CN219162681U

CN219162681U - 电子设备

Info

Publication number: CN219162681U
Application number: CN202223152412.6U
Authority: CN
Inventors: 张博; 宁利臣; 田社校
Original assignee: Loongson Zhongke Chengdu Technology Co ltd
Current assignee: Loongson Zhongke Chengdu Technology Co ltd
Priority date: 2022-11-25
Filing date: 2022-11-25
Publication date: 2023-06-09
Anticipated expiration: 2032-11-25

Abstract

本实用新型提供了一种电子设备，所述电子设备包括主控制器、待机控制器和接口电路；所述接口电路用于与外部控制设备连接，以接收来自所述外部控制设备的工作指令；所述主控制器与所述接口电路电连接，所述主控制器用于执行所述工作指令；所述待机控制器的一个引脚与所述主控制器的电源控制引脚电连接；在所述电子设备处于待机状态时，所述待机控制器通过所述电源控制引脚控制所述主控制器下电。本实用新型实施例的电子设备中，在待机状态时，主控制器的电源可通过功能简单、能耗较低的待机控制器来关断，可以实现待机时能耗更低。

Description

电子设备

技术领域

本实用新型涉及能耗控制技术领域，特别是涉及一种电子设备。

背景技术

打印机作为常见的图文输出类电子设备，在企业和家庭中逐渐充当了不可替代的角色。打印机在使用时，其通常处于间歇性的工作运行中，大部分时间处于等待执行打印任务的待机状态，当需要执行打印任务时才送纸并完成图文信息的打印。因此，待机功耗是打印机节能改进中不容忽视的能耗因素。

目前，为了降低待机功耗，通常将控制电路中用于执行打印任务的处理器内ACPI(Advanced Configuration and Power Management Interface，高级配置与电源接口)以外的电源关断，保留ACPI控制器的电源随时用于接收唤醒信号，以便打印机迅速唤醒启动。

可见，尽管目前针对打印机这种间歇性工作的电子设备设计了待机控制电路，可以在设备处于待机状态时将ACPI以外的电源关断。然而，由于ACPI位于处理器中，因此，电子设备待机时，处理器的电源无法被关断，处理器长时间处于上电状态，能耗依旧偏高，难以满足当前低碳节能的需求。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种电子设备，以至少解决现有的间歇性工作的电子设备在待机时，处理器长时间处于上电状态，能耗依旧偏高的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

第一方面，本实用新型公开了一种电子设备，所述电子设备包括主控制器、待机控制器和接口电路；

所述接口电路用于与外部控制设备连接，以接收来自所述外部控制设备的打印指令；

所述主控制器与所述接口电路电连接，所述主控制器用于执行所述工作指令；

所述待机控制器的一个引脚与所述主控制器的电源控制引脚电连接；

在所述电子设备处于待机状态时，所述待机控制器通过所述电源控制引脚控制所述主控制器下电。

可选地，所述待机控制器的另一个引脚与所述接口电路的中断输出引脚电连接；

在所述接口电路接收到所述工作指令时，所述接口电路通过所述中断输出引脚向所述待机控制器发出唤醒信号，所述唤醒信号用于触发所述电源控制引脚控制所述主控制器上电，以执行所述工作指令。

