一种电源控制方法和装置与流程

文档序号:20162148发布日期:2020-03-24 21:07阅读:89来源:国知局
一种电源控制方法和装置与流程

本发明涉及芯片设计技术领域,尤其涉及一种电源控制方法和装置。



背景技术:

当前基于互联网应用的设备和终端得到飞速发展和广泛应用,这些应用的主要特点之一是需要电池长时间供电,对功耗的要求非常敏感。因此,降低设备和终端中芯片的系统功耗显得尤为重要。

为了降低功耗,现有技术中主要是增加了与工作模式电源稳压电路并联、且与主控数字逻辑模块连接的休眠模式电源稳压电路。在休眠模式下,工作模式电源稳压电路关闭,休眠模式电源稳压电路为主控数字逻辑模块供电,在工作模式下,工作模式电源稳压电路为主控数字逻辑模块供电。因为休眠模式电源稳压电路供电时的系统功耗低于工作模式电源稳压电路供电时的功耗,因而在休眠模式下可以降低功耗。

然而,在休眠模式下,主控数字逻辑模块虽然已经在较低频率下进行待机工作,但是依然存在供电,此时的静态功耗仍不能忽略。



技术实现要素:

本发明实施例提供了一种电源控制方法和装置,用以解决现有的低功耗管理装置在休眠模式下仍存在静态功耗的问题。

本发明实施例提供了一种电源控制装置,所述装置包括:

常开模块,主控数字逻辑模块,第一电源模块和开关模块;

所述常开模块分别与所述主控数字逻辑模块、所述第一电源模块和所述开关模块连接,所述开关模块分别与所述主控数字逻辑模块及所述第一电源模块连接;

所述常开模块,用于确定所述主控数字逻辑模块进入睡眠模式时,向所述开关模块发送断开连接的第一控制信号;

所述第一电源模块,用于为所述常开模块和所述主控数字逻辑模块供电;

所述开关模块,用于接收到所述常开模块发送的第一控制信号后断开所述第一电源模块与所述主控数字逻辑模块的连接。

进一步地,所述主控数字逻辑模块,用于完成初始化任务或数字逻辑处理任务后,向所述常开模块发送进入睡眠模式的第一请求信号;

所述常开模块,用于接收到第一请求信号后,确定所述主控数字逻辑模块进入睡眠模式。

进一步地,所述常开模块,还用于确定唤醒所述主控数字逻辑模块时,向所述开关模块发送建立连接的第二控制信号,并向所述主控数字逻辑模块发送进入低功耗工作模式的第一通知信息;

所述开关模块,还用于接收到所述常开模块发送的第二控制信号,使所述第一电源模块与所述主控数字逻辑模块连接;

所述主控数字逻辑模块,还接收到所述常开模块发送的第一通知信息后,进入低功耗工作模式。

进一步地,所述常开模块,还用于在接收到外部io唤醒信号、模拟传感触发信号和内部定时电路触发信号中的至少一种时,确定唤醒所述主控数字逻辑模块。

进一步地,所述主控数字逻辑模块,还用于判断是否进入全功能工作模式,若是,向所述常开模块发送进入全功能工作模式的第二请求信号,并在接收到所述常开模块发送的第二通知信息后进入全功能工作模式;

所述常开模块,还用于接收到所述第二请求信号后,向所述主控数字逻辑模块发送进入全功能工作模式的第二通知信息;

所述装置还包括:第二电源模块,所述第二电源模块输出的电流较所述第一电源模块输出的电流大;

所述第二电源模块分别与所述开关模块、所述常开模块连接,用于向所述主控数字逻辑模块供电;

所述常开模块,还用于接收到所述第二请求信号后,向所述第二电源模块发送开启供电的第三控制信号;并向所述主控数字逻辑模块发送进入全功能工作模式的第二通知信息;

所述第二电源模块,还用于接收到所述第三控制信号后开始供电。

进一步地,所述主控数字逻辑模块,还用于当确定不进入全功能工作模式时,判断数字逻辑处理任务是否完成,如果数字逻辑处理任务未完成,保持当前状态不变。

进一步地,所述常开模块,还用于确定所述主控数字逻辑模块进入睡眠模式或向所述主控数字逻辑模块发送进入低功耗工作模式的第一通知信息后,向所述第二电源模块发送断开供电的第四控制信号;

