本發(fā)明涉及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電源管理芯片以及用于電源管理芯片的控制方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中，在快充的充電和放電階段，快充電源管理芯片需要利用CPU指令控制整個(gè)芯片的充電、放電過(guò)程，那么CPU和電源管理芯片在整個(gè)充放電過(guò)程中一致處于POWER ON狀態(tài)，這樣給整塊產(chǎn)品造成不小的功耗損失。現(xiàn)有功耗控制手段主要通過(guò)CPU下達(dá)指令或者外圍控制電路直接POWER DOWN整個(gè)CPU電路，這種功耗控制手段導(dǎo)致快充在充放電過(guò)程中不能及時(shí)響應(yīng)外界需求導(dǎo)致過(guò)充、欠充的狀況。現(xiàn)有功耗控制手段不將整個(gè)CPU電路POWER DOWN的方式如下：第一種方式是將電路分成多個(gè)區(qū)域，CPU根據(jù)需要?jiǎng)t關(guān)斷其中某一部分電路，該部分電路不影響其他電路運(yùn)行而且不影響芯片業(yè)務(wù)功能；第二種方式是通過(guò)軟件方式調(diào)整部分電路的訪問(wèn)時(shí)機(jī)，通過(guò)減少CPU訪問(wèn)某幾部分硬件電路的工作時(shí)間達(dá)到降低功耗的目的；第三種方式是通過(guò)CPU配置降低電路的工作頻率達(dá)到降低功耗的目的。但是CPU關(guān)斷部分電路或者降低工作頻率，僅能降低部分功耗，不能最大限度降低功耗，而且CPU關(guān)斷時(shí)候，由于CPU處于Power Down狀態(tài)，CPU不能及時(shí)響應(yīng)外部中斷請(qǐng)求，造成快充芯片的過(guò)充或者欠充。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于上述問(wèn)題，提出了本發(fā)明以便提供一種克服上述問(wèn)題或者至少部分地解決上述問(wèn)題的電源管理芯片以及用于電源管理芯片的控制方法。

本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種電源管理芯片，該芯片包括常通電域和至少一個(gè)可斷電域，所述常通電域、可斷電域均與總線連接；所述常通電域包括內(nèi)部計(jì)數(shù)器，用于直接控制CPU的通電或者斷電，所述電源管理芯片根據(jù)中央處理單元CPU處理的業(yè)務(wù)需求進(jìn)行劃分形成至少一個(gè)可斷電域，所述可斷電域由內(nèi)部計(jì)數(shù)器通過(guò)電源管理單元來(lái)控制其通電或者斷電。

可選的，所述常通電域包括鎖相環(huán)控制電路、時(shí)鐘樹電路、內(nèi)部計(jì)數(shù)器、電源管理單元，所述可斷電域由電源管理單元控制，根據(jù)斷電指令，完成斷電、電源隔離、時(shí)鐘脈沖門關(guān)閉和復(fù)位無(wú)效操作，根據(jù)通電指令完成時(shí)鐘脈沖門打開、復(fù)位撤離、電源隔離撤離和通電操作。

可選的，所述電源管理芯片包括三個(gè)可斷電域，第一可斷電域包括中央處理單元、靜態(tài)隨機(jī)隨取存儲(chǔ)器和閃存，所述第二可斷電域包括脈沖寬度調(diào)制器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器,所述第三可斷電域包括比例-積分-微分控制器。

本發(fā)明還提供一種用于上述電源管理芯片的控制方法，該方法包括：

內(nèi)部計(jì)數(shù)器在接收到外部中斷請(qǐng)求時(shí)或者內(nèi)部計(jì)算值已滿時(shí)，向CPU發(fā)送通電指令，所述CPU根據(jù)所述通電命令上電，并響應(yīng)所述外部中斷請(qǐng)求。

可選的，該方法包括：

CPU判斷業(yè)務(wù)指令是否已經(jīng)完成，在完成時(shí)所述CPU向內(nèi)部計(jì)數(shù)器發(fā)送斷電指令；

所述內(nèi)部計(jì)數(shù)器向所述CPU反饋?lái)憫?yīng)信號(hào)；

所述CPU根據(jù)所述響應(yīng)信號(hào)斷電。

可選的，該方法還包括：

內(nèi)部計(jì)數(shù)器在接收到外部中斷請(qǐng)求時(shí)或者內(nèi)部計(jì)算值已滿時(shí)，向電源管理單元發(fā)送通電指令；

