供电装置及方法、电子设备和可读存储介质与流程

1.本技术涉及供电技术领域，特别是涉及一种供电装置及方法、电子设备和计算机可读存储介质。


背景技术：

2.随着通信技术的不断发展和人们生活水平的提高，使用电子设备的用户越来越多，为了保证电子设备的正常使用，需要为电子设备的中央处理器(central processing unit，cpu)供电。传统的，电子设备的供电方式为将电池输出电压作为供电模块的输入，来进行电压转换，进而为中央处理器的内核供电。中央处理器的每次调压指令都是通过通信协议总线与供电模块进行通信来告知供电模块自己所请求的电压，比如i2c，spi，spmi等协议总线等。
3.但是，处理器的调压指令通过信协议总线与供电模块进行通信，其通信的过程中包括收发指令以及校正判定，会存在一定的通信延迟时间，而通信延迟时间会对中央处理器的性能以及损耗的影响不可忽视。


技术实现要素：

4.本技术提供一种供电装置及方法、电子设备和计算机可读存储介质，可以缩短处理器与供电模块之间的通信时间，提升处理器工作的性能，并可以减少不必要的能量损耗。
5.第一方面，本技术的实施例提供一种供电装置，包括：
6.处理器，被配置有多个第一接口，用于根据所述处理器的目标工作频率配置多个所述第一接口的电平状态；
7.供电模块，包括多个第二接口，多个所述第二接口分别与多个所述第一接口一一对应连接，所述供电模块用于根据各所述第二接口的电平状态向所述处理器提供与所述目标工作频率相匹配的供电电压，以向所述处理器供电；其中，所述第二接口的电平状态根据所述第一接口的电平状态来配置。
8.第二方面，本技术的实施例提供一种供电方法，包括：
9.获取处理器的目标工作频率，所述处理器配置有多个第一接口，
10.所述处理器的目标工作频率控制多个所述第一接口的电平状态；
11.检测供电模块中各第二接口的电平状态，并根据各所述第二接口的电平状态向所述处理器提供与所述目标工作频率相匹配的供电电压，以向所述处理器供电；其中，多个所述第二接口分别与多个所述第一接口一一对应连接，所述第二接口的电平状态根据所述第一接口的电平状态来配置。
12.第三方面，本技术的实施例提供一种电子设备，包括前述述的供电装置。
13.第四方面，本技术的实施例提供一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
14.获取处理器的目标工作频率，所述处理器配置有多个第一接口，
15.所述处理器的目标工作频率控制多个所述第一接口的电平状态；
16.检测供电模块中各第二接口的电平状态，并根据各所述第二接口的电平状态向所述处理器提供与所述目标工作频率相匹配的供电电压，以向所述处理器供电；其中，多个所述第二接口分别与多个所述第一接口一一对应连接，所述第二接口的电平状态根据所述第一接口的电平状态来配置。
17.第五方面，本技术的实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
18.获取处理器的目标工作频率，所述处理器配置有多个第一接口，
19.所述处理器的目标工作频率控制多个所述第一接口的电平状态；
20.检测供电模块中各第二接口的电平状态，并根据各所述第二接口的电平状态向所述处理器提供与所述目标工作频率相匹配的供电电压，以向所述处理器供电；其中，多个所述第二接口分别与多个所述第一接口一一对应连接，所述第二接口的电平状态根据所述第一接口的电平状态来配置。
21.上述供电装置、方法、电子设备及存储介质，供电装置包括处理器和供电模块，其中，处理器被配置有多个第一接口，供电模块，包括多个第二接口，多个所述第二接口分别与多个所述第一接口一一对应连接，处理器根据所述处理器的目标工作频率配置多个所述第一接口的电平状态，所述供电模块用于检测各所述第二接口的电平状态，并根据各所述第二接口的电平状态向所述处理器提供与所述目标工作频率相匹配的供电电压，以向所述处理器供电。当处理器根据目标工作频率需要调节供电电压时，直接进行相应的各第一接口的逻辑电平切换，进而实现各第二接口的逻辑电平的切换，进而可直接控制供电模块输出与目标工作频率相适配的供电电压。由于第一接口与第二接口之间的直接电平配置，其几乎没有通信延时，极大的减少了相关技术中处理器在进行每次调频调压时与供电模块之间的通信时间，提升了处理器工作的性能，并减少了一些不必要的能量损耗，使处理器可以高性能、高效率的工作。
附图说明
22.为了更清楚地说明本技术实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为一个实施例中电子设备的结构示意图；
24.图2为一个实施例中相关技术中供电装置的延时时序图；
25.图3为一个实施例中供电装置的结构示意图之一；
26.图4为一个实施例中供电装置的结构示意图之二；
27.图5为一个实施例中供电装置的结构示意图之三；
28.图6为一个实施例中供电装置的结构示意图之四；
29.图7为一个实施例中供电装置的结构示意图之五；
30.图8为一个实施例中供电方法的流程示意图；
31.图9为一个实施例中步骤806的流程示意图；
32.图10为另一个实施例中供电方法的流程示意图；
33.图11为再一个实施例中供电方法的流程示意图。
