CN116483188A - 电源分配模块及基于电源分配模块的负载供电方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种电源分配模块及基于电源分配模块的负载供电方法，通过MCU；看门狗芯片，与MCU连接；锁存器，包括清零端、置位端以及输出端，锁存器通过置位端分别与看门狗芯片以及MCU连接，锁存器还通过清零端与MCU连接，解决了现有技术中MCU在程序跑飞后，MCU宕机，电源分配模块无法为负载正常供电的技术问题，进而达到了提高为负载供电的效率的技术效果。

Description

电源分配模块及基于电源分配模块的负载供电方法

技术领域

本申请涉及电源分配，具体而言，涉及一种电源分配模块及基于电源分配模块的负载供电方法。

背景技术

现有技术中，电源分配模块可以独立控制多达40个电源输出通道，且每一路都有电流检测，符合车规对于输出接口的要求，能够对后面负载的运行独立检测。但是，在MCU出现异常时，MCU处于宕机状态，会影响电源的输出，导致负载不能正常供电。

关于现有技术中存在的上述问题，还未提出有效的解决手段。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种电源分配模块及基于电源分配模块的负载供电方法，以解决现有技术中MCU在程序跑飞后，MCU宕机，电源分配模块无法为负载正常供电的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种电源分配模块，包括：MCU；看门狗芯片，与MCU连接；锁存器，包括清零端、置位端以及输出端，锁存器通过置位端分别与看门狗芯片以及MCU连接，锁存器还通过清零端与MCU连接。

进一步地，电源分配模块还包括第一指示灯，第一指示灯与看门狗芯片连接，第一指示灯用于指示看门狗芯片发送复位信号。

进一步地，电源分配模块还包括第二指示单元，第二指示单元与锁存器的清零端连接。

进一步地，电源分配模块还包括有预设IO扩展器，预设IO扩展器与看门狗芯片连接。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种基于电源分配模块的负载供电方法，该方法包括：在检测到MCU上电时，获取电源分配模块的输出信号；在输出信号为低电平信号的情况下，确定MCU处于正常上电启动状态，并控制MCU动作以为负载供电；在输出信号为高电平信号的情况下，确定MCU处于异常上电启动状态，控制MCU不动作，其中，在MCU处于异常上电启动状态下，负载处于正常供电状态中。

进一步地，在检测到MCU上电时，获取电源分配模块的输出信号，包括：在检测到MCU上电时，获取电源分配模块中的锁存器的输出信号，并将锁存器的输出信号确定为电源分配模块的输出信号。

进一步地，在检测到MCU上电时，获取电源分配模块的输出信号之前，方法包括：在检测到系统上电时，控制MCU按照预设时间间隔发送预设信号给看门狗芯片。

进一步地，看门狗芯片还与预设IO扩展器连接，在检测到系统上电时，方法还包括：控制IO扩展器发送使能信号至看门狗芯片，以使看门狗芯片使能。

进一步地，在输出信号为低电平信号的情况下，确定MCU处于正常上电启动状态，并控制MCU动作以为负载供电，包括：控制MCU执行外部设备初始化操作，以为负载供电。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种基于电源分配模块的负载供电装置，包括：第一获取单元，用于在检测到MCU上电时，获取电源分配模块的输出信号；第一确定单元，用于在输出信号为低电平信号的情况下，确定MCU处于正常上电启动状态，并控制MCU动作以为负载供电；第二确定单元，用于在输出信号为高电平信号的情况下，确定MCU处于异常上电启动状态，控制MCU不动作。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种车辆，包括任意一种所述的电源分配模块以及一种基于电源分配模块的负载供电装置，基于电源分配模块的负载供电装置执行一种基于电源分配模块的负载供电方法。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制计算机可读存储介质所在设备执行一种基于电源分配模块的负载供电方法。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种处理器，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行一种基于电源分配模块的负载供电方法。

在本发明实施例中，通过MCU；看门狗芯片，与MCU连接；锁存器，包括清零端、置位端以及输出端，锁存器通过置位端分别与看门狗芯片以及MCU连接，锁存器还通过清零端与MCU连接，解决了现有技术中MCU在程序跑飞后，MCU宕机，电源分配模块无法为负载正常供电的技术问题，进而达到了提高为负载供电的效率的技术效果。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请实施例提供的一种电源分配模块的示意图；

图2为本申请提供的一种电源分配模块的具体实施例示意图；

图3为本申请提供的一种电源分配模块的另一具体实施例的示意图；

图4是根据本申请实施例提供的一种基于电源分配模块的负载供电方法的流程图；

图5是根据本申请实施例提供的一种基于电源分配模块的负载供电装置的示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，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的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当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“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，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、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

