本發(fā)明屬于電子產(chǎn)品電源管理技術(shù)領(lǐng)域;涉及一種電子產(chǎn)品多電源供電管理裝置。
背景技術(shù):
隨著數(shù)字電路技術(shù)的發(fā)展,在復(fù)雜的功能需求下,電子產(chǎn)品趨向于基于高性能dsp和fpga構(gòu)建的信號(hào)處理平臺(tái)或多核處理架構(gòu),同時(shí)包括高速大容量存儲(chǔ)以及高速通訊,這使得電子產(chǎn)品告別了單5v電壓,進(jìn)入低電壓、多電源時(shí)代。電源種類(lèi)繁多,系統(tǒng)功耗大,欠壓或瞬態(tài)電流超限均會(huì)造成系統(tǒng)工作異常,因此對(duì)多電源供電進(jìn)行管理迫在眉睫。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供了一種電子產(chǎn)品多電源供電管理裝置;解決電子產(chǎn)品在欠壓狀態(tài)下出現(xiàn)的異常狀態(tài)和瞬態(tài)電流超限的問(wèn)題。
本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種電子產(chǎn)品多電源供電管理裝置,包括ipmc模塊和chmc模塊,ipmc模塊和chmc模塊通過(guò)i2c總線(xiàn)連接;其中chmc模塊包括一個(gè)電源管理模塊,ipmc模塊包括多個(gè)電源管理模塊;其中電源管理模塊包括與i2c總線(xiàn)連接的微控制器,與微控制器連接的溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn),與i2c總線(xiàn)連接的電源時(shí)序控制器,與電源時(shí)序控制器連接的電源管理單元;chmc模塊通過(guò)i2c總線(xiàn)監(jiān)控、采集ipmc模塊的上/下電時(shí)序;ipmc模塊控制多個(gè)功能模塊的上/下電時(shí)序;ipmc模塊的功能模塊與其電源管理模塊對(duì)應(yīng)設(shè)置。
更進(jìn)一步的,本發(fā)明的特點(diǎn)還在于:
其中ipmc模塊的電源管理模塊中微控制器檢測(cè)功能模塊的電壓。
其中chmc模塊的電源管理模塊中微控制器讀取ipmc模塊中的多個(gè)功能模塊的數(shù)據(jù),并發(fā)出各個(gè)功能模塊的上/下電信號(hào)。
其中微控制器為mps430單片機(jī)裝置。
其中微控制器通過(guò)i2c總線(xiàn)配置電源管理單元的上/下電時(shí)序。
其中電源時(shí)序控制器為ucd9080單片機(jī)裝置。
其中電源時(shí)序控制器的gpo管腳配置i2c總線(xiàn)的地址。
其中電源管理單元為tps62125單片機(jī)裝置。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明使用的chmc模塊和ipmc模塊能夠控制多電源供電時(shí)序,同時(shí)根據(jù)不同任務(wù)階段的用電需求,通過(guò)供電策略動(dòng)態(tài)可重構(gòu),有效降低系統(tǒng)功耗;使用微控制器mps430起到對(duì)各功能模板電壓的監(jiān)測(cè)作用,控制輸出電壓;使用電源時(shí)序控制器ucd9080起到控制電源上/下電時(shí)序的作用。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明中微控制器的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本發(fā)明中ipmc模塊中功能模塊的上電原理圖;
圖4為本發(fā)明中電源時(shí)序控制器的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本發(fā)明中電源時(shí)序控制器的電壓監(jiān)控設(shè)計(jì)圖。
圖中:1為底板;2為i2c總線(xiàn);3為電源時(shí)序控制器;4為電源管理單元;5為微控制器;6為溫度檢測(cè)點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)一步說(shuō)明。
本發(fā)明提供了一種電子產(chǎn)品多電源供電管理裝置,通過(guò)i2c總線(xiàn)2互相連接的ipmc模塊和chmc模塊;其中ipmc模塊用于管理多個(gè)功能模塊的電源上/下電時(shí)序和狀態(tài)的檢測(cè)、回傳;chmc模塊用于管理ipmc模塊的電源上/下電情況。其中cnmc模塊通過(guò)i2c總線(xiàn)2接收ipmc模塊中各個(gè)功能模塊的上/下電信息,同時(shí)通過(guò)i2c接口控制各個(gè)功能模塊;各個(gè)功能模塊在ipmc模塊的控制下實(shí)現(xiàn)上/下電,上/下電完成之后,將檢測(cè)信息通過(guò)i2c接口回傳給chmc模塊。