可选地，所述接口电路包括以太网芯片，所述主控制器与所述以太网芯片电连接。

可选地，所述接口电路还包括RJ45接口；所述RJ45接口与所述以太网芯片电连接，用于与网络设备通信。

可选地，所述以太网芯片包括寄存器；当所述RJ45接口上的网线插拔变化时，所述寄存器阻断所述中断输出引脚输出中断信号。

可选地，所述待机控制器还通过I²C总线与所述主控制器电连接。

可选地，所述主控制器包括一块主控SOC。

可选地，所述主控制器包括两块主控芯片，两块所述主控芯片为不同架构的芯片。

可选地，所述电子设备包括激光打印机、喷墨打印机和针式打印机中任一种。

相对于现有技术，本实用新型所述的电子设备具有以下优势：

本实用新型的电子设备中，包括两个不同功能的控制器，其中，一个为用于执行工作指令的主控制器，另一个为控制主控制器通电状态的待机控制器。该电子设备中设置有用于与外部控制设备连接的接口电路，接口电路可以接收来自外部控制设备的工作指令。主控制器与接口电路电连接，可以执行相应的工作指令。并且，待机控制器的一个引脚与主控制器的电源控制引脚电连接，当电子设备处于待机状态时，待机控制器可以向主控制器的电源控制引脚发送一控制信号，模拟人为手动操作电源按键的行为，将主控制器的电源关断，使主控制器下电。从而，本实用新型实施例的电子设备中，在待机状态时，主控制器的电源可通过功能简单、能耗较低的待机控制器来关断，可以实现待机时能耗更低。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实施例中第一种电子设备中待机控制电路的原理示意图；

图2是本实施例中第二种电子设备中待机控制电路的原理示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不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，以便本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

应理解，说明书通篇中提到的“一种实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本实用新型的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一种实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。

下面通过列举具体的实施例详细介绍本实用新型提供的一种电子设备。

参照图1，本实用新型公开了一种电子设备，所述电子设备包括主控制器10、待机控制器11和接口电路12；

所述接口电路12用于与外部控制设备连接，以接收来自所述外部控制设备的工作指令；

所述主控制器10与所述接口电路12电连接，所述主控制器10用于执行所述工作指令；

所述待机控制器11的一个引脚与所述主控制器10的电源控制引脚PWRBTN电连接；

在所述电子设备处于待机状态时，所述待机控制器11通过所述电源控制引脚PWRBTN控制所述主控制器10下电。

具体而言，本实用新型实施例的电子设备可依靠设备中的待机控制电路实现无工作任务时的待机休眠。图1给出了本实用新型实施例的一种待机控制电路的原理示意图，待机控制电路中包括两个不同功能的控制器，其中，一个为用于执行工作指令的主控制器10，另一个为控制主控制器10通电状态的待机控制器11。该待机控制电路中还包括用于与外部控制设备连接的接口电路12，接口电路12可以接收来自外部控制设备的工作指令。主控制器10与接口电路12电连接，可以执行相应的工作指令。需要说明的是，主控制器10可以是具有计算处理功能的微控制器或微处理器，例如，CPU(Central Processing Unit，中央处理器)或MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)等芯片。待机控制器11可以是具备休眠功能的功能简单、功耗较主控制器10更低的微控制器或微处理器。在一些产品中，待机控制器11的功耗可以低至16.5mW，甚至于当待机控制器11处于休眠模式时，其功耗可低至16.5μW。此外，上述的接口电路12不限于并口接口、USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)接口等形式，还可以是具备网络连接功能的网口，通过接口电路12可以与外部控制设备建立有线或无线连接。

结合图1的示意，待机控制器11的一个引脚与主控制器10的电源控制引脚PWRBTN(Powerbutton，电源按键)电连接。待机控制器11上与主控制器10的电源控制引脚PWRBTN电连接的引脚可以是任意的GPIO(General Purpose Input Output，通用输入输出)引脚即可，其用于向电源控制引脚PWRBTN传输一模拟人为手动操作电源按键行为的脉冲信号。例如，当主控制器10在设定的时长内未接收到工作指令时，可以将待机控制器11中GPIO引脚的电平强制拉低4s后再释放恢复至高电平，从而形成一脉冲信号。该脉冲信号传输至主控制器10的电源控制引脚PWRBTN之后，相当于人为手动操作物理关机按键的过程，可将主控制器10的供电电源关断，此时，主控制器10即处于下电状态，不再消耗电能，主控制器10处于近零能耗的状态。此时，更低功耗的待机控制器11以极低的功耗维持待机状态。

