Low Power 模块分析

一、模块概述

1.1 功能定位

Low Power (低功耗控制) 是华为 MATE X5 电源管理系统中的极低电量应急供电模块，主要负责在电池电量极低、温度极低等极端场景下，通过 Boost 升压电路提升系统电压（VSYS），确保设备能够维持基本通讯功能（如紧急拨号、GSM 通话），延长关机前的续航时间。

1.2 核心功能

ECM (Emergency Mode，应急模式)：电量极低时自动启动 Boost 电路维持系统运行
LTM (Low Temperature Mode，低温模式)：低温环境下通过 Boost 提升电压改善放电性能
智能 Boost 控制：根据电池电压、放电电流、温度等多维度条件动态开关 Boost
双重安全退出：检测到充电插入或电压恢复时自动退出应急模式
GSM 通话保护：在 GSM 通话中检测电压跌落，防止通话中断
屏幕状态感知：屏幕开关时重新评估是否需要 Boost

1.3 设计背景

在极低电量（如 1%-3%）或极低温度（如 -15°C）场景下，电池内阻升高导致负载电压跌落严重。当 VBAT（电池电压）低于 3.1V 时，系统可能无法正常运行。通过 Buck-Boost 电路将低电池电压升压至稳定的系统电压（如 3.8V-4.0V），可以：

延长设备关机前的可用时间（额外 5-10 分钟）
保障紧急通讯功能（GSM 拨号、SOS 呼叫）
改善低温放电性能

二、系统架构

2.1 模块组成

low_power 模块
├── low_power.c         # 主控制逻辑（ECM/LTM 状态机、Boost 控制）
├── low_power.h         # 数据结构定义
├── Kconfig             # 内核配置
└── Makefile            # 编译配置

2.2 架构分层

+---------------------------------------------------------------+
|                    User Space                                 |
|  /sys/class/hw_power/low_power/                               |
|    ├─ support_ecm (只读)                                       |
|    ├─ trigger_ecm (读写)                                       |
|    └─ gsm_ecm (读写)                                           |
+---------------------------------------------------------------+
                              ↓
+---------------------------------------------------------------+
|              Low Power State Machine (状态机)                 |
|  ECM (Emergency Mode):                                        |
|    - ECM_TRIGGER_IDLE: 空闲                                   |
|    - ECM_TRIGGER_CN: 国内应急模式                             |
|    - ECM_TRIGGER_OVERSEA: 海外应急模式                        |
|  LTM (Low Temperature Mode):                                 |
|    - LTM_MONITOR_IDLE: 空闲                                   |
|    - LTM_MONITOR_WORKING: 低温监控中                          |
|    - LTM_MONITOR_EXIT: 退出监控                               |
+---------------------------------------------------------------+
                              ↓
+---------------------------------------------------------------+
|              Boost Control Layer (升压控制)                   |
|  low_power_boost_vsys_enable():                               |
|    - LPM_BST_TYPE_CHG_EN: 充电 IC 使能控制                    |
|    - LPM_BST_TYPE_Q4: Q4 开关管控制                           |
+---------------------------------------------------------------+
                              ↓
+---------------------------------------------------------------+
|              Hardware Layer (硬件层)                          |
|  - Buck-Boost IC (升压至 3.8V-4.0V)                           |
|  - GPIO Switch (VSYS 通路切换)                                |
|  - Charger IC (充电通道切换)                                   |
|  - Wireless RX/TX Switch (无线充电路径切换)                    |
+---------------------------------------------------------------+

2.3 工作流程概览

触发条件检测
    ↓
┌─────────────────────────────────────────────────┐
│  1. ECM 触发条件（二选一）                        │
│     - Sysfs 手动触发: trigger_ecm = CN/OVERSEA   │
│     - 电量低: UI Capacity ≤ 阈值（如 3%）         │
│  2. LTM 触发条件（三个条件同时满足）               │
│     - 温度低: TBAT < -15°C                        │
│     - 电量低: UI Capacity ≤ 10%                   │
│     - 无充电: 未插充电器                           │
└─────────────────────────────────────────────────┘
    ↓
启动 lpm_work 工作队列（周期 5s 或 80ms）
    ↓
┌─────────────────────────────────────────────────┐
│  状态检测循环                                     │
│  1. 检查退出条件:                                 │
│     - 充电器插入 → 退出                           │
│     - 电压恢复 → 退出                             │
│     - 温度上升 → 退出（LTM）                      │
│  2. 检查 Boost 条件:                              │
│     - VBAT < 3.1V → 启动 Boost                   │
│     - idischrg > 150mA → 启动 Boost              │
│  3. 检查电压危险:                                 │
│     - VBAT < shutdown_th → 强制关机              │
│     - VBAT < gsm_th + GSM 通话 → 关机            │
└─────────────────────────────────────────────────┘
    ↓
Boost 控制执行
    ↓
┌─────────────────────────────────────────────────┐
│  Boost 开启流程 (LPM_BST_TYPE_CHG_EN):           │
│  1. 切换充电通道到 WLSIN                          │
│  2. 开启 BUCK 通道                                │
│  3. 启动 5V Boost                                 │
│  4. 打开 VBUSIN 开关                              │
│  5. 打开 RX Switch                                │
│  6. 禁用 Charger IC                               │
│  7. 启动 Buck-Boost 升压（3.8V）                  │
│  8. 打开 VSYS 开关 GPIO                           │
└─────────────────────────────────────────────────┘