应该理解的是，当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“连接”至该另一元件。

正如背景技术中所说的，现有技术中MCU在程序跑飞后，MCU宕机，电源分配模块无法为负载正常供电的技术问题，为了解决上述问题，本申请的一种典型的实施方式中，提供了一种电源分配模块及基于电源分配模块的负载供电方法。

根据本申请的实施例，提供了一种电源分配模块。

图1是根据本申请实施例提供的一种电源分配模块的示意图。如图1所示，该电源分配模块包括以下结构：MCU、看门狗芯片以及锁存器。

具体地，如图1所示，看门狗芯片，与MCU连接；锁存器，包括清零端、置位端以及输出端，锁存器通过置位端分别与看门狗芯片以及MCU连接，锁存器还通过清零端与MCU连接。

其中，锁存器的R端为清零端，S端为置位端，Q端为输出端，本申请中提供的上述电源分配模块中，通过锁存器的输出端的高低电平来判断MCU的当前上电是否为正常上电启动，通过看门狗芯片以及锁存器为宕机的MCU进行复位，解决了现有技术中MCU在程序跑飞后，MCU宕机，电源分配模块无法为负载正常供电的技术问题，进而达到了提高为负载供电的效率的技术效果。

图2为本申请提供的一种电源分配模块的具体实施例示意图，如图2所示电源分配模块还包括第一指示灯SYS1，第一指示灯SYS1与看门狗芯片连接，第一指示灯SYS1用于指示看门狗芯片发送复位信号。电源分配模块还包括第二指示单元SYS2，第二指示单元SYS2与锁存器的清零端连接，第二指示单元用于系统重启后清除复位指示信号，其中，第二指示单元可以为指示灯或者为MCU可以控制的高低电平，MCU可以控制第二指示单元发送控制信号以清除系统复位的指示。

进一步地，图3为本申请提供的一种电源分配模块的另一具体实施例的示意图，如图3所示，电源分配模块还包括有预设IO扩展器，预设IO扩展器与看门狗芯片连接。通过MCU控制IO扩展芯片的方式使能输出通道，即使MCU出现宕机行为，不会影响电源的输出。

本申请中提供的电源分配模块，使用看门狗芯片对模块内MCU进行监控，若MCU出现宕机可以及时复位MCU，即使MCU出现宕机行为，也不会影响电源的输出。解决了现有技术中MCU在程序跑飞后，MCU宕机，电源分配模块无法为负载正常供电的技术问题，进而达到了提高为负载供电的效率的技术效果。

图4是根据本申请实施例提供的一种基于电源分配模块的负载供电方法的流程图。如图1所示，该方法包括以下步骤：

步骤S401，在检测到MCU上电时，获取电源分配模块的输出信号。

步骤S402，在输出信号为低电平信号的情况下，确定MCU处于正常上电启动状态，并控制MCU动作以为负载供电。

步骤S403，在输出信号为高电平信号的情况下，确定MCU处于异常上电启动状态，控制MCU不动作，其中，在MCU处于异常上电启动状态下，负载处于正常供电状态中。

本申请中提供的电源分配模块中，在当MCU被看门狗芯片发送的复位信号复位(reset)后，锁存器输出Q为高，因此，每当检测到MCU启动时，通过检测锁存器输出Q,若Q输出的为低电平，则判断MCU此次启动为正常的上电启动，执行相关初始化输出通道的控制，初始化输出通道后；若Q输出的为高电平，则判断MCU此次为异常的复位启动，此时MCU为了不间断后面负载的正常供电，不进行初始化输出通道的相关操作。

通过电源分配模块中的看门狗芯片对MCU进行监控，当MCU挂掉后，看门狗复位MCU,复位信号被锁存器锁存，当系统第一次上电是，锁存器被RC复位，锁存器输出Q为低，在确定MCU是通过看门狗复位时，便可以跳过初始化外设的操作。因此，即使在运行中模块出现软件宕机，也不影响正常的电源分配输出。出现宕机后可以由硬件复位重启，重启后能够继续不间断运行。

需要说明的是，该模块有两个电源输入，可以根据后面负载的需求分配不同的电源输入，或提供两路冗余电源。

一种可选的实施例，在检测到MCU上电时，获取电源分配模块的输出信号，包括：在检测到MCU上电时，获取电源分配模块中的锁存器的输出信号，并将锁存器的输出信号确定为电源分配模块的输出信号。由于电源分配模块中设置有锁存器，锁存器的输出即为电源分配模块的输出信号。

