一种基于单片机的电源板时序延时模块及方法与流程

文档序号:15683895发布日期:2018-10-16 20:51阅读:204来源:国知局

本发明涉及电源板技术领域,特别是涉及一种基于单片机的电源板时序延时模块及方法。



背景技术:

目前主流的服务器产品中,系统供电方式均采用:电源模块搭配电源板,通过供电转接线与主板连接,来实现服务器主板所需要的电压:p12v\p5v\p3v3\p5v_stby。为保证系统供电方式的通用性(即:电源模块+电源板组合方式,能满足不同主板的搭配需求),业界对电源模块+电源板的电源时序制定了统一标准,以达到不同的电源模块+电源板与主板的电源时序匹配,保证系统的供电可靠性和稳定性。

该标准中规定:规定1:在系统开机时,电源模块的开启信号(pson信号)与电源板的电压建立信号(pdb_pg)的时间间隔控制在:10-500ms之间;规定2:在系统关机时,电源板的电压建立信号应早于p12v变为低电平。针对规定1,不同厂商的电源模块在开机时,从开启信号有效到p12v建立时间各有不同,而电源板线路确定后,其延时单元的延时时间就被固定下来。参见图1,为现有技术中电源板时序结构示意图,图2为现有技术中延时单元结构示意图,如图1所示,psu(电源模块)发出的p12v信号需要经过延时单元之后发出p12v_pg信号,延时的时长由延时单元,如图2所示,延时单元包括r、c电路,当有的厂商的电源模块开启信号与电源板电压建立信号的时间间隔偏离规定1的要求时,就会出现兼容性问题,需要通过电烙铁修改电容参数来解决。

然而,通过电烙铁修改电容参数会给产品现场维护带来了很多不便,且不能进行延时时间精确调整。



技术实现要素:

本发明实施例中提供了一种基于单片机的电源板时序延时模块及方法,以解决现有技术中的延时时间精确调整的问题。

为了解决上述技术问题,本发明实施例公开了如下技术方案:

本发明第一方面提供了一种基于单片机的电源板时序延时模块,包括:第一隔离单元、单片机以及第二隔离单元,其中,所述第一隔离单元输入端连接电源模块pson信号、输出端连接单片机的使能端;所述单片机的输出端连接第二隔离单元的输入端;第二隔离单元的输出端输出延时信号。

优选地,所述第一隔离单元包括低-高电平转换电路,用于将低电平转换为高电平。

优选地,所述第二隔离单元包括电压转换电路,用于将输出电压调整到规定值。

优选地,所述第一隔离单元和第二隔离单元均为mos管电路。

优选地,所述模块还包括供电单元,所述供电单元的输入端连接所述第一隔离单元的输出端和电源模块的p12v信号,所述供电单元的输出端连接所述单片机的电源接口。

本发明第二方面提供了一种基于单片机的电源板时序延时方法,包括:

确定延时时长;

根据所述延时时长确定单片机参数;

获取开启信号;

通过所述开启信号控制所述单片机延时;

对单片机输出信号进行电压转换,输出延时信号。

优选地,根据所述延时时长确定单片机参数具体包括:

获取单片机晶振频率;

根据所述晶振频率和延时时长确定计数长度;

根据单片机最大计数值及所述计数长度确定计数初值。

优选地,根据单片机最大计数值及所述计数长度确定计数初值具体包括:

根据公式n0=n-fs*td计算计数初值,其中,n0为计数初值,n为单片机最大计数值,fs为单片机晶振频率,td为延时时长。

优选地,所述通过所述开启信号控制所述单片机延时具体包括:

对所述开启信号进行低-高电平翻转,获得使能信号;

通过所述使能信号控制输出p5v电压;

将所述p5v电压作为单片机电源电压启动单片机。

优选地,通过所述使能信号控制输出p5v电压具体包括:

所述使能信号控制供电单元将电源模块的p12v电压转换为p5v电压。

由以上技术方案可见,本发明中包括第一隔离单元、单片机和第二隔离单元,第一隔离单元将电源模块的开启信号进行翻转作为使能信号,使能信号控制供电单元将电源模块的p12v电压转换为p5v电压作为单片机的电源电压,当开启信号有效之后经过电压转换之后单片机开始工作,从确定的计数初值开始进行计数,进行精确的延时,最后通过第二隔离单元将单片机的输出电压调整到电源板的工作电压,能够实现延时时长精确修改和精确控制。

附图说明

了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中一种电源板时序结构示意图;

图2为现有技术中延时单元结构示意图;

图3为本发明实施例提供的一种基于单片机的电源板时序延时模块的结构示意图;

图4为本发明实施例提供的第一隔离单元的电路结构示意图;

图5为本发明实施例提供的第二隔离单元的电路结构示意图;

图6为本发明实施例提供的另一种基于单片机的电源板时序延时模块的结构示意图;

图7为本发明实施例提供的一种基于单片机的电源板时序延时方法的流程示意图;

图8为本发明实施例提供的确定单片机延时参数的流程示意图;

图9为本发明实施例提供的单片机控制延时的流程示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。

参见图3,为本发明实施例提供的一种基于单片机的电源板时序延时模块的结构示意图,如图3所示,本发明实施例提供的电源板时序延时模块,包括:第一隔离单元、单片机以及第二隔离单元。

所述第一隔离单元输入端连接电源模块pson信号、输出端连接单片机的使能端;所述单片机的输出端连接第二隔离单元的输入端;第二隔离单元的输出端输出延时信号。

电源开启信号有效后电源模块psu发出p12v电压,并分为3条支路,其中一条支路经过延时模块之后发出p12v_pg信号(pg信号即powergood信号,代表该支路信号正常),因此,第一隔离单元是否开始工作也受pson信号控制。因为pson信号为低电平,为单片机的使能信号为高电平,直接将pson信号发送给单片机的使能端则单片机不能正常工作,因此,先将pson发送给第一隔离单元,第一隔离单元将输出信号发送给单片机进行延时,单片机延时之后的输出信号经过隔离单元的调整发送给电源板。

所述第一隔离单元包括低-高电平转换电路,用于将低电平转换为高电平,参见图4,为本发明实施例提供的第一隔离单元的电路结构示意图,如图4所示,vcc分别表示输出信号的上拉电压值;vdd表示mos管gate极的上拉电压。r1、r2分别为mos管输入信号和输出信号的上拉电阻,起到限流作用,q表示mos管,g表示mos管的栅极,d表示mos管的漏极,s表示mos管的源极。

当输入信号为高电平时,mos管q导通,输出信号为低电平;当输入信号为低电平时,mos管q截止,输出信号为高电平。第一隔离单元的输入端接收pson信号,由于pson信号为低电平,因此经过第一隔离单元时候输出为高电平。

经过第一隔离单元转换后输出的信号为高电平,用作单片机的使能信号,因为单片机正常工作时的电压为5v,因此经过延时之后单片机输出信号(图中pg_延时信号)的电压为5v,而电源板工作时能够接受的p12v_pg信号为3.3v,因此,需要经过第二隔离单元进行电压转换,因此,所述第二隔离单元包括电压转换电路,用于将输出电压调整到规定值。

参见图5,为本发明实施例提供的第二隔离单元的电路结构示意图,如图5所示,vcc分别表示输出信号的上拉电压值;vdd表示mos管gate极的上拉电压。r1、r2分别为输出信号和mos管的上拉电阻,起到限流作用。q表示mos管,g表示mos管的栅极,d表示mos管的漏极,s表示mos管的源极。

当输入信号为高电平时,mos管q截止,输出信号为高电平;当输入信号为低电平时,mos管q导通,输出信号为低电平,单片机输出信号为5v信号,属于高电平,因此经过第二隔离单元之后输出也为高电平,又由于上拉电阻的存在,其输出电压的幅值小于5v,因此,可以通过固定上拉电阻的阻值使第二隔离单元的输出电压为3.3v。

