一种可待机系统及显示设备

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种可待机系统及显示设备。

背景技术

随着电子技术的发展，各种智能设备广泛应用在各行各业以及各种场景。然而，为了满足智能设备的功能丰富化需求，往往需要在设备中集成多个不同功能的子系统。例如，在智能显示器中，集成有显示屏的电路系统及操作系统的电路系统。

在集成有多个子系统时，往往存在其中一个子系统处于待机状态，而其他子系统仍处于工作状态的情况。在该种情况下，常出现待机子系统的待机功耗增加的技术问题。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的可待机系统及显示设备。

第一方面，提供一种可待机系统，包括：

第一子系统、第二子系统和隔离电路；其中，所述第一子系统有待机状态和工作状态；所述第二子系统有工作状态；

所述隔离电路连接于所述第一子系统的信号端和所述第二子系统的信号端之间，以在所述第一子系统处于待机状态时，隔断所述第二子系统的信号端的高电平对所述第一子系统的信号端的反灌。可选的，所述隔离电路包括：隔离器件和第一上拉子电路；所述隔离器件的第一端与所述第一子系统的信号端连接，所述隔离器件的第二端与所述第二子系统的信号端连接，用于在所述第一子系统待机时，隔断所述第二子系统的信号端至所述第一子系统的信号端的电通路；所述第一上拉子电路连接于所述隔离器件的第一端和所述第一子系统的电源端之间，用于在所述第一子系统的电源端上电后，为所述隔离器件的第一端提供上拉。

可选的，所述隔离电路还包括：滤波子电路，所述滤波子电路连接于所述隔离器件的第一端和所述可待机系统的接地端之间，用于对所述第一子系统和所述第二子系统的信号传输进行降噪。

可选的，所述隔离器件包括：晶体管，所述晶体管的栅极与所述第一子系统的电源端连接，所述晶体管的源极为所述第一端，所述晶体管的漏极为所述第二端。

可选的，所述晶体管为增强型NMOS管。

可选的，所述隔离电路还包括：第二上拉子电路，所述第二上拉子电路连接于所述隔离器件的第二端和所述第二子系统的电源端之间，用于为所述隔离器件的第二端提供上拉。

可选的，所述第一子系统与所述第二子系统的通信协议为集成电路总线协议。

可选的，所述隔离器件包括：二极管，所述二极管的正极为所述第一端，所述二极管的负极为所述第二端。

可选的，所述第一子系统与所述第二子系统的通信协议为通用型输入输出协议。

可选的，所述可待机系统包括：两个所述隔离电路；其中，所述第一子系统的信号端包括第一串行数据端和第一串行时钟端，所述第二子系统的信号端包括第二串行数据端和第二串行时钟端；两个所述隔离电路分别连接于所述第一串行数据端和所述第二串行数据端之间，以及所述第一串行时钟端和所述第二串行时钟端之间。

可选的，所述可待机系统还包括：配置电路，与所述第二子系统的信号端连接，用于在所述第一子系统待机时，配置所述第二子系统的信号端被配置为低电平。

第二方面，提供一种显示设备，包括第一方面所述的可待机系统。

可选的，所述第一子系统为操作系统的电路系统，所述第二子系统为显示屏的电路系统。

本发明实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本发明实施例提供的可待机系统及显示设备，在两个子系统的信号端之间设置隔离电路，通过隔离电路来在第一子系统待机时，隔断第二子系统的信号端至第一子系统的信号端之间的电通路，从而避免高电平对所述第一子系统的反灌，以达到降低第一子系统待机功耗的技术效果。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例中可待机系统的结构图；

