CN101404535B - 通讯终端的电源开关控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种通讯终端的电源开关控制系统，包括控制模块、检测模组、切换模块、基带微处理器、射频模块、通过切换模块连接基带微处理器的基带电源和连接射频模块的射频电源；控制模块收到低功耗工作状态信息后，设置电源关断控制位和关断计数值；检测模组检测到电源关断控制位有效时发送第一次延时指令；切换模块收到第一次延时指令后延时发送低功耗控制信号，收到第二次延时指令后延时关断基带电源；基带微处理器收到低功耗控制信号后发送射频电源关断指令和第二次延时指令；射频模块收到射频电源关断指令后关断射频电源。本发明能顺序关断射频电源和基带电源，使得通讯终端进入低功耗工作状态。本发明可广泛应用于无线通信接收系统。
Description
技术领域
本发明涉及开关控制技术，特别是涉及一种通讯终端的电源开关控制系统。
背景技术
在卫星通信系统中，卫星信号接收机通常包括天线、射频模块和基带部分。其中，射频模块主要对天线接收到的卫星信号进行下变频、采样、量化等处理，从而获得数字中频信号；基带部分对经射频模块处理得到的数字中频信号进行进一步的相关、捕获、跟踪、解调等处理，获取定位信息。
由于射频模块和基带部分之间存在上述关系，因此，在某些情况下，如果用户希望卫星信号接收机进入低功耗工作状态，以减少电力损耗，那么就需要控制射频模块和基带部分进入低功耗工作状态的顺序。如果不能合理控制射频模块和基带部分进入低功耗工作状态的顺序，将会导致如下问题：当先关断基带部分的电源时，位于基带部分的微处理器会先停止工作，致使还处于工作状态的射频模块无法关断；当先关断射频模块时，由射频模块传输至基带部分的数字中频信号会出现不稳定状态，这样就导致基带部分的相关、捕获、跟踪、解调等处理结果出现错误，从而导致定位信息的错误。
针对上述射频模块和基带部分进入低功耗工作状态的顺序问题，相应地，还存在射频模块和基带部分从低功耗工作状态恢复到正常工作状态的顺序问题。
除了卫星通信系统以外，其它的无线通信系统的通讯终端，比如手机，也存在上述问题。
由此可见，现有技术中，当卫星信号接收机或其它无线通信系统的通讯 终端在进入低功耗工作状态时，射频模块和基带部分的电源关断存在顺序问题，这种顺序问题导致了接收机或接收端不能进入低功耗工作状态。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种通讯终端的电源开关控制系统，能顺序关闭射频电源和基带电源，使得通讯终端进入低功耗工作状态。
为了达到上述目的，本发明提出的技术方案为：
一种电源开关控制系统，包括控制模块、检测模组、切换模块、基带微处理器、射频模块、通过切换模块连接到基带微处理器的基带电源和连接到射频模块的射频电源；其中，
控制模块，用于在接收到通讯终端的低功耗工作状态信息后，设置切换模块的电源关断控制位为有效，并设置切换模块的关断计数值；
检测模组，用于检测切换模块的电源关断控制位是否有效，如果有效，则向切换模块发送第一次延时指令；
切换模块，用于接收控制模块对电源关断控制位有效和关断计数值的设置；接收到检测模组发送的第一次延时指令后，向基带微处理器延时发送低功耗控制信号；根据来自该电源开关控制系统外部的输入时钟信号和基带微处理器发送的第二次延时指令，延时关断计数值个时钟周期后，关断基带电源；
基带微处理器，用于在接收到切换模块发送的低功耗控制信号后，向射频模块发送射频电源关断指令，同时，向切换模块发送第二次延时指令；
射频模块，用于在收到基带微处理器发送的射频电源关断指令后，关断射频电源。
上述方案中，所述系统还包括信号稳定器，用于当射频模块处于低功耗工作模式下，而基带微处理器处于正常工作模式下时，通过使能端启动。
上述方案中，所述切换模块包括实时时钟和稳压器；其中
