CN116088362B - 一种器件微功耗智能控制装置、方法、系统及介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种器件微功耗智能控制装置。本申请方案通过器件控制装置按预设频率控制输出端向连接器件的电源输入端提供预设供电电信号后,实时控制对应输入检测端检测所述器件的输出电信号信息,进而控制所述输出控制端的供电的通断,使得系统器件不仅能按照预设的频率进行工作,还能精准控制器件的工作时长,使得器件在满足正常工作的同时,功耗控制在接近极限附近,进而达到更好的降功耗效果。更进一步地,本申请方案过间隔分时控制各个器件的供电控制,并通过检测输出电压的变化情况,来调节各个器件的工作频率,使得系统在采用不同器件或大功率器件进行微功耗化的同时,实现电池供电微型系统设备长时间稳定工作的效果。
Description
技术领域
本申请涉及器件微功耗节能控制技术领域,具体而言,涉及一种器件微功耗智能控制装置、方法、系统及介质。
背景技术
在电子电路系统及嵌入式应用系统中,降低器件的功耗是关键问题之一,在满足实现正常、稳定系统功能的前提下,如何使得系统的电子器件微功耗化,已成为行业日益关切的问题。传统的方法中采用周期定时休眠/唤醒器件器件微控制器来器件的工作时间,或控制发送脉冲信号,控制休眠/唤醒,这种方式可以在一定程度上降低功耗,然而,不同类型不同品牌或者不同批次的器件的功能特性有所差异,即使同一类型同一品牌同一批次的器件的功能特性也有可能表现不同,采用上述的方法进行降功耗控制,该方法存在控制不精准、降功耗效果有限的问题,有时达不到预期的效果。
此外,对于器件特别是功率相对大的被动器件(比如:光电器件、压力传感器、线性霍尔传感器等器件),其一个或多个器件接入电路系统工作时,由于其功率相对较大,工作一段时间后往往可能使得整个系统设备没法进行长时间稳定工作,因此在进行微功耗化时,也面临着如何精准控制及如何实现电池供电微型系统设备长时间稳定工作的问题。
发明内容
基于此,针对现有的电子电路系统中存在的上述问题,本申请提出了一种器件微功耗智能控制装置、方法、系统及介质,以精准实现器件微功耗及器件工作频率的智能控制,提升器件的降功耗效果,此外,本方案还旨在实现系统设备长时间稳定工作。
本申请的目的是通过以下技术方案实现的:
一种器件微功耗智能控制装置,其特征在于,所述控制装置包括:一个或多个处理单元、n个输出控制端、n个输入检测端,n为控制器件的数量;
所述控制器的第i输出控制端与第i控制器件的电源输入端电性连接;
所述控制器的第i输入检测端与对应第i器件的输出端电性连接;
所述第i器件的输出端与MOS管或电阻的一极电性连接;所述MOS管的数据输出极或电阻的另一端作为向外围电路输入信号的输出端;
所述处理单元按预设控制频率控制第i输出端向所述第i器件的电源输入端提供预设供电电信号后,控制第i输入检测端实时检测第i所述器件的输出端的电信号信息,并根据所述第i输入检测端的电信号信息,控制所述第i输出控制端的输出供电的通断;其中,i=1…n,n≥1。
进一步地,所述MOS管为NMOS管;与所述第i器件连接的第i NMOS管的S极与所述第i器件的输出端连接;所述第i NMOS管的G极与所述控制器的第i输出控制端连接;所述第iNMOS管的D极通过电容连接后接地,且所述第i NMOS管的D极端作为第i器件向外围电路输入信号的输出端。
进一步地,所述控制装置还包括比较单元;所述比较单元用于根据所述第i输入检测端的电信号信息,并将所述电信号值与预设电信号阈值进行比较;若所述电信号值超过预设电信号阈值,则控制所述第i输出控制端停止向所述第i器件供电。
一种器件微功耗智能控制方法,所述方法应用于上述控制装置中,其特征在于,所述方法包括:
S1、确定初始控制频率f;
S2、按预设控制频率fi循环控制所述第i输出端向所述第i器件的电源输入端提供预设供电电信号,所述fi为第i器件的控制频率;
S3、实时控制所述第i输入检测端检测所述第i器件的输出电信号信息ui;
S4、判断所述输出信号信息ui是否超过预设阈值,若是,则控制所述第i输出控制端停止向所述第i器件供电;
S5、重复所述步骤S2-S4按预设间隔t分时控制i+1器件,直到一个时间间隔内1/f执行完对所有n个器件的控制;其中i=1…n,n≥1。
