專利名稱：一種手機(jī)充電備份器專用微處理器芯片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于集成電路領(lǐng)域，特別涉及帶備份功能的手機(jī)充電器的核心部件。
背景技術(shù)：
隨著手機(jī)充電接口的標(biāo)準(zhǔn)化和手機(jī)的大量普及，手機(jī)充電適配器(簡稱充電器) 市場容量達(dá)到了每年數(shù)億只的水平，且有不斷增長趨勢。帶備份功能的手機(jī)充電器是普通手機(jī)充電器的創(chuàng)新性升級，已有名稱為“在手機(jī)充電器內(nèi)備份手機(jī)內(nèi)信息的方法和裝置”的發(fā)明專利(申請?zhí)?00510037381)。按照該發(fā)明專利所述的實(shí)現(xiàn)方法，帶備份功能的手機(jī)充電器(下文稱充電備份器)基于通用單片機(jī)設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)保存在串行EEPROM存儲器中。實(shí)現(xiàn)方法的主要缺點(diǎn)①通用單片機(jī)一般不集成USB主機(jī)接口，為適合USB充電器接口標(biāo)準(zhǔn)，需要配合專門的USB主機(jī)芯片，成本增加較多，體積也相應(yīng)增加；②串行EEPROM存儲器一般都比較小，64K比特以下較常用且成本較低，但容量遠(yuǎn)不能滿足目前手機(jī)的通訊錄信息需求， 如果采用大容量的EEPROM存儲器，成本則大幅增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了克服上述實(shí)現(xiàn)方法的不足，設(shè)計(jì)了一種手機(jī)充電備份器專用微處理器芯片。本發(fā)明專門針對手機(jī)充電器的接口，設(shè)計(jì)了集成USB主機(jī)和從機(jī)接口的微處理器芯片，芯片還集成了通用串行總線(UART)接口和串行外設(shè)接口總線(SPI)接口。本發(fā)明芯片內(nèi)部集成高精度的RC振蕩模塊和鎖相環(huán)(PLL)，節(jié)省外部晶振。本發(fā)明芯片可采用 SS0P16封裝，內(nèi)部功能高度集成化，外圍電路簡單。使用本發(fā)明芯片，備份數(shù)據(jù)保存在SPI 接口串行閃存(SPI Flash)中，SPI flash是一種通用芯片，S0P8封裝形式，存儲容量從IM 比特到256M比特。本發(fā)明芯片是微處理器，需要通過編程實(shí)現(xiàn)手機(jī)接口通信和數(shù)據(jù)備份， 程序和備份數(shù)據(jù)同樣是保存同一片SPI Flash芯片中。本發(fā)明芯片為方便應(yīng)用程序開發(fā)， 內(nèi)部設(shè)計(jì)調(diào)試接口，支持C語言程序開發(fā)和調(diào)試功能。
本發(fā)明具有下列特點(diǎn)①芯片集成USB主機(jī)接口和UART接口，充電備份器可廣泛適用于各種型號的手機(jī)接口。②芯片集成USB從機(jī)接口，充電備份器可方便的與電腦連接， 方便數(shù)據(jù)管理；③芯片采用SS0P16的封裝形式，數(shù)據(jù)存儲用的SPI Flash是S0P8封裝形式，使充電備份器方便采用普通充電器的模具，在不改變普通手機(jī)充電器外形的情況下，加入充電備份功能。④芯片的程序保存在SPI Flash中，可反復(fù)擦寫10萬次，采用本發(fā)明芯片的充電備份器，產(chǎn)品具有可升級性，對不兼容的手機(jī)型號，可通過升級充電備份器內(nèi)部程序的方式進(jìn)行售后支持。⑤數(shù)據(jù)存儲和程序存儲的SPI Flash是同一個(gè)，該項(xiàng)功能不額外增加成本。⑥本發(fā)明芯片的調(diào)試接口設(shè)計(jì)，方便了軟件開發(fā)、調(diào)試，有助于縮短充電備份器升級的開發(fā)周期。⑦本發(fā)明芯片內(nèi)部集成高精度的RC振蕩模塊和鎖相環(huán)(PLL)，既節(jié)省了外部晶振的成本，又節(jié)省了電路板面積。


參照下面的詳細(xì)說明和附圖，可以更好的理解本發(fā)明的有關(guān)結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)方法以及其目的、特征和優(yōu)勢。附圖中的結(jié)構(gòu)僅僅作為本發(fā)明的一個(gè)設(shè)計(jì)實(shí)例。