所述实时时钟，用于接收控制模块对电源关断控制位有效和关断计数值的 设置；在接收到所述检测模组发送的第一次延时指令后，向所述基带微处理器延时发送低功耗控制信号；根据输入时钟信号和所述基带微处理器发送的第二次延时指令，延时关断计数值个时钟周期后，向稳压器发送基带电源关断信息；
所述稳压器，用于在接收到实时时钟发送的基带电源关断信息后，关断与所述稳压器连接的基带电源。
上述方案中，所述实时时钟包括电源控制寄存器和第一计数器；其中，
所述电源控制寄存器，用于接收所述控制模块对电源关断控制位有效和关断计数位的关断计数值的设置；在接收到所述检测模组发送的第一次延时指令后，向所述基带微处理器延时发送低功耗控制信号；
所述第一计数器，用于根据输入时钟信号和所述基带微处理器发送的第二次延时指令进行计数，当所述第一计数器的计数值等于关断计数值时，向所述稳压器发送基带电源关断信息。
上述方案中，所述电源关断控制位的有效电平值为1或0。
上述方案中，所述基带电源关断信息的电平值为1或0。
上述方案中，所述实时时钟还包括第二计数器和第三计数器；所述控制模块还用于设置电源控制寄存器上电控制位的上电计数值和复位控制位的复位计数值N，N为大于2的自然数；其中，
所述第二计数器，用于循环计数，当所述第二计数器自身的计数值等于上电计数值时，向所述稳压器发送基带电源接通信息，同时，向所述基带微处理器和射频模块发送复位信号，向第三计数器发送触发信号；
所述第三计数器，用于根据第二计数器发送的触发信号进行计数，当所述第三计数器自身的计数值等于N时，向所述基带微处理器发送复位完成信号；
所述稳压器，还用于在接收到第二计数器发送的基带电源接通信息后，接通与所述稳压器连接的基带电源；
所述基带微处理器，还用于在接收到第二计数器发送的复位信号后，进行复位，恢复正常工作状态；在接收到第三计数器发送的复位完成信号后，向所述射频模块发送射频电源接通指令；
所述射频模块，还用于在接收到第二计数器发送的复位信号后，进行复位，恢复正常工作状态；在接收到所述基带微处理器发送的射频电源接通指令后，接通射频电源。
上述方案中，所述切换模块还包括第二计数器，所述实时时钟还包括第三计数器；所述控制模块还用于设置电源控制寄存器上电控制位的上电计数值和复位控制位的复位计数值N，N为大于2的自然数；其中，
所述第二计数器，用于循环计数，当所述第二计数器自身的计数值等于上电计数值时，向所述稳压器发送基带电源接通信息，同时，向所述基带微处理器和射频模块发送复位信号，向第三计数器发送触发信号；
所述第三计数器，用于根据第二计数器发送的触发信号进行计数，当所述第三计数器的计数值等于N时，向所述基带微处理器发送复位完成信号；
所述稳压器，还用于接收到第二计数器发送的基带电源接通信息后，接通连接所述稳压器的基带电源；
所述基带微处理器，还用于在接收到第二计数器发送的复位信号后，进行复位，恢复正常工作状态；在接收到第三计数器发送的复位完成信号后，向所述射频模块发送射频电源接通指令；
所述射频模块，还用于在接收到第二计数器发送的复位信号后，进行复位，恢复正常工作状态；在接收到所述基带微处理器发送的射频电源接通指令后，接通射频电源。
上述方案中，所述稳压器为低压差线性稳压器。
上述方案中，所述第二计数器为具有40个比特位的计数器。
综上所述，本发明提出的通讯终端的电源开关控制系统通过延时先后关断通讯终端的射频电源和基带电源，使得不再出现如下状况：基带电源关断，进入低功耗工作状态；而射频模块仍处于工作状态，无法关断。同理，通过延时先后接通无线通信接收系统的基带电源和射频电源，克服了如下状况：基带电源接通，处于正常工作状态；而射频模块仍处于低功耗状态，导致基带部分错误率较高。
附图说明
图1为本发明通讯终端的电源开关控制系统组成结构示意图。
图2为本发明切换模块的组成结构示意图。
图3为本发明实时时钟组成结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步地详细描述。
