电压控制方法、主控装置和电压输出装置与流程

1.本技术属于信号处理技术领域，具体涉及一种电压控制方法、主控装置和电压输出装置。


背景技术：

2.各类电子设备的电路板中，通常都会设置电压源，用以提供可控的电压输出。相关技术中，处理器向电压源发送方波信号。方波信号的占空比与电压源输出的电压值呈线性关系。这种控制方式的抗干扰性能较差。


技术实现要素：

3.本技术的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种电压控制方法、主控装置和电压输出装置。
4.为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：一种电压控制方法，应用于主控装置，所述电压控制方法包括：确定目标电压值、电压下限阈值和电压上限阈值；采用单根信号线向电压输出装置发送连续的方波信号，其中，每设定数量个连续的方波信号为一个控制周期，所述设定数量个连续的方波信号中包含第一占空比的第一方波信号和/或第二占空比的第二方波信号，所述第一占空比小于所述第二占空比，当所述目标电压值等于所述电压下限阈值时，所述设定数量个连续的方波信号中仅包含所述第一方波信号，当所述目标电压值等于所述电压上限阈值时，所述设定数量个连续的方波信号中仅包含所述第二方波信号，当所述目标电压值介于所述电压下限阈值和所述电压上限阈值之间时，所述设定数量个连续的方波信号中第一方波信号的个数满足如下公式：v=（n1*v1+n2*v2）/(n1+n2)；其中，v为所述目标电压值，n1为所述设定数量个连续的方波信号中第一方波信号的个数，n2为所述设定数量个连续的方波信号中第二方波信号的个数，v1为所述电压下限阈值，v2为所述电压上限阈值。
5.为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案一种电压控制方法，应用于电压输出装置，所述电压控制方法包括：通过单根信号线接收连续的方波信号；判断每一个方波信号的占空比，对每设定数量个连续的方波信号执行一次如下判断：如当前所述设定数量个连续的方波信号的占空比均为第一占空比，则所述电压输出装置输出值为电压下限阈值的电压信号；如当前所述设定数量个连续的方波信号的占空比均为第二占空比，则所述电压输出装置输出值为电压上限阈值的电压信号，所述第二占空比大于所述第一占空比；如当前所述设定数量个连续的方波信号包含所述第一占空比的方波信号以及所
述第二占空比的方波信号，则按照如下公式确定所述电压输出装置输出电压信号的电压值：v=（n1*v1+n2*v2）/(n1+n2)；其中，v为所述目标电压值，n1为所述设定数量个连续的方波信号中第一方波信号的个数，n2为所述设定数量个连续的方波信号中第二方波信号的个数，v1为所述电压下限阈值，v2为所述电压上限阈值。
6.为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：一种主控装置，包括：确定模块，用于确定目标电压值、电压下限阈值和电压上限阈值；控制模块，用于采用单根信号线向电压输出装置发送连续的方波信号，其中，每设定数量个连续的方波信号为一个控制周期，所述设定数量个连续的方波信号中包含第一占空比的第一方波信号和/或第二占空比的第二方波信号，所述第一占空比小于所述第二占空比，当所述目标电压值等于所述电压下限阈值时，所述设定数量个连续的方波信号中仅包含所述第一方波信号，当所述目标电压值等于所述电压上限阈值时，所述设定数量个连续的方波信号中仅包含所述第二方波信号，当所述目标电压值介于所述电压下限阈值和所述电压上限阈值之间时，所述设定数量个连续的方波信号中第一方波信号的个数满足如下公式：v=（n1*v1+n2*v2）/(n1+n2)；其中，v为所述目标电压值，n1为所述设定数量个连续的方波信号中第一方波信号的个数，n2为所述设定数量个连续的方波信号中第二方波信号的个数，v1为所述电压下限阈值，v2为所述电压上限阈值。
