Механизм и устройство запуска электропитания и способ управления активацией схем электропитания
Группа изобретений относится к механизму запуска электропитания, устройству, содержащему такой механизм, и способу управления активацией схем электропитания. Техническим результатом является обеспечение совместного управления последовательностью операций запуска, включающей все из указанного множества схем электропитания. Механизм содержит генератор значения времени, выполненный с возможностью обеспечения сигнала значения времени, и логическую схему, для каждой из схем электропитания, выполненную с возможностью приема сигнала значения времени и обеспечения, по принятому сигналу, сигнала активации в соответствующую схему электропитания, при этом соответствующая логическая схема ассоциирована со значением запуска синхронизации по времени для соответствующей схемы электропитания. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 3 ил.
Область техники
Настоящее изобретение относится к механизму запуска электропитания, устройству, содержащему такой механизм, и способу управления активацией схем электропитания.
Предшествующий уровень техники
Во время запуска схем устройства долгое время не представлялся осуществимым их одновременный запуск. Причина может быть в том, что источник электроэнергии устройства не способен подавать достаточный ток, или в том, что некоторым частям или схемной сборке необходимы другие части для обеспечения готовности и работы для должного запуска.
EP 1890220 A2 раскрывает схему электропитания, задающую последовательность операций, которая обеспечивает заданные последовательности операций запуска электропитания. Переключением устройства задания последовательности управляют посредством фиксированной задержки между каждым выходным включением. Синхронизацией управляют посредством внешнего компонента для регулирования интервала переключения. Внешние конденсаторы и/или резисторы используют для определения интервала переключения.
Однако желательным является обеспечение альтернативного решения, которое предусматривает гибкий и недорогой подход к запуску.
Краткое изложение сущности изобретения
Настоящее изобретение основано на понимании того, что обеспечение логических схем, например, предусмотренных управляемыми импульсами и/или комбинационными сетями, предусматривает как гибкость, так и дешевизну. Дешевизна может рассматриваться в этом контексте также как возможность выполнения схемной сборки на небольшой кремниевой площадке. Гибкость может рассматриваться в этом контексте как опция разработчика, обеспечивающая произвольную синхронизацию по времени запуска для электропитания. Изобретатель обнаружил, например, что компоновка, содержащая множество схем электропитания в первых внешних условиях работы взаимодействующей схемной сборки, имеет преимущество от первой последовательности запуска с ее конкретной синхронизацией по времени, в то время как компоновка, используемая во вторых внешних условиях работы взаимодействующей схемной сборки, может иметь преимущество от второй, или требовать вторую, то есть другую последовательность запуска. Поэтому задачей изобретения является обеспечение гибкости для разработчика сборки схем электропитания и взаимодействующей схемной сборки.
Согласно первому аспекту изобретения обеспечен механизм, задающий последовательность операций запуска электропитания для управления активацией множества схем электропитания с предопределенной синхронизацией по времени. Механизм содержит генератор значения времени, выполненный с возможностью обеспечения сигнала значения времени, и логическую схему, для каждой из схем электропитания, выполненную с возможностью приема сигнала значения времени и обеспечения, по принятому сигналу, сигнала активации в соответствующую схему электропитания, при этом соответствующая логическая схема ассоциирована со значением запуска синхронизации по времени для соответствующей схемы электропитания, и причем сигнал активации обеспечен, когда ассоциированное значение запуска синхронизации по времени совпадает с принятым сигналом значения времени.
Ассоциированное значение запуска синхронизации по времени может быть значением регистра. Значение регистра может быть сохранено в энергонезависимой памяти.
Сигнал значения времени и соответствующие значения запуска синхронизации по времени являются двоичными, представленными множеством битов.
Генератор значения времени может содержать схему счетчика. Соответствующая логическая схема может содержать компаратор.
Согласно второму аспекту здесь обеспечено устройство, содержащее источник электроэнергии; множество схем электропитания, получающих питание от источника электроэнергии и выполненных с возможностью обеспечения питания соответствующей из множества схем, потребляющих энергию; и механизм, задающий последовательность операций запуска электропитания, согласно первому аспекту.
