CN207851757U - 故障恢复装置和嵌入式设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种故障恢复装置和嵌入式设备，涉及嵌入式计算机的技术领域，装置设置于嵌入式设备中，装置包括：电源接口与复位装置相连，控制开关的控制端与控制电路相连，控制开关的第一端与电源接口相连，控制开关的第二端接地，电源接口用于与外接电源相连，以使外接电源通过电源接口为复位装置提供电能；复位装置用于与嵌入式设备的处理器相连，复位装置被触发后，向处理器发出重启信号，以使处理器重新启动；控制电路用于与嵌入式设备的控制硬件相连，在嵌入式设备发生闪断时，控制硬件触发控制电路，控制电路控制控制开关导通第一端和第二端以触发复位装置。解决了在嵌入式设备发生闪断时就重新启动嵌入式设备的问题。

Description

故障恢复装置和嵌入式设备

技术领域

本实用新型涉及嵌入式计算机的技术领域，尤其是涉及一种故障恢复装置和嵌入式设备。

背景技术

嵌入式设备通常应用在一些无人环境的机房或者野外等场合，嵌入式设备在上电后会进入自动开机状态。进行自动开机时，首先通过外接电源对嵌入式设备的常开电源上电，然后控制硬件上电，对CPU(Central Processing Unit，中央处理器)上电，最后对BIOS(Basic Input Output System，基本输入输出系统，在设备上电时第一个加载的软件)进行开机自检。

嵌入式设备的运行环境并不稳定，在对CPU上电时，电源闪断，这时就不能完成对CPU的上电，进而不能够完成BIOS开机自检的过程。然而，由于嵌入式设备上电时序严格要求，在发生电源闪断后，一般通过重新上电才可以恢复正常。同时，这些嵌入式设备在被安装后通常维护困难，维护成本较高。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供故障恢复装置和嵌入式设备，通过电源接口与复位装置相连，控制开关的控制端与控制电路相连，控制开关的第一端与电源接口相连，控制开关的第二端接地，在外接电源为复位装置提供电能的情况下，嵌入式设备发生闪断，控制电路控制控制开关导通第一端和第二端触发复位装置，当复位装置被触发后，向处理器发出重启信号，从而使得处理器重新启动，这样在闪断时自动重启处理器，解决了在嵌入式设备发生闪断时就重新启动嵌入式设备的问题，同时降低了系统维护的概率，节省了维修成本。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种故障恢复装置，所述装置设置于嵌入式设备中，所述装置包括：电源接口，复位装置，控制开关，控制电路，所述电源接口与所述复位装置相连，所述控制开关的控制端与所述控制电路相连，所述控制开关的第一端与所述电源接口相连，所述控制开关的第二端接地，所述电源接口用于与外接电源相连，以使所述外接电源通过所述电源接口为所述复位装置提供电能；所述复位装置用于与嵌入式设备的处理器相连，所述复位装置被触发后，向所述处理器发出重启信号，以使所述处理器重新启动；所述控制电路用于与嵌入式设备的控制硬件相连，在所述嵌入式设备发生闪断时，所述控制硬件触发所述控制电路，所述控制电路控制所述控制开关导通所述第一端和所述第二端以触发所述复位装置。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述控制电路包括：储能元件、第一放电电路、第二放电电路，所述储能元件与所述第一放电电路并联，所述第二放电电路分别与嵌入式设备的控制硬件和所述储能元件相连，所述储能元件用于在所述嵌入式设备发生闪断时释放电能以延时所述控制开关导通所述第一端和所述第二端；所述第一放电电路用于在所述嵌入式设备正常上电时，释放控制硬件上的电能；所述第二放电电路用于在所述嵌入式设备发生闪断时，释放储能元件中的电能。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所说储能元件包括：电容。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述第一放电电路包括：放电控制开关，所述放电控制开关的控制端与所述处理器相连，所述放电控制开关的第一端与所述控制硬件相连，所述放电控制开关的第二端接地，所述放电控制开关以在所述嵌入式设备上电正常时，导通所述第一端和第二端。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述放电控制开关为三极管或者mos管。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述第二放电电路为二极管，所述二极管的阳极与所述储能元件相连，所述二极管的阴极与所述控制硬件相连。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，包括：第一电阻，所述第一电阻设置在所述控制硬件与所述储能元件之间。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，还包括：在所述电源接口与所述复位装置之间串联第二电阻。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述控制开关为三极管或者mos管。