7.为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：一种电压输出装置，包括：接收模块，用于通过单根信号线接收连续的方波信号输出模块，用于判断每一个方波信号的占空比，对每设定数量个连续的方波信号执行一次如下判断：如当前所述设定数量个连续的方波信号的占空比均为第一占空比，则所述电压输出装置输出值为电压下限阈值的电压信号；如当前所述设定数量个连续的方波信号的占空比均为第二占空比，则所述电压输出装置输出值为电压上限阈值的电压信号，所述第二占空比大于所述第一占空比；如当前所述设定数量个连续的方波信号包含所述第一占空比的方波信号以及所述第二占空比的方波信号，则按照如下公式确定所述电压输出装置输出电压信号的电压值：v=（n1*v1+n2*v2）/(n1+n2)；其中，v为所述目标电压值，n1为所述设定数量个连续的方波信号中第一方波信号的个数，n2为所述设定数量个连续的方波信号中第二方波信号的个数，v1为所述电压下限阈值，v2为所述电压上限阈值。
8.与现有技术相比，本技术的有益效果为：主控装置无需对方波信号的占空比进行精确控制，只需要控制大占空比的方波信号与小占空比的方波信号二者的比例，即可精确地传达输出电压设定值的信息。电压输出装置无需对方波信号的占空比进行精确地检测，只需要判断大占空比的方波信号与小占空比的方波信号二者的比例，即可判断主控装置所
设定的电压输出值。即使长占空比的方波信号以及短占空比的方波信号的占空比不稳定或者不精确，也能保证电压值信息的准确传达，抗干扰性能强。
9.附图说明
10.图1是根据本技术实施例的主控装置以及电压输出装置的框图。
11.具体实施方式
12.在本技术中，应理解，诸如“包括”或“具有”等术语旨在指示本说明书中存在所公开的特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合的存在，但是并不排除存在一个或多个其他特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合存在的可能性。
13.另外还需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
14.下面结合附图所示的实施例对本技术作进一步说明。
15.参考图1，本技术实施例的应用场景为主控装置1（例如是cpu）通过单根信号线3向电压输出装置2（例如是电压源，电压源中包含控制器controller）发送信号，用以对电压输出装置2的输出电压进行设定。
16.基于该硬件结构，本技术的实施例提供一种电压控制方法，应用于主控装置，所述电压控制方法包括以下处理步骤。
17.步骤101、确定目标电压值、电压下限阈值和电压上限阈值。
18.其中，电压下限阈值和电压上限阈值可以是预先设定好的，以与电压输出装置的性能相匹配。
19.目标电压值可以是接收用户操作而进行设定的，也可以是处理器根据自身程序的运行而确定的。
20.步骤102、采用单根信号线向电压输出装置发送连续的方波信号，其中，每设定数量个连续的方波信号为一个控制周期，所述设定数量个连续的方波信号中包含第一占空比的第一方波信号和/或第二占空比的第二方波信号，所述第一占空比小于所述第二占空比，当所述目标电压值等于所述电压下限阈值时，所述设定数量个连续的方波信号中仅包含所述第一方波信号，当所述目标电压值等于所述电压上限阈值时，所述设定数量个连续的方波信号中仅包含所述第二方波信号，当所述目标电压值介于所述电压下限阈值和所述电压上限阈值之间时，所述设定数量个连续的方波信号中第一方波信号的个数满足如下公式：v=（n1*v1+n2*v2）/(n1+n2)；其中，v为所述目标电压值，n1为所述设定数量个连续的方波信号中第一方波信号的个数，n2为所述设定数量个连续的方波信号中第二方波信号的个数，v1为所述电压下限阈值，v2为所述电压上限阈值。
21.以下进行举例说明。