Генератор значения времени может возвращаться в исходное положение при запуске устройства, так что сигнал значения времени начинается с начального значения.
Согласно третьему аспекту обеспечен способ управления активацией множества схем электропитания устройства с предопределенной синхронизацией по времени. Способ содержит этапы, на которых генерируют сигнал значения времени; принимают сигнал значения времени в логической схеме, ассоциированной с каждой из множества схем электропитания; и определяют, совпадает ли сигнал значения времени со значением запуска синхронизации по времени для соответствующей схемы электропитания, и, если они совпадают, обеспечивают сигнал активации в соответствующую схему электропитания.
В некоторых вариантах воплощения компоновка может содержать другие схемы электропитания, чем те, что являются объектом способа третьего аспекта. В других вариантах воплощения все схемы электропитания компоновки являются объектом способа третьего аспекта. Способ может дополнительно содержать этап, на котором извлекают значение запуска синхронизации по времени из значения регистра, причем значение регистра хранится в энергонезависимой памяти.
Определение того, совпадает ли значение запуска синхронизации по времени и сигнал значения времени, может содержать этап, на котором сравнивают двоичные значения, представленные множеством битов, значения запуска синхронизации по времени и сигнал значения времени.
Способ может дополнительно содержать этап, на котором выполняют приращение значения сигнала значения времени, на основании тактового сигнала. Способ может дополнительно содержать этап, на котором возвращают в исходное положение значение сигнала значения времени при запуске устройства.
Краткое описание чертежей
В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительных вариантов воплощения со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых:
Фиг. 1 изображает структурную схему, иллюстрирующую устройство с механизмом запуска электропитания, согласно варианту воплощения.
Фиг. 2 изображает блок-схему, иллюстрирующую последовательность выполнения этапов способа управления активацией схем электропитания, согласно варианту воплощения.
Фиг. 3 схематично изображает пример диаграммы сигналов активации.
Описание предпочтительных вариантов воплощения
Фиг. 1 изображает структурную схему, иллюстрирующую устройство 100 с механизмом 102 запуска электропитания, согласно варианту воплощения. Устройство 100 дополнительно содержит источник 104 электроэнергии, такой как аккумуляторная батарея или подключение к сети источника электропитания. Имеется также множество схем 106 электропитания, каждая из которых обеспечивает электроэнергией соответствующую одну из множества схем 108 потребителя электроэнергии.
Схемы 106 электропитания могут быть преобразователями постоянного тока в постоянный ток, подающими заданное напряжение или ток к соответствующим схемам 108 потребителя электроэнергии, которые могут быть радиоприемниками/передатчиком, сигнальным процессором, центральным процессором, схемой ввода/вывода, и т.д.
Ток, который может подаваться источником 104 электроэнергии, часто ограничен. Например, при включении устройства 100 питания ток, требуемый для всех схем 108 потребителя электроэнергии, может превышать возможности источника 104 электроэнергии, если они все запускаются в одно и то же время. Таким образом, активацией схемы 106 электропитания и, таким образом, схем 108 потребителя электроэнергии управляют для обеспечения возможности активации, согласно диаграмме. Диаграмма может также быть выполнена такой, что одной из схем 108 потребителя электроэнергии необходимо иметь другую из схем 108 потребителя электроэнергии, включенной и работающей при активации.
Механизм 102 запуска электропитания содержит генератор 110 значения времени, который генерирует значение времени, которое распределяется по множеству логических схем 112, то есть одно для каждой из схем 106 электропитания, активируемых согласно диаграмме. Таким образом, могут быть схемы электропитания (не показаны), не включенные в диаграмму включения питания, например схема электропитания, запитывающая механизм 102 запуска электропитания.
Каждая из логических схем 112 ассоциирована со значением запуска синхронизации по времени, которое может быть значением регистра, сохраненным в энергонезависимой памяти 114, жестко закодированным в логической схеме, или сохраненным другим образом, так, что оно доступно для логической схемы при ее питании, то есть оно всегда доступно, хотя питание и было выключено. Предпочтительно, задание значения запуска синхронизации по времени для соответствующих логических схем 112 выполняется при изготовлении устройства, и тогда оно является статичным. Когда логическая схема принимает значение времени, которое достигло своего значения запуска синхронизации по времени, логическая схема обеспечивает сигнал активации к своей схеме электропитания, которая затем запитывает и запускает обеспечение электроэнергией, соответствующей схемы потребителя электроэнергии.
