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智能手机和单键开关机和复位精选
智能手机和平板电脑设计中的单键开/关机和复位的智能
方案
随着智能手机和平板电脑内置电池的设计越来越多,如何在系统软件卡机的时候进行系统的
硬件复位,成为一个越来越突显的设计问题。
意法半导体公司STM65xx 智能复位芯片系列使设计人员能够去除传统复位键以及机身
上隐藏复位键的检修孔,不仅能够实现双键长按复位,还可以实现在智能手机和平板电脑中
流行的单键开/关机和复位的智能方案。
1 引言
随着大量新兴数据业务的应用,智能手机和平板电脑功耗水平大幅度提高,导致待机时
间也大幅度缩短。为了能否延伸待机时间,内置电池的设计变得越来越普及。这是因为锂电
池的一半体积是由其结构件所占据的,如果电池内置于智能手机和平板电脑机身中,就可以
节省锂电池的结构件体积,从而在相同乃至更大的体积上大大提高电池的容量。如此一来,
电池的容量确实得到了大幅度增加,伴随着也产生了一个新的问题——如果智能手机和平板
电脑在应用过程中发生软件系统卡机的情况,如何进行系统的复位操作?
与产品的主要功能相比,解除卡机状况的机械复位装置通常比较落后。为防止设备意外
复位,大多数手动复位键(如果有的话)都掩藏在机身内。因为复位键很难触及,所以拆卸
电池成为非常普遍的解决办法。但是,这种做法不仅用户感受度较差,并且增加了成本,还
可能会损坏系统,例如,使重要的数据丢失。
那么,在内置电池设计的智能手机和平板电脑中,如何进行系统的硬件复位呢?本文介
绍了一种硬件智能复位的解决方案,不仅可以在智能手机和平板电脑设计中实现双键长按的
智能复位,还可以实现在智能手机和平板电脑中流行的单键开/关机和复位的智能方案。
2 智能手机和平板电脑应用平台的开/关机和复位的机制和隐患
在当今智能手机和平板电脑的主流平台中,通常都存在应用处理器(Application Process
/ Baseband, 下简称 AP )加电源管理芯片(Power Management Unit, 下简称 PMU)的架构,如
图 1 所示。
在这种硬件架构中,在 PMU 上设置有一个电源开关管脚与一个机身上的一个机械开关相连
(下简称Power_Key)。当手机处于关机状态的时候,按下 Power_Key 将 PMU 的电源开关管
脚拉到地,将启动 PMU 上电过程:PMU 启动 LDO 为 AP 供电,同时发出硬件复位信号给AP ,
当AP 软件系统启动完毕后,回送一个 PS_HOLD 信号将 PMU 的 PS_HOLD 管脚拉高,并且在
工作状态一直维持为高电平;如果在一定的时间内(Tpshold 时间),AP 没有能将 PS_HOLD
管脚拉高,则表明 AP 启动失败,PMU 自动进行下电过程。通常要求Power_Key 和 PS_HOLD
信号之间存在一定的关系,即 Power_Key 信号必须保持为低电平直至 PS_HOLD 信号被 AP 驱
动为高,如图 2 所示。这是因为,如果发生了 AP 上电初始化失败而没能在设置的时间 Tpshold
内将PS_HOLD 信号拉高,Power_Key 仍然维持为低能够确保 PMU 将被触发再一次上电过程,
从而确保上电成功。
当手机处于开机状态的时候,按下 Power_Key 将 PMU 的电源开关管脚拉到地,PMU 将发送
中断给 AP ,AP 将根据中断请求进行响应,将 PS_HOLD 管脚拉到地,PMU 自动进行下电过
程。
在这个机制中,存在一个显见的隐患:当AP 的系统软件卡机的时候,它将无法响应 PMU
发送的下电中断请求,也就无法进行关机或复位操作了。可能的解决方法如下:在 PMU 的
PS_HOLD 管脚输入端设置一个按键开关 S1,当 S1 被按下,PS_HOLD 信号被拉低到地,触发
PMU 的下电过程,如图 3 所示。
个方案固然可行,但是需要
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