圖1為手機(jī)充電備份器專用微處理器芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 圖1所示，手機(jī)充電備份器專用微處理器芯片內(nèi)部以微處理核為核心，通過控制總線和DMA數(shù)據(jù)傳輸總線連接的模塊包括:USB 2. 0主機(jī)和從機(jī)接口控制器、SPI閃存接口控制器、片上緩存(cache)、SRAM、調(diào)試接口、DMA控制器、UART接口、通用輸入輸出口、電源管理模塊(5V轉(zhuǎn)3. 3V LD0)、RC振蕩、PLL鎖相環(huán)和定時(shí)器。
圖2為采用本發(fā)明芯片設(shè)計(jì)的充電備份器系統(tǒng)框圖 如圖2所示，圖中的充電備份器使用了本發(fā)明的芯片，其中的AC/DC模塊部分和電源指示燈與普通充電器完全相同，區(qū)別是增加了本發(fā)明的芯片和SPI串行閃存，以及狀態(tài)指示燈。
具體實(shí)施例方式在以下的詳細(xì)說明中，描述了特定的細(xì)節(jié)以便提供對本發(fā)明全面的理解。然而本專業(yè)的技術(shù)人員會認(rèn)識到，本發(fā)明也可以用其它相類似的細(xì)節(jié)實(shí)施。
附圖1是本發(fā)明的一種
具體實(shí)施例方式芯片內(nèi)部設(shè)計(jì)了 CACHE SYSTEM(片上緩存)，采用指令預(yù)取和動態(tài)更新的形式，既確保微處理器的指令效率，又通過鎖定CACHE SYSTEM(片上緩存)確保了程序執(zhí)行不會影響閃存芯片的數(shù)據(jù)讀寫。上述設(shè)計(jì)室本發(fā)明芯片能夠借用SPI閃存運(yùn)行程序，節(jié)省了內(nèi)部程序存儲器且支持反復(fù)下載程序。從而實(shí)現(xiàn)了充電備份器的可升級特點(diǎn)。
芯片內(nèi)部集成的USB 2.0主機(jī)和從機(jī)接口，主機(jī)接口可通過USB充電時(shí)連接手機(jī)， 從機(jī)接口通過USB數(shù)據(jù)線連接電腦。USB 2.0接口被指定為手機(jī)充電器的國家標(biāo)準(zhǔn)，所以本發(fā)明的這部分設(shè)計(jì)就有廣泛的通用性。芯片內(nèi)部集成了 UART接口，主要針對部分非標(biāo)準(zhǔn) USB充電接口的手機(jī)設(shè)計(jì)，為支持該類型手機(jī)的充電備份，需要配特殊的數(shù)據(jù)線，但是物理上因?yàn)閁ART和USB的數(shù)據(jù)線都是2根，在充電備份器端可合并到公用USB物理接口。本發(fā)明的這部分設(shè)計(jì)使采用本發(fā)明芯片的充電備份器，具有更加廣泛的手機(jī)兼容性，同時(shí)并未改變普通充電器的外形接口設(shè)計(jì)。
芯片內(nèi)部集成電源管理LD0，實(shí)現(xiàn)從5V直流到3. 3V的穩(wěn)壓輸出，因?yàn)榻^大多數(shù)的 SPIflash都是3. 3V電壓下工作，上述設(shè)計(jì)節(jié)省系統(tǒng)上的電路成本和電路板空間。
芯片內(nèi)部集成高精度時(shí)鐘模塊，在無外部晶振的條件下，提供芯片工作所需時(shí)鐘， 節(jié)省了系統(tǒng)上晶振的成本和空間占用。
芯片內(nèi)部集成的通用輸入輸出接口，主要作為狀態(tài)指示的輸出驅(qū)動使用，通過編程可改變狀態(tài)指示燈的閃爍狀態(tài)，代表充電備份器的工作狀態(tài)。
芯片內(nèi)部集成了調(diào)試接口，可直接連接電腦，方便微處理器中間軟件的編程和調(diào)試，充電備份器為提高手機(jī)兼容性，經(jīng)常需要進(jìn)行軟件升級的工作，該接口有助于節(jié)省軟件開發(fā)時(shí)間。
附圖2是本發(fā)明在充電備份器產(chǎn)品中的應(yīng)用 圖中的手機(jī)充電備份器使用本發(fā)明芯片設(shè)計(jì)，為實(shí)現(xiàn)在手機(jī)充電狀態(tài)下，備份手機(jī)信息的功能。在普通手機(jī)充電器中，僅包括圖中的AC/DC轉(zhuǎn)換模塊和電源指示燈部分。為升級實(shí)現(xiàn)備份手機(jī)信息的功能，加入了本發(fā)明所述的充電備份器專用微處理器芯片和SPI 閃存芯片。本發(fā)明芯片是充電備份器的控制核心，通過USB主機(jī)接口或者UART接口連接手機(jī)設(shè)備，通過軟件編程方式識別并讀取手機(jī)中間的通訊錄、短信等信息，經(jīng)過加密、壓縮后存儲到SPI閃存中，即導(dǎo)出手機(jī)信息備份功能。通過軟件編程實(shí)現(xiàn)，向手機(jī)中間寫入SPI閃存中保存的手機(jī)如通訊錄、短信等信息，即導(dǎo)入功能。因?yàn)楸景l(fā)明芯片可編程的特點(diǎn)，具體功能上的差異可通過軟件編程來實(shí)現(xiàn)，上述導(dǎo)入、導(dǎo)出手機(jī)信息僅僅是最基本的功能說明。
