終端設備軟硬體自適應匹配方法及使用該方法的終端設備的製作方法

2023-04-24 07:46:41

專利名稱：終端設備軟硬體自適應匹配方法及使用該方法的終端設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種終端設備軟體、硬體版本自動適應並匹配的方法，以及涉及一種 利用該方法的終端設備。
背景技術：
手機在現代生活中所扮演的角色越來越重要，除了實現最基本的移動語音通話之 夕卜，還集成了越來越多的商務、娛樂功能，藉助手機，人們可以很方便地進行日程安排、交流 溝通、商務提醒、休閒娛樂等。手機的種類也很繁多，各廠商推出了多種適合不同用戶人群 的各式各樣的不同型號的手機。實際上，很多不同型號的手機通常由同一個產品原型機衍 生而來，所謂原型機，是指對於新型號或新設計的手機在結構上的全功能的裝置，通過這個 裝置檢驗各部件的設計性能以及部件之間的兼容性並檢查整機的設計性能，原型機具有最 基本的功能，但也是最基本的功能。一種典型的情況是不同型號的手機硬體其實由同一份原型機的原理圖產生，只是 對應不同的硬體的物料清單(B0M，Bills ofMaterial，又稱結構清單)而已。由於BOM或者 外設電路的改變，軟體經常需要更換版本以適應這種改變，現有的情況通常是一份Β0Μ，即 一個硬體版本，對應一個軟體版本，這導致同一個產品原型機衍生出眾多不同的硬體版本 和軟體版本，而且兩者之間必須一一對應才能保證系統的正常運行。目前業內實現手機同 一個軟體版本支持多個硬體版本的功能，其原理是利用手機中自帶的MCU(微控制器，Micro Controlling Unit)的 GPIO(通用型輸入輸出，General Purpose Input/Output)管腳，將 各個GPIO管腳配置成高電平或者低電平，再利用GPIO管腳的高低電平狀態的組合代表不 同的硬體版本，檢索到硬體版本之後，再啟動與該硬體版本對應的軟體，包括驅動程序或者 板極支持包(BSP，Board Support Package)，以使得硬體對應的軟體支持作業系統，使之能 夠更好的運行於硬體主板。請參圖1，圖1所顯示的利用MCU的GPIO管腳實現軟硬體匹配的原理框圖。簡述 如下利用MCU的三個管腳，GPIOU GPI02、GPI03分別連接至數字分壓電路(圖中虛線框 內)，數字分壓電路在工作電壓(VDD)與接地點之間接入電阻Rl R6。GPI01 3分別通 過上拉電阻R1、R3、R5或者下拉電阻R2、R4、R6將GPI01 3的電平配置成高或低狀態，高 低電平的組合有多種，每種則對應一種硬體版本，其對應關係可參表1。表1現有的通過GPIO電平組合對應硬體版本的檢索對照表 注 __不接入電路〇一接入電路H—高電平L—低電平因此，對應MCU的三個管腳的兩種狀態，可以對應23 = 8種硬體版本，該利用電平 組合對應硬體版本的方法的流程圖請參圖2，流程如下①「系統開機後，MCU首先將GPIOl 3配置成輸入功能；②「讀取GPIOl 3上的電平狀態；③「通過查找GPIO電平狀態與硬體版本檢索對照表獲得相應的硬體版本信息； 「啟動相應的驅動程序或者BSP，之後系統程序便可正常工作。現有方法可以支持的硬體版本數目是固定並且有限的，不能在硬體生產出來以後 再增加，不夠靈活。如果要增大可支持的硬體版本數目，就要增加佔用MCU的GPIO資源、 增加使用電阻，並且要增加佔用PCB面積，而在日益小型化但功能日益豐富的手機產品中， GPIO資源、PCB面積都是比較稀缺的資源，因此，現有的方法不能夠滿足硬體版本增多的情 況。本發明則提供一種新的方式用以改善或解決上述的問題。

