多处理器电源管理系统、方法及智能终端的制作方法

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多处理器电源管理系统、方法及智能终端的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种多处理器电源管理系统,所述多处理器包括主处理器和从处理器,所述多处理器电源管理系统包括硬件监控模块、处理模块以及电源控制模块;硬件监控模块,用于实时监控各处理器的工作环境温度;处理模块,用于判断各处理器是否处于高温的工作环境;电源控制模块,用于控制各从处理器的电源状态;处理模块根据硬件监控模块实时获取的各处理器的工作环境温度,判断各处理器是否处于高温的工作环境,当各处理器处于高温的工作环境时;处理模块通过电源控制模块切断各从处理器的电源。本发明运用硬件监控各处理器的工作环境温度,通过工作环境温度的高低来控制从处理器电源状态,达到实际切断从处理器电源,降低散热的技术效果。
【专利说明】
多处理器电源管理系统、方法及智能终端
技术领域
[0001] 本发明涉及一种多处理器电源管理系统、方法及智能终端。
【背景技术】
[0002] 现在越来越多的手持式终端产品,包括MIFI、智能手机、智能路由器、智能充电宝 等,为了保证拥有更高的性能和运算速度,都开始使用双处理器(以下简称:"CPU")甚至三 CPU。
[0003] 但是随之而来的问题也比较明显,CPU数量增加,主板耗电量增加,对应的功耗也 会增加,发热量增大,针对拥有独立壳体设计的终端产品,散热成为亟待解决的问题。现有 技术中解决这个问题方法是,在结构上尽可能争取散热空间,由于目前电路设计越来越偏 向于集成化,精品化,壳体设计也变得"寸土寸金",所以这种方法可操作性不高。

【发明内容】

[0004] 本发明的目的是提供一种多处理器电源管理系统及方法,以解决在使用多处理器 时产热过高导致工作环境温度过高从而影响工作性能的技术问题。
[0005] 为实现以上发明目的,本发明提供一种多处理器电源管理系统,所述多处理器包 括主处理器和从处理器,所述多处理器电源管理系统包括硬件监控模块、处理模块以及电 源控制模块;
[0006] 其中,所述硬件监控模块与所述处理模块连接,所述处理模块与所述电源控制模 块连接;
[0007] 所述硬件监控模块,用于实时监控各所述处理器的工作环境温度;
[0008] 所述处理模块,用于判断各所述处理器是否处于高温的工作环境;
[0009] 所述电源控制模块,用于控制各所述从处理器的电源状态;
[0010] 所述处理模块根据所述硬件监控模块实时获取的各所述处理器的工作环境温度, 判断各所述处理器是否处于高温的工作环境,当各所述处理器处于高温的工作环境时;所 述处理模块通过所述电源控制模块切断各所述从处理器的电源。
[0011] 进一步地,所述硬件监控模块是负温度系数电阻。
[0012] 进一步地,所述处理模块包括数据比较单元;
[0013] 其中,所述数据比较单元与所述电源控制模块连接;
[0014] 所述数据比较单元,用于判断各所述处理器的工作环境温度是否达到预设温度;
[0015] 当所述数据比较单元判断各所述处理器的工作环境温度高于预设温度时,所述数 据比较单元控制所述电源控制模块切断各所述从处理器的电源。
[0016] 进一步地,所述数据比较单元包括电阻R1、电阻R2、比较器U1、比较器U2;所述负温 度系数电阻R NTC的一端与模拟地连接,所述负温度系数电阻RNTC的另一端分别与电阻R1的一 端、电阻R2的一端、比较器U1的正极输入端以及比较器U2的负极输入端连接,电阻R1的另一 端与系统电源Vsys连接,电阻R2的另一端与模拟地连接,比较器U1的负极输入端与系统承 载下限电压VI连接,比较器U2的正极输入端与系统承载上限电压V2连接,比较器U1的输出 端分别与比较器U2的输出端以及钳位电源Vho Id连接作为输出端Vout,所述输出端Vout与 电源控制模块连接。
[0017] 进一步地,所述系统电源Vsys可根据预设下限百分比以及上限百分比设置系统承 载下限电压VI以及系统承载上限电压V2,计算公式如下:
[0018] Vl = (l-Pd)*Vsys
[0019] V2 = (l+Pu)*Vsys
[0020] 其中,"Pd"是预设下限百分比,"Pu"是预设上限百分比。
[0021 ] 进一步地,所述电阻R1与电阻R2的计算公式如下:
[0022] R1 = RT1*RT2* (Pu-Pd) / (Pu*Pd* ( Rt2_Rti ))
[0023] R2 = Rti*Rt2* (Pu-Pd) / ((1 -Pu) *Pd*RT2- (1 _Pd) *Pu*Rti )
[0024] 其中,"Rn"是在上限温度时负温度系数电阻Rntc的阻值,"RT2"是在下限温度时负 温度系数电阻R NTC的阻值,"Pd"是预设下限百分比,"Pu"是预设上限百分比。
[0025] 进一步地,所述电源控制模块包括电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电容 C1、滤波电容C2、滤波电容C3、三极管T1、场效应管T2;所述处理模块与电阻R3的一端连接, 所述电阻R3的另一端分别与电阻R4的一端以及三极管T1的基极连接,所述电阻R4的另一端 分别与三极管T1的发射极以及模拟地连接,所述三极管T1的集电极与电阻R5的一端连接, 所述电阻R5的另一端分别与电阻R6的一端以及电容C1的正极连接,所述电容C1的负极与模 拟地连接,所述电阻R6的另一端分别与电阻R7的一端以及场效应管T2的栅极连接,所述电 阻R7的另一端分别与滤波电容C3的正极、场效应管T2的源极以及电源Vsysjnaster连接,所 述滤波电容C3的负极与模拟地连接,所述场效应管T2的漏极分别与滤波电容C2的正极以及 控制电路电源输出端Vsys_s lave连接,所述滤波电容C2的负极与模拟地连接。
[0026]进一步地,所述多处理器电源管理系统还包括软件监控模块;所述处理模块还包 括查询比较单元、处理器控制单元以及电源软件控制单元;
[0027]其中,所述软件监控模块与所述查询比较单元连接,所述查询比较单元分别与所 述处理器控制单元以及所述电源软件控制单元连接;所述处理器控制单元与各所述从处理 器连接;所述电源软件控制单元与所述电源控制模块连接;
[0028]所述软件监控模块,用于实时监控多处理器使用状况;
[0029] 所述查询比较单元,用于判断处理器是否处于空闲或者过载状态;
[0030] 所述处理器控制单元,用于对各所述从处理器下发软件重启命令;
[0031 ]所述电源软件控制单元,用于所述查询比较单元对所述电源控制模块进行控制; [0032]当所述查询比较单元判断处理器处于过载状态时,所述查询比较单元通过所述处 理器控制单元对各所述从处理器进行系统重启;
[0033]当所述查询比较单元判断处理器处于空闲状态时,所述查询比较单元通过所述电 源软件控制单元控制所述电源控制模块切断处理器电源。
[0034]进一步地,所述电源软件控制单元是通用输入/输出口。
[0035] 进一步地,所述多处理器是三个处理器;所述多处理器电源管理系统包括两个软 件监控模块、两个硬件监控模块、两个处理模块以及两个电源控制模块;
[0036] 其中,三个处理器包括一个主处理器和两个从处理器;
[0037] 一个所述从处理器与一个所述软件监控模块、一个所述硬件监控模块、一个所述 处理模块以及一个所述电源控制模块匹配。
[0038]另一方面,为实现本发明目的,本发明提供了一种多处理器电源管理方法,包括: [0039] 监控处理器工作环境温度;
[0040] 判断处理器工作环境温度是否超过预设温度;
[0041] 当处理器工作环境温度超过预设温度时,则切断处理器电源;
[0042] 当处理器工作环境温度未超过预设温度时,则恢复处理器供电。
[0043] 进一步地,所述监控处理器工作环境温度包括:
[0044] 通过负温度系数电阻对从处理器工作环境温度进行监控。
[0045] 进一步地,所述多处理器电源管理方法还包括:
[0046]监控处理器使用状况;
[0047]当处理器过载时,则重启处理器;
[0048]当处理器空闲时,则切断处理器电源。
[0049] 进一步地,所述监控处理器使用状况包括:
[0050] 启动定时器;