所述電源管理單元解析所述通電指令，根據(jù)解析結(jié)果向?qū)?yīng)的可斷電域發(fā)送通電信號(hào)。

可選的，該方法還包括：

CPU根據(jù)充電進(jìn)程確定斷電指令內(nèi)容；

將所確定的斷電指令發(fā)送至內(nèi)部計(jì)數(shù)器；

內(nèi)部計(jì)數(shù)器將所述斷電指令發(fā)送至電源管理單元，并開始進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)數(shù)；

所述電源管理單元解析所述斷電指令，根據(jù)解析結(jié)果向?qū)?yīng)的可斷電域發(fā)送斷電信號(hào)。

本申請(qǐng)實(shí)施例中提供的技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明能夠解決CPU斷電的時(shí)候，CPU不能及時(shí)響應(yīng)外部中斷請(qǐng)求，防止電源過(guò)充或者欠充的情況發(fā)生。本發(fā)明通過(guò)劃分出多個(gè)可斷電域，能夠進(jìn)一步降低芯片功耗，達(dá)到更加節(jié)能的目的。

上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說(shuō)明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉本發(fā)明的具體實(shí)施方式。

附圖說(shuō)明

通過(guò)閱讀下文優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述，各種其他的優(yōu)點(diǎn)和益處對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實(shí)施方式的目的，而并不認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。而且在整個(gè)附圖中，用相同的參考符號(hào)表示相同的部件。在附圖中：

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施例提出的電源管理芯片的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例提出的電源管理芯片的結(jié)構(gòu)框圖；

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明第三個(gè)實(shí)施例提出的電源管理芯片的結(jié)構(gòu)框圖；

圖4示出了本發(fā)明提出的用于電源管理芯片控制通斷電的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本公開的示例性實(shí)施例。雖然附圖中顯示了本公開的示例性實(shí)施例，然而應(yīng)當(dāng)理解，可以以各種形式實(shí)現(xiàn)本公開而不應(yīng)被這里闡述的實(shí)施例所限制。相反，提供這些實(shí)施例是為了能夠更透徹地理解本公開，并且能夠?qū)⒈竟_的范圍完整的傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。

本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種電源管理芯片，如圖1所示，該芯片包括常通電域100和至少一個(gè)可斷電域200，所述常通電域、可斷電域均與總線BUS連接；所述常通電域包括內(nèi)部計(jì)數(shù)器101，用于直接控制CPU的通電或者斷電，所述電源管理芯片根據(jù)中央處理單元CPU處理的業(yè)務(wù)需求進(jìn)行劃分形成至少一個(gè)可斷電域，所述可斷電域由內(nèi)部計(jì)數(shù)器通過(guò)電源管理單元來(lái)控制其通電或者斷電。

內(nèi)部計(jì)數(shù)器電路基本功能之一是能接收CPU指令進(jìn)行斷電操作，同時(shí)內(nèi)部計(jì)數(shù)器還能夠接收外部中斷和內(nèi)部計(jì)數(shù)兩種方式來(lái)控制整個(gè)芯片的通電或者斷電。本發(fā)明具有創(chuàng)新性地利用內(nèi)部計(jì)數(shù)器和電源管理單元之間的握手信號(hào)來(lái)進(jìn)行可斷電域的通電或者斷電。

快充芯片power domain的劃分，尤其是常通電域與至少一個(gè)可斷電域，很大程度了減少了不必要通電的區(qū)域，從而減少了電源芯片的功耗，同時(shí)保證了CPU能夠及時(shí)響應(yīng)業(yè)務(wù)需求。

如圖2所示，所述常通電域包括內(nèi)部計(jì)數(shù)器101、時(shí)鐘樹電路102、鎖相環(huán)控制電路103、電源管理單元104，所述可斷電域由電源管理單元104控制，根據(jù)斷電指令，完成斷電、電源隔離、時(shí)鐘脈沖門關(guān)閉和復(fù)位無(wú)效操作，根據(jù)通電指令完成時(shí)鐘脈沖門打開、復(fù)位撤離、電源隔離撤離和通電操作。

