專利名稱：電源管理技術(shù)中的動(dòng)態(tài)處理溫度補(bǔ)償方法
電源管理技術(shù)中的動(dòng)態(tài)處理溫度補(bǔ)償方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電源管理技術(shù)，特別是一種電源管理技術(shù)中的動(dòng) 態(tài)處理溫度補(bǔ)償方法。背景技術(shù)：
數(shù)字化電源需求近來(lái)已大幅攀升。前沿半導(dǎo)體制程技術(shù)不但讓器 件變得更小更快，它們還需要更低(密度更大)的供應(yīng)電壓和更高的 供應(yīng)電流；在此同時(shí)，最終系統(tǒng)的功能持續(xù)提升，體積和平均售價(jià)則 不斷下降。這些因素迫使電源供應(yīng)設(shè)計(jì)人員隨著產(chǎn)品世代交替不斷開(kāi) 發(fā)更精確、響應(yīng)速度更快、效率更高、體積更小和成本更低的電源供 應(yīng)。面對(duì)這些問(wèn)題，傳統(tǒng)模擬控制解決方案正逐漸變得束手無(wú)策、。 電源設(shè)計(jì)是手持設(shè)備設(shè)計(jì)中的一大難題，也是限制手持設(shè)備減小體積 和擴(kuò)展功能的一大瓶頸。在這一類嵌入式系統(tǒng)中，CPU集成較多外設(shè) 控制器，并且為實(shí)現(xiàn)諸多復(fù)雜功能，系統(tǒng)中外擴(kuò)許多控制芯片。因此 造成了系統(tǒng)電壓軌較多、功耗大的局面?，F(xiàn)在的手持設(shè)備，大都要求 有工作模式、睡眠模式等不同的工作模式，在電源管理上，對(duì)設(shè)計(jì)者 也提出了更高的要求；又不能收集系統(tǒng)運(yùn)行的負(fù)荷狀態(tài)，節(jié)能效果不 顯著；電源管理和實(shí)時(shí)性能要求之間的復(fù)雜關(guān)系處理不夠精確和高 效。同時(shí)隨著系統(tǒng)速度的提升也加速了設(shè)備功耗的提升，縮短了電池 續(xù)航能力，系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性和可靠性也隨之受到極大的影響。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的缺 陷，提供一種電源管理技術(shù)中的動(dòng)態(tài)處理溫度補(bǔ)償方法。本發(fā)明采用了下列技術(shù)方案解決了其技術(shù)問(wèn)題 一種電源管理技 術(shù)中的動(dòng)態(tài)處理溫度補(bǔ)償方法，其特征在于包括以下步驟將來(lái)自參考電路101的輸出值輸入到控制和比較邏輯單元102 中，并寫(xiě)入其可讀的軟件寄存器中；當(dāng)參考電路101遲滯值比較先前值有明顯的變化，控制和比較邏 輯單元102將觸發(fā)一個(gè)電壓調(diào)整中斷輸出給操作系統(tǒng)/軟件驅(qū)動(dòng)12;操作系統(tǒng)/軟件驅(qū)動(dòng)12根據(jù)處理程序計(jì)算出所需要的新電壓值， 并將電壓調(diào)整請(qǐng)求輸出給電源調(diào)整器11，同時(shí)將編程電壓的新值輸 出給控制和比較邏輯單元102;電源調(diào)整器11通過(guò)供壓調(diào)整提供新的電壓給I. MX處理器10;當(dāng)新的電壓被應(yīng)用之后，供給參考電路101遲滯，編程值改變， 提供反饋和關(guān)閉具有動(dòng)態(tài)處理溫度補(bǔ)償?shù)臋C(jī)制循環(huán)，從而確保系統(tǒng)在 恰當(dāng)?shù)碾妷旱燃?jí)是穩(wěn)定的。本發(fā)明動(dòng)態(tài)處理溫度補(bǔ)償機(jī)制包括測(cè)試依賴于處理速度和溫度 參考電路的遲滯，然后降低電壓到最小等級(jí)，再提供給設(shè)備所需要的 操作頻率。
