CN105824268B - 验证电源管理***的方法及验证装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种验证电源管理***的方法及验证装置，能够快速且容易地验证电源管理***。其中，电源管理***包括控制器和多个电源设备，其中控制器接收输入信号以产生用于控制多个电源设备的控制信号。该方法包括：确定每个电源设备工作在对应的模式；当每个电源设备工作在对应的模式时，确定每个电源设备对应的控制信号的目标组合；使用输入信号的输入组合来无图案地验证控制器的行为，以产生每个电源设备对应的控制信号的计算结果；比较每个电源设备对应的控制信号的计算结果的组合与目标组合；以及当所述每个电源设备对应的控制信号的计算结果的组合等于所述目标组合时，确定所述输入组合为有效。

Description

验证电源管理***的方法及验证装置
技术领域
本发明一般涉及用于验证电源管理***的方法和装置，尤其涉及一种更快速和更容易地验证电源管理***的方法和装置。
背景技术
随着电子装置领域的快速进步，电子装置比以往需要更多的电源供应，以致迫切地需要含有更多电源通道的电源管理***。但是，电源管理***具有的电源装置越多，对每个电源装置的控制越复杂。因此，使得控制器(用于控制电源管理***中的每个电源通道)更加复杂，以控制迅速增加的大量所需的电源通道。
另外，由于电源管理***中的控制器变得更复杂，因此需要更多时间和资源来验证控制器的控制逻辑是否有效。因此，迫切地需要更加有效的方式来验证控制器的控制逻辑。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种验证电源管理***的方法和验证装置，能够快速且容易地对电源管理***进行验证。
本发明提供了一种验证电源管理***的方法，所述电源管理***包括：控制器以及多个电源设备，其中，所述控制器接收输入信号以产生用于控制所述多个电源设备的控制信号，所述方法包括：
当所述电源管理***工作在电源配置下时，确定每个电源设备工作在对应的模式；
当每个电源设备工作在对应的模式时，确定所述每个电源设备对应的控制信号的目标组合；
使用所述输入信号的输入组合来无图案地验证所述控制器的行为，从而产生所述每个电源设备对应的控制信号的计算结果，所述输入信号的输入组合用于使所述电源管理***工作在所述电源配置之下；
比较所述每个电源设备对应的控制信号的计算结果的组合与所述目标组合；以及
当所述每个电源设备对应的控制信号的计算结果的组合等于所述目标组合时，确定所述输入组合为有效。
其中，所述每个电源设备对应的控制信号为单个信号。
其中，所述每个电源设备对应的控制信号为多个信号的组合；
所述多个电源设备包括：第一电源设备和第二电源设备；
所述确定每个电源设备工作在对应的模式的步骤包括：确定所述第一电源设备工作在第一模式以及确定所述第二电源设备工作在第二模式；
所述确定所述每个电源设备对应的控制信号的目标组合的步骤包括：当所述第一电源设备工作在所述第一模式时，确定所述第一电源设备对应的多个第一控制信号的第一目标组合；以及当所述第二电源设备工作在所述第二模式时，确定所述第二电源设备对应的多个第二控制信号的第二目标组合；
所述产生所述每个电源设备对应的控制信号的计算结果的步骤包括：产生所述多个第一控制信号的第一计算结果以及所述多个第二控制信号的第二计算结果；
所述比较所述每个电源设备对应的控制信号的计算结果的组合与所述目标组合的步骤包括：比较所述第一计算结果和所述第一目标组合；以及比较所述第二计算结果和所述第二目标组合；
所述确定所述输入组合为有效的步骤包括：当所述第一和第二计算结果分别等于所述第一和第二目标组合时，确定所述输入组合为有效。
其中，进一步包括：
当所述每个电源设备对应的控制信号的计算结果的组合不等于所述目标组合时，确定所述输入组合为无效；
修改所述输入组合或者修改所述控制器的行为，以使得所述计算结果的组合等于所述目标组合。
其中，所述无图案地验证所述控制器的行为的步骤包括：
产生等价于所述控制器的行为的逻辑方程；
确定所述输入信号的所述输入组合；以及
根据所述逻辑方程和所述输入组合来产生所述每个电源设备对应的控制信号的所述计算结果。
其中，所述逻辑方程用于模拟所述控制器接收所述输入信号以产生对应的控制信号的行为。
其中，根据所述控制器的逻辑功能，产生所述逻辑方程。
其中，确定所述每个电源设备对应的控制信号的所述目标组合的步骤包括：
访问查找表，所述查找表列出了每个电源设备的所有工作模式以及对应的控制信号；以及
根据查找表和所述每个电源设备工作的模式，确定所述每个电源设备对应的控制信号的目标组合。
