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1. 前言
随着信息技术的飞速发展,移动终端设备如手机、PDA、掌上电脑等产品正越来越多地得到广泛使用。加上目前移动终端设备的处理器性能不断提高、无线应用程序不断增加、图形功能越来越先进。功能上的增加,导致了移动终端产品的功耗越来越大;因此,对电池的提出了更高的性能要求,尤其体现在电池的管理方面,其中包括电池的充电管理和电池的监控,这是嵌入式产品开发中必须考虑的问题。 2. 电池管理芯片介绍
2.1. 管理芯片
电池管理芯片bq24032A支持USB充电和AC充电方式。通过bq24032A对电池进行充电。此芯片提供整个系统的电源输出。其中电池管理芯片bq24032A 的VBAT接于电池监控芯片的VBAT引脚。PSEL为电源选择端口,可以用于选择由那种输入电源作为主输入电源(USB或AC)。如果主输入电源不可用,系统将自动采用第二种输入电源进行输入,电池输入作为最后的选择,当USB或AC电源不存在时才选择使用电池作为供电源。PSEL被设置为低时,USB被选择为主输入[1]。下图1为电池管理芯片bq24032A及其外围电路图:

图1 电池管理芯片bq24032A及其外围电路图
2.2. 电池监控芯片bq26220
bq26220芯片是先进的电池设备监控模块,它可精确地测量充电和放电电流,并支持所有管理电池容量的必要功能,这个芯片可用于手持电话、PDA、和另外的便携式产品中。bq26220芯片和主控制器一起执行电池的管理功能,主控制器负责将bq26220的数据传送到终端用户电源管理系统中和接收相应的数据。这个模块提供64比特通用闪存,8比特的ID ROM,和32比特的RAM存储空间。这些非易失的存储空间能够保存电池的监控信息或关键的电池参数。
其中,BAT为电池电压检测输入端口,这个引脚被用于检测和测量电池的电压值。HDQ为单线HDQ接口,是一个单线串行通信接口,它是双向输入的,负责将寄存器的信息传递给主控制器,并接收主控制器的信息到寄存器中,电池监控芯片bq26220 的HDQ端口接于PXA272处理器的GPIO119端口[2]。下图2为bq26220芯片原理模块图:

图2 bq26220芯片原理模块图
3. 电池驱动模型和驱动初始化过程
Windows CE中包含的样本设备驱动程序分为两种类型:单片驱动程序(Monolithic device driver)和分层驱动程序(Layered Device driver)。采用分层开发模式可以降低开发难度,缩短开发周期,在电池驱动开发中使用分层驱动开发模式。
分层驱动程序由两个独立的层组成:上层是模型设备驱动程序(MDD),下层是依赖平台的驱动程序(PDD)。设备驱动程序服务器提供的接口(DDSI)是在PDD中实现的函数集,并由MDD调用。由于微软提供了所有与MDD模块相关的源代码,所以对这部分不用做任何改动,只需将自己的PDD模块与MDD模块链结成一个公用库即可[3]。MDD通过IoCTLS调用PDD中的特定函数来访问硬件的具体特性。
Windows CE电池驱动要求的MDD函数包括:
Init、Deinit、Open、Close、Read、Write、Seek、PowerDown、PowerUp、IOControl。
Windows CE电池驱动要求的PDD函数包括:
BatteryPDDInitialize、BatteryPDDDeinitialize、BatteryPDDGetStatus、BatteryPDDGetLevels、BatteryPDDSupportsChangeNotification、BatteryPDDPowerHandler、 BatteryPDDResume。