[发明专利]一种降低芯片功耗的装置

权利要求书

1.一种降低芯片功耗的装置，其特征在于，包括IoT模块、计时器、状态转换模块、电源域控制模块，所述IoT模块连接外部网络，所述IoT模块、所述状态转换模块和所述电源域控制模块均连接所述计时器；

IoT模块在固定周期内收发网络保持连接帧，并根据帧信息，决定下一周期物联网芯片睡眠或唤醒状态的步骤；状态转换模块用于处理物联网芯片与外围处理器芯片之间的状态转换和相应的睡眠、唤醒步骤；具体包括：

所述IoT模块向所述外部网络在固定周期内发送保持连接帧，并接收所述外部网络反馈的保持连接帧信息；所述IoT模块根据反馈的保持连接帧信息控制所述状态转换模块执行物联网芯片与外围处理器芯片之间的状态转换和相应的睡眠、唤醒步骤；IoT模块需要在固定的周期X ms，发送一定的保持连接帧，定义保持连接帧的时长为Y ms，物联网IoT芯片在没有数据收发的(X-Y)ms时间内，进入睡眠状态；

所述计时器在保持连接帧发射或接收的时间节点前，设置唤醒物联网芯片内所有模块的时间节点，并控制所述状态转换模块执行物联网芯片与外围处理器芯片之间的状态转换和相应的唤醒步骤，在物联网IoT芯片内的IoT模块准备发射或接收下一周期保持连接帧之前，物联网IoT芯片通过TIMER的计时，提前唤醒整个芯片，并为IoT模块、状态转换模块上电，保证物联网IoT芯片的IoT模块能够正常的接收保持连接帧；所述计时器在保持连接帧发射或接收的时间区间之外的周期时间内，控制所述状态转换模块执行物联网芯片与外围处理器芯片之间的状态转换和相应的睡眠步骤；

物联网IoT芯片内部设置有MCU模块，所述MCU模块与所述计时器、所述状态转换模块连接；物联网IoT芯片接收下一周期保持连接帧，根据帧的信息，决定进入下次睡眠还是唤醒，如果物联网IoT芯片唤醒，此时物联网IoT芯片唤醒应用处理器AP芯片或者微控制器MCU芯片；

当所述状态转换模块唤醒所述外围处理器芯片时，所述状态转换模块控制外围处理器芯片和物联网芯片在睡眠或唤醒状态进行转换包括：

设置所述MCU模块IOT_WAKEUP信号为高电平，并将IOT_WAKEUP信号发送至所述外围处理器芯片；外围处理器芯片设置内部IOT_WACK信号为高电平，并将所述IOT_WACK信号发送至所述MCU模块；所述MCU模块将所述IOT_WAKEUP信号设置为低电平；

IoT模块在计时器的计时周期内，实时检测是否接收到来自外部网络的数据传输，若是，则物联网IoT芯片保持唤醒状态；若否，则外围处理器芯片和物联网芯片进入睡眠状态；

物联网IoTSOC芯片内部设置了状态转换模块、电源管理单元PMU，所述电源管理单元PMU连接有IO管脚模块、所述MCU模块、计时器；所述状态转换模块提供三种工作状态的转换控制；

上电缺省状态下，电源仅向IO管脚模块，电源管理单元PMU供电；

唤醒状态下，IoT模块与外部网络进行数据传输；

睡眠状态下，在计时器的计时周期内，IoT模块与外部网络之间没有数据传输时，仅计时器工作；

电源域控制模块用于处理物联网芯片内部电源域的划分和相应的上电、断电步骤；具体包括：

所述电源域控制模块在物联网芯片内部设置不同的电源域达到不同状态下，关闭相应的电源域的电源，所述电源域控制模块包括MCU模块开关、IoT模块开关、计时器开关，所述MCU模块通过MCU模块开关与所述电源管理单元PMU连接，所述IoT模块通过IoT模块开关与所述电源管理单元PMU连接，所述计时器通过计时器开关与所述电源管理单元PMU连接；

MCU模块接收到IOT_ONOFF设置为高电平时，电源管理单元PMU将物联网芯片唤醒，开启MCU模块开关，此时物联网芯片MCU模块供电，MCU模块供电后，MCU模块接收到IOT_ONOFF中断，进入唤醒状态，MCU模块指示电源管理单元PMU开启IoT模块开关、计时器开关，此时所有模块供电；

MCU模块接收到IOT_ONOFF设置为低电平的中断，MCU模块指示电源管理单元PMU关闭IoT模块开关、计时器开关，关闭芯片内部其他模块的供电；MCU模块进入standby状态，电源管理单元PMU检测到MCU模块进入standby状态，电源管理单元PMU关闭MCU模块开关，芯片进入OFF状态。