一種通用的計(jì)算機(jī)電源管理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種通用的計(jì)算機(jī)電源管理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前計(jì)算機(jī)的主板上的電源管理系統(tǒng)有多種多樣，電源管理系統(tǒng)通常包括多個(gè)電源模組，這些電源模組是針對(duì)某一設(shè)定的計(jì)算機(jī)平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，如果計(jì)算機(jī)更換了平臺(tái)(例如從AMD變換為INTEL平臺(tái)，或是從筆記本電腦的平臺(tái)換做一體機(jī)平臺(tái)，甚至是更換了計(jì)算機(jī)的CPU等主要部件)，該電源模組不能針對(duì)新平臺(tái)進(jìn)行改變從而導(dǎo)致電源管理系統(tǒng)不能使用，這就需要重新更換相應(yīng)的電源管理系統(tǒng)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力其成本增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種通用的計(jì)算機(jī)電源管理系統(tǒng)，能夠運(yùn)用在不同的計(jì)算機(jī)平臺(tái)，針對(duì)各個(gè)平臺(tái)的計(jì)算機(jī)設(shè)備調(diào)節(jié)電力供應(yīng)，使得計(jì)算機(jī)電源管理系統(tǒng)適用于多種新平臺(tái)，從而使其具有通用性。
[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案:一種通用的計(jì)算機(jī)電源管理系統(tǒng)，包括控制器和電源管理芯片，所述電源管理芯片包括寄存器組和連接至所述寄存器組的至少一個(gè)電源模組，所述電源管理芯片連接所述計(jì)算機(jī)的電源轉(zhuǎn)換模塊以接收至少一路電源輸入，所述電源管理芯片的電源輸出端與所述計(jì)算機(jī)中的各個(gè)部件連接以向所述部件供電，所述寄存器組包括對(duì)應(yīng)于電源模組的各狀態(tài)和參數(shù)的多個(gè)寄存器，每個(gè)寄存器包括分別對(duì)應(yīng)于每個(gè)電源模組的多個(gè)標(biāo)志位，所述控制器通過(guò)系統(tǒng)管理總線與所述電源管理芯片的信號(hào)端連接并通過(guò)對(duì)所述寄存器組的操作來(lái)控制電源管理芯片的電力輸出。
[0005]作為優(yōu)選，每個(gè)所述電源模組均包括相互連接的一個(gè)電源單元和一個(gè)寄存器接口，每個(gè)所述寄存器接口均與所述寄存器組連接，所述寄存器組通過(guò)所述系統(tǒng)管理總線連接到所述控制器并與所述控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，所述控制器通過(guò)對(duì)所述寄存器組的操作來(lái)控制所述電源單元的電力輸出。
[0006]作為優(yōu)選，所述控制器還配置為通過(guò)所述系統(tǒng)管理總線向所述電源模組發(fā)送使能信號(hào)并獲取反饋信息，所述使能信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)所述電源模組工作，所述反饋信息用于表示所述電源模組已經(jīng)工作。
[0007]作為優(yōu)選，所述電源轉(zhuǎn)換模塊的輸出端包括多個(gè)電源分支端和一個(gè)寄存器電源輸出端，每個(gè)所述電源分支端與至少一個(gè)所述電源單元連接，所述寄存器電源輸出端與所述寄存器組連接。
[0008]作為優(yōu)選，所述寄存器組包括電壓調(diào)整寄存器和過(guò)電流保護(hù)寄存器，所述電壓調(diào)整寄存器存儲(chǔ)關(guān)于所述電源模組的要求輸出電壓的參數(shù)，所述過(guò)電流保護(hù)寄存器存儲(chǔ)與所述電源模組的過(guò)電流保護(hù)點(diǎn)有關(guān)的參數(shù)。
[0009]作為優(yōu)選，所述寄存器組還包括狀態(tài)寄存器，所述狀態(tài)寄存器具有對(duì)應(yīng)于所述使能信號(hào)的使能標(biāo)志位和對(duì)應(yīng)于所述反饋信息的反饋標(biāo)志位，所述使能標(biāo)志位觸發(fā)相應(yīng)的所述電源模組的啟動(dòng)與關(guān)閉。
