专利名称：具有待机功能的电子装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电子产品，特别是一种具有待机功能的电子装置。
技术背景电子装置通常在其关闭时，也需要能保持一部分功能。例如，用户可以在 此时使用本地键盘或遥控器控制该电子装置，以便将其打开。因此，当电子装 置关闭时，其需要检测到遥控器发送的红外脉冲/信号，并通过特定的用于解码 红外信息的电路和/或软件进行处理。接下来，解码后的信息进入该电子装置的 主处理器，使相应的命令和/或功能得以执行。在电子装置关闭时，从本地键盘或遥控器执行"上电"命令需要已供电元件，例如特定的集成电路芯片(Integrated Circuits, ICs)与微处理器。如 前所述，这需要在即使是该装置关闭的时间内，也为其主处理器及芯片提供电 源。在这样的情况下，会造成该电子装置内部的电子元件消耗大量的电源，但 实际上其中仅有一小部分是必需的，例如用于执行红外解码以打开该装置的电 源。此外，在现有技术条件下，由于前述芯片具有一固有的尺寸大小，装置的 芯片组所产生的高压漏电现象使其很难在低电力下执行上述功能。从而会在电 子装置闲置时造成大量的电力浪费，使该电子装置不再满足工业标准中能耗的 要求。发明内容本发明的目的在于提供一种具有待机功能的电子装置。为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下一种具有待机功能的电子装置，该电子装置包括控制及现场可编程门阵列 模块以及连结至该控制及现场可编程门阵列模块的电源供应模块，该控制及现 场可编程门阵列模块包括若干现场可编程门阵列，其中，该现场可编程门阵列 包括一待机现场可编程门阵列，该电源供应模块包括一待机电源供应模块，该 待机现场可编程门阵列为电子装置提供待机功能，该待机电源供应模块在电子 装置处于待机模式时，为待机现场可编程门阵列供电。本发明的技术方案容易实施，降低了电子装置在待机时的电力消耗，使电 子装置能够满足工业标准中能耗的要求。
图1是本发明电子装置的模块图。图2是本发明电子装置内部逻辑和电源元件的详细电路图。图3是分配至图2中控制及现场可编程门阵列模块各元件的电压和电流框图。图4是操作本发明电子装置的流程图。
具体实施方式
图1为根据本发明较佳实施例的键盘或远程可操作的电子装置10的模块 图。该电子装置10可以是高清电视、电脑、DVD刻录机、卡式录像机、个人数 码助理、可录制视频的相机或手机等。该装置10受遥控装置12，如遥控器等 控制，该遥控装置12发送红外信号至该电子装置10。遥控器12发送的红外信 号14中编码了多个操作命令和功能，例如，使用户能够打开或关闭装置10， 转换频道和/或控制装置10的其他设定和特征，也即通常会集成于前述电子装 置中特征和配置。如图1所示，电子装置10由许多不同的电路、元件、软件等组成，能够截 获、处理并执行本地键盘30产生或遥控器12发送的红外信号。因此，该电子装置10包括光学检测器16，如光电检测器，用于接收红外信号14并将其转换 为电信号以便被电子装置10其他的硬件所处理。该电子装置10还包括控制及 现场可编程门阵列(FPGA)模块18，其连接至本地键盘30、检测器16及电源 供应器20。该控制及现场可编程门阵列模块18还连接至电子装置10内的其他 系统，包括显示系统22、音频系统24及控制系统26。上述系统22至26同时 也连接至提供其工作电源的电源供应器20。当电子装置10处于全工作即开机状态时(接下来以运行模式表示)，控制 及现场可编程门阵列模块18接收并处理用于控制系统22至26的来自本地键盘 1的信号或编码后的红外命令。例如，当该电子装置10为高清电视时，控制及 现场可编程门阵列模块18处理来自遥控器12的特定命令以分别控制该高清电 视的显示系统22提供的亮度和/或音频系统24提供的音效。在本发明的较佳实施例中，该控制及现场可编程门阵列模块18包括处理元 件，如微处理器、挥发性和/或不挥发性存储元件，以及由通常包括半导体器件 的可编程逻辑模块与可编程连接组成的现场可编程门阵列。该现场可编程门阵 列可以被编程为实现如与、或、或非、非等基础逻辑门所具有的功能，也可以 被编程为实现如解码器等更为复杂的组合功能，或者实现其他数学功能。该控 制及现场可编程门阵列模块18包括的存储元件可以是单一的触发器或完整的 存储模块。在如图所示的实施例中，接下来将要进一步说明，控制及现场可编 程门阵列模块18是以能够使电子装置10在其关闭时或待机(STBY)模式等低能耗模式时，消耗较少的电力这样的方式来执行红外解码。