軟開(kāi)關(guān)設計：典型電路及軟件代碼
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簡(jiǎn)介：何為軟開(kāi)關(guān)?軟開(kāi)關(guān)是相對于硬開(kāi)關(guān)而言。硬開(kāi)關(guān)顧名思義，電源的開(kāi)斷完全取決于硬件，是物理層上的開(kāi)合;而軟開(kāi)關(guān)，則是必須借助于軟件，準確地說(shuō)是借助軟件來(lái)進(jìn)行關(guān)閉。
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/201808/387605.htm兩者各有優(yōu)劣。前者因為是物理層的操作，可以講電源和系統部分完全阻隔，所以關(guān)閉時(shí)漏電流非常小，但缺陷是關(guān)閉時(shí)無(wú)法給予軟件任何通知信息;而后者的關(guān)閉只是電平的操作，關(guān)閉后無(wú)法將電源部分與系統部分隔離，因此相對而言，漏電流會(huì )比較大，但優(yōu)點(diǎn)在于，關(guān)閉是由軟件進(jìn)行控制，所以能在關(guān)閉前做好相應的準備工作。正是因為此特性，故電子設備來(lái)說(shuō)采用硬開(kāi)關(guān)的設計非常少，更多的是軟開(kāi)關(guān)。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，我們常用的家用電腦就是軟開(kāi)關(guān)設計。試想加入電腦采用的是硬開(kāi)關(guān)的設計，會(huì )是什么結果?結果估計就如同我們在正常使用電腦時(shí)，突然將插頭給拔掉一樣。這樣，對于電腦的設備，特別是硬盤(pán)而言，所造成的損害是不可估量的。
軟開(kāi)關(guān)設計 硬件篇
對于軟開(kāi)關(guān)而言，在我們按下那一瞬間，因為還沒(méi)有給CPU上電，不存在任何程序執行的可能，所以注定“打開(kāi)”這一個(gè)操作只能用硬件完成。當系統跑起來(lái)以后，此時(shí)軟件已經(jīng)開(kāi)始運作，我們就能通過(guò)對GPIO進(jìn)行操作來(lái)關(guān)閉設備。綜上所述，如果要實(shí)現軟開(kāi)關(guān)，我們必須具備兩個(gè)GPIO口。一個(gè)為DETECT_KEY，作為輸入，用來(lái)檢測按鍵是否按下;另一個(gè)為GPIO_SHDW，作為輸出，用來(lái)控制電源的閉合。
現在，我們來(lái)看一個(gè)典型的軟開(kāi)關(guān)電路(圖一，以下講解都以電路圖的標號為指代)：
該電路很簡(jiǎn)單，對外的節點(diǎn)有四處，分別如下：
PWR_ON：用來(lái)控制系統的電源。當其為high時(shí)，系統正常供電。
VDD33D：直接接3.3V電壓
GPIO_SHDW：當其為low時(shí)關(guān)閉系統電源
DETECT_KEY：檢測按鍵S1的狀態(tài)。
我們現在根據開(kāi)機到關(guān)機的過(guò)程來(lái)一步一步來(lái)分析該電路：
1.未開(kāi)機，S1未按下。
此時(shí)GPIO_SHDN為low，直接控制了Q1和Q2的控制腳(PIN1)，令VDD33D的電壓無(wú)法輸出到POW_ON端。而D1因為S1未按下，該二極管也處于阻隔狀態(tài)，S1端的VDD33D也無(wú)法輸送到POW_ON端。故整個(gè)系統還處于關(guān)閉狀態(tài)。
2.S1按下，開(kāi)機。
S1按下，二極管D1導通，S1端的VDD33D電壓輸送到PWR_ON端，系統開(kāi)始啟動(dòng)。系統啟動(dòng)時(shí)，將GPIO_SHDN置high。此時(shí)PWR_ON已經(jīng)輸入了R2,R3端的VDD33D電壓，D1兩邊電壓基本上處于平衡狀態(tài)，D1相當于斷開(kāi)，S1端的電壓無(wú)法加載到PWR_ON。
3.S1放開(kāi)，系統正常運行。
S1放開(kāi)，D1不可能再導通，而此時(shí)電壓已經(jīng)主要是從R2，R3端的VDD3D輸入，令PWR_ON一直保持high狀態(tài)，故系統一直處于正常運行狀態(tài)。
4.S1按下，系統正常運行。
因為S1按下，導致Q3導通，拉低R6端下方的電壓，此時(shí)DETECT_KEY這個(gè)GPIO口檢測到電平為low，軟件開(kāi)始進(jìn)入計時(shí)狀態(tài)。
5.S1放開(kāi)。
因為S1已經(jīng)放開(kāi)，Q3不再導通，R6下端電壓恢復，DETECT_KEY檢測到電平為high。此時(shí)軟件和閾值做比較，如果超過(guò)預定的閾值，則關(guān)閉系統;否則，將本次操作忽略。在這里之所以和閾值進(jìn)行比較，是出自于防抖的需要。因為在實(shí)際使用中，可能R6端會(huì )有微小的極為短暫的電壓降，如果軟件不設置閾值，檢測到該電壓降就會(huì )關(guān)閉，這對于產(chǎn)品而言是不允許的。
軟開(kāi)關(guān)設計 軟件篇
相對于硬件來(lái)說(shuō)，軟開(kāi)關(guān)的軟件代碼更為簡(jiǎn)單，只需要檢測DETECT_KEY即可。該功能的實(shí)現主要是通過(guò)GPIO，而wince并沒(méi)有對GPIO做上層定義，并且每款CPU的GPIO的操作方式又各自不同，所以本文無(wú)法給出一個(gè)完整可用的代碼，只能用偽代碼作為示例講解。雖然是偽代碼，但對于了解其流程還是有一定的意義。
void Power_On()
{
...
//設置GPIO_SHDN為high
SetGPIO_HIGH(GPIO_SHDN);
...
}
DWORD PWR_IntrThread(PVOID pParam)
{
....
//使能中斷
EnableInterrupt();
//初始化中斷
InterruptInitialize(btnSysIntr, hNotifyEvent, 0, 0)
while(TRUE)
{
//等待中斷事件
dwRet = WaitForSingleObject(hNotifyEvent, INFINITE);
if(dwRet == WAIT_OBJECT_0)
{
//中斷處理完畢，讓中斷再次進(jìn)入處理
InterruptDone(btnSysIntr);
//再次等待中斷處理事件
dwRet = WaitForSingleObject(hNotifyEvent, 1000);
if(dwRet == WAIT_TIMEOUT)
{
//當其位WAIT_TIMEOUT時(shí)，意味著(zhù)為長(cháng)按，進(jìn)入poweroff函數
EnterPowerOff();
}
}
}
....
}
void EnterPowerOff()
{
...
while(TRUE)
{
if(IsGPIOHigh(GPIO_DETECT_KEY) != FALSE)
{
//S1已經(jīng)松開(kāi)，跳出循環(huán)
break;
}
}
//關(guān)閉系統電源
SetGPIO_LOW(GPIO_SHDN);
...
}
這里唯一需要注意的是EnterPowerOff函數，在這里必須要檢測S1是否已經(jīng)松開(kāi)。如果還沒(méi)有松開(kāi)S1就將GPIO_SHDN置為L(cháng)OW，因為S1端還有VDD33D電壓輸入到PWR_ON端，所以系統還是無(wú)法關(guān)閉。
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