具体实施方式
34.为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的实施例。但是，本技术可以用许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本技术的公开内容更加透彻全面。
35.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。
36.可以理解，本技术所使用的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。此外，在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本技术的描述中，“若干”的含义是至少一个，例如一个，两个等，除非另有明确具体的限定。
37.需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。此外，以下实施例中的“连接”，如果被连接的对象之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
38.在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
39.在一个实施例中，如图1所示，本技术实施例提供了一种供电装置可应用在电子设备和车载设备中。在本技术实施例中，为了说明，以供电装置应用在电子设备上为了进行说明。示例性的，电子设备10可以为包括手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、移动互联网设备(mobile internet device，mid)、可穿戴设备(例如智能手表、智能手环、计步器等)或其他具有处理器140的电子设备。
40.如图1所示，在其中一个实施例中，电子设备10可包括射频(rf，radio frequency)电路160、包括有一个或一个以上计算机可读存储介质的存储器180、输入单元190、显示单元150、音频电路120、无线保真(wifi，wireless fidelity)模块110、包括有一个或者一个以上处理核心的处理器140、以及供电模块170等部件。本领域技术人员可以理解，图1中示出的电子设备10结构并不构成对电子设备10的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。在本技术实施例中，处理器140可以均可以中央处理器(central processing unit，cpu)。
41.其中，射频电路160可用于收发信息，或通话过程中信号的接收和发送。存储器180可用于存储应用程序和数据。存储器180存储的应用程序中包含有可执行代码。应用程序可
以组成各种功能模块。处理器140通过运行存储在存储器180的应用程序，从而执行各种功能应用以及数据处理。输入单元190可用于接收输入的数字、字符信息或用户特征信息(比如指纹)，以及产生与用户设置以及功能控制有关的键盘、鼠标、操作杆、光学或者轨迹球信号输入。显示单元150可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及电子设备10的各种图形用户接口，这些图形用户接口可以由图形、文本、图标、视频和其任意组合来构成。音频电路130可通过扬声器121、传声器122提供用户与电子设备10之间的音频接口。无线保真(wifi)属于短距离无线传输技术，电子设备10通过无线保真模块110可以帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等，它为用户提供了无线的宽带互联网访问。处理器140是电子设备10的控制中心，利用各种接口和线路连接整个电子设备10的各个部分，通过运行或执行存储在存储器180内的应用程序，以及调用存储在存储器180内的数据，执行电子设备10的各种功能和处理数据，从而对电子设备10进行整体监控。
42.相关技术中，电子设备10的供电方式为将电池输出电压作为降压电路(例如，buck电路)的输入，来进行电压转换，进而为处理器140的内核供电。其中，buck电路可集成在电源管理集成电路(power management ic，pmic)中，处理器140内核的不同工作频率下所需要的供电电压不同，处理器140根据当前以及未来不同的工作场景以及计算任务需要来进行计算，判定当前以及下一刻内核工作的频率(常见的为800m，1g等)，进而通知pmic进行相应的电压变换。相关技术中，处理器140的每次调压指令都是通过通信协议总线与pmic进行通信来告知pmic自己所请求的电压，比如i2c，spi，spmi等协议总线等。若处理器140的调压指令通过信协议总线与pmic进行通信，其通信的过程中包括收发指令以及校正判定，会存在一定的通信延迟时间。为了便于说明，以通信协议总线为i2c协议总线为例来进行延时分析，具体延时分别如表1和图2所示。
43.表1为处理器与pmic之间基于i2c协议总线进行调压之间的延迟时间
