[发明专利]一种物联网芯片的低功耗系统及方法

说明书

本发明涉及物联网芯片技术领域，具体涉及一种物联网芯片的低功耗系统及方法，包括实现片上系统主要功能的PD_SOC电源域；实现低功耗蓝牙通信功能的PD_BLE电源域；实现整体的上下电、各组分别retention和powerdown等多种低功耗模式的组合的PD_RAM电源域；实现全局配置、全局时钟复位和功耗管理的PD_LPM电源域；实现always on域的全局配置、低频时钟和全局复位、唤醒和电源/功耗管理的PD_AON电源域。本发明通过使用双供电源切换方案，利用低功耗供电源的低功耗特性，主供电源的较高的响应速度、精度和供电能力的特性，在互相组合下，使得物联网芯片在需要快速响应的低功耗模式下，实现了低功耗和快速响应两个目标，满足了人们对延长电子产品续航时间的需求，促进电子产品的更广泛应用。

技术领域

本发明涉及物联网芯片技术领域，具体涉及一种物联网芯片的低功耗系统及方法。

背景技术

在需要快速响应的低功耗模式中，传统单一供电源的方法，没有将供电源本身的功耗作为研究对象，供电源自身带来的功耗，使得物联网芯片在快速响应和功耗控制两个因素中顾此失彼，难以兼顾。

物联网芯片的低功耗模式中，低功耗级别和响应速度存在矛盾，在需要快速响应的低功耗模式中，本方案能明显降低功耗。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明公开了一种物联网芯片的低功耗系统及方法，解决了传统物联网芯片在需要快速响应的场景中不能使芯片功耗降得足够低的问题。

本发明通过以下技术方案予以实现：

第一方面本发明公开了一种物联网芯片的低功耗系统，包括两个外部供电管脚VCC1和VCC2、DC-DC、LDO-SOC、LDO-AON、MBGP、LPBGP、PSW1、PSW2和PSW3；包括实现片上系统主要功能的PD_SOC电源域；实现低功耗蓝牙通信功能的PD_BLE电源域；实现整体的上下电、各组分别retention和powerdown等多种低功耗模式的组合的PD_RAM电源域；实现全局配置、全局时钟复位和功耗管理的PD_LPM电源域；实现always on域的全局配置、低频时钟和全局复位、唤醒和电源/功耗管理的PD_AON电源域。

更进一步的，所述PD_SOC电源域包括CPU、存储器、总线、DMA和外设在内的片上系统的组件。

更进一步的，所述PD_BLE电源域包括BLE基带、调制解调、RF和时钟发生器在内的低功耗蓝牙组件。

更进一步的，所述PD_RAM电源域包括一组带retention和powerdown模式的SRAM在内的组件。

更进一步的，所述PD_LPM电源域包括系统控制寄存器、功耗管理单元PMU_LP、RC振荡器和锁相环在内的组件。

更进一步的，所述PD_AON电源域包括APB异步桥、系统控制寄存器、低功耗唤醒计时器、实时时钟RTC、功耗管理单元PMU_AON、低频振荡器时钟、DC-DC、LDO-SOC、LDO-AON、上电复位POR、电源检测和掉电保护PDR/PVD在内的组件。

更进一步的，所述LDO-SOC为由两个LDO组成的双供电源组件；所述MLDO用于正常工作时的供电源，由MBGP提供基准电压；所述LPLDO用于低功耗状态时的供电源，由LPBGP提供基准电压。

更进一步的，所述MBGP为主带隙基准，提供基准电压给LDO-SOC中的MLDO；

所述LPBGP为低功耗带隙基准，提供基准电压给LDO-SOC中的LPLDO；

所述LDO-AON为always-on的PD_AON(105)供电；

所述PSW1、PSW2和PSW3为powerswitch组件，在PD_LPM(104)的数字逻辑控制下，实现对PD_SOC、PD_BLE和PD_RAM电源域的供电开关。