容易理解的是，当电子设备为打印机这种间歇性工作的设备时，所连接的外部控制设备可以是电脑、也可以是局域网中的路由器或网关设备，此外，由电脑可直接向打印机的接口电路12发送打印指令，或者经过路由器或网关设备向打印机的接口电路12发送打印指令，打印机通过接口电路12可以接收到打印指令以执行具体的打印任务。

当然，本实用新型实施例的电子设备还可以为与打印机工作模式类似的具有间歇性工作特点的设备，例如，也可以为复印机或扫描仪等类似设备，相应地，对应的工作指令分别可以为复印指令和扫描指令。在这些电子设备中均可采用本实用新型实施例的双控制器实现低功耗的待机状态。

因此，本实用新型实施例的电子设备中，在待机状态时，主控制器的电源可通过功能简单、能耗较低的待机控制器来关断，可以实现电子设备待机时能耗更低，可以提高节能性能。

可选地，参照图1，所述待机控制器11的另一个引脚与所述接口电路12的中断输出引脚INTOUT电连接；

在所述接口电路12接收到所述工作指令时，所述接口电路12通过所述中断输出引脚INTOUT向所述待机控制器11发出唤醒信号，所述唤醒信号用于触发所述电源控制引脚PWRBTN控制所述主控制器10上电，以执行所述工作指令。

具体而言，一种实施方式中，如图1的示意，待机控制器11的另一个引脚与接口电路12的中断输出引脚INTOUT电连接。可以理解的是，待机控制器11上与接口电路12的中断输出引脚INTOUT电连接的引脚可以是任意的GPIO引脚即可，该GPIO引脚为另一个与电源控制引脚PWRBTN电连接的引脚不同的GPIO引脚。

当接口电路12接收到工作指令时，可通过中断输出引脚INTOUT向待机控制器11传输一中断指令，该中断指令即唤醒信号，以告知待机控制器11需要将主控制器10唤醒，进而执行工作任务。待机控制器11收到唤醒信号时，可向电源控制引脚PWRBTN发送一模拟人为手动开启物理按键开关的信号，为主控制器10接通供电电源，使其处于上电状态，可以随时执行工作指令。

因此，这种电子设备中，在待机时可由低功耗的待机控制器11随时准备唤醒主控制器10，实现低功耗的同时也能满足快速唤醒的需求，无需单独专门设计对应的唤醒电路，待机控制电路的结构更为简单、可以节省电路开销、成本更低。

可选地，参照图2，所述接口电路12包括以太网芯片121，所述主控制器10与所述以太网芯片121电连接。

具体而言，一种实施方式中，如图2的示意，本实用新型实施中的待机控制电路中的接口电路12可以包括以太网芯片121，也称之为PHY芯片(Port Physical Layer，端口物理层)芯片。主控制器10与以太网芯片121电连接。结合图2的示意，主控制器10和以太网芯片121之间可通过TXCLK、TX0、TX1、TX2、TX3、RX0、RX1、RX2、RX3、RXCLK信号线完成工作指令的传输，并且，以太网芯片121还具有可输出中断指令的中断输出引脚INTOUT。这种待机控制电路中，通过以太网芯片121可使得电子设备具备网络共享功能，可实现多台电脑设备在局域网中共享同一台电子设备。

可选地，参照图2，所述接口电路12还包括RJ45接口122；所述RJ45接口122与所述以太网芯片121电连接，用于与网络设备通信。

具体而言，一种实施方式中，如图2的示意，本实用新型实施中的待机控制电路中的接口电路12还可以包括与以太网芯片121电连接的RJ45(Registered Jack 45，45型插座)接口122。结合图2的示意，RJ45接口122和以太网芯片121之间可通过TRXP0、TRXN0、TRXP1、TRXN1、TRXP2、TRXN2、TRXP3、TRXN3信号线完成工作指令的传输。这种待机控制电路中，利用RJ45接口122可以将电子设备与外部的电脑、路由器或网关等网络设备通过网线建立有线连接，确保网络共享工作时的信号稳定性。

