能判断冷启动事件原因的电子系统以及方法

技术领域

本公开中是有关于一种与冷启动(cold boot)相关的技术。特别关于一种能判断冷启动事件原因的电子系统以及方法。

背景技术

随着科技的发展，各式电子装置或电子系统已被发出来。然而，基于一些原因，电子装置或电子系统可能会发生冷启动事件。原因例如为正常关机后正常开机、市电停止供电后恢复供电、使用者误拔插头后再次插上插头、使用者按下硬件上的重置键(reset key)或电源供应电路失效(电源供应电路不稳定或电源供应电路供电不足)。

发明内容

本公开的一些实施方式是关于一种能判断冷启动事件原因的电子系统。电子系统包含一主芯片、一非暂态存储电路以及一检测电路。主芯片用以读取一时钟电路的一第一时间。非暂态存储电路耦合主芯片。主芯片将第一时间储存于非暂态存储电路中。检测电路包含一第一输出端。第一输出端耦合主芯片。当发生一冷启动事件后，主芯片读取非暂态存储电路中的该第一时间，且根据第一时间、时钟电路的一第二时间以及第一输出端的一逻辑值判断冷启动事件的一原因。

本公开的一些实施方式是关于一种冷启动事件原因判断方法。冷启动事件原因判断方法包含以下操作：当发生一冷启动事件后，通过一主芯片读取储存于一非暂态存储电路中的一时钟电路的一第一时间；以及通过主芯片根据第一时间、时钟电路的一第二时间以及一检测电路的一第一输出端的一逻辑值判断冷启动事件的一原因。

综上所述，在本公开中，可直接利用主芯片搭配检测电路判断发生冷启动事件的原因。如此，毋需配置外挂的微控制器且毋需配置独立供电至微控制器的额外电源。据此，本公开可节省成本。

附图说明

为让本公开之上述和其他目的、特征、优点与实施例能够更明显易懂，所附图式之说明如下：

图1是依照本公开一些实施例所绘示的一能判断冷启动事件原因的电子系统的示意图；

图2是依照本公开一些实施例所绘示的一冷启动事件判断方法的流程图；

图3是依照本公开一些实施例所绘示的一检测电路的示意图；以及

图4是依照本公开一些实施例所绘示的一能判断冷启动事件原因的电子系统的示意图。

具体实施方式

在本文中所使用的用词“耦合”亦可指“电性耦合”，且用词“连接”亦可指“电性连接”。“耦合”及“连接”亦可指二个或多个元件相互配合或相互互动。

参考图1。图1是依照本公开一些实施例所绘示的能判断冷启动事件原因的电子系统100的示意图。

在一些实施例中，电子系统100可为一伺服器、一智慧型手机、一桌上型计算机、一笔记型计算机、一智慧型手机或一智慧型电视。然而，本公开不以此些为限，其他各式电子装置或电子系统皆在本公开的范围中。

以图1示例而言，电子系统100包含主芯片110、时钟电路120、非暂态存储器130、检测电路140、显示器150、电源供应电路160以及电压转换电路170。

在一些实施例中，主芯片110可利用中央处理器(Central Processing Unit，CPU)或其他具有处理及控制功能的电路实现。主芯片110主要用以控制电子系统100的整体运作。举例而言，主芯片110可控制时钟电路120、非暂态存储器130、检测电路140以及显示器150。在一些实施例中，时钟电路120可利用实时时钟(Real-Time Clock，RTC)电路或其他可输出实际时间的电路实现。在一些实施例中，非暂态存储器130可采用闪存(flash)存储器或其他非暂态性(non-volatile)的储存元件实现。在一些实施例中，显示器150可利用显示屏幕、触控显示屏幕或其他具有显示功能的元件实现。在一些实施例中，电源供应电路160以及电压转换电路170可利用特殊应用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit，ASIC)实现。在一些实施例中，电源供应电路160可为适配器(adaptor)或其他可提供电源的电路。在一些实施例中，电压转换电路170可为降压(buck)变压器。电源供应电路160用以输出电压V1(例如：5伏特)且电压转换电路170用以将电压V1转换为小于电压V1的电压V2(例如：3.3伏特)。电压V1以及电压V2可输入至电子系统100，以使电子系统100中的各电路或各元件可正常运作。