發明內容
本發明要解決的技術問題在於提供一種新的用於終端設備軟體和硬體版本自適 應匹配的方法，提高產品的開發效率，減少開發、測試、生產和維護費用。本發明通過這樣的技術方案解決上述的技術問題一種終端設備軟硬體自適應匹配方法，該終端設備具有特定版本的硬體以及多個 版本的軟體，該方法包括如下步驟提供模擬電壓_硬體版本對照表；提供微控制器，該微 控制器可讀取上述模擬電壓_硬體版本對照表；提供模數轉換器，該模數轉換器一端連接 至上述的微控制器；提供模擬分壓電路，該模擬分壓電路包括串聯的第一電阻、第二電阻； 提供工作電壓，上述第一電阻連接於工作電壓，第二電阻一端連接於第一電阻，另一端接 地，將模數轉換器的另一端連接於第二電阻與第一電阻相接的一端，用以採集第二電阻的 分壓值；模數轉換器採集到的分壓值傳遞至微控制器，微控制器根據獲得的分壓值讀取上 述模擬電壓-硬體版本對照表，並檢索出分壓值對應的硬體版本，後啟動硬體版本對應的 版本的軟體。作為本發明的一種改進，第一電阻為多個電阻串聯或並聯的集合。作為本發明的一種改進，第二電阻為多個電阻串聯或並聯的集合。
作為本發明的一種改進，該工作電壓由終端設備內的電壓調節器提供。作為本發明的一種改進，終端設備具有電源管理晶片，模數轉換器即為該電源管 理晶片自帶。作為本發明的一種改進，終端設備具有基帶晶片，模數轉換器即為該基帶晶片自帶。本發明另提供一種終端設備，該終端設備具有工作電壓、特定版本的硬體、多個版 本的軟體、內存的模擬電壓-硬體版本對照表、可讀取上述模擬電壓-硬體版本對照表的微 控制器、一端連接至微控制器的模數轉換器，以及連接至模數轉換器的模擬分壓電路，模擬 分壓電路包括串聯的第一電阻、第二電阻，上述第一電阻連接於工作電壓，第二電阻一端連 接於第一電阻，另一端接地，模數轉換器的另一端連接於第二電阻與第一電阻相接的一端， 用以採集並向微控制器傳遞第二電阻的分壓值。作為本發明的一種改進，終端設備設有電壓調節器，該工作電壓由上述電壓調節 器提供。作為本發明的一種改進，終端設備具有電源管理晶片，模數轉換器即為該電源管 理晶片自帶。作為本發明的一種改進，終端設備具有基帶晶片，模數轉換器即為該基帶晶片自
市o與現有技術相比較，本發明具有以下優點可以支持的硬體版本數多且不固定，通 過改變分壓電阻的分壓比，可以靈活的添加後續硬體版本。因為是採用模擬電壓區別不同 的硬體版本，根據ADC的精度，數量可以達到幾十甚至幾百，所以可支持的硬體版本數要遠 大於現有的利用GPI0實現的方法，用到的裝置，電路和電阻數量固定，佔用PCB面積固定且 少，節省成本。


圖1是與本發明相關的現有的手機軟硬體匹配方法的原理框圖。圖2是與本發明相關的現有的手機軟硬體匹配方法的流程圖。圖3是本發明終端設備軟硬體自適應匹配方法的原理框圖。圖4是本發明終端設備軟硬體自適應匹配方法的流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖詳細說明本發明的具體實施方式
。以手機為例闡述本發明的技術方案。手機產品都是根據各個方案提供商提 供的晶片組進行設計開發，而晶片組在設計之初都包含有ADC(模擬-數字轉換器， Analog-to-Digital Converter)，ADC —般存在於手機的電源管理晶片、模擬基帶晶片或者 基帶晶片中，且通過復用開關可以接入多個通道，因此經常有空閒的ADC通道閒置。本發明正是利用這些空閒的ADC通道實現本發明的技術方案及解決本背景技術 中存在的技術問題。利用ADC和外加的兩個分壓電阻，以模擬的不同的電壓值代表不同的硬體版本信 息，再通過與軟體的配合實現手機軟體和不同硬體版本的自適應匹配，做到軟體對硬體的