從附圖2可知，本發(fā)明芯片構(gòu)成的手機(jī)充電備份器，在普通充電器的基礎(chǔ)上增加的元器件較少且體積較小，基本不影響普通充電器的外觀設(shè)計(jì)和模具。本發(fā)明芯片是專用芯片，適合大批量生產(chǎn)和銷售，成本和售價(jià)會隨著使用規(guī)模降低。本發(fā)明芯片利用了 SPI閃存容量大、通用性好的特點(diǎn)，既滿足大容量手機(jī)通訊錄的信息備份需求，又使手機(jī)充電備份器可編程特點(diǎn)，通過售后服務(wù)升級手機(jī)兼容性。上述優(yōu)點(diǎn)便于普通充電器廠家生產(chǎn)充電備份器產(chǎn)品，提高產(chǎn)品性價(jià)比和用戶接受度。
雖然此處說明描述了本發(fā)明的某此特征及一種實(shí)現(xiàn)方法，但是對于本專業(yè)的技術(shù)人員來說，將會出現(xiàn)許多修改、替換、變化和等效代換。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種手機(jī)充電備份器專用微處理器芯片，該芯片具有下列特征①芯片基于微處理器內(nèi)核設(shè)計(jì)，使芯片具備可編程特點(diǎn)。②芯片集成USB主機(jī)接口和UART接口，充電備份器可廣泛適用于各種型號的手機(jī)接③芯片集成USB從機(jī)接口，充電備份器可方便的與電腦連接，方便數(shù)據(jù)管理。④芯片集成高精度的RC振蕩和鎖相環(huán)(PLL)，既節(jié)省了外部晶振的成本，又節(jié)省了電路板面積。⑤芯片集成調(diào)試接口，方便軟件開發(fā)、調(diào)試，有助于縮短充電備份器升級的開發(fā)周期。⑥芯片封裝上可采用S0P16和QFN16等小封裝形式，有助節(jié)省芯片占用的電路板面積。
2.本發(fā)明芯片通過內(nèi)部設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)下列的應(yīng)用特點(diǎn)①芯片的應(yīng)用程序保存在SPIFlash閃存中，備份數(shù)據(jù)也存儲在同一個(gè)SPI Flash閃存中，容量大且反復(fù)可擦寫，采用本發(fā)明芯片的充電備份器，可存儲信息量大，具有可升級性，對不兼容的手機(jī)型號，可通過升級充電備份器內(nèi)部程序的方式進(jìn)行售后支持。數(shù)據(jù)存儲和程序存儲的SPI Flash是同一個(gè)，可升級的功能不會額外增加成本。②芯片的外圍電路簡單，使充電備份器方便采用普通充電器的模具，在不改變普通手機(jī)充電器外形的情況下，加入充電備份功能。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種手機(jī)充電備份器專用微處理器芯片，屬于集成電路技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明專門針對手機(jī)充電器的接口，設(shè)計(jì)了集成USB主機(jī)和從機(jī)接口的微處理器，芯片內(nèi)部集成UART接口，集成高精度的RC振蕩器和鎖相環(huán)(PLL)，集成調(diào)試接口。芯片封裝上可采用SSOP16和QFN16等小封裝形式，有助節(jié)省芯片占用的電路板面積。本發(fā)明芯片使手機(jī)充電備份器具有備份數(shù)據(jù)存儲量大，可通過升級程序增加手機(jī)兼容性，無需改變普通手機(jī)充電器外觀設(shè)計(jì)和模具，性能價(jià)格比高等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號H04M1/725GK102185942SQ20111011132
公開日2011年9月14日 申請日期2011年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月28日
發(fā)明者袁勝 申請人:杭州芯賽微電子有限公司