在耦合关系方面，主芯片110分别与时钟电路120、非暂态存储器130、检测电路140以及显示器150耦合。在图1的例子中，时钟电路120设置于主芯片110的外部。在一些实施例中，主芯片110与时钟电路120之间可通过集成电路间(Inter-Integrated Circuit bus，I^2C)总线耦合。在一些实施例中，主芯片110与检测电路140之间可通过通用输入输出(General Purpose Input/Output，GPIO)接脚耦合。以图1示例而言，检测电路140包含输入端IN、输出端OUT1以及输出端OUT2，且输入端IN、输出端OUT1以及输出端OUT2皆符合通用输入输出标准。输入端IN、输出端OUT1以及输出端OUT2可耦合至主芯片110。

在运作方面，时钟电路120可如时钟一样输出实际时间。主芯片110可读取时钟电路120所输出的实际时间，并且将其储存进非暂态存储器130中。举例而言，主芯片110以一固定周期(例如：1秒)读取时钟电路120所输出的时间T1并将时间T1储存进非暂态存储器130中。由于非暂态存储器130是非暂态性的，因此即使发生冷启动事件，非暂态存储器130中所储存的资料也不会消失。据此，主芯片110可根据非暂态存储器130中的时间T1、冷启动事件后时钟电路120所输出的时间T2以及输出端OUT1的逻辑值判断发生冷启动事件的原因。

关于主芯片110如何判断发生冷启动事件的原因的详细内容将于下面段落进行描述。

参考图2。图2是依照本公开一些实施例所绘示的冷启动事件判断方法200的流程图。

在一些实施例中，冷启动事件判断方法200可应用至图1中的电子系统100，但本公开不以此为限。然而，为了易于理解的目的，以下段落将搭配图1对冷启动事件判断方法200进行描述。

以图2示例而言，冷启动事件判断方法200包含操作S210、操作S220、操作S230、操作S240、操作S250、操作S260、操作S270、操作S280以及操作S290。

在操作S210中，发生一冷启动事件。举例而言，当电子系统100发生被正常关机后正常开机、市电停止供电后恢复供电、使用者误拔插头后再次插上插头、使用者按下硬件上的重置键或电源供应电路160短暂失效(电源供应电路160不稳定或电源供应电路160供电不足)等事件时，电子系统100会被冷启动。

在操作S220中，主芯片110读取非暂态存储器130中的时间T1。在一些实施例中，时间T1是主芯片110在冷启动事件之前最后一次自时钟电路120读取的时间。如前所述，由于非暂态存储器130是非暂态性的，因此即使电子系统100发生冷启动事件，非暂态存储器130中所储存的时间T1也不会消失。

在操作S230中，主芯片110判断发生冷启动事件的原因是否为一正常断电事件。举例而言，若是使用者正常关机(正常断电事件)，非暂态存储器130中会存在对应于正常断电事件的旗标信息。若是市电停止供电、使用者误拔插头、使用者按下硬件上的重置键或电源供应电路失效(非正常断电事件)，非暂态存储器130中将不存在对应于正常断电事件的旗标信息。据此，当非暂态存储器130中存在对应于正常断电事件的旗标信息时，进入操作S240。在操作S240中，主芯片110判断发生冷启动事件的原因为正常断电事件。