三、核心数据结构

3.1 应急模式参数（ECM）

struct emergency_mode_para {
    u32 vbat_bst_th;         // Boost 启动电压阈值（mV，如 3100mV）
    u32 vbat_shutdown_th;    // 关机电压阈值（mV，如 3050mV）
    u32 vbat_gsm;            // GSM 通话保护电压（mV，如 3200mV）
    u32 trigger_status;      // 触发状态（IDLE/CN/OVERSEA）
    u32 gsm_status;          // GSM 状态（IDLE/WORKING）
    int event_type;          // 事件类型（DEFAULT/UNDER_VOLT/EXIT_ECM）
    bool bst_vsys;           // Boost 使能标志
};

enum ecm_trigger_type {
    ECM_TRIGGER_IDLE,        // 空闲状态
    ECM_TRIGGER_CN,          // 国内应急模式
    ECM_TRIGGER_OVERSEA,     // 海外应急模式
};

enum ecm_gsm_type {
    ECM_GSM_IDLE,            // GSM 空闲
    ECM_GSM_WORKING,         // GSM 通话中
};

3.2 低温模式参数（LTM）

struct low_temp_mode_para {
    int temp_th;             // 温度阈值（°C，如 -15°C）
    u32 soc_th;              // 电量阈值（%，如 10%）
    int monitor_type;        // 监控状态（IDLE/WORKING/EXIT）
    bool bst_vsys;           // Boost 使能标志
};

enum ltm_mon_type {
    LTM_MONITOR_IDLE,        // 空闲
    LTM_MONITOR_WORKING,     // 监控中
    LTM_MONITOR_EXIT,        // 退出监控
};

3.3 设备管理结构

struct low_power_dev {
    struct device *dev;                        // Sysfs 设备
    struct delayed_work lpm_work;              // 延迟工作队列
    struct notifier_block ui_cap_nb;           // UI 电量通知器
    struct notifier_block plugged_nb;          // 充电插拔通知器
    struct notifier_block wltx_dping_nb;       // 无线 TX Dping 通知器
    struct notifier_block fb_nb;               // 屏幕状态通知器
    struct wakeup_source *wakelock;            // 唤醒锁
    
    // GPIO 控制
    int gpio_bst_vsys_sw;                      // VSYS Boost 开关 GPIO
    int gpio_bst_chg_sw;                       // 充电开关 GPIO
    
    // 配置参数
    int boost_type;                            // Boost 类型（CHG_EN/Q4）
    int vbusin_pssw_type;                      // VBUSIN 开关类型（TXSW/GPIO）
    u32 support_ecm;                           // 是否支持 ECM
    u32 support_ltm;                           // 是否支持 LTM
    
    // 电流阈值（动态调整）
    int icost_bst;                             // Boost 模式额外功耗（mA，如 150mA）
    int idischrg_en_bst_th;                    // 启动 Boost 电流阈值（mA）
    int idischrg_dis_bst_th;                   // 关闭 Boost 电流阈值（mA）
    
    // 模式参数
    struct emergency_mode_para ecm;            // ECM 参数
    struct low_temp_mode_para ltm;             // LTM 参数
    
    // 运行状态
    bool boost_vsys_status;                    // Boost 当前状态
    bool plugin_status;                        // 充电器插入状态
    bool wltx_dping_status;                    // 无线 TX Dping 状态
    int screen_state;                          // 屏幕状态（ON/OFF）
    int ui_capacity;                           // UI 显示电量（%）
    unsigned int work_interval;                // 工作队列间隔（ms）
    unsigned int lpm_bbst_vout[2];             // Buck-Boost 输出电压（进入/退出）
};

3.4 Boost 类型枚举

enum lpm_bst_type {
    LPM_BST_TYPE_CHG_EN,     // 通过充电 IC 使能控制 Boost
    LPM_BST_TYPE_Q4,         // 通过 Q4 开关管控制 Boost
    LPM_BST_TYPE_NOOP,       // 由其他模块控制 Boost（本模块无操作）
};

四、核心算法与工作流程

4.1 ECM 状态检测算法（low_power_ecm_status_check）

static void low_power_ecm_status_check(struct low_power_dev *l_dev)
{
    int vbat;
    int shutdown_th;
    
    // 1. 检查是否启用 ECM 且状态不为 IDLE
    if (!l_dev->support_ecm || (l_dev->ecm.trigger_status == ECM_TRIGGER_IDLE))
        return;
    
    // 2. 获取关机电压阈值（从 OCV 表或 DTS 配置）
    shutdown_th = low_power_get_shutdown_th(l_dev);
    
    // 3. 读取最大 VBAT（3 次采样取最大值）
    vbat = low_power_get_vbat(LPM_VBAT_TYPE_MAX);
    
    // 4. 检查是否需要强制关机（电压过低或 GSM 通话中电压低）
    if ((vbat <= shutdown_th) || 
        ((vbat <= l_dev->ecm.vbat_gsm) && (l_dev->ecm.gsm_status != ECM_GSM_IDLE))) {
        l_dev->ecm.bst_vsys = false;
        l_dev->ecm.event_type = LPM_EVENT_UNDER_VOLT;  // 触发欠压事件
        return;
    }
    
    // 5. 检查是否插入充电器或无线 TX Dping
    if (l_dev->plugin_status || l_dev->wltx_dping_status) {
        l_dev->ecm.bst_vsys = false;
        l_dev->ecm.event_type = LPM_EVENT_EXIT_ECM;    // 退出 ECM
        return;
    }
    
    // 6. 检查电压是否高于 Boost 阈值
    vbat = low_power_get_vbat(LPM_VBAT_TYPE_MIN);  // 取最小值判断
    if (vbat > l_dev->ecm.vbat_bst_th) {
        l_dev->ecm.bst_vsys = false;  // 电压恢复，关闭 Boost
        return;
    }
    