在集成電路設(shè)計(jì)中，時(shí)鐘信號(hào)是數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕鶞?zhǔn)，它對(duì)于同步數(shù)字系統(tǒng)的功能、性能和穩(wěn)定性起著決定性的作用，時(shí)鐘信號(hào)通常是整個(gè)芯片中有最大扇出、通過(guò)最長(zhǎng)距離、以最高速度運(yùn)行的信號(hào)，時(shí)鐘信號(hào)必須要保證在最壞的條件下，關(guān)鍵的時(shí)序要求能得到滿足，因此引入了時(shí)鐘樹。時(shí)鐘樹(clock tree)是由許多緩沖單元平衡搭建的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，它有一個(gè)源點(diǎn)，一般是時(shí)鐘輸入端(clock input port)，也可能是design內(nèi)部某一個(gè)單元輸出腳，然后就是由一級(jí)一級(jí)的緩沖單元搭建而成，具體的多少級(jí)，根據(jù)用戶的設(shè)置以及所使用的單元而定，目的就是使所用終點(diǎn)的時(shí)鐘脈沖相位差(clock skew)、插入延遲(insertion delay)以及transtion最小，以滿足設(shè)計(jì)要求。

通過(guò)采用時(shí)鐘樹，主時(shí)鐘信號(hào)在芯片一次又一次地進(jìn)行分支(觸發(fā)器可以視為在分支末端的“葉子”)。使用這種結(jié)構(gòu)是為了保證所有觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)盡可能一致，如果時(shí)鐘使用一條長(zhǎng)的走線來(lái)一個(gè)接一個(gè)地驅(qū)動(dòng)觸發(fā)器，那么最接近時(shí)鐘引腳的觸發(fā)器接受的信號(hào)看上去將比位于鏈條的最末端所接收的快很多，從而導(dǎo)致偏移。時(shí)鐘樹使用專門的走線，與通用可編程互聯(lián)相分離，在實(shí)際實(shí)施例中，可以有多個(gè)時(shí)鐘引腳，而在器件內(nèi)部可以有多個(gè)時(shí)鐘樹。如果在配置時(shí)不把時(shí)鐘引腳直接連入內(nèi)部的時(shí)鐘樹，也可以先用該引腳驅(qū)動(dòng)一個(gè)稱為時(shí)鐘管理器的專用硬件功能塊，由時(shí)鐘管理器產(chǎn)生一定數(shù)量的時(shí)鐘樹。

鎖相環(huán)控制電路是一種反饋控制電路，是一個(gè)相位誤差控制系統(tǒng)，是將參考信號(hào)與輸出信號(hào)之間的相位進(jìn)行比較，產(chǎn)生相位誤差電壓來(lái)調(diào)整輸出信號(hào)的相位，以達(dá)到與參考信號(hào)同頻的目的。在達(dá)到同頻的狀態(tài)下，兩個(gè)信號(hào)之間的穩(wěn)定相差亦可做的很小。在系統(tǒng)受到擾動(dòng)的情況下，通過(guò)反饋控制作用，可使系統(tǒng)某個(gè)參數(shù)達(dá)到所需的精度，或按照一定的規(guī)律變化。鎖相環(huán)控制電路主要用于鎖定相位，能夠?qū)崿F(xiàn)多種功能，在充放電的過(guò)程均需要工作，因此鎖相環(huán)控制器屬于常通電域。

可選的，所述電源管理芯片包括三個(gè)可斷電域，如圖3所示，第一可斷電域包括中央處理單元CPU201、靜態(tài)隨機(jī)隨取存儲(chǔ)器SRAM202和閃存FLASH203，所述第二可斷電域包括脈沖寬度調(diào)制器PWM204、模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC205,所述第三可斷電域包括比例-積分-微分控制器PID206。

本發(fā)明還提供一種用于上述電源管理芯片的控制方法，如圖4所示，該方法包括：

內(nèi)部計(jì)數(shù)器在接收到外部中斷請(qǐng)求時(shí)或者內(nèi)部計(jì)算值已滿時(shí)，向CPU發(fā)送通電指令，所述CPU根據(jù)所述通電命令上電，并響應(yīng)所述外部中斷請(qǐng)求。

該方法包括：

CPU判斷業(yè)務(wù)指令是否已經(jīng)完成，在完成時(shí)所述CPU向內(nèi)部計(jì)數(shù)器發(fā)送斷電指令；

所述內(nèi)部計(jì)數(shù)器向所述CPU反饋?lái)憫?yīng)信號(hào)；

所述CPU根據(jù)所述響應(yīng)信號(hào)斷電。

作為一種實(shí)施方式，該方法還包括：

內(nèi)部計(jì)數(shù)器在接收到外部中斷請(qǐng)求時(shí)或者內(nèi)部計(jì)算值已滿時(shí)，向電源管理單元發(fā)送通電指令；

