一种计算机设备及计算机设备开关机方法与流程

本发明涉及计算机设备的开关技术领域，尤其是涉及一种计算机设备及计算机设备开关机方法。

背景技术：

目前，在计算机设备的开关机方法中，设计方式一种是硬件开关机，另一种是软件开关机方式，第三种是软硬件关机方式。

第一种开关机方法是通过电源按钮的按下与断开机械的控制系统电源，控制方式简单，但是上下电过程很容易使电源发生震荡，使设备在开关电源瞬间损坏。

第二种开关机方法是通过MCU来控制设备电源的开启与关闭，设备电源关闭后，MCU依旧会运行，仅消耗几mA级的电流，但是碰到MCU死机的情况，只有断开外部电源才能恢复正常，这显然为以后设备的可靠运行制造了严重的麻烦。

第三种开关机方法是前两种方式的联合，一般应用于x86平台(如PC机)，开关机方式为，在关机状态下按一下开关机按键系统自动上电开机；在开机状态下，在系统界面上点击关机控件，系统保存当前资料后掉电关机；长按开关机按键一段时间可以强制系统掉电关机，当系统死机或需要快速关机时，大部分采用此种方式关机。这种开关机方式是目前最安全可靠，也是最人性化的。但是这种开关机方式无法识别开关机按键的类型，因此它的应用范围会很窄，并且不能在多种计算机设备中共用。

随着现代计算机设备技术的提升，也对开关机方法提出了更高的要求，由于传统的开关机方法在MCU死机时，无法自恢复设备电源，对设备的稳定可靠性运行构成了严峻的挑战。传统的开关机方法不能同时兼容不同的开关类型，一种开关机方法只能适用于某一类型开关，各种计算机设备之间不能相互兼容共用，直接造成了资源的严重浪费和研发成本的增加。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种计算机设备及计算机设备开关机方法，其使得开关机方法更加可靠，且通用性更强。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种计算机设备，其包括：电源、第一CPU、第二CPU、第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第一外部设备、第二外部设备；

电源接于第一CPU、第二开关、第三开关、第四开关；

第一CPU接于第一开关、第二开关、第三开关、第四开关以及第二CPU；

第二CPU接于第二开关。

第一外部设备、第二外部设备分别接于第三开关、第四开关。

本发明的计算机设备中，第二开关、第三开关、第四开关包括但不仅限于场效应管、三极管、继电器或者带控制端的电源芯片。

本发明的计算机设备中，第一外部设备为显示装置，例如LCD。

本发明的计算机设备中，第二外部设备为显示装置、传感器或者4G模块。

本发明提供的计算机设备开关机方法包括如下流程：

步骤S101，接通电源；

步骤S102，第一CPU初始化；

步骤S103，如果第一CPU冷启动，则跳转到步骤S104，否则，跳转到步骤S110；

步骤S104，第一CPU待机；

步骤S105，第一开关动作，控制端I触发；

步骤S106，第一CPU根据控制端I低电平保持时间，判断第一开关的开关类型，如果控制端I低电平保持时间大于t₀，第一CPU判断第一开关为A型开关，跳转到步骤S107，否则，跳转到步骤S104；

步骤S107，如果控制端I低电平保持时间大于t₈，第一CPU判断第一开关为B型开关，跳转到步骤S108，否则，跳转到步骤S109；

步骤S108，保存A型开关数据到存储器中，跳转到步骤S110；

步骤S109，保存B型开关数据到存储器中；

步骤S110，经过时间t₁后，第一CPU触发控制端II，第二开关使能；

步骤S111，第二CPU开始上电；

步骤S112，经过时间t₂后，第一CPU触发控制端III，第三开关使能；

步骤S113，第一外部设备开始上电；

步骤S114，经过时间t₃后，第一CPU触发控制端IV，第四开关使能；

步骤S115，第二外部设备开始上电；

步骤S116，设备开机完成；

步骤S117，第一CPU保持运行状态，并开始监测第二CPU发送给第一CPU的信号类型,第二CPU每隔时间t₄给第一CPU发送信号Sn1,第二CPU每隔时间t₄给第一CPU发送信号Sn1，如果是信号Sn1，则跳转到步骤S118；如果是信号Sn3，则跳转到步骤S123；