5前向兼容，即新的軟體既可支持新的硬體版本也可以支持老的硬體版本。本發明終端設備軟硬體自適應匹配方法的原理框圖如圖3所示，其核心組成包含 MCU、ADC及由第一電阻R1、第二 R2構成的模擬分壓電路(圖中虛線框內部分)，Vref作為 分壓電路的參考電壓。與圖3所示框圖配套的需要具有模擬電壓-硬體版本對照表，根據 圖3中a點的電壓值從模擬電壓-硬體版本對照表中可以檢索到對應的硬體版本號。ADC 的主要的作用是兩個，第一，採樣a點的電壓值，第二，量化，即，用有限長度的二進位數來 逼近模擬電壓。其實，Vref也可以直接利用MCU的工作電壓，或者直接利用手機的工作電 壓。因此，本方法可以識別的硬體版本數目取決於ADC的量化精度、第一電阻R1與第 二電阻R2的精度、和Vref的精度。Vref可採用手機系統內部的電壓基準，電壓基準的精度
一般在0. 左右。假設ADC的位長為x比特；電阻精度為y % ；以Va代表a點電壓(S卩，第二電阻R2 的分壓值)；以代表a點電壓誤差。則 a點電壓誤差為Vaerror = Vamax-Vamin ； (2)x比特ADC的量化誤差為1/2xVref ；( 3 )如果Vaerror <^Vref(4)則可以通過ADC採樣電壓準確判斷電路版本。根據公式(4)，如果採用0. 精度的電阻、8比特ADC，則任何電阻取值都可滿足
徹f ,即最大可以支持28 = 256級。如果採用5%精度的E96系列貼片電阻，則需要選擇合適的阻值滿足公式(4)，假 設ADC解析度16比特，精度12比特；電壓基準Vref為1. 2V、0. 精度；根據公式⑷和 圖3，可以選擇合適電阻搭建對應電路，以區別10個硬體版本，其電壓-硬體版本對照表如 表2所示。表2模擬電壓-硬體版本對照表 採用本方法的軟體流程如圖4所示①「軟體在系統開機後，首先啟動ADC ；②「通過ADC讀取a點的模擬電壓值；③「通過預先設定好的模擬電壓與硬體版本對照表獲得相應的硬體版本；④「啟動相應的驅動程序或者BSP，之後系統程序便可正常工作。因此，概括來說，本發明即利用手機晶片組中MCU( —般是ARM)、自帶的ADC、以及 分壓電阻構成的模擬電壓採樣和讀取電路。實際上，任何通過兩個或兩個以上電阻的串聯 或者並聯組合代替R1或者R2的方法都屬於本發明的模擬分壓電路。比如當圖3中的R1 =10K、R2 = 100K，用兩個20K電阻的並聯代替R1，用兩個50K的電阻的串聯替代R2。本發明另提供一種實現手機軟硬體自適應匹配的手機，該手機包括微控制器 (MCU)、模數轉換器(ADC)以及由第一電阻R1與第二 R2串聯的分壓電路，第一電阻R1接至 工作電壓，第二電阻R2接地，數模轉換器連接於第一電阻R1與第二電阻R2之間用以採集 第二電阻R2的模擬電壓，該數模轉換器連接至MCU並將該模擬電壓轉換成二進位表示。實 際上，R1可以是多個電阻串聯或並聯，R2也可以是多個電阻串聯或並聯。利用本發明提供的技術方案，可以支持的硬體版本數多且不固定，通過改變分壓 電阻的分壓比，可以靈活的添加後續硬體版本。因為是採用模擬電壓區別不同的硬體版本， 根據ADC的精度，數量可以達到幾十甚至幾百，所以可支持的硬體版本數要遠大於現有的 利用GPI0實現的方法，用到的裝置，電路和電阻數量固定，佔用PCB面積固定且少，節省成 本。以上是以手機為例闡述本發明的技術方案，實際上，本發明提供的方法也適用於 其他需要根據硬體版本啟動對應軟體的終端設備，也是利用微控制器、模數轉換器以及模 擬分壓電路實現同樣的效果。對於不特定的終端設備，如果其具有電壓調節器，上述工作電 壓則由電壓調節器提供。以上所述僅為本發明的較佳實施方式，本發明的保護範圍並不以上述實施方式為 限，但凡本領域普通技術人員根據本發明所揭示內容所作的等效修飾或變化，皆應納入權 利要求書中記載的保護範圍內。