当然，控制及现场 可编程门阵列模块18最好是能够更多的功能， 一些功能在电子装置打开(即运 行模式)时有效， 一些功能与解码红外信号无关。因此，当电子装置10处于待机模式时，电源供应器20提供较低但充足的 电力至执行红外解码的控制及现场可编程门阵列模块的各个元件。从而，使控 制及现场可编程门阵列模块18内部用于在待机时解码本地键盘和红外信号的 电路模块消耗较少的电力，以使得电子装置10在关闭时其整体能耗降到足够低。这样的方式使电子装置10工业标准的要求，其中之一即"能耗星级"标准， 其要求电子装置采用低能耗的红外解码器。另一电子装置10需要满足的能源标 准是加利福利亚能源标准，其要求前述的电子装置在待机时能耗低于3瓦。当装置10转换至运行模式，电源供应器20提供额外的电力至控制及现场 可编程门阵列模块18，使其能够完全运行。本领域技术人员会更希望利用控制及现场可编程门阵列模块18在待机及 运行模式执行红外解码时，在前述通常已包含于电子装置内的硬件和/或软件之 外，不需要增加额外的软硬件。因此从这一方面来讲，例如电子装置已有的现 场可编程门阵列(如上述包含于模块18的)被设计为用于红外解码，现有技术 并不需要再增加任何额外的元件到电子装置10中。在本发明的另一实施例中， 现场可编程门阵列可以仅包含本地键盘或红外接收器解码的一部分。例如，为 将装置从待机模式转换至运行模式，只有对本地键盘或遥控装置的"电源"键 解码才是必需的。其他按键，如"音量+/_"等并非必要。在如图所示的实施例 中，主微处理器已经包含了全部的红外解码元件，使在现场可编程门阵列中的 红外解码电路仅包括单一的，如"开机"、"开/关机"功能。图2为根据本发明较佳实施例的电子装置100的模块图，所示为前述电子 装置内部逻辑和电源元件的详细电路。根据现有工业标准，其在待机模式模式 消耗较少的电力。该电子装置100包括三个主要模块，即电源供应模块102、 控制及现场可编程门阵列模块104与光机(I ight-engine)模块106。该电源 供应模块102分为两个子模块待机电源供应模块108和运行电源供应模块 110。其中，待机电源供应模块108用于在待机模式为电子装置100提供电源， 运行电源供应模块110在运行模式为电子装置100提供电源。该待机电源供应模块108包括接受外部交流电源的交流输入112。该交流 输入112连接至电桥114，电桥114接下来连接至变压器116。该电桥114还连 接至继电器开关118，继电器开关118同时连接至晶体管120。晶体管120和开 关118用于在电子装置100从待机模式转换到运行模式时，将控制及现场可编程门阵列模块104连接至电源供应模块102，特别是运行电源供应模块110。变压器116连接至电压比较器122，电压比较器122接下来连接至反馈电 路124 (光耦合器)。该反馈电路124连接至用于控制金属氧化物半导体场效 应晶体管(MOSFET) 127的控制器126。电压比较器122、反馈电路124、控制 器126与M0SFET 127共同构成了反馈控制回路的一部分，该回路用于确保待机 电源供应模块108为控制及现场可编程门阵列模块104提供的待机电压保持在 一个所需的水平。虽然在本实施例中，该待机电压被设定为5伏，但在其他实 施例中也可以采用不同的待机电压以实现现有技术中的各种待机功能。此外，变压器116还通过二极管130连接至电源失效模块128。该电源失 效模块128用于在电子装置100于待机模式遭遇突然的电源失效时触发警告。 因此，电源失效模块128通常还用于使电路和/或子系统能够确保特定的信息， 如日期时间等，在电子装置100意外断电时得以存储不会丢失。如图2所示， 电源连接线132将待机电源供应模块108连接至控制及现场可编程门阵列模块 104，其用于在待机模式时为控制及现场可编程门阵列模块104的各元件输送电 力。图2中所示运行电源供应模块110的元件与前述待机电源供应模块108相 应的元件类似。即运行电源供应模块110也包括连接至继电器开关138的电桥 134。该开关138直接连接于光机模块106，这样使得在运行模式期间，开关138 关闭时，变压器136改变为连接至光机模块106。变压器136还连接至电压比 较器140及反馈电路142，反馈电路142连接至控制M0SFET 146的控制器144。 