当非暂态存储器130中不存在对应于正常断电事件的旗标信息时，进入操作S250。在操作S250中，主芯片110判断时间差是否大于阈值时间Tth。由于时钟电路120的耗电非常少(几乎不耗电)，因此时钟电路120在发生上述该些事件的期间仍可继续运作(例如：时钟电路120中有电容或其他储电元件可提供时钟电路120所需的电力)。据此，在发生冷启动事件后，主芯片110可读取时钟电路120所输出的时间T2。接着，主芯片110可计算时间T2与时间T1之间的时间差值，且判断此时间差值是否大于阈值时间Tth。在一些实施例中，假若主芯片110以M秒(例如：1秒)的固定周期读取时钟电路120所输出的时间。假设主芯片110自冷启动事件发生至读取到非暂态存储器130中所储存的时间需要N秒(例如：3秒)。阈值时间Tth则为M+N秒(例如：4秒)。

当主芯片110判断出时间T2与时间T1之间的时间差值大于阈值时间Tth时，进入操作S260。在操作S260中，主芯片110判断发生冷启动事件的原因为异常停电事件(市电停止供电或使用者误拔插头)。一般而言，无论是市电停止供电或是使用者误拔插头，电力中断期间不会太短(例如：不会短于4秒)，因此，当时间T2与时间T1之间的时间差值大于阈值时间Tth时，主芯片110可判断发生冷启动事件的原因为异常停电事件(市电停止供电或使用者误拔插头)。

当主芯片110判断出时间T2与时间T1之间的时间差值小于或等于阈值时间Tth时，进入操作S270。在操作S270中，主芯片110判断检测电路140的输出端OUT1是否具有低逻辑值以判断发生冷启动事件的原因为电源失效事件(电源供应电路160不稳定或电源供应电路160供电不足)或重置键事件(使用者按下硬件上的重置键)。

以下段落将对检测电路140的细节进行描述，并以低逻辑值为逻辑值0且高逻辑值为逻辑值1为例。

参考图3。图3是依照本公开一些实施例所绘示的检测电路140的示意图。

以图3示例而言，检测电路140包含备用电压建立电路142、分压电路143、比较电路144、电阻电容电路145、锁存电路146以及分压电路147。

备用电压建立电路142用以根据电压V2(例如：3.3伏特)建立备用电压VBAK(例如：3伏特)。以图3示例而言，备用电压建立电路142包含二极管D1以及电容C1。二极管D1的阳极端用以接收电压V2，二极管D1的阴极端与电容C1的第一端耦合于节点N1，且电容C1的第二端耦合地端GND。当二极管D1导通，备用电压VBAK响应于电压V2建立于节点N1。

分压电路143用以根据电压V1产生分压电压VD。以图3示例而言，分压电路143包含电阻R1以及电阻R2。电阻R1的第一端用以接收电压V1，电阻R1的第二端与电阻R2的第一端耦合于节点N2，且电阻R2的第二端耦合地端GND。基于电阻R1与电阻R2之间的电阻值比例，分压电压VD响应于电压V1产生于节点N2。当电压V1供电充足时，分压电压VD大于备用电压VBAK。

比较电路144用以比较备用电压VBAK以及分压电压VD以产生比较电压VC。在一些实施例中，比较电路144采用比较器实现。以图3示例而言，比较电路144包含正输入端、负输入端以及输出端。比较电路144的正输入端耦合节点N1以接收备用电压VBAK。比较电路144的负输入端耦合节点N2以接收分压电压VD。当分压电压VD大于或等于备用电压VBAK，比较电路144输出具有低逻辑值的比较电压VC。当分压电压VD小于备用电压VBAK，比较电路144输出具有高逻辑值的比较电压VC。

电阻电容电路145用以根据比较电压VC产生设置电压VS。以图3示例而言，电阻电容电路145包含电阻R3以及电容C2。电阻R3的第一端用以接收比较电压VC，电阻R3的第二端与电容C2的第一端耦合于节点N3，且电容C2的第二端耦合地端GND。基于电阻电容电路145的时间常数，设置电压VS响应于比较电压VC产生于节点N3。