步骤S118，如果第二CPU发送给第一CPU的信号Sn1超时，则跳转到步骤S119；否则，跳转到步骤S117；

步骤S119，第一CPU复位第二CPU电源，第二CPU重启；

步骤S120，如果控制端I电平有变化，则跳转到步骤S121；否则，跳转到步骤S117；

步骤S121，如果控制端I电平保持时间大于t₇，则跳转到步骤S122；否则，跳转到步骤S117；

步骤S122，第一CPU给第二CPU发送信号Sn2；

步骤S123，如果第二CPU发送给第一CPU的信号是Sn3，则跳转到步骤S124；否则，跳转到步骤S117；

步骤S124，第二CPU开始掉电，第一CPU收到信号Sn3；

步骤S125，等待时间t₅；

步骤S126，如果第二CPU有发送信号Sn4给第一CPU，则跳转到步骤S127；否则，跳转到步骤S128；

步骤S127，第二CPU掉电完成，第一CPU触发控制端II，第二开关禁能，跳转到步骤S130；

步骤S128，第二CPU掉电未完成，第一CPU触发控制端II，第二开关禁能；

步骤S129，第二CPU掉电完成；

步骤S130，经过时间t₆后，第一CPU依次触发控制端III和控制端IV，第三开关和第四开关禁能；

步骤S131，第一外部设备和第二外部设备依次掉电；

步骤S132，设备关机完成，跳转到步骤S104。

本发明提供的计算机设备开关机方法中，第一CPU为MCU，第二CPU为ARM核芯片。

本发明提供的计算机设备开关机方法中，时间t₀、t₁、t₂、t₃、t₄、t₅、t₆、t₇、t₈根据实际情形进行设定。

与现有技术相比，本发明提供的计算机设备开关机方法通过第一CPU判别第一开关的类型，极大的拓宽了开关机方法的应用范围，方便了用户对计算机设备的电源管理。

附图说明

图1为本发明第一实施方式中一种计算机设备结构示意图；

图2为本发明第二实施方式中计算机设备开关机方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

本发明的第一实施方式提供了一种计算机设备，参见图1所示，其包括：电源1，电源1接于第一CPU2、第二开关5、第三开关6、第四开关7，而第一CPU2接于第一开关4、第二开关5、第三开关6、第四开关7以及第二CPU3，第二CPU3接于第二开关5，第一外部设备8、第二外部设备9分别接于第三开关6、第四开关7。

例如，一种计算机设备包括：LCD构成的第一外部设备；4G模块构成的第二外部设备；带控制端的DCDC电源芯片构成的第二开关、第三开关、第四开关，其中，第二开关的控制端界定为控制端II，第三开关的控制端界定为控制端III，第四开关的控制端界定为控制端IV；由MCU(微控制器)构成的第一CPU；ARM核芯片构成的第二CPU；而电源则为外部电源，当外部电源接入，MCU开始运行，电源开关按下，MCU检测到电源开关的低电平信号，延时1s后，MCU使能第二开关，给ARM上电，再延时1s后，MCU依次使能第三开关、第四开关，给LCD和4G模块上电，此时设备上电全部完成。而电源开关保持低电平大于60ms时，才认为有开机信号产生，并且在此期间，可使能电源守护功能，电源开关保持低电平的时间大于3s，可认为第一开关是非可弹起式开关；否则，认为是可弹起式开关，并将判断的开关类型保存在EEROM中。而ARM上电后，每隔一段时间给MCU发送“存活”信号，如果此信号发送超时，MCU将重启ARM电源，ARM向MCU发送“开始关机”信号，并且ARM开始关机，MCU收到并回复“准备关机”信号后，等待3s，MCU收到ARM发来的“关机完成”信号后，MCU将依次关闭ARM、LCD、4G模块电源。设备上电完成后，如果电源开关是可弹起式开关，MCU检测到电源开关低电平持续时间大于4s，将强制关闭ARM、LCD和4G模块电源，如果电源开关是非弹起式开关，MCU检测到电源开关保持高电平大于4s时，将强制关闭ARM、LCD和4G模块电源，如果MCU发生热重启，将依次恢复各个设备电源。

本发明第二实施方式提供了一种计算机设备开关机方法，此方法中的硬件构成可参见第一实施方式，参见图2示，此方法包括如下具体步骤：

步骤S101，接通电源。

步骤S102，MCU初始化。

步骤S103，如果MCU冷启动，则跳转到步骤S104；否则，跳转到步骤S110。

步骤S104，MCU待机。

步骤S105，电源开关按下。

步骤S106，MCU根据电源开关低电平保持时间，判断第一开关的开关类型，如果电源开关低电平保持时间大于t₀＝60ms，MCU判断电源开关为A型开关(非可弹起式开关)，跳转到步骤S107，否则，跳转到步骤S104。