其中，所述每个电源设备为电源开关或者稳压器。
其中，所述稳压器为低压差稳压器或者直流-直流开关式稳压器。
本发明还提供了一种验证装置，包括：电源管理***与微处理器；
所述电源管理***，工作在电源配置之下，其中所述电源管理***包括：
控制器，用于接收输入信号，以产生第一控制信号以及第二控制信号；
第一电源设备，用于根据所述第一控制信号工作在第一模式；以及
第二电源设备，用于根据所述第二控制信号工作在第二模式；
所述微处理器，用于当所述第一电源设备工作在所述第一模式时，确定所述第一控制信号的第一目标值，当所述第二电源设备工作在所述第二模式时，确定所述第二控制信号的第二目标值；使用所述输入信号的输入组合来无图案地验证所述控制器的行为，从而产生所述第一控制信号的第一计算结果以及所述第二控制信号的第二计算结果，其中所述输入信号的所述输入组合用于使所述电源管理***工作在所述电源配置之下；比较所述第一计算结果和所述第一目标信号；比较所述第二计算结果和所述第二目标值；以及当所述第一和第二计算结果分别等于所述第一和第二目标值时，确定所述输入组合为有效。
其中，所述第一控制信号为单个信号或者多个信号的组合，所述第一目标值对应地为单个值或者为多个值的组合；所述第二控制信号为单个信号或者多个信号的组合，所述第二目标信号对应地为单个值或多个值的组合。
其中，所述微处理器，还用于当所述第一计算结果不等于所述第一目标值或者所述第二计算结果不等于所述第二目标值时，确定所述输入组合为无效；以及修改所述输入组合或者修改所述控制器的行为，以使得所述第一计算结果和所述第二计算结果分别等于所述第一目标值和所述第二目标值。
其中，所述微处理器，具体用于产生等价于所述控制器的行为的逻辑方程，确定所述输入信号的所述输入组合；根据所述逻辑方程和所述输入组合，产生所述第一控制信号的所述第一计算结果；以及根据所述逻辑方程和所述输入组合，产生所述第二控制信号的所述第二计算结果。
其中，所述逻辑方程用于模拟所述控制器接收所述输入信号以产生对应的所述第一和第二控制信号的行为。
其中，所述微处理器，具体用于访问第一查找表，以及通过所述第一查找表和对应的所述第一模式，确定所述第一目标值；其中，所述第一查找表列出了所述第一电源设备的所有工作模式以及对应的所述第一控制信号。
其中，所述微处理器，具体用于访问第二查找表，以及通过所述第二查找表和对应的所述第二模式，确定所述第二目标值；其中，所述第二查找表列出了所述第二电源设备的所有工作模式以及对应的所述第二控制信号。
其中，所述第一电源设备为电源开关或者稳压器，所述第二电源设备为所述电源开关或者所述稳压器。
其中，所述稳压器为低压差稳压器或者直流-直流开关式稳压器。
本发明实施例的有益效果是：
本发明实施例，先由每个电源设备工作的模式，确定每个电源设备的控制信号的目标组合，并由输入信号的输入组合和控制器的行为，来产生每个电源设备的控制信号的计算结果；然后通过确定每个电源设备的控制信号的目标组合和计算结果的组合相等来认定输入组合为有效，从而实现对电源管理***的更加快速和容易地验证。
附图说明
图1是根据本发明实施例的验证装置的结构示意图；
图2是根据本发明实施例的验证图1中的控制器的方法的流程示意图；
图3示出了根据本发明实施例的输入信号SI和第一控制信号SC1之间关系的行为模型。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本申请说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包括”、“包含”为一开放式的用语，故应解释成“包括(含)但不限定于”。另外，“耦接”一词在此为包括任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述第一装置耦接于第二装置，则代表该第一装置可直接电气连接至该第二装置，或透过其它装置或连接手段间接地电气连接至该第二装置。
图1是根据本发明实施例的验证装置的结构示意图。如图1所示，验证装置100包括：电源管理***110和微处理器120。电源管理***110包括：控制器111、第一电源设备112以及第二电源设备113。控制器111接收输入信号SI以产生用于控制第一电源设备112的第一控制信号SC1以及产生用于控制第二电源设备113的第二控制信号SC2。根据本发明实施例，输入信号SI为单个输入信号。根据本发明另一实施例，输入信号SI为含有多个输入信号的信号总线(signal bus)。
根据本发明实施例，第一电源设备112根据第一控制信号SC1工作在多个第一模式。根据实施例，第一控制信号SC1是含有多个第一控制信号的信号总线，以控制第一电源设备112工作在多个第一模式。根据本发明另一实施例，第一控制信号SC1为单个控制信号。