图1为本发明通讯终端的电源开关控制系统组成结构示意图。如图1所示，本发明所述电源开关控制系统包括控制模块1、检测模组2、切换模块3、基带微处理器4、射频模块5、基带电源6和连接到射频模块的射频电源7；基带电源6通过切换模块3连接到基带微处理器4；其中，
控制模块1，用于在接收到通讯终端的低功耗工作状态信息后，设置切换模块3的电源关断控制位为有效，并设置切换模块3的关断计数值；
检测模组2，用于检测切换模块3的电源关断控制位是否有效，如果有效，则向切换模块3发送第一次延时指令；
切换模块3，用于接收控制模块1对电源关断控制位有效和关断计数值的设置；接收到检测模组2发送的第一次延时指令后，向基带微处理器4延时发送低功耗控制信号；根据输入时钟信号和基带微处理器4发送的第二次延时指令，延时关断计数值个时钟周期后，关断连接切换模块3自身的基带电源6；
基带微处理器4，用于在接收到切换模块3发送的低功耗控制信号后，向射频模块5发送射频电源关断指令，同时，向切换模块3发送第二次延时指令；
射频模块5，用于在收到基带微处理器4发送的射频电源关断指令后，关断射频电源7。
实际应用中，基带电源6通过切换模块3，除了为基带微处理器4供电外，还为检测模组2、切换模块3、通讯终端基带部分的周边串行接口、通用异步收发器(UART，Universal Asynchronous Receiver and Transmitter)以及通用周边 输入输出接口(GPIO，General Peripheral Input and Output)等供电。
实际应用中，本发明所述通讯终端的电源开关控制系统还包括信号稳定器，用于将射频模块5在射频电源关断后发送的直接时钟信号由不稳定状态转换为稳定状态后，发送至基带微处理器4。
实际应用中，当通讯终端工作在正常工作模式下时，射频模块5向基带微处理器4提供直接时钟信号。当射频模块5处于低功耗工作模式下，而基带微处理器4处于正常工作模式下时，由于射频模块5输出的直接时钟信号为不稳定的X态，如果将该X态的直接时钟信号提供给基带微处理器4，会导致基带微处理器4出错。为此，本发明还设置了信号稳定器，当射频模块5处于低功耗工作模式下，而基带微处理器4处于正常工作模式下时，通过使能端启动信号稳定器，由信号稳定器将射频模块5输出的不稳定的直接时钟信号转换为稳定的备用时钟信号后，将备用时钟信号提供给基带微处理器4，保证基带微处理器4的正常工作。备用时钟信号的电平值为恒定值0或1。
实际应用中，电源关断控制位的有效电平值为高电平1或低电平0，用户可根据实际需要自行设定。
实际应用中，基带电源关断信息的电平值为高电平1或低电平0。
实际应用中，检测模组2和切换模块3可以是通讯终端的基带部分的组成模块，也可以是通讯终端另行设置的组成模块。
实际应用中，基带微处理器4通过控制接口向射频模块5发送射频电源关断指令。
实际应用中，控制模块1还可以通过自动监测手段控制无线通信接收装置进入低功耗状态，比如，当控制模块1监测到通讯终端的接收不到卫星信号或卫星信号极弱时，控制该通讯终端进入低功耗状态。
图2为本发明切换模块的组成结构示意图。如图2所示，切换模块3包括实时时钟(RTC，Real Time Clock)31和稳压器32；其中
实时时钟31，用于接收控制模块1对电源关断控制位有效和关断计数值的设置；在接收到检测模组2发送的第一次延时指令后，向基带微处理器4延时 发送低功耗控制信号；根据输入时钟信号和基带微处理器4发送的第二次延时指令，延时关断计数值个时钟周期后，向稳压器32发送基带电源关断信息；
稳压器32，用于在接收到实时时钟31发送的基带电源关断信息后，关断与稳压器32连接的基带电源6。
实际应用中，稳压器32可以优选低压差线性稳压器(LDO，Low DropoutRegulator)。
图3为本发明实时时钟组成结构示意图。如图3所示，实时时钟31包括电源控制寄存器311和第一计数器312；其中，
电源控制寄存器311，用于接收控制模块1对电源关断控制位有效和关断计数位的关断计数值的设置；在接收到检测模组2发送的第一次延时指令后，向基带微处理器4延时发送低功耗控制信号；