Этот подход позволяет логической схеме иметь довольно простую комбинационную логическую сеть для сравнения значения запуска синхронизации по времени, которое, например, может быть 7-битовым значением с обеспеченным значением времени, которое для вышеуказанного примера также может быть представлено 7 битами. Например, при питании устройства 100 генератор 110 значения времени возвращается в исходное положение в 0000000, и затем значение времени возрастает на основании значения тактового сигнала, предоставленного для схем устройства 100, причем значение тактового сигнала может быть разделено на соответствующее число. Генератор значения времени может быть схемой счетчика, и разделение сигнала тактового сигнала предпочтительно также предоставляется схемой счетчика. Таким образом, значение времени становится 0000001, затем 0000010 и так далее. Упомянутая логическая схема #1 устанавливает значение запуска синхронизации по времени на 0000100. Когда значение времени достигает этого значения, логическая схема #1, которая сравнивает свое значение запуска синхронизации по времени с предоставленным значением времени, затем изменяет свое состояние выхода с 'отключено' на 'включено', и этот выходной сигнал, то есть сигнал активации, вызывает активацию схемы #1 электропитания, что может быть выполнено простым переключением, управляемым сигналом активации. Аналогично, если логическая схема #2 назначает значение запуска синхронизации по времени на 0000111, аналогичный процесс будет запущен для этой логической схемы и ее ассоциированной схемы электропитания на бит позже, чем для логической схемы #1 и ее ассоциированной схемы электропитания.
Этот подход имеет несколько преимуществ. Одно из них в том, что воплощение требует только очень ограниченной кремниевой площадки, которая особенно выгодна, если более или менее вся схемная сборка устройства обеспечена на одном кристалле. Другое преимущество заключается в том, что обеспечивается механизм, который может быть весьма быстро включен и функционировать после запитывания. Дополнительное преимущество состоит в том, что обеспечивается механизм, который сам по себе требует очень небольшого питания.
Фиг. 2 является блок-схемой, иллюстрирующей этапы выполнения способа для управления активацией схем электропитания, согласно варианту воплощения. Основные признаки способа обеспечивают сигнал значения времени на этапе 204 генерирования сигнала значении времени. Сигнал значения времени распределяется таким образом, что логические схемы могут принимать сигнал значения времени на этапе 206 приема значении времени. Здесь, этапы значения времени проиллюстрированы как множество параллельных этапов, чтобы продемонстрировать, что прием выполняется в каждой из логических схем. Этот параллелизм используется в иллюстрации для этапов, где действия выполняются независимо в ветках логических схем и их ассоциированных схемах электропитания и схемах потребителя питания. Таким образом, в каждой из логических схем соответствующее значение запуска синхронизации по времени сравнивается со значением сигнала значения времени на этапах 208 сравнения. Если значение запуска синхронизации по времени совпадает со значением сигнала значения времени, сигнал активации обеспечивается на этапе 210 обеспечения сигнала активации. Процедура с течением времени продолжается с новыми сгенерированными сигналами значения времени, то есть сигнал значения времени обновляется и обеспечивается к логическим схемам, которые принимают этот сигнал, и сравнивают с их значениями запуска синхронизации по времени, и так далее, по меньшей мере, до тех пор, пока устройство будет запитано.
Были продемонстрированы основные действия. Обновление сгенерированного сигнала значения времени может содержать приращение сигнала значения времени, на основе тактового сигнала, на этапе 205 приращения значения времени. Для понимания процесса в контексте питания устройства способ также может быть рассмотрен как содержащий этап 200 инициализации включения питания, когда, например, устройство включается пользователем или просыпается от другого события из спящего режима.
Предпочтительно, значение времени генератора сигнала значения времени возвращается в исходное положение на этапе 202 возвращения значение времени, так что генерирование соответствующего сигнала значения времени может начаться на этапе 204 генерирования сигнала значения времени, и процедура может работать согласно основным признакам, продемонстрированным выше.
