多媒體智能晶片的電源管理控制方法及電源管理系統的製作方法
2023-06-05 10:19:06
專利名稱：多媒體智能晶片的電源管理控制方法及電源管理系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種多媒體智能晶片的待機優化方案，尤其涉及一種具備待機模式但不具備休眠模式的多媒體智能晶片利用CPU本身實現電源管理控制的方法及系統。
背景技術：
科技發展的今天，消費電子產品與人們的生活息息相關，而且越來越多的智能消費電子產品被人們所接受，應用不斷蓬勃發展。而隨著對此類消費電子產品的普及使用且在使用頻率上具有較大差異性。特別作為多媒體電視接收機來說，需要常常處於待機狀態。現有此類多媒體晶片大都採用單片機控制，因此板級電源管理也要外部的單片機控制。對於本身具備CPU的智能多媒體晶片而言，即便一個單片機，也額外地增加了硬體成本。
發明內容
本發明的目的是針對現有技術這方面的缺陷，提出一種多媒體智能晶片的電源管理控制方法及電源管理系統，優化硬體成本。本發明多媒體智能晶片電源管理的目的，將通過以下技術方案得以實現一種多媒體智能晶片的電源管理控制方法，所述多媒體智能晶片具有CPU和外圍設備接口，其特徵在於包括如下步驟
51待機標識步驟，通過遙控器或待機鍵輸入頂，RTC或GIPO的待機信號並保存為待機標識；
52:CPU待機步驟，CPU接收待機中斷，保存當前多媒體顯示信息，並通過CPU自身的第一接腳發出復位信號，觸發引導待機程序，且在一定延遲後關閉除IR，RTC和GIPO輸入處理外的晶片內功能模塊和外圍設備電源；
S3:開機信號輪詢步驟，在待機頻率下CPU接收開機中斷，所述開機中斷包括所接收到的IR，RTC或GIPO中的任一喚醒信號；
S4 :CPU啟動步驟，CPU打開晶片內功能模塊和外圍設備的電源，並在一定延遲後通過第一接腳發出復位信號，觸發引導啟動程序。進一步地，步驟Sl中待機標識保存於晶片內部RAM保留字，外部FLASH存儲晶片， 外部RTC或NVRAM晶片之中。進一步地，步驟S2中通過寄存器關閉晶片內功能模塊，且通過置位第二接腳的輸出調製MOSFET電子開關關斷外圍設備接口使能，關閉外圍設備電源。進一步地，步驟S4中通過寄存器開通晶片內功能模塊，且通過置位第二接腳的輸出調製MOSFET電子開關接通外圍設備接口使能，開啟外圍設備電源。本發明多媒體智能晶片電源管理的目的，將通過以下系統方案得以實現多媒體智能晶片的電源管理系統，所述多媒體智能晶片具有CPU和外圍設備接口，其特徵在於包括待機標識模塊，用於接收通過遙控器或待機鍵輸入IR，RTC或GIPO的待機信號並保存為待機標識；
CPU待機模塊，用於當CPU接收待機中斷，保存當前多媒體顯示信息，並通過CPU自身的第一接腳發出復位信號，觸發引導待機程序，且在一定延遲後關閉除IR，RTC和GIPO輸入處理外的晶片內功能模塊和外圍設備電源；
開機信號輪詢模塊，用於在待機頻率下CPU接收開機中斷，所述開機中斷包括所接收到的IR，RTC或GIPO中的任一喚醒信號；
CPU啟動模塊，用於CPU打開晶片內功能模塊和外圍設備的電源，並在一定延遲後通過第一接腳發出復位信號，觸發引導啟動程序。進一步地，所述待機標識模塊用於保存待機標識之處包括晶片內部RAM保留字， 外部FLASH存儲晶片，外部RTC或NVRAM晶片之中。進一步地，所述CPU待機模塊或CPU啟動模塊中，包含用於開通或關閉晶片內功能模塊的寄存器。進一步地，所述CPU待機模塊或CPU啟動模塊中，包含用於開啟或關閉外圍設備電源的MOSFET電子開關和第二接腳，且所述第二接腳的輸出由CPU置位。本發明多媒體智能晶片電源管理控制方法及其系統的應用，可以最精簡的硬體設計實現待機功能，並且控制整機待機功耗滿足產品能耗要求；減少硬體了成本、降低了軟體設置的複雜度，對於機頂盒、電視機等消費電子設備的整機設計具有重大意義。以下便結合附圖，對本發明的具體實施方式
作進一步的詳述，以使本發明技術方案更易於理解、掌握。
圖1是本發明電源管理控制方法的流程示意簡圖； 圖2是本發明電源管理控制方法的具體實施流程圖； 圖3是本發明電源管理控制系統的模塊結構示意圖； 圖4是本發明電源管理控制系統的晶片原理總圖5是外圍設備電源控制原理圖。