根据本发明实施例，第二电源设备113根据第二控制信号SC2工作在多个第二模式。根据实施例，第二控制信号SC2为含有多个第二控制信号的信号总线，以控制第二电源设备113工作在多个第二模式。根据本发明另一实施例，第二控制信号SC2为单个控制信号。在下述描述中，第一控制信号SC1和第二控制信号SC2示例为含有多个控制信号的信号总线。
在设计了电源管理***之后，需要验证控制器111的控制逻辑。微处理器120用于验证控制器111的控制逻辑。根据本发明实施例，微处理器120为带有设计验证工具的计算机，诸如无图案(pattern-less)验证工具。
根据本发明实施例，第一电源设备112和第二电源设备113均要么是电源开关，要么是稳压器。根据本发明实施例，稳压器为低压差(low-dropout，LDO)稳压器或者开关式(switched-mode)稳压器。根据本发明实施例，开关式稳压器为降压、增压或降压-增压开关式稳压器。根据本发明另一实施例，开关式稳压器为DC-DC(直流-直流)开关式稳压器。根据本发明又一实施例，开关式稳压器为任何类型的需要模式选择的开关式稳压器。需要注意的是：电源管理***110含有的2个数量的电源设备仅是典型示例，而不是限制。
图2是根据本发明实施例的用于验证图1中的控制器的方法的流程示意图。在下述描述中，使用图1来解释图2中的流程。首先，微处理器120确定电源管理***110包括第一电源设备112和第二电源设备113(步骤S1)。微处理器120进一步确定第一电源设备112能够工作的所有工作模式，以及确定第二电源设备113能够工作的所有工作模式(步骤S2)。
当电源管理***110工作在电源配置下时，微处理器120确定第一电源设备112工作在第一模式以及第二电源设备113工作在第二模式(步骤S3)。微处理器120确定第一控制信号SC1的第一目标组合，该第一目标组合用于使第一电源设备112工作在第一模式，以及确定第二控制信号SC2的第二目标组合，该第二目标组合用于使第二电源设备113工作在第二模式(步骤S4)。
根据本发明实施例，存在列出了第一电源设备112的所有工作模式以及该工作模式对应的第一控制信号SC1的第一查找表。微处理器120访问该第一查找表，从而确定用于使第一电源设备112工作在第一模式中的第一目标组合。
根据本发明实施例，存在列出了第二电源设备113的所有工作模式以及该工作模式对应的第二控制信号SC2的第二查找表。微处理器120访问该第二查找表，从而确定用于使第二电源设备113工作在第二模式的第二目标组合。
在步骤S5，微处理器120产生等价于控制器111的行为的逻辑方程。根据本发明实施例，由于控制器111为转换输入信号SI为第一控制信号SC1和第二控制信号SC2的逻辑电路，因此微处理器120产生逻辑方程(例如根据控制器111的逻辑功能来产生该逻辑方程)来模拟控制器111接收输入信号SI以产生第一控制信号SC1和第二控制信号SC2的关系。
在产生了逻辑方程之后，微处理器120为工作在电源配置之下的电源管理***110确定输入信号SI的输入组合(步骤S6)。然后，微处理器120通过将输入组合带入该逻辑方程中来产生第一控制信号SC1的第一计算结果以及第二控制信号SC2的第二计算结果(步骤S7)。根据本发明实施例，步骤S5～S7也被称为无图案验证。
微处理器120比较第一计算结果与第一目标组合以及比较第二计算结果和第二目标组合，以确定输入组合是否有效(步骤S8)。当第一和第二计算结果分别等于第一和第二目标组合时，微处理器120确定输入组合为有效(步骤S9)。当第一计算结果或者第二计算结果不等于对应的第一或第二目标组合时，微处理器120确定输入组合为无效(步骤S10)。然后，微处理器120发出通知以修改输入组合或者修改控制器111的行为(步骤S11)。
根据本发明实施例，当确定输入组合为无效时，微处理器120通知设计者修改输入组合，从而产生另一第一计算结果和另一第二计算结果，以确保得到第一和第二目标组合。根据本发明另一实施例，当确定输入组合为无效时，微处理器120通知设计者修改控制器111的行为，从而确保得到第一和第二目标组合。
根据本发明实施例，在修改输入组合或者修改控制器111的行为之后，微处理器120返回步骤S5以产生等价于控制器111的行为的另一逻辑方程，或者返回步骤S6以确定输入信号SI的另一输入组合，以便于确保当电源管理***110工作在电源配置下时，第一电源设备112工作在第一模式以及第二电源设备113工作在第二模式。