所述第二电源模块,还用于接收到所述第四控制信号后断开供电。

进一步地,所述装置还包括:第二电源模块,所述第二电源模块输出的电流较所述第一电源模块输出的电流大;

所述第二电源模块分别与所述开关模块、所述常开模块连接,用于向所述主控数字逻辑模块供电;

所述常开模块,还用于在上电初始化时,向所述开关模块发送建立连接的第二控制信号,并向所述第二电源模块发送开启供电的第三控制信号;

所述开关模块,还用于接收到所述常开模块发送的所述第二控制信号后,使所述第一电源模块、第二电源模块与所述主控数字逻辑模块连接;

所述第二电源模块,还用于接收到所述第三控制信号后开始供电。

相应地,本发明实施例还提供了一种电源控制方法,包括:

确定主控数字逻辑模块进入睡眠模式时,向开关模块发送断开连接的控制信号,控制所述开关模块断开第一电源模块与所述主控数字逻辑模块的连接。

进一步地,所述确定主控数字逻辑模块进入睡眠模式包括:

如果接收到所述主控数字逻辑模块发送的第一请求信号,确定所述主控数字逻辑模块进入睡眠模式,其中所述第一请求信号为所述主控数字逻辑模块,完成初始化任务或数字逻辑处理任务后发送的。

进一步地,确定唤醒所述主控数字逻辑模块时,向所述开关模块发送建立连接的第二控制信号,使所述第一电源模块与所述主控数字逻辑模块连接,并向所述主控数字逻辑模块发送进入低功耗工作模式的第一通知信息,使所述主控数字逻辑模块进入低功耗工作模式。

进一步地,当接收到第二请求信号后,向第二电源模块发送开启供电的第三控制信号,其中所述第二电源模块连接所述开关模块;并向所述主控数字逻辑模块发送进入全功能工作模式的第二通知信息,其中所述第二请求信号是所述主控数字逻辑模块判断进入全功能工作模式时发送的。

进一步地,确定所述主控数字逻辑模块进入睡眠模式或向所述主控数字逻辑模块发送进入低功耗模式的第一通知信息后,向所述第二电源模块发送断开供电的第四控制信号,使所述第二电源模块停止供电。

本发明实施例提供了一种电源控制方法和装置,该装置中常开模块分别与主控数字逻辑模块、第一电源模块和开关模块连接,开关模块分别与主控数字逻辑模块及第一电源模块连接;常开模块,用于确定所述主控数字逻辑模块进入睡眠模式时,向开关模块发送断开连接的第一控制信号;第一电源模块,用于为常开模块和主控数字逻辑模块供电;开关模块,用于接收到常开模块发送的第一控制信号后断开第一电源模块与主控数字逻辑模块的连接。由于在本发明实施例中,在睡眠模式下,常开模块通过控制开关模块断开第一电源模块与主控数字逻辑模块的连接,使主控数字逻辑模块在睡眠模式下完全断电,降低了主控数字逻辑模块的静态功耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种电源控制装置的结构示意图;

图2为本发明实施例提供的另一种电源控制装置的结构示意图;

图3为本发明实施例提供的芯片的电源管理方案的结构示意图;

图4为本发明实施例提供的一种电源控制方法的步骤流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。

为了有效降低睡眠模式下主控数字逻辑模块的静态功耗,本发明实施例提供了一种电源控制方法及装置。

实施例1:

图1为本发明实施例提供的一种电源控制装置的结构示意图,该装置包括:常开模块10,主控数字逻辑模块40,第一电源模块30和开关模块20。

所述常开模块10分别与所述主控数字逻辑模块40、所述第一电源模块30和所述开关模块20连接,所述开关模块20分别与所述主控数字逻辑模块40及所述第一电源模块30连接。

所述常开模块10,用于确定所述主控数字逻辑模块40进入睡眠模式时,向所述开关模块20发送断开连接的第一控制信号。

所述第一电源模块30,用于为所述常开模块10和所述主控数字逻辑模块40供电。

所述开关模块20,用于接收到所述常开模块10发送的第一控制信号后断开所述第一电源模块30与所述主控数字逻辑模块40的连接。

其中,常开模块10是控制开关模块20的断开与闭合的模块,常开模块10包括输入端口101、输出端口104和输出端口103,其中输入端口101连接第一电源模块30,输出端口104连接开关模块20,输出端口103连接主控数字逻辑模块40。