44.延迟事情延迟时间(微秒/us)time_addr_cmd6.470588235time_data1_datan5.882352941time_crc2.941176471time_all15.29411765
45.表中，time_addr_cmd表示cmd指令的延迟时间，time_data1_datan表示数据收发指令的延迟时间，time_crc表示cmd校正指令的延迟时间，time_all表示总延迟时间。
46.如表1和图2所示，在使用i2c协议进行调压指令通信时，最小延时时间都需要15us左右，而在实际应用中往往需要频繁多次的传输相关调压指令，此部分的延时时间对处理器的性能以及损耗的影响不可忽视。
47.基于上述分析，经发明人研究发现，针对处理器的供电控制，本发明提供了一种供电装置，可以减少处理器与供电模块在调压过程中的通信时间，提升了处理器工作的性能，并减少了一些不必要的能量损耗，使处理器可以高性能、高效率的工作。
48.如图3所示，本技术实施例提供了一种供电装置，供电装置可包括处理器140和供电模块170。其中，处理器140的工作使用采用动态电压频率调整(dynamic voltage frequency scaling，dvfs)策略时，每一工作频率下都会对应一个供电电压，此供电电压可以保证处理器140在这一工作频率下工作时，不会因为负载的突变而导致宕机现象发生。具
体的，通常，会为处理器140供电的供电电压都会留出一定的裕量，主要原因是负载突然的增大会导致供电电压产生突然的跌落，以及供电电源的纹波大小。
49.当处理器140内核工作在某一工作频率时，负载电流突然增大，会导致供电电源输出电容上的能量瞬间被抽走，导致供电电压产生一个电压压降，这个电压降是供电电压的8％。通过为处理器140的供电电压留出裕量来保证处理器140负载电流突然急剧变化时，供电电压的跌落也不会低于最低供电电压。
50.其中，处理器140可被配置有多个第一接口(例如，io1、io2、io3、
…
、ion)，处理器140会根据目标工作频率来配置各个第一接口的电平状态。处理器140中预先存储有目标工作频率与供电电压的对应关系，以及目标工作频率与各第一接口的电平状态的对应关系。
51.示例性的，如表1所示，处理器140的目标工作频率可以分为16个频率档位，每一频率档位的目标工作频率对应于一个供电电压，该供电电压可以保证处理器140在这一目标工作频率下工作时，不会因为负载的突变而导致宕机现象发生。
52.表1为处理器140的目标工作频率与供电电压的对应关系表
[0053][0054][0055]
需要说明的是，每一档工作频率对应的供电电压为预设供电电压，但在实际工作过程中，其预设供电电压是可以根据处理器的工作性能进行微调的。
[0056]
处理器140会基于目标工作频率来分别配置各个第一接口的电平状态。其中，各个第一接口的电平状态可用于作为供电模块170的控制指令，以控制供电模块输出与目标工作频率相匹配的供电电压。
[0057]
供电模块170可被配置有多个第二接口(例如，io1’、io2’、io3’、
…
、ion’)。其中，多个所述第二接口分别与多个所述第一接口一一对应连接。所述第二接口的电平状态根据所述第一接口的电平状态来配置。可以理解的是，第二接口的电平状态和与之连接的第一
接口的电平状态相同。具体的，处理器140可通过配置第一接口的电平状态来配置第二接口的电平状态。所述供电模块170可检测各所述第二接口的电平状态，并根据各所述第二接口的电平状态向所述处理器140提供与所述目标工作频率相匹配的供电电压，以向所述处理器140供电。其中，第一接口和第二接口的电平状态可以包括高电平状态和低电平状态。示例性的，高电平可以用“1”表示，低电平可以用“0”表示。具体的，供电模块170中可存储与各第二接口的电平状态与供电电压的对应关系，供电模块170可基于该对应关系以及各第二接口的电平状态来输出相应的供电电压，以向处理器140供电。
[0058]
在本实施例中，通过在处理器140配置多个第一接口，供电模块170中配置多个第二接口，其中，多个第一接口与多个第二接口一一对应连接，且第二接口的电平状态由第一接口的电平状态来配置。当处理器140根据目标工作频率需要调节供电电压时，直接进行相应的各第一接口的逻辑电平切换，进而实现各第二接口的逻辑电平的切换，进而可直接控制供电模块170输出与目标工作频率相适配的供电电压。由于第一接口与第二接口之间的直接电平配置，其几乎没有通信延时，极大的减少了相关技术中处理器140在进行每次调频调压时与供电模块170之间的通信时间，提升了处理器140工作的性能，并减少了一些不必要的能量损耗，使处理器140可以高性能、高效率的工作。
[0059]
如图4所示，在其中一个实施例中，所述供电模块170包括控制器171和供电电路172。其中，控制器171，被配置有控制接口和多个所述第二接口。其中，控制接口与供电电路172连接，多个所述第二接口分别与处理器140上的多个第一接口一一对应连接。所述控制器171用于检测所述多个所述第二接口的电平状态，并根据检测结果输出控制信号。其中，该控制信号经控制接口传输至供电电路172，以使供电电路172输出与目标工作频率相匹配的供电电压。具体的，供电电路172可与电源连接，并根据接收的所述控制信号对电源提供的电压进行转换以输出所述供电电压，以向所述处理器140供电。其中，电源可以是电子设备中的电源(即电池)，也可以是接入电子设备的外部电源。