所述電源管理單元解析所述通電指令，根據(jù)解析結(jié)果向?qū)?yīng)的可斷電域發(fā)送通電信號(hào)。

通過(guò)這種方式CPU的斷電由其本身配置，但保證內(nèi)部計(jì)數(shù)器成功開始計(jì)數(shù)后再斷電，能夠保證CPU能夠及時(shí)地被內(nèi)部計(jì)數(shù)器喚醒。

作為一種實(shí)施方式，該方法還包括：

CPU根據(jù)充電進(jìn)程確定斷電指令內(nèi)容；

將所確定的斷電指令發(fā)送至內(nèi)部計(jì)數(shù)器；

內(nèi)部計(jì)數(shù)器將所述斷電指令發(fā)送至電源管理單元，并開始進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)數(shù)；

所述電源管理單元解析所述斷電指令，根據(jù)解析結(jié)果向?qū)?yīng)的可斷電域發(fā)送斷電信號(hào)。

本發(fā)明通過(guò)握手電路控制可斷電域的通斷，有效降低了整個(gè)芯片的功耗，針對(duì)特殊過(guò)充等場(chǎng)景，本發(fā)明提供一套外部中斷請(qǐng)求和內(nèi)部計(jì)數(shù)器方法來(lái)控制芯片的可斷電域的通電，從而使CPU能及時(shí)通電并響應(yīng)業(yè)務(wù)需求。

CPU對(duì)各個(gè)可斷電域的斷電流程進(jìn)行配置，配置斷電條件(sleep條件)，通電條件(wake up條件)以及斷電時(shí)間。舉例來(lái)說(shuō)對(duì)第一可斷電域配置第一斷電條件，第一通電條件，斷電時(shí)間為1MS；對(duì)第二可斷電域配置第二斷電條件，第二通電條件，以及斷電時(shí)間2MS,對(duì)第三可斷電域配置第三斷電條件，第三通電條件，斷電時(shí)間為3MS。待CPU處理完成業(yè)務(wù)指令，CPU會(huì)下達(dá)斷電指令，PMU根據(jù)該斷電指令控制各個(gè)可斷電域完成斷電、電源隔離、時(shí)鐘脈沖門關(guān)閉和復(fù)位無(wú)效操作。

在各個(gè)可斷電域斷電期間，內(nèi)部計(jì)數(shù)器計(jì)算處理完成通電指令，則PMU控制各個(gè)可斷電域完成時(shí)鐘脈沖門打開、復(fù)位撤離、電源隔離撤離和通電操作。

在所述內(nèi)部計(jì)數(shù)器在CPU處于斷電過(guò)程中，收到了外部中斷請(qǐng)求或者內(nèi)部計(jì)算值滿，內(nèi)部計(jì)數(shù)器可以直接發(fā)起通電指令直接終止斷電流程，CPU上電，通過(guò)這樣的技術(shù)手段，能夠使得CPU及時(shí)響應(yīng)外部中斷請(qǐng)求，避免了芯片發(fā)生過(guò)充或者欠充狀況的發(fā)生。

本申請(qǐng)實(shí)施例中提供的技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明能夠解決CPU斷電的時(shí)候，CPU不能及時(shí)響應(yīng)外部中斷請(qǐng)求，防止電源過(guò)充或者欠充的情況發(fā)生。通過(guò)本發(fā)明由于劃分不斷電域，能夠進(jìn)一步降低芯片功耗，達(dá)到更加節(jié)能的目的。

本領(lǐng)域所屬技術(shù)人員能夠了解本實(shí)施例的電子設(shè)備的具體實(shí)施方式以及其各種變化形式、只要本領(lǐng)域所屬技術(shù)人員實(shí)施本申請(qǐng)實(shí)施例中做的電源管理芯片以及應(yīng)用于電源管理芯片的內(nèi)容所采用的方法，都屬于本申請(qǐng)所欲保護(hù)的范圍。

在此提供的算法和顯示不與任何特定計(jì)算機(jī)、虛擬系統(tǒng)或者其它設(shè)備固有相關(guān)。各種通用系統(tǒng)也可以與基于在此的示教一起使用。根據(jù)上面的描述，構(gòu)造這類系統(tǒng)所要求的結(jié)構(gòu)是顯而易見的。此外，本發(fā)明也不針對(duì)任何特定編程語(yǔ)言。應(yīng)當(dāng)明白，可以利用各種編程語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)在此描述的本發(fā)明的內(nèi)容，并且上面對(duì)特定語(yǔ)言所做的描述是為了披露本發(fā)明的最佳實(shí)施方式。