可选地，所述以太网芯片121包括寄存器；

当所述RJ45接口122上的网线插拔变化时，所述寄存器阻断所述中断输出引脚INTOUT输出中断信号。

具体而言，一种实施方式中，以太网芯片121中包括寄存器，可通过预先对寄存器进行配置，使得当RJ45接口122上的网线插拔变化时，寄存器不会基于网线插拔变化的状态从中断输出引脚INTOUT输出中断信号，从而可以避免因为出现网络故障时主控制器10的误启动，防止产生不必要的能耗。

可选地，参照图1，所述待机控制器11还通过I²C总线与所述主控制器10电连接。

具体而言，一种实施方式中，如图1的示意，待机控制器11还通过I²C总线(Inter-Integrated Circuit，同步串行总线)与主控制器10电连接，从而，待机控制器11除了用于关断或唤醒主控制器10，还可以配合主控制器10实现工作任务的实时监控等功能。

可选地，所述主控制器10包括一块主控SOC。

具体而言，一种实施方式中，在实现前述的待机控制电路时，可选择使用一块SOC(System on Chip，系统级芯片)作为主控制器10使用。SOC相较于传统的通用处理器，功能专一，省去了无关引脚和功能，引脚利用率高，使用性价比高。

可选地，所述主控制器10包括两块主控芯片，两块所述主控芯片为不同架构的芯片。

具体而言，一种实施方式中，除了采用前述的单一SOC作为主控制器10，还可以采用双系统结构作为主控制器10。主控制器10可以包括两块不同架构的主控芯片，例如，主控制器10可以是FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程逻辑门阵列)芯片、ARM(Advanced RISC Machines，进阶精简指令集机器架构)芯片和DSP(Digital SignalProcessor)芯片中任意两种不同架构芯片的组合。

示例性地，主控制器10可以包括相互连接的FPGA(Field Programmable GateArray，现场可编程逻辑门阵列)芯片与ARM(Advanced RISC Machines，进阶精简指令集机器架构)芯片。这种双系统结构的主控制器10可充分利用ARM接口资源丰富、功耗低，擅长进行多媒体显示、逻辑控制等优势，以及FPGA擅长进行多通道或高速AD采集、接口拓展、以及高速信号传输等优势，提升工作效率和工作质量。

需要说明的是，当上述的电子设备为打印机时，根据打印原理的不同，上述的电子设备可以是激光打印机、喷墨打印机或针式打印机中任一一种。以激光打印机为例，当激光打印机中采用了上述的待机控制电路时，其主控制器10中可以集成有LSU(Laser ScanningUnit，激光扫描单元)控制器，用于控制激光单元的扫描动作，完成打印流程中的曝光控制。因此，基于前述对于传统打印机的待机控制电路的改进，可以进一步地将打印机的待机功耗降低到更低的水平，提高打印机节能能效水平。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括主控制器、待机控制器和接口电路；

所述接口电路用于与外部控制设备连接，以接收来自所述外部控制设备的工作指令；

2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述待机控制器的另一个引脚与所述接口电路的中断输出引脚电连接；

3.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述接口电路包括以太网芯片，所述主控制器与所述以太网芯片电连接。

4.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，所述接口电路还包括RJ45接口；

所述RJ45接口与所述以太网芯片电连接，用于与网络设备通信。

5.根据权利要求4所述的电子设备，其特征在于，所述以太网芯片包括寄存器；

当所述RJ45接口上的网线插拔变化时，所述寄存器阻断所述中断输出引脚输出中断信号。

6.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述待机控制器还通过I²C总线与所述主控制器电连接。

7.根据权利要求1至6任一项所述的电子设备，其特征在于，所述主控制器包括一块主控SOC。

8.根据权利要求1至6任一项所述的电子设备，其特征在于，所述主控制器包括两块主控芯片，两块所述主控芯片为不同架构的芯片。

9.根据权利要求1至6任一项所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备包括激光打印机、喷墨打印机和针式打印机中任一种。