[0060]
如图5所示，在其中一个实施例中，所述控制器171还被配置有第一控制接口c1和第二控制接口c2，所述供电电路172包括第一开关管q1、第二开关管q2和储能单元1721。其中，所述第一开关管q1的控制端与所述第一控制接口c1连接，第二开关管q2的控制端与所述第二控制接口c2连接，所述第二开关管q2的第一端与所述第一开关管q1的第二端连接，所述第二开关管q2的第二端接地。储能单元1721的第一端分别与所述第二开关管q2的第一端、所述第一开关管q1的第二端连接，所述储能单元1721的第二端与所述处理器140连接。
[0061]
其中，控制器171可分别输出相应的控制信号至第一开关管q1的控制端、第二开关管q2的控制端，改变与第一开关管q1、第二开关管q2相对应的导通关断动作的占空比，以控制第二开关管q2与第一开关管q1交替地进行导通关断动作，将经由输入端子vin输入的第一电压(例如，电源提供的电压)变换为直流的供电电压(也即，输出电压)，并其经由输出端子vout输出。在本技术实施例中，通过改变与第一开关管q1、第二开关管q2相对应的导通关断动作的占空比，能够调节输出电压的大小。
[0062]
请继续参考图5，在其中一个实施例中，储能单元1721包括电感l和电容c，电感l的第一端分别与第一开关管q1的第二端、第二开关管q2的第一端电连接，电感l的第二端分别与处理器140、电容c的第一端电连接，电容c的第二端接地。
[0063]
在其中一个实施例中，第一开关管q1和所述第二开关管q2可以均为n型金属氧化
物半导体(n-metal-oxide-semiconductor，nmos)。若第一开关管q1和第二开关管q2均为nmos管，则nmos管的栅极可作为第一开关管q1、第二开关管q2的控制端，nmos管的漏极可作为第一开关管q1、第二开关管q2的第一端，nmos管的源极可作为第一开关管q1、第二开关管q2的第二端。可选地，第一开关管q1和所述第二开关管q2也可以采用其他开关管，例如pmos管、三极管等。在本技术实施例中，对第一开关管q1和所述第二开关管q2的类型不做进一步的限定。
[0064]
请继续参考图5，在其中一个实施例中，所述第一接口和所述第二接口均为通用输入/输出接口(general purpose i/o ports，gpio)，简称gpio。可选的，第一接口和第二接口还可以为包括能够工作在输入模式和输出模式的其他类型接口。
[0065]
其中，处理器140的第一接口的工作模式可预先被配置为输出模式，可输出逻辑“0”或输出逻辑“1”。第二接口的工作模式可预先被配置为输入模式，可用于检测第一接口输出至第二接口的输入信号。
[0066]
具体的，当第一接口配置为输出模式，第二接口被配置为输入模式时，第一接口可以对与之连接的第二接口的电平状态进行配置。其中，第一接口输出的逻辑“1”和逻辑“0”可直接输出至于之连接的第二接口。由于第二接口被配置为输入模式，第二接口可检测自身的输入信号。示例性的，若第一接口输出逻辑“1”至第二接口，第二接口可检测到输入信号为逻辑“1”。
[0067]
在本实施例中，通过设置在处理器140多个第一gpio以及在在供电模块170上设置多个第二gpio，各第一gpio被配置为输出模式，各第二gpio被配置为输入模式，可以实现第一gpio对第二gpio的电平状态的配置，这样，供电模块170可以直接检测各第二gpio的电平状态，并基于检测结果来实现对供电模块170的输出电压的控制，以输出与目标工作频率相匹配的供电电压至处理器140，以向处理器140供电，这样大大缩短处理器140与供电模块170之间的信号传输时间。
[0068]
在其中一个实施例中，所述第一接口和所述第二接口的数量均为m，其中，m≥2，且所述第二接口的数量m与所述处理器140的工作频率的档位数量相关。示例性的，若处理器140的目标工作频率划分为16个档位，也即，处理器140的工作频率的数量为16个时，m可以等于4。请继续参考图5，示例性的，四个第一接口可分别表示为gpio0、gpio1、gpio2和gpio3，对应的，四个第二接口可分别表示为gpio0’、gpio1’、gpio2’和gpio3’。其中，第一接口gpio0与第二接口gpio0’连接，第一接口gpio1与第二接口gpio1’连接，第一接口gpio2与第二接口gpio2’连接，第一接口gpio3与第二接口gpio3’连接。四个第一接口或四个第二接口的逻辑1与逻辑0可以进行排列组合成16种逻辑数据组，这16种逻辑数据组可一一对应于16个目标工作频率的档位，也即，16种逻辑数据组可一一对应于16个供电电压。
[0069]
需要说明的是，数量m与目标工作频率的档位数n可以用排列组合式进行表达，例如，n＝m2。处理器140的目标工作频率的档位数还可以为其他数量，不限于本技术举例说明的16档位，第一接口或第二接口的数量m也可以为其他数量，不限于本技术举例说明的m＝4。可选的，其数量m还可以为大于4的数值，这样就可以预留出部分拓展接口，可适用于更多目标工作频率的档位的调节，可以拓展该供电装置的适用性和灵活性。在其中一个实施例中，所述供电模块170包括与所述控制器171连接的寄存器单元。其中，该寄存器单元可用于存储在同一时刻各所述第二接口的电平状态与供电电压之间的对应关系，如表2所示。