[0010]作為優(yōu)選，所述寄存器組還包括保護(hù)寄存器和頻率調(diào)節(jié)寄存器，所述保護(hù)寄存器存儲(chǔ)用于對(duì)所述電源模組進(jìn)行電壓和電流保護(hù)的參數(shù);所述頻率調(diào)節(jié)寄存器存儲(chǔ)用于調(diào)節(jié)所述電源模組輸出電力的頻率的參數(shù)。
[0011]作為優(yōu)選，所述電源管理芯片還包括偵測(cè)所述電源模組的溫度的溫度偵測(cè)模塊，寄存器組還包括存儲(chǔ)測(cè)得的溫度的溫度寄存器。
[0012]作為優(yōu)選，所述電源管理芯片包括相互連接的信號(hào)處理模塊和電源控制模塊，所述信號(hào)處理模塊包括所述寄存器組，所述信號(hào)處理模塊通過(guò)所述系統(tǒng)管理總線與所述控制器連接并與所述控制器進(jìn)行信號(hào)交互，所述電源控制模塊配置為根據(jù)所述寄存器的相應(yīng)標(biāo)志位數(shù)據(jù)來(lái)控制并調(diào)節(jié)所述電源單元輸出的電力。
[0013]作為優(yōu)選，所述電源單元的供電線路為升壓線路或降壓線路，所述降壓線路為線性穩(wěn)壓電路或降壓式變換電路。
[0014]本發(fā)明的有益效果在于:能夠運(yùn)用在不同的計(jì)算機(jī)平臺(tái)，針對(duì)各個(gè)平臺(tái)的計(jì)算機(jī)部件提供與之相使用的電力供應(yīng)，從而在更換計(jì)算機(jī)平臺(tái)時(shí)不必更換計(jì)算機(jī)電源管理系統(tǒng)，省時(shí)省力，降低了主板的整體面積，也有效降低了生產(chǎn)成本。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的通用的計(jì)算機(jī)電源管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的通用的電源管理芯片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3為本發(fā)明實(shí)施例的通用的電源轉(zhuǎn)換模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明，下面參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0019]本發(fā)明的實(shí)施例的一種通用的計(jì)算機(jī)電源管理系統(tǒng)，如圖1所示，包括控制器和電源管理芯片(PMIC)，電源管理芯片包括寄存器組和連接至寄存器組的至少一個(gè)電源模組，該電源管理芯片的電源輸入端連接計(jì)算機(jī)的電源轉(zhuǎn)換模塊以接收至少一路電源輸入，計(jì)算機(jī)的電源轉(zhuǎn)換模塊用于將商用AC電力轉(zhuǎn)換為DC電力，或者對(duì)DC電力進(jìn)行升壓/降壓轉(zhuǎn)換。電源管理芯片的電源輸出端與計(jì)算機(jī)中的各個(gè)部件連接以向各個(gè)部件提供電力?？刂破魍ㄟ^(guò)系統(tǒng)管理總線(I2C或SMBUS)與電源管理芯片的信號(hào)端連接并控制電源管理芯片的電力輸出。
[0020]控制器按預(yù)定的時(shí)間順序完成一系列預(yù)定的各項(xiàng)控制，在程序控制中，控制器的指令處理模塊可以根據(jù)操作指令和反饋信息逐個(gè)發(fā)出時(shí)序控制指令。例如計(jì)算機(jī)為筆記本電腦時(shí)，控制器可以是筆記本電腦的嵌入式控制器(EC)。
[0021]如圖3所示，計(jì)算機(jī)(特別是筆記本電腦)通過(guò)適配器或電池供電，適配器或電池連接至計(jì)算機(jī)的電源轉(zhuǎn)換模塊，通過(guò)電源轉(zhuǎn)換模塊的轉(zhuǎn)換會(huì)形成早期電源VIN，由于計(jì)算機(jī)的用電部件大都需要3V或5V的電力作為電源供應(yīng)，因此早期電源VIN通過(guò)早期電源總線輸送至3V/5V電源轉(zhuǎn)換模塊，從而轉(zhuǎn)換為3V或5V的電源，因此，可從上述的各電源轉(zhuǎn)換模塊的輸出端獲得3V電源、5V電源或早期電源VIN。電源管理芯片中的每個(gè)電源模組通過(guò)控制器經(jīng)由系統(tǒng)管理總線對(duì)電源管理芯片中的寄存器組進(jìn)行編輯，來(lái)控制和調(diào)節(jié)該電源模組的輸出電力的電壓、過(guò)電流保護(hù)點(diǎn)、頻率等，以使得供應(yīng)的電力適用于與該模組連接的用電部件。而寄存器組包括對(duì)應(yīng)于電源模組的各狀態(tài)和參數(shù)的多個(gè)寄存器，每個(gè)寄存器包括分別對(duì)應(yīng)于每個(gè)電源模組的多個(gè)標(biāo)志位。
