[发明专利]一种低功耗设计的控制方法

权利要求书

1.一种低功耗设计的控制方法，其特征在于，采用软硬件结合的方式控制芯片进入和退出低功耗模式，主要通过如下步骤实现：

步骤1、硬件根据应用需求，把芯片的各个模块划分不同电源域，各电源域采用各自的电压供电；

步骤2、软件可配置唤醒源，并配置低功耗模式寄存器；

步骤3、硬件逐步关闭各个模块的电源，使芯片进入低功耗模式；

步骤4、根据所配置的唤醒源，硬件产生唤醒信号以及不同电源域之间的隔离信号，同时，不同电源域电源的断开由软件控制产生，硬件的唤醒单元产生电源的闭合；

步骤5、芯片从低功耗模式退出，硬件各模块逐步上电，并开始工作。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述步骤1：硬件根据应用需求，把芯片的各个模块划分不同电源域，各电源域采用各自的电压供电：把数字逻辑部分、模拟逻辑部分、高频时钟部分电路划分在主电源区(MAIN)；把IO、RTC、低频时钟、顶层逻辑及少部分用于存储和唤醒的数字及模拟部分划分到低功耗电源区(ULP)；常开电源区(Always on)仅包含必要的唤醒逻辑和极少量的寄存器；FLASH由于供电电压不同而划分为单独的电源区；SRAM可以单独配置电源及电压而划分为独立的电源区。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述步骤2：软件可配置唤醒源，并配置低功耗模式寄存器：软件在设置芯片进入低功耗模式之前，需要先配置唤醒源；在不同的低功耗模式下，可设置不同的唤醒源；芯片提供三种低功耗模式可供配置，即休眠(Sleep)模式、深度休眠(DeepSleep)模式和待机(PowerDown)模式。

4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述步骤3：硬件逐步关闭各个模块的电源，使芯片进入低功耗模式：采用状态机来控制各个模块电源的开关顺序，同时在版图阶段对模块电源线的开关采用串联的方式，一个一个的打开或关闭，从而降低芯片在进入和退出低功耗模式时的冲击电流。

5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述步骤4：根据所配置的唤醒源，硬件产生唤醒信号以及不同电源域之间的隔离信号，同时，不同电源域电源的断开由软件控制产生，硬件的唤醒单元产生电源的闭合：进入低功耗模式之后，当硬件唤醒源的电路上有信号发生变化并符合唤醒条件以后，由硬件电路上的延时单元、锁存器及一系列的组合逻辑产生唤醒信号；不管芯片处于何种工作模式，按下复位引脚之后，硬件将会自动唤醒。

6.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述步骤4中的隔离信号要求在电源断开之前先产生；在重新上电，并稳定之后再释放；此外，隔离信号相关逻辑都必须放置在带电的电源区。

7.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述步骤4中的唤醒信号的产生不需要时钟的参与，硬件在进入低功耗模式之前先锁存唤醒信号的期望值；同时，芯片进入何种低功耗模式也会在延迟一段时间之后被锁存起来；当唤醒信号与期望值一致时，就会产生唤醒信号脉冲。

8.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述步骤4中的电源的断开要求在隔离信号延迟一段时间之后产生；所述步骤4中的电源的闭合要求在收到唤醒信号以后立即产生。