[0070]
表2为四个gpio的逻辑电平的组合与供电电压之间的对应关系表
[0071][0072][0073]
在其中一个实施例，寄存器单元可包括一个或多个寄存器。若寄存器单元包括多个寄存器时，每个寄存器对对应存储一种对应关系，例如，第一存储器可用于存储所述控制信号与所述供电电压之间的对应关系；第一存储器可用于存储在同一时刻，各所述第二接口的电平状态与供电电压之间的对应关系。在本技术实施例中，寄存器既可以内置在控制器中，也可以外置于控制器。在本技术实施例中，寄存器可内置在控制器中，以节省供电装置的占用空间。
[0074]
示例性的，若处理器140当前工作频率为2.262ghz，此时与当前工作频率对应的供电电压为1.06v，当前四个第一接口，gpio0-gpio3的电平状态分别为逻辑“1”、逻辑“1”、逻辑“0”、逻辑“1”。若处理器140工作频率需要调节至2.3ghz(也即，目标工作频率)，此时，处理器140可根据前述表1和表2中的对应关系，将处理器140的四个第一接口，gpio0-gpio3的电平状态分别配置为逻辑“1”、逻辑“1”、逻辑“1”、逻辑“0”。控制器171根据检测的四个第二接口gpio0
’‑
gpio3’的电平状态，去调用相应的寄存器，根据确定的占空比控制供电电路172中的第一开关管q1、第二开关管q2的开关状态，使供电电路172输出与目标工作频率2.3ghz相对应的供电电压1.09v。整个控制过程为纯电信的传递，几乎没有任何通信延时时间，可避免使用相关技术中通过通信协议线与控制器171进行通信，缩短了处理器140与控制器171之间的通信时间，且能够实现对处理器140的供电电压的微调。本实施例中提供的供电装置，可以提升处理器140的性能并在一定程度上节省了损耗，使处理器140可以高性能、高效率的工作。
[0075]
如图6所示，在其中一个实施例中，所述供电装置还包括：与所述处理器140连接的检测模块173，用于检测所述处理器140的工作电流。其中，检测模块173可以包括但不限于
电感平均电流检测单元、镜像电流检测单元或串联检流电阻单元。检测模块173可检测供电模块170的输出电流，也即，可以检测供电电路172的输出电流，并将该输出电流作为处理器140内核工作时所消耗的工作电流。其中，处理器140内核工作时所消耗的工作电流包括处理器140在运行时所消耗的电流，可以反映出处理器140中运算任务以及控制任务的工作情况。为了便于说明，以检测模块173是串联检流电阻单元为例进行说明，其串联检流电阻单元可以通过检测与电感串联的电阻两端的电压，将该电压和电阻的比值作为检测的处理器140当前的工作电流。
[0076]
所述处理器140还用于根据所述工作电流、所述处理器140的当前工作频率确定所述目标工作频率。示例性的，若当前的工作电流相当于前一时间点的工作电流增加，则可增加当前工作频率的频率值，以将调节后的频率作为目标工作频率。
[0077]
如图7所示，可选的，检测模块173还可以与控制器171连接，检测模块可以将检测到的工作电流传输给控制器171，然后由控制器171将该工作电流反馈给处理器140。处理器140根据控制171反馈的工作电流和处理器140当前工作频率来确定目标工作频率。示例性的，控制器171可以基于i2c总线将检测模块173检测的工作电流反馈给处理器140。
[0078]
在其中一个实施例中，所述处理器140还用于根据所述处理器140的运行信息，确定所述目标工作频率。其中运行信息可以包括处理器140当前的任务量或预测处理即将处理的任务量，也可以包括处理器140的占用率，还可以包括处理器140当前的可执行指令数量等。示例性的，以运行信息为占用率为例进行说明，其通过处理器140的占用率可判断当前处理器140的运行状态，进而确定是否需要调整处理器140的工作频率，若需要调整，可根据占用率的大小来确定其目标工作频率。
[0079]
在本实施例中，处理器140可检测自身当前工作频率，并在当前工作频率下进行工作时，可以根据处理器140的工作电流、处理器140的任务量、可执行指令数量等负载运行信息来确定目标工作频率，以进行供电电压的微调。在供电电压微调的过程中，其处理器140与供电模块170之间是通过第一接口和第二接口来实现供电电压微调的控制通信传输，相对于相关技术中的通过通信协议线的传输方式，可以缩短该供电电压微调的控制通信传输的通信时间，可以提升处理器140的性能并在一定程度上节省了损耗，使处理器140可以高性能、高效率的工作。
[0080]
如图8所示，本技术实施例还一种供电方法。本技术实施例中的供电方法可以应用于电子设备，该电子设备可包括前述任一实施例中的处理器和供电模块。在其中一个实施例中，供电方法包括步骤802-步骤808。
[0081]
步骤802，获取处理器的目标工作频率。
[0082]