22.某电压源的输出电压的调整范围为：1.0v至2.0v。主控装置发出的方波信号频率为100khz，两种脉宽的方波信号的占空比分别为：20%和80%。
23.当主控装置持续发送20%占空比的脉冲时，这表达的含义为设定电压输出装置输出1.0v电压。
24.当主控装置持续发送80%占空比的脉冲时，这表达的含义为设定电压输出装置输出2.0v电压。
25.当主控装置每发送9个20%占空比脉冲后，跟着发送1个80%占空比的脉冲，这表达的含义为设定电压输出装置输出1.1v电压。该1.1v电压的计算过程为：（9*1.0 + 1*2.0）/10 = 1.1。
26.当主控装置每发送8个20%占空比脉冲后，跟着发送2个80%占空比的脉冲，这表达的含义为设定电压输出装置输出1.2v电压。该1.2v电压的计算过程为：（8*1.0 + 2*2.0）/10 = 1.2。
27.以上举例中电压调整的颗粒度为0.1v。
28.如果需要增加电压调整的颗粒度，只需要增加控制信号上周期性脉冲的数量，比如增加到100个脉冲构成一组周期性脉冲。电压源的输出电压的调整范围依然为：1.0v至2.0v。
29.当主控装置每发送99个20%占空比脉冲后，跟着发送1个80%占空比的脉冲，这表达的含义为设定电压输出装置输出1.01v电压。该1.01v电压的计算过程为：（99*1.0 + 1*2.0）/100 = 1.01。
30.当主控装置每发送98个20%占空比脉冲后，跟着发送2个80%占空比的脉冲，这表达的含义为设定电压输出装置输出1.02v电压。该1.02v电压的计算过程为：（98*1.0 + 2*2.0）/100 = 1.02。
31.此时电压调整的颗粒度为0.01v。
32.主控装置无需对方波信号的占空比进行精确控制，只需要控制大占空比的方波信号与小占空比的方波信号二者的比例，即可精确地传达输出电压设定值的信息。电压输出装置无需对方波信号的占空比进行精确地检测，只需要判断大占空比的方波信号与小占空比的方波信号二者的比例，即可判断主控装置所设定的电压输出值。即使长占空比的方波信号以及短占空比的方波信号的占空比不稳定或者不精确，也能保证电压值信息的准确传达，抗干扰性能强。
33.可选地，当所述目标电压值介于所述电压下限阈值和所述电压上限阈值之间时，所述设定数量个连续的方波信号中，所述第二方波信号位于所述第一方波信号之后。
34.即主控装置首先发送短脉冲，然后发送长脉冲。
35.可选地，当所述目标电压值介于所述电压下限阈值和所述电压上限阈值之间时，所述设定数量个连续的方波信号中，所述第二方波信号位于所述第一方波信号之前。
36.即主控装置首先发送长脉冲，然后发送短脉冲。
37.可选地，所述方波信号以上升沿作为起点。当然，一个方波信号也可以以下降沿为起点。
38.基于与前述实施例相同的发明构思，本技术的实施例还提供一种电压控制方法，应用于电压输出装置，所述电压控制方法包括以下步骤。
39.步骤201、通过单根信号线接收连续的方波信号。
40.步骤202、判断每一个方波信号的占空比，对每设定数量个连续的方波信号执行一
次如下判断：如当前所述设定数量个连续的方波信号的占空比均为第一占空比，则所述电压输出装置输出值为电压下限阈值的电压信号；如当前所述设定数量个连续的方波信号的占空比均为第二占空比，则所述电压输出装置输出值为电压上限阈值的电压信号，所述第二占空比大于所述第一占空比；如当前所述设定数量个连续的方波信号包含所述第一占空比的方波信号以及所述第二占空比的方波信号，则按照如下公式确定所述电压输出装置输出电压信号的电压值：v=（n1*v1+n2*v2）/(n1+n2)；其中，v为所述目标电压值，n1为所述设定数量个连续的方波信号中第一方波信号的个数，n2为所述设定数量个连续的方波信号中第二方波信号的个数，v1为所述电压下限阈值，v2为所述电压上限阈值。
41.电压输出装置对控制信号的解码过程与前述主控装置对控制信号的编码过程相对应。具体可参照前述实施例的介绍。