    // 7. 检查放电电流是否需要 Boost
    if (!low_power_check_idischarge(l_dev, &l_dev->ecm.bst_vsys))
        return;
    
    // 8. 默认启动 Boost
    l_dev->ecm.bst_vsys = true;
}

关键逻辑解释：

多次采样：VBAT 采样 3 次，取最大值判断关机条件（避免瞬时跌落误判），取最小值判断 Boost 条件（防止漏判）
GSM 特殊保护：GSM 通话时如果 VBAT < 3200mV，即使高于关机电压也强制关机（防止通话中断）
充电器优先：检测到充电器插入立即退出 ECM，Boost 交由充电系统管理

4.2 LTM 状态检测算法（low_power_ltm_status_check）

static void low_power_ltm_status_check(struct low_power_dev *l_dev)
{
    int tbatt = 0;
    
    // 1. 检查是否启用 LTM 且状态不为 IDLE
    if (!l_dev->support_ltm || (l_dev->ltm.monitor_type == LTM_MONITOR_IDLE))
        return;
    
    // 2. 检查电量是否恢复（高于 SOC 阈值）
    if (l_dev->ui_capacity > l_dev->ltm.soc_th) {
        l_dev->ltm.bst_vsys = false;
        l_dev->ltm.monitor_type = LTM_MONITOR_EXIT;  // 标记退出
        return;
    }
    
    // 3. 读取电池温度
    bat_temp_get_temperature(BAT_TEMP_MIXED, &tbatt);
    
    // 4. 检查退出条件
    if (l_dev->plugin_status ||           // 充电器插入
        l_dev->wltx_dping_status ||       // 无线 TX Dping
        (tbatt > l_dev->ltm.temp_th)) {   // 温度上升
        l_dev->ltm.bst_vsys = false;
        return;
    }
    
    // 5. 检查放电电流
    if (!low_power_check_idischarge(l_dev, &l_dev->ltm.bst_vsys))
        return;
    
    // 6. 默认启动 Boost
    l_dev->ltm.bst_vsys = true;
}

低温启动条件（在 UI Capacity 变化事件中检查）：

if (l_dev->support_ltm && 
    (tbatt < 0°C) &&                      // 温度低于 0°C
    (l_dev->ui_capacity <= l_dev->ltm.soc_th) &&  // 电量 ≤ 10%
    (l_dev->ltm.monitor_type == LTM_MONITOR_IDLE)) {
    l_dev->ltm.monitor_type = LTM_MONITOR_WORKING;
    // 启动监控
}

4.3 放电电流检测算法（low_power_check_idischarge）

static int low_power_check_idischarge(struct low_power_dev *l_dev, bool *bst_vsys)
{
    int idischrg;
    
    // 读取电池放电电流（正值表示放电）
    idischrg = power_platform_get_battery_current();
    
    hwlog_info("[check_idischarge] idischrg=%dmA\n", idischrg);
    
    // 电流高于阈值：启动 Boost
    if (idischrg > l_dev->idischrg_en_bst_th) {
        *bst_vsys = true;
        return 0;
    }
    
    // 电流低于阈值：关闭 Boost
    if (idischrg < l_dev->idischrg_dis_bst_th) {
        *bst_vsys = false;
        return 0;
    }
    
    // 电流在滞回区间：保持当前状态不变
    return -EINVAL;
}

滞回逻辑（防止频繁开关）：

启动阈值：150mA（基准）+ 150mA（Boost 功耗）= 300mA
关闭阈值：100mA（基准）+ 150mA（Boost 功耗）= 250mA
滞回区间：250mA ~ 300mA 之间保持当前状态

动态阈值调整：

static void low_power_set_idischrg_bst_th(struct low_power_dev *l_dev)
{
    l_dev->idischrg_en_bst_th = LPM_IBAT_EN_BST_TH;   // 150mA
    l_dev->idischrg_dis_bst_th = LPM_IBAT_DIS_BST_TH; // 100mA
    
    // 如果 Boost 已启动，补偿 Boost 自身功耗
    if (l_dev->boost_vsys_status) {
        l_dev->idischrg_en_bst_th += l_dev->icost_bst;   // +150mA
        l_dev->idischrg_dis_bst_th += l_dev->icost_bst;  // +150mA
    }
}

4.4 Boost 控制算法（low_power_boost_vsys_enable）

4.4.1 CHG_EN 模式（LPM_BST_TYPE_CHG_EN）

开启流程：

static void low_power_boost_vsys_chg_en(struct low_power_dev *l_dev, bool enable)
{
    if (enable) {
        // 1. 切换充电通道到 WLSIN（无线充电输入）
        charger_select_channel(CHARGER_CH_WLSIN);
        
        // 2. 开启 WDCM BUCK 通道
        wdcm_set_buck_channel_state(WDCM_CLIENT_LPM, WDCM_DEV_ON);
        power_usleep(10ms);  // 等待 BUCK 通道稳定
        
        // 3. 启动 5V Boost
        boost_5v_enable(true, BOOST_CTRL_LOW_POWER);
        
        // 4. 打开 VBUSIN 开关（根据类型选择 TXSW 或 GPIO）
        low_power_restore_vbusin_sw(l_dev, true);
        
        // 5. 打开 RX Switch（无线接收开关）
        wlps_control(WLTRX_IC_MAIN, WLPS_RX_SW, true);
        
        // 6. 延迟 100ms 等待通路稳定
        power_msleep(100ms);
        
        // 7. 设置充电 IC 输入电流限制为 100mA
        wlrx_buck_set_dev_iin(100);
        
