智能手机和平板电脑设计中的单键开/关机和复位智能方案

关键词： 复位 , 关机 , 平板电脑 , 智能手机

意法半导体STM65xx系列智能复位芯片系列有两个或者一个输入，可以连接设备上的两个或者一个功能键。如果这两个键被同时或单个键被按住一定时间(时间长短可以设置或根据型号进行选择)，复位芯片将向主处理器发送一个复位信号。复位芯片的两个或者一个输入和延时设定功能，使按键的“普通功能”和按键的“系统复位功能”合二为一，同时能有效地防止设备被意外复位。
　　
在智能手机和平板电脑设计中，当下流行单键开/关机和复位的设计，即整个机身上只有一个机械按键，该按键盘承载了开/关机和卡机复位的功能。STM65xx智能复位芯片系列中的STM6513能够非常圆满地实现这个功能。设计者只要将STM6513的SR0和SR1输入管脚可以连接在Power_Key上(需要双键长按复位的设计，则只需要将/SR0和/SR1分别连接到不同的功能按键上即可)，/RST2连接到AP的复位输入管脚，而RST1连接到PMU的PS_HOLD管脚上，这样就可以轻松地实现智能手机和平板电脑设计中的单键开/关机和复位的智能方案，如图6所示的方案1。
　　

　　
图6. 采用STM6513的单键开/关机和复位的智能方案1
　　
当系统处于关机状态时，如果Power_Key被短按，PMU将触发上电过程，当AP上电启动完毕后将PS_HOLD信号拉高，系统上电成功不存在问题。由于设计中Power_Key被短按，不会触发STM6513的延时复位功能(可选，例如8秒钟)。
　　
当系统处于开机工作状态时，如果Power_Key被按下，超过一个的时间(可选，例如8秒钟)，/RST2输出低电平有效的复位信号给AP，同时RST1管脚输出高电平信号。由于PMU 的PS_HOLD输入管脚上两个二极管组成的线与功能电路的存在，在AP进行复位的时候，STM6513输出的RST1将保持为高(RST1的trec，可以根据需要通过STM6513的外接电容管脚进行设置)，直到AP将PS_HOLD管脚驱动为高。这样一来，在进行系统复位的时候，只是AP被STM6513进行了复位，而PMU实际没有下电过程，可以确保系统复位成功。另外，由于系统复位过程中PMU没有下电，缓存数据不丢失，还可以实现死机时用户应用数据保存的功能。
　　
有些设计者可能倾向于在系统重启过程中，PMU也能够进行重启。对于这类设计者，也可以只使用STM6513的/RST2管脚连接到PMU的PS_HOLD管脚上(对于存在RESET_IN的PMU，可以连接在RESET_IN管脚上)，如图7所示的方案2。当系统处于开机工作状态时，如果Power_Key被按下，超过一个的时间(可选，例如8秒钟)，/RST2输出低电平有效的复位信号将PMU的PS_HOLD信号拉低。由于/RST2的trec为固定的(例如210ms)，也就是说，/RST2在复位信号维持210ms低电平之后将后变为输出高阻状态，从而释放了PMU的PS_HOLD信号，PMU的PS_HOLD将完全由AP的PS_HOLD输出管脚的状态控制。由于此时Power_Key仍然为低电平，PMU将被触发再一次的上电过程，最终上电成功。
　　

　　
图7. 采用STM6513的单键开/关机和复位的智能方案2
　　
对于采用方案2的设计者，一个成本更优的方案是采用意法半导体公司新推出的STM6519芯片，该芯片是单键延时复位芯片，复位延迟时间通过型号选择，只有一个/RST复位输出信号，采用UDFN6或UDFN4 1.0x1.45mm封装，如图8所示。
　　

　　
图8. 采用STM6519的单键开/关机和复位的智能方案
　　
采用意法半导体STM6513或STM6519智能复位产品，都可以实现以下单键开/关机和系统复位过程：
　　
在关机状态，短按键，上电开机;
　　
在开机工作状态，在AP系统软件没有卡机的前提下，短按键，AP对应在显示屏上显示“返回?关机?”供用户选择——如果确认返回，则返回;如果确认关机，则AP将PS_HOLD拉低，PMU进入下电过程，最后关机。在AP系统软件卡机的情况下，长按键(可选，例如8秒钟)，系统进行硬件复位，重启开机。