第一计数器312，用于根据输入时钟信号和基带微处理器4发送的第二次延时指令进行计数，当第一计数器312的计数值等于关断计数值时，向稳压器32发送基带电源关断信息。
通讯终端处于正常工作模式时，射频模块5向基带微处理器4提供直接时钟信号，实时时钟31向稳压器32发送基带电源接通信号，且该基带电源接通信号一直处于有效状态。基带电源接通信号的电平值可以为高电平，也可以为低电平。基带电源关断信号的电平与基带电源接通信号的电平相反。实际应用中，依据实际需要来确定基带电源接通信号的电平值。
当控制模块1接收到通讯终端的低功耗工作状态信息后，将切换模块3的电源关断控制位置为有效，并设置切换模块3的关断计数值；检测模组2检测到切换模块3的电源关断控制位为有效时，向切换模块3发送第一次延时指令，切换模块3进行一定时间的延时后，向基带微处理器4发送低功耗控制信号；基带微处理器4接收到低功耗控制信号后，向射频模块5发送射频电源关断控制指令，控制射频模块5关断射频电源7，之后，射频模块5首先进入低功耗工作状态；基带微处理器4向射频模块5发送射频电源关断控制指令的同时，向实时时钟31发送第二次延时指令，当第一计数器312的计数值等于关断计数 值时，通过稳压器32关断基带电源6，基带部分也进入低功耗工作状态。
实际应用中，实时时钟31通过第一计数器312获得的时间延长，保证先关断射频电源7，再关断基带电源6。这样防止了基带电源6先关断的情况下，射频电源7无法关断的情况发生。
为使通讯终端从低功耗工作状态恢复到正常工作状态，所述实时时钟31还包括第二计数器和第三计数器；控制模块1还用于设置电源控制寄存器的上电计数位的上电计数值和复位计数位的复位计数值N，N为大于2的自然数；其中，
第二计数器，用于循环计数，当第二计数器自身的计数值等于上电计数值时，向稳压器32发送基带电源接通信息，同时，向基带微处理器4和射频模块5发送复位信号，向第三计数器发送触发信号；
第三计数器，用于根据第二计数器发送的触发信号进行计数，当第三计数器自身的计数值等于N时，向基带微处理器4发送复位完成信号；
稳压器32，还用于在接收到第二计数器发送的基带电源接通信息后，接通与稳压器32连接的基带电源6；
基带微处理器4，还用于在接收到第二计数器发送的复位信号后，进行复位；在接收到第三计数器发送的复位完成信号后，向射频模块5发送射频电源接通指令；
射频模块5，还用于在接收到第二计数器发送的复位信号后，进行复位；在接收到基带微处理器4发送的射频电源接通指令后，接通射频电源7。
实际应用中，为使通讯终端从低功耗工作状态恢复到正常工作状态，实时时钟31可以不包括第二计数器，但包括第三计数器，而切换模块3包括第二计数器；控制模块1还用于设置电源控制寄存器的上电计数位的上电计数值和复位计数位的复位计数值N，N为大于2的自然数；其中，
第二计数器，用于循环计数，当第二计数器自身的计数值等于上电计数值时，向稳压器32发送基带电源接通信息，同时，向基带微处理器4和射频模块5发送复位信号，向第三计数器发送触发信号；
第三计数器，用于根据第二计数器发送的触发信号进行计数，当第三计数器的计数值等于N时，向基带微处理器4发送复位完成信号；
稳压器32，还用于接收到第二计数器发送的基带电源接通信息后，接通连接稳压器32的基带电源6；
基带微处理器4，还用于在接收到第二计数器发送的复位信号后，进行复位；在接收到第三计数器发送的复位完成信号后，向射频模块5发送射频电源接通指令；
射频模块5，还用于在接收到第二计数器发送的复位信号后，进行复位；在接收到基带微处理器4发送的射频电源接通指令后，接通射频电源7。
实际应用中，当第三计数器的计数值等于(N-2)时，控制射频模块5关闭信号稳定器，使得备用时钟信号无效；同时，控制射频模块5接通直接时钟信号。
实施例