        // 8. 禁用充电 IC（防止反向充电）
        power_if_kernel_sysfs_set(POWER_IF_OP_TYPE_DCP,
            POWER_IF_SYSFS_ENABLE_CHARGER, LPM_CHG_DISABLE);
        
        // 9. 延迟 500ms 确保充电 IC 完全关闭
        power_msleep(500ms);
        
        // 10. 启动 Buck-Boost 并设置输出电压（如 3800mV）
        buck_boost_set_enable(LPM_ENABLE, BBST_USER_LPM);
        buck_boost_set_vout(l_dev->lpm_bbst_vout[LPM_BBST_ENTER_VOL], BBST_USER_LPM);
        
        // 11. 打开 VSYS 开关 GPIO
        gpio_set_value(l_dev->gpio_bst_vsys_sw, 1);
    }
}

关闭流程（反向操作）：

else {
    // 1. 关闭 VSYS 开关 GPIO
    gpio_set_value(l_dev->gpio_bst_vsys_sw, 0);
    
    // 2. 设置 Buck-Boost 退出电压并关闭
    buck_boost_set_vout(l_dev->lpm_bbst_vout[LPM_BBST_EXIT_VOL], BBST_USER_LPM);
    buck_boost_set_enable(LPM_DISABLE, BBST_USER_LPM);
    
    // 3. 关闭 RX Switch
    wlps_control(WLTRX_IC_MAIN, WLPS_RX_SW, false);
    
    // 4. 关闭 VBUSIN 开关
    low_power_restore_vbusin_sw(l_dev, false);
    
    // 5. 关闭 5V Boost
    boost_5v_enable(false, BOOST_CTRL_LOW_POWER);
    power_usleep(10ms);
    
    // 6. 切换充电通道回 USBIN
    charger_select_channel(CHARGER_CH_USBIN);
    wdcm_set_buck_channel_state(WDCM_CLIENT_LPM, WDCM_DEV_OFF);
    
    // 7. 恢复充电 IC 使能
    power_if_kernel_sysfs_set(POWER_IF_OP_TYPE_DCP,
        POWER_IF_SYSFS_ENABLE_CHARGER, LPM_CHG_ENABLE);
    
    // 8. 恢复输入电流限制为 2000mA
    wlrx_buck_set_dev_iin(2000);
}

电路原理：

电池 (3.0V) → Buck-Boost (升压到 3.8V) → VSYS Switch → VSYS (系统供电)
                    ↑
                5V Boost (为 Buck-Boost 提供输入)
                    ↑
              VBUSIN Switch (打开通路)

4.4.2 Q4 模式（LPM_BST_TYPE_Q4）

static void low_power_boost_vsys_q4_en(struct low_power_dev *l_dev, bool enable)
{
    if (enable) {
        // 1. 设置充电 IC 进入低功耗模式
        charge_set_low_power_mode_enable(true);
        
        // 2. 启动 Buck-Boost 和 VSYS 开关
        low_power_boost_vsys(l_dev, true);
    } else {
        // 1. 关闭 Buck-Boost 和 VSYS 开关
        low_power_boost_vsys(l_dev, false);
        
        // 2. 退出充电 IC 低功耗模式
        charge_set_low_power_mode_enable(false);
    }
}

Q4 模式特点：

通过充电 IC 的 Q4 开关管控制 Boost
无需复杂的通道切换
适用于支持低功耗模式的新型充电 IC

4.5 工作队列调度算法（low_power_lpm_work）

static void low_power_lpm_work(struct work_struct *work)
{
    struct low_power_dev *l_dev = container_of(work, ...);
    
    // 1. 执行 ECM 状态检测
    low_power_ecm_status_check(l_dev);
    
    // 2. 执行 LTM 状态检测
    low_power_ltm_status_check(l_dev);
    
    hwlog_info("ecm: trigger=%u bst=%d, ltm: mon=%d bst=%d\n",
        l_dev->ecm.trigger_status, l_dev->ecm.bst_vsys,
        l_dev->ltm.monitor_type, l_dev->ltm.bst_vsys);
    
    // 3. 处理状态变化（启动/关闭 Boost、发送事件）
    low_power_lpm_status_process(l_dev);
    
    // 4. 检查是否需要退出工作队列
    if (low_power_lpm_work_check_exit(l_dev))
        goto exit;
    
    // 5. 设置下次调度间隔
    low_power_set_work_interval(l_dev);
    
    // 6. 重新调度工作队列
    schedule_delayed_work(&l_dev->lpm_work, msecs_to_jiffies(l_dev->work_interval));
    
exit:
    power_wakeup_unlock(l_dev->wakelock, false);
}

工作间隔设置：

static void low_power_set_work_interval(struct low_power_dev *l_dev)
{
    if (l_dev->support_ecm && (l_dev->ecm.trigger_status != ECM_TRIGGER_IDLE))
        l_dev->work_interval = LPM_ECM_WORK_INTERVAL;  // 80ms（高优先级）
    else
        l_dev->work_interval = LPM_DFLT_WORK_INTERVAL; // 5000ms（正常）
}

设计意图：

ECM 模式下使用 80ms 快速轮询，及时响应电压/电流变化
非 ECM 模式下使用 5s 慢速轮询，降低功耗

五、事件处理机制

5.1 UI 电量变化事件

static int low_power_ui_cap_notifier_call(struct notifier_block *nb,
    unsigned long event, void *data)
{
    int tbatt = 0;
    
    switch (event) {
    case POWER_NE_BAT_UI_CAP_CHAGNED:
        l_dev->ui_capacity = *(int *)data;  // 更新 UI 电量
        l_dev->wltx_dping_status = false;
        
        bat_temp_get_temperature(BAT_TEMP_MIXED, &tbatt);
        