进一步地,所述预设时间间隔t=1/nf,且所述各器件的供电时间小于t。
进一步地,所述步骤S4之后,所述方法还包括:将所述各器件的预设控制频率fi初始设置为所述初始控制频率f,检测各输出电信号的电信号变化信息Δui;根据所述电信号变化信息Δui,调整所述第i器件器件的控制频率fi。
具体地,所述根据所述电信号变化信息Δui,调整所述第i器件器件的控制频率fi,包括:
根据所述电信号变化信息Δui与预设阈值的比较结果,并结合当前控制频率fi与初始控制频率f的关系,确定所述控制频率fi的调整方式:
若所述fi=f,则:
若所述fi<f,则:
若所述fi>f,则:
其中,Round为四舍五入取整函数,n为器件的数量,Ti1、Ti2分别为第i各器件频率第一、第二调整阈值,且Ti1>Ti2,k为调节参数,k∈N,Δui为预设检测周期内ui的变化信息。
一种计算机存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,使得所述处理器执行上述器件微功耗智能控制的方法。
一种器件微功耗智能控制系统,所述系统包括如上述的器件微功耗智能控制装置,使得所述系统执行上述器件微功耗智能控制方法的步骤。
本申请方案中,器件微功耗智能控制装置按预设频率控制输出端向连接器件的电源输入端提供预设供电电信号后,实时控制对应输入检测端检测所述器件的输出电信号信息,并根据所述检测端的信息,控制所述输出控制端的供电的通断,使得系统器件不仅能按照预设的频率进行工作,还能精准控制器件的工作时长,使得器件在满足正常工作的同时,功耗控制在接近极限附近,进而达到更好的降功耗效果。
更进一步地,本申请方案进一步采用上述方案通过间隔分时控制各个器件的供电时间及时长,使得系统在采用不同器件或大功率器件进行微功耗化的同时,实现供电微型系统设备长时间稳定工作的效果,此外,本申请方案进一步通过检测输出电压的变化情况,来调节各个器件的工作频率,使得系统能同时兼顾降低器件功耗,并智能提升各个器件输出数据的实时性和精准性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
其中:
图1为一个实施例中的器件微功耗智能控制装置电路连接框图;
图2为一个实施例中的器件微功耗智能控制器件的时序图;
图3为一个实施例中的器件微功耗智能控制装置电路另一连接框图
图4为一个实施例中的器件微功耗智能控制装置结构图;
图5为一个实施例中的器件微功耗智能控制方法框图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”、“包含”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。在本申请的权利要求书、说明书以及说明书附图中的术语,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体/操作/对象与另一个实体/操作/对象区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体/操作/对象之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其他实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其他实施例相结合。
在一个实施方案中,提供了一种器件微功耗智能控制装置,所述控制装置包括:一个或多个处理单元、存储单元、n个输出控制端、n个输入检测端。具体地,所述智能控制装置可以为包含处理单元、一个或多个输入端、一个或多个输出端端的控制装置。
本申请实施方案中,将所述控制装置配置为对一个或多个器件进行输出控制,以实现工作器件的微功耗化及电池供电微型系统设备长时间稳定工作的效果,并且能够调节各个器件的工作频率,智能提升各个器件输出数据的实时性和精准性。所述器件可以为各种数据采集器件,也为一些功率相对较大的被动器件,例如:光电器件、压力传感器、线性霍尔传感器等器件。具体地,本申请的智能控制装置配置为:
所述控制器的第i输出控制端与第i控制器件的电源输入端电性连接;
所述控制器的第i输入检测端与对应第i器件的输出端电性连接;
所述第i器件的输出端与MOS管或电阻的一极电性连接;所述MOS管的数据输出极或电阻的另一端作为向外围电路输入信号的输出端,并且与预设电容连接;