一种可选的实施例，在检测到MCU上电时，获取电源分配模块的输出信号之前，方法包括：在检测到系统上电时，控制MCU按照预设时间间隔发送预设信号给看门狗芯片。整机上电后默认使能看门狗，MCU启动后按需喂狗，优选地，按照预设时间间隔进行喂狗。

优选地，看门狗芯片还与预设IO扩展器连接，在检测到系统上电时，方法还包括：控制IO扩展器发送使能信号至看门狗芯片，以使看门狗芯片使能。在电源分配模块中通过设置预设IO扩展器，通过预设IO扩展器使能看门狗芯片。

一种可选的实施例，在输出信号为低电平信号的情况下，确定MCU处于正常上电启动状态，并控制MCU动作以为负载供电，包括：控制MCU执行外部设备初始化操作，以为负载供电。在确定MCU为正常上电启动时，控制MCU执行相关的外部设备初始化操作以备为负载的正常供电做准备工作。

通过上述一种基于电源分配模块的负载供电方法，使用看门狗芯片对模块内MCU进行监控，若MCU出现宕机可以及时复位MCU，即使MCU出现宕机行为，也不会影响电源的输出。解决了现有技术中MCU在程序跑飞后，MCU宕机，电源分配模块无法为负载正常供电的技术问题，进而达到了提高为负载供电的效率的技术效果。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

本申请实施例还提供了一种基于电源分配模块的负载供电装置，需要说明的是，本申请实施例的一种基于电源分配模块的负载供电装置可以用于执行本申请实施例所提供的用于一种基于电源分配模块的负载供电方法。以下对本申请实施例提供的一种基于电源分配模块的负载供电装置进行介绍。

图5是根据本申请实施例提供的一种基于电源分配模块的负载供电装置的示意图。如图5所示，该装置包括：第一获取单元501，用于在检测到MCU上电时，获取电源分配模块的输出信号；第一确定单元502，用于在输出信号为低电平信号的情况下，确定MCU处于正常上电启动状态，并控制MCU动作以为负载供电；第二确定单元503，用于在输出信号为高电平信号的情况下，确定MCU处于异常上电启动状态，控制MCU不动作。

可选地，第一获取单元包括：获取子单元，用于在检测到MCU上电时，获取电源分配模块中的锁存器的输出信号，并将锁存器的输出信号确定为电源分配模块的输出信号。

可选地，装置包括：第一控制单元，用于在检测到MCU上电时，获取电源分配模块的输出信号之前，在检测到系统上电时，控制MCU按照预设时间间隔发送预设信号给看门狗芯片。

可选地，看门狗芯片还与预设IO扩展器连接，装置还包括：第二控制单元，用于在检测到系统上电时，控制IO扩展器发送使能信号至看门狗芯片，以使看门狗芯片使能。

可选地，第一确定单元，包括：第三控制单元，用于控制MCU执行外部设备初始化操作，以为负载供电。

一种基于电源分配模块的负载供电装置包括处理器和存储器，上述第一获取单元401等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。

处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来解决现有技术中MCU在程序跑飞后，MCU宕机，电源分配模块无法为负载正常供电的技术问题。

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。

本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现一种基于电源分配模块的负载供电方法。

本发明实施例提供了一种处理器，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行一种基于电源分配模块的负载供电方法。

本发明实施例提供了一种设备，设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，处理器执行程序时实现至少以下步骤：在检测到MCU上电时，获取电源分配模块的输出信号；在输出信号为低电平信号的情况下，确定MCU处于正常上电启动状态，并控制MCU动作以为负载供电；在输出信号为高电平信号的情况下，确定MCU处于异常上电启动状态，控制MCU不动作，其中，在MCU处于异常上电启动状态下，负载处于正常供电状态中。

可选地，在检测到MCU上电时，获取电源分配模块的输出信号，包括：在检测到MCU上电时，获取电源分配模块中的锁存器的输出信号，并将锁存器的输出信号确定为电源分配模块的输出信号。

可选地，在检测到MCU上电时，获取电源分配模块的输出信号之前，方法包括：在检测到系统上电时，控制MCU按照预设时间间隔发送预设信号给看门狗芯片。

可选地，看门狗芯片还与预设IO扩展器连接，在检测到系统上电时，方法还包括：控制IO扩展器发送使能信号至看门狗芯片，以使看门狗芯片使能。

可选地，在输出信号为低电平信号的情况下，确定MCU处于正常上电启动状态，并控制MCU动作以为负载供电，包括：控制MCU执行外部设备初始化操作，以为负载供电。本文中的设备可以是服务器、PC、PAD、手机等。