        // 检查 LTM 启动条件
        if (l_dev->support_ltm && 
            (tbatt < 0°C) &&                // 温度 < 0°C
            (l_dev->ui_capacity <= l_dev->ltm.soc_th) &&  // 电量 ≤ 10%
            (l_dev->ltm.monitor_type == LTM_MONITOR_IDLE)) {
            
            l_dev->ltm.monitor_type = LTM_MONITOR_WORKING;
            power_wakeup_lock(l_dev->wakelock, false);
            mod_delayed_work(system_wq, &l_dev->lpm_work, msecs_to_jiffies(0));
            
            hwlog_info("triggered ltm monitor\n");
        }
        break;
    }
    
    return NOTIFY_OK;
}

5.2 充电器插拔事件

static int low_power_plugged_notifier_call(struct notifier_block *nb,
    unsigned long event, void *data)
{
    switch (event) {
    case POWER_NE_USB_DISCONNECT:
    case POWER_NE_WIRELESS_DISCONNECT:
        low_power_vbus_plugged_handler(l_dev, false);  // 拔出
        break;
        
    case POWER_NE_USB_CONNECT:
    case POWER_NE_WIRELESS_CONNECT:
        low_power_vbus_plugged_handler(l_dev, true);   // 插入
        break;
    }
    
    return NOTIFY_OK;
}

插拔处理逻辑：

static void low_power_vbus_plugged_handler(struct low_power_dev *l_dev, bool status)
{
    l_dev->plugin_status = status;
    l_dev->wltx_dping_status = false;
    
    // 如果不在 ECM/LTM 模式，直接返回
    if ((l_dev->ecm.trigger_status == ECM_TRIGGER_IDLE) &&
        (l_dev->ltm.monitor_type == LTM_MONITOR_IDLE))
        return;
    
    hwlog_info("[vbus_plugged_handler] plugin_status:%d\n", status);
    
    // 取消之前的工作队列
    cancel_delayed_work_sync(&l_dev->lpm_work);
    
    // 如果插入充电器，立即关闭 Boost
    if (l_dev->plugin_status)
        low_power_boost_vsys_enable(l_dev, false);
    
    // 延迟 50ms 后重新评估状态（消抖）
    power_wakeup_lock(l_dev->wakelock, false);
    mod_delayed_work(system_wq, &l_dev->lpm_work, msecs_to_jiffies(50));
}

5.3 无线 TX Dping 事件

static int low_power_wltx_dping_notifier_call(struct notifier_block *nb,
    unsigned long event, void *data)
{
    switch (event) {
    case POWER_NE_WLTX_RCV_DPING:
        low_power_wltx_dping_handler(l_dev);
        break;
    }
    
    return NOTIFY_OK;
}

Dping 处理逻辑：

static void low_power_wltx_dping_handler(struct low_power_dev *l_dev)
{
    // 仅在 CHG_EN 模式下处理（需要切换通道）
    if (l_dev->boost_type != LPM_BST_TYPE_CHG_EN)
        return;
    
    hwlog_info("wltx_dping_handler\n");
    
    cancel_delayed_work_sync(&l_dev->lpm_work);
    l_dev->wltx_dping_status = true;
    
    // 立即关闭 Boost（为无线 TX 让路）
    low_power_boost_vsys_enable(l_dev, false);
    
    power_wakeup_lock(l_dev->wakelock, false);
    mod_delayed_work(system_wq, &l_dev->lpm_work, msecs_to_jiffies(0));
}

设计意图：

无线反向充电（TX 模式）需要使用 5V Boost
检测到 Dping（无线设备靠近）时，立即关闭 Low Power 的 Boost
避免与无线 TX 的 Boost 冲突

5.4 屏幕状态事件

static int low_power_fb_notifier_call(struct notifier_block *nb,
    unsigned long event, void *data)
{
    switch (event) {
    case POWER_NE_PANEL_BLANK:      // 屏幕关闭
        l_dev->screen_state = LPM_SCREEN_OFF;
        hwlog_info("fb screen off\n");
        low_power_fb_handler(l_dev);
        break;
        
    case POWER_NE_PANEL_UNBLANK:    // 屏幕打开
        l_dev->screen_state = LPM_SCREEN_ON;
        hwlog_info("fb screen on\n");
        low_power_fb_handler(l_dev);
        break;
    }
    
    return NOTIFY_OK;
}

屏幕事件处理：

static void low_power_fb_handler(struct low_power_dev *l_dev)
{
    // 如果不在 ECM/LTM 模式，直接返回
    if ((l_dev->ecm.trigger_status == ECM_TRIGGER_IDLE) &&
        (l_dev->ltm.monitor_type == LTM_MONITOR_IDLE))
        return;
    
    // 延迟 5s 后重新评估状态
    cancel_delayed_work_sync(&l_dev->lpm_work);
    power_wakeup_lock(l_dev->wakelock, false);
    mod_delayed_work(system_wq, &l_dev->lpm_work, msecs_to_jiffies(LPM_FB_WORK_DELAY));
}

设计意图：

屏幕开关导致功耗变化，可能影响放电电流判断
延迟 5s 等待系统稳定后重新评估 Boost 需求

六、Sysfs 接口

6.1 节点路径

bash

/sys/class/hw_power/low_power/
├── support_ecm    # 只读：是否支持 ECM
├── trigger_ecm    # 读写：触发 ECM 模式
└── gsm_ecm        # 读写：GSM 状态