[0051] 监控处理器使用率以及内存使用率;
[0052]当定时器时间到时,判断从处理器使用状态。
[0053]进一步地,所述监控处理器使用率包括:
[0054] 创建统计线程、统计数以及空闲线程;
[0055] 每执行一次空闲线程时,统计数累加;
[0056] 统计线程每一秒获取统计数值,并清空统计数;
[0057]计算处理器使用率。
[0058]进一步地,所述计算处理器使用率的公式如下;
[0059] Usage = ( l_count/countMax)*100
[0060] 其中,"Usage"是使用率,"count"是统计数,"countMax"是统计数可达最大值。
[0061] 进一步地,所述监控处理器内存使用率的公式如下;
[0062] MEMUsedPerc=100*(MemTotal-MemFree-Buffers-Cached)/MemTotal
[0063] 其中,"MEMUsedPerc"是内存使用率,"MemTotal"是内存总量,"MemFree"是闲置内 存总量,"Buffers"是设备缓冲区大小,"Cached"是文件缓冲区大小。
[0064] 本发明还提供了一种所述多处理器智能终端,所述多处理器智能终端包括所述的 多处理器电源管理系统。
[0065] 进一步地,所述多处理器智能终端是带有2.4GHz、5GHz的路由器。
[0066]进一步地,所述多处理器智能终端是微型无线装置。
[0067]与现有技术相比,本发明的有益效果是:
[0068] 1.运用实时监控处理器使用状况,并根据监控反馈控制处理器电源供电状态的技 术方案,获得了降低耗电器件的数量,控制简单,由于直接切断电源,耗流降低至零,更好减 少散热的技术效果。
[0069] 2.运用在电源控制模块中使用滤波电容的技术方案,获得了增加场效应管的导通 时间,减少瞬间电流过大造成处理器损坏的技术效果。
【附图说明】
[0070] 图1是本发明的多处理器电源管理系统的框图;
[0071] 图2是本发明的多处理器电源管理系统的具体实施例框图
[0072] 图3是本发明的多处理器电源管理系统的数据比较单元的电路图;
[0073]图4是本发明的多处理器电源管理系统的电源控制模块的电路图;
[0074]图5是本发明的多处理器电源管理方法的流程图;
[0075]图6是本发明的多处理器电源管理方法的具体实施例流程图;
[0076]图7是本发明的实施例4中RC电路的示意图。
[0077]图中,软件监控模块1,硬件监控模块2,处理模块3;其中,查询比较单元301、数据 比较单元302、处理器控制单元303、电源软件控制单元304,电源控制模块4。
【具体实施方式】
[0078]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
[0079] 实施例1:
[0080] 如图1所示,本发明的多处理器电源管理系统,所述多处理器包括主处理器和从处 理器,所述多处理器电源管理系统包括硬件监控模块2、处理模块3以及电源控制模块4; [0081 ]其中,硬件监控模块2与处理模块3连接,处理模块与电源控制模块连接;
[0082]硬件监控模块2,用于实时监控各所述处理器的工作环境温度;
[0083]处理模块3,用于判断各所述处理器是否处于高温的工作环境;
[0084]电源控制模块4,用于控制各所述从处理器的电源状态;
[0085]处理模块3根据硬件监控模块2实时获取的各处理器的工作环境温度,判断各处理 器是否处于高温的工作环境,当各处理器处于高温的工作环境时;处理模块3通过电源控制 模块4切断各从处理器的电源。
[0086]具体来说,实际多处理器电路都具有主从处理器之分,本发明实施例主要是控制 多个从处理器电源状态。由于任何器件工作都会产生热量,热量过高容易影响器件的正常 使用,且会降低器件使用寿命,通过硬件监控模块2实时对从处理器工作环境温度进行监 控,处理模块3对监控结果进行处理,如果温度达到预设温度,处理模块3通过电源控制模块 4对从处理器电源进行切断,如果温度未达到预设温度,则恢复供电,以此保证从处理器工 作在较好的温度环境中。
[0087] 实施例2:
[0088]如图2所示,本发明的多处理器电源管理系统,包括软件监控模块1、硬件监控模块 2、处理模块3以及电源控制模块4;
[0089] 其中,处理模块3包括查询比较单元301、数据比较单元302、处理器控制单元303以 及电源软件控制单元304;
[0090]软件监控模块1与查询比较单元301连接,硬件监控模块2与数据比较单元302连 接;查询比较单元301分别与处理器控制单元303以及电源软件控制单元304连接;处理器控 制单元303与各从处理器连接;电源软件控制单元304与电源控制模块4连接;数据比较单元 302与电源控制模块4连接;
[0091 ]软件监控模块1,用于实时监控多处理器使用状况;
[0092] 查询比较单元301,用于判断处理器是否处于空闲或者过载状态;
[0093]数据比较单元302,用于判断处理器工作环境温度是否达到预设温度;
[0094] 处理器控制单元303,用于对各所述从处理器下发软件重启命令;
[0095]电源软件控制单元304,用于所述查询比较单元301对所述电源控制模块4进行控 制;
[0096] 当查询比较单元301判断处理器处于过载状态时,查询比较单元301通过处理器控 制单元303对各从处理器进行系统重启;
[0097] 当查询比较单元301判断处理器处于空闲状态时,查询比较单元301通过电源软件 控制单元304控制电源控制模块4切断处理器电源;
[0098]当数据比较单元302判断各处理器的工作环境温度高于预设温度时,数据比较单 元302控制电源控制模块4切断各从处理器的电源;
[0099] 具体来说,实际多处理器电路都具有主从处理器之分,本发明实施例主要是控制 多个从处理器电源状态。通过软件监控模块1对从处理器的使用状况进行实时获取,从处理 器一般处于过载使用状态、空闲使用状态以及正常使用状态,查询比较单元301判断从处理 器是否处于空闲或者过载状态,当从处理器处于过载状态时,查询比较单元301通过处理器 控制单元303对各从处理器发送"Reset"命令进行系统重启。当从处理器处于空闲状态时, 查询比较单元301通过电源软件控制单元304控制电源控制模块4切断处理器电源。从处理 器工作时会产生热量,同样处理器所在电路也会产生热量,而热量过高会影响处理器工作 效率,硬件监控模块2监控处理器、设备电池以及电路板的工作温度,数据比较单元302通过 硬件监控模块2反馈的当前温度与预设温度进行比较,当超过预设温度时,数据比较单元 302控制电源控制模块4切断各从处理器的电源。当温度低于预设温度时,数据比较单元302 控制电源控制模块4恢复各从处理器的供电。
[0100] 硬件监控单元2采用负温度系数电阻(Negative Temperature Coefficient简称: "NTC"),当其串联在电路中时,可以有效的抑制开机浪涌电流。
[0101] 电源软件控制单元304采用通用输入/输出口(GPIO-General Purpose Input 0 u t p u t简称:" G P10"),G P10有较多的受控引脚,可以提供较多的控制功能,查询比较单元 301通过拉低或者拉高GPI0通用输出口,来控制电源控制模块4的输入端电平高低,从而来 控制电源控制模块4的输出,达到控制从处理器电源通断的效果。
[0102] 实施例3:
[0103] 如图3所示,本发明的处理器电源管理电路中的数据比较单元302包括电阻R1、电 阻R2、比较器U1、比较器U2;所述负温度系数电阻RNTC的一端与模拟地连接,所述负温度系数 电阻Rn tc的另一端分别与电阻R1的一端、电阻R 2的一端、比较器U1的正极输入端以及比较器 U2的负极输入端连接,电阻R1的另一端与系统电源Vsys连接,电阻R2的另一端与模拟地连 接,比较器U1的负极输入端与系统承载下限电压VI连接,比较器U2的正极输入端与系统承 载上限电压V2连接,比较器U1的输出端分别与比较器U2的输出端以及钳位电源Vho 1 d连接 作为输出端Vout,所述输出端Vout与控制模块连接。
[0104]具体来说,图中两个比较器均为电压比较器,比较两个输入电压的大小,并通过两 个输出电压大小关系控制输出电压的高低电平,