处理器根据处理器的状态信息和处理器当前工作频率确定处理的目标工作频率。具体的，所述状态信息包括工作电流和运行信息中的至少一种。其中，处理器内核工作时所消耗的工作电流包括处理器在运行时所消耗的电流，可以反映出处理器中运算任务以及控制任务的工作情况。示例性的，若当前的工作电流相当于前一时间点的工作电流增加，则可增加当前工作频率的频率值，以将调节后的频率作为目标工作频率。
[0083]
其中，运行信息可以包括处理器当前的任务量或预测处理即将处理的任务量，也可以包括处理器的占用率，还可以包括处理器当前的可执行指令数量等。示例性的，以运行信息为占用率为例进行说明，其通过处理器的占用率可判断当前处理器的运行状态，进而
确定是否需要调整处理器的工作频率，若需要调整，可根据占用率的大小来确定其目标工作频率。
[0084]
步骤804，根据所述处理器的目标工作频率配置多个所述第一接口的电平状态。
[0085]
处理器可被配置有多个第一接口(例如，io1、io2、io3、
…
、ion)，处理器会根据目标工作频率来配置各个第一接口的电平状态。处理器中预先存储有目标工作频率与供电电压的对应关系，以及目标工作频率与各第一接口的电平状态的对应关系。处理器的工作使用采用dvfs策略时，每一工作频率下都会对应一个供电电压，此供电电压可以保证处理器在这一工作频率下工作时，不会因为负载的突变而导致宕机现象发生。
[0086]
处理器会基于目标工作频率来分别配置各个第一接口的电平状态。其中，各个第一接口的电平状态可用于作为供电模块的控制指令，以控制供电模块输出与目标工作频率相匹配的供电电压。其中，供电模块与处理器连接，用于为处理器提供与目标工作频率相对应的供电电压。
[0087]
步骤806，检测供电模块中各第二接口的电平状态，并根据各所述第二接口的电平状态向所述处理器提供与所述目标工作频率相匹配的供电电压，以向所述处理器供电。
[0088]
供电模块可被配置有多个第二接口(例如，io1’、io2’、io3’、
…
、ion’)。其中，多个所述第二接口分别与多个所述第一接口一一对应连接。所述第二接口的电平状态根据所述第一接口的电平状态来配置。可以理解的是，第二接口的电平状态和与之连接的第一接口的电平状态相同。具体的，处理器可通过配置第一接口的电平状态来配置第二接口的电平状态。所述供电模块可检测各所述第二接口的电平状态，并根据各所述第二接口的电平状态向所述处理器提供与所述目标工作频率相匹配的供电电压，以向所述处理器供电。其中，第一接口和第二接口的电平状态可以包括高电平状态和低电平状态。示例性的，高电平可以用“1”表示，低电平可以用“0”表示。具体的，供电模块中可存储与各第二接口的电平状态与供电电压的对应关系，供电模块可基于该对应关系以及各第二接口的电平状态来输出相应的供电电压，以向处理器供电。
[0089]
上述供电方法，包括获取所述处理器的目标工作频率，根据所述目标工作频率配置所述处理器的多个所述第一接口的电平状态，检测供电模块中各第二接口的电平状态，并根据各所述第二接口的电平状态向所述处理器提供与所述目标工作频率相匹配的供电电压，以向所述处理器供电。当处理器根据目标工作频率需要调节供电电压时，直接进行相应的各第一接口的逻辑电平切换，进而实现各第二接口的逻辑电平的切换，进而可直接控制供电模块输出与目标工作频率相适配的供电电压。由于第一接口与第二接口纯电信号传输，其几乎没有通信延时，极大的减少了相关技术中处理器在进行每次调频调压时与供电模块之间的通信时间，提升了处理器工作的性能，并减少了一些不必要的能量损耗，使处理器可以高性能、高效率的工作。
[0090]
在其中一个实施例中，供电模块中的供电电路中可包括第一开关管、第二开关管和储能单元。检测供电模块中各第二接口的电平状态，并根据各所述第二接口的电平状态向所述处理器提供与所述目标工作频率相匹配的供电电压，包括步骤902-步骤904。
[0091]
步骤902，检测多个所述第二接口的电平状态，并根据检测结果输出控制信号。
[0092]
步骤904，根据所述控制信号控制所述供电模块中的第一开关管和第二开关管的通断，对电源提供的电压进行转换以输出所述供电电压。
[0093]
供电模块中的控制器可检测控制器上配置的多个第二接口的电平状态，并根据检测结果输出控制信号。其中，该检测结果可包括在同一时刻，各第二杰接口的电平状态。该控制信号可用于控制第一开关管和第二开关管的工作频率和占空比，以控制第一开关管和第二开关管交替地进行导通关断动作。具体的，控制器可分别输出相应的控制信号至第一开关管的控制端、第二开关管的控制端，改变与第一开关管、第二开关管相对应的导通关断动作的占空比，以控制第二开关管与第一开关管交替地进行导通关断动作，将经由输入端子vin输入的第一电压(例如，电源提供的电压)变换为直流的供电电压(也即，输出电压)，并其经由输出端子vout输出。在本技术实施例中，通过改变与第一开关管、第二开关管相对应的导通关断动作的占空比，能够调节输出电压的大小，进而可输出与处理器的目标工作频率相对应的供电电压至处理器，以为处理器供电。
[0094]
在其中一个实施例中，供电方法，包括步骤1002-步骤1008。
[0095]
步骤1002，获取处理器的目标工作频率。
[0096]
步骤1004，当所述目标工作频率低于所述当前工作频率时，所述处理器将当前工作频率切换至所述目标工作频率；
[0097]
步骤1006，根据所述处理器的目标工作频率配置多个所述第一接口的电平状态。
