與產(chǎn)品的主要功能相比,，解除卡機(jī)狀況的機(jī)械復(fù)位裝置通常比較落后。為防止設(shè)備意外復(fù)位,，大多數(shù)手動復(fù)位鍵（如果有的話）都掩藏在機(jī)身內(nèi),。因?yàn)閺?fù)位鍵很難觸及，所以拆卸電池成為非常普遍的解決辦法,。但是,，這種做法不僅用戶感受度較差,，并且增加了成本，還可能會損壞系統(tǒng),，例如,，使重要的數(shù)據(jù)丟失。

　　那么,，在內(nèi)置電池設(shè)計(jì)的智能手機(jī)和平板電腦中,，如何進(jìn)行系統(tǒng)的硬件復(fù)位呢？本文介紹了一種硬件智能復(fù)位的解決方案,，不僅可以在智能手機(jī)和平板電腦設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)雙鍵長按的智能復(fù)位,，還可以實(shí)現(xiàn)在智能手機(jī)和平板電腦中流行的單鍵開／關(guān)機(jī)和復(fù)位的智能方案。

　　2 智能手機(jī)和平板電腦應(yīng)用平臺的開／關(guān)機(jī)和復(fù)位的機(jī)制和隱患

　　在當(dāng)今智能手機(jī)和平板電腦的主流平臺中,，通常都存在應(yīng)用處理器（Application Process / Baseband, 下簡稱AP）加電源管理芯片（Power Management Unit, 下簡稱PMU）的架構(gòu),，如圖1所示。

圖1. 智能手機(jī)和平板電腦中AP + PMU的硬件架構(gòu)

　　在這種硬件架構(gòu)中,，在PMU上設(shè)置有一個(gè)電源開關(guān)管腳與一個(gè)機(jī)身上的一個(gè)機(jī)械開關(guān)相連（下簡稱Power_Key）,。

　　當(dāng)手機(jī)處于關(guān)機(jī)狀態(tài)的時(shí)候，按下Power_Key將PMU的電源開關(guān)管腳拉到地,，將啟動PMU上電過程：PMU啟動LDO為AP供電,，同時(shí)發(fā)出硬件復(fù)位信號給AP，當(dāng)AP軟件系統(tǒng)啟動完畢后,，回送一個(gè)PS_HOLD信號將PMU的PS_HOLD管腳拉高,，并且在工作狀態(tài)一直維持為高電平；如果在一定的時(shí)間內(nèi)（Tpshold時(shí)間）,，AP沒有能將PS_HOLD管腳拉高,，則表明AP啟動失敗，PMU自動進(jìn)行下電過程,。通常要求Power_Key和PS_HOLD信號之間存在一定的關(guān)系,，即Power_Key信號必須保持為低電平直至PS_HOLD信號被AP驅(qū)動為高，如圖2所示,。這是因?yàn)?，如果發(fā)生了AP上電初始化失敗而沒能在設(shè)置的時(shí)間Tpshold內(nèi)將PS_HOLD信號拉高，Power_Key仍然維持為低能夠確保PMU將被觸發(fā)再一次上電過程,，從而確保上電成功,。

圖2. PMU的Power_Key和PS_HOLD信號的時(shí)序關(guān)系

　　當(dāng)手機(jī)處于開機(jī)狀態(tài)的時(shí)候，按下Power_Key將PMU的電源開關(guān)管腳拉到地,，PMU將發(fā)送中斷給AP,，AP將根據(jù)中斷請求進(jìn)行響應(yīng)，將PS_HOLD管腳拉到地,，PMU自動進(jìn)行下電過程,。

　　在這個(gè)機(jī)制中,，存在一個(gè)顯見的隱患：當(dāng)AP的系統(tǒng)軟件卡機(jī)的時(shí)候,，它將無法響應(yīng)PMU發(fā)送的下電中斷請求,，也就無法進(jìn)行關(guān)機(jī)或復(fù)位操作了?？赡艿慕鉀Q方法如下：在PMU的PS_HOLD管腳輸入端設(shè)置一個(gè)按鍵開關(guān)S1,，當(dāng)S1被按下，PS_HOLD信號被拉低到地,，觸發(fā)PMU的下電過程,，如圖3所示。

圖3. AP + PMU的硬件架構(gòu)中的手工復(fù)位方案

　　這個(gè)方案固然可行,，但是需要將S1隱藏在不易觸發(fā)的小孔中,，平時(shí)用戶是不能夠觸碰這個(gè)復(fù)位開關(guān)S1的。除了用戶感受不好和增加了設(shè)計(jì)成本與風(fēng)險(xiǎn)外,，這個(gè)方案還存在一個(gè)問題——當(dāng)下流行的智能手機(jī)或平板電腦的設(shè)計(jì)只有一個(gè)機(jī)械按鍵,，也就是連接到PMU電源開關(guān)管腳的開關(guān)Power_Key。在這種設(shè)計(jì)中,，Power_Key和S1是不能夠設(shè)置在一起的,。原因如圖4所示。

圖4. AP + PMU的硬件架構(gòu)中開／關(guān)機(jī)按鍵和復(fù)位按鍵不能合二為一的原理圖

　　當(dāng)系統(tǒng)處于關(guān)機(jī)狀態(tài)時(shí),，如果Power_Key被短按,，PMU將觸發(fā)上電過程，當(dāng)AP上電啟動完畢后將PS_HOLD信號拉高——此時(shí)不管按鍵是按下還是松開的狀態(tài),，PMU的PS_HOLD都可以在Tpshold時(shí)間內(nèi)經(jīng)過R2/C1/R1被及時(shí)拉高,，系統(tǒng)上電成功不存在問題。當(dāng)系統(tǒng)處于開機(jī)工作狀態(tài)時(shí),，如果Power_Key被按下,，由于PS_HOLD信號立即被拉低，PMU將進(jìn)入下電過程,。按鍵釋放的時(shí)刻,，系統(tǒng)可能處于下電過程或者上電過程的某個(gè)階段，最終導(dǎo)致有可能關(guān)機(jī)和有可能系統(tǒng)復(fù)位的不可以預(yù)測的結(jié)果,，這是產(chǎn)品設(shè)計(jì)所不可以接受的,，如圖5所示。更重要的是,，采用這樣的設(shè)計(jì),，系統(tǒng)也就根本無法實(shí)現(xiàn)軟件關(guān)機(jī)功能了。所以,，在這種電路設(shè)計(jì)中,，Power_Key和S1是不能夠設(shè)置在一起的,。

圖5. AP + PMU的硬件架構(gòu)中開／關(guān)機(jī)按鍵和復(fù)位按鍵不能合二為一的時(shí)序

　　為了校正PMU自身沒有專門的硬件復(fù)位輸入管腳，而需要借助PS_HOLD信號拉低進(jìn)行復(fù)位的這個(gè)缺陷,，新的PMU中開始引入了專門的RESET_IN的復(fù)位管腳,，允許外部電路通過這個(gè)管腳硬件復(fù)位PMU。但是,，這里仍然存在的問題是——PMU的規(guī)格要求開／關(guān)機(jī)按鍵和復(fù)位按鍵必須在物理上分開,，不能設(shè)置在同一個(gè)按鍵上，需要將復(fù)位按鍵隱藏在機(jī)身上的檢修孔中,，無法實(shí)現(xiàn)單鍵開／關(guān)機(jī)和復(fù)位的方案,。