本發(fā)明可運(yùn)用在各種嵌入式系統(tǒng)設(shè)備和產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，如便攜式多媒體播放器，MP3播放機(jī)，智能手機(jī)，攝錄機(jī)等多種手持式設(shè)備和產(chǎn) 品。大大改善傳統(tǒng)簡(jiǎn)單電源管理技術(shù)帶來(lái)電池的使用時(shí)間短，系統(tǒng)穩(wěn) 定性，可靠性差等缺點(diǎn)。同時(shí)也可以與其他多種節(jié)能模式相結(jié)合。比 起傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)，同樣容量的電池，本發(fā)明可以提高系統(tǒng)使用時(shí)間一倍 以上。

附圖為本發(fā)明動(dòng)態(tài)處理溫度補(bǔ)償機(jī)制圖。 圖中各序號(hào)分別表示為
IO—I.MX處理器
101 —參考電路
102 —控制和比較邏輯單元 ll一電源調(diào)整器(PMIC) 12—操作系統(tǒng)/軟件驅(qū)動(dòng)
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例以及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
任何一個(gè)設(shè)備的功耗于兩部分組成，即動(dòng)態(tài)功耗和靜態(tài)功耗 P (總)二P (動(dòng)態(tài))+P (靜態(tài))
在系統(tǒng)激活模式中，動(dòng)態(tài)功耗應(yīng)該被考慮，如當(dāng)數(shù)字信號(hào)變化'， 模擬電路改變狀態(tài)時(shí)等因?yàn)樵O(shè)備需要完成用戶功能而發(fā)生的操作變 化時(shí)。動(dòng)態(tài)功耗定義如下
P(動(dòng)態(tài))二 C (電容)X V2 (電壓)X F (頻率)
在公式中，電壓是被平方，所以對(duì)動(dòng)態(tài)功耗的大小提供了更大的 作用，對(duì)電池的使用時(shí)間影響更大。
另一方面，在設(shè)備運(yùn)行模式中動(dòng)態(tài)功耗要比靜態(tài)功耗大的多，但 是在設(shè)備處于不運(yùn)行模式占主導(dǎo)位置時(shí)，靜態(tài)功耗對(duì)設(shè)備的使用時(shí)間 起了一個(gè)至關(guān)重要的因素，如手機(jī)處于待機(jī)模式，PDA處于關(guān)閉模式 等等。在典型的使用案例中，待機(jī)模式的時(shí)間是運(yùn)行模式時(shí)間的10 倍長(zhǎng)。
P (靜態(tài))二f(漏流)靜態(tài)功耗是漏流的一個(gè)函數(shù)，它主要依賴于所使用的制造工藝， 尺寸，三極管的電壓等等。
由此，本發(fā)明所述的動(dòng)態(tài)處理溫度補(bǔ)償技術(shù)降低了動(dòng)態(tài)功耗。 請(qǐng)參照附圖，本發(fā)明包括以下步驟
一種電源管理技術(shù)中的動(dòng)態(tài)處理溫度補(bǔ)償方法，包括以下步驟 將來(lái)自參考電路101的輸出值輸入到控制和比較邏輯單元102 中，并寫(xiě)入其可讀的軟件寄存器中；
當(dāng)參考電路101遲滯值比較先前值有明顯的變化，控制和比較邏 輯單元102將觸發(fā)一個(gè)電壓調(diào)整中斷輸出給操作系統(tǒng)/軟件驅(qū)動(dòng)12;
操作系統(tǒng)/軟件驅(qū)動(dòng)12根據(jù)處理程序計(jì)算出所需要的新電壓值， 并將電壓調(diào)整請(qǐng)求輸出給電源調(diào)'整器11，同時(shí)將編程電壓的新值輸
出給控制和比較邏輯單元102;
電源調(diào)整器11通過(guò)供壓調(diào)整提供新的電壓給I.MX處理器10;