[0098]
步骤1008，检测供电模块中各第二接口的电平状态，并根据各所述第二接口的电平状态向所述处理器提供与所述目标工作频率相匹配的供电电压，以向所述处理器供电。
[0099]
在本技术实施例中，若目标工作频率低于所述当前工作频率，先降低当前工作频率至目标工作频率，然后，根据所述处理器的目标工作频率配置多个所述第一接口的电平状态，并检测供电模块中各第二接口的电平状态，并根据各所述第二接口的电平状态向所述处理器提供与所述目标工作频率相匹配的供电电压，以向所述处理器供电。由于，在处理器的电压调节过程中，相对于相关技术中的采用i2c通信总线来传输调压指令，可以缩短其通信时长，就可以避免在通信延迟这段时间内处理的供电电压需要保持不变，导致功率损耗的情况发生，因此，本技术实施例中提供的供电方法可以降低处理的功耗。
[0100]
在其中一个实施例中，供电方法，包括步骤1102-步骤1108。
[0101]
步骤1102，获取处理器的目标工作频率。
[0102]
步骤1104，当所述目标工作频率低于所述当前工作频率时，根据所述处理器的目标工作频率配置多个所述第一接口的电平状态。
[0103]
步骤1106，检测供电模块中各第二接口的电平状态，并根据各所述第二接口的电平状态向所述处理器提供与所述目标工作频率相匹配的供电电压，以向所述处理器供电。
[0104]
步骤1108，所述处理器在接收到所述供电电压的供电后，所述处理器将当前工作频率切换至所述目标工作频率。
[0105]
在本技术实施例中，若目标工作频率高于所述当前工作频率，在基于供电模块输出的供电电压的供电处理后，电压稳定后再将处理器的运行频率提升至目标工作频率，可以防止供电电压不足而导致宕机的情况发生。由于，在处理器的电压调节过程中，相对于相关技术中的采用i2c通信总线来传输调压指令，可以缩短其通信时长，就可以避免在通信延迟这段时间内处理的工作频率需要保持不变，导致处理器性能下降的情况发生，因此，本技术实施例中提供的供电方法可以提高处理的处理性能。
[0106]
应该理解的是，虽然图8-图11的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，
但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图8-图11中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
[0107]
在一个实施例中，提供了一种电子设备，包括前述任一实施例中的供电装置。当电子设备中设置前述任一实施例中的供电装置时，可以极大减少相关技术中处理器在进行每次调频调压时与供电模块之间的通信时间，提升了处理器工作的性能，并减少了一些不必要的能量损耗，使处理器可以高性能、高效率的工作。
[0108]
在一个实施例中，提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现前述任一实施例中的供电方法。
[0109]
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现前述任一实施例中的供电方法。
[0110]
一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行前述任一实施例中的供电方法。
[0111]
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(read-only memory，rom)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(random access memory，ram)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(static random access memory，sram)或动态随机存取存储器(dynamic random access memory，dram)等。
[0112]
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0113]
以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种供电装置，其特征在于，包括：处理器，被配置有多个第一接口，用于根据所述处理器的目标工作频率配置多个所述第一接口的电平状态；供电模块，包括多个第二接口，多个所述第二接口分别与多个所述第一接口一一对应连接，所述供电模块用于根据各所述第二接口的电平状态向所述处理器提供与所述目标工作频率相匹配的供电电压，以向所述处理器供电；其中，所述第二接口的电平状态根据所述第一接口的电平状态来配置。2.根据权利要求1所述的供电装置，其特征在于，所述供电模块包括：控制器，被配置有控制接口和多个所述第二接口，所述控制器用于检测多个所述第二接口的电平状态，并根据检测结果输出控制信号；供电电路，与所述控制接口连接，用于接收所述控制信号，并根据所述控制信号对电源提供的电压进行转换以输出所述供电电压，以向所述处理器供电。