第一电源模块30包括输入端口301和输出端口302,其中输入端口301用于连接外部电源,该第一电源模块30对外部电源的电压和电流进行相应的处理,从而方便为常开模块10和主控数字逻辑模块40供电。第一电源模块30的输出端口302分别连接常开模块10的输入端口101和开关模块20。

主控数字逻辑模块40包括输入端口401,该输入端口401与开关模块20连接。

当开关模块20闭合时,主控数字逻辑模块40与第一电源模块30连接并接收第一电源模块30供电。

常开模块10用于监控当前主控数字逻辑模块40是否进入睡眠模式,当确定主控数字逻辑模块40进入睡眠模式时,因为主控数字逻辑模块40进入睡眠模式后,无需工作,此时为了减少静态功耗,常开模块10通过输出端口104向开关模块20发送断开连接的第一控制信号。

在本发明实施例中,第一电源模块30是小电流电源供电模块。外部电源通过输入端口301给小电流电源供电模块30供电,小电流电源供电模块30通过输出端口302给常开模块10和主控数字逻辑模块40供电。由于主控数字逻辑模块40在睡眠模式下断电,使得主控数字逻辑模块40的静态功耗降低,芯片在睡眠模式下,第一电源模块30仅为常开模块10供电,功耗极低,通常在几十到百纳安级电流。

由于在本发明实施例中主控数字逻辑模块40处于睡眠模式时,常开模块10通过控制开关模块20断开第一电源模块30与主控数字逻辑模块40的连接,使主控数字逻辑模块40在睡眠模式下完全断电,降低了主控数字逻辑模块40的静态功耗。

实施例2:

为了准确地确定主控数字逻辑模块40是否进入睡眠模式,在上述实施例的基础上,图2为本发明实施例提供的另一种电源控制装置的结构示意图,在本发明实施例中:

所述主控数字逻辑模块40,用于完成初始化任务或数字逻辑处理任务后,向所述常开模块10发送进入睡眠模式的第一请求信号。

所述常开模块10,用于接收到所述第一请求信号后,确定所述主控数字逻辑模块40进入睡眠模式。

其中,主控数字逻辑模块40还包括输出端口403和输入端口402,常开模块10还包括输入端口107和输出端口105,主控数字逻辑模块40的输出端口403与常开模块10的输入端口107连接,并且主控数字逻辑模块40的输入端口402与常开模块10的输出端口105连接。

其中,初始化任务是指主控数字逻辑模块40内的数字逻辑和模拟电路进行上电初始化配置。数字逻辑处理任务包括数据处理任务和逻辑分析任务。

主控数字逻辑模块40可以根据自身当前的状态确定是否完成了初始化任务,并且也可以根据当前的处理进度,确定是否进行完了数据逻辑处理任务,如果完成了初始化任务或数据逻辑处理任务,则向常开模块10发送第一请求信号。或者常开模块10也可以主动获取主控数字逻辑模块40的状态,确定主控数字逻辑模块40是否完成了初始化任务或数据逻辑处理任务。

常开模块10接收到第一请求信号后,确定主控数字逻辑模块40可以进入睡眠模式,为了节省功耗,常开模块10发送第一控制信号控制开关模块20断开。

主控数字逻辑模块40的工作模式由常开模块10控制,当常开模块10确定主控数字逻辑模块40进入睡眠状态时,常开模块10通过输出端口105向主控数字逻辑模块40的402端口发送进入睡眠模式的通知信息,控制主控数字逻辑模块40进入睡眠模式。

在本发明实施例中,常开模块10根据接收到主控数字逻辑模块40发送的第一请求信号后,确定主控数字逻辑模块40进入睡眠模式,从而进行开关模块20的控制,从而保证了控制的准确性。

实施例3:

当主控数字逻辑模块40进入睡眠模式后,如果需要主控数字逻辑模块40执行数字逻辑处理任务,需要将主控数字逻辑模块40唤醒,在上述各实施例的基础上,在本发明实施例中:

所述常开模块10,还用于确定唤醒所述主控数字逻辑模块40时,向所述开关模块20发送建立连接的第二控制信号,并向所述主控数字逻辑模块40发送进入低功耗工作模式的第一通知信息。