[0105] 当比较器如图所示进行连接时,即构成双门限比较器,负温度系数电阻RNTC、系统 电源Vsys、电阻R1以及电阻R2,构成比较器的输入电压Vin,即当Vin的值满足Vl〈Vin〈V2时, Vout输出为高电平;Vin^Vl或者Vin2V2时,Vout输出为低电平。图中的Vhold为钳位电压, 保证Vout在初始状态下为高电平。其中VI和V2分别为系统所能承受的电压的下限值和上限 值,不同的系统或者电池此值不相同。VI与V2可以根据系统电源Vsys、预设下限百分比Pd以 及预设上限百分比Pu,具体公式如下:
[0106] Vl = (l-Pd)*Vsys
[0107] V2 = (l+Pu)*Vsys
[0108] 例如系统电源Vsys为5V,上下限百分比分别为52%和13%,则Vl = (l-13%)*5 = 4.35¥,¥2=(1+52%)*5 = 7.6¥。此时¥丨11在4.35¥以及7.6¥之间说明工作温度属于正常温 度。
[0109] 电阻R1与电阻R2的计算公式如下:
[0110] R1 = RT1*RT2* (Pu-Pd) / (Pu*Pd* ( Rt2_Rti ))
[0111] R2 = Rti*Rt2* (Pu-Pd) / ((1 -Pu) *Pd*RT2_ (1 _Pd) *Pu*Rti )
[0112] 其中,"RT1 "是在上限温度时负温度系数电阻Rntc的阻值,"RT2"是在下限温度时负 温度系数电阻RNTC的阻值,"Pd"是预设下限百分比,"Pu"是预设上限百分比。
[0113] 实施例4:
[0114] 如图4所示,本发明的处理器电源管理电路中的电源控制模块4包括电阻R3、电阻 R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电容C1、滤波电容C2、滤波电容C3、三极管T1、场效应管T2;所述 处理模块与电阻R3的一端连接,所述电阻R3的另一端分别与电阻R4的一端以及三极管T1的 基极连接,所述电阻R4的另一端分别与三极管T1的发射极以及模拟地连接,所述三极管T1 的集电极与电阻R5的一端连接,所述电阻R5的另一端分别与电阻R6的一端以及电容C1的正 极连接,所述电容C1的负极与模拟地连接,所述电阻R6的另一端分别与电阻R7的一端以及 场效应管T2的栅极连接,所述电阻R7的另一端分别与滤波电容C3的正极、场效应管T2的源 极以及电源Vsy s_master连接,所述滤波电容C3的负极与模拟地连接,所述场效应管T2的漏 极分别与滤波电容C2的正极以及控制电路电源输出端Vsys_s lave连接,所述滤波电容C2的 负极与模拟地连接。
[0115] 具体来说,本模块主要通过处理模块的输出控制场效应管T2的通断状态,从而达 到控制输出电源Vsys_slave,即从处理器电源的效果。
[0116]当处理模块的输出端为低电平时,三极管T1不导通,场效应管T2则关段,电源 Vsys_master无法同过场效应管T2到达电源输出端Vsys_slave,从处理器失电。
[0117]当处理模块的输出端为高电平时,三极管T1导通,场效应管T2的栅极与源极之间 电压差增大,导致场效应管T2导通,进而电源Vsys_master同过场效应管T2到达电源输出端 Vsys_slave,从处理器得电。
[0118]电容C2以及电容C3采用大的滤波电容,电阻R4采用大阻值电阻,保证电源的稳定 性。由于场效应管T2导通速度过快是造成电源输出端VsyS_slaVe电流瞬间增大,这一情况 会有损坏处理器的可能,所以采用大电容和大阻值电阻的可以增加场效应管T2的导通时 间,保证电流在正常范围之内,其原理如下:
[0119]如图7所示,图为简单的RC组合电路,根据回路电压定律可知,电容C上的电压Uc与 电阻R上的电压Ur之和等于电源电动势E,即Uc+Ur = E。电容充电时,电容上电量Q逐渐增加, 根据电容性质,Q与Uc有关系:Q = CUc;于是,
[0121]代入UC+Ri=E中,得到Uc(t)所满足的微分方程为:
[0123]求此微分方程的通解与特解,便可得出电容器的充电规律。,得到推到结果如下所 示:
[0125] 从上述公式中可以看到,在电动势E不变的情况下,R越大,对应的t越大。
[0126] 故适当的增大如图所示的R4的值,即能增加 T2导通的时间,保证系统的稳定性。
[0127] 本发明方案可以针对多处理器进行监控,例如:三处理器系统,则需要两套相同的 本发明系统,三个处理器系统有一个主处理器和两个从处理器,此时则会有两个软件监控 模块1,两个硬件监控模块2,两个查询比较单元301,两个数据比较单元302,两个处理器控 制单元303,两个电源软件控制单元304,两个电源控制模块4,分别对两个从处理器进行监 控处理。
[0128] 实施例5:
[0129] 如图5所示,本发明的处理器电源管理方法,包括:
[0130] S1:监控处理器工作环境温度;
[0131 ] S2:判断处理器工作环境温度是否超过预设温度;
[0132]当处理器工作环境温度超过预设温度时,则切断处理器电源;
[0133]当处理器工作环境温度未超过预设温度时,则恢复处理器供电;
[0134] 具体来说,处理器工作环境温度直接影响处理器工作效率,温度过高,不仅降低处 理器工作效率,还可能会对处理器造成不可逆的损伤,从而导致处理器过早的损环。在整个 系统中,不光只有处理器会在工作时产生热量,其他器件也会产生热量,尤其是电源部分以 及电路板部分。可以采用负温度系数电阻对处理器工作环境温度进行监控。当处理器工作 环境温度达到预设温度时,则需切断处理器电源,待其工作环境温度恢复正常再恢复供电。
[0135] 实施例6:
[0136] 如图6所示,本发明的处理器电源管理方法,包括:
[0137] A101:启动定时器;
[0138] A102:监控处理器使用率、内存使用率以及处理器工作环境温度;
[0139] A103:当定时器时间到时,判断从监控反馈的处理器使用状态
[0140] A2:当处理器过载时,则重启处理器;
[0141] 当处理器空闲时,则切断处理器电源;
[0142] 当温度达到预设温度时,则切断处理器电源;
[0143] 具体来说,我们将软件监控和硬件监控进行结合,对从处理器使用率、内存使用率 以及工作环境温度上进行监控。
[0144] 主处理器在上电开机后即进行初始化,初始化正常完成后;首先启动定时器,该定 时器用于周期性监测从处理器状态,定时器时间可以根据需要进行调整。定时器启动后,主 处理器即进行监控;
[0145] 监控从处理器使用率的方法如下:
[0146] 创建统计线程、统计数以及空闲线程;
[0147] 每执行一次空闲线程时,统计数累加;
[0148] 统计线程每一秒获取统计数值,并清空统计数;
[0149] 计算处理器使用率;
[0150]其中,空闲线程是在从处理器处理正常程序之余执行的一个线程任务,在该线程 中从处理器只对统计数进行自增操作,我们可以通过一秒内统计数的数值判断当前从处理 器使用率,当从处理器完全处于空闲状态时,一秒内执行空闲线程的次数记为统计数可达 最大值,由于从处理器工作时执行空闲线程次数不可能达到最大值,我们可以预设一个统 计数最小值表示从处理器过载使用,而统计数在最大值和最小值之间时表示从处理器处于 正常工作状态。统计线程是一秒执行一次的线程,用于统计统计数,并在统计后清空统计 数,同时计算从处理器使用率,计算公式如下:
[0151 ] Usage = ( l_count/countMax)*100
[0152] 其中,"Usage"是使用率,"count"是统计数,"countMax"是统计数可达最大值。
[0153] 监控从处理器内存使用率的公式如下;
[0154] MEMUsedPerc=100*(MemTotal-MemFree-Buffers-Cached)/MemTotal
[0155] 其中,"MEMUsedPerc"是内存使用率,"MemTotal"是内存总量,"MemFree"是闲置内 存总量,"Buffers"是设备缓冲区大小,"Cached"是文件缓冲区大小。对于设备缓冲区以及 文件缓冲区,其中前者主要缓存设备的信息,用来存储目录当中有什么权限和内容;后者主 要用来缓存文件内容,用来记忆打开的文件。
[0156] 监控从处理器工作环境温度的方法包括:
[0157] 用采用负温度系数电阻对工作环境温度进行监测。