3.根据权利要求2所述的供电装置，其特征在于，所述处理器还用于预先配置各所述第一接口的工作模式为输出模式，所述控制器还用于预先配置各所述第二接口的工作模式为输入模式。4.根据权利要求2所述的供电装置，其特征在于，所述供电模块包括：寄存器单元，与所述控制器连接，用于存储在同一时刻各所述第二接口的电平状态与所述控制信号之间的对应关系。5.根据权利要求1所述的供电装置，其特征在于，所述第一接口和所述第二接口均为通用输入输出gpio。6.根据权利要求5所述的供电装置，其特征在于，所述第一接口和所述第二接口的数量均为m，其中，m≥2，且m与所述处理器的所述目标工作频率的档位数量相关。7.根据权利要求6所述的供电装置，其特征在于，m＝4，所述目标工作频率的档位数量为16，每个所述档位对应的所述目标工作频率不同。8.根据权利要求2所述的供电装置，其特征在于，所述控制器还被配置有第一控制接口和第二控制接口，所述供电电路包括：第一开关管，所述第一开关管的控制端与所述第一控制接口连接；第二开关管，所述第二开关管的控制端与所述第二控制接口连接，所述第二开关管的第一端与所述第一开关管的第二端连接，所述第二开关管的第二端接地；储能单元，所述储能单元的第一端分别与所述第二开关管的第一端、所述第一开关管的第二端连接，所述储能单元的第二端与所述处理器连接；其中，所述第一开关管和所述第二开关管在所述控制信号的控制下，交替地进行导通关断动作，使所述储能单元输出所述供电电压。9.根据权利要求1-8任一项所述的供电装置，其特征在于，所述供电装置还包括：检测模块，与所述处理器连接，用于检测所述处理器的工作电流；所述处理器还用于根据所述工作电流、所述处理器的当前工作频率确定所述目标工作频率。10.根据权利要求1-8任一项所述的供电装置，其特征在于，所述处理器还用于根据所述处理器的运行信息，确定所述目标工作频率；其中，所述运行信息包括所述处理器的任务
量和占用率中至少一种。11.一种供电方法，其特征在于，应用于电子设备，所述电子设备包括处理器和供电模块，所述方法包括：获取所述处理器的目标工作频率；根据所述目标工作频率配置所述处理器的多个第一接口的电平状态；检测所述供电模块中各第二接口的电平状态，并根据各所述第二接口的电平状态向所述处理器提供与所述目标工作频率相匹配的供电电压，以向所述处理器供电；其中，多个所述第二接口分别与多个所述第一接口一一对应连接，所述第二接口的电平状态根据所述第一接口的电平状态来配置。12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述检测供电模块中各第二接口的电平状态，并根据各所述第二接口的电平状态向所述处理器提供与所述目标工作频率相匹配的供电电压，包括：检测多个所述第二接口的电平状态，并根据检测结果输出控制信号；根据所述控制信号控制所述供电模块中的第一开关管和第二开关管的通断，对电源提供的电压进行转换以输出所述供电电压。13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述获取所述处理器的目标工作频率，包括：获取所述处理器的状态信息，所述状态信息包括工作信息和运行信息中的至少一种；根据所述状态信息、所述处理器的当前工作频率确定所述目标工作频率。14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：当所述目标工作频率高于所述当前工作频率时，所述处理器在接收到所述供电电压的供电后，所述处理器将当前工作频率切换至所述目标工作频率，或，当所述目标工作频率低于所述当前工作频率时，所述处理器将当前工作频率切换至所述目标工作频率后，根据所述处理器的目标工作频率控制多个所述第一接口的电平状态。15.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-10任选一项所述的供电装置。16.一种电子设备，包括存储器、处理器和供电模块，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求11至14中任意一项所述的方法的步骤。17.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求11至14中任意一项所述的方法的步骤。

技术总结
本申请涉及一种供电装置及方法、电子设备和计算机可读存储介质，供电装置包括处理器和供电模块，其中，处理器被配置有多个第一接口，用于根据处理器的目标工作频率配置多个第一接口的电平状态；供电模块包括多个第二接口，多个第二接口分别与多个第一接口一一对应连接，供电模块用于检测各第二接口的电平状态，并根据各第二接口的电平状态向处理器提供与目标工作频率相匹配的供电电压，以向处理器供电；其中，第二接口的电平状态根据第一接口的电平状态来配置，极大的减少了相关技术中处理器在进行每次调频调压时与供电模块之间的通信时间，提升了处理器工作的性能，并减少了一些不必要的能量损耗，使处理器可以高性能、高效率的工作。效率的工作。效率的工作。


技术研发人员：史岩松
受保护的技术使用者：OPPO广东移动通信有限公司
技术研发日：2022.01.19
技术公布日：2023/8/1