所述开关模块20,还用于接收到所述常开模块10发送的第二控制信号,使所述第一电源模块30与所述主控数字逻辑模块40连接。

所述主控数字逻辑模块40,还用于接收到所述常开模块10发送的第一通知信息后,进入低功耗工作模式。

在本发明实施例中,当常开模块10确定需要唤醒主控数字逻辑模块40时,控制开关模块20建立连接,开关模块20建立连接后,第一电源模块30通过开关模块20为主控数字逻辑模块40供电,并且常开模块10向主控数字逻辑模块40发送进入低功耗工作模式的第一通知信息,因为此时将主控数字逻辑模块40唤醒后还不知道有什么任务需要处理,可以暂时使主控数字逻辑模块40工作在低功耗工作模式,即此时只有第一电源模块30为主控数字逻辑模块40供电。而为了保证主控数字逻辑模块40在低功耗工作模式下工作,可以预先配置主控数字逻辑模块40内容在低功耗工作模式下工作的单元,在低功耗模式下只需要主控数字逻辑模块40的部分单元工作即可,即在低功耗工作模式下,只需要主控数字逻辑模块40的部分功能开启,具体开启什么的功能,可以根据第一电源模块30的供电量和各个功能的耗电量进行灵活选择。

为了方便常开模块10确定是否唤醒主控数字逻辑模块40,在本发明实施例中:

所述常开模块10,还用于在接收到外部io唤醒信号、模拟传感触发信号和内部定时电路触发信号中的至少一种时,确定唤醒所述主控数字逻辑模块40。

其中,常开模块10还包括输入端口103和输入端口106,常开模块10的输入端口103用于接收外部io唤醒信号,输入端口106用于接收模拟传感触发信号。

外部io唤醒信号可以是低电平信号、高电平信号、上升沿信号、下降沿信号中的任意一种;模拟传感触发信号是由温度,压力,位移,速度等非电信号中的任意一种转换成的模拟信号。

另外,常开模块10内部还可以包括定时器,具体的当常开模块10确定主控数字逻辑模块40进入睡眠模式时,可以开启该定时器,在该定时器的定时时长内,如果常开模块10没有接收到接收外部io唤醒信号和模拟传感触发信号,则在定时器定时结束时,确定唤醒主控数字逻辑模块40。

常开模块10确定唤醒主控数字逻辑模块40时,常开模块10通过输出端口105向主控数字逻辑模块40发送第一通知信息,通过输出端口104向开关模块20发送第二控制信号。

主控数字逻辑模块40通过输入端口402接收到第一通知信息后进入低功耗工作模式,低功耗工作模式是指主控数字逻辑模块40的局部必要功能工作的工作模式,第一电源供电模块30足够提供给芯片电源驱动,低功耗工作模式下芯片功耗一般在几十到百微安级电流。

在睡眠模式下,外部io唤醒信号通过输入端口103输入常开模块10,常开模块10确定需要唤醒主控数字逻辑模块40,常开模块通过输出端口104控制开关模块20闭合,从而使第一电源模块30为主控数字逻辑模块40供电;或者模拟传感触发信号通过输入端口106输入常开模块10,常开模块10确定需要唤醒主控数字逻辑模块40,常开模块通过输出端口104控制开关模块20闭合,从而使第一电源模块30为主控数字逻辑模块40供电;或者常开模块10内部定时电路或者定时器触发后,常开模块10确定需要唤醒主控数字逻辑模块40,常开模块通过输出端口104控制开关模块20闭合,从而使第一电源模块30为主控数字逻辑模块40供电。此时,常开模块通过输出端口105控制主控数字逻辑模块40的部分功能开启,主控数字逻辑模块40工作在低功耗工作模式。

在本发明实施例中,主控数字逻辑模块40被从睡眠模式中唤醒后首先进入低功耗工作模式,在低功耗工作模式下,主控数字逻辑模块40仅有局部必要功能工作,且工作功耗只有几十到百微安级电流,进一步降低了主控数字逻辑模块40的功耗。

实施例4:

为了进一步保证数据处理的需求,在上述各实施例的基础上,在本发明实施例中:

所述主控数字逻辑模块40,还用于判断是否进入全功能工作模式,若是,向所述常开模块10发送进入全功能工作模式的第二请求信号,并在接收到所述常开模块10发送的第二通知信息后进入全功能工作模式。