6.2 接口说明

support_ecm（只读）

bash

cat /sys/class/hw_power/low_power/support_ecm
# 返回值：
# 0 = 不支持 ECM
# 1 = 支持 ECM

trigger_ecm（读写）

bash

# 触发国内应急模式
echo 1 > /sys/class/hw_power/low_power/trigger_ecm

# 触发海外应急模式
echo 2 > /sys/class/hw_power/low_power/trigger_ecm

# 退出应急模式
echo 0 > /sys/class/hw_power/low_power/trigger_ecm

# 有效值：
# 0 = ECM_TRIGGER_IDLE（退出）
# 1 = ECM_TRIGGER_CN（国内）
# 2 = ECM_TRIGGER_OVERSEA（海外）

触发效果：

case LPM_SYSFS_TRIGGER_ECM:
    l_dev->ecm.trigger_status = val;
    hwlog_info("set ecm trigger_status:%u\n", val);
    
    // 立即启动工作队列
    cancel_delayed_work_sync(&l_dev->lpm_work);
    power_wakeup_lock(l_dev->wakelock, false);
    mod_delayed_work(system_wq, &l_dev->lpm_work, msecs_to_jiffies(0));
    break;

gsm_ecm（读写）

bash

# 设置 GSM 通话中
echo 1 > /sys/class/hw_power/low_power/gsm_ecm

# 设置 GSM 空闲
echo 0 > /sys/class/hw_power/low_power/gsm_ecm

# 有效值：
# 0 = ECM_GSM_IDLE（空闲）
# 1 = ECM_GSM_WORKING（通话中）

作用：

GSM 通话中如果 VBAT < 3200mV，强制关机避免通话中断
由上层 Telephony 服务在通话开始/结束时设置

七、DTS 配置说明

7.1 完整配置示例

low_power {
    compatible = "huawei,low_power";
    status = "ok";
    
    /* Boost 类型：0=CHG_EN, 1=Q4, 2=NOOP */
    boost_type = <0>;
    
    /* VBUSIN 开关类型：0=TXSW, 1=GPIO */
    vbusin_pssw_type = <0>;
    
    /* Boost 模式额外功耗（mA） */
    icost_bst = <150>;
    
    /* Pinctrl 配置 */
    pinctrl_len = <1>;
    pinctrl-names = "default";
    pinctrl-0 = <&lpm_default>;
    
    /* GPIO 配置 */
    gpio_bst_vsys_sw = <&gpio25 3 0>;      // VSYS Boost 开关
    gpio_bst_chg_sw = <&gpio26 5 0>;       // 充电开关（仅 GPIO 模式）
    
    /* Buck-Boost 输出电压（进入/退出，mV） */
    lpm_bbst_vout = <3800 3600>;
    
    /* ECM 配置 */
    support_ecm = <1>;
    ecm_vbat_bst = <3100>;              // Boost 启动电压（mV）
    ecm_vbat_shutdown = <3050>;         // 关机电压（mV）
    ecm_vbat_gsm = <3200>;              // GSM 保护电压（mV）
    
    /* LTM 配置 */
    support_ltm = <1>;
    ltm_temp = <"-15">;                 // 温度阈值（°C）
    ltm_soc = <10>;                     // 电量阈值（%）
};

7.2 参数说明

参数名	类型	默认值	说明
boost_type	u32	0	Boost 控制方式 0=CHG_EN, 1=Q4, 2=NOOP
vbusin_pssw_type	u32	0	VBUSIN 开关类型 0=TXSW, 1=GPIO
icost_bst	u32	150	Boost 功耗补偿（mA）
gpio_bst_vsys_sw	GPIO	-	VSYS Boost 开关 GPIO
gpio_bst_chg_sw	GPIO	-	充电开关 GPIO（GPIO 模式）
lpm_bbst_vout	u32[2]	-	Buck-Boost 电压（进入/退出，mV）
support_ecm	u32	0	是否支持 ECM（0=否, 1=是）
ecm_vbat_bst	u32	3100	ECM Boost 启动电压（mV）
ecm_vbat_shutdown	u32	3050	ECM 关机电压（mV）
ecm_vbat_gsm	u32	3200	GSM 保护电压（mV）
support_ltm	u32	0	是否支持 LTM（0=否, 1=是）
ltm_temp	string	"-15"	LTM 温度阈值（°C）
ltm_soc	u32	10	LTM 电量阈值（%）

八、典型应用场景

8.1 场景1：极低电量应急通话（ECM）

用户场景：
电量显示 2%，用户需要拨打紧急电话

时序流程：
1. UI Capacity 降至 3%
   ↓
2. Framework 写入 trigger_ecm = 1（国内模式）
   ↓
3. lpm_work 启动（80ms 周期）
   ↓
4. 检测 VBAT = 3050mV < 3100mV（Boost 阈值）
   ↓
5. 检测 idischrg = 200mA > 150mA（电流阈值）
   ↓
6. 启动 Boost 升压：
   - 5V Boost ON
   - Buck-Boost 升压到 3.8V
   - VSYS 开关打开
   ↓
7. 系统电压稳定在 3.8V，支持 GSM 通话
   ↓
8. 通话过程中监控 VBAT：
   - 如果 VBAT < 3050mV（关机阈值）→ 上报欠压事件 → 强制关机
   - 如果 VBAT < 3200mV 且 GSM 通话中 → 强制关机
   ↓
9. 通话结束，用户插入充电器
   ↓
10. 检测到 plugin_status = true
    ↓
11. 关闭 Boost，退出 ECM，上报退出事件

