为高，其它情况输出为低，即与之相连的直流电平转换电路，全部PG为高(正常工作)，线与电路才输出高电平驱动下一级电路使能信号。EN连接在一起的直流电平转换电路，其输出电压VO几乎同时有效，如此，V1-1、V1-n为第1时刻有效，V2-1、V2-n为稍后的第2时刻有效，以此类推，获得所需的上电时序。

相关技术的电路时序不够精准，不能精确控制第1时刻与第2时刻、第2时刻与第3时刻的时间间隔长度，有时无法满足一些要求精准控制上电时序的应用场景。

鉴于上述问题，本申请实施例提供了一种供电上电时序控制电路。

图3示出了根据本申请示例性实施例的供电上电时序控制电路的示意性框图，如图3所示，包括：

多个调节器，其中，多个调节器中的每个调节器被配置为接收输入电压信号并生成输出电压信号。可选地，多个调节器生成多个不同的输出电压信号；

单片机，被配置为获取上电时序配置，基于上电时序配置控制多个调节器输出电压信号，其中，上电时序配置包括：上电时序和上电时间间隔。

上电时序是指上电的先后顺序，上电时间间隔是指两次上电之间的时间间隔。

作为一种示例，上电时序配置可描述为：首先调节器A输出电压，间隔400ms，接着调节器B输出电压，间隔200ms，接着调节器C输出电压。上电顺序依次为调节器A、调节器B、调节器C，上电时间间隔分别为400ms、200ms。

在本实施例中，基于上电时序和上电时间间隔控制多个调节器输出电压信号，可实现控制上电时序和时间间隔，到达上电时序精准控制的目的。并且，通过单片机实现，可以灵活配置。

作为一种实施方式，每个调节器包括使能信号端；单片机，包括：多个控制端，每个控制端连接一个调节器的使能信号端。单片机通过多个控制端向多个调节器发送控制信号。通过多个控制端，可在一个时刻控制一个或多个调节器输出电压信号。作为一种示例，控制端A与调节器a的使能信号端连接，控制端B与调节器b的使能信号端连接，控制端C与调节器c的使能信号端连接。单片机将控制端A、B设置为高电平，调节器a、b的使能信号端接收到高电平时，启动调节器a和b，进而调节器a和b基于输入电压信号产生输出电压信号。

在一些实施例中，每个调节器包括故障指示输出端；单片机，包括：多个接收端，每个接收端连接一个调节器的故障指示输出端。其中，单片机，通过多个接收端接收多个调节器的故障指示信号，并被配置为基于多个调节器的故障指示信号确定供电上电的状态。作为一种示例，接收端A与调节器a的故障指示输出端连接，接收端B与调节器b的故障指示输出端连接，接收端C与调节器c的故障指示输出端连接。调节器a、b故障时，将故障指示输出端设置为高电平，接收端A、B为高电平，单片机在接收端A、B为高电平时确定供电上电为故障状态。

作为一种实施方式，单片机，被配置为在多个调节器中任意调节器输出的故障指示信号指示出现故障时确定供电上电为故障状态。例如，故障指示信号为第一电平时指示正常，故障指示信号为第二电平时指示出现故障，其中，第一电平为高电平、第二电平为低电平，或者第一电平为低电平、第二电平为高电平。

作为一种实施方式，调节器为直流电平转换电路或低压差线性稳压器。

作为一种实施方式，单片机，被配置为：基于上电时序生成当前时刻的控制码，其中，控制码包括多个控制位，多个控制位中每个控制位指示是否使能控制位对应的调节器；基于当前时刻的控制码向多个调节器发送控制信号；基于当前时刻与下一时刻之间的时间间隔进行延时；在延时到达时，基于上电时序生成下一时刻的控制码，并基于下一时刻的控制码向多个调节器发送控制信号。

作为一种实施方式，单片机，还被配置为：在基于当前时刻与下一时刻之间的时间间隔进行延时之前，基于多个调节器输出的故障指示信号确定供电上电的状态，其中，状态包括故障状态和正常状态；在供电上电为故障状态的情况下，发出故障指示；在供电上电为正常状态的情况下，基于当前时刻与下一时刻之间的时间间隔进行延时。

在本实施例中，单片机可包括处理器；以及存储程序的存储器，其中，程序包括指令，指令在由处理器执行时使处理器执行基于上电时序和上电时间间隔控制多个调节器输出电压信号的方法。上述多个接收端和控制端为单片机的输入/输出端口。