所述装置还包括:第二电源模块50,所述第二电源模块50输出的电流较所述第一电源模块30输出的电流大。

所述第二电源模块50分别与所述开关模块20、所述常开模块连接10,用于向所述主控数字逻辑模块40供电。

所述常开模块10,还用于接收到所述第二请求信号后,向所述第二电源模块发送开启供电的第三控制信号;并向所述主控数字逻辑模块40发送进入全功能工作模式的第二通知信息。

所述第二电源模块50,还用于接收到所述第三控制信号后开始供电。

主控数字逻辑模块40可以依据数据处理的需求,判断是否进入全功能工作模式。主控数字逻辑模块40如果根据数据处理的需求,因为在低功耗模式下,只有局部必要功能启动,而启动了哪些功能主控数字逻辑模块40是可以知道的,在进行数据处理时,针对每种数据处理,所需要的处理功能也是可以知道的,所以主控数字逻辑模块40根据可以数据处理的需求,确定是否进入全功能工作模式,即启动该主控数字逻辑模块40的所有的功能单元。

主控数字逻辑模块40在全功能工作模式下是需要将其内部的所有功能单元启动的,如果只通过第一电源模块30向主控数字逻辑模块40供电将无法启动其全部功能单元,因此需要大电流的电源供电模块进行供电,故在本发明实施例的电源控制装置中还包括第二电源模块50。

第二电源模块50包括输入端口501、输入端口503和输出端口502,输入端口501用于连接外部电源;第二电源模块50的输出端口502与开关模块20相连,具体的连接的是开关模块20与第一电源模块30连接的那一端;常开模块10上还包括输出端口102,第二电源模块50通过输入端口503与常开模块10的输出端口102连接。常开模块10通过输出端口102发送第三控制信号控制第二电源模块50。

主控数字逻辑模块40确定进入全功能工作模式时,主控数字逻辑模块40通过输出端口403向常开模块10发送进入全功能工作模式的第二请求信号,常开模块10通过输入端口107接收到第二请求信号后,可以确定主控数字逻辑模块40需要进入全工作模式。

当常开模块10确定主控数字逻辑模块40进入全功能工作模式时,通过输出端口102向第二电源模块50发送开启供电的第三控制信号,第二电源模块50通过输入端口503接收到第三控制信号后,连接了外部电源的第二电源模块50通过输出端口502向外供电,因为第二电源模块50的输出端口502连接了开关模块20,如果开关模块20闭合,则第二电源模块50将会为主控数字逻辑模块40供电,因此此时,开关模块20需要处于闭合状态,即使第二电源模块50以及第一电源模块30与主控数字逻辑模块40连接。

在常开模块10通过输出端口102向第二电源模块50发送开启供电的第三控制信号后,常开模块10通过输出端口105向主控数字逻辑模块40发送进入全功能工作模式的第二通知信息,主控数字逻辑模块40通过输入端口402接收到第二通知信息后进入全功能工作模式。

因为主控数字逻辑模块40可以根据数据处理的需求,确定是否进入全功能工作模式,如果不需要进入全工作模式时,为了实现相应的控制,在本发明实施例中:

所述主控数字逻辑模块40,还用于当确定不进入全功能工作模式时,判断数字逻辑处理任务是否完成,如果数字逻辑处理任务未完成,保持当前状态不变。

如果根据数据处理的需求,确定不需要主控数字逻辑模块40进入全功能工作模式时,则判断当前的数据逻辑处理任务是否完成,具体的主控数字逻辑模块40可以周期性的进行判断,也可以是在任务发生变化的时候进行判断,如果判断数据处理的任务还未完成,则可以保持当前的低功耗工作模式不变。

因为在进行数据处理时,可能不需要开启全功能工作模式,也可能需要开启全功能工作模式,无论在什么样的工作模式下,当数据处理的任务完成后,为了进一步减低功耗,在本发明实施例中:

所述常开模块10,还用于确定所述主控数字逻辑模块40进入睡眠模式或向所述主控数字逻辑模块40发送进入低功耗工作模式的第一通知信息后,向所述第二电源模块50发送断开供电的第四控制信号。