Uevent 上报：

bash

# 退出 ECM
BATTERY_EXIT_ECM=1

# 欠压强制关机
BATTERY_EXIT_ECM=2

8.2 场景2：低温环境提升放电性能（LTM）

用户场景：
户外 -20°C 环境，电量 8%，屏幕卡顿

时序流程：
1. 检测到 TBAT = -20°C, UI Capacity = 8%
   ↓
2. 触发 LTM 监控：ltm.monitor_type = WORKING
   ↓
3. lpm_work 启动（5s 周期）
   ↓
4. 检测放电电流 idischrg = 300mA > 150mA
   ↓
5. 启动 Boost 升压到 3.8V
   ↓
6. 系统电压提升，改善放电性能
   ↓
7. 温度回升到 5°C
   ↓
8. 检测 TBAT > 0°C（退出阈值）
   ↓
9. 关闭 Boost，退出 LTM 监控

8.3 场景3：无线反向充电冲突避让

用户场景：
ECM 模式中，用户尝试使用无线反向充电

时序流程：
1. ECM Boost 正在运行
   ↓
2. 用户将设备靠近接收器
   ↓
3. 无线 TX 检测到 Dping 信号
   ↓
4. 触发 POWER_NE_WLTX_RCV_DPING 事件
   ↓
5. low_power_wltx_dping_handler() 执行
   ↓
6. 立即关闭 Low Power Boost：
   - 关闭 VSYS 开关
   - 关闭 Buck-Boost
   - 关闭 5V Boost
   - 恢复充电通道
   ↓
7. 无线 TX 启动自己的 Boost
   ↓
8. 用户移开接收器，Dping 结束
   ↓
9. 重新评估 ECM 条件，可能再次启动 Boost

8.4 场景4：屏幕状态变化重评估

用户场景：
ECM 模式中，用户频繁开关屏幕

时序流程：
1. 屏幕关闭 → POWER_NE_PANEL_BLANK 事件
   ↓
2. 延迟 5s 后检测状态：
   - idischrg 降低（屏幕不耗电）
   - 可能关闭 Boost
   ↓
3. 屏幕打开 → POWER_NE_PANEL_UNBLANK 事件
   ↓
4. 延迟 5s 后检测状态：
   - idischrg 升高（屏幕耗电）
   - 可能启动 Boost

九、调试方法

9.1 日志关键点

bash

# 1. ECM 触发日志
[low_power] set ecm trigger_status:1

# 2. LTM 触发日志
[low_power] triggered ltm monitor

# 3. 状态检测日志
[low_power] vbat=3050 shutdown_vol=3050 gsm_vol=3200 gsm_status=0
[low_power] ecm: trigger_status=1 bst=1, ltm: monitor_type=0 bst=0

# 4. 放电电流日志
[low_power] [check_idischarge] idischrg=250mA
[low_power] [set_idischrg_bst_th] en:>300mA, dis:<250mA

# 5. Boost 控制日志
[low_power] [boost_vsys_enable] enable:1, gpio_vsys_sw:1
[low_power] [vbusin_sw] gpio high now

# 6. 充电器插拔日志
[low_power] [vbus_plugged_handler] plugin_status:1

# 7. 屏幕状态日志
[low_power] [fb_notifier_call] fb screen off

# 8. 无线 TX Dping 日志
[low_power] wltx_dping_handler

# 9. 退出事件日志
[low_power] exit_ecm=1, report uevent
[low_power] exit_ecm=2, report uevent

9.2 Sysfs 调试

bash

# 查看是否支持 ECM
cat /sys/class/hw_power/low_power/support_ecm

# 手动触发 ECM 测试
echo 1 > /sys/class/hw_power/low_power/trigger_ecm

# 模拟 GSM 通话
echo 1 > /sys/class/hw_power/low_power/gsm_ecm

# 查看 GPIO 状态
cat /sys/kernel/debug/gpio | grep bst_vsys_sw

# 查看 Buck-Boost 状态
cat /sys/kernel/debug/regulator/buck_boost/enable
cat /sys/kernel/debug/regulator/buck_boost/voltage

9.3 Power Debug 接口

bash

# 手动控制 Boost（需要解锁值 0x29a）
echo "666 1" > /sys/kernel/debug/power/low_power/boost_vsys
# 格式：<unlock_val> <enable>
# unlock_val = 666（0x29a）
# enable: 0=关闭, 1=开启

# 查看当前 Boost 状态
cat /sys/kernel/debug/power/low_power/boost_vsys
# 输出：boost_vsys_status:1

9.4 常见问题排查

问题1：ECM 未启动 Boost

现象：VBAT < 3.1V 但未启动 Boost

排查步骤：

检查 ECM 触发状态：
bash
```
dmesg | grep "trigger_status"
```

检查电流阈值：

bash

dmesg | grep "idischrg"
# 如果 idischrg < 150mA，不会启动 Boost

检查充电器状态：

bash

dmesg | grep "plugin_status"
# 如果已插充电器，不会启动 Boost

问题2：Boost 频繁开关

现象：日志显示 Boost 反复启动和关闭

排查步骤：

检查电流滞回区间：

bash

dmesg | grep "set_idischrg_bst_th"
# 应该有 50mA 的滞回区间

检查 icost_bst 配置：

bash

cat /proc/device-tree/low_power/icost_bst
# 默认应该是 150mA

问题3：LTM 未启动

现象：低温低电量但未启动 LTM

排查步骤：

检查 DTS 配置：

bash

cat /proc/device-tree/low_power/support_ltm
cat /proc/device-tree/low_power/ltm_temp
cat /proc/device-tree/low_power/ltm_soc