由于mos管的能耗较低,因此在本发明实施中所述第一隔离单元和第二隔离单元均为mos管电路。

参见图6,为本发明实施例提供的另一种基于单片机的电源板时序延时模块的结构示意图,如图6所示,本发明实施例还包括供电单元。

所述供电单元的输入端连接所述第一隔离单元的输出端和电源模块的p12v信号,所述供电单元的输出端连接所述单片机的电源接口。单片机在正常工作时的电压为5v,为了避免单独外加电源希望可以通过psu同时对单片机进行供电,但是psu输出的电压为12v,因此,需要对其进行转换,而单片机一旦上电即开始工作,因此,需要使能信号和电压同时作用于单片机,因此,本发明实施例将使能信号作为供电模块的使能信号,将12v电压转换为5v电压发送给单片机,单片机上电之后就可以进行延时。

在本发明实施例中,单片机采用最小系统连线,其电源电压连接供电单元输出端,并将单片机的p2.1端口作为输出端口,其最小系统连接电路请参见相关资料,在此不再赘述。

参见图7,为本发明实施例提供的一种基于单片机的电源板时序延时方法的流程示意图,如图7所示,本发明实施例提供的电源板时序延时方法,包括:

s10:确定延时时长。

延时时长由用户根据实际情况自行确定,但需满足规定1要求再10-500ms以内。

s20:根据所述延时时长确定单片机参数。

单片机参数是决定延时时长的决定因素,因此需要根据用户确定的延时时长来设定,参见图8,为本发明实施例提供的确定单片机延时参数的流程示意图,如图8所示,根据所述延时时长确定单片机参数具体包括:

s21:获取单片机晶振频率。

s22:根据所述晶振频率和延时时长确定计数长度。

s23:根据单片机最大计数值及所述计数长度确定计数初值。

晶振的频率决定的单片机单位时间内的计数个数,确定了延时时长和晶振频率可以确定完成一定时长的延时需要计数的个数,即计数长度,以为单片机的计数器在计数计满时会输出进位信号,此进位信号可以作为延时信号,因此,我们需要通过计数长度以及单片机的最大计数值确定单片机的计数初值。根据公职常识可知,最大计数值减去计数长度即可得到计数初值,因此根据公式n0=n-fs*td可计算计数初值,其中,n0为计数初值,n为单片机最大计数值,fs为单片机晶振频率,td为延时时长。计数初值确定之后需要对单片机进行编程,将参数固化到单片机内部,具体的编程过程及固化方法请参见相关资料,在此不再赘述。

需要说明的是,单片机在不同的工作方式下计数最大值不同,当晶振频率和延时时长确定即计数长度确定后,需要根据计数长度选择合适的工作方式,使该工作方式下的最大计数值大于计数长度,此时才可以保证有足够的计数空间用来进行延时。

s30:获取开启信号。

电源板在想psu发送pson信号时会同时向第一隔离单元发送pson信号。

s40:通过所述开启信号控制所述单片机延时。

参见图9,为本发明实施例提供的单片机控制延时的流程示意图,如图9所示所述通过所述开启信号控制所述单片机延时具体包括:

s41:对所述开启信号进行低-高电平翻转,获得使能信号.

s42:通过所述使能信号控制输出p5v电压。

s43:将所述p5v电压作为单片机电源电压启动单片机。

第一隔离单元将接受到的pson信号进行高低电平转换,将低电平转换为高电平,作为使能信号,所述使能信号控制供电单元将电源模块的p12v电压转换为p5v电压,将p5v电压作为单片机的电源电压启动单片机正常工作,单片机正常工作后立即开始进行计数。

s50:对单片机输出信号进行电压转换,输出延时信号。

单片机输出信号pg_延时,经过第二隔离单元的电压转换即可作为p12v_pg信号发送给电源板。

本发明中包括第一隔离单元、单片机和第二隔离单元,第一隔离单元将电源模块的开启信号进行翻转作为使能信号,使能信号控制供电单元将电源模块的p12v电压转换为p5v电压作为单片机的电源电压,当开启信号有效之后经过电压转换之后单片机开始工作,从确定的计数值开始进行计数,进行精确的延时,最后通过第二隔离单元将单片机的输出电压调整到电源板的工作电压,能够延时时长精确修改和精确控制。

以上所述仅是本发明的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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