本申请还提供了一种供电上电时序控制方法，该控制方法可由单片机的处理器执行，以实现基于上电时序和上电时间间隔控制多个调节器输出电压信号的方法。

图4示出了根据本申请示例性实施例的供电上电时序控制方法的流程图，如图4所示，该方法包括步骤S401至步骤S402。

步骤S401，获取上电时序配置。

其中，上电时序配置包括：上电时序和上电时间间隔。

步骤S402，基于上电时序和上电时间间隔控制多个调节器输出电压信号。

其中，多个调节器中的每个调节器被配置为接收输入电压信号并生成输出电压信号。可选地，多个调节器生成多个不同的输出电压信号。

作为一种实施方式，调节器为直流电平转换电路或低压差线性稳压器。

作为一种实施方式，上述步骤S402，基于上电时序和上电时间间隔控制多个调节器输出电压信号，包括：

基于上电时序生成当前时刻的控制码，其中，控制码包括多个控制位，多个控制位中每个控制位指示是否使能该控制位对应的调节器；

基于当前时刻的控制码向多个调节器发送控制信号；

基于当前时刻与下一时刻之间的时间间隔进行延时；

在延时到达时，基于上电时序生成下一时刻的控制码，并基于下一时刻的控制码向多个调节器发送控制信号。

作为一个示例，控制码为一位数字位。例如，控制码为“0001”表示使能第四个调节器，控制码为“0101”表示使能第二和第四个调节器。

在一些实施例中，还包括：

获取多个调节器输出的故障指示信号；

基于多个调节器输出的故障指示信号确定供电上电的状态。

作为一种实施方式，基于当前时刻与下一时刻之间的时间间隔进行延时之前，还包括：

基于多个调节器输出的故障指示信号确定供电上电的状态，其中，状态包括故障状态和正常状态；

在供电上电为故障状态的情况下，发出故障指示；

在供电上电为正常状态的情况下，基于当前时刻与下一时刻之间的时间间隔进行延时。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，基于上电时序和上电时间间隔控制多个调节器输出电压信号，可实现控制上电时序和时间间隔，到达上电时序精准控制的目的。

下面以四个直流电平转换电路输出四路电压信号为芯片供电为例，对本申请实施例进行说明。

图5示出了根据本申请示例性实施例的芯片供电上电时序控制电路的示意图，如图5所示，包括：直流电平转换电路21～24、稳压器25、单片机26和故障指示27。稳压器25将输入电压Vin变换且稳定输出3.3V给单片机26供电，每一个直流电平转换电路的PG、EN连接单片机26的I/O引脚，通过单片机26编程，可以精准控制各直流电平转换电路输出电压V1、V2、V3、V4等的上电时序。

单片机26有4路输出信号EN1、EN2、EN3、EN4，使用向量EN＝{EN1、EN2、EN3、EN4}，ENi为高即启动第i路直流电平转换电路，输出第i路电压Vi＝设定值；反之，ENi为低即关闭第i路直流电平转换电路，关闭第i路电压Vi＝0。

单片机26有4路输入信号PG1、PG2、PG3、PG4，使用向量PG＝{PG1、PG2、PG3、PG4}，只有PG全为高即{1111}时，正常无故障，其它情况发出故障指示。任何一路电压有问题，发出故障指示。

作为一种示例，假设有4路电压V1、V2、V3和V4，上电时序为：第一时刻V2有效，经200ms，V1和V3同时有效，再经300ms，V4有效，任何一路电压有问题，发出故障指示。

上述示例中，单片机26工作流程参考图6所示。上电，输入电压Vin接入所有直流电平转换电路，单片机输出EN＝0100，启动第2路直流电平转换电路，输出V2，检测PG2电平，为低发出故障指示，为高则延时200ms，输出EN＝1110，再启动第1、3路直流电平转换电路，输出V1和V3，检测PG1和PG3电平，有一个为低发出故障指示，全为高则延时300ms，输出EN＝1111，再启动第4路直流电平转换电路，输出V4，检测PG4电平，为低发出故障指示，为高则进入正常工作状态。