所述第二电源模块50,还用于接收到所述第四控制信号后断开供电。

当主控数字逻辑模块40处于低功耗工作模式或全功能工作模式时,主控数字逻辑模块40判断当前的数据逻辑处理任务是否完成。如果数据逻辑处理任务完成,则主控数字逻辑模块40向常开模块10发送第一请求信号,常开模块10确定主控数字逻辑模块40进入睡眠模式。或者常开模块10也可以主动获取主控数字逻辑模块40的状态,确定主控数字逻辑模块40是否完成了数据逻辑处理任务。

或者当主控数字逻辑模块40处于全功能工作模式时,主控数字逻辑模块40根据自身状态判断不需要处于全功能工作模式时,主控数字逻辑模块40通过输出端口403向常开模块10发送进入低功耗工作模式的反馈信号。常开模块10通过输入端口107接收到反馈信号后,通过输出端口105向主控数字逻辑模块40发送第一通知信息后,通过输出端口103向第二电源模块50发送第四控制信号。第二电源模块50通过输入端口503接收到第四控制信号后断开供电。主控数字逻辑模块40通过输入端口402接收到第一通知信息后进入低功耗工作模式。

第二电源模块50在主控数字逻辑模块40处于全功能工作模式或上电初始化时开始供电,故需要在主控数字逻辑模块40结束全功能工作模式或上电初始化进入睡眠模式后断开供电。

具体的,在主控数字逻辑模块40从全功能工作模式进入低功耗工作模式时,常开模块向第二电源模块发送断开供电的第四控制信号,可以确保在低功耗工作模式下仅有第一电源模块30为主控数字逻辑模块40供电。

实施例5:

为了更好的为芯片内的各模块供电,在上述各实施例的基础上,在本发明实施例中,所述装置还包括:第二电源模块50,所述第二电源模块50输出的电流较所述第一电源模块输出的电流大。

所述第二电源模块50分别与所述开关模块20、所述常开模块连接10,用于向所述主控数字逻辑模块40供电。

所述常开模块10,还用于在上电初始化时,向所述开关模块20发送建立连接的第二控制信号,并向所述第二电源模块50发送开启供电的第三控制信号。

所述开关模块20,还用于接收到所述常开模块10发送的所述第二控制信号后,使所述第一电源模块30、第二电源模块50与所述主控数字逻辑模块40连接。

所述第二电源模块50,还用于接收到所述第三控制信号后开始供电。

在上电初始化过程中,第一电源模块30通过输出端口302为常开模块10供电,常开模块10通过输出端口102向第二电源模块50发送开启供电的第三控制信号,第二电源模块50通过输入端口503接收到第三控制信号后,连接了外部电源的第二电源模块50通过输出端口502向外供电,之后常开模块10通过输出端口104控制开关模块20闭合,使第二电源模块50以及第一电源模块30与主控数字逻辑模块40连接,从而使第一电源模块30以及第二电源模块50为主控数字逻辑模块40供电。

主控数字逻辑模块40上电后,主控数字逻辑模块40内的数字逻辑和模拟电路进行上电初始化配置。同时主控数字逻辑模块40可以根据自身当前的状态,确定是否完成了初始化配置,如果初始化配置未完成,则继续进行初始化配置。

在本发明实施例中,芯片上电初始化,常开模块10通过开启开关模块20和第二电源模块50,使第二电源模块50以及第一电源模块30与主控数字逻辑模块40连接,从而使第一电源模块30以及第二电源模块50为主控数字逻辑模块40供电。

具体的,该电源控制装置位于芯片内。

下面结合芯片内的模块框架图,对本发明实施例的电源控制装置进行说明。

图3为本发明实施例提供的芯片的电源管理方案的结构示意图,芯片的模块框架包括常开数字/模拟模块10、开关模块20、小电流电源供电模块30、主控数字逻辑模块40和大电流电源供电模块50。

常开数字/模拟模块10是控制模块,用于控制主控数字逻辑模块40的多种工作模式和主控电源开关。在本发明实施例中,常开数字/模拟模块10是常开模块10。

大电流电源供电模块50、小电流电源供电模块30是电源模块,用于向常开数字/模拟模块10和主控数字逻辑模块40供电,在本发明实施例中,大电流电源供电模块50是第二电源模块50,小电流电源供电模块30是第一电源模块30。

