電力管理集成電路、電力管理方法和移動設備的制造方法
【專利說明】電力管理集成電路、電力管理方法和移動設備
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2014年8月26日提交的韓國專利申請10-2014-0111717和2015年7月7日提交的美國專利申請14/793，381的優(yōu)先權，其主題通過引用合并于此。
技術領域
[0003]本發(fā)明構思一般地涉及可以在移動設備使用的電力管理方法。更加具體來說，本發(fā)明構思涉及電力管理電路、包括電力管理電路的移動設備和根據(jù)由移動設備中的電池提供的(多個)電源電壓來調整操作時鐘的頻率的方法。在本發(fā)明構思的特定實施例中，電力管理電路將被配置在與計算邏輯芯片或者包括控制移動設備的總體操作的中央處理單元(CPU)的片上系統(tǒng)(SoC)分離的電力管理集成電路(PMIC)中。
【背景技術】
[0004]由電池供電的移動設備的操作可靠性和有效操作持續(xù)時間成為越來越重要的考慮因素。也就是說，隨著用戶越來越多地將他們的數(shù)字計算需求和娛樂應用移動到諸如智能電話、智能手表、小平板等等之類的移動平臺，有效地延長電池壽命的需求成為重要的設計和/或操作考慮因素。關于這一點，許多由電池供電的移動設備的操作由于電荷從低于特定電平的電池流出(即，通常導致“低電池”狀況的環(huán)境)而變得特別不穩(wěn)定。例如，雖然許多功能將繼續(xù)在由低電池供電的移動設備中正常運行，但是其它(更大電力消耗的)功能可能將低電池逼迫到移動設備無法繼續(xù)操作的點。為此，由低電池供電的移動設備變得越來越易受由突然的瞬時電力損耗(sudden momentary power loss，SMPL)導致的操作中斷(例如，不希望的關機)的影響。
[0005]可替換地，SMPL可以稱為突然電壓降(sudden voltage drop，SVD)，并且可能是在由于一些負載效應(例如，由移動設備用戶啟動一些高電流消耗功能)而造成的突然地(或者短暫地)要求低電池提供相對高電平的電流的時候所引起的特定“電力事件”的結果。當面臨這種對電流的突然需求時，低電池可能不能夠將一個或多個信號(例如，控制信號、時鐘信號、操作電壓等等)維持在最低電平，所述信號諸如專門地提供給處理器、計算邏輯、中央處理單元等等的那些。即使在相對短暫的或者瞬時的時刻期間，最低信號電平的損耗也會引起移動設備斷電和/或異常操作。結果，在不存在這些瞬時的和相對大電流消耗電力事件的情況下，移動設備可能不管低電池條件而操作相對較長的時間段。

【發(fā)明內容】

[0006]在一個方面，本發(fā)明構思的實施例提供一種用于包括提供電源電壓的電池的移動設備的電力管理方法。所述方法包括；當所述電源電壓高于參考電壓時生成否定警報信號，以及當所述電源電壓低于所述參考電壓時生成肯定警報信號，以及提供所述否定警報信號和所述肯定警報信號中的一個給包括響應于操作時鐘操作的中央處理單元(CPU)的片上系統(tǒng)(SoC)，其中所述操作時鐘響應于否定警報信號而具有第一頻率，而且響應于肯定警報信號而具有低于第一頻率的第二頻率。
[0007]在另一方面，本發(fā)明構思的實施例提供另一用于包括提供電源電壓的電池的移動設備的電力管理方法。所述方法包括:當所述電源電壓高于第一參考電壓時生成第一警報信號，以及當所述電源電壓低于第二參考電壓時生成第二警報信號，以及提供第一警報信號和第二警報信號中的至少一個給包括響應于操作時鐘操作的中央處理單元(CPU)的片上系統(tǒng)(SoC)，其中所述操作時鐘響應于第一警報信號而具有第一頻率以及響應于第二警報信號而具有不同于第一頻率的第二頻率。
[0008]在另一方面，本發(fā)明構思的實施例提供一種用于包括電力管理電路、包括響應于操作時鐘的操作的中央處理單元(CPU)的片上系統(tǒng)(SoC)以及提供電源電壓的電池的移動設備的電力管理方法。所述方法包括；從所述SoC的電流控制單元通信電力管理信息給所述電力管理電路以及存儲所述電力管理信息，響應于所存儲的電力管理信息使用由所述電力管理電路控制的參考電壓發(fā)生器生成參考電壓，將所述電源電壓與所述參考電壓進行比較，以及如果所述電源電壓低于所述參考電壓，則生成警報信號，以及響應于所述警報信號改變所述操作時鐘的頻率。
[0009]在另一方面，本發(fā)明構思的實施例提供一種移動設備，包括:電力管理電路，其接收電源電壓以及將所述電源電壓與參考電壓進行比較，其中所述電力管理電路在所述電源電壓高于參考電壓時生成否定警報信號以及當所述電源電壓低于所述參考電壓時生成肯定警報信號；片上系統(tǒng)，其接收所述否定警報信號和所述肯定警報信號中的一個，以及包括響應于操作時鐘操作中央處理單元(CPU)和生成操作時鐘的時鐘分頻器，其中所述操作時鐘響應于否定警報信號而利用第一頻率生成并且響應于肯定警報信號而利用低于第一頻率的第二頻率生成。