[0158] 当定时器时间到时,通过监控反馈的结果判断处理器使用率、内存使用率以及工 作环境温度状况;
[0159] 如果从处理器长时间使用率处于过载状态,则对从处理器下达Reset(重启)命令, 软件上重启从处理器;
[0160] 如果从处理器长时间使用率处于空闲状态,则对处理器硬件电源进行切断,达到 节能散热的目的;
[0161] 如果从处理器工作环境温度达到预设温度,则对处理器硬件电源进行切断,达到 节能散热的目的。
[0162] 带有2.4Ghz、5Ghz的漫游宝或者路由器、带有蓝牙芯片的mini wifi(微型无线产 品)、带有4G转WIFI (无线保真)的充电宝等产品,都可以通过本发明方案去做监测,从而达 到节能散热的目的。
[0163]除上述实施例外,本发明还可以有其他实施方式,凡采用等同替换或等效变换形 成的技术方案,均落在本发明的保护范围内。
【主权项】
1. 多处理器电源管理系统,所述多处理器包括主处理器和从处理器,其特征在于,所述 多处理器电源管理系统包括硬件监控模块、处理模块以及电源控制模块; 其中,所述硬件监控模块与所述处理模块连接,所述处理模块与所述电源控制模块连 接; 所述硬件监控模块,用于实时监控各所述处理器的工作环境温度; 所述处理模块,用于判断各所述处理器是否处于高温的工作环境; 所述电源控制模块,用于控制各所述从处理器的电源状态; 所述处理模块根据所述硬件监控模块实时获取的各所述处理器的工作环境温度,判断 各所述处理器是否处于高温的工作环境,当各所述处理器处于高温的工作环境时;所述处 理模块通过所述电源控制模块切断各所述从处理器的电源。2. 如权利要求1所述的多处理器电源管理系统,其特征在于,所述硬件监控模块是负温 度系数电阻。3. 如权利要求2所述的多处理器电源管理系统,其特征在于,所述处理模块包括数据比 较单元; 其中,所述硬件监控模块与所述数据比较单元连接;所述数据比较单元与所述电源控 制模块连接; 所述数据比较单元,用于判断各所述处理器的工作环境温度是否达到预设温度; 当所述数据比较单元判断各所述处理器的工作环境温度高于预设温度时,所述数据比 较单元控制所述电源控制模块切断各所述从处理器的电源。4. 如权利要求3所述的多处理器电源管理系统,其特征在于,所述数据比较单元包括电 阻R1、电阻R2、比较器U1、比较器U2;所述负温度系数电阻R NTC的一端与模拟地连接,所述负 温度系数电阻Rntc的另一端分别与电阻R1的一端、电阻R2的一端、比较器U1的正极输入端以 及比较器U2的负极输入端连接,电阻R1的另一端与系统电源Vsys连接,电阻R2的另一端与 模拟地连接,比较器U1的负极输入端与系统承载下限电压VI连接,比较器U2的正极输入端 与系统承载上限电压V2连接,比较器U1的输出端分别与比较器U2的输出端以及钳位电源 Vhold连接作为输出端Vout,所述输出端Vout与电源控制模块连接。5. 如权利要求4所述的多处理器电源管理系统,其特征在于,所述系统电源Vsys可根据 预设下限百分比以及上限百分比设置系统承载下限电压VI以及系统承载上限电压V2,计算 公式如下: Vl = (l-Pd)*Vsys V2=(l+Pu)*Vsys 其中,"Pd"是预设下限百分比,"Pu"是预设上限百分比。6. 如权利要求5所述的多处理器电源管理系统,其特征在于,所述电阻R1与电阻R2的计 算公式如下: R1 = Rti*Rt2* (Pu-Pd) / (Pu*Pd* ( Rt2-Rti )) R2 = Rti*Rt2* (Pu-Pd) / ((1 -Pu) *PcI*Rt2- (1 -Pd) *Pu*Rti ) 其中,"Rn"是在上限温度时负温度系数电阻Rnt^阻值,"RT2"是在下限温度时负温度系 数电阻RNTC的阻值,"Pd"是预设下限百分比,"Pu"是预设上限百分比。7. 