主控数字逻辑模块40是执行模块,用于执行初始化任务和数字逻辑处理任务。

开关模块20是控制模块,用于控制主控数字逻辑模块40与大电流电源供电模块50、小电流电源供电模块30的连接的闭合与断开。

首先,在上电初始化过程中,小电流电源供电模块30和大电流电源供电模块50依次开启,常开数字/模拟模块10通过端口102向大电流电源供电模块50发送开启供电的控制信号,由端口104控制开关模块20闭合。芯片主控数字逻辑模块40完成上电初始化配置。

初始化完成后,常开数字/模拟模块10确定主控数字逻辑模块40进入睡眠模式,常开数字/模拟模块10通过端口102向大电流供电模块50发送断开供电的控制信号,由端口104控制开关模块20断开。

在睡眠模式下,外部io唤醒信号通过输入端口103输入常开数字/模拟模块10,常开数字/模拟模块10确定需要唤醒主控数字逻辑模块40,常开数字/模拟模块10通过输出端口104控制开关模块20闭合,从而使小电流电源供电模块30为主控数字逻辑模块40供电;或者模拟传感触发信号通过输入端口106输入常开模块10,常开数字/模拟模块10确定需要唤醒主控数字逻辑模块40,常开数字/模拟模块10通过输出端口104控制开关模块20闭合,从而使小电流电源供电模块30为主控数字逻辑模块40供电;或者常开数字/模拟模块10内部定时电路触发后,常开数字/模拟模块10确定需要唤醒主控数字逻辑模块40,常开数字/模拟模块10通过输出端口104控制开关模块20闭合,从而使小电流电源供电模块30为主控数字逻辑模块40供电。此时,常开数字/模拟模块10通过输出端口105向主控数字逻辑模块40发送进入低功耗工作模式的通知信息,主控数字逻辑模块40工作在低功耗工作模式。

在低功耗工作模式下,主控数字逻辑模块40在运行过程中,依据数据逻辑处理结果和逻辑分析需要,判断是否进入全功能工作模式。主控数字逻辑模块40确定进入全功能工作模式时,由端口403向常开数字/模拟模块10发送进入全功能工作模式的请求信号。

主控数字逻辑模块40确定不进入全功能工作模式时,判断数字逻辑处理任务是否完成,如果数字逻辑处理任务未完成,保持当前状态不变。

常开数字/模拟模块10接收到进入全功能工作模式的请求信号后,向主控数字逻辑模块40发送进入全功能工作模式的第二通知信息,常开数字/模拟模块10通过端口102向大电流电源供电模块50发送开启供电的控制信号。开启完成后,大电流电源供电模块50由端口502提供大驱动的电源电压给主控数字逻辑模块40供电。此时芯片将工作在全功能工作模式。

如果主控数字逻辑模块40已经完成所需的数字逻辑处理任务或初始化任务,常开数字/模拟模块10由输出端口105控制主控数字逻辑模块40重新关闭使能,完成电源挂载能力释放后,常开数字/模拟模块10端口104控制开关模块20断开,芯片重回睡眠模式。

实施例6:

为了有效降低睡眠模式下主控数字逻辑模块的静态功耗,本发明实施例提供了一种电源控制方法,所述方法包括:

确定主控数字逻辑模块40进入睡眠模式时,向开关模块20发送断开连接的控制信号,控制所述开关模块20断开第一电源模块30与所述主控数字逻辑模块40的连接。

所述确定主控数字逻辑模块40进入睡眠模式包括:

如果接收到所述主控数字逻辑模块40发送的第一请求信号,确定所述主控数字逻辑模块40进入睡眠模式,其中所述第一请求信号为所述主控数字逻辑模块40完成初始化任务或数字逻辑处理任务后发送的。

在本发明实施例中,该电源控制方法还包括:确定唤醒所述主控数字逻辑模块40时,向所述开关模块20发送建立连接的第二控制信号,使所述第一电源模块30与所述主控数字逻辑模块40连接,并向所述主控数字逻辑模块40发送进入低功耗工作模式的第一通知信息,使所述主控数字逻辑模块40进入低功耗工作模式。

在本发明实施例中,该电源控制方法还包括:当接收到第二请求信号后,向第二电源模块50发送开启供电的第三控制信号,其中所述第二电源模块50连接所述开关模块20;并向所述主控数字逻辑模块40发送进入全功能工作模式的第二通知信息,其中所述第二请求信号是所述主控数字逻辑模块40判断进入全功能工作模式时发送的。