第二方面，本实用新型实施例还提供一种嵌入式设备，包括：处理器、控制硬件、上述实施例任一项所述的故障恢复装置，所述处理器、所述控制硬件均与所述故障恢复装置相连。

本实用新型实施例带来了以下有益效果：通过电源接口与复位装置相连，控制开关的控制端与控制电路相连，控制开关的第一端与电源接口相连，控制开关的第二端接地，在外接电源为复位装置提供电能的情况下，嵌入式设备发生闪断，控制电路控制控制开关导通第一端和第二端触发复位装置，当复位装置被触发后，向处理器发出重启信号，从而使得处理器重新启动，这样在闪断时自动重启处理器，解决了在嵌入式设备发生闪断时就重新启动嵌入式设备的问题，同时降低了系统维护的概率，节省了维修成本。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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。

图1为本实用新型一个实施例提供的故障恢复装置的结构图；

图2为本实用新型另一个实施例提供的故障恢复装置的结构图；

图3为本实用新型再一个实施例提供的故障恢复装置的结构图；

图4为本实用新型一个实施例提供的嵌入式设备的结构图。

图标：

100-故障恢复装置；110-电源接口；120-复位装置；130-控制开关；140-控制电路；131-控制开关的控制端；132-控制开关的第一端；133-控制开关的第二端；300-外接电源；141-储能元件；142-第一放电电路；143-第二放电电路；Q1-放电控制开关；R1-第一电阻；R2-第二电阻；210-处理器；220-控制硬件；200-嵌入式设备。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

目前，嵌入式设备进行自动开机时，首先通过外接电源300对嵌入式设备的常开电源上电，然后控制硬件上电，对CPU(Central Processing Unit，中央处理器)上电，最后对BIOS(Basic Input Output System，基本输入输出系统，在设备上电时第一个加载的软件)进行开机自检。嵌入式设备的运行环境并不稳定，在对CPU上电时，电源闪断，这时就不能完成对CPU的上电，进而不能够完成BIOS开机自检的过程。由于嵌入式设备上电时序严格要求，在发生电源闪断后，一般通过重新上电才可以恢复正常。基于此，本实用新型实施例提供的一种故障恢复装置和嵌入式设备，通过电源接口与复位装置相连，控制开关的控制端与控制电路相连，控制开关的第一端与电源接口相连，控制开关的第二端接地，在外接电源300为复位装置提供电能的情况下，嵌入式设备发生闪断，控制电路控制控制开关导通第一端和第二端触发复位装置，当复位装置被触发后，向处理器发出重启信号，从而使得处理器重新启动，这样在闪断时自动重启处理器，解决了在嵌入式设备发生闪断时就重新启动嵌入式设备的问题，同时降低了系统维护的概率，节省了维修成本。

为便于对本实施例进行理解，首先对本实用新型实施例所公开的一种故障恢复装置进行详细介绍，结合图1所示，故障恢复装置100设置于嵌入式设备200中，故障恢复装置100包括：电源接口110，复位装置120，控制开关130，控制电路140，电源接口110与复位装置120相连，控制开关的控制端131与控制电路140相连，控制开关的第一端132与电源接口110相连，控制开关的第二端133接地。

其中，电源接口110用于与外接电源300相连，以使外接电源300通过电源接口110为复位装置120提供电能。复位装置120用于与嵌入式设备200的处理器210相连，复位装置120被触发后，向处理器210发出重启信号，以使处理器210重新启动。控制电路140用于与嵌入式设备200的控制硬件220相连，在嵌入式设备200发生闪断时，控制硬件220触发控制电路140，控制电路140控制控制开关130导通控制开关的第一端132和控制开关的第二端133以触发复位装置120。