Фиг. 3 схематично иллюстрирует пример диаграммы сигнала сигналов активации, где "низкое" значение указывает "отключено" и "высокое" значение указывает "включено", то есть активацию соответствующей схемы электропитания. Значение времени находится на горизонтальной оси, в то время как различные ветки логических схем и их ассоциированные схемы электропитания и схемы потребителя питания распределены по вертикальной оси, на которой также для каждой ветки имеется значение сигнала активации. Здесь, можно также видеть дополнительную особенность, когда зарезервированное значение запуска синхронизации по времени, здесь 1111111, означает, что ветка, здесь Supply_6, является отключенной независимо от значения сигнала значения времени, которое предпочтительно не может достигнуть зарезервированного значения. Это значение может быть установлено на фабрике, например, для того, чтобы отключить части чипа, используемые для нескольких продуктов, или оно может быть назначено в качестве значения аннулирования для определенных условий запуска, например, отключения радиосхем в "режиме полета".
1. Механизм задания последовательности операций запуска электропитания для управления активацией множества схем электропитания с предопределенной синхронизацией по времени, содержащий:
генератор сигнала значения времени, выполненный с возможностью формирования сигнала значения времени; и
логическую схему для каждой из схем электропитания, выполненную с возможностью приема сигнала значения времени и формирования из принятого сигнала сигнала активации непосредственно для ее соответствующей схемы электропитания, при этом сигналы активации обеспечивают совместное управление последовательностью операций запуска, включающей все из указанного множества схем электропитания,
при этом соответствующая логическая схема ассоциирована со значением запуска синхронизации по времени для соответствующей схемы электропитания, и
сигнал активации обеспечен, когда ассоциированное значение запуска синхронизации по времени совпадает с принятым сигналом значения времени.
2. Механизм по п. 1, в котором ассоциированное значение запуска синхронизации является значением регистра.
3. Механизм по п. 2, в котором значение регистра хранится в энергонезависимой памяти.
4. Механизм по п. 1, в котором сигнал значения времени и соответствующие значения запуска синхронизации по времени являются двоичными, представленными множеством битов.
5. Механизм по п. 1, в котором генератор значения времени содержит схему счетчика.
6. Механизм по п. 1, в котором соответствующая логическая схема содержит компаратор.
7. Устройство запуска электропитания, содержащее:
источник электроэнергии;
множество схем электропитания, получающих питание от источника электроэнергии и выполненных с возможностью обеспечения питания соответствующей из множества схем потребления энергии;
и механизм задания последовательности операций запуска электропитания по п. 1.
8. Устройство по п. 7, в котором генератор значения времени возвращается в исходное состояние при запуске устройства, так что сигнал значения времени начинается с начального значения.
9. Способ управления активацией множества схем электропитания устройства с предопределенной синхронизацией по времени, содержащий этапы, на которых:
генерируют сигнал значения времени;
принимают сигнал значения времени в логической схеме, ассоциированной с каждой из множества схем электропитания; и
определяют, совпадает ли сигнал значения времени со значением запуска синхронизации по времени для соответствующей схемы электропитания, и если они совпадают, подают сигнал активации непосредственно для соответствующей схемы электропитания,
при этом сигналы активации совместно управляют последовательностью операций запуска, включающей все из указанного множества схем электропитания.
10. Способ по п. 9, дополнительно содержащий этап, на котором извлекают значение запуска синхронизации по времени из значения регистра, при этом значение регистра хранится в энергонезависимой памяти.
11. Способ по п. 9, в котором определение того, совпадает ли значение запуска синхронизации по времени и значение сигнала значения времени, содержит этап, на котором сравнивают двоичные значения, представленные множеством битов, значения запуска синхронизации по времени и значение сигнала значения времени.
12. Способ по п. 9, дополнительно содержащий этап, на котором выполняют приращение значения сигнала значения времени на основании тактового сигнала.
13. Способ по п. 12, дополнительно содержащий этап, на котором возвращают в исходное состояние значение сигнала значения времени при запуске устройства.