權利要求
一種終端設備軟硬體自適應匹配方法，該終端設備具有特定版本的硬體以及多個版本的軟體，其特徵在於，該方法包括如下步驟提供模擬電壓-硬體版本對照表；提供微控制器，該微控制器可讀取上述模擬電壓-硬體版本對照表；提供模數轉換器，該模數轉換器一端連接至上述的微控制器；提供模擬分壓電路，該模擬分壓電路包括串聯的第一電阻、第二電阻；提供工作電壓，上述第一電阻連接於工作電壓，第二電阻一端連接於第一電阻，另一端接地，將模數轉換器的另一端連接於第二電阻與第一電阻相接的一端，用以採集第二電阻的分壓值；模數轉換器採集到的分壓值傳遞至微控制器，微控制器根據獲得的分壓值讀取上述模擬電壓-硬體版本對照表，並檢索出分壓值對應的硬體版本，後啟動硬體版本對應的版本的軟體。
2.根 據權利要求1所述的終端設備軟硬體自適應匹配方法，其特徵在於，第一電阻為 多個電阻串聯或並聯的集合。
3.根據權利要求1或2所述的終端設備軟硬體自適應匹配方法，其特徵在於，第二電阻 為多個電阻串聯或並聯的集合。
4.根據權利要求1所述的終端設備軟硬體自適應匹配方法，其特徵在於，該工作電壓 由終端設備內的電壓調節器提供。
5.根據權利要求1所述的終端設備軟硬體自適應匹配方法，其特徵在於，終端設備具 有電源管理晶片，模數轉換器即為該電源管理晶片自帶。
6.根據權利要求1所述的終端設備軟硬體自適應匹配方法，其特徵在於，終端設備具 有基帶晶片，模數轉換器即為該基帶晶片自帶。
7.一種使用如權利要求1所述終端設備軟硬體自適應匹配方法的終端設備，其特徵在 於該終端設備具有工作電壓、特定版本的硬體、多個版本的軟體、內存的模擬電壓-硬體 版本對照表、可讀取上述模擬電壓_硬體版本對照表的微控制器、一端連接至微控制器的 模數轉換器，以及連接至模數轉換器的模擬分壓電路，模擬分壓電路包括串聯的第一電阻、 第二電阻，上述第一電阻連接於工作電壓，第二電阻一端連接於第一電阻，另一端接地，模 數轉換器的另一端連接於第二電阻與第一電阻相接的一端，用以採集並向微控制器傳遞第 二電阻的分壓值。
8.根據權利要求7所述的終端設備，其特徵在於，終端設備設有電壓調節器，該工作電 壓由上述電壓調節器提供。
9 .根據權利要求7所述的終端設備，其特徵在於，終端設備具有電源管理晶片，模數轉 換器即為該電源管理晶片自帶。
10.根據權利要求7所述的手機，其特徵在於，終端設備具有基帶晶片，模數轉換器即 為該基帶晶片自帶。
全文摘要
本發明關於一種終端設備軟硬體自適應匹配方法，該方法包括提供模擬電壓-硬體版本對照表；提供微控制器，可讀取上述模擬電壓-硬體版本對照表；提供模數轉換器；提供模擬分壓電路，將模數轉換器的一端連接於分壓電路並採集分壓值；模數轉換器採集到的分壓值傳遞至微控制器，微控制器根據獲得的分壓值讀取上述模擬電壓-硬體版本對照表，並檢索出分壓值對應的硬體版本，後啟動硬體版本對應的版本的軟體。本發明另提供一種使用上述方法的終端設備。
文檔編號H04M1/725GK101841590SQ20091004762
公開日2010年9月22日 申請日期2009年3月16日 優先權日2009年3月16日
發明者黃忠 申請人:聯芯科技有限公司