步骤S107，如果电源开关低电平保持时间大于t₈＝3s，MCU判断电源开关为B型开关(可弹起式开关)，跳转到步骤S108，否则，跳转到步骤S109。

步骤S108，保存A型开关数据到EEROM中，跳转到步骤S110。

步骤S109，保存B型开关数据到EEROM中。

步骤S110，经过时间t₁＝1s后，MCU触发控制端II，第二开关使能。

步骤S111，ARM开始上电。

步骤S112，经过时间t₂＝1s后，MCU触发控制端I I I，第三开关使能。

步骤S113，LCD开始上电。

步骤S114，经过时间t₃＝1s后，MCU触发控制端IV，第四开关使能。

步骤S115，4G模块开始上电。

步骤S116，设备开机完成。

步骤S117，MCU保持运行状态，并开始监测ARM发送给MCU的信号类型，如果是“存活”信号(信号Sn1)，则跳转到步骤S118；如果是“开始关机”信号(信号Sn3)，则跳转到步骤S123。

步骤S118，如果ARM发送给MCU的“存活”信号(信号Sn1)超时，则跳转到步骤S119；否则，跳转到步骤S117。

步骤S119，MCU复位ARM电源，ARM重启。

步骤S120，如果电源开关电平有变化(可弹起式电源开关电平由高到低变化的，非可弹起式开关正好相反)，则跳转到步骤S121；否则，跳转到步骤S117。

步骤S121，如果电源开关电平保持时间大于t₇＝4s，则跳转到步骤S122；否则，跳转到步骤S117。

步骤S122，MCU给ARM发送“准备关机”信号(信号Sn2)。

步骤S123，如果ARM发送给MCU的信号是“开始关机”信号(Sn3)，则跳转到步骤S124；否则，跳转到步骤S117。

步骤S124，ARM开始掉电，MCU收到“开始关机”信号(信号Sn3)。

步骤S125，等待时间t₅＝3s。

步骤S126，如果ARM有发送“关机完成信号”(信号Sn4)给MCU，则跳转到步骤S127；否则，跳转到步骤S128。

步骤S127，ARM掉电完成，MCU触发控制端I I，第二开关禁能，跳转到步骤S130。

步骤S128，ARM掉电未完成，MCU触发控制端I I，第二开关禁能。

步骤S129，强制ARM掉电。

步骤S130，经过时间t₆＝1s后，MCU依次触发控制端I I I和控制端IV，第三开关和第四开关禁能。

步骤S131，LCD和4G模块依次掉电。

步骤S132，设备关机完成，跳转到步骤S104。

本发明的第三实施方式提供了一种计算机设备开机方法(以下简称“该方法”)，该方法的硬件可参见图1，其中第一CPU为MCU，第二CPU为ARM核芯片，第二、第三、第四开关为带控制端的电源芯片，该方法首先接通电源，MCU开始运行，触动第一开关，触发控制端I，经过时间t₁后，MCU触发控制端II，使能第二开关，ARM核芯片开始上电；经过时间t₂后，MCU触发控制端III，使能第三开关，由LCD构成的第一外部设备开始上电；经过时间t₃后，MCU触发控制端IV，使能第四开关，由传感器构成的第二外部设备开始上电，ARM核芯片每隔时间t₄给MCU发送“存活”信号(看门狗)；MCU给ARM核芯片发送“准备关机”信号，ARM核芯片收到“准备关机”信号，ARM核芯片发送“开始关机”信号给MCU，ARM核芯片开始掉电。经过时间t₅后，ARM核芯片发送“关机完成信号”给MCU，ARM核芯片掉电完成。MCU触发控制端I I，禁能第二开关。经过时间t₆后，MCU触发控制端III和触发控制端IV，并禁能第三开关和第四开关，第一外部设备和第二外部设备开始掉电。

其中，设备接入电源，MCU保持运行状态后，第一开关动作，控制端I电平变化，控制端I电平保持时间大于t₇，MCU给ARM核芯片发送“准备关机”信号。ARM核芯片给MCU发送“开始关机”信号的操作不依赖于“准备关机”信号的存在与否，MCU根据控制端I低电平保持时间，判断第一开关的开关类型(例如：A型开关、B型开关，而其分别对应触动后接通释后放不复位型开关、触动后接通释放后复位型开关)，并将开关类型保存在存储器中，存储器可以是EEROM、FLASH。

另外，设备接入电源后，控制端I电平保持低电平时间大于t₀，小于t₈时，MCU不需要判别第一开关的开关类型，即可触发控制端I I，使能第二开关，使ARM核芯片开始上电。

该方法中，ARM核芯片，第一外部设备以及第二外部设备的上电与掉电过程，与MCU的运行状态联系。MCU判断并存储多种开关类型，以及相关操作流程，解决了不同计算机设备之间开关机方法不能共用的问题。本发明集成了设备掉电自动恢复上电功能，以及设备死机电源自动重启功能，克服了现有技术的不足。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。