图2为本发明实施例中隔离电路的结构图；

图3为本发明实施例中隔离器件为晶体管的隔离电路的结构图；

图4为本发明实施例中两个隔离电路的结构图一；

图5为本发明实施例中隔离器件为二极管的隔离电路的结构图；

图6为本发明实施例中两个隔离电路的结构图二；

图7为本发明实施例中显示设备的结构图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

可以理解的是，待机状态是指将当前处于运行状态的数据保存在内存中，只对内存供电，而硬盘、屏幕、CPU和信号传输电路等部件则停止供电。据发明人研究发现，当任一子系统处于待机状态时，其与其他子系统进行信号传输的电路电源关闭，而其他子系统还处于工作状态，会导致其他子系统通过信号传输路径对该待机子系统进行电压倒灌，从而导致该待机子系统的待机功耗增加。即发明人发现其他子系统的电压倒灌是导致待机子系统功耗增加的重要因素。举例来讲，在智能显示器中，当操作系统的电路系统需要待机时，会通过显示器的电路系统控制电源芯片来关闭对操作系统的电路系统的供电，从而实现操作系统的待机且降低待机功耗。但显示器的电路系统通过集成电路总线协议(Inter－Integrated Circuit，I2C)的电路信号通路及通用型输入输出协议(General-purposeinput/output，GPIO)的电路信号通路对操作系统的电路系统进行电压倒灌，从而导致待机功耗增加甚至不合格。

基于此，本发明提供了一种可待机系统，请参考图1，为本发明实施例中可待机系统01的结构图，包括：

第一子系统10、第二子系统20和隔离电路30；其中，第一子系统10有待机状态和工作状态；第二子系统20有工作状态；

所述隔离电路30连接于所述第一子系统10的信号端和所述第二子系统20的信号端之间，以在所述第一子系统10处于待机状态时，隔断所述第二子系统20的高电平对所述第一子系统10的反灌。

通过隔离电路30在第一子系统10待机时，隔断第二子系统20的信号端至第一子系统10的信号端之间的电通路，从而避免高电平对第一子系统10的反灌，进而达到降低第一子系统10待机功耗的技术效果。

以下对上述第一子系统10、第二子系统20和隔离电路30的具体电路结构和工作原理作进一步的说明。

在可选的实施方式中，如图2所示，隔离电路30包括：隔离器件310和第一上拉子电路320。其中，隔离器件310的第一端与第一子系统10的信号端连接，隔离器件310的第二端与第二子系统20的信号端连接，用于在第一子系统10待机时，隔断第二子系统20的信号端至第一子系统10的信号端的电通路。其中，第一上拉子电路320连接于隔离器件310的第一端和第一子系统10的电源端VCC_IO之间，用于在第一子系统10的电源端VCC_IO上电后(即第一子系统10退出待机状态处于正常工作状态)，为隔离器件310的第一端提供上拉，以实现第一子系统10与第二子系统20之间信号的传输。

其中，第一上拉子电路320可以为上拉电阻、上拉晶体管或其他提供上拉功能的器件或电路，在此不作限制。

在可选的实施方式中，如图2所示，隔离电路30还可以包括滤波子电路330，连接于隔离器件310的第一端和所述可待机系统的接地端GND之间，用于对第一子系统10和第二子系统20的信号传输进行降噪。其中，滤波子电路330可以是滤波电容、滤波器或其他提供滤波功能的器件或电路，在此不作限制。

在可选的实施方式中，隔离器件310可以为晶体管或者二极管等具备单向导通或开关特性的器件。该晶体管可以为耗尽型NMOS管、耗尽型PMOS管、增强型NMOS管或增强型PMOS管，只需要对应调整栅极所接电源端即可，在此不作限制。其中，所述晶体管为增强型NMOS管时能起到更好的截止效果。

下面以第一上拉子电路320为上拉电阻，滤波子电路330为滤波电容，隔离器件310为增强型NMOS管为例，提供图3所示的隔离电路结构图：

如图3所示，隔离器件310为第一晶体管Q1。第一晶体管Q1的栅极G与第一子系统10的电源端VCC_IO连接。第一晶体管Q1的源极S即为隔离器件310的第一端，其与第一子系统10的信号端连接。第一晶体管Q1的漏极D即为隔离器件310的第二端，其与第二子系统20的信号端连接。