在此處所提供的說(shuō)明書中，說(shuō)明了大量具體細(xì)節(jié)。然而，能夠理解，本發(fā)明的實(shí)施例可以在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)踐。在一些實(shí)例中，并未詳細(xì)示出公知的方法、結(jié)構(gòu)和技術(shù)，以便不模糊對(duì)本說(shuō)明書的理解。

類似地，應(yīng)當(dāng)理解，為了精簡(jiǎn)本公開并幫助理解各個(gè)發(fā)明方面中的一個(gè)或多個(gè)，在上面對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的描述中，本發(fā)明的各個(gè)特征有時(shí)被一起分組到單個(gè)實(shí)施例、圖、或者對(duì)其的描述中。然而，并不應(yīng)將該公開的方法解釋成反映如下意圖：即所要求保護(hù)的本發(fā)明要求比在每個(gè)權(quán)利要求中所明確記載的特征更多的特征。更確切地說(shuō)，如下面的權(quán)利要求書所反映的那樣，發(fā)明方面在于少于前面公開的單個(gè)實(shí)施例的所有特征。因此，遵循具體實(shí)施方式的權(quán)利要求書由此明確地并入該具體實(shí)施方式，其中每個(gè)權(quán)利要求本身都作為本發(fā)明的單獨(dú)實(shí)施例。

本領(lǐng)域那些技術(shù)人員可以理解，可以對(duì)實(shí)施例中的設(shè)備中的模塊進(jìn)行自適應(yīng)性地改變并且把它們?cè)O(shè)置在與該實(shí)施例不同的一個(gè)或多個(gè)設(shè)備中?？梢园褜?shí)施例中的模塊或單元或組件組合成一個(gè)模塊或單元或組件，以及此外可以把它們分成多個(gè)子模塊或子單元或子組件。除了這樣的特征和/或過(guò)程或者單元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何組合對(duì)本說(shuō)明書(包括伴隨的權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的所有特征以及如此公開的任何方法或者設(shè)備的所有過(guò)程或單元進(jìn)行組合。除非另外明確陳述，本說(shuō)明書(包括伴隨的權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的每個(gè)特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征來(lái)代替。

此外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解，盡管在此的一些實(shí)施例包括其它實(shí)施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同實(shí)施例的特征的組合意味著處于本發(fā)明的范圍之內(nèi)并且形成不同的實(shí)施例。例如，在下面的權(quán)利要求書中，所要求保護(hù)的實(shí)施例的任意之一都可以以任意的組合方式來(lái)使用。

本發(fā)明的各個(gè)部件實(shí)施例可以以硬件實(shí)現(xiàn)，或者以在一個(gè)或者多個(gè)處理器上運(yùn)行的軟件模塊實(shí)現(xiàn)，或者以它們的組合實(shí)現(xiàn)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在實(shí)踐中使用微處理器或者數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)來(lái)實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的網(wǎng)關(guān)、代理服務(wù)器、系統(tǒng)中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本發(fā)明還可以實(shí)現(xiàn)為用于執(zhí)行這里所描述的方法的一部分或者全部的設(shè)備或者裝置程序(例如，計(jì)算機(jī)程序和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品)。這樣的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的程序可以存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上，或者可以具有一個(gè)或者多個(gè)信號(hào)的形式。這樣的信號(hào)可以從因特網(wǎng)網(wǎng)站上下載得到，或者在載體信號(hào)上提供，或者以任何其他形式提供。

應(yīng)該注意的是上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明而不是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離所附權(quán)利要求的范圍的情況下可設(shè)計(jì)出替換實(shí)施例。在權(quán)利要求中，不應(yīng)將位于括號(hào)之間的任何參考符號(hào)構(gòu)造成對(duì)權(quán)利要求的限制。單詞“包含”不排除存在未列在權(quán)利要求中的元件或步驟。位于元件之前的單詞“一”或“一個(gè)”不排除存在多個(gè)這樣的元件。本發(fā)明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于適當(dāng)編程的計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在列舉了若干裝置的單元權(quán)利要求中，這些裝置中的若干個(gè)可以是通過(guò)同一個(gè)硬件項(xiàng)來(lái)具體體現(xiàn)。單詞第一、第二、以及第三等的使用不表示任何順序?？蓪⑦@些單詞解釋為名稱。