智能手机和平板电脑设计中的单键开/关机和复位的智能方案

那么，有没有一个硬件方案能够使开／关机按键和复位按键合二为一，实现智能手机和平板电脑设计中的单键开／关机和复位的智能方案呢？

3 智能手机和平板电脑设计中的单键开／关机和复位智能方案

意法半导体STM65xx系列智能复位芯片系列有两个或者一个输入，可以连接设备上的两个或者一个功能键。如果这两个键被同时或单个键被按住一定时间（时间长短可以设置或根据型号进行选择），复位芯片将向主处理器发送一个复位信号。复位芯片的两个或者一个输入和延时设定功能，使按键的"普通功能"和按键的"系统复位功能"合二为一，同时能有效地防止设备被意外复位。

在智能手机和平板电脑设计中，当下流行单键开／关机和复位的设计，即整个机身上只有一个机械按键，该按键盘承载了开／关机和卡机复位的功能。STM65xx智能复位芯片系列中的STM6513能够非常圆满地实现这个功能。设计者只要将STM6513的SR0和SR1输入管脚可以连接在Power_Key上（需要双键长按复位的设计，则只需要将/SR0和/SR1分别连接到不同的功能按键上即可），/RST2连接到AP的复位输入管脚，而RST1连接到PMU的PS_HOLD管脚上，这样就可以轻松地实现智能手机和平板电脑设计中的单键开／关机和复位的智能方案，如图6所示的方案1。

图6. 采用STM6513的单键开／关机和复位的智能方案1

当系统处于关机状态时，如果Power_Key被短按，PMU将触发上电过程，当AP上电启动完毕后将PS_HOLD信号拉高，系统上电成功不存在问题。由于设计中Power_Key被短按，不会触发STM6513的延时复位功能（可选，例如8秒钟）。

当系统处于开机工作状态时，如果Power_Key被按下，超过一个的时间（可选，例如8秒钟），/RST2输出低电平有效的复位信号给AP，同时RST1管脚输出高电平信号。由于PMU 的PS_HOLD输入管脚上两个二极管组成的线与功能电路的存在，在AP进行复位的时候，STM6513输出的RST1将保持为高（RST1的trec，可以根据需要通过STM6513的外接电容管脚进行设置），直到AP将PS_HOLD管脚驱动为高。这样一来，在进行系统复位的时候，只是AP被STM6513进行了复位，而PMU实际没有下电过程，可以确保系统复位成功。另外，由于系统复位过程中PMU没有下电，缓存数据不丢失，还可以实现死机时用户应用数据保存的功能。

　　有些设计者可能倾向于在系统重启过程中，PMU也能够进行重启。对于这类设计者，也可以只使用STM6513的/RST2管脚连接到PMU的PS_HOLD管脚上（对于存在RESET_IN的PMU，可以连接在RESET_IN管脚上），如图7所示的方案2。当系统处于开机工作状态时，如果Power_Key被按下，超过一个的时间（可选，例如8秒钟），/RST2输出低电平有效的复位信号将PMU的PS_HOLD信号拉低。由于/RST2的trec为固定的（例如210ms），也就是说，/RST2在复位信号维持210ms低电平之后将后变为输出高阻状态，从而释放了PMU的PS_HOLD信号，PMU的PS_HOLD将完全由AP的PS_HOLD输出管脚的状态控制。由于此时Power_Key仍然为低电平，PMU将被触发再一次的上电过程，最终上电成功。

图7. 采用STM6513的单键开／关机和复位的智能方案2

对于采用方案2的设计者，一个成本更优的方案是采用意法半导体公司新推出的STM6519芯片，该芯片是单键延时复位芯片，复位延迟时间通过型号选择，只有一个/RST复位输出信号，采用UDFN6或UDFN4 1.0x1.45mm封装，如图8所示。

图8. 采用STM6519的单键开／关机和复位的智能方案

采用意法半导体STM6513或STM6519智能复位产品，都可以实现以下单键开／关机和系统复位过程：
在关机状态，短按键，上电开机；

在开机工作状态，在AP系统软件没有卡机的前提下，短按键，AP对应在显示屏上显示"返回？关机？"供用户选择--如果确认返回，则返回；如果确认关机，则AP将PS_HOLD拉低，PMU进入下电过程，最后关机。在AP系统软件卡机的情况下，长按键（可选，例如8秒钟），系统进行硬件复位，重启开机。

4　小结

本文首先介绍了智能手机和平板电脑平台上AP+PMU硬件架构的复位机制和存在的隐患，然后阐述了采用意法半导体STM6513和STM6519智能复位芯片，实现双键长按复位，特别是在智能手机和平板电脑中流行的单键开／关机和复位的智能方案。

意法半导体公司STM65xx智能复位芯片系列使产品设计人员能够去除传统复位键以及机身上隐藏复位键的检修孔，不仅节省了成本，降低了设计风险，并且提升了用户使用满意度。