[0022]在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，如圖1所示，每個(gè)電源模組均包括相互連接的一個(gè)電源單元和一個(gè)寄存器接口，每個(gè)寄存器接口均與寄存器組連接，寄存器組包括多個(gè)具有不同功能的寄存器，控制器可以根據(jù)寄存器中存儲(chǔ)的信息發(fā)出指令控制相應(yīng)的電源單元。具體來(lái)說(shuō)，寄存器組通過(guò)系統(tǒng)管理總線連接到控制器并與控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，控制器通過(guò)對(duì)寄存器組的操作來(lái)控制各電源單元的電力輸出，例如改變電力輸出的電壓或工作頻率等。
[0023]控制器還配置為通過(guò)系統(tǒng)管理總線向電源模組發(fā)送使能信號(hào)并獲取反饋信息，該發(fā)送過(guò)程是根據(jù)計(jì)算機(jī)的各用電部件的需求而發(fā)送的指令，使能信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)電源模組工作。
[0024]具體來(lái)講，電源模組如果要工作必須首先要通電，這就要向該電源模組發(fā)送觸發(fā)信號(hào)，當(dāng)觸發(fā)信號(hào)的準(zhǔn)位滿足門限值要求時(shí)，該電源模組才能夠工作，該觸發(fā)信號(hào)就是使能信號(hào)(EN)。反饋信息用于向控制器表示電源模組已經(jīng)工作，通常情況下，在使用電源模組的過(guò)程中，當(dāng)該路電源模組的輸出電壓達(dá)到某一值(例如達(dá)到設(shè)定值的90%)的時(shí)候，電源管理芯片的寄存器組中的反饋寄存器(只讀寄存器)就會(huì)將自身的標(biāo)志位的數(shù)據(jù)進(jìn)行變化(如該數(shù)據(jù)為多字位(Bit)，則其中至少一字位在O和I之間變化)，控制器通過(guò)系統(tǒng)管理總線讀取標(biāo)志位的信息(即為反饋信息PG)就可以知道該電源模組已經(jīng)正常工作，也就是說(shuō)反饋信息用于表示電源模組已經(jīng)工作。
[0025]從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，控制器的控制是通過(guò)系統(tǒng)管理總線對(duì)電源管理芯片(PMIC)內(nèi)部的寄存器組進(jìn)行編輯和選擇，對(duì)應(yīng)某個(gè)電源模組的并具有一個(gè)地址的寄存器(例如，地址為0XD3和0XD4的寄存器為開(kāi)啟延遲寄存器，地址為OXDA?OXDE的寄存器為電壓調(diào)節(jié)寄存器，地址為OXDF和OXEO的寄存器為關(guān)機(jī)放電寄存器)的標(biāo)志位的發(fā)生變化(如該數(shù)據(jù)為多字位，則其中至少一字位在O和I之間變化)，然后電源管理芯片內(nèi)部的電源控制模塊就會(huì)做相應(yīng)動(dòng)作，產(chǎn)生計(jì)算機(jī)部件需要的電壓、頻率、開(kāi)啟延遲或過(guò)電流設(shè)定點(diǎn)等。
[0026]計(jì)算機(jī)的電源轉(zhuǎn)換模塊的輸出端(未圖示)包括多個(gè)電源分支端和一個(gè)寄存器電源輸出端，如圖1所示，每個(gè)電源分支端與各電源模組中的至少一個(gè)電源單元連接，其中由于不同的電源模組可能需要相同的電力輸入，因此不同的電源模組也可以同時(shí)共用同一電源分支端;寄存器電源輸出端也就是寄存器組的電力供應(yīng)端與寄存器組連接，具體來(lái)說(shuō)，因?yàn)榻^大多數(shù)寄存器所需的供電電源是相同的，因此為了布線簡(jiǎn)單，節(jié)省材料，可以將寄存器電源輸出端作為所有寄存器的供電電源(即寄存器的供電輸入端)。同時(shí)，由于寄存器組所需的電源也可以是3V/5V或VIN，因此寄存器電源輸出端也可以是各電源分支端中的其中一個(gè)。
[0027]寄存器組包括電壓調(diào)整寄存器和過(guò)電流保護(hù)寄存器，電壓調(diào)整寄存器存儲(chǔ)關(guān)于電源模組的要求輸出電壓的參數(shù)，過(guò)電流保護(hù)寄存器存儲(chǔ)與電源模組的電流保護(hù)點(diǎn)有關(guān)的參數(shù)，因此電壓調(diào)整寄存器和過(guò)電流保護(hù)寄存器在電壓和過(guò)電流保護(hù)上滿足了不同平臺(tái)的計(jì)算機(jī)部件的用電標(biāo)準(zhǔn)。具體來(lái)說(shuō)，電壓調(diào)整寄存器和過(guò)電流保護(hù)寄存器中的標(biāo)志位的變化(如該數(shù)據(jù)為多字位，則其中至少一字位在O和I之間變化，該變化針對(duì)了不同的電壓數(shù)值)會(huì)觸