本实施例所述通讯终端的电源开关控制系统包括控制模块、检测模组、实时时钟、低压差线性稳压器、基带微处理器、射频模块、基带电源、射频电源和信号稳定器，基带电源通过切换模块连接到基带微处理器，射频电源连接到射频模块，实时时钟包括电源控制寄存器、第一计数器、第二计数器和第三计数器；其中，实时时钟的输入时钟为32.768KHz，基带电源关断信息的电平为低电平，基带电源接通信息的电平为高电平，电源关断控制位有效值为1。
通讯终端处于正常工作模式时，射频模块向基带微处理器提供直接时钟信号，实时时钟向低压差线性稳压器发送基带电源接通信号，即该信号的电平为高电平。
控制模块接收或自动监测到通讯终端的低功耗工作状态信息时，将电源控制寄存器中的电源关断控制位设置为1，将关断计数位的关断计数值、复位计数位的复位计数值分别设置为256、15，并设置上电计数位的上电计数值。
当检测模组检测到电源控制寄存器中的电源关断控制位为1时，向切换模块发送第一延时指令，切换模块延时一个周期后，向基带微处理器发送低功耗控制信号；基带微处理器接收到低功耗控制信号后，向射频模块发送射频电源关断指令，关断射频电源，使得射频模块首先进入低功耗状态。
基带微处理器向射频模块发送射频电源关断指令的同时，向切换模块发送第二次延时指令，触发第一计数器计数；当第一计数器计数值为256时，第一计数器向低压差线性稳压器发送基带电源关断信息；低压差线性稳压器接收到基带电源关断信息后，关断基带电源，通讯终端的基带部分也进入低功耗工作状态。
本实施例中，第二计数器是一个具有40bit计数位的计数器，能实现循环计数，即，在通讯终端处于正常工作状态下时，第二计数器计满40bit就清零，之后，继续重复计数。
当第二计数器计数值等于上电计数值时，第二计数器向低压差线性稳压器发送基带电源接通信息，接通基带电源；同时，第二计数器向基带微处理器和射频模块发送复位信号，向第三计数器发送触发信号。第三计数器根据触发信号开始计数，当第三计数器计数值等于15时，无线通信接收装置的基带部分和射频模块有效复位，基带部分恢复正常工作状态，同时，基带微处理器向射频模块发送射频模块电源接通指令，接通射频电源，通讯终端从低功耗工作状态恢复到正常工作状态。
实际应用中，当第三计数器的计数值为13时，射频模块通过使能端关闭备用时钟信号的传输路径，同时，开启自身的直接时钟信号传输路径。
基于上述实施例，可以知道，通讯终端进入低功耗工作状态时，首先关断射频模块电源，使射频模块进入低功耗工作状态，经过一定延时后，关断基带电源，使基带部分也进入低功耗工作状态，这样就不会出现由于关断顺序错误而导致射频电源无法关断的情况。同理，通讯终端从低功耗工作状态恢复到正常工作状态时，先启动基带电源，再启动射频电源，降低了基带部分的错误率。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种通讯终端的电源开关控制系统，其特征在于，所述系统包括控制模块、检测模组、切换模块、基带微处理器、射频模块、通过切换模块连接到基带微处理器的基带电源和连接到射频模块的射频电源；其中，
控制模块，用于在接收到通讯终端的低功耗工作状态信息后，设置切换模块的电源关断控制位为有效，并设置切换模块的关断计数值；
检测模组，用于检测切换模块的电源关断控制位是否有效，如果有效，则向切换模块发送第一次延时指令；
切换模块，用于接收控制模块对电源关断控制位有效和关断计数值的设置；接收到检测模组发送的第一次延时指令后，向基带微处理器延时发送低功耗控制信号；根据来自该电源开关控制系统外部的输入时钟信号和基带微处理器发送的第二次延时指令，延时关断计数值个时钟周期后，关断连接基带电源；
基带微处理器，用于在接收到切换模块发送的低功耗控制信号后，向射频模块发送射频电源关断指令，同时，向切换模块发送第二次延时指令；
射频模块，用于在收到基带微处理器发送的射频电源关断指令后，关断射频电源。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括信号稳定器，用于当射频模块处于低功耗工作模式下，而基带微处理器处于正常工作模式下时，通过使能端启动。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述切换模块包括实时时钟和稳压器；其中，