所述处理单元按预设控制频率控制第i输出端向所述第i器件的电源输入端提供预设供电电信号后,控制第i输入检测端实时检测第i所述器件的输出端的电信号信息,并根据所述第i输入检测端的电信号信息,控制所述第i输出控制端的输出供电的通断;其中,i=1…n,n≥1。
通过上述方案,控制器可以根据实际情况设置控制频率fi和fi+1分别给器件i及器件i+1进行供电,使得使得各器件均能通过控制器控制,以按照上述预设的频率进行数据采集或工作。其中fi和fi+1可以相同也可以不同,其可以通过控制器设置为相应的固定工作频率,也可以根据检测器件的数据来自动调节该频率,通过上述方式实现了器件工作频率的智能精确控制。
进一步地,在一个实施例中,所述MOS管为NMOS管;所述第i器件连接的NMOS管的S极与所述第i器件的输出端连接,以在控制器通过输出控制端向器件提供供电电信号的同时,控制NMOS启动工作;所述第i NMOS管的G极与所述控制器的第i输出控制端连接;所述第i NMOS管的D极通过电容连接后接地,且所述第i NMOS管的D极端作为第i器件向外围电路输入信号的输出端。
本实施例通过在器件输出端设置上述NMOS管,在控制器通过输出端供电时,相应NMOS管导通并给相应电容充电,不供电时,NMOS管不导通,进而防止电容放掉,也可以保持住电压给外围设备检测,并且还可以使得在检测的时候不会因为电容充的放电,造成控制器MCU误判。
进一步地,所述控制装置还包括比较单元;所述比较单元用于根据所述第i输入检测端的电信号信息,并将所述电信号值与预设电信号阈值进行比较;若所述电信号值超过预设电信号阈值,则控制所述第i输出控制端停止向所述第i器件供电。
进一步地,所述n≥2;所述控制装置间隔分时控制所述n个器件,直到一个预设时间间隔内执行完对所有n个器件的控制。
具体地,在一个时间间隔内,处理单元循环间隔分时控制所述n个器件,所述处理单元按预设控制频率fi循环控制所述第i输出端向所述第i器件的电源输入端提供预设供电电信号,fi为第i器件的控制频率,当执行完对i个器件控制后,所述处理单元在对应的间隔后按频率fi+1分时控制第i+1个器件,如此循环执行间隔分时控制所述n个器件,直到一个预设时间间隔内执行完对所有n个器件的控制。
图1所示为本申请实施方案中的一个实施方式,下面以本申请实施方案中n=2的一个具体实施例对本申请方案进行阐述说明,可以理解,本申请方案也可以基于n>2的其他实施例进行实施。
U1为微功耗智能控制装置,U2、U3分别为电子器件,本实施例中U1为电源芯片控制装置,U2、U3均为霍尔传感器,U1被配置为包括第一输入检测端、第一输出控制端、第二输入检测端、第二输出控制端、电源端及接地端。
其中,U1的电源端与外部电源VCC电性连接,外部电源VCC通过外接电容C3与地连接,以进行滤波和稳压控制;控制器U1的第一、第二输出控制端分别与器件U2、U3的电源供电端电性连接,并且U1的第一、第二输入检测端分别与器件U2、U3的输出端电性连接。
器件U2、U3的数据输出端还分别设置连接有MOS管Q1、Q2,优选地,所述MOS管为NMOS管,所述MOS管Q1、Q2的S极(源极)分别与器件的U2、U3的输出端连接;所述MOS管Q1、Q2的G极(栅极)分别与控制器U1的第一、第二输出控制端连接,以在控制器U1通过第一/第二输出控制端向U2/U3提供供电电信号的同时,控制Q1/Q2启动工作;所述MOS管Q1、Q2的D极(漏极)分别通过电容C1、C2连接后接地,并且所述MOS管Q1、Q2的D极(漏极)端作为U2、U3向外围电路信号的输出端。
所述设计连接电路工作原理如下:控制器U1通过第一/第二输出控制端向U2/U3提供供电电信号时,控制Q1/Q2启动工作并D、S极导通,此时器件的输出电压给C1/C2充电,当控制器停止供电时,Q1/Q2不导通,D、S极截止,C1/C2能保持不放电,并稳定向外围电路提供输出数据,还可以使得在检测的时候不会因为电容放电影响到检测端,造成控制器MCU误判,下次导通时,C1/C2可以瞬间(利用控制器的执行周期)放电,进而使得C1/C2能重新根据U2/U3输出电压进行充电保持。
进一步地,控制器U1处理单元执行以下步骤来实现针对器件U2、U3的控制:
步骤1:电源VCC上电,此时电容C充电,同时给控制器U1供电,U1自检后开始工作。