与待机电源供应模块108类似，电压比较器140、反馈电路142、控制器144 与M0SFET 146共同构成了反馈控制回路的一部分，该回路用于确保在电子装置 100工作于运行模式时，变压器136提供的电源/电压保持在一个所需的水平。如图2所示，连接线48与150将运行电源供应模块110连接至控制及现场 可编程门阵列模块104中工作于运行模式的那些元件。在图示的实施例中，运 行电源供应模块110通过连接线148和150提供的电压被分别设定为13伏和6伏。当然前述工作电压仅为一个较佳的实施值，在其他的实施例中也可以在运行模式中采用不同的电压为控制及现场可编程门阵列模块104中的相应元件供电。控制及现场可编程门阵列模块104包括现场可编程门阵列160，该现场可 编程门阵列160包括运行现场可编程门阵列162与待机现场可编程门阵列168。 虽然在图2将运行现场可编程门阵列162与待机现场可编程门阵列168显示为 两个独立的部分，但其实际上仅为现场可编程门阵列160的不同部分。控制及 现场可编程门阵列模块104还包括控制器/微处理器164及运行元件166。无论 电子装置100是处于待机或运行模式(即无论电子装置100是打开还是关闭)， 现场可编程门阵列160均用于处理其逻辑操作。因此，运行现场可编程门阵列 162与控制器/微处理器164在电子装置100打开时执行大多数逻辑操作。如本 领域技术人员所知，运行现场可编程门阵列162与控制器/微处理器164可以包 括标准的硬件和/或软件存储元件(即闪存存储器、磁存储器、光存储器)、 驱动器、视频卡等。此外，还为控制器/微处理器164提供了键盘输入164，其 与前述图1中的键盘输入30类似。运行元件166还包括其他的电路，如微控制 器、芯片组、存储元件等，这些电路通常用于支持运行现场可编程门阵列162 和/或控制器/微处理器164工作。现场可编程门阵列160还包括待机现场可编程门阵列逻辑块168与核心逻 辑170。待机现场可编程门阵列逻辑块168与核心逻辑170用于在电子装置100 从待机模式转换为运行模式时，执行红外解码等相关的逻辑操作。因此，为现 场可编程门阵列160提供了一个矩阵键盘171，其输入由现场可编程门阵列160 处理以便于，在例如电子装置100从待机模式转换为运行模式上电时，激活继 电器开关118。此外，现场可编程门阵列160还连接至稳压器172和174，其分 别为待机现场可编程门阵列逻辑块168与核心逻辑170提供电源。稳压器172 和174均连接至电源供应模块102，特别是待机电源供应模块108，其为稳压器 172和174所需的电压。现场可编程门阵列160还连接至晶体管176，该晶体管176接下来连接至晶体管120。晶体管176在工作后用于关断继电器开关118， 以使控制及现场可编程门阵列模块104从待机模式转换为运行模式时变为能够 得到全电源供应。在现有技术中，微处理器164与现场可编程门阵列160通常是通过中间电 路(部分图未示)连接，使微处理器164与现场可编程门阵列160能够在电子 装置100从待机模式转换至运行模式(或反之)时串联工作。因此，中间电路 需要包括隔离模块178，隔离模块178用于在电子装置化0启动时根据现场可 编程门阵列160的初始配置对其加以重置或清除和/或将其初始化，并防止可编 程门阵列160的意外重置，保证能够被保持于可编程门阵列160的待机部分。 此外，控制及现场可编程门阵列模块104还连接至红外检测器180，其用于接 收输入的红外信号，例如图1中遥控器14所发射的。在接收到红外信号后，红 外检测器180将其转换为电信号以供待机现场可编程门阵列160与运行现场可 编程门阵列162处理。当电子装置100处于待机模式即关闭时，仅有现场可编程门阵列160被通 电。此时，待机电源供应模块108为现场可编程门阵列160提供较低但足够电 力，这使得电子装置100的整体能耗能够满足工业标准中能耗的要求。例如， 当用户打开电子装置100时，与该操作相应的红外接收信号被现场可编程门阵 列160处理。其提供一个输出信号激活晶体管176，导致继电器开关118关断。 从而，运行电源供应模块110开始工作，使得控制及现场可编程门阵列模块104 进入全工作状态，可以执行用户所需的运行模式功能。图3为根据本发明较佳实施例，分配至图2中控制及现场可编程门阵列模 块104各元件的电压和/或电流框图。其所示为电子装置处于运行模式以及待机 模式时，分配至其中工作的各元件的较佳电压与电流。其中，连接线148和150 分别用于传输电力至运行模式元件202和204。