具体来说，在系统正常运行时，复位装置120的电位一直为高电位，当系统异常运行时，即发生闪断时，处理器210就不能进行启动过程，这时，控制电路140因为与控制硬件220相连，控制硬件220的电压降低后，即：收到系统发生闪断的信号，控制硬件220的电压的降低触发了控制电路140，控制电路140控制控制开关130导通，即，外接电源300的电压通过导通后的控制开关的第一端132和控制开关的第二端133后，接地，则复位装置120的电位会被拉低，当复位装置120的电位发生改变时，会给嵌入式设备200的处理器210一个重启信号，然后，处理器210根据这个重启信号进行重启，这样不用外部控制，自动就完成重启，克服了嵌入式设备200发生闪断时，必须重新启动整个设备的问题。

结合图2所示，控制电路140包括：储能元件141、第一放电电路142、第二放电电路143，储能元件141与第一放电电路142并联，第二放电电路143分别与嵌入式设备200的控制硬件220和储能元件141相连，其中，储能元件141用于在嵌入式设备200发生闪断时释放电能以延时控制开关130导通控制开关的第一端132和控制开关的第二端133。第一放电电路142用于在嵌入式设备200正常上电时，释放控制硬件220上的电能。第二放电电路143用于在嵌入式设备200发生闪断时，释放储能元件141中的电能。

结合图3所示，储能元件141包括：电容，储能元件141可以表示为电容C1。

结合图3所示，第一放电电路142包括：放电控制开关Q1，放电控制开关Q1的控制端与处理器210相连，放电控制开关Q1的第一端与控制硬件220相连，放电控制开关Q1的第二端接地，放电控制开关Q1以在嵌入式设备200上电正常时，导通第一端和第二端。

具体来说，当嵌入式设备200上电正常时，控制硬件220发送一个控制信号，控制与控制硬件220连接点的电压升高，这样就会对C1充电，这时，处理器210也会使得放电控制开关Q1的控制端的电压不为0，则这样能够达到导通放电控制开关Q1的第一端和第二端。使得控制硬件220的电流能够正常放电。

在一些实施例中，放电控制开关Q1可以为三极管或者mos管。

结合图3所示，当放电控制开关Q1为mos管时，放电控制开关Q1的控制端为mos管的栅极(G)，放电控制开关Q1的第一端为mos管的漏极(D)，放电控制开关Q1的第二端为mos管的源极(S)。

第二放电电路143可以为二极管，二极管的阳极与储能元件141相连，二极管的阴极与控制硬件220相连。结合图3所示，二极管可以用二极管D1表示。

结合图3所示，还包括：第一电阻，第一电阻设置在控制硬件220与储能元件141之间。

结合图3所示，第一电阻R1作用为保护放电控制开关Q1和控制开关的控制端131以避免因控制硬件220给的电压过大，而造成放电控制开关Q1和控制开关130的损伤。

在一些实施例中，还包括：在电源接口110与复位装置120之间串联第二电阻。

结合图3所示，第二电阻R2为保护复位装置120的，避免因外接电源300的电压过大，造成复位装置120的器件损伤。

在一些实施例中，控制开关130为三极管或者mos管。

结合图3所示，控制开关130为mos管，控制开关的控制端131为mos管的栅极(G)，控制开关的第一端132为mos管的漏极(D)，控制开关的第二端133为mos管的源极(S)。

结合图1-3所示，具体来说，本实用新型的工作过程为：在嵌入式设备200正常开机的情况下，嵌入式设备200正常上电时外接电源300输出正常，通过第二电阻R2、C2延时产生嵌入式设备200所需的复位装置120的复位信号，嵌入式设备200自动开机并对应的送出启动控制硬件220，控制硬件220具有对应的电源控制信号SLP_S5/S4/S3，这里用SLP_S3信号作为计时的其实条件，当SLP_S3为高时，会通过第一电阻R1对电容C1进行充电，在电容C1上的电压未达到控制开关130的导通电压之前，控制开关130管均处于关闭状态，在系统正常启动后CPU(处理器)对应的GPIO被拉高，电容C1上的电压通过放电控制开关Q1迅速释放为0V，控制开关130会一直保持关断。