为了进一步解释本发明，在下述段落中示出了一个例子。假定当电源管理***110工作在电源配置SP之下时，第一电源设备112工作在第一模式L1以及第二电源设备113工作在第二模式L2。另外，输入信号SI为含有第一信号X1、第二信号X2、第三信号X3以及第四信号X4的信号总线，但是仅第一信号X1和第二信号X2用于确定第一控制信号SC1和第二控制信号SC2。
SC1 SC2 电源管理***110 第一电源设备112 第二电源设备113
1 0 SP L1 L2
表一
表一示出了第一控制信号SC1和第二控制信号SC2的真值表，其中该真值表对应电源管理***110工作在电源配置SP之下、第一电源设备112工作在第一模式L1之下以及第二电源设备113工作在第二模式L2之下。在图2的步骤S3，微处理器120确定第一控制信号SC1为用于第一电源设备112工作在第一模式L1的二进制值“1”以及第二控制信号SC2为用于第二电源设备113工作在第二模式L2的二进制值“0”，如此电源管理***110工作在电源配置SP下。
在图2的步骤S5中，微处理器120产生等价于控制器111的行为的逻辑方程，并且该逻辑方程为SC1＝(X1×X2)+(X3×X4)，该逻辑方程模拟控制器111接收输入SI以产生第一控制信号SC1的关系。
图3示出了根据本发明实施例的输入信号SI和第二控制信号SC1之间的关系的行为模型。根据本发明实施例，图3中示出的行为模型301为SC1＝(X1×X2)+(X3×X4)的逻辑方程。通过该行为模型301的计算，微处理器120更容易且更快速地验证输入信号SI和第一控制信号SC1之间的关系。
在图2的步骤S6中，微处理器120确定用于电源管理***110工作在电源配置SP之下的第一信号X1为“1”以及第二信号X2为“0”。在将第一信号X1和第二信号X2带入逻辑方程之后，第一控制信号SC1然后是由第三信号X3和第四信号X4来确定。由于第一信号X1和第二信号X2不能够保证第一控制信号SC1为“1”，因此微处理器120目前在图2的步骤S10中。
然后，为了电源管理***工作在电源配置SP之下，微处理器120通知设计者要么修改输入信号SI的状态，要么修改控制器111的行为，即修改逻辑方程。因此，有效地验证控制器111的控制逻辑。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (19)

1.一种验证电源管理***的方法，所述电源管理***包括：控制器以及多个电源设备，其中，所述控制器接收输入信号以产生用于控制所述多个电源设备的控制信号，其特征在于，所述方法包括：
当所述电源管理***工作在电源配置下时，确定每个电源设备工作在对应的模式；
当每个电源设备工作在对应的模式时，确定所述每个电源设备对应的控制信号的目标组合；
使用所述输入信号的输入组合来验证所述控制器的行为，从而产生所述每个电源设备对应的控制信号的计算结果，所述输入信号的输入组合用于使所述电源管理***工作在所述电源配置之下；
比较所述每个电源设备对应的控制信号的计算结果的组合与所述目标组合；以及
当所述每个电源设备对应的控制信号的计算结果的组合等于所述目标组合时，确定所述输入组合为有效。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述每个电源设备对应的控制信号为单个信号。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述每个电源设备对应的控制信号为多个信号的组合；
所述多个电源设备包括：第一电源设备和第二电源设备；
所述确定每个电源设备工作在对应的模式的步骤包括：确定所述第一电源设备工作在第一模式以及确定所述第二电源设备工作在第二模式；
所述确定所述每个电源设备对应的控制信号的目标组合的步骤包括：当所述第一电源设备工作在所述第一模式时，确定所述第一电源设备对应的多个第一控制信号的第一目标组合；以及当所述第二电源设备工作在所述第二模式时，确定所述第二电源设备对应的多个第二控制信号的第二目标组合；
所述产生所述每个电源设备对应的控制信号的计算结果的步骤包括：产生所述多个第一控制信号的第一计算结果以及所述多个第二控制信号的第二计算结果；
所述比较所述每个电源设备对应的控制信号的计算结果的组合与所述目标组合的步骤包括：比较所述第一计算结果和所述第一目标组合；以及比较所述第二计算结果和所述第二目标组合；
所述确定所述输入组合为有效的步骤包括：当所述第一和第二计算结果分别等于所述第一和第二目标组合时，确定所述输入组合为有效。
4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，进一步包括：
当所述每个电源设备对应的控制信号的计算结果的组合不等于所述目标组合时，确定所述输入组合为无效；
