片上系统的安全开关机装置及开关机方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种片上系统的安全开关机装置，包括单稳态触发单元、翻转触发器、隔离反向单元、控制单元、以及待机电源，其中：所述单稳态触发单元具有按键和两个输出端，第一输出端连接片上系统的一个中断输入端，第二输出端连接所述翻转触发器的时钟端；所述翻转触发器的置位信号端和复位信号端分别与片上系统的两个通用输出端连接，输出端连接片上系统电源的控制端；所述控制单元设置在片上系统中。本发明专利技术还公开了一种片上系统的安全开关机方法。本发明专利技术可通过按键的动作以及对翻转触发器的置位信号和复位信号进行设置控制片上系统电源开关机。利用本发明专利技术，可实现以较低的成本在片上系统上实现安全地开关机。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子设备的电源控制技术，尤其涉及一种片上系统(soc,System on Chip )的安全开关机装置和安全开关机方法。技术背景随着嵌入式系统技术的飞速发展，片上系统技术也已经应用到各个领 域。所谓片上系统就是根据不同客户的要求定制的芯片，是将系统的关键部 件集成到一个芯片上，从而完成特定的应用功能。目前，许多嵌入式片上系统(SOC)芯片内部还不具备安全开关机控制 装置，目前在嵌入式SOC上常用的开关机技术为在芯片外部釆用一个开/ 关按键配合翻转触发器控制直接开启或关断电源。这种开关机技术的缺点 是即使系统正在运行程序，只要按下关闭按键，在重要数据还未及时保存 的情况下，系统也会关断电源，因此会造成数据丢失；尤其对带硬盘存储的 嵌入式系统，多次直接按键关机或者误关机甚至会破坏硬盘的文件系统，导 致嵌入式系统在重新上电后无法读取硬盘上的数据。目前在计算机系统中常用的安全开关机电路是在南桥或超级输入输出 芯片中实现的。图1为现有的南桥或输入输出芯片内的开关机电路模块图。 参见图1，该开关机电路主要包括实时时钟模块101、开关控制寄存器102、 单稳态电路103、计数器104、组合逻辑105以及翻转触发器106。但是， 图l所示的开关机电路太复杂，不适合在低成本的嵌入式系统单独实现。对 大多数嵌入片上系统，将现有的这种开关机电路连接到片上系统在接口上不 方便而且成本太高。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种片上系统的安全开关机装 置，从而以较低的成本在片上系统上实现安全地开关机。本专利技术的另一目的在于提供一种片上系统的安全开关机方法，从而以较 低的成本在片上系统上实现安全地开关机。为了实现上述专利技术目的，本专利技术的主要技术方案为一种片上系统的安全开关机装置，包括单稳态触发单元、翻转触发器、隔离反向单元、控制单元、以及待机电源，其中所述单稳态触发单元具有按键和两个输出端，第一输出端连接片上系统 的一个中断输入端，第二输出端连接所述翻转触发器的时钟端，所述按键的动作触发单稳态触发单元的第一输出端和第二输出端输出脉冲信号；所述翻转触发器的置位信号端通过所述隔离反向单元与片上系统的第 一通用输出端连接，所述翻转触发器复位信号端通过所述隔离反向单元与片 上系统的第二通用输出端连接，所述翻转触发器的输出端连接片上系统电源的控制端；所述控制单元设置在片上系统中，用于在按键开机后，通过设置所述片 上系统的第一通用输出端和第二通用输出端的输出信号，控制翻转触发器强制输出用于保持开启所述片上系统电源的信号；控制单元还用于检测所述片上系统的中断输入端是否有中断信号，在检测到中断信号时，触发片上系统 保存数据并退出所有正在运行的应用程序，通过设置所述片上系统的第一通 用输出端和第二通用输出端输出的信号，控制所述翻转触发器强制输出用于关闭所述片上系统电源的信号；所述待机电源用于为所述安全开关机装置供电。优选的，所述控制单元进一步包括子控制单元，用于在检测到中断信号 后、在触发片上系统保存数据并退出所有正在运行应用程序前，通过设置所 述第一通用输出端的输出信息，控制所述翻转触发器处于非强制输出信号状态；待数据保存成功且所有应用程序成功退出后，通过设置所述第二通用输 出端的输出信息，控制所述翻转触发器强制输出用于关闭所述片上系统电源 的信号。优选的，所述翻转触发器的复位时间长于所述单稳态触发单元的复位时间。一种片上系统的安全开关机方法，该方法适用于具有翻转触发器的安全 开关机装置，该方法包括A、 在按键开机后，设置所述翻转触发器的置位信号和复位信号，控制所述翻转触发器强制输出用于保持开启所述片上系统电源的信号；B、 在开机状态下，检测是否有按键关机中断，当检测到按键关机中断时，保存数据并退出所有正在运行的应用程序；c、设置所述翻转触发器的置位信号和复位信号，控制所述翻转触发器强制输出用于关闭所述片上系统电源的信号。