步骤2:控制器U1控制第一输入检测端AD1接口检测霍尔传感器U2的输出脚电压,若输出脚电压低于设定电压值,控制器U1控制第一输出控制端PA1给霍尔传感器U2供电,此时控制器U1控制第一输入检测端AD1实时检测霍尔传感器U2的输出电压值,若所述监测的输出电压超过设定电压值,则控制器U1控制PA1口停止对霍尔传感器U2供电。
步骤3:控制器U1控制第二输入检测端AD2接口检测霍尔传感器U3的输出脚电压,若输出脚电压低于设定电压值,控制器U1控制第二输出端PA2给霍尔传感器U3供电,此时控制器U1控制第二输入检测端AD2实时检测检测霍尔传感器U3电压值,若监测的输出超过设定电压值,U1控制第二输出端PA2口停止对霍尔传感器U3供电。
步骤4:返回步骤2,按各器件预设的控制频率循环执行控制。
如图2所示为通过本申请上述方案的控制后,监测到的第一输出控制端PA1及第二输出控制PA2向第一器件、第二器件供电时序图。从图2可以看出,本申请方案可以让第一器件、第二器件正常工作或数据采集时,使得供电时间控制在很短的时间内,极大的降低了整个系统的功率消耗,也提升了包含大功率器件或多个器件系统稳定工作时间。
图3为本申请实施方案中的另一个实施方式,下面同样以本申请实施方案中n=2的一个具体实施例对本申请方案进行阐述说明:
U1为微功耗智能控制装置,U2、U3分别为电子器件,本实施例中U1为电源芯片控制装置,U2、U3均为霍尔传感器,U1被配置为包括第一输入检测端、第一输出控制端、第二输入检测端、第二输出控制端。其中,U1的电源端与外部电源VCC电性连接,外部电源VCC通过外接电容C与地连接,以进行滤波和稳压控制,控制器U1的第一输出控制端与器件U2的电源供电端电性连接,同时U2的数据输出端连接电阻R1一端及U1的第一输入检测端,电阻R1的另一端与电容C1进行电性连接后接地;控制器U1的第二输出控制端与器件U3的电源供电端电性连接,同时U3的数据输出端连接电阻R2一端及及U1的第二输入检测端,电阻R2的另一端与电容C2连接后接地;控制器U1处理单元执行上述步骤1-步骤4来实现针对器件U2、U3的控制。通过上述所述第i器件的输出端连接电阻Ri,电阻的另一端连接电容Ci及所述控制装置的第i输入检测端;以使间隔分时控制器件工作时或器件其他原因工作时产生的噪声滤除。
此外,控制器在检测到电信号超过预设电信号值,处理单元控制所述第i输出控制端停止向所述第i器件供电时或下一个执行周期时,控制所述第i输入检测端停止数据检测。
通过本申请方案的控制,可以控制器件在设定频率下数据采集或工作,并且在器件成功采集数据或有数据输出时,第一时间控制相应输出端停止给器件供电,使得器件功耗控制在接近极限附近,相对于现有的微功耗控制放啊具有更好的降功耗效果,并且还能包含多个器件或者大功率器件工作时确保整个系统能进行长时间稳定工作。
本申请涉及的控制器采用包含如图4所示的结构涉及均可以实施,本申请的方案在各应用场景具有较好的适用性,本申请所涉及控制器可以包括但不限于:可编程控制芯片(如电源控制芯片)、单片机、可编程逻辑控制装置等。存储单元可以存储相应的控制计算机程序及控制参数,以被处理单元执行所述程序时,对各器件进行控制,同时,本申请的方案或逻辑实现也可以通过或结合相应的硬件电路实现对器件的控制。
通过上述检测到电信号变化信息来调整各器件的工作或数据采集频率,使得在器件微功耗好的同时,智能提升各个器件数据采集及输出的实时性和精准性。
本申请上述控制装置控制方案,可以让多颗传感器器件功耗降低到原来1/20或者更多,并且整个检测工作正常不受影响,针对大功率器件系统也能长时间稳定工作。供电频率会根据传感器响应时间的快慢,实时自动调节,适合传感器使用多型号、混用不同类型传感器和传感器个体差异比较大的场合。
如图5所示,在一个实施例中,本申请还提供一种器件微功耗智能控制方法,所述方法应用于上述控制装置中,其特征在于,所述方法包括:
S1、确定初始控制频率f。
具体地,初始控制频率f可以根据各个连接器件的工作特性而定,其选择与设定可以满足各个器件的工作特性。
S2、按预设控制频率fi循环控制所述第i输出端向所述第i器件的电源输入端提供预设供电电信号,所述fi为第i器件的控制频率。