修改所述输入组合或者修改所述控制器的行为，以使得所述计算结果的组合等于所述目标组合。
5.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述验证所述控制器的行为的步骤包括：
产生等价于所述控制器的行为的逻辑方程；
确定所述输入信号的所述输入组合；以及
根据所述逻辑方程和所述输入组合来产生所述每个电源设备对应的控制信号的所述计算结果。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述逻辑方程用于模拟所述控制器接收所述输入信号以产生对应的控制信号的行为。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述控制器的逻辑功能，产生所述逻辑方程。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述每个电源设备对应的控制信号的所述目标组合的步骤包括：
访问查找表，所述查找表列出了每个电源设备的所有工作模式以及对应的控制信号；以及
根据查找表和所述每个电源设备工作的模式，确定所述每个电源设备对应的控制信号的目标组合。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述每个电源设备为电源开关或者稳压器。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述稳压器为低压差稳压器或者直流-直流开关式稳压器。
11.一种验证装置，其特征在于，包括：电源管理***与微处理器；
所述电源管理***，工作在电源配置之下，其中所述电源管理***包括：
控制器，用于接收输入信号，以产生第一控制信号以及第二控制信号；
第一电源设备，用于根据所述第一控制信号工作在第一模式；以及
第二电源设备，用于根据所述第二控制信号工作在第二模式；
所述微处理器，用于当所述第一电源设备工作在所述第一模式时，确定所述第一控制信号的第一目标值，当所述第二电源设备工作在所述第二模式时，确定所述第二控制信号的第二目标值；使用所述输入信号的输入组合来验证所述控制器的行为，从而产生所述第一控制信号的第一计算结果以及所述第二控制信号的第二计算结果，其中所述输入信号的所述输入组合用于使所述电源管理***工作在所述电源配置之下；比较所述第一计算结果和所述第一目标值；比较所述第二计算结果和所述第二目标值；以及当所述第一和第二计算结果分别等于所述第一和第二目标值时，确定所述输入组合为有效。
12.如权利要求11所述的验证装置，其特征在于，所述第一控制信号为单个信号或者多个信号的组合，所述第一目标值对应地为单个值或者为多个值的组合；
所述第二控制信号为单个信号或者多个信号的组合，所述第二目标值对应地为单个值或多个值的组合。
13.如权利要求11或12所述的验证装置，其特征在于，所述微处理器，还用于当所述第一计算结果不等于所述第一目标值或者所述第二计算结果不等于所述第二目标值时，确定所述输入组合为无效；以及修改所述输入组合或者修改所述控制器的行为，以使得所述第一计算结果和所述第二计算结果分别等于所述第一目标值和所述第二目标值。
14.如权利要求11或12所述的验证装置，其特征在于，所述微处理器，具体用于产生等价于所述控制器的行为的逻辑方程，确定所述输入信号的所述输入组合；根据所述逻辑方程和所述输入组合，产生所述第一控制信号的所述第一计算结果；以及根据所述逻辑方程和所述输入组合，产生所述第二控制信号的所述第二计算结果。
15.如权利要求14所述的验证装置，其特征在于，所述逻辑方程用于模拟所述控制器接收所述输入信号以产生对应的所述第一和第二控制信号的行为。
16.如权利要求11或12所述的验证装置，其特征在于，所述微处理器，具体用于访问第一查找表，以及通过所述第一查找表和对应的所述第一模式，确定所述第一目标值；其中，所述第一查找表列出了所述第一电源设备的所有工作模式以及对应的所述第一控制信号。
17.如权利要求11或12所述的验证装置，其特征在于，所述微处理器，具体用于访问第二查找表，以及通过所述第二查找表和对应的所述第二模式，确定所述第二目标值；其中，所述第二查找表列出了所述第二电源设备的所有工作模式以及对应的所述第二控制信号。
18.如权利要求11或12所述的验证装置，其特征在于，所述第一电源设备和所述第二电源设备均为电源开关或者均为稳压器。
19.如权利要求18所述的验证装置，其特征在于，所述稳压器为低压差稳压器或者直流-直流开关式稳压器。
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