如圖1所示,該裝置包括通過(guò)i2c總線(xiàn)2互相連接的ipmc模塊和chmc模塊,其中chmc模塊包括一個(gè)電源管理模塊,ipmc模塊包括多個(gè)電源管理模塊。其中電源管理模塊包括與i2c總線(xiàn)2連接的微控制器5,微控制器5與溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)6連接,電源管理模塊還包括與i2c總線(xiàn)2連接的電源時(shí)序控制器3,電源時(shí)序控制器3與電源管理單元4連接。
其中微控制器5上連接的溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)6用于檢測(cè)當(dāng)前環(huán)境的溫度,防止芯片散熱不及時(shí),導(dǎo)致環(huán)境溫度過(guò)高,損壞芯片。
如圖2所示,微控制器5采用mps430單片機(jī)裝置,微控制器能夠滿(mǎn)足對(duì)電壓的監(jiān)測(cè)功能。微控制器msp430通過(guò)i2c配置電源管理單元4的上/下電時(shí)序,由電源管理單元4按照配置好的上電策略,通過(guò)對(duì)功能模板上電源的使能輸出管腳進(jìn)行順序控制,從而實(shí)現(xiàn)電源上/下電管理。ipmc模塊中各功能模塊的電源時(shí)序控制器3采用ucd9080芯片,其上的rstn引腳,由chmc模塊對(duì)ipmc模塊上各功能模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取判斷,根據(jù)讀取的功能模塊的存儲(chǔ)信息決定各功能模塊能否開(kāi)始上/下電工作。其中如圖4所示ucd9080芯片上的gpo管腳配置板上i2c地址,在上電復(fù)位結(jié)束后第一個(gè)時(shí)鐘周期采集本功能模板i2c地址。
如圖3所示,ipmc模塊的功能模塊的上電過(guò)程中,電源管理單元4采用tsp62125芯片,并且輸入電壓為12v,產(chǎn)生ipmc專(zhuān)用的電源電壓3.3v,為微控制器5和電源管理單元4供電。
如圖4所示,電源時(shí)序控制器3采用ucd9080芯片,ucd9080芯片的使能輸出信號(hào)en通過(guò)電阻下拉,以保證在上電后電源管理單元4暫時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài),直到ucd9080芯片加載完成默認(rèn)配置,或通過(guò)i2c總線(xiàn)對(duì)ucd9080配置完成后,再按照設(shè)定的供電時(shí)序上電工作。
如圖5所示,使用ucd9080芯片的電壓監(jiān)控設(shè)計(jì)為:采用ucd9080的mon(0:7)引腳來(lái)監(jiān)測(cè)功能模板上各電源電壓是否正常,若監(jiān)測(cè)的電壓多余8個(gè),可以使用msp430的模擬量監(jiān)測(cè)管腳p6.0-p6.7。由于ucd9080監(jiān)測(cè)的最大電壓3.3v,對(duì)于大于3.3v的電壓,采用分壓方式監(jiān)測(cè)。常用的需要監(jiān)測(cè)的電壓主要有1.2v,1.8v,3.3v,5.0v和12.0v這幾種電源電壓,對(duì)于5.0v和12.0v采用分壓方式監(jiān)測(cè)。
其中監(jiān)測(cè)5v時(shí),分壓電路通過(guò)電流<10ma,根據(jù)分壓電路原理:r1和r2的阻值分別定為:10k和5.16k。
其中監(jiān)測(cè)12v時(shí),分壓電路通過(guò)電流<10ma,根據(jù)分壓電路原理:r3和r4的阻值分別定為:10k和27.4k。
同時(shí),ucd9080還支持8路電源電壓的實(shí)時(shí)監(jiān)控。將各個(gè)輸出的powergood信號(hào)連接到ucd9080的monitor引腳上,用于監(jiān)測(cè)板內(nèi)各種電源的工作情況。當(dāng)某個(gè)電源出現(xiàn)故障導(dǎo)致異常掉電時(shí),可由ucd9080控制該電源斷電,由ucd9080控制各種電源按上電相反的時(shí)序逐一下電保護(hù)硬件電路不受損傷。
本發(fā)明的裝置,能夠?qū)?fù)雜模式系統(tǒng)內(nèi)部的多電源上/下電時(shí)序進(jìn)行管理,有效避免所有器件同時(shí)上/下電帶來(lái)的瞬態(tài)電流超限對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)生的影響,同時(shí)根據(jù)不同任務(wù)階段的用電需求,通過(guò)供電策略動(dòng)態(tài)可重構(gòu),可以有效降低系統(tǒng)功耗。