具體實施例方式為了使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細描述。如圖1所示，本發明一實施方式中，所述多媒體智能晶片的電源管理控制方法，包括如下步驟。Sl 待機標識步驟，通過遙控器或待機鍵輸入頂，RTC或GIPO的待機信號並保存為待機標識；其中頂為發射自遙控器的紅外線待機信號，RTC為實時時鐘控制信號，GIPO為由待機鍵觸發的CPU某一通用輸入/輸出信號。S2 =CPU待機步驟，CPU接收待機中斷，保存當前多媒體顯示信息，並通過CPU自身的第一接腳(本實施例中選用GPI07 )發出復位信號，觸發引導待機程序，且在一定延遲後關閉除IR，RTC和GIPO輸入處理外的晶片內功能模塊和外圍設備電源；其中所述一定延時選為10ms，當然也絕不限於該值。S3 開機信號輪詢步驟，在待機頻率下CPU接收開機中斷，所述開機中斷包括所接收到的IR，RTC或GIPO中的任一喚醒信號。其輸入方式與步驟Sl中的待機標識相近似，故不予贅述。S4 :CPU啟動步驟，CPU打開晶片內功能模塊和外圍設備的電源，並在一定延遲後通過第一接腳GPI07發出復位信號，觸發引導啟動程序。其中，步驟Sl中待機標識保存於晶片內部RAM保留字，外部FLASH存儲晶片，外部 RTC或NVRAM晶片(非易失性存儲器)之中。顯然，採用內部的RAM保留字最節省，但當整機斷電後就只能使用預設值了。步驟S2和步驟S4中通過CPU自身的第一接腳發出復位信號，觸發引導待機程序或開機程序，如圖4所示的電源管理控制系統的晶片原理總圖所示，特別是與CPU的RESETN 引腳相關的復位電路實現的。從圖示可見，對CPU而言，其觸發引腳為第一接腳GPI07。進一步地，步驟S2中通過寄存器關閉晶片內功能模塊，且通過置位第二接腳 (GPIOl)的輸出調製MOSFET電子開關關斷外圍設備接口使能，關閉外圍設備電源；步驟S4 中通過寄存器開通晶片內功能模塊，且通過置位第二接腳的輸出調製MOSFET電子開關接通外圍設備接口使能，開啟外圍設備電源。本步驟需要結合圖5所示的外圍設備電源控制原理圖，從圖示可見，通過CPU的第二接腳GPIOl控制MOSFET電子開關，可以改變VDD5的電位高低，從而改變外圍設備接口使能通、斷，使得外圍所有設備的電源啟動或關斷。再請如圖3所示，本發明一實施方式中，所述多媒體智能晶片的電源管理系統，包括。待機標識模塊，用於通過遙控器或待機鍵輸入IR，RTC或GIPO的待機信號並保存為待機標識；其中頂為發射自遙控器的紅外線待機信號，RTC為實時時鐘控制信號，GIPO為由待機鍵觸發的CPU某一通用輸入/輸出信號。CPU待機模塊，用於當CPU接收待機中斷，保存當前多媒體顯示信息，並通過CPU自身的第一接腳(本實施例中選用GPI07 )發出復位信號，觸發引導待機程序，且在一定延遲後關閉除IR，RTC和GIPO輸入處理外的晶片內功能模塊和外圍設備電源；其中所述一定延時選為10ms，當然也絕不限於該值。開機信號輪詢模塊，用於在待機頻率下CPU接收開機中斷，所述開機中斷包括所接收到的IR，RTC或GIPO中的任一喚醒信號；其輸入方式與步驟Sl中的待機標識相近似， 故不予贅述。CPU啟動模塊，用於CPU打開晶片內功能模塊和外圍設備的電源，並在一定延遲後通過第一接腳GPI07發出復位信號，觸發引導啟動程序。其中，所述待機標識保存於晶片內部RAM保留字，外部FLASH存儲晶片，外部RTC 或NVRAM晶片之中。顯然，採用內部的RAM保留字最節省，但當整機斷電後就只能使用預設值了。所述CPU待機模塊或CPU啟動模塊通過CPU自身的第一接腳發出復位信號，觸發引導待機程序或開機程序，如圖4所示的電源管理控制系統的晶片原理總圖所示，特別是與CPU的RESETN引腳相關的復位電路實現的。從圖示可見，對CPU而言，其觸發引腳為第一接腳 GPI07。
而且，所述CPU待機模塊或CPU啟動模塊中，包含用於開通或關閉晶片內功能模塊的寄存器，還包含用於開啟或關閉外圍設備電源的MOSFET電子開關和第二接腳，且所述第二接腳的輸出由CPU置位。此處結合圖5所示的外圍設備電源控制原理圖，從圖示可見，通過CPU的第二接腳GPIOl控制MOSFET電子開關，可以改變VDD5的電位高低，從而改變外圍設備接口使能通、斷，使得外圍所有設備的電源啟動或關斷。如圖2所示，是本發明電源管理控制方法的具體實施流程圖。從圖示可見該管理控制方法的軟體設計和實現為多媒體晶片上電或者復位的時候，首先進入STANDBY模式， CPU以外部晶振的頻率執行。U-boot (常見的引導程序)先初始化系統時鐘，再切換到高速頻率執行，然後啟動作業系統和或者主程序。待機功能軟體部分就是啟動引導程序之前的一小段程序。通過對待機標識和喚醒信號的查詢，實現多媒體智能晶片在待機模式下有效的CPU狀態切換。本發明多媒體智能晶片電源管理控制方法及其系統的應用，可以最精簡的硬體設計實現待機功能，並且控制整機待機功耗滿足產品能耗要求；減少硬體了成本、降低了軟體設置的複雜度，對於機頂盒、電視機等消費電子設備的整機設計具有重大意義。