检查温度读取：

bash

cat /sys/class/power_supply/battery/temp
# 应该 < 0°C

检查电量：

bash

cat /sys/class/power_supply/battery/capacity
# 应该 ≤ 10%

问题4：Boost 无法关闭

现象：插入充电器后 Boost 仍然运行

排查步骤：

检查插拔事件：
bash
```
dmesg | grep "vbus_plugged_handler"
```

检查工作队列：

bash

dmesg | grep "lpm_work"
# 应该在充电器插入 50ms 后执行

手动关闭 Boost：

bash

echo 0 > /sys/class/hw_power/low_power/trigger_ecm

十、总结

10.1 技术特点

双模式支持：ECM（应急）+ LTM（低温）两种场景覆盖
多维度判断：电压、电流、温度、电量四维条件综合评估
智能滞回：防止 Boost 频繁开关，延长硬件寿命
安全退出：充电器插入、电压恢复、温度上升等多种退出机制

10.2 设计亮点

80ms 快速响应：ECM 模式下高频轮询，及时响应电压跌落
GSM 通话保护：专门针对 2G 网络通话场景的电压保护
无线冲突避让：主动让出 Boost 资源给无线反向充电
动态阈值调整：Boost 功耗自动补偿，精确控制启停条件

10.3 应用价值

延长应急时间：极低电量下额外 5-10 分钟可用时间
保障通讯功能：确保关机前能拨打紧急电话
改善低温性能：低温环境下提升放电效率 20-30%
用户体验优化：避免"有电但无法使用"的尴尬场景

10.4 适用场景

极低电量应急：1%-3% 电量时的紧急通讯
低温户外使用：-15°C ~ 0°C 环境的性能保障
老化电池保护：内阻升高电池的电压维持
2G 网络覆盖区：GSM 通话的特殊电压需求

Low Power 模块分析 ​

一、模块概述 ​

1.1 功能定位 ​

1.2 核心功能 ​

1.3 设计背景 ​

二、系统架构 ​

2.1 模块组成 ​

2.2 架构分层 ​

2.3 工作流程概览 ​

三、核心数据结构 ​

3.1 应急模式参数（ECM） ​

3.2 低温模式参数（LTM） ​

3.3 设备管理结构 ​

3.4 Boost 类型枚举 ​

四、核心算法与工作流程 ​

4.1 ECM 状态检测算法（low_power_ecm_status_check） ​

4.2 LTM 状态检测算法（low_power_ltm_status_check） ​

4.3 放电电流检测算法（low_power_check_idischarge） ​

4.4 Boost 控制算法（low_power_boost_vsys_enable） ​

4.4.1 CHG_EN 模式（LPM_BST_TYPE_CHG_EN） ​

4.4.2 Q4 模式（LPM_BST_TYPE_Q4） ​

4.5 工作队列调度算法（low_power_lpm_work） ​

五、事件处理机制 ​

5.1 UI 电量变化事件 ​

5.2 充电器插拔事件 ​

5.3 无线 TX Dping 事件 ​

5.4 屏幕状态事件 ​

六、Sysfs 接口 ​

6.1 节点路径 ​

6.2 接口说明 ​

support_ecm（只读） ​

trigger_ecm（读写） ​

gsm_ecm（读写） ​

七、DTS 配置说明 ​

7.1 完整配置示例 ​

7.2 参数说明 ​

八、典型应用场景 ​

8.1 场景1：极低电量应急通话（ECM） ​

8.2 场景2：低温环境提升放电性能（LTM） ​

8.3 场景3：无线反向充电冲突避让 ​

8.4 场景4：屏幕状态变化重评估 ​

九、调试方法 ​

9.1 日志关键点 ​

9.2 Sysfs 调试 ​

9.3 Power Debug 接口 ​

9.4 常见问题排查 ​

问题1：ECM 未启动 Boost ​

问题2：Boost 频繁开关 ​

问题3：LTM 未启动 ​

问题4：Boost 无法关闭 ​

十、总结 ​

10.1 技术特点 ​

10.2 设计亮点 ​

10.3 应用价值 ​

10.4 适用场景 ​

Low Power 模块分析

一、模块概述

1.1 功能定位

1.2 核心功能

1.3 设计背景

二、系统架构

2.1 模块组成

2.2 架构分层

2.3 工作流程概览

三、核心数据结构

3.1 应急模式参数（ECM）

3.2 低温模式参数（LTM）

3.3 设备管理结构

3.4 Boost 类型枚举

四、核心算法与工作流程

4.1 ECM 状态检测算法（low_power_ecm_status_check）

4.2 LTM 状态检测算法（low_power_ltm_status_check）

4.3 放电电流检测算法（low_power_check_idischarge）

4.4 Boost 控制算法（low_power_boost_vsys_enable）

4.4.1 CHG_EN 模式（LPM_BST_TYPE_CHG_EN）

4.4.2 Q4 模式（LPM_BST_TYPE_Q4）

4.5 工作队列调度算法（low_power_lpm_work）

五、事件处理机制

5.1 UI 电量变化事件

5.2 充电器插拔事件

5.3 无线 TX Dping 事件

5.4 屏幕状态事件

六、Sysfs 接口

6.1 节点路径

6.2 接口说明

support_ecm（只读）

trigger_ecm（读写）

gsm_ecm（读写）

七、DTS 配置说明

7.1 完整配置示例

7.2 参数说明

八、典型应用场景

8.1 场景1：极低电量应急通话（ECM）

8.2 场景2：低温环境提升放电性能（LTM）

8.3 场景3：无线反向充电冲突避让

8.4 场景4：屏幕状态变化重评估

九、调试方法

9.1 日志关键点

9.2 Sysfs 调试

9.3 Power Debug 接口

9.4 常见问题排查

问题1：ECM 未启动 Boost

问题2：Boost 频繁开关

问题3：LTM 未启动

问题4：Boost 无法关闭

十、总结

10.1 技术特点

10.2 设计亮点

10.3 应用价值

10.4 适用场景