[发明专利]一种基于RISC-V内核的MCU系统、供电方法以及终端设备

说明书

本发明公开一种基于RISC‑V内核的MCU系统、供电方法以及终端设备，涉及MCU芯片技术领域，以提供一种能够在使用电池的移动物联网领域达到低功耗需求的MCU系统。包括：电源和MCU。MCU的耗电模块包括多个掉电域耗电模块和多个常开域耗电模块；电源包括主电源和副电源。多个掉电域耗电模块与主电源电连接，多个常开域耗电模块与副电源电连接。当MCU处于工作模式时，主电源与副电源短接，主电源用于向多个常开域耗电模块和多个掉电域耗电模块供电。当MCU处于低功耗模式时，主电源关闭，副电源用于向多个常开域耗电模块供电。

技术领域

本发明涉及MCU芯片技术领域，尤其涉及一种基于RISC-V内核的MCU系统、供电方法以及终端设备。

背景技术

万物互联的物联网世界里，MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)芯片作为物联网的重要组成部分，在很多应用场景中都需要对MCU芯片的功耗性能进行考虑。在实际中，结合MCU芯片的应用场景，可以通过切换低频时钟、关闭非必要外设、降低电源电压等方式降低MCU芯片的功耗，而通常根据工作的需求，又将芯片运行状态分为正常工作模式、低功耗模式和睡眠模式等，因此，设计MCU芯片时要考虑在不同的运行状态采用不同的功耗策略。

基于RISC-V（指令集架构）的MCU除了包含高性能的开源RISC-V内核外，还有众多数字模块，以及众多模拟元件，这些数字模块元和模拟元件都需要耗电，从而导致MCU的功耗较高。目前常用的MCU低功耗实现方法是，基于芯片使用的特定场景，用软件对这些能耗模块采用不同的控制，如切换低频时钟、关闭非必要的能耗模块，以达到节能的目的。但上述方法在使用电池的移动物联网领域显然达不到超低功耗需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于RISC-V内核的MCU系统、供电方法以及终端设备，以提供一种能够在使用电池的移动物联网领域达到低功耗需求的MCU系统。

第一方面，本发明提供一种基于RISC-V内核的MCU系统，包括：电源和MCU。MCU的耗电模块包括多个掉电域耗电模块和多个常开域耗电模块；电源包括主电源和副电源；多个掉电域耗电模块与主电源电连接，多个常开域耗电模块与副电源电连接。

当MCU处于工作模式时，主电源与副电源短接，主电源用于向多个常开域耗电模块和多个掉电域耗电模块供电。当MCU处于低功耗模式时，主电源关闭，副电源用于向多个常开域耗电模块供电。

在采用上述方案的情况下，本发明将MCU中的耗电模块划分为多个掉电域耗电模块和多个常开域耗电模块。将电源分为主电源和副电源，其中主电源为高性能电源，副电源为低功耗电源。当MCU处于工作模式时，主电源与副电源短接，主电源用于向多个常开域耗电模块和多个掉电域耗电模块供电，以实现MCU的正常工作。当MCU处于低功耗模式时，主电源关闭，副电源用于向多个常开域耗电模块供电，从而实现MCU的低功耗。可见，本发明在MCU的工作模式和低功耗模式时，使用两个不同的电源进行供电，从而使MCU达到性能和低功耗的兼顾。

再者，相对于现有技术中通过软件对能耗模块采用不同的控制，本发明是基于硬件层面对MCU系统进行了功耗优化，从而提升MCU的低功耗特性，因此，本发明的可靠性更高。

第二方面，本发明还公开了一种基于RISC-V内核的MCU供电方法，包括：

当MCU处于工作模式时，控制主电源与副电源短接，控制主电源向常开域耗电模块和掉电域耗电模块供电；

当MCU处于低功耗模式时，控制主电源关闭，控制副电源向常开域耗电模块供电。

第三方面，本发明还公开了一种终端设备，包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如基于RISC-V内核的MCU供电方法。