1 引言
隨著大量新興數據業務的應用,智能手機和平板電腦功耗水平大幅度提高,導致待機時間也大幅度縮短。為了能否延伸待機時間,內置電池的設計變得越來越普及。這是因為鋰電池的一半體積是由其結構件所占據的,如果電池內置于智能手機和平板電腦機身中,就可以節省鋰電池的結構件體積,從而在相同乃至更大的體積上大大提高電池的容量。如此一來,電池的容量確實得到了大幅度增加,伴隨著也產生了一個新的問題——如果智能手機和平板電腦在應用過程中發生軟件系統卡機的情況,如何進行系統的復位操作?
與產品的主要功能相比,解除卡機狀況的機械復位裝置通常比較落后。為防止設備意外復位,共模電感器大多數手動復位鍵(如果有的話)都掩藏在機身內。因為復位鍵很難觸及,所以拆卸電池成為非常普遍的解決辦法。但是,這種做法不僅用戶感受度較差,并且增加了成本,還可能會損壞系統,例如,使重要的數據丟失。
那么,在內置電池設計的智能手機和平板電腦中,如何進行系統的硬件復位呢?本文介紹了一種硬件智能復位的解決方案,不僅可以在智能手機和平板電腦設計中實現雙鍵長按的智能復位,還可以實現在智能手機和平板電腦中流行的單鍵開/關機和復位的智能方案。
2 智能手機和平板電腦應用平臺的開/關機和復位的機制和隱患
電感器廠家在當今智能手機和平板電腦的主流平臺中,通常都存在應用處理器(Application Process / Baseband, 下簡稱AP)加電源管理芯片(Power Management Unit, 下簡稱PMU)的架構,如圖1所示。
圖1. 智能手機和平板電腦中AP + PMU的硬件架構
在這種硬件架構中,在PMU上設置有一個電源開關管腳與一個機身上的一個機械開關相連(下簡稱Power_Key)。
當手機處于關機狀態的時候,按下Power_Key將PMU的電源開關管腳拉到地,將啟動PMU上電過程:PMU啟動LDO為AP供電,同時發出硬件復位信號給AP,當AP軟件系統啟動完畢后,回送一個PS_HOLD信號將PMU的PS_HOLD管腳拉高,并且在工作狀態一直維持為高電平;如果在一定的時間內(Tpshold時間),AP沒有能將PS_HO差模電感LD管腳拉高,則表明AP啟動失敗,PMU自動進行下電過程。通常要求Power_Key和PS_HOLD信號之間存在一定的關系,即Power_Key信號必須保持為低電平直至PS_HOLD信號被AP驅動為高,如圖2所示。這是因為,如果發生了AP上電初始化失敗而沒能在設置的時間Tpshold內將PS_HOLD信號拉高,Power_Key仍然維持為低能夠確保PMU將被觸發再一次上電過程,從而確保上電成功。
圖2. PMU的Power_Key和PS_HOLD信號的時序關系
當手機處于開機狀態的時候,按下Power_Key將PMU的電源開關管腳拉到地,PMU將發送中斷給AP,AP將根據中斷請求進行響應,將PS_HOLD管腳拉到地,PMU自動進行下電過程。
在這個機制smd電感器中一體成型電感,存在一個顯見的隱患:當AP的系統軟件卡機的時候,它將無法響應PMU發送的下電中斷請求,也就無法進行關機或復位操作了。可能的解決方法如下:在PMU的PS_HOLD管腳輸入端設置一個按鍵開關S1,當S1被按下,PS_HOLD信號被拉低到地,觸發PMU的下電過程,如圖3所示。 大功率電感廠家 |大電流電感工廠