第一上拉子电路320为第一上拉电阻R1。第一上拉电阻R1连接于第一晶体管Q1的源极S和第一子系统10的电源端VCC_IO之间。隔离电路30还可以包括：第二上拉子电路340，其连接于隔离器件310的第二端和第二子系统20的电源端DVCC之间，用于为隔离器件310的第二端提供上拉。该第二上拉子电路330可以为上拉电阻、上拉晶体管或其他提供上拉功能的器件或电路，在此不作限制。图3中该第二上拉子电路340为第二上拉电阻R2。

滤波子电路330为第一滤波电容C1。第一滤波电容C1连接于第一晶体管Q1的源极S和接地端GND之间。

采用晶体管作为隔离器件310时，隔离电路30的待机隔绝原理为：第一子系统10待机时，其电源端VCC_IO为0电平，则第一晶体管Q1的栅极G为0电平，且第一晶体管Q1的源极S因为连接第一子系统10的信号端故也为0电平。由于栅极G和源极S均为0电平，则第一晶体管Q1截止，产生的截止阻抗非常大，故第一晶体管Q1的漏极D的电压不会倒灌回源极S，从而隔断了第二子系统20的高电平对第一子系统10的反灌，有效减少了待机功耗。

采用晶体管作为隔离器件310时，隔离电路30的信号传输原理为：第一子系统10正常工作时，其电源端VCC_IO为高电平。当第一晶体管Q1的源极S为低时则第一晶体管Q1的Vgs>0，第一晶体管Q1导通，从而使得第一晶体管Q1的漏极D也为低。当第一晶体管Q1的源极S为高时则第一晶体管Q1的Vgs<0，第一晶体管Q1不导通，由于第二上拉电阻R2的上拉使得第一晶体管Q1的漏极D为高。从而实现第一子系统10的信号端向第二子系统20的信号端的信号传输。当第一晶体管Q1的漏极D为低时,由于第一晶体管Q1有寄生的二极管，因此，第一晶体管Q1的源极S被拉低。当第一晶体管Q1的漏极D为高时，由于第一上拉电阻R1的上拉使得第一晶体管Q1的源极S为高。从而实现第二子系统20的信号端向第一子系统10的信号端的信号传输。

可见，采用晶体管作为隔离器件310不仅能实现待机时的倒灌，还能实现第一子系统10和第二子系统20之间的双向信号传输。故更适用于第一子系统10与第二子系统20的通信协议为I2C的情况。

在具体实施中，由于两个子系统之间的信号端往往包括数据端和时钟端，故可以设置两个隔离电路30，分别连接于数据端之间和时钟端之间，以实现对两条线路的防倒灌。具体来讲，如图4所示，第一子系统10的信号端包括第一串行数据端IICSDA_1和第一串行时钟端IICSCL_1，第二子系统20的信号端包括第二串行数据端IICSDA_2和第二串行时钟端IICSCL_2。两个隔离电路30分别连接于第一串行数据端IICSDA_1和第二串行数据端IICSDA_2之间，以及第一串行时钟端IICSCL_1和第二串行时钟端IICSCL_2之间。

其中，第一上拉电阻R1、第二上拉电阻R2、第三上拉电阻R3和第四上拉电阻R4的电阻值可以根据各子系统的需要设置，例如可以在3k-5k欧姆内，在此不作限制。第一滤波电容C1和第二滤波电容C2的电容值也可以根据各子系统的需要设置，例如可以在50-200皮法内，在此也不作限制。

下面以第一上拉子电路320为上拉电阻，滤波子电路330为滤波电容，隔离器件310为二级管为例，提供图5所示的隔离电路结构图：

如图5所示，隔离器件310为第一二极管D1。第一二级管D1的正极“+”即为隔离器件310的第一端，其与第一子系统10的信号端连接。第一二级管D1的负极“-”即为隔离器件310的第二端，其与第二子系统20的信号端连接。