实时时钟，用于接收控制模块对电源关断控制位有效和关断计数值的设置；在接收到所述检测模组发送的第一次延时指令后，向所述基带微处理器延时发送低功耗控制信号；根据输入时钟信号和所述基带微处理器发送的第二次延时指令，延时关断计数值个时钟周期后，向稳压器发送基带电源关断信息；
稳压器，用于在接收到实时时钟发送的基带电源关断信息后，关断与所述稳压器连接的基带电源。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述实时时钟包括电源控制寄存器和第一计数器；其中，
电源控制寄存器，用于接收所述控制模块对电源关断控制位有效和关断计数位的关断计数值的设置；在接收到所述检测模组发送的第一次延时指令后，向所述基带微处理器延时发送低功耗控制信号；
第一计数器，用于根据输入时钟信号和所述基带微处理器发送的第二次延时指令进行计数，当所述第一计数器的计数值等于关断计数值时，向所述稳压器发送基带电源关断信息。
5.根据权利要求1、3或4所述的系统，其特征在于，所述电源关断控制位的有效电平值为1或0。
6.根据权利要求3或4所述的系统，其特征在于，所述基带电源关断信息的电平值为1或0。
7.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述实时时钟还包括第二计数器和第三计数器；所述控制模块还用于设置所述电源控制寄存器的上电计数位的上电计数值和复位计数位的复位计数值N，N为大于2的自然数；其中，
第二计数器，用于循环计数，当所述第二计数器自身的计数值等于上电计数值时，向所述稳压器发送基带电源接通信息，同时，向所述基带微处理器和射频模块发送复位信号，向第三计数器发送触发信号；
第三计数器，用于根据第二计数器发送的触发信号进行计数，当所述第三计数器自身的计数值等于N时，向所述基带微处理器发送复位完成信号；
所述稳压器，还用于在接收到第二计数器发送的基带电源接通信息后，接通与所述稳压器连接的基带电源；
所述基带微处理器，还用于在接收到第二计数器发送的复位信号后，进行复位，恢复正常工作状态；在接收到第三计数器发送的复位完成信号后，向所述射频模块发送射频电源接通指令；
所述射频模块，还用于在接收到第二计数器发送的复位信号后，进行复位，恢复正常工作状态；在接收到所述基带微处理器发送的射频电源接通指令后，接通射频电源。
8.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述切换模块还包括第二计数器，所述实时时钟还包括第三计数器；所述控制模块还用于设置电源控制寄存器的上电计数位的上电计数值和复位计数位的复位计数值N，N为大于2的自然数；其中，
第二计数器，用于循环计数，当所述第二计数器自身的计数值等于上电计数值时，向所述稳压器发送基带电源接通信息，同时，向所述基带微处理器和射频模块发送复位信号，向第三计数器发送触发信号；
第三计数器，用于根据第二计数器发送的触发信号进行计数，当所述第三计数器的计数值等于N时，向所述基带微处理器发送复位完成信号；
所述稳压器，还用于接收到第二计数器发送的基带电源接通信息后，接通连接所述稳压器的基带电源；
所述基带微处理器，还用于在接收到第二计数器发送的复位信号后，进行复位，恢复正常工作状态；在接收到第三计数器发送的复位完成信号后，向所述射频模块发送射频电源接通指令；
所述射频模块，还用于在接收到第二计数器发送的复位信号后，进行复位，恢复正常工作状态；在接收到所述基带微处理器发送的射频电源接通指令后，接通射频电源。
9.根据权利要求3、4、7、8中的任何一项所述的系统，其特征在于，所述稳压器为低压差线性稳压器。
10.根据权利要求7或8所述的系统，其特征在于，所述第二计数器为具有40个比特位的计数器。
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