本申请实施例还提供了一种电子设备，包括：本申请实施例的供电上电时序控制电路。该电子设备包括设备主体以及设于设备主题内的芯片，供电上电时序控制电路为芯片供电。电子设备可以是但不限于体重秤、体脂秤、营养秤、红外电子体温计、脉搏血氧仪、人体成分分析仪、移动电源、无线充电器、快充充电器、车载充电器、适配器、显示器、USB(Universal Serial Bus,通用串行总线)扩展坞、触控笔、真无线耳机、汽车中控屛、汽车、智能穿戴设备、移动终端、智能家居设备。智能穿戴设备包括但不限于智能手表、智能手环、颈椎按摩仪。移动终端包括但不限于智能手机、笔记本电脑、平板电脑、POS(point ofsales terminal,销售点终端)机。智能家居设备包括但不限于智能插座、智能电饭煲、智能扫地机、智能灯。

以上对本申请所提供一种供电上电时序控制电路、方法和电子设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种供电上电时序控制电路，其特征在于，包括：

多个调节器，其中，所述多个调节器中的每个调节器被配置为接收输入电压信号并生成输出电压信号；

单片机，被配置为获取上电时序配置，基于上电时序配置控制所述多个调节器输出电压信号，其中，所述上电时序配置包括：上电时序和上电时间间隔。

2.根据权利要求1所述的供电上电时序控制电路，其特征在于，每个调节器包括使能信号端；所述单片机，包括：多个控制端，每个控制端连接一个调节器的使能信号端；

其中，所述单片机通过所述多个控制端向所述多个调节器发送控制信号。

3.根据权利要求1所述的供电上电时序控制电路，其特征在于，每个调节器包括故障指示输出端；所述单片机，包括：多个接收端，每个接收端连接一个调节器的故障指示输出端；

其中，所述单片机，通过所述多个接收端接收所述多个调节器的故障指示信号，并被配置为基于所述多个调节器的故障指示信号确定供电上电的状态。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的供电上电时序控制电路，其特征在于，所述单片机，被配置为：

基于所述上电时序生成当前时刻的控制码，其中，所述控制码包括多个控制位，所述多个控制位中每个控制位指示是否使能所述控制位对应的调节器；

基于所述当前时刻的控制码向所述多个调节器发送控制信号；

基于当前时刻与下一时刻之间的时间间隔进行延时；

在延时到达时，基于所述上电时序生成下一时刻的控制码，并基于所述下一时刻的控制码向所述多个调节器发送控制信号。

5.根据权利要求4所述的供电上电时序控制电路，其特征在于，所述单片机，还被配置为：

在基于当前时刻与下一时刻之间的时间间隔进行延时之前，基于所述多个调节器输出的故障指示信号确定供电上电的状态，其中，所述状态包括故障状态和正常状态；

在供电上电为故障状态的情况下，发出故障指示；

在供电上电为正常状态的情况下，基于当前时刻与下一时刻之间的时间间隔进行延时。

6.一种供电上电时序控制方法，其特征在于，包括：

获取上电时序配置，其中，所述上电时序配置包括：上电时序和上电时间间隔；

基于上电时序和上电时间间隔控制多个调节器输出电压信号，其中，所述多个调节器中的每个调节器被配置为接收输入电压信号并生成输出电压信号。

7.根据权利要求6所述的供电上电时序控制方法，其特征在于，基于上电时序和上电时间间隔控制多个调节器输出电压信号，包括：

基于所述上电时序生成当前时刻的控制码，其中，所述控制码包括多个控制位，所述多个控制位中每个控制位指示是否使能所述控制位对应的调节器；

基于所述当前时刻的控制码向所述多个调节器发送控制信号；

基于当前时刻与下一时刻之间的时间间隔进行延时；

在延时到达时，基于所述上电时序生成下一时刻的控制码，并基于所述下一时刻的控制码向所述多个调节器发送控制信号。

8.根据权利要求7所述的供电上电时序控制方法，其特征在于，还包括：

获取所述多个调节器输出的故障指示信号；

基于所述多个调节器输出的故障指示信号确定供电上电的状态。

9.根据权利要求8所述的供电上电时序控制方法，其特征在于，基于当前时刻与下一时刻之间的时间间隔进行延时之前，还包括：

基于所述多个调节器输出的故障指示信号确定供电上电的状态，其中，所述状态包括故障状态和正常状态；

在供电上电为故障状态的情况下，发出故障指示；

在供电上电为正常状态的情况下，基于当前时刻与下一时刻之间的时间间隔进行延时。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：根据权利要求1至5中任一项所述的供电上电时序控制电路。

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