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),。因為復(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)計中實現(xiàn)雙鍵長按的智能復(fù)位，還可以實現(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)置有一個電源開關(guān)管腳與一個機(jī)身上的一個機(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；如果在一定的時間內(nèi)（Tpshold時間）,，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,。這是因為,，如果發(fā)生了AP上電初始化失敗而沒能在設(shè)置的時間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信號的時序關(guān)系
當(dāng)手機(jī)處于開機(jī)狀態(tài)的時候，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,。
在這個機(jī)制中，存在一個顯見的隱患：當(dāng)AP的系統(tǒng)軟件卡機(jī)的時候,，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,，平時用戶是不能夠觸碰這個復(fù)位開關(guān)S1的。除了用戶感受不好和增加了設(shè)計成本與風(fēng)險外,，這個方案還存在一個問題——當(dāng)下流行的智能手機(jī)或平板電腦的設(shè)計只有一個機(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，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時間內(nèi)經(jīng)過R2/C1/R1被及時拉高,，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，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。按鍵釋放的時刻,，系統(tǒng)可能處于下電過程或者上電過程的某個階段,，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,，系統(tǒng)也就根本無法實現(xiàn)軟件關(guān)機(jī)功能了。所以,，在這種電路設(shè)計中,，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,，無法實現(xiàn)單鍵開／關(guān)機(jī)和復(fù)位的方案。