锁存电路146用以根据设置电压VS以及重置电压VR产生锁存信号Q以及反相锁存信号Q’。在图3的例子中，锁存电路146为SR锁存器，但本公开不以此为限。以图3示例而言，锁存电路146包含或非(NOR)门1461与或非门1462。或非门1461的第一输入端耦合节点N3以接收设置电压VS，或非门1461的第二输入端耦合或非门1462的输出端，且或非门1461的输出端耦合电容C3。或非门1461的输出端为检测电路140的输出端OUT1，且输出端OUT1用以输出反相锁存信号Q’。或非门1462的第一输入端耦合或非门1461的输出端，或非门1462的第二输入端耦合节点N4以接收重置电压VR。或非门1462的输出端为检测电路140的输出端OUT2，且输出端OUT2用以输出锁存信号Q。

分压电路147用以根据来自主芯片110的重置信号CM产生重置电压VR。以图3示例而言，分压电路147包含电阻R4以及电阻R5。电阻R4的第一端耦合输入端IN以接收来自主芯片110的重置信号CM，电阻R4的第二端与电阻R5的第一端耦合于节点N4，且电阻R5的第二端耦合地端GND。基于电阻R4与电阻R5之间的电阻值比例，重置电压VR响应于重置信号CM产生于节点N4。

一般而言，在电源供应电路160正常供电的情况下，电压V1会早于电压V2建立。假设在电源供应电路160正常供电的情况下，电压V1的最大电压值为5伏特，电压V2的最大电压值为3.3伏特，备用电压VBAK的最大电压值为3伏特，且分压电压VD的最大电压值为3.75伏特。当使用者按下硬件上的重置键时，电源供应电路160仍正常供电。也就是说，电压V1供电充足。在电压V1供电充足的情况下，由于比较电路144的负输入端的分压电压VD大于比较电路144的正输入端的备用电压VBAK，因此比较电压VC具有低逻辑值。此时，来自主芯片110的重置信号CM亦具有低逻辑值使得重置电压VR具有低逻辑值。据此，位于输出端OUT1的反相锁存信号Q’具有高逻辑值且位于输出端OUT2的锁存信号Q具有低逻辑值。

然而，当电源供应电路146失效(电源供应电路146不稳定或电源供应电路160供电不足)时，电压V1会供电不足。在这个情况下，会使得位于节点N2的分压电压VD降低(例如：小于3伏特)。然而，位于节点N1的备用电压VBAK则会因为电容C1的储能特性以及整体电路耗电低的关系而于一段时间内维持为其最大电压值(例如：3伏特)。在这个情况下，由于比较电路144的负输入端的分压电压VD小于比较电路144的正输入端的备用电压VBAK，因此比较电压VC具有高逻辑值。此时，来自主芯片110的重置信号CM亦具有低逻辑值使得重置电压VR具有低逻辑值。据此，位于输出端OUT1的反相锁存信号Q’具有低逻辑值且位于输出端OUT2的锁存信号Q具有高逻辑值。

基于上述原理，当检测电路140的输出端OUT1具有高逻辑值(操作S270的判断结果为“否”)时，进入操作S280中。在操作S280中，主芯片110判断发生冷启动事件的原因为重置键事件。而当检测电路140的输出端OUT1具有低逻辑值(操作S270的判断结果为“是”)时，进入操作S290中。在操作S290中，主芯片110判断发生冷启动事件的原因为电源失效事件。

在一些实施例中，当主芯片110判断完发生冷启动事件的原因，主芯片110可自动地产生一电子文件且此电子文件报告可记录冷启动事件的原因。主芯片110可根据此电子文件报告优化电子系统100的运作。在一些实施例中，显示器150可将上述电子文件显示出来(将冷启动事件的原因显示出来)，以供系统设计人员快速得知发生冷启动事件的原因。在一些实施例中，多个电子系统100可分别将判断完的原因回传给一伺服器，而此伺服器可根据该些电子系统100所回传的资料进行分析以判断该些电子系统100的环境状况(市电供电是否稳定)或电源供应电路的品质(电源供应电路160是否稳定)，进而根据判断结果优化该些电子系统100的运作。