當(dāng)新的電壓被應(yīng)用之后，供給參考電路101遲滯，編程值改變，
提供反饋和關(guān)閉具有動(dòng)態(tài)處理溫度補(bǔ)償?shù)臋C(jī)制循環(huán)，從而確保系統(tǒng)在 恰當(dāng)?shù)碾妷旱燃?jí)是穩(wěn)定的。 ，
上述的參考電路101的遲滯值為包括測(cè)試依賴于處理速度和溫度。
一般情況，在常溫下的一種典型運(yùn)行模式，其1.2V電壓是足夠 供給具有動(dòng)態(tài)處理溫度補(bǔ)償技術(shù)的90nrn I.MX處理器，而傳統(tǒng)的90nm 設(shè)計(jì)需要1.6V的電壓供給。這種結(jié)果就是具有動(dòng)態(tài)處理溫度補(bǔ)償 (DPTC)機(jī)制可以節(jié)省40%的功耗，因此可以增加電池使用時(shí)間接
近一倍。
權(quán)利要求
1. 一種電源管理技術(shù)中的動(dòng)態(tài)處理溫度補(bǔ)償方法，其特征在于包括以下步驟將來(lái)自參考電路(101)的輸出值輸入到控制和比較邏輯單元(102)中，并寫(xiě)入其可讀的軟件寄存器中；當(dāng)參考電路(101)遲滯值比較先前值有明顯的變化，控制和比較邏輯單元(102)將觸發(fā)一個(gè)電壓調(diào)整中斷輸出給操作系統(tǒng)/軟件驅(qū)動(dòng)(12)；操作系統(tǒng)/軟件驅(qū)動(dòng)(12)根據(jù)處理程序計(jì)算出所需要的新電壓值，并將電壓調(diào)整請(qǐng)求輸出給電源調(diào)整器(11)，同時(shí)將編程電壓的新值輸出給控制和比較邏輯單元(102)；電源調(diào)整器11通過(guò)供壓調(diào)整提供新的電壓給I.MX處理器(10)；當(dāng)新的電壓被應(yīng)用之后，供給參考電路(101)遲滯，編程值改變，提供反饋和關(guān)閉具有動(dòng)態(tài)處理溫度補(bǔ)償?shù)臋C(jī)制循環(huán)，從而確保系統(tǒng)在恰當(dāng)?shù)碾妷旱燃?jí)是穩(wěn)定的。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源管理技術(shù)中的動(dòng)態(tài)處理溫度補(bǔ)償方法，其特征在于所述的參考電路(101)的遲滯值為包括測(cè)試依賴 于處理速度和溫度。
全文摘要
一種電源管理技術(shù)中的動(dòng)態(tài)處理溫度補(bǔ)償方法，其步驟將參考電路輸出值輸入到控制和比較邏輯單元中；當(dāng)參考電路遲滯值比較先前值有變化，控制和比較邏輯單元將觸發(fā)一個(gè)電壓調(diào)整中斷給操作系統(tǒng)/軟件驅(qū)動(dòng)；操作系統(tǒng)/軟件驅(qū)動(dòng)計(jì)算出所需要的新電壓值，并將此請(qǐng)求輸給電源調(diào)整器，同時(shí)將電壓新值輸出給控制和比較邏輯單元；電源調(diào)整器通過(guò)供壓調(diào)整提供新的電壓給處理器；從而確保系統(tǒng)在恰當(dāng)?shù)碾妷旱燃?jí)是穩(wěn)定的。本發(fā)明測(cè)試依賴于處理速度和溫度參考電路的遲滯，然后降低電壓到最小等級(jí)，因此本發(fā)明大大改善傳統(tǒng)簡(jiǎn)單電源管理技術(shù)帶來(lái)電池的使用時(shí)間短，系統(tǒng)穩(wěn)定性，可靠性差等缺點(diǎn)。可運(yùn)用便攜式多媒體播錄放器，智能手機(jī)等各種嵌入式系統(tǒng)設(shè)備。
文檔編號(hào)G01R19/32GK101281217SQ20071003925
公開(kāi)日2008年10月8日 申請(qǐng)日期2007年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月6日
發(fā)明者林 廖, 晟 張, 石萬(wàn)群 申請(qǐng)人:上海摩飛電子科技有限公司