具体地,针对每个器件i,控制器可以通过控制相应输出端按照预设控制频率fi循环向器件i进行供电控制,以触发第i器件通电,此时,第i器件开始上电工作,各个器件的工作特性有所不同,即使同一类型同一批次的不同器件的上电时间及进入正常工作的时间有可能存在差异,因此,本申请方案在通过第i输出端向第i器件持续供电,并启动控制第i输入检测端执行步骤S3。
S3、实时控制所述第i输入检测端检测所述第i器件的输出电信号信息ui。
具体地,所述步骤S3,可以在控制器控制第i输出控制端向第i器件供电的同时,启动控制第i输入检测实时控制所述第i输入检测端检测所述第i器件的输出电信号信息ui,也可以在控制器控制第i输出控制端向第i器件供电之后的预设时间内ti(如:10-50μs,该预设时间ti可以根据各个器件的情况进行确定,如根据各个器件的上电时间参数进行调节),启动控制第i输入检测实时控制所述第i输入检测端检测所述第i器件的输出电信号信息ui。
S4、判断所述输出信号信息ui是否超过预设阈值,若是,则控制所述第i输出控制端停止向所述第i器件供电。
具体地,本申请方案通过实时检测第i输入检测端检测的电信号信息,来确定当前第i器件是否已成功获取数据输出,如针对传感器而言,当其成功采集数据后,传感器会输出相应的电信号信息,如电压信号,该输出电压信号会高于某个电压阈值(如0.3v),各个传感器的电压阈值有所不同,其输出数据的大小会与其采集数据的大小相关。因此,本申请通过实时检测其数据输出端的数据是否高于预设的电信号阈值,便可以获知当前器件是否成功数据,当检测其输出电信号信息大于预设电信号阈值时,控制器便控制控制所述第i输出控制端停止向所述第i器件供电,也可以在检测到输出电信号信息大于预设电信号阈值时,控制器延后一定时间(如10-100μs)控制控制所述第i输出控制端停止向所述第i器件供电。其中,各个器件的比较电信号阈值可以设置不同,其可以根据器件的灵敏度和工作参数进行设定。
进一步地,所述步骤S4中,在检测到电信号超过预设电信号值,控制所述第i输出控制端停止向所述第i器件供电时,还控制所述第i输入检测端停止停止数据检测。
通过上述方法,可以控制器件在设定频率下数据采集或工作,并且在器件成功采集数据或有数据输出时,第一时间控制相应输出端停止给器件供电,使得器件功耗控制在接近极限附近,进而达到更好的降功耗效果。
S5、重复所述步骤S2-S4按预设间隔t分时控制所述n个器件,直到一个时间间隔1/f执行完对所有n个器件的控制;其中i=1…n,n≥1。
进一步地,所述预设时间间隔t=1/nf,且所述各器件的供电时间小于t。
具体地,当某个器件因特殊情况造成的输出有误或者控制器检测端未能检测到输出电信号信息时,控制器可以判断当前器件供电时间是否达到预设时间间隔t,若达到,则自动控制对应输出端停止向当前器件供电,进而控制下一个器件,从而控制各器件能有序稳定工作。
进一步地,所述步骤S4之后,所述方法还包括:检测各输出电信号的电信号变化信息Δui;根据所述电信号变化信息Δui,调整所述第i器件器件的控制频率fi。
具体地,所述根据所述电信号变化信息Δui,调整所述第i器件器件的控制频率fi,包括:
根据所述电信号变化信息Δui与预设阈值的比较结果,并结合当前控制频率fi与初始控制频率f的关系,确定所述控制频率fi的调整方式:
若所述fi=f,则:
若所述fi<f,则:
若所述fi>f,则:
其中,Round为四舍五入取整函数,n为器件的数量,Ti1、Ti2分别为第i各器件频率第一、第二调整阈值,且Ti1>Ti2,k为调节参数,k∈N,k可以为检测电压的变化函数:k=Int(f(Δui)),Δui为预设检测周期内ui的变化信息。
本申请方案通过上述检测到电信号变化信息来调整各器件的工作或数据采集频率,使得在器件微功耗好的同时,智能提升各个器件数据采集及输出的实时性和精准性,同时包含多个器件工作或数据采集时,确保整个系统能进行长时间稳定工作。
在一个实施例中,本申请方案提供一种计算机存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,使得所述处理器执行上述器件微功耗智能控制的方法。
在一个实施例中,本申请方案还提供一种器件微功耗智能控制系统,所述系统包括如上述的器件微功耗智能控制装置,使得所述系统执行上述器件微功耗智能控制方法的步骤。