在图示的实施例中，连接线148 为运行模式元件202提供，例如13伏的电压和3. 3安培的电流，以使这些元件 工作。这些元件包括存储设备、USB驱动器、音频缓冲器与放大器等。与此类似，运行模式元件204包括调谐器、耳机、视频卡等，其会在接受连接线150 提供的6伏电压和1安培电流后工作。图3中的连接线132分配电压和/或电流至工作于待机模式的电子装置的各 个元件。其中，稳压器172和174在通电后用于分别控制现场可编程门阵列逻 辑块168与核心逻辑170。在图示的实施例中，连接线132传输约为5伏的待 机电压和100毫安的电流。该电压会在前述的稳压器上分压，使稳压器172和 174分别以3. 3伏和1.2伏的待机电压工作。这样的分压可以是电子装置在待 机模式工作，能耗率满足特定工业标准，如"能耗星级"和加利福利亚能源标 准。此外，由于电子装置从待机模式转换时，核心逻辑170需要一个比起工作 于待机模式时更高的电流。即100毫安的待机电流不足以使该元件在电子装置 100从待机模式转换为工作模式时完全工作。为产生该电流，核心逻辑170被 连接至稳压器208，其用于在电子装置转换至工作模式吋增大提供至核心逻辑 170的电流。需要注意的是，前述电压和/或电流分配框图仅为一个较佳的实施方式。也 可以根据现有技术来设想出其他电力分配方案，使电子装置100在满足前述能 耗标准的情况下工作。图4为根据本发明较佳实施例，操作如图2中所示电子装置100的方法的 流程图。该方法从步骤252开始，交流电压被提供至电子装置。换言之，该方 法从电子装置接入一个电压源开始。此后转到步骤254，将提供至电子装置待 机元件的待机电压改变为一个所需的水平。如前所述，在图示的实施例中，该 电压被设置为5伏，为图2中现场可编程门阵列160待机模式的现场可编程门 阵列逻辑块168与核心逻辑170供电。接下来转到步骤256，使控制及现场可 编程门阵列模块的运行模式组件，如变压器136与运行模式元件166等开始工 作。更好的方式是，在该步骤中使运行模式组件开始工作，而让电子装置的光 机(如图2中光机106)保持不工作。在步骤258中，控制及现场可编程门阵列模块的控制器/微处理器164通电。 在该步骤中，微处理器会执行标准的重启操作，如存储器与驱动器配置、系统 检查、系统诊断等。此后转到步骤260，判断控制及现场可编程门阵列模块(如 图2中控制及现场可编程门阵列模块104)是否被设置完毕，尤其是判断现场 可编程门阵列160被设置完毕以处理与待机模式操作相关的逻辑操作，如解码 红外信号等。若现场可编程门阵列160已设置完毕，则转到步骤262，其为一 个等待循环，即在为现场可编程门阵列逻辑块供电的稳压器的电压达到所需水 平前不再继续下一流程。在达到上述条件后，转到步骤264，电子装置运行模 式吋钟信号，尤其是与控制及现场可编程门阵列模块相关的时钟信号被激活。接下来，在步骤266打开该电子装置。接着在步骤268中判断是否应触发 电源失效，即判断是否出现有可能使电子装置在工作中断电的情况。如存在该 情况，则转到步骤270，将电子装置断电。接着转到步骤272，将特别是与控制 及现场可编程门阵列模块有关的微处理器重置和/或重启。此后，返回待机模式 被激活的步骤254之后的流程处。在步骤268中，如果电源失效未被触发，则转到步骤268，判断是否检测 到关闭电子装置的红外或键盘功能信号。若未检测到这样的信号，则返回步骤 268;若检测到红外或键盘信号，则转到步骤278运行模式元件及其电源供应器 被关闭。此后转到步骤280，关闭运行模式时钟信号。接下来，在步骤282中 判断是否检测到打开电子装置的红外或键盘信号。 一旦电子装置打开，则返回 至步骤256。在步骤260中，如果待机现场可编程门阵列(如现场可编程门阵列160) 未被设置完毕，则转到步骤284，设置和/或初始化待机现场可编程门阵列。这 需要从控制及现场可编程门阵列模块(如图1中控制及现场可编程门阵列模块 104)中的非挥发性存储元件，如闪存存储器传输数据至待机现场可编程门阵列。 在设置待机现场可编程门阵列后，转到步骤286，其为一个使现场可编程门阵 列逻辑块的稳压器上的电压达到所需水平等待循环。 一旦达到上述条件，则转到步骤288，打开电子装置运行模式的时钟信号。此后，在步骤290中判断是 否选择了如数字有线就绪(DCR)等数据获取模式。在现有技术中，通常会在判 断是否选择了数据获取模式时，判断是否应该将控制及现场可编程门阵列模块 的微处理器保持打开。