本申请还提供了一种计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有至少如下方法步骤的程序：在检测到MCU上电时，获取电源分配模块的输出信号；在输出信号为低电平信号的情况下，确定MCU处于正常上电启动状态，并控制MCU动作以为负载供电；在输出信号为高电平信号的情况下，确定MCU处于异常上电启动状态，控制MCU不动作，其中，在MCU处于异常上电启动状态下，负载处于正常供电状态中。

可选地，在检测到MCU上电时，获取电源分配模块的输出信号，包括：在检测到MCU上电时，获取电源分配模块中的锁存器的输出信号，并将锁存器的输出信号确定为电源分配模块的输出信号。

可选地，在检测到MCU上电时，获取电源分配模块的输出信号之前，方法包括：在检测到系统上电时，控制MCU按照预设时间间隔发送预设信号给看门狗芯片。

可选地，看门狗芯片还与预设IO扩展器连接，在检测到系统上电时，方法还包括：控制IO扩展器发送使能信号至看门狗芯片，以使看门狗芯片使能。

可选地，在输出信号为低电平信号的情况下，确定MCU处于正常上电启动状态，并控制MCU动作以为负载供电，包括：控制MCU执行外部设备初始化操作，以为负载供电。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：

1)、本申请提供的电源分配模块以及基于电源分配模块的负载供电方法不依赖于ASIL D级MCU，可以有效地提升产品的可靠性和安全性，同时减低成本。

2)、即使在运行中模块出现软件宕机，也不影响正常的电源分配输出。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种电源分配模块，其特征在于，包括：

MCU；

看门狗芯片，与所述MCU连接；

锁存器，包括清零端、置位端以及输出端，所述锁存器通过所述置位端分别与所述看门狗芯片以及所述MCU连接，所述锁存器还通过所述清零端与所述MCU连接。

2.根据权利要求1所述的电源分配模块，其特征在于，所述电源分配模块还包括第一指示灯，所述第一指示灯与所述看门狗芯片连接，所述第一指示灯用于指示所述看门狗芯片发送复位信号。

3.根据权利要求1所述的电源分配模块，其特征在于，所述电源分配模块还包括第二指示单元，所述第二指示单元与所述锁存器的所述清零端连接。

4.根据权利要求1所述的电源分配模块，其特征在于，所述电源分配模块还包括有预设IO扩展器，所述预设IO扩展器与所述看门狗芯片连接。

5.一种基于电源分配模块的负载供电方法，其特征在于，所述电源分配模块为权利要求1至4中任意一项所述的电源分配模块，所述方法包括：

在检测到所述MCU上电时，获取所述电源分配模块的输出信号；

在所述输出信号为低电平信号的情况下，确定所述MCU处于正常上电启动状态，并控制所述MCU动作以为负载供电；

在所述输出信号为高电平信号的情况下，确定所述MCU处于异常上电启动状态，控制所述MCU不动作，其中，在所述MCU处于所述异常上电启动状态下，所述负载处于正常供电状态中。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在检测到所述MCU上电时，获取所述电源分配模块的输出信号，包括：

在检测到所述MCU上电时，获取所述电源分配模块中的所述锁存器的输出信号，并将所述锁存器的所述输出信号确定为所述电源分配模块的所述输出信号。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在检测到所述MCU上电时，获取所述电源分配模块的输出信号之前，所述方法包括：

在检测到系统上电时，控制所述MCU按照预设时间间隔发送预设信号给所述看门狗芯片。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述看门狗芯片还与预设IO扩展器连接，在检测到系统上电时，所述方法还包括：

控制所述IO扩展器发送使能信号至所述看门狗芯片，以使所述看门狗芯片使能。

9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述输出信号为低电平信号的情况下，确定所述MCU处于正常上电启动状态，并控制所述MCU动作以为负载供电，包括：

控制所述MCU执行外部设备初始化操作，以为所述负载供电。

10.一种基于电源分配模块的负载供电装置，其特征在于，所述电源分配模块为权利要求1至4中任意一项所述的电源分配模块，所述装置包括：

第一获取单元，用于在检测到所述MCU上电时，获取所述电源分配模块的输出信号；

第一确定单元，用于在所述输出信号为低电平信号的情况下，确定所述MCU处于正常上电启动状态，并控制所述MCU动作以为负载供电；

第二确定单元，用于在所述输出信号为高电平信号的情况下，确定所述MCU处于异常上电启动状态，控制所述MCU不动作。

11.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1至4中任意一项所述的电源分配模块以及一种基于电源分配模块的负载供电装置，所述基于电源分配模块的负载供电装置执行权利要求5至9中任意一项所述的一种基于电源分配模块的负载供电方法。

12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行权利要求5至9中任意一项所述的一种基于电源分配模块的负载供电方法。

13.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求5至9中任意一项所述的一种基于电源分配模块的负载供电方法。