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的硬件来完成,所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM以多种形式可得,诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种器件微功耗智能控制装置,其特征在于,所述控制装置包括:一个或多个处理单元、n个输出控制端、n个输入检测端,n为控制器件的数量;
所述控制器的第i输出控制端与第i控制器件的电源输入端电性连接;
所述控制器的第i输入检测端与对应第i器件的输出端电性连接;
所述第i器件的输出端与MOS管或电阻的一极电性连接;所述MOS管的数据输出极或电阻的另一端作为向外围电路输入信号的输出端;
所述处理单元按预设控制频率控制第i输出端向所述第i器件的电源输入端提供预设供电电信号后,控制第i输入检测端实时检测第i所述器件的输出端的电信号信息,并根据所述第i输入检测端的电信号信息,控制所述第i输出控制端的输出供电的通断;
其中,i=1…n,n≥2;
所述控制装置间隔分时控制所述n个器件,直到一个预设时间间隔内执行完对所有n个器件的控制;
各器件的控制频率可相同或不同。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述MOS管为NMOS管;
与所述第i器件连接的第iNMOS管的S极与所述第i器件的输出端连接;
所述第iNMOS管的G极与所述控制器的第i输出控制端连接;
所述第iNMOS管的D极通过电容连接后接地,且所述第i NMOS管的D极端作为第i器件向外围电路输入信号的输出端。
3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述控制装置还包括比较单元;
所述比较单元用于根据所述第i输入检测端的电信号信息,并将所述电信号值与预设电信号阈值进行比较;
若所述电信号值超过预设电信号阈值,则控制所述第i输出控制端停止向所述第i器件供电。
4.一种器件微功耗智能控制方法,所述方法应用于如权利要求1-3任一项的控制装置,其特征在于,所述方法包括:
S1、确定初始频率f;
S2、按预设控制频率fi循环控制所述第i输出端向所述第i器件的电源输入端提供预设供电电信号,所述fi为第i器件的控制频率;
S3、实时控制所述第i输入检测端检测所述第i器件的输出电信号信息ui;
S4、判断所述输出信号信息ui是否超过预设电信号阈值,若是,则控制所述第i输出控制端停止向所述第i器件供电;
S5、重复所述步骤S2-S4按预设间隔t分时控制所述n个器件,直到一个时间间隔内1/f执行完对所有n个器件的控制;
其中,i=1…n,n≥2。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述预设时间间隔t=1/nf,且所述各器件的供电时间小于t。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述步骤S4之后,所述方法还包括:
将所述各器件的频率fi初始设置为所述初始控制频率f;
检测各输出电信号的电信号变化信息Δui;
根据所述电信号变化信息Δui,调整所述第i器件器件的控制频率fi。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述根据所述电信号变化信息Δui,调整所述第i器件器件的控制频率fi,包括:
根据所述电信号变化信息Δui与预设阈值的比较结果,并结合当前控制频率fi与初始控制频率f的关系,确定所述控制频率fi的调整方式:
若所述fi=f,则:
若所述fi<f,则:
若所述fi>f,则:
其中,Round为四舍五入取整函数,n为器件的数量,Ti1、Ti2分别为第i各器件频率第一、第二调整阈值,且Ti1>Ti2,k为调节参数,k∈N,Δui为预设检测周期内ui的变化信息。
8.一种器件微功耗智能控制系统,所述系统包括如权利要求1-3任一项所述装置,使得所述系统执行如权利要求4至7任一项所述方法的步骤。
9.一种计算机存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,使得所述处理器执行如权利要求4至7中任一项所述的方法。
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