42.基于相同的发明构思，参考图1，本技术的实施例提供一种主控装置，包括：确定模块11，用于确定目标电压值、电压下限阈值和电压上限阈值；控制模块12，用于采用单根信号线向电压输出装置发送连续的方波信号，其中，每设定数量个连续的方波信号为一个控制周期，所述设定数量个连续的方波信号中包含第一占空比的第一方波信号和/或第二占空比的第二方波信号，所述第一占空比小于所述第二占空比，当所述目标电压值等于所述电压下限阈值时，所述设定数量个连续的方波信号中仅包含所述第一方波信号，当所述目标电压值等于所述电压上限阈值时，所述设定数量个连续的方波信号中仅包含所述第二方波信号，当所述目标电压值介于所述电压下限阈值和所述电压上限阈值之间时，所述设定数量个连续的方波信号中第一方波信号的个数满足如下公式：v=（n1*v1+n2*v2）/(n1+n2)；其中，v为所述目标电压值，n1为所述设定数量个连续的方波信号中第一方波信号的个数，n2为所述设定数量个连续的方波信号中第二方波信号的个数，v1为所述电压下限阈值，v2为所述电压上限阈值。
43.基于相同的发明构思，参考图1，本技术的实施例提供一种电压输出装置，包括：接收模块21，用于通过单根信号线接收连续的方波信号；输出模块22，用于判断每一个方波信号的占空比，对每设定数量个连续的方波信号执行一次如下判断：如当前所述设定数量个连续的方波信号的占空比均为第一占空比，则所述电压输出装置输出值为电压下限阈值的电压信号；如当前所述设定数量个连续的方波信号的占空比均为第二占空比，则所述电压输出装置输出值为电压上限阈值的电压信号，所述第二占空比大于所述第一占空比；如当前所述设定数量个连续的方波信号包含所述第一占空比的方波信号以及所述第二占空比的方波信号，则按照如下公式确定所述电压输出装置输出电压信号的电压值：
v=（n1*v1+n2*v2）/(n1+n2)；其中，v为所述目标电压值，n1为所述设定数量个连续的方波信号中第一方波信号的个数，n2为所述设定数量个连续的方波信号中第二方波信号的个数，v1为所述电压下限阈值，v2为所述电压上限阈值。
44.可选地，输出模块22按照如下方式判断短脉冲的数量以及长脉冲的数量：输出装置22包含计数器221，所述计数器221用于根据采样时钟信号对所述连续的设定数量n个方波信号的高电平状态所持续的总时长进行计数，得到计数结果m；所述输出模块22具体用于根据所述计数结果m确定当前所述设定数量个连续的方波信号中所述第一占空比的方波信号的数量n1以及所述第二占空比的方波信号的数量n2，其中，满足：n1*t1+n2*t2=t0*m；n1+n2=n；其中，t1为所述第一占空比的方波信号的高电平持续时长，t2为所述第二占空比的方波信号的高电平持续时长，t0为所述计数器的采样时钟信号的时钟周期。
45.可选地，输出模块22按照如下方式判断短脉冲的数量以及长脉冲的数量：输出模块22包含计数器221，所述计数器221用于根据采样时钟信号分别对所述连续的设定数量n个方波信号的高电平状态所持续的时长进行计数，所述输出模块22具体用于将所述连续的设定数量n个方波信号中，计数值小于第一设定阈值的方波个数作为所述第一占空比的方波信号的数量n1，计数值大于第二设定阈值的方波个数作为所述第二占空比的方波信号的数量n2，其中，满足：t1≤th1*t0＜th2*t0≤t2；其中，t1为所述第一占空比的方波信号的高电平持续时长，th1为所述第一设定阈值，th2为所述第二设定阈值，t0为所述计数器的采样时钟信号的时钟周期。
46.本技术中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
47.本技术的保护范围不限于上述的实施例，显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变形而不脱离本技术的范围和精神。倘若这些改动和变形属于本技术权利要求及其等同技术的范围，则本技术的意图也包含这些改动和变形在内。