开机异常：如果系统出现启动异常，则在CPU对应的GPIO一直未低，电容C1上的电压在经过一定时间的充电后达到并超过导通电压(复位延时时间通过第一电阻R1、电容C1以及控制开关130的导通关系计算得到)，此时控制开关130导通，控制开关的第一端132和控制开关的第二端133导通，复位装置120接地，复位装置120被拉低，复位装置120向处理器发送一个控制信号，使得处理器重启，SLP_S3信号也会因为系统复位被拉低，电容C1上的电压通过二极管D1快速完成放电，电路所有器件状态恢复默认后再次启动。

参见图4所示，嵌入式设备200，包括：处理器210、控制硬件220、上述实施例任一项所述的故障恢复装置100，处理器210、控制硬件220均与故障恢复装置100相连。

具体来说，当嵌入式设备200发生闪断时，即控制硬件220突然之间没有电了，并没有对处理器210正常上电，控制硬件220在没有电的情况下，触发了故障恢复装置100的控制电路140，控制电路140控制控制开关的第一端132和控制开关的第二端133导通，然后故障恢复装置100的复位装置120向处理器210发送一个信号，处理器210进行重启，这样当嵌入式设备200发生闪断时，就不需要人为进行完整的重启了。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对步骤、数字表达式和数值并不限制本实用新型的范围。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种故障恢复装置，其特征在于，所述装置设置于嵌入式设备中，所述装置包括：电源接口，复位装置，控制开关，控制电路，所述电源接口与所述复位装置相连，所述控制开关的控制端与所述控制电路相连，所述控制开关的第一端与所述电源接口相连，所述控制开关的第二端接地，

所述电源接口用于与外接电源相连，以使所述外接电源通过所述电源接口为所述复位装置提供电能；

所述复位装置用于与嵌入式设备的处理器相连，所述复位装置被触发后，向所述处理器发出重启信号，以使所述处理器重新启动；

所述控制电路用于与嵌入式设备的控制硬件相连，在所述嵌入式设备发生闪断时，所述控制硬件触发所述控制电路，所述控制电路控制所述控制开关导通所述第一端和所述第二端以触发所述复位装置。

2.根据权利要求1所述的故障恢复装置，其特征在于，所述控制电路包括：储能元件、第一放电电路、第二放电电路，所述储能元件与所述第一放电电路并联，所述第二放电电路分别与嵌入式设备的控制硬件和所述储能元件相连，

所述储能元件用于在所述嵌入式设备发生闪断时释放电能以延时所述控制开关导通所述第一端和所述第二端；

所述第一放电电路用于在所述嵌入式设备正常上电时，释放控制硬件上的电能；

所述第二放电电路用于在所述嵌入式设备发生闪断时，释放储能元件中的电能。

3.根据权利要求2所述的故障恢复装置，其特征在于，所说储能元件包括：电容。

4.根据权利要求3所述的故障恢复装置，其特征在于，所述第一放电电路包括：放电控制开关，所述放电控制开关的控制端与所述处理器相连，所述放电控制开关的第一端与所述控制硬件相连，所述放电控制开关的第二端接地，所述放电控制开关以在所述嵌入式设备上电正常时，导通所述第一端和第二端。

5.根据权利要求4所述的故障恢复装置，其特征在于，所述放电控制开关为三极管或者mos管。

6.根据权利要求2所述的故障恢复装置，其特征在于，所述第二放电电路为二极管，所述二极管的阳极与所述储能元件相连，所述二极管的阴极与所述控制硬件相连。

7.根据权利要求2所述的故障恢复装置，其特征在于，还包括：第一电阻，所述第一电阻设置在所述控制硬件与所述储能元件之间。

8.根据权利要求1所述的故障恢复装置，其特征在于，还包括：在所述电源接口与所述复位装置之间串联第二电阻。

9.根据权利要求1所述的故障恢复装置，其特征在于，所述控制开关为三极管或者mos管。

10.一种嵌入式设备，其特征在于，包括：处理器、控制硬件、权利要求1-9任一项所述的故障恢复装置，所述处理器、所述控制硬件均与所述故障恢复装置相连。