优选地，步骤A具体为在按键开机后，将翻转触发器的置位信号设 置为低电平，将翻转触发器的复位信号设置为高电平，使翻转触发器处于强 制异步置位状态，输出用于开启所述片上系统电源的信号。步骤C具体为将翻转触发器的置位信号设置为高电平，将翻转触发器 的复位信号设置为低电平，使翻转触发器处于强制异步复位状态，输出用于 关闭所述片上系统电源的信号。优选地，步骤B中，在检测到有中断信号后，在保存数据并退出所有正 在运行的应用程序前，该方法进一步包括设置所述翻转触发器的置位信号， 控制所述翻转触发器处于非强制输出信号状态；待数据保存成功且所有应用程序成功退出后，再设置所述翻转触发器的 复位信号，控制所述翻转触发器强制输出用于关闭所述片上系统电源的信 号。优选地，所述设置所述翻转触发器的置位信号，控制所述翻转触发器处 于非强制输出信号状态的具体方法为将翻转触发器的置位信号设置为高电平，保持翻转触发器的复位信号为高电平，使翻转触发器处于非强制输出信 号状态；设置所述翻转触发器的复位信号，控制所述翻转触发器强制输出用于关 闭所述片上系统电源的信号的具体方法为将翻转触发器的复位信号设置为 低电平，使翻转触发器处于强制异步复位状态，输出用于关闭所述片上系统 电源的信号。由于本专利技术只釆用单稳态触发单元、翻转触发器、隔离反向电路以及 设置在片上系统中的控制单元就可以实现片上系统的安全开关机操作，在关 机时可以先自动保存数据并退出所有正在运行的程序，在成功保存数据并退 出程序后再关机，从而保证数据不会丢失。对于带硬盘存储的嵌入式片上系 统，本专利技术还可以避免由于多次直接按键关机或者误关机导致的破坏硬盘文 件系统的技术问题。相对于现有的应用在计算机系统上的开关机装置，本专利技术的电路设计结 构大大地简化了，从而大大地降低了成本，使得在片上系统实现安全地开关 机变为现实，并使片上系统可以以更低的成本应用在更为广阔的领域。尤其 是在大数据量处理领域，由于本专利技术不但成本低，而且会在关机时保证数据 不会丟失，从而在解决了片上系统在大数据量处理领域的应用瓶颈。本专利技术所述的翻转触发器的复位时间比单稳态触发单元的复位时间长， 因此可以避免单稳态触发单元在启动时由于不稳定而造成的误开机问题。另外，本专利技术还在关机时，先将翻转触发器设置为非强制状态，在退出 程序时， 一旦某个程序无响应，则可以通过再按一次按键关机，生成时钟信 号给翻转触发器，使翻转触发器翻转，从而关闭片上系统电源。因此在退出 程序时，可以进一步避免因某个程序无响应而导致无法关机的问题。附图说明图l为现有的南桥或输入输出芯片内的开关机电路模块图；图2为本专利技术所述的安全开关机装置的结构示意图；图3为本专利技术所述的安全开关机装置的一种具体实施例的电路图； 图4为本专利技术所述的片上系统的安全开关机方法的一种流程图； 图5为本专利技术所述的片上系统的安全开关机方法的另一种流程图。具体实施方式下面通过具体实施例和附图对本专利技术做进一步详细说明。 图2为本专利技术所述的安全开关机装置的结构示意图。参见图2，该安全 开关机装置主要包括单稳态触发单元201、翻转触发器202、隔离反向单 元203、以及设置在片上系统中的控制单元204,当然，还包括待机电源205， 用于为该安全开关机装置供电。由于待机电源不是本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种片上系统的安全开关机装置，其特征在于，包括单稳态触发单元、翻转触发器、隔离反向单元、控制单元、以及待机电源，其中：　所述单稳态触发单元具有按键和两个输出端，第一输出端连接片上系统的一个中断输入端，第二输出端连接所述翻转触发器的时钟端，所述按键的动作触发单稳态触发单元的第一输出端和第二输出端输出脉冲信号；　所述翻转触发器的置位信号端通过所述隔离反向单元与片上系统的第一通用输出端连接，所述翻转触发器复位信号端通过所述隔离反向单元与片上系统的第二通用输出端连接，所述翻转触发器的输出端连接片上系统电源的控制端；　所述控制单元设置在片上系统中，用于在按键开机后，通过设置所述片上系统的第一通用输出端和第二通用输出端的输出信号，控制翻转触发器强制输出用于保持开启所述片上系统电源的信号；控制单元还用于检测所述片上系统的中断输入端是否有中断信号，在检测到中断信号时，触发片上系统保存数据并退出所有正在运行的应用程序，通过设置所述片上系统的第一通用输出端和第二通用输出端输出的信号，控制所述翻转触发器强制输出用于关闭所述片上系统电源的信号；　所述待机电源用于为所述安全开关机装置供电。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈学玉，
申请(专利权)人：北京神州龙芯集成电路设计有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]