[0010]在另一方面，本發(fā)明構思的實施例提供一種移動設備，包括:提供電源電壓的電池；電力管理集成電路(PMIC)，其將所述電源電壓與參考電壓進行比較以提供比較信號，以及根據(jù)比較信號生成警報信號；和片上系統(tǒng)(SoC)，包括響應于操作時鐘操作的中央處理單元(CPU)，以及通過響應于第一警報信號的第一頻率生成操作時鐘和通過響應于第二警報信號的、不同于第一頻率的第二頻率生成操作時鐘的時鐘分頻器。
[0011]在另一方面，本發(fā)明構思的實施例提供一種移動設備，包括:提供電源電壓的電池；電力管理集成電路(PMIC)，其將所述電源電壓與參考電壓進行比較以提供比較信號，以及根據(jù)比較信號生成警報信號；和片上系統(tǒng)(SoC)，包括響應于操作時鐘操作的中央處理單元(CPU)、響應于警報信號生成操作時鐘的時鐘分頻器和生成時鐘分頻信息和電力管理信息的電流控制單元，其中，所述電力管理信息經(jīng)由接口連接從所述SoC通信到所述PMIC，所述PMIC響應于所述電力管理信息生成所述比較信號。
[0012]在另一方面，本發(fā)明構思的實施例提供一種片上系統(tǒng)，包括:通用輸入/輸出緩沖器，其接收警報信號；時鐘分頻器，其響應于警報信號選擇時鐘分頻比以及使用所選擇的時鐘分頻比劃分源時鐘以生成操作時鐘；中斷控制器，其響應于所述警報信號生成中斷信號；和中央處理單元，其響應于所述操作時鐘和所述中斷信號操作。
【附圖說明】
[0013]在附圖中示出本發(fā)明構思的特定實施例，其中:
[0014]圖1是不出根據(jù)發(fā)明構思的實施例的移動設備的框圖；
[0015]圖2是概念性地描述關于突然的瞬時電力損耗的、本發(fā)明構思的特定實施例的操作場景的注解圖；
[0016]圖3、圖4和圖5是示出可以為本發(fā)明構思的實施例使用的各種警報信號的各個操作時鐘波形圖；
[0017]圖6是列也可以在本發(fā)明構思的特定實施例中使用的操作時鐘頻率和相應參考電壓的表；
[0018]圖7和圖8是概述根據(jù)本發(fā)明構思的實施例操作移動設備的方法的各個流程圖；
[0019]圖9是示出根據(jù)發(fā)明構思的另一實施例的移動設備的框圖；
[0020]圖10是進一步示出在圖9的電力管理集成電路(PMIC)的一個例子的框圖；
[0021]圖11是進一步示出在圖10的防反跳(de-bounce)邏輯的一個例子的框圖；
[0022]圖12和圖13是概述根據(jù)本發(fā)明構思的實施例操作移動設備的方法的各個流程圖；
[0023]圖14是示出根據(jù)發(fā)明構思的又一實施例的移動設備的框圖；
[0024]圖15和圖16是概述根據(jù)本發(fā)明構思的實施例操作移動設備的方法的各個流程圖；
[0025]圖16是示出根據(jù)本發(fā)明構思的示范性實施例的移動設備的頻率調整方法的流程圖；
[0026]圖17、圖18和圖19是示出根據(jù)本發(fā)明構思的其它實施例的移動設備的各個框圖；和
[0027]圖20A、圖20B和圖20C是示出可以合并本發(fā)明構思的實施例的各種主機設備的透視圖。
【具體實施方式】
[0028]現(xiàn)在將參考附圖在一些額外的細節(jié)上描述本發(fā)明構思的特定實施例。然而，發(fā)明構思可以以許多不同的形式具體實現(xiàn)，并且不應當被釋為僅僅限制于這里示出的實施例。而是，提供這些實施例為示例以使得本公開將是徹底的和完全的，并且將向本領域技術人員充分傳達本發(fā)明構思的概念。因此，對于本發(fā)明構思的一些實施例來說不描述一些已知的處理、元件和技術。貫穿所寫的描述和附圖，同樣的參考標記和標號用于代表同樣的或者相似的元件、步驟和特征。
[0029]將理解的是，雖然術語“第一”、“第二”、“第三”等等可以在這里用來描述各種元素、分量、區(qū)域、層和/或部分，但是，這些元素、分量、區(qū)域、層和/或部分不應當局限于這些術語。這些術語僅僅用于將一個元素、分量、區(qū)域、層或部分與另一區(qū)域、層或部分區(qū)分開。因而，下面討論的第一元素、分量、區(qū)域、層或部分可以稱作第二元素、分量、區(qū)域、層或部分而不脫離本發(fā)明構思的教導。
[0030]這里使用的術語僅是出于描述特定示范性實施例的目的而不是意在本發(fā)明構思的限制。如這里使用的，單數(shù)形式的“一”、“該”和“所述”意在也包括復數(shù)形式，除非上下文清楚地指示不是這樣。還將理解，術語“包括”和/或“包含”在本說明書中使用時，指定存在所述特征、整體、步驟、操作、元素和/或元件，而不排除存在或增加一個或多個其它特征、整體、步驟、操作、元素、元件和/或其群組。如這里所使用的，術語“和/或”包括一個或多個相關聯(lián)的所列項中任意一個或全部組合。而且，術語“示范性"是用來指代例子或者圖解。
[0031]應當明白，當一個元素或層被稱作“在其上”、“連接到”、“耦接到”或“鄰近于”另一個元素或層時，它可以是直接在其上、連接到、耦接到或鄰近于其它元素或層，或者可以存在一個或多個中間元素或層。相反，當一個元素被稱作“直接在其上〃、“直接連接到〃、“直接耦接到”或“緊鄰于”另一個元素或層時，沒有中間元素或層存在。
[0032]除非以別的方式定義，否則這里使用的所有術語(包括技