在本发明实施例中,该电源控制方法还包括:主控数字逻辑模块40通过输出端口403向常开模块10发送第一请求信号。确定所述主控数字逻辑模块40进入睡眠模式或向所述主控数字逻辑模块40发送进入低功耗模式的第一通知信息后,向所述第二电源模块50发送断开供电的第四控制信号,使所述第二电源模块50停止供电。

本发明实施例中的电源控制方法应用于常开模块10。

由于在本发明实施例中主控数字逻辑模块40处于睡眠模式时,常开模块10通过控制开关模块20断开第一电源模块30与主控数字逻辑模块40的连接,使主控数字逻辑模块在40睡眠模式下完全断电,降低了主控数字逻辑模块40的静态功耗。

本发明实施例提供了一种电源控制方法,具体地,图4为本发明实施例提供的一种电源控制方法的步骤流程图,包括以下步骤:

s401:上电初始化。

s402:小电流电源供电模块30上电开启。

s403:常开数字/模拟模块10通过端口102向大电流电源供电模块50发送开启供电的控制信号,大电流电源供电模块50上电开启。

s404:初始化工作模式。

芯片所有的数字逻辑和模拟电路完成上电初始化配置。常开数字/模拟模块10通过端口102向大电流供电模块50发送开启供电的控制信号,由端口104控制开关模块20断开。

s405:芯片初始化是否完成。若是,则进入s406,若否,则仍处于s404。

s406:关闭主控数字逻辑模块40使能。

s407:关闭主控数字逻辑模块40电源使能。

常开数字/模拟模块10由端口104控制开关模块20断开。

s408:大电流电源供电模块50上电关闭。

常开数字/模拟模块10通过端口102向大电流供电模块50发送断开供电的控制信号。

s409:芯片睡眠模式。

芯片睡眠模式,只有常开数字/模拟模块10工作和小电流供电模块30工作。芯片在睡眠模式下,仅以极低功耗,通常在几十到百纳安级电流工作。

s410:在睡眠模式下,外部io唤醒信号从端口103进入常开数字/模拟模块10;或者模拟传感触发信号通过输入端口106输入常开模块10后;或者常开数字/模拟模块10内部定时电路触发,进入s411。

s411:开启主控数字逻辑模块40电源使能。

常开数字/模拟模块10由端口104控制开关模块20闭合。

s412:开启主控数字逻辑模块40使能。

s413:芯片低功耗工作模式。

此时,常开数字/模拟模块10向主控数字逻辑模块40发送进入低功耗工作模式的通知信息,芯片工作在低功耗工作模式,主控数字逻辑模块40的局部必要功能工作,芯片工作功耗一般在几十到百微安级电流。

在低功耗工作模式下,芯片功耗远依然很小,小电流电源供电模块30足够提供芯片电源驱动能力,常开数字/模拟模块10由端口102控制大电流电源供电模块50关闭。

s414:是否开启全功能工作模式。若是,则进入s416,若否,则进入s415。

主控数字逻辑模块40确定进入全功能工作模式时,由端口403向常开数字/模拟模块10发送进入全功能工作模式的请求信号。

主控数字逻辑模块40确定不进入全功能工作模式时,判断数字逻辑处理任务是否完成,如果数字逻辑处理任务未完成,保持当前状态不变。

s415:数字逻辑任务是否处理完成。若是,则进入s409,若否,则进入s413。

s416:大电流电源供电模块50上电开启。

常开数字逻辑模块40首先由端口102控制大电流电源供电模块50开启工作。

s417:芯片全功能工作模式。

开启完成后,大电流电源供电模块50由端口502提供大驱动的电源电压给芯片内核供电。然后,常开数字/模拟模块10由输出端口105控制主控数字逻辑模块40全功能开启工作,此时芯片将工作在全功能工作模式。

s418:数字逻辑任务是否处理完成。若是,则进入s406,若否,则进入s417。

综上所述,本发明实施例提供的电源控制方法及装置,由于在本发明实施例中,在睡眠模式下,常开模块通过控制开关模块断开第一电源模块与主控数字逻辑模块的连接,使主控数字逻辑模块在睡眠模式下完全断电,降低了主控数字逻辑模块的静态功耗。

本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

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