第一上拉子电路320为第一上拉电阻R1。第一上拉电阻R1连接于第一二级管D1的正极“+”和第一子系统10的电源端VCC_IO之间。滤波子电路330为第一滤波电容C1。第一滤波电容C1连接于第一二级管D1的正极“+”和接地端GND之间。

采用二级管作为隔离器件310时，隔离电路30的待机隔绝原理为：第一子系统10待机时，其电源端VCC_IO为0电平，则第一二级管D1的正极“+”为0电平，。而二极管有反向无法导通的特性，则第一二级管D1的负极“-”不会倒灌回正极“+”，从而隔断了第二子系统20的高电平对第一子系统10的反灌，有效减少了待机功耗。

采用二级管作为隔离器件310时，隔离电路30的信号传输原理为：第一子系统10正常工作时，其电源端VCC_IO为高电平。当第一二级管D1的负极“-”为低时则第一二级管D1导通，从而使得第一二级管D1的正极“+”也为低。当第一二级管D1的负极“-”为高时则第一二级管D1截止，由于第一上拉电阻R1的上拉使得第一二级管D1的正极“+”为高。从而实现第二子系统20的信号端向第一子系统10的信号端的信号传输。

可见，采用二极管作为隔离器件310不仅能实现待机时的倒灌，还能实现第一子系统10和第二子系统20之间的单向信号传输。故更适用于第一子系统10与第二子系统20的通信协议为GPIO的情况。

在具体实施中，由于两个子系统之间的信号端往往包括数据端和时钟端，故可以设置两个隔离电路30，分别连接于数据端之间和时钟端之间，以实现对两条线路的防倒灌。具体来讲，如图6所示，第一子系统10的信号端包括第一串行数据端SDA_1和第一串行时钟端SCL_1，第二子系统20的信号端包括第二串行数据端SDA_2和第二串行时钟端SCL_2。两个隔离电路30分别连接于第一串行数据端SDA_1和第二串行数据端SDA_2之间，以及第一串行时钟端SCL_1和第二串行时钟端SCL_2之间。

其中，第一上拉电阻R1和第二上拉电阻R2的电阻值可以根据各子系统的需要设置，例如可以在3k-5k欧姆内，在此不作限制。第一滤波电容C1和第二滤波电容C2的电容值也可以根据各子系统的需要设置，例如可以在50-200皮法内，在此也不作限制。

在可选的实施方式中，所述可待机系统还包括：配置电路，与第二子系统20的信号端连接，用于在第一子系统10待机时，配置第二子系统20的信号端为低电平，以增强防倒灌的效果。该配置电路可以集成于第二子系统20内(例如为第二子系统20的控制器)，也可以单独设置(例如单独设置控制器)，在此不作限制。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示设备，如图7所示，包括前述的可待机系统01。同样具有与前述提供的可待机系统01相同的结构和有益效果。

其中，第一子系统10可以为操作系统的电路系统，第二子系统20可以为显示屏的电路系统。

需要说明的是，该显示设备可以为：手机、液晶面板、OLED面板、电子纸、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框或导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。

由于本发明实施例所介绍的显示设备包括的可待机系统在前述已经进行说明，故而基于本发明实施例所介绍的可待机系统，本领域所属人员能够了解该显示设备的具体结构及效果原理，故而在此不再赘述。凡是包括本发明实施例的可待机系统的显示设备都属于本发明所欲保护的范围。

本发明实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

在两个子系统的信号端之间设置隔离电路，通过隔离电路来在第一子系统待机时，隔断第二子系统的信号端至第一子系统的信号端之间的电通路，从而避免高电平对所述第一子系统的反灌，以达到降低第一子系统待机功耗的技术效果。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的装置中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个装置中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。