如权利要求3所述的多处理器电源管理系统,其特征在于,所述电源控制模块包括电 阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电容Cl、滤波电容C2、滤波电容C3、三极管ΤΙ、场效应 管Τ2;所述处理模块与电阻R3的一端连接,所述电阻R3的另一端分别与电阻R4的一端以及 三极管Τ1的基极连接,所述电阻R4的另一端分别与三极管Τ1的发射极以及模拟地连接,所 述三极管Τ1的集电极与电阻R5的一端连接,所述电阻R5的另一端分别与电阻R6的一端以及 电容C1的正极连接,所述电容C1的负极与模拟地连接,所述电阻R6的另一端分别与电阻R7 的一端以及场效应管Τ2的栅极连接,所述电阻R7的另一端分别与滤波电容C3的正极、场效 应管Τ2的源极以及电源Vsy s_mas ter连接,所述滤波电容C3的负极与模拟地连接,所述场效 应管T2的漏极分别与滤波电容C2的正极以及控制电路电源输出端Vsy S_slaVe连接,所述滤 波电容C2的负极与模拟地连接。8. 如权利要求3所述的多处理器电源管理系统,其特征在于,所述多处理器电源管理系 统还包括软件监控模块;所述处理模块还包括查询比较单元、处理器控制单元以及电源软 件控制单元; 其中,所述软件监控模块与所述查询比较单元连接,所述查询比较单元分别与所述处 理器控制单元以及所述电源软件控制单元连接;所述处理器控制单元与各所述从处理器连 接;所述电源软件控制单元与所述电源控制模块连接; 所述软件监控模块,用于实时监控多处理器使用状况; 所述查询比较单元,用于判断处理器是否处于空闲或者过载状态; 所述处理器控制单元,用于对各所述从处理器下发软件重启命令; 所述电源软件控制单元,用于所述查询比较单元对所述电源控制模块进行控制; 当所述查询比较单元判断处理器处于过载状态时,所述查询比较单元通过所述处理器 控制单元对各所述从处理器进行系统重启; 当所述查询比较单元判断处理器处于空闲状态时,所述查询比较单元通过所述电源软 件控制单元控制所述电源控制模块切断处理器电源。9. 如权利要求8所述的多处理器电源管理系统,其特征在于,所述多处理器是三个处理 器;所述多处理器电源管理系统包括两个软件监控模块、两个硬件监控模块、两个处理模块 以及两个电源控制模块; 其中,三个处理器包括一个主处理器和两个从处理器; 一个所述从处理器与一个所述软件监控模块、一个所述硬件监控模块、一个所述处理 模块以及一个所述电源控制模块匹配。10. 多处理器电源管理方法,其特征在于,包括: 监控处理器工作环境温度; 判断处理器工作环境温度是否超过预设温度; 当处理器工作环境温度超过预设温度时,则切断处理器电源; 当处理器工作环境温度未超过预设温度时,则恢复处理器供电。11. 如权利要求10所述的多处理器电源管理方法,其特征在于,所述多处理器电源管理 方法还包括: 监控处理器使用状况; 当处理器过载时,则重启处理器; 当处理器空闲时,则切断处理器电源。12. 如权利要求11所述的多处理器电源管理方法,其特征在于,所述监控处理器使用状 况包括: 启动定时器; 监控处理器使用率以及内存使用率; 当定时器时间到时,判断从处理器使用状态。13. 如权利要求12所述的多处理器电源管理方法,其特征在于,所述监控处理器使用率 包括: 创建统计线程、统计数以及空闲线程; 每执行一次空闲线程时,统计数累加; 统计线程每一秒获取统计数值,并清空统计数; 计算处理器使用率。14. 如权利要求12所述的多处理器电源管理方法,其特征在于,所述监控处理器内存使 用率的公式如下; MEMUsedPerc=100*(MemTotal-MemFree-Buffers-Cached)/MemTotal 其中,"MEMUsedPerc"是内存使用率,"MemTotal"是内存总量,"MemFree"是闲置内存总 量,"Buffers"是设备缓冲区大小,"Cached"是文件缓冲区大小。15. 多处理器智能终端,其特征在于,所述多处理器智能终端包括权利要求1-9中任一 所述的多处理器电源管理系统。
【文档编号】G06F11/30GK105867564SQ201610165320
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月22日
【发明人】许梦
【申请人】上海斐讯数据通信技术有限公司
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