一种降低MCU功耗的方法与流程

本申请涉及芯片，特别涉及一种降低mcu功耗的方法。

背景技术：

1、微控制器mcu（microcontroller unit）也叫单片机，低功耗是mcu的一项非常重要的指标，比如某些可穿戴的设备，其携带的电量有限，如果整个电路消耗的电量特别大的话，就会经常出现电量不足的情况，影响用户体验。 为了让mcu的耗电量达到最低，通常通过降低工作模式时的功秏、降低低功耗模式的功秏和缩短唤醒时间等方式实现。

2、现有技术中，mcu一般具有几种类型的源时钟，如内部低频晶振时钟、高频的锁相环pll时钟等。在降低mcu低功耗模式的功秏时，其方式一般是通过关闭中央处理器cpu（central processing unit）时钟、关闭外设时钟等方式。但仍有部分功耗是可以省去的，现需要一种方法更进一步地降低mcu在低功耗模式下的功耗。

技术实现思路

1、基于上述问题，本申请提供了一种降低mcu功耗的方法，以更进一步地降低mcu在低功耗模式下的功耗。

2、本申请公开了一种降低mcu功耗的方法，所述mcu包括低电压域和高电压域，所述方法包括：

3、所述低电压域响应进入低功耗模式请求，控制所述mcu的系统时钟为内部晶振时钟，并关闭除所述内部晶振时钟外的其他时钟；

4、所述低电压域控制所述高电压域下调下电复位电压阈值、供电电压和驱动电流；

5、所述低电压域关闭所述内部晶振时钟，使所述mcu进入低功耗模式；

6、所述内部晶振时钟受所述高电压域响应退出低功耗模式请求的动作而打开，所述低电压域控制所述mcu的系统时钟为所述内部晶振时钟；

7、所述低电压域上调所述下电复位电压阈值和所述供电电压；

8、所述低电压域恢复cpu时钟，使所述mcu退出所述低功耗模式。

9、可选的，所述低电压域包括内部晶振时钟、时钟控制模块和第一控制模块，所述控制所述mcu的系统时钟为内部晶振时钟，包括：

10、所述第一控制模块判断当前mcu的系统时钟是否为内部晶振时钟；

11、若是，则无操作；

12、若否，则所述第一控制模块控制所述时钟控制模块打开所述内部晶振时钟，并将所述系统时钟切换为所述内部晶振时钟。

13、可选的，所述关闭除所述内部晶振时钟外的其他时钟，包括：

14、所述第一控制模块控制所述时钟控制模块关闭除所述内部晶振时钟外的其他时钟。

15、可选的，所述高电压域包括唤醒模块、第二控制模块、供电电压调节模块和供电电压监测模块，所述低电压域控制所述高电压域下调下电复位电压阈值、供电电压和驱动电流，包括：

16、所述第一控制模块控制所述供电电压监测模块下调所述下电复位电压阈值；

17、所述第一控制模块控制所述供电电压调节模块下调所述供电电压和所述驱动电流。

18、可选的，所述低电压域关闭所述内部晶振时钟，包括：

19、所述第一控制模块控制所述时钟控制模块关闭所述内部晶振时钟。

20、可选的，在关闭所述内部晶振时钟后，所述方法还包括：

21、所述第一控制模块通知所述高电压域所述mcu已进入所述低功耗模式。

22、可选的，所述内部晶振时钟受所述高电压域响应退出低功耗模式请求的动作而打开，所述低电压域控制所述mcu的系统时钟为所述内部晶振时钟，包括：

23、所述唤醒模块响应所述退出低功耗模式请求，控制所述第二控制模块打开所述内部晶振时钟；

24、所述时钟控制模块将所述内部晶振时钟设置为所述系统时钟。

25、可选的，所述高电压域还包括高电压域内部晶振时钟，所述唤醒模块响应所述退出低功耗模式请求，控制所述第二控制模块打开所述内部晶振时钟，包括：

26、所述唤醒模块响应所述退出低功耗模式请求，将唤醒事件发送至所述高电压域内部晶振时钟；

27、所述高电压域内部晶振时钟识别所述唤醒事件，控制所述第二控制模块打开所述内部晶振时钟。

28、可选的，所述低电压域上调所述下电复位电压阈值和所述供电电压，包括：

29、所述第一控制模块控制所述供电电压调节模块上调所述供电电压；

30、所述第一控制模块控制所述供电电压监测模块上调所述下电复位电压阈值。

31、可选的，各模块之间的控制通过请求信号实现。

32、本申请公开了一种降低mcu功耗的方法。将mcu分为低电压域和高电压域。当mcu需要进入低功耗模式时，低电压域先控制系统时钟为内部晶振时钟，并关闭除内部晶振时钟外的其他时钟，以降低功耗。再控制高电压域下调下电复位电压阈值、供电电压和驱动电流，再次降低功耗，最后关闭内部晶振时钟，使mcu完全进入低功耗模式。同样地，当需要退出低功耗模式时，也由高电压域和低电压域一起控制，使mcu完全退出低功耗模式。通过高电压域和低电压域的协同控制，切换系统时钟，调整电压和电流，以及关闭各时钟的方法，进一步降低mcu在低功耗模式下的功耗。能够在现有技术关闭各时钟的基础上，将mcu在低功耗模式下的功耗降得更低。

技术特征：

1.一种降低mcu功耗的方法，其特征在于，所述mcu包括低电压域和高电压域，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述低电压域包括内部晶振时钟、时钟控制模块和第一控制模块，所述控制所述mcu的系统时钟为内部晶振时钟，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述关闭除所述内部晶振时钟外的其他时钟，包括：

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述高电压域包括唤醒模块、第二控制模块、供电电压调节模块和供电电压监测模块，所述低电压域控制所述高电压域下调下电复位电压阈值、供电电压和驱动电流，包括：

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述低电压域关闭所述内部晶振时钟，包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在关闭所述内部晶振时钟后，所述方法还包括：

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述内部晶振时钟受所述高电压域响应退出低功耗模式请求的动作而打开，所述低电压域控制所述mcu的系统时钟为所述内部晶振时钟，包括：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述高电压域还包括高电压域内部晶振时钟，所述唤醒模块响应所述退出低功耗模式请求，控制所述第二控制模块打开所述内部晶振时钟，包括：

9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述低电压域上调所述下电复位电压阈值和所述供电电压，包括：

10.根据权利要求2-9任一项所述的方法，其特征在于，各模块之间的控制通过请求信号实现。

技术总结
本申请公开了一种降低MCU功耗的方法。将MCU分为低电压域和高电压域。当MCU需要进入低功耗模式时，低电压域先控制系统时钟为内部晶振时钟，并关闭除内部晶振时钟外的其他时钟，以降低功耗。再控制高电压域下调下电复位电压阈值、供电电压和驱动电流，再次降低功耗，最后关闭内部晶振时钟，使MCU完全进入低功耗模式。同样地，当需要退出低功耗模式时，也由高电压域和低电压域一起控制，使MCU完全退出低功耗模式。通过高电压域和低电压域的协同控制，切换系统时钟，调整电压和电流，以及关闭各时钟的方法，进一步降低MCU在低功耗模式下的功耗。能够在现有技术关闭各时钟的基础上，将MCU在低功耗模式下的功耗降得更低。

技术研发人员：宋嘉强,黄钧
受保护的技术使用者：北京紫光芯能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15