若选择了数据获取模式，则转到步骤292，进入数据获 取模式。接下来，在步骤294中判断是否检测到打开电子装置的红外或键盘信号。 如检测到这样的信号，则转到步骤266打开该电子装置。在步骤290中，如果数据获取模式未被选择，则转到步骤278，关闭电子 装置的运行模式元件。接下来，该流程在步骤282处一直循环直到检测到红外 或键盘信号，此后结束于步骤256。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发 明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明 的保护范围之内。
权利要求
1、一种具有待机功能的电子装置，所述电子装置包括控制及现场可编程门阵列模块(104)以及连结至所述控制及现场可编程门阵列模块(104)的电源供应模块(102)，所述控制及现场可编程门阵列模块(104)包括若干现场可编程门阵列(160)，其特征在于，所述现场可编程门阵列(160)包括一待机现场可编程门阵列(168)，所述电源供应模块(102)包括一待机电源供应模块(108)，所述待机现场可编程门阵列(168)为所述电子装置提供待机功能，所述待机电源供应模块(108)在所述电子装置处于待机模式时，为所述待机现场可编程门阵列(168)供电。
2、 如权利要求1所述的具有待机功能的电子装置，其特征在于，所述电子 装置处于待机模式时，所述电源供应模块(102)不对所述现场可编程门阵列(160)中待机现场可编程门阵列(168)以外的元件供电。
3、 如权利要求1所述的具有待机功能的电子装置，其特征在于，所述电子 装置是高清电视、电脑、DVD刻录机、卡式录像机、个人数码助理、可录制视 频的相机或手机。
4、 如权利要求1所述的具有待机功能的电子装置，其特征在于，所述电子 装置还包括连接至所述控制及现场可编程门阵列模块(104)和电源供应模块(102)的微处理器(164)。
5、 如权利要求4所述的具有待机功能的电子装置，其特征在于，所述电源 供应模块(102)还包括一运行电源供应模块(110)，所述运行电源供应模块(110)在所述电子装置处于运行模式时为控制及现场可编程门阵列模块(104) 提供电源。
6、 如权利要求5所述的具有待机功能的电子装置，其特征在于，所述电子 装置还包括当其处于运行模式时，用于连接所述待机电源供应模块与运行电源 供应模块的开关(118)。
7、 如权利要求1所述的具有待机功能的电子装置，其特征在于，所述电子装置还包括若干用于为所述现场可编程门阵列(160)供电的稳压器(172、174)。
8、 如权利要求1所述的具有待机功能的电子装置，其特征在于，所述待机 现场可编程门阵列(168)用于在所述电子装置处于待机模式时解码红外信号。
9、 一种具有待机功能的电子装置，其特征在于，所述电子装置包括 一包括若干逻辑块(160)的逻辑电路，所述逻辑块中的至少一个(168)被设置为为所述电子装置提供待机功能；以及一连接至所述逻辑电路的电源供应器(102)，所述电源供应器在不对所有 逻辑块供电的情况下，为至少一个逻辑块068)供电。
10、 如权利要求10所述的具有待机功能的电子装置，其特征在于，所述逻 辑电路(104)包括至少一现场可编程门阵列。
11、 如权利要求10所述的具有待机功能的电子装置，其特征在于，所述电 源供应器(102)包括两个电源子模块(108、 110)，其中第一子模块(108) 用于在所述电子装置处于待机模式吋为所述逻辑电路提供电源，第二子模块(110)用于在所述电子装置处于运行模式时为所述逻辑电路提供电源。
全文摘要
本发明提供了一种具有待机功能的电子装置，该电子装置包括控制及现场可编程门阵列模块以及连结至该控制及现场可编程门阵列模块的电源供应模块，该控制及现场可编程门阵列模块包括若干现场可编程门阵列，其中，该现场可编程门阵列包括一待机现场可编程门阵列，该电源供应模块包括一待机电源供应模块，该待机现场可编程门阵列为电子装置提供待机功能，该待机电源供应模块在电子装置处于待机模式时，为待机现场可编程门阵列供电。本发明的技术方案容易实施，降低了电子装置在待机时的电力消耗，使电子装置能够满足工业标准中能耗的要求。
文档编号H04B10/114GK101335512SQ20071007623
公开日2008年12月31日 申请日期2007年6月28日 优先权日2007年6月28日
发明者恩勒特·约翰, 特斯汀·比尔, 维尔·亚非 申请人:深圳Tcl新技术有限公司