在一些实施例中，当主芯片110判断完发生冷启动事件的原因，主芯片110可发出具有高逻辑值的重置命令CM以将锁存电路146重置。举例而言，主芯片110可发出据具有高逻辑值的重置命令CM以于节N2产生具有高逻辑值的重置电压VD，以将锁存电路146重置。当锁存电路146重置完，检测电路140将可对下一次冷启动事件的原因进行判断。

在一些相关技术中，是配置外挂的微控制器且配置独立供电至微控制器的额外电源以对电子系统进行监控(例如：记录冷启动事件且判断发生冷启动事件的原因)。然而，配置外挂的微控制器以及额外电源会增加成本。

相较于上述相关技术，本公开是直接利用(用以控制电子系统100的整体运作的)主芯片110搭配检测电路140判断发生冷启动事件的原因。由于本公开毋需配置外挂的微控制器以及独立供电至微控制器的额外电源，因此本公开可节省成本。另外，相较于外挂的微控制器以及独立供电至微控制器的额外电源，检测电路140中该些元件的成本较低，因此本公开实具有低成本的优点。再者，由于检测电路140中该些元件的耗电流小，因此本公开具有低功耗的优点且毋需配置其他电源。

需特别说明的是，虽然上述实施例的操作S270是以主芯片110读取检测电路140的输出端OUT1为例，但本公开不以此为限。在一些其他的实施例中，亦可为主芯片110读取检测电路140的输出端OUT2。当检测电路140的输出端OUT2具有高逻辑值时，主芯片110判断发生冷启动事件的原因为电源失效事件。当检测电路140的输出端OUT2具有低逻辑值时，主芯片110判断发生冷启动事件的原因为重置键事件。然而，当发生电源失效事件时，读取输出端OUT1相较于读取输出端OUT2具有耗电少的优点。原因在于，当发生电源失效事件时，输出端OUT1将输出低逻辑值的反相锁存信号Q’。由于低逻辑值的反相锁存信号Q’是由或非门1461中的低侧电晶体根据地端GND的地电压推动，因此这作法具有较低的耗能。

参考图4。图4是依照本公开一些实施例所绘示的能判断冷启动事件原因的电子系统400的示意图。

图4中电子系统400的架构相似于图1中电子系统100的架构。电子系统400与电子系统100之间的主要差异点在于，时钟电路420设置于主芯片410的内部。这个实施例的架构较为简单。由于电子系统400的运作相似于电子系统100，故于此不再赘述。

综上所述，在本公开中，可直接利用主芯片搭配检测电路判断发生冷启动事件的原因。如此，无需配置外挂的微控制器并且无需配置独立供电至微控制器的额外电源。据此，本公开可节省成本。

虽然本公开已以实施方式公开如上，然其并非用以限定本公开，任何本领域技术人员，在不脱离本公开之精神和范围内，当可作各种之更动与润饰，因此本公开之保护范围当视后附之申请专利范围所界定者为准。

【符号说明】

100,400:电子系统

110,410:主芯片

120,420:时钟电路

130:非暂态存储器

140:检测电路

142:备用电压建立电路

143,147:分压电路

144:比较电路

145:电阻电容电路

146:锁存电路

1461,1462:或非门

150:显示器

160:电源供应电路

170:电压转换电路

200:冷启动事件判断方法

T1,T2:时间

V1,V2:电压

VBAK:备用电压

VD:分压电压

VS:设置电压

VR:重置电压

OUT1,OUT2:输出端

Q:锁存信号

Q’:反相锁存信号

IN:输入端

CM:重置信号

Tth:阈值时间

D1:二极管

C1,C2,C3:电容

N1,N2,N3,N4:节点

GND:地端

R1,R2,R3,R4,R5:电阻

S210,S220,S230,S240,S250,S250,S270,S280,S290:操作。