應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但並非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施方式中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。上文所列出的一系列的詳細說明僅僅是針對本發明的可行性實施方式的具體說明，它們並非用以限制本發明的保護範圍，凡未脫離本發明技藝精神所作的等效實施方式或變更均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.多媒體智能晶片的電源管理控制方法，所述多媒體智能晶片具有CPU和外圍設備接口，其特徵在於包括如下步驟51待機標識步驟，通過遙控器或待機鍵輸入頂，RTC或GIPO的待機信號並保存為待機標識；52:CPU待機步驟，CPU接收待機中斷，保存當前多媒體顯示信息，並通過CPU自身的第一接腳發出復位信號，觸發引導待機程序，且在一定延遲後關閉除IR，RTC和GIPO輸入處理外的晶片內功能模塊和外圍設備電源；53開機信號輪詢步驟，在待機頻率下CPU接收開機中斷，所述開機中斷包括所接收到的IR，RTC或GIPO中的任一喚醒信號；54:CPU啟動步驟，CPU打開晶片內功能模塊和外圍設備的電源，並在一定延遲後通過第一接腳發出復位信號，觸發引導啟動程序。
2.根據權利要求1所述的多媒體智能晶片的電源管理控制方法，其特徵在於步驟Sl 中待機標識保存於晶片內部RAM保留字，外部FLASH存儲晶片，外部RTC或NVRAM晶片之中。
3.根據權利要求1所述的多媒體智能晶片的電源管理控制方法，其特徵在於步驟S2 中通過寄存器關閉晶片內功能模塊，且通過置位第二接腳的輸出調製MOSFET電子開關關斷外圍設備接口使能，關閉外圍設備電源。
4.根據權利要求1所述的多媒體智能晶片的電源管理控制方法，其特徵在於步驟S4 中通過寄存器開通晶片內功能模塊，且通過置位第二接腳的輸出調製MOSFET電子開關接通外圍設備接口使能，開啟外圍設備電源。
5.多媒體智能晶片的電源管理系統，所述多媒體智能晶片具有CPU和外圍設備接口， 其特徵在於包括待機標識模塊，用於接收通過遙控器或待機鍵輸入IR，RTC或GIPO的待機信號並保存為待機標識；CPU待機模塊，用於當CPU接收待機中斷，保存當前多媒體顯示信息，並通過CPU自身的第一接腳發出復位信號，觸發引導待機程序，且在一定延遲後關閉除IR，RTC和GIPO輸入處理外的晶片內功能模塊和外圍設備電源；開機信號輪詢模塊，用於在待機頻率下CPU接收開機中斷，所述開機中斷包括所接收到的IR，RTC或GIPO中的任一喚醒信號；CPU啟動模塊，用於CPU打開晶片內功能模塊和外圍設備的電源，並在一定延遲後通過第一接腳發出復位信號，觸發引導啟動程序。
6.根據權利要求5所述的多媒體智能晶片的電源管理系統，其特徵在於所述待機標識模塊用於保存待機標識之處包括晶片內部RAM保留字，外部FLASH存儲晶片，外部RTC或 NVRAM晶片之中。
7.根據權利要求5所述的多媒體智能晶片的電源管理系統，其特徵在於所述CPU待機模塊或CPU啟動模塊中，包含用於開通或關閉晶片內功能模塊的寄存器。
8.根據權利要求5所述的多媒體智能晶片的電源管理系統，其特徵在於所述CPU待機模塊或CPU啟動模塊中，包含用於開啟或關閉外圍設備電源的MOSFET電子開關和第二接腳，且所述第二接腳的輸出由CPU置位。
全文摘要
本發明揭示了一種多媒體智能晶片的電源管理控制方法及其系統，包括步驟S1，通過遙控器或待機鍵輸入IR，RTC或GIPO的待機信號並保存為待機標識；S2，CPU接收待機中斷，保存當前多媒體顯示信息，並通過CPU自身的第一接腳發出復位信號，觸發引導待機程序，且在一定延遲後關閉除IR，RTC和GIPO輸入處理外的晶片內功能模塊和外圍設備電源；S3，在待機頻率下CPU接收開機中斷，所述開機中斷包括IR，RTC或GIPO中的任一喚醒信號；S4，CPU打開晶片內功能模塊和外圍設備的電源，並在一定延遲後通過第一接腳發出復位信號，觸發引導啟動程序。應用本發明多媒體智能晶片電源管理控制方法及其系統，可以最精簡的硬體設計實現待機功能，並且控制整機待機功耗滿足產品能耗要求。
文檔編號H04N21/443GK102523516SQ20111037108
公開日2012年6月27日 申請日期2011年11月21日 優先權日2011年11月21日
發